CN108885634A - 一种基于时空数据库的对数据对象的检索方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于时空数据库的对数据对象的检索方法，该方法为对待管理对象进行模型化后基于管理对象的管理模型类别以及空间属性和/或时间属性进行检索以确定管理对象的运行状态，步骤如下：针对待管理对象的时间状态和空间状态对管理对象进行模型化；依据待管理对象的管理模型设定待管理对象的凭借自然语言描述的特定属性；基于管理对象的管理模型类别以及由模型化所限定的凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性进行检索以确定管理对象的运行状态。本发明通过历史、实时和计划三段时间来描述生产监控管理的数据信息，用户只需要使用时空元语言便可以通过检索了解管理对象的时空运行状态，既节省计算机内容又便于管理。

Description

一种基于时空数据库的对数据对象的检索方法 技术领域
本发明涉及一种基于时空数据库对工业生产和监控进行管理的方法，尤其涉及一种基于时空数据库的对数据对象的检索方法。
背景技术
目前主要的时空数据库模型主要有：序列快照模型、时空立方体模型、基态修正模型、时空复合模型等，这些模型有着不同的性质和优缺点，但是对于统计行业来说都不能很好地满足需求；还有一些时空数据库模型思想，例如面向对象的时空模型思想，基于特征的时空数据库模型、基于事件的时空数据库模型等，这些模型都是利用面向对象或者差量记录的方式对空间变化情况及其相互关系进行记录，然而其或多或少地不能满足统计时空数据库纷繁复杂指标和统计级别众多的要求，并且在业务适用性方面不能很好地满足统计部门的需要。
中国专利CN103678712A公开了一种灾害信息时空数据库，灾害信息时空数据库包括灾害现势数据库、灾害过程数据库和灾害历史数据库三个灾害信息数据库，统一编码模块对接收的灾害信息数据分层次编码；属性数据管理模块和空间位置数据管理模块导入灾害信息属性数据和空间位置数据到对应的灾害信息数据库；灾害信息数据通过逻辑变更模块在各灾害信息数据库之间传输；时空数据库索引模块按时间序列对灾害信息时空数据库建立更新索引；逻辑变更模块和时空数据库索引模块构成灾害信息时空数据库的基础，对灾害属性的管理维护、时空逻辑索引的变更维护，为统计数据的入库、检索和时空查询做好准备。该专利存在的问题是：(1)该关系数据库不能通过直接输入时间或者空间信息进行检索查询；(2)检索方式单一，只能在某一时间范围进行检索，而不能在某一空间范围进行检索。
目前众多的空间数据库标识空间信息都是采用存储坐标信息来支持空间信息，加上使用一个自增长ID(Identity，序列号)来提供索引，在搜索上需要依靠空间结构算法来实现。为解决上述问题，现在很多专利通过使用更加简单的空间索引技术。
中国专利CN102622349B公开了一种空间位置信息数据库的处理方法，包括：获取一空间位置的坐标数据；根据所述坐标数据生成与所述空间位置对应的空间位置信息编码，包括：定义在中国范围内实施的空间位置信息编码分为五节代码，国家码-区域码：子码1：子码2-附加码，每节代码的编码方法原则为自上而下、自左向右进行编号；在空间位置信息数据库中存储所述空间位置信息编码，将所述空间位置信息编码作为所述空间位置在所述数据库中的索引和位置信息。该专利存在的问题是：(1)对空间描述准确度、精确度不够高，比如对工厂中某一设备上部、底部无法准确、区分描述；(2)空间解析和编码对于数据的查询和调用不方便，需要对应的编码；(3)当物理位置更新改变后，数据库没有动态更新。
在使用关系型数据库存储信息的应用系统中，存在大量的多维度查询，这类查询提供了多种维度的查询条件供使用者输入，同时使用者需要简单、快速、智能地检索到需要的信息。对数据库查询的优化方法主要有以下几种：(1)合理利用索引：对关系数据库中的数据表，按被查询字段创建独立有序的存储结构，提高查询性能；(2)冗余关系数据：在二维表中冗余存储其它相关表中信息，以减少查询时的关联关系，提高查询性能；(3)分离存放海量数据：对于海量数据，按某些数据进行分类独 立存储，提高查询性能。
中国专利CN100483411C公开了一种关系型数据库中信息检索方法，包括步骤：构造维度缩减策略树并置于数据库系统中，所述维度缩减策略树包括至少一个子节点和至少一个根节点，每个子节点至少包含本节点编号标识信息及查询条件组合信息和下级子节点编号；当按用户查询条件检索所述数据库未得到所需数据时，根据维度缩减策略树依次构造新的查询条件；按照新的查询条件检索数据库直到得到所需的数据或查询到维度缩减策略树的根节点返回无所需数据的信息。该专利存在的问题是：查询和调用数据时需要特定的编号标识信息，在工业过程控制领域，设备和过程参数的类型和数量多，使用编号查询数据很不方便。这是传统关系数据库始终存在的问题—每个对象必须通过唯一对应的标识码才能检索到对应的数据。如果有一种方法能直接通过设备的位置或者过程参数所在的时间点进行检索，检索效率会提高很多。
由此可见，目前大家通用的所有数据库结构的建立都必须经过一系列的繁杂定义或赋值。数据的输入或输出必须由程序员用程序语言编写程序。数据库的维护必须由原程序设计者提供源程序码，方可对其软件进行维护或升级。查询或调用数据库数据时必须输入特定的标识。因此，市场上需要更加便捷、高效、低成本的数据库系统，而目前还没有一种能提高现有数据库功能并且是可以组态实现的数据库系统。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明的一个方面提供了一种基于时空数据库的对数据对象的检索方法，所述检索方法为对待管理对象进行模型化后基于管理对象的管理模型类别以及空间属性和/或时间属性进行检索以确定所述管理对象的运行状态，并且所述检索方法包括如下步骤：针对待管理对象的时间状态和空间状态对所述管理对象进行模型化；依据待管理对象的管理模型设定所述待管理对象的凭借自然语言描述的特定属性；基于管理对象的所述管理模型类别以及由所述模型化所限定的凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性进行检索以确定所述管理对象的运行状态。
根据一个优选实施方式，对待管理对象进行模型化的方法至少包括如下步骤：依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象进行模型化，依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象进行模型化，设定所述待管理对象的特定属性，采集所述待管理对象的数据以对所述待管理对象动态监测和管理。
根据一个优选实施方式，所述基于管理对象的所述管理模型类别以及由所述模型化所限定的凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性进行检索以确定所述管理对象的运行状态的步骤包括：基于管理对象的所述管理模型类别、空间位置和/或时间检索在所述空间位置和/或所述时间内的至少一个管理对象的实时数据、历史数据和/或计划数据，从而确定至少一个所述管理对象的实时运行状态、历史运行状态和/或计划运行状态；或者基于管理对象的所述管理模型类别、空间范围和/或时间范围检索在所述空间范围和/或所述时间范围内的至少一个管理对象的实时数据、历史数据和/或计划数据，从而确定至少一个所述管理对象的实时运行状态、历史运行状态和/或计划运行状态。
根据一个优选实施方式，确定所述管理对象的运行状态的步骤还包括：依据管理对象的管理模型类别确定储存管理对象运行数据的实时数据库、历史数据库和/或计划数据库；依据空间属性和/或时间属性选择实时数据库、历史数据库和/或计划数据库中与所述管理对象相关的至少一个版本的所述管理对象运行数据，并且确定与所述管理模型关联的至少一个管理对象并查看所述管理对象的实时数据、历史数据和/或计划数据，从而了解所述管理对象实时运行状态、历史运行状态和/或计划运行状态。
根据一个优选实施方式，所述管理对象包括依据时间属性分类形成的存储于所述实时数据库的实 时数据对象、存储于所述历史数据库的历史数据对象和存储于所述计划数据库的计划数据对象；所述实时数据对象包括经所述实时数据模型实例化过程形成的至少一个由所述管理对象的实时数据构成的管理对象；所述历史数据对象包括经所述历史数据模型实例化过程形成的至少一个由所述管理对象的历史数据构成的管理对象；所述计划数据对象包括经所述计划数据模型实例化过程形成的至少一个由所述管理对象的计划数据构成的管理对象。
根据一个优选实施方式，针对待管理对象的时间状态和空间状态对所述管理对象进行模型化的步骤包括：依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象的空间进行模型化以建立空间模型；依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象的时间进行模型化以建立时间模型，以及建立由所述待管理对象的所述空间模型和所述时间模型关联形成的所述管理模型。
根据一个优选实施方式，所述依据待管理对象的管理模型设定所述待管理对象的凭借自然语言描述的特定属性的步骤包括：所述管理模型经过实例化过程形成至少一个由所述管理对象的时间对象和空间对象关联构成的管理对象；所述管理对象的时间对象由所述时间模型在实例化过程中形成，所述管理对象的空间对象由所述空间模型在实例化过程中形成。
根据一个优选实施方式，所述依据待管理对象的管理模型设定所述待管理对象的凭借自然语言描述的特定属性的步骤还包括：设定所述管理对象的特定属性，所述特定属性包括凭借自然语言描述的时间属性、空间属性和/或非时空属性；非时空属性包括待管理对象的第一数据类型和第二数据类型的属性，并且第二数据类型的属性至少包括待管理对象的图形属性、音频属性、视频属性和名称属性中的一种或多种。优选地，第一数据类型为常规数据类型，如byte，bool，int8，short，ushort，int32，uint32，int64，uint64，float，double，string，datetime，enum等。第二数据类型为非常规数据类型，如blob，anytime，pen，brush，font，图形，音频，视频，名称，文件等的一种或多种。
根据一个优选实施方式，所述时间属性至少包括时间位置、开始时间和结束时间；所述管理对象为静态对象时，所述空间属性至少包括地理空间范围、地理空间位置和子空间的空间形状、空间范围及空间位置；所述管理对象为动态对象时，所述空间属性至少包括地理空间位置、候选地理空间位置和所述待管理对象的上一级空间模型的空间形状、空间范围及空间位置。
根据一个优选实施方式，所述时间模型和空间模型具有由自然语言定义名称标识的多层级结构；所述时间模型的多层级结构包括至少一个凭借自然语言描述的父级别时间层级和至少一个与所述父级别时间层级对应的子级别时间层级；所述空间模型的多层级结构包括至少一个凭借自然语言描述的父级别空间层级和至少一个与所述父级别空间层级对应的子级别空间层级。
根据一个优选实施方式，描述事物空间属性的方法为依据待管理对象的空间状态实现待管理对象的空间信息标注，具体为：通过空间对象编辑器加载地理信息坐标系，并基于待管理对象所在地理位置信息和空间状态信息通过矩形、不规则多边形、点和折线建立多级空间对象，基于多级空间对象实现多层级结构待管理对象各组成元素的空间信息标注。
根据一个优选实施方式，所述空间信息标注过程为：通过空间对象编辑器加载地理信息坐标系，并基于待管理对象所在地理位置绘制一个root根节点的空间范围，在root根节点范围内用矩形、不规则多边线、点和折线绘制一个空间对象以得到待管理对象的第一级空间对象；基于上一级空间对象，用矩形、不规则多边线、点和折线逐级实现待管理对象的组成元素的空间绘制过程以得到所述组成元素对应等级空间对象；将待管理对象的空间状态与空间对象中各级空间对象相对应匹配，从而实现对多级和/或多层次待管理对象的空间信息标注。
根据一个优选实施方式，所述空间形状是待管理对象物理形状，所述待管理对象物理形状通过几何的点、线、面实现所述空间形状的描述；所述空间范围是待管理对象包络，所述待管理对象包络通 过矩形或立方体来表示；并通过所述待管理对象的空间形状计算出空间范围的长、宽、高；所述空间位置是描述待管理对象在空间上所处的位置信息，所述位置信息包括精确位置信息和逻辑位置信息；所述精确位置至少为待管理对象的地理坐标位置，所述逻辑位置为待管理对象中各组成元素的位置信息和/或关系，其中，包括同级空间对象之间位置关系与不同级空间对象的位置关系。
根据一个优选实施方式，通过如下方法采集所述待管理对象的数据：通过从所述待管理对象现场直接采集所述待管理对象的历史数据或者通过计算采集所述待管理对象的历史数据；通过传感器采集所述待管理对象的实时数据或者通过计算采集所述待管理对象的实时数据；通过从第三方系统接口导入计划需求并通过计算生成计划数据。
根据一个优选实施方式，在对数据对象检索之前，所述检索方法还包括基于四维空间的对客观世界存在的物体和事件进行描述的方法，并且所述描述方法为对待管理对象模型化以建立至少存储有所述待管理对象的时间属性和所述待管理对象的空间属性的历史数据库、实时数据库和计划数据库。
根据一个优选实施方式，基于四维空间的对客观世界存在的物体和事件进行描述并建立历史数据库、实时数据库和计划数据库之后，所述检索方法通过所述待管理对象的管理模型类别、凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性查找所述待管理对象的历史运行状态、计划运行状态和/或实时运行状态。
根据一个优选实施方式，基于四维空间的对客观世界存在的物体和事件进行描述并建立历史数据库、实时数据库和计划数据库之后，所述检索方法通过所述待管理对象执行订阅以查找所述待管理对象的历史运行状态、计划运行状态和/或实时运行状态，其中，所述订阅方法至少包括如下步骤：客户端向时空数据库针对至少一个数据记录发出包含管理模型类别、凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性的订阅请求；所述时空数据库响应于所述订阅请求，将包含待管理对象的凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性的至少一个数据记录主动推送至客户端。
本发明的检索方法在对象的查询之前需要确定一种描述方法，优选地，本发明使用基于四维空间的对客观世界存在的物体和事件进行描述的方法对待管理对象进行描述。待管理对象的检索分为按时空模型的单次查询和按时空模型执行订阅。两种查询方式的区别在于：按时空模型的单次查询成功后，服务器只会发送一次查询结果，而按时空模型执行订阅后，服务器在发现该时空范围内数据变化后会再次发送查询结果。
根据一个优选实施方式，查询和订阅是通过所述待管理对象的管理模型类别，凭借自然语言描述的空间属性和时间属性进行的。由于一个实时数据库里可能有多种实时模型的待管理对象，这些模型的结构是不同的，使用待管理对象的管理模型类、凭借自然语言描述的空间属性和时间属性进行查询或订阅，可提高查询或订阅的速度以及准确性。同样的，对历史数据库和计划数据库也优选采用待管理对象的管理模型类、凭借自然语言描述的空间属性和时间属性进行查询或订阅。
本发明的另一方面还提供了一种基于时空数据库的对数据对象的检索装置，所述检索装置至少包括数据采集模块、至少一个数据计算引擎、时空运行数据库、工程库服务器、模型库服务器和客户端；所述数据采集模块，用于采集所述管理对象的运行数据并通过所述数据计算引擎将所述运行数据发送所述工程库服务器；所述模型库服务器，模型库设置于其上，所述模型库被配置用于针对待管理对象的时间状态和空间状态对所述管理对象进行模型化；所述工程库服务器，工程库设置于其上，所述工程库被配置用于依据待管理对象的管理模型设定所述待管理对象的凭借自然语言描述的特定属性；所述数据计算引擎用于依据凭借自然语言描述的时间层级和空间层级对模型化的所述管理对象进行空间和时间的转换；所述时空运行数据库，时空运行数据库包括历史数据库、实时数据库和计划数据库，所述历史数据库、实时数据库和计划数据库被配置用于储存所述管理对象的历史数据、实时数据和计 划数据；客户端用于基于管理对象的所述管理模型类别以及由所述模型化所限定的凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性进行检索以确定所述管理对象的运行状态。
本发明的又一方面还提供了一种基于四维空间的对客观世界存在的物体和事件的描述方法，所述方法为对待管理对象模型化以建立至少存储有所述待管理对象的时间属性和所述待管理对象的空间属性的历史数据库、实时数据库和计划数据库，其中，对待管理对象模型化的方法至少包括如下步骤：依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象进行模型化，依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象进行模型化，设定所述待管理对象的特定属性，采集所述待管理对象的数据以对所述待管理对象动态监测和管理。
根据一个优选实施方式，对待管理对象模型化的方法至少包括如下步骤：依据空间属性和/或时间属性将待管理对象归类至历史数据模型、实时数据模型和/或计划数据模型，依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象进行模型化，依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象进行模型化，设定所述待管理对象的特定属性，采集所述待管理对象的数据以对所述待管理对象动态监测和管理。
根据一个优选实施方式，所述依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象进行模型化至少包括如下步骤：依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象的空间进行模型化以建立空间模型，对所述待管理对象的空间模型进行实例化以建立空间对象；所述依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象进行模型化包括如下步骤：依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象的时间进行模型化以建立时间模型，对所述待管理对象的时间模型进行实例化以建立时间对象。
根据一个优选实施方式，所述依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象的空间进行模型化以建立空间模型的方法为依据待管理对象的空间状态确定多层级空间模型；所述依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象的时间进行模型化以建立时间模型的方法为依据待管理对象的时间状态确定多层级时间模型。
根据一个优选实施方式，将所述待管理对象的空间模型和待管理对象的时间模型进行关联以建立历史数据模型、实时数据模型和计划数据模型。
根据一个优选实施方式，将所述历史数据模型实例化为历史数据对象，并且所述历史数据对象关联由所述历史数据模型关联的空间模型实例化产生的空间对象和由所述历史数据模型关联的时间模型实例化产生的时间对象；将所述实时数据模型实例化为实时数据对象，并且所述实时数据对象关联由所述实时数据模型关联的空间模型实例化产生的空间对象和由所述实时数据模型关联的时间模型实例化产生的时间对象；将所述计划数据模型实例化为计划数据对象，并且所述计划数据对象关联由所述计划数据模型关联的空间模型实例化产生的空间对象和由所述计划数据模型关联的时间模型实例化产生的时间对象。
根据一个优选实施方式，将所述历史数据对象配置计算机空间属性后成为历史数据库，将实时数据对象配置计算机空间属性后成为实时数据库，将计划数据对象配置计算机空间属性后成为计划数据库，并且所述历史数据库用于存储所述待管理对象的历史数据，所述实时数据库用于存储所述待管理对象的实时数据，所述计划数据库用于存储所述待管理对象的计划数据。
根据一个优选实施方式，所述待管理对象的特定属性至少包括所述待管理对象的时间属性和所述待管理对象的空间属性，并且所述时间属性至少包括时间位置、开始时间和结束时间，所述待管理对象为静态对象时，所述空间属性至少包括地理空间范围、地理空间位置和形状尺寸轮廓，所述待管理对象为动态对象时，所述空间属性至少包括地理空间位置、候选地理空间位置和所述待管理对象的空间范围的形状尺寸轮廓。
根据一个优选实施方式，所述待管理对象的特定属性还包括所述待管理对象的第一数据类型和第 二数据类型的属性。第二数据类型的属性至少包括待管理对象的图形属性、音频属性、视频属性和名称属性中的一种或多种。根据一个优选实施方式，通过如下方法采集所述待管理对象的数据：通过从所述待管理对象现场直接采集所述待管理对象的历史数据或者通过计算采集所述待管理对象的历史数据，通过传感器采集所述待管理对象的实时数据或者通过计算采集所述待管理对象的实时数据，通过从第三方系统接口导入计划需求并通过计算生成计划数据。
本发明的又一方面还提供了一种描述事物时间属性并基于所述描述进行查找的方法，所述方法为对待管理对象模型化以建立至少存储有所述待管理对象的时间属性和所述待管理对象的空间属性的历史数据库、实时数据库和计划数据库，并且通过所述待管理对象的管理模型类别、空间属性和/或时间属性查找所述待管理对象的历史运行状态、计划运行状态和/或实时运行状态，其中，对待管理对象模型化的方法至少包括如下步骤：依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象进行模型化，依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象进行模型化，设定所述待管理对象的特定属性，采集所述待管理对象的数据以对所述待管理对象动态监测和管理。
根据一个优选实施方式，所述待管理对象的空间属性和/或时间属性是自定义的多层级结构，并且所述时间属性是通过基于符合生产工业过程和/或日常生活规范的自然语言来描述的。
根据一个优选实施方式，所述时间属性至少包括时间位置、开始时间和结束时间，所述待管理对象为静态对象时，所述空间属性至少包括地理空间范围、地理空间位置和形状尺寸轮廓，所述待管理对象为动态对象时，所述空间属性至少包括地理空间位置、候选地理空间位置和所述待管理对象的空间范围的形状尺寸轮廓。
根据一个优选实施方式，通过所述待管理对象的空间属性确定查找范围后再基于所述待管理对象的时间属性查找所述待管理对象的历史运行状态、实时运行状态和/或计划运行状态。
根据一个优选实施方式，所述对待管理对象模型化的方法为：依据空间属性和/或时间属性将待管理对象归类至历史数据模型、实时数据模型和/或计划数据模型，依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象进行模型化，依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象进行模型化，设定待管理对象的特定属性，采集待管理对象的数据以对所述待管理对象动态监测和管理。
根据一个优选实施方式，所述依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象进行模型化至少包括如下步骤：依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象的空间进行模型化以建立空间模型，对所述待管理对象的空间模型进行实例化以建立空间对象；所述依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象进行模型化包括如下步骤：依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象的时间进行模型化以建立时间模型，对所述待管理对象的时间模型进行实例化以建立时间对象。
根据一个优选实施方式，将所述待管理对象的空间模型和所述待管理对象的时间模型进行关联以建立历史数据模型、实时数据模型和计划数据模型，并且将所述历史数据模型实例化为历史数据对象，将所述历史数据对象配置计算机空间属性后成为存储所述待管理对象历史数据的历史数据库；将所述实时数据模型实例化为实时数据对象，将所述实时数据对象配置计算机空间属性后成为存储所述待管理对象实时数据的实时数据库；将所述计划数据模型实例化为计划数据对象，将所述计划数据对象配置计算机空间属性后成为存储所述待管理对象计划数据的计划数据库。
根据一个优选实施方式，所述待管理对象的特定属性至少包括所述待管理对象的时间属性和所述待管理对象的空间属性，以及所述待管理对象的第一数据类型和第二数据类型的属性，并且所述第二数据类型的属性至少包括待管理对象的图形属性、音频属性、视频属性和名称属性中的一种或多种。
根据一个优选实施方式，通过如下方法采集所述待管理对象的数据：通过从所述待管理对象现场直接采集所述待管理对象的历史数据或者通过计算采集所述待管理对象的历史数据，通过传感器采集 所述待管理对象的实时数据或者通过计算采集所述待管理对象的实时数据，通过从第三方系统接口导入计划需求并通过计算生成计划数据。
本发明的又一方面还提供了一种描述事物空间属性并基于所述描述进行查找的方法，所述描述事物空间属性的方法为依据待管理对象的空间状态实现待管理对象的空间信息标注，具体为：通过空间对象编辑器加载地理信息坐标系，并基于待管理对象所在地理位置信息和空间状态信息通过矩形、不规则多边形、点和折线建立多级空间对象，基于多级空间对象实现多层级结构待管理对象各组成元素的空间信息标注；并依据待管理对象的空间对象信息实现事物的查找。
根据一个优选的实施方式，所述空间信息标注过程为：通过空间对象编辑器加载地理信息坐标系，并基于待管理对象所在地理位置绘制一个root根节点的空间范围，在root根节点范围内用矩形、不规则多边线、点和折线绘制一个空间对象以得到待管理对象的第一级空间对象；基于上一级空间对象，用矩形、不规则多边线、点和折线逐级实现待管理对象的组成元素的空间绘制过程以得到所述组成元素对应等级空间对象；将待管理对象的空间状态与空间对象中各级空间对象相对应匹配，从而实现对多级和/或多层次待管理对象的空间信息标注。
根据一个优选的实施方式，所述待管理对象的空间属性是基于生产工业过程自定的多层级结构；上一级空间对象为次级空间对象的父对象，次级空间对象为上一级空间对象的子对象；所述子对象具有一个父对象，所述父对象包括至少一个子对象。
根据一个优选的实施方式，所述空间对象是对待管理对象的空间属性的描述，空间对象包括待管理对象的空间形状、空间范围和空间位置的描述。
根据一个优选的实施方式，所述基于事物空间属性的描述进行查找的方法具体为：基于包含空间形状、空间范围和空间位置的所述多级和/或多层次待管理对象的空间对象信息进行检索。
根据一个优选的实施方式，所述空间形状是待管理对象物理形状，所述待管理对象物理形状通过几何的点、线、面实现所述空间形状的描述。
根据一个优选的实施方式，所述空间范围是待管理对象包络，所述待管理对象包络通过矩形或立方体来表示；并通过所述待管理对象的空间形状计算出空间范围的长、宽、高。
根据一个优选的实施方式，所述空间位置是描述待管理对象在空间上所处的位置信息，所述位置信息包括精确位置信息和逻辑位置信息；所述精确位置至少为待管理对象的地理坐标位置，所述逻辑位置为待管理对象中各组成元素的位置信息和/或关系，其中，包括同级空间模型之间位置关系与不同级空间模型的位置关系。
根据一个优选的实施方式，所述待管理对象包括静态对象和动态对象，所述静态对象包括待管理对象的精确位置处于静态和/或逻辑位置处于静态；所述动态对象包括待管理对象的精确位置处于动态和/或逻辑位置处于动态；所述待管理对象的逻辑位置信息包括所述待管理对象的逻辑位置定义信息以及逻辑位置关系信息，所述待管理对象的逻辑位置定义为通过自然语言实现对待管理对象的标记；所述待管理对象的逻辑位置关系信息包括位置的隶属关系和/或层次关系。
本发明的又一方面还提供了一种对象数据的组织方法，所述对象数据的组织方法包括对象数据的定义过程与对象数据的运行过程，依据对象的自然属性将待管理对象分类至相应类别，以将与相关类别相应预定义的类别属性分配给与所述待管理对象对应的、至少预先包括时间属性和空间属性的数据记录；依据包含待管理对象的时间属性与空间属性的数据记录，实现对所述数据记录与待管理对象自然属性关联并完成实例化；将完成实例化的存储于实时数据库、历史数据库和计划数据中的待管理对象的数据记录基于包括数据的空间形状、空间轮廓和空间位置描述的空间属性实现数据记录的第一次更新；将存储于所述实时数据库、所述历史数据库和所述计划数据库中的完成空间属性更新后的数 据记录基于包括时间位置、开始时间、结束时间和/或消逝时间的时间属性实现第二次更新；将与待管理对象相关的非常规数据类型数据以一个测点的形式定义为所述待管理对象的成员信息，并将包含所述非常规数据类型数据的成员信息基于空间属性和/或时间属性储存至对应的数据记录所在数据库。
根据一个优选的实施方式，所述对象数据的组织方法还包括基于所述待管理对象的管理模型类别实现待管理对象的成员信息的检索。
根据一个优选的实施方式，所述检索包括基于时间信息、空间信息和管理模型类别完成相应时空内对应对象的对应类型的成员信息检索；所述检索包括基于时间信息、成员信息的类型完成相应时间点或时间段内至少一个对象对应类型的成员信息检索；所述检索包括基于空间信息、成员信息的类型完成相应空间内不同时间段对应对象的对应类型的成员信息检索；所述检索包括基于成员信息的类型完成各个时间段和各个空间内至少一个对象的对应类型的成员信息检索。
根据一个优选的实施方式，所述成员信息的类型至少包括第一数据类型和第二数据类型。优选地，第一数据类型为常规数据类型，如byte，bool，int8，short，ushort，int32，uint32，int64，uint64，float，double，string，datetime，enum等。第二数据类型为非常规数据类型，如blob，anytime，pen，brush，font，图形，音频，视频，名称，文件等的一种或多种。更优选地，非常规数据类型还可以是日期类型、二进制、资源、笔、画刷和字体。即是，待管理对象可以通过包括日期、二进制、资源、笔、画刷和字体的成员信息实现待管理对象的多方位的描述。
根据一个优选的实施方式，所述资源类型成员信息至少包括与待管理对象相关的2D图形、3D图形、文本、图片、标准通用标记语言下的子集XML、HTML、报表、音频和视频信息中的一种或多种格式的非常规数据类型数据；所述资源类型成员信息通过设备导入和/或底层传感单元采集获得。
根据一个优选的实施方式，画刷包括纯色、影线、纹理、线性和路径。
根据一个优选的实施方式，所述数据记录的第一次更新为所述实时数据库、所述计划数据库与所述历史数据库基于对象数据包括数据的空间形状、空间轮廓和空间位置的描述的空间属性进行分类并储存的过程。
根据一个优选的实施方式，所述数据记录的第二次更新为所述计划数据库和历史数据库基于对象数据的时间属性进行分类并储存的过程，其中所述时间属性包括所述对象数据对应的时间位置、开始时间和结束时间的描述；所述数据记录的第二次更新还包括所述实时数据库基于对象数据的时间属性进行分类并储存的过程，其中所述时间属性包括所述对象数据对应的时间位置、开始时间和消逝时间的描述。
根据一个优选的实施方式，基于数据的空间属性描述和/或时间属性描述实现对数据或待管理对象的状态信息检索。
根据一个优选的实施方式，基于数据的空间属性描述实现对所述空间属性描述对应的数据中包括的事和/或物实现特定空间不同时间段的状态信息检索；基于数据的时间属性描述实现对所述时间属性描述对应的数据中包括的事和/或物实现特定时间不同空间的状态信息检索；基于数据的时间属性描述和空间属性描述实现对所述时间属性描述和空间属性描述对应的数据中包括的事和/或物实现特定时间和特定空间的状态信息检索。
根据一个优选的实施方式，所述空间形状是对象数据或待管理对象对应的物理形状，所述对象数据对应的物理形状通过几何的点、线、面实现所述空间形状的描述；所述空间轮廓是所述对象数据或待管理对象对应的包络，所述对象数据对应的包络通过矩形或立方体来表示；并通过所述对象数据对应的空间形状计算出空间轮廓的原点、长、宽、高；所述空间位置是描述所述对象数据或待管理对 象对应的空间上所处的位置信息，所述位置信息包括精确位置信息和逻辑位置信息；所述精确位置至少为所述对象数据或待管理对象对应的地理坐标位置，所述逻辑位置为所述对象数据中各组成元素的位置信息和/或关系，其中，包括同级空间模型之间位置关系与不同级空间模型的位置关系。
根据一个优选的实施方式，所述对象数据或待管理对象包括对应的静态对象和对应的动态对象，所述静态对象包括所述对象数据或待管理对象的精确位置处于静态和/或逻辑位置处于静态；所述动态对象包括所述对象数据或待管理对象的精确位置处于动态和/或逻辑位置处于动态；所述对象数据或待管理对象对应的逻辑位置信息包括所述对应的逻辑位置定义信息以及逻辑位置关系信息；所述对象数据对应的逻辑位置关系信息包括位置的隶属关系和/或层次关系。
本发明的又一方面还提供了一种基于时空数据库的对象数据的订阅方法，该方法包括如下步骤：客户端向时空数据库针对至少一个数据记录发出包含管理模型类别、凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性的订阅请求；所述时空数据库响应于所述订阅请求，将包含待管理对象的凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性的至少一个数据记录主动推送至客户端。
根据一个优选实施方式，所述订阅请求是按照与待管理对象的模型类别相关的方式发送的，所述待管理对象的模型类别是分别建立在实时数据库、历史数据库和/或计划数据库的待管理对象的属性，并且每个类别的数据模型包含一个或多个对象。
根据本发明的一种优选实施方式，所述订阅方法还包括：在所述客户端处于开启状态时，所述时空数据库记录所述客户端的订阅请求，所述时空数据库检测到所述客户端订阅请求的数据记录发生变化时，所述时空运行数据库主动将包含所述待管理对象空间属性和/或时间属性和/或模型类别的至少一个数据记录主动发送至所述客户端；以及在所述客户端处于关闭状态时，所述客户端向所述时空运行数据库发送取消订阅请求。
根据本发明的一种优选实施方式，所述时空数据库的模型化包括如下步骤：依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象进行模型化；依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象进行模型化；设定待管理对象的特定属性；依据特定属性将模型化的待管理对象归类至特定的模型类别的模型中。
根据本发明的一种优选实施方式，所述时空数据库包括待管理对象的实时数据库、历史数据库和计划数据库。
根据本发明的一种优选实施方式，所述依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象进行模型化包括依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象的空间进行模型化以建立空间模型。所述依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象进行模型化包括依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象的时间进行模型化以建立时间模型。
根据本发明的一种优选实施方式，所述设定所述待管理对象的特定属性包括设定待管理对象的第一数据类型和第二数据类型的属性。所述第二数据类型的属性至少包括待管理对象的图形属性、音频属性、视频属性和名称属性中的一种或多种。
根据本发明的一种优选实施方式，所述凭借自然语言描述的时间属性是所述待管理对象依据其时间状态自定义的属性，所述待管理对象凭借自然语言描述的时间属性至少包括依据所述待管理对象的时间位置、开始时间和结束时间自定义的时间属性。
根据本发明的一种优选实施方式，凭借自然语言描述的空间属性包括依据所述待管理对象的空间形状、空间范围和空间位置自定义的空间属性。
本发明至少具有如下有益的技术效果：
(1)本发明通过历史、实时和计划三段时间维度来描述生产监控管理的数据信息，用户不需要 掌握计算机语言，只需要很自然的时空元语言就可以查看和管理对象的历史、实时和计划三个时间段的运行状态，
(2)本发明通过一个数据库解决了多种系统应用的问题，可以降低用户的投资和系统的维护成本，在数据查询和检索时，按照空间和/或时间即可检索模型中的对象，方便快捷，利于生产管理。
附图说明
图1是本发明基于时空数据库的对数据对象的检索装置的模块示意图；
图2是本发明的一个优选实施方式的自定义空间模型示意图；
图3是本发明的一个优选实施方式的自定义时间模型示意图；
图4是本发明的一个优选实施方式的系统时间模型示意图；和
图5是本发明的一个优选实施方式的数据模型间的时空转换关系图。
附图标记列表
100：待管理对象      200：数据采集模块     300：数据计算引擎
400：时空运行数据库  410：实时数据库       420：历史数据库
430：计划数据库      500：工程库服务器     510：对象定义模块
520：验证模块        600：模型库服务器     700：图形计算引擎
710：图形计算模块    720：场景处理模块     800：客户端
810：缓存模块        820：登陆模块
830：图形刷新和构建模块    210：第三方数据库
具体实施方式
下面结合附图和实施例进行详细说明。
四维空间是指待管理对象的三维空间加上一维时间。
时空数据库是指基于具有时间属性和空间属性的数据建立的数据库。
时空数据库包括历史数据库、实时数据库和计划数据库，分别存储管理对象的模型化的历史数据、实时数据和计划数据。时空数据库里的每个数据都具有空间和时间属性。
实施例1
本实施例提供了一种基于时空数据库的对数据对象的检索方法，检索方法包括如下步骤：
S1：针对待管理对象的时间状态和空间状态对管理对象进行模型化。
依据每个待管理对象的时间状态和空间状态分别建立时间模型、空间模型和/或管理模型。
时间模型：时间模型是用于描述待管理对象时间状态的数据模型。时间模型的时间粒度是衡量时间状态和时间层级的单位，包括时间单位和基于生产情况自定义的时间参数。优选的，时间模型是描述待管理对象时间粒度的模型。例如，时间粒度为年、月、日、小时、分钟或者秒等。也可以自定义时间粒度，如班或者批次等。
空间模型：空间模型是用于描述待管理对象空间状态的数据模型。空间模型的空间粒度是衡量空间层级和空间位置的空间参数，包括空间单位和基于生产情况自定义的空间参数。例如，空间粒度为总公司、分厂、车间、生产线、工序、工位或设备等。
优选的，时间模型和空间模型具有由自然语言定义名称标识的多层级结构。时间模型的多层级结构包括至少一个凭借自然语言描述的父级别时间层级和至少一个与父级别时间层级对应的子级别时间层级。例如，时间层级包括年、月、日、小时、分钟或者秒。年是月的父级别时间层级，月是年的 子级别层级。月是日的父级别时间层级，日是月的子级别层级。时间层级也可以是凭借自然语言描述的订单、工单和产品。订单是工单的父级别时间层级，工单是订单的子级别层级。一个工单对应多个产品，而一个产品只对应一个工单。空间模型的多层级结构包括至少一个凭借自然语言描述的父级别空间层级和至少一个与父级别空间层级对应的子级别空间层级。
建立由待管理对象的空间模型和时间模型关联形成的管理模型。管理模型是用于描述待管理对象的空间状态和时间状态的数据模型。数据与时间模型和空间模型关联后形成时空模型。时空模型是一种有效组织和管理时态空间数据，属性、空间和时间语义更完整的数据模型。通过时空模型监测待管理对象的时间状态和空间状态，可以充分了解待管理对象的运行状态。本发明将管理对象的时空模型简称为管理模型。
数据建模：描述的每个管理对象都是由管理模型实例化来的。管理模型经过实例化过程形成至少一个由管理对象的时间对象和空间对象关联构成的管理对象。其中，管理对象的时间对象由时间模型在实例化过程中形成，管理对象的空间对象由空间模型在实例化过程中形成。
例如，设备是一个物，设备加工产品是一件事。产品是时间，也就是记录设备加工产品的时间。这个时间有时间位置、开始生产时间和结束生产时间。时间位置是唯一的产品编号。如果是实时数据，那么产品编号，开始生产时间和消逝时间结束以后就变更为历史数据了。消逝时间是指产品生产的时长。之后继续扫描设备生产下一个时间(产品)的内容。本发明基于过去、现在和未来三个时间段对事物进行数据建模。
数据模型按照时间状态分为实时数据模型、历史数据模型、计划数据模型。按照功能又分为数据、报警、事件。时态和功能的组合会有更多种数据。数据模型具有版本。一个系统中，同一模型是可以存在多个版本的。模型的实例是对应于模型的某一版本的。模型在生成新版本时，不会影响已经生成的实例。模型某一版本被修改时，会影响该版本模型生成的实例。
数据模型是对数据进行描述的模型，数据模型由两部分组成：属性、成员。属性是数据特有的部分，比如，名字、描述、时间、空间，属性是由系统定义的，用户是不能定义的。根据分类的不同，数据模型的属性会有差别，比如实时数据，具有新鲜度的属性。事件数据具有开始时间、结束时间、持续时间等属性。成员是构成数据的组成部分，用户是可以根据需要定义不同的成员来描述业务中的数据。成员的数据可以使用上面定义的各种类型。从性能上考虑，成员个数限定为最大256个成员。优选的，对于属性名，成员名不允许超过64个字符。
本发明的管理模型指定关联的时间模型和空间模型。本发明将包含有时间模型和空间模型的数据模型简称为时空模型。例如，工位加工的绩效模型，空间属性就是工位，时间属性是班。数据的其它属性可以是工单号、加工数量、报警次数、返工次数等。这些数据模型的数据是通过计算模型来完成的，计算检测生产数据变化，定时统计绩效数据输出到绩效模型。
工厂建模：工厂建模是根据之前的模型进行工厂实例化。实时数据模型、历史数据模型和计划数据模型分布实例化为实时数据对象、历史数据对象和计划数据对象。例如，实际工厂名称、生产线名称、设备名称、工序名称，这是空间实例化。实例化的过程中也确定了各个对象的附属关系。一天有几班，每个班多长，这是时间实例化。实际生产线都有几个工序绩效数据，这是绩效数据模型的实例化。当然还有计算的实例化，因为要计算绩效数据。
系统运行：系统运行后，系统后台自动检测生产信息，记录每个工序的生产情况，实时统计每个工位的生产绩效。至此，一个工厂的生产情况就被实时记录到时空数据库。用户需要查看的时候在场景模型里去进行查询实时和历史生产数据信息。
制定计划：制定计划一般都会制定总的计划比如全厂年计划，再分解到全厂月、全厂日、全厂班， 车间月，车间日，车间班。用户只需要将空间和时间分解到非常细的层级，然后每执行一个时空层级都去监控有没有按照计划执行。
根据一个优选实施方式，时间属性和空间属性是独立的。描述时间对象时有层级和精度，比如年的层级是年，精度可以是秒也可以是毫秒。时间对象在数据记录上有时间位置、时间位置的开始时间和结束时间。比如2016年3月时间位置，该时间位置的开始时间是2016年3月1日0：00：00.000，结束时间是2016年3月31日23：59：59.999。优选地，也可以自定义时间位置。例如，2016财年三月来自自定义的财年(父时间层级)-财月(子时间层级)，开始时间和结束时间是用户自定义的，比如2016年3月2日-3月15日，当用户用2016财年三月就表示这个时间段。
S2：依据待管理对象的管理模型设定待管理对象的凭借自然语言描述的特定属性。
S21：依据时间属性将模型化的待管理对象归类至特定的模型。管理模型包括依据时间属性分类形成的存储于实时数据库的实时数据对象、存储于历史数据库的历史数据对象和存储于计划数据库的计划数据对象。
历史数据对象、实时数据对象和计划数据对象至少包含有时间属性和空间属性。将历史数据对象中的历史对象配置相应的计算机空间属性，历史数据就会自动存储在计算机的历史数据库中。将实时数据对象中的实时对象配置相应的计算机空间属性，实时数据就会自动存储在计算机的实时数据库中。将计划数据对象中的计划对象配置相应的计算机空间属性，计划数据就会自动存储在计算机的计划数据库中。
历史数据库、实时数据库和计划数据库构成了本发明的时空数据库。历史数据库根据配置的条件进行待管理对象历史数据的存储。实时数据库用于存储待管理对象的实时值。计划数据库用于存储待管理对象的计划数据。历史数据库、实时数据库和计划数据库不需要用户配置。用户使用时，需要通过配置界面指定实时服务器、历史服务器、计划服务器。时空数据库系统运行起来，各个服务器客户端会自动将数据发给对应的服务器。例如，实时数据客户端会把系统产生的实时数据传送给实时数据服务器，实时数据服务器上会自动在数据库中创建表格或映射列表，并将相关数据存储到对应的服务器的数据库中。历史和计划数据库也如此。本发明的存储机制不限于此，还包括其它存储机制。
实时数据对象包括经实时数据模型实例化过程形成的至少一个由管理对象的实时数据构成的管理对象。依据实时数据模型实例化为实时数据对象。与实时数据模型关联的空间模型实例化为空间对象。与实时数据模型关联的时间模型实例化为时间对象。管理对象的实时数据对象与空间对象和时间对象分别关联。一个管理模型实例化为多个管理对象。一个版本的实时数据模型实例化形成的多个管理对象的实时数据的数据结构是相同的。实时数据模型实例化后形成的多个管理对象存储在实时数据库中。
历史数据对象包括经历史数据模型实例化过程形成的至少一个由管理对象的历史数据构成的管理对象。依据历史数据模型实例化为历史数据对象。与历史数据模型关联的空间模型实例化为空间对象。与历史数据模型关联的时间模型实例化为时间对象。管理对象的历史数据对象与空间对象和时间对象分别关联。一个管理模型实例化为多个管理对象。一个版本的历史数据模型实例化形成的多个管理对象的历史数据的数据结构是相同的。历史数据模型实例化后形成的多个管理对象存储在历史数据库中。
计划数据对象包括经计划数据模型实例化过程形成的至少一个由管理对象的计划数据构成的管理对象。依据计划数据模型实例化为计划数据对象。与计划数据模型关联的空间模型实例化为空间对象。与计划数据模型关联的时间模型实例化为时间对象。管理对象的计划数据对象与空间对象和时间对象分别关联。一个管理模型实例化为多个管理对象。一个版本的计划数据模型实例化形成的多个管 理对象的计划数据的数据结构是相同的。计划数据模型实例化后形成的多个管理对象存储在计划数据库中。历史数据、实时数据和计划数据的存储存在很大区别。
实时数据的时态是实时的，表示当前时间的数据，具有新鲜度的特质，也就是其数据的刷新周期要符合其时间粒度。例如，如果对象的新鲜度是5秒，则其刷新周期也应该是5秒，如果5秒内不刷新则该对象为不新鲜。实时数据要求有很高的实时性，每秒要能刷新上百万条记录的实时数据，对于没有及时刷新的数据会有新鲜期的限制。超过新鲜期的实时数据转变为历史数据。历史数据时态是历史的，表示过去时间的数据。工业过程的历史数据多数是时序数据，可以进行压缩。历史数据中的业务数据也可以以非压缩的方式进行存储。计划数据时态是未来的，表示未来时间的数据。计划数据依据历史数据和实时数据计算所得。
实时数据库里存储的实时数据对象按照空间特性进行组织，方便存储和检索。历史数据库和计划数据库的历史数据对象和计划数据对象先按照空间特性进行组织，再按照时间特性组织。
根据一个优选实施方式，历史数据库、实时数据库和计划数据库中存储的数据对象必须有时间属性。时间是待管理对象不可分割的属性。没有时间，对象也不可能存在。时间对象是对待管理对象的时间位置的描述。优选地，时间属性至少包括时间位置、开始时间和结束时间。管理对象的时间位置至少包括待管理对象的时间层级、层级精度。例如，生产批次就是一个层级。某个车间第一批次的信息，用户使用起来非常方便，不需要去写某个时间段去获取可能的批次信息。
根据一个优选实施方式，每个管理模型都有唯一的时间层级结构和空间层级结构。以一个计划数据为例，描述的是一个生产线(空间)班(时间)计划，生产线模型和班模型是实现定义的空间模型和时间模型，模型确定以后在工程阶段假设生产线模型有3条生产线对象，班模型有甲乙丙三班。那么数据模型只能实例化3条生产线3个班组共计9个计划数据对象，不能实例化其他时空层级的计划。管理模型的时间层级和空间层级确定以后不能再进行修改，只有修改了属性或者变更成员才会生成新版本。
优选的，依据待管理对象的空间状态对待管理对象的空间进行模型化以建立空间模型。具有多层级结构的空间模型经过实例化过程形成多层级空间对象根据一个优选实施方式，多层级空间对象的实例化的方法包括：通过空间对象编辑器加载地图或者待管理对象的CAD图作为底图；依据待管理对象的空间坐标在底图内绘制一个空间对象作为第一级空间对象，和/或依据自定义的空间范围在底图内绘制一个空间对象作为第一级空间对象；在第一级空间模型内绘制一个空间对象作为第二级空间模型，按照同样的方式，在第n-1级空间模型内绘制一个空间对象作为第n级空间模型。具体地，绘制空间对象的过程如下步骤。
S201：通过空间对象编辑器加载地图或者待管理对象的CAD图纸作为底图。优选的，通过空间对象编辑器加载谷歌地图、百度地图或者待管理对象的CAD图纸作为底图。
S202：在底图内绘制一个空间对象作为第一级空间模型。优选的，在地图配置里选择设定相应的坐标系，基于工厂所在地理位置绘制一个Root根节点的空间范围，在Root根节点的空间范围内用矩形、不规则多边线、点和/或折线来绘制一个空间对象以获得第一级空间模型。
S203：在第一级空间模型内绘制一个空间对象作为第二级空间模型。优选的，在第一级空间模型内用矩形、不规则多边线、点和/或折线来绘制一个空间对象以获得第二级空间模型。
S204：按照同样的方式，在第n-1级空间模型内绘制一个空间对象作为第n级空间模型。优选地，在第n-1级空间模型内用矩形、不规则多边线、点和/或折线来绘制一个空间对象以获得第n级空间模型。
S22：设定待管理对象的特定属性。
特定属性包括凭借自然语言描述的时间属性、空间属性和/或非时空属性。在数据查询时，按照空间和/或时间即可检索模型中的对象，方便快捷。优选的，待管理对象除了具有时间属性和空间属性外，还包括自定义的非时空属性。
优选地，待管理对象的非时空属性包括待管理对象的第一数据类型和第二数据类型的属性。第二数据类型的属性至少包括待管理对象的图形属性、音频属性、视频属性和名称属性中的一种或多种。通过对待管理对象的“点化”，可以实现对各类非常规数据类型数据的对象管理，从而实现统一的存储和查询调用。视频文件用来播放，把视频文件作为图形对象的成员传到显示设备，显示设备会根据图形对象的轮廓建立播放区域，可通过脚本函数来控制视频的播放。音频文件用来播放，提供声音播放函数。对于图片类型作为图形对象的成员，图形对象传送到显示设备时，显示设备将绘制图片到屏幕上。对于文件类型的资源对象，可用于文件的传输和存储，比如把工艺文件保存起来，下达操作规范。图形类型也属于数据类型，也可以作为对象的成员使用。图形类型的坐标是像素坐标。几何类型是描述地理空间对象的形状，在空间对象的属性上需要配置。
优选地，时间属性至少包括时间位置、开始时间和结束时间。时间位置是相对于父空间模型的位置。数据库中每个数据的空间属性包括地理空间范围、地理空间位置、子空间的形状、尺寸及轮廓、候选地理空间位置、计算机空间、候选计算机空间属性等。
优选地，管理对象为静态对象时，空间属性至少包括地理空间范围、地理空间位置和子空间的空间形状、空间范围及空间位置，管理对象为动态对象时，空间属性至少包括地理空间位置、候选地理空间位置和待管理对象的上一级空间模型的空间形状、空间范围及空间位置。例如，维修工的空间范围是车间，空间位置是设备。则维修工的空间位置描述为：维修工在一车间的2号设备旁。此时，空间范围是父空间，空间位置是子空间。
根据一个优选实施方式，不限定顺序步骤S21与S22的顺序。
根据一个优选实施方式，时空数据库中存储的管理对象的数据包括从管理对象现场直接采集的历史数据、通过传感器采集管理对象的实时数据和依据历史数据和实时数据计算所得的待管理对象的计划数据。
优选的，历史数据和计划数据通过计算产生。优选的，计划数据库中的数据也可以是界面交互的图形编辑出来的或者从第三方系统的软件接口导入。例如，通过第三方程序接口或者第三方文件导入计划数据，系统识别为计划数据后，通过界面的编辑和调用算法来计算生成计划数据。
S3：基于管理对象的管理模型类别以及由模型化所限定的凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性进行检索以确定管理对象的运行状态。基于管理对象的管理模型类别、空间位置和/或时间检索在空间位置和/或时间内的至少一个管理对象的实时数据、历史数据和/或计划数据，从而确定至少一个管理对象的实时运行状态、历史运行状态和/或计划运行状态。
或者，基于管理对象的管理模型类别、空间范围和/或时间范围检索在空间范围和/或时间范围内的至少一个管理对象的实时数据、历史数据和/或计划数据，从而确定至少一个管理对象的实时运行状态、历史运行状态和/或计划运行状态。
基于管理对象的管理模型类别以及由模型化限定的凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性进行检索以确定管理对象运行状态的步骤包括：依据管理对象的管理模型类别确定储存管理对象运行数据的实时数据库、历史数据库和/或计划数据库；依据空间属性和/或时间属性选择实时数据库、历史数据库和/或计划数据库中与管理对象相关的至少一个版本的管理对象运行数据；确定与管理模型关联的至少一个管理对象并查看管理对象的实时数据、历史数据和/或计划数据，从而了解管理对象实时运行状态、历史运行状态和/或计划运行状态。
优选的，用户输入管理对象的空间属性、管理模型类别、时间属性数据。系统基于用户输入的空间属性确定机器节点，而后根据管理模型类别确定储存管理对象运行数据的实时数据库、历史数据库和/或计划数据库，再根据时间属性再确定具体数据。更优选地，在确定数据库后，依据用户输入的时间和/或空间位置、时间范围和/或空间范围选择实时数据库、历史数据库和/或计划数据库中与管理对象相关的至少一个版本的管理对象运行数据。用户根据显示的至少一个版本的管理对象运行数据，确定管理对象运行数据的版本并查看该版本管理模型实例化的多个管理对象。选定管理对象，打开该管理对象的运行数据就可以查看管理对象的实时数据、历史数据和/或计划数据，从而了解管理对象实时运行状态、历史运行状态和/或计划运行状态。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上做的进一步改进。
根据一个优选实施方式，计划数据模型根据用户的设置版本建立并更新至少一个包含同一时间状态和空间状态的不同版本的计划数据模型。即计划数据库中存储有多个版本的计划数据模型。多个版本的计划数据模型实例化为多个版本的计划数据对象。选择使用多个版本的计划数据模型中的一个版本，从而确定计划数据对象的版本。计划数据对象即管理对象。
计划数据模型的多版本模式具有重要意义。一个计划变更会对应一系列子计划变更，通过一致版本的计划数据库可以方便查出相关计划。当前制定的计划，需要下发的计划，正在执行的计划一定是某个特定的计划数据版本。例如，在实际运行的过程中，对于一个车间的生产计划，针对一个计划数据对象即将产生的计划运行记录，可能会制定两个运行记录版本。实际生产时计划数据对象只会选择一个版本执行。所以，计划数据模型版本和计划数据对象的记录版本是有差别的。
用户在计算机中设置并存储了多个版本的计划数据模型。由于计划记录的频繁变更，计划数据库对同一个空间和时间会建立并同时更新多个版本的计划数据对象。例如，在实际运行时，不同的计划数据对象的计划运行记录可能会统一更新。比如车间计划记录变了，班组计划记录也会变。用户可以将计划变更统一完成，方便查看。实时数据模型包括至少一个依据同一时间状态和空间状态建立并更新的不同版本的实时数据模型。将不同版本的实时数据模型实例化为不同版本的计划数据对象并存储在实时数据库中。
同一个实时数据模型可以有多个版本来实例化多个实时数据对象。例如，一个车间做升级，新旧系统并存，新旧系统就是用的一个数据模型的两个版本。对新旧两个版本下的系统对象进行监控，如果某个实时数据对象升级，切换到新的版本，在历史存储的时候，会存储每个版本对应的历史记录。
根据一个优选实施方式，历史数据模型基于至少一个不同版本的实时数据模型建立并更新至少一个版本的历史数据模型。将不同版本的历史数据模型实例化为不同版本的历史数据对象并存储在历史数据库中。
历史数据对象在同一时刻可以存在多个版本的值。在修改历史数据对象时，有几种情况：
1、历史数据值版本不变，数据被修改，是覆盖了原来的历史记录。
2、历史数据值增加版本，即增加了一条历史记录。
3、历史数据是不允许删除的。
历史数据的修改方式由用户设置。若用户将历史数据的修改方式设置为不允许修改原记录，则对历史数据进行修改后，就会产生新的版本的历史数据记录。对不同版本的历史数据模型记录的历史数据回放，不仅能看到每个系统的历史数据，而且还能查看历史变迁。例如，车间采集模型V1版本，只支持采集温度和湿度两个参数。在这个模型的基础上，建立了管理对象即车间1对象，采集到温度和湿度的值存储到历史数据库中。历史库中也会记录对应的模型的版本。运行一段时间后，现场系统 升级，除了要采集温度和湿度，还需要采集压力，那么采集模型升级为V2版本，增加了压力的参数。车间1对象升级后，车间1开始采集温度、湿度和压力三个值，并把对应的值存储到数据库中。这样在历史库中，就会记录车间1不同版本情况下产生的历史数据。
对于一个采集管理模型，第一个的版本只有温度、湿度两个参数。第二个版本包括温度、湿度和压力三个参数。
用户在输入管理模型类别、时间数据和/或空间数据后，检索到对象的两个版本的实时数据对象、历史数据对象、计划数据对象。用户可以选择其中一个版本的实时数据对象、历史数据对象、计划数据对象，了解对象的实时、历史或计划运行状态。用户也可以同时打开两个版本的实时数据对象，核对两个数据在同一时刻的数据。
实施例3
本实施例提供了一种基于时空数据库的对数据对象的检索装置。如图1所示，一种基于时空数据库的对数据对象的检索装置，包括数据采集模块200、至少一个数据计算引擎300、时空运行数据库400、工程库服务器500、模型库服务器600、至少一个图形计算引擎700和客户端800。数据采集模块200用于采集待管理对象100的数据信息。数据计算引擎300用于对采集的数据进行数据转换。时空运行数据库400包括实时数据库410、历史数据库420和计划数据库430。实时数据库410、历史数据库420和计划数据库430分别用于存储基于至少一个版本的实时数据模型、历史数据模型和计划数据模型实例化形成的至少一个版本的实时数据对象、历史数据对象和计划数据对象。模型库服务器600上设置有模型库。模型库用于建立时间模型、空间模型、管理模型和计算模型，备工程库500使用。工程库服务器500上设置有工程库。工程库用于导入模型库600中与解决方案相关的模型，进行工程对象实例化。实例化对象包括空间对象、时间对象、管理对象和计算对象。工程库服务器500包括对象定义模块510和登录验证模块520。对象定义模块510用于对模型化的对象进行实例化并进行凭借自然语言描述的实例化定义。对象定义模块510将实时数据模型、历史数据模型、计划数据模型分别实例化为实时数据对象、历史数据对象、计划数据对象。登陆验证模块520用于对检索信息的用户进行身份验证。
优选地，模型库、工程库、实时数据库410、历史数据库420和计划数据库430统称为时空数据库。更优选地，开发过程，模型和对象都是对象语义，模型用来实例化对象语义，模型时对象种类的抽象，对象语义是具体对象的描述。运行过程，实时数据库410、历史数据库420和计划数据库430从工程库加载语义信息创建运行数据对象。
图形计算引擎700用于图形数据计算、检索和客户端800的图形交互展示。图形计算引擎700包括图形计算模块710和场景处理模块720。图形计算模块710用于对图形数据进行计算。场景处理模块720用于对场景显示进行数据处理。场景处理模块720对生产车间的所有设备构建场景模型。场景模型用于显示生产设备的特定属性和运行状态。
客户端800是用于通过数据检索计算模型交互的装置。客户端800包括缓存模块810、登陆模块820和图形刷新和构建模块830。缓存模块810用于对检索数据和显示的数据进行缓存处理。登陆模块820用于输入登录信息和检索信息。图形刷新和构建模块830用于对客户端显示的内容进行父图形刷新处理和/或子图形动态构建。
本实施例还提供了一种基于时空数据库的对数据对象的检索装置的检索方法。针对待管理对象的时间状态和空间状态对管理对象进行模型化。即在模型库服务器600上的模型库内针对待管理对象的时间状态和空间状态建立时间模型、空间模型、管理模型和计算模型。
以生产车间为例，建立多层级空间模型。多层级空间模型包括车间模型、生产线模型和设备模型。 将多层级空间模型实例化为多层级对象。在本实施例中，第一级空间模型为车间模型，第二级空间模型为生产线模型，第三级空间模型为设备模型。空间对象分别为车间、生产线和设备。
建立时间模型。按照班次、批次等自由定义工作现场的时间参数，将时间参数以“班次、批次为单位”进行存储。优选的，按照订单、工单、产品自由定义工作现场的时间层级。此时时间的基本属性包括：时间名称：产品编号；开始时间：产品上线时间；结束时间：产品下线时间。
建立实时数据模型。如图1所示，设置待管理对象即采集对象为设备100。通过数据采集模块200对待管理对象100进行数据的采集。数据采集模块200包括数据采集服务器IOServer。数据采集模块200将采集的数据发送至数据计算引擎300。数据计算引擎300向工程库500服务器发送数据模型请求信息。工程库服务器500响应数据计算引擎300的请求，向模型库服务器600导入实时数据需要的实时数据模型-Tag(时间秒)模型，并且根据数据计算引擎300发送的实时采集数据将Tag(时间秒)模型实例化为Tag(时间秒)对象。Tag(时间秒)对象为第一实时数据对象。数据计算引擎300将第一实时数据对象发送至实时数据库410进行存储。第一实时数据对象的时间层级为自然属性层级，包括年、月、日、时、分钟、秒。即第一实时数据对象中的实时数据包括每个设备的时间数据，例如，上线状态、下线状态、当前产品、当前参数等。
数据计算引擎300还可以根据用户的自定义时间层级将第一实时数据对象通过计算转换为不同时间层级的第二实时数据对象。计算引擎300对第一实时数据对象的实时数据按照预设的版本进行动态数据处理，得到第二实时数据对象。例如，第二实时数据对象中的时间层级为订单、工单、产品，因此第二实时数据对象的实时数据包括产品在设备上的生产事件。
数据计算引擎300对第一实时数据对象转换为超过新鲜期的历史数据对象，并发送至历史数据库420进行存储。具体地，当数据采集模块200根据实时数据检测设备上线时，建立第一实时数据对象。当数据采集模块200根据实时数据检测设备下线，将设备的事件状态存为历史数据对象。数据计算引擎300将实时数据对象计算处理为历史数据对象，储存至历史数据库，将实时事件的状态设置为零。
数据采集模块200还包括第三方数据库210或数据导入接口装置。数据计算引擎300基于实时数据对象和历史数据对象计算生产设备的计划数据对象。或者工程库服务器500基于第三方导入的计划数据将计划数据模型实例化为第一计划数据对象。数据计算引擎300对第一计划数据对象按照预设的版本进行动态数据处理，得到描述生产事件的第二计划数据对象。数据计算引擎300将第二计划数据对象发送至计划数据库430进行存储。实时数据对象储存在实时数据库中，历史数据对象储存在历史数据库中，计划数据对象储存在计划数据库中。
实施例4
本实施例是以一个具体的实例对前述实施例进行说明。
用户需要实现对甲工厂的第一锅炉的信息监测。则第一锅炉为待管理对象。首先需要建立第一锅炉的相关数据模型，并建立与之匹配的时间与空间模型，来定位或监测锅炉的相关数据信息。将相关数据信息与时间模型和空间模型关联，建立管理模型。通过建立时空体系与管理模型，对时间模型和空间模型分别实例化，并将管理模型实例化为管理对象。该管理对象需要选择管理模型关联的空间模型的某个空间对象，还要选择管理模型关联的时间模型的某个时间对象进行关联。例如，第一锅炉实时数据模型关联的空间是锅炉空间模型，关联的时间是班的时间模型。第一锅炉空间模型会实例化出锅炉1，锅炉2，锅炉3三个空间对象。锅炉1，锅炉2，锅炉3是凭借自然语言自定义的空间对象名称。班时间模型会实例化出早班、中班、晚班三个时间对象。早班、中班、晚班是凭借自然语言自定义的时间对象名称。锅炉实时数据模型实例化出锅炉实时数据对象1。锅炉的实时数据对象1的关 联空间对象是锅炉1，关联时间对象是早班、中班、晚班，即时间模型默认对应的是班模型。因为锅炉1是实时数据对象，在计算机存储配置的时候只能选择实时数据库空间。同理实现对历史数据库和计划数据库的建模及关联过程。
其中，建模过程中时间模型的建立，例如班模型的建立即是完成每个班所处的时间段的定义，例如早班时间设定为早上六点至下午三点。空间模型的建立，例如厂模型及锅炉模型的建立，即是对厂模型和锅炉模型的空间形状、空间范围和空间位置的描述。同时定义厂模型为锅炉模型的父模型。建立管理模型，建立管理模型的时候，需要先设定模型类别。管理模型包括实时数据模型、历史数据模型和计划数据模型。运行后，通过模型类型来确定实时数据对象、历史数据对象和计划数据对象的存储位置：实时数据库、历史数据库、计划数据库。同理，查询的时候也是靠管理模型类别类型来判断是去时空数据库中的哪个库查找数据。系统运行后，实时数据对象将采集的值存放到实时数据库，那么在实际产生数据的时候就会记录下例如包含时间信息为2016年10月21日早班的信息。早班信息包含空间信息为锅炉1对应的锅炉模型的空间形状、空间范围和空间位置信息，包含管理模型对应着为锅炉的模型类别信息，以及锅炉的其它属性信息。例如锅炉1的颜色、温度、腔内压强等状态信息。
同时，用户可基于时间信息、空间信息和模型类别信息实现对某个时刻某个锅炉的状态检索。用户选择实时数据模型。系统根据管理对象的实时数据模型确定实时数据库。在确定数据库后，依据用户输入的时间和/或锅炉名称选择实时数据库中与管理对象相关的至少一个版本的锅炉实时数据对象。在确定锅炉实时数据对象的版本后，选择锅炉模型实例化后的空间对象锅炉1，锅炉2，锅炉3中的一个或多个。打开锅炉1的数据就可以查看锅炉1的实时数据，从而了解锅炉1的实时运行状态。查看锅炉1的历史运行状态和计划运行状态的方法与查看锅炉1的实时运行状态的方法相同。查看其它锅炉状态的方法与查看锅炉1的运行状态的方法相同。
实施例5
本实施例提供了一种基于四维空间的对客观世界存在的物体和事件的描述方法。具体描述方法参照前述实施例。
下面以一个具体的例子详细说明该描述方法。
对工业生产进行监控和管理时，将一个车间的生产订单分解为若干个生产线工单，每个生产线工单再落实到该生产线设备生产的产品上，并对空间和时间进行建模。如图2所示，自定义空间模型包括车间模型、生产线模型、设备模型和Tag模型。如图3所示，自定义时间模型包括订单模型、工单模型和产品模型。如图4所示，系统自带的时间模型包括年、月、日、时、分、秒和毫秒。
本实施例之所以将订单、工单和产品划分为时间模型，是因为在做计划时，订单有订单计划开始时间和计划完成时间，工单也有工单计划开始时间和计划完成时间，产品也有产品计划开始时间和计划完成时间。优选地，每个订单、工单和产品都有唯一的名称。即订单编号唯一，某个订单的工单编号也是唯一的，某个工单下的产品也是唯一的。
根据一个优选实施方式，一个订单会被安排在车间生产，并被分解为若干工单，每个工单相当于一个生产批，一批生产若干个产品。在对空间和时间建模时，按照下表1中的时空粒度，将订单计划按照时空分解为不同的计划数据模型。优选地，用户可以自定义每种计划数据模型关注的成员。优选地，计划数据是通过导入或者用户手工录入系统的。计划数据导入或者录入后，系统将计划数据逐级分解，最后分解到设备产品。
下表1列出了各数据模型对应的时间粒度和空间粒度。
表1
序号 模型类型 模型名称 时间粒度 空间粒度
1 实时数据模型 实时数据模型1 秒 Tag
2 实时数据模型 实时数据模型2 产品 设备
3 实时数据模型 实时数据模型3 工单 生产线
4 实时数据模型 实时数据模型4 订单 车间
5 历史数据模型 历史数据模型1 产品 设备
6 历史数据模型 历史数据模型2 工单 生产线
7 计划数据模型 计划数据模型1 产品 设备
8 计划数据模型 计划数据模型2 工单 生产线
9 计划数据模型 计划数据模型3 订单 车间
在图5中，实时数据模型1～实时数据模型4、历史数据模型1和历史数据模型2、计划数据模型1～计划数据模型3分别对应的时间粒度和空间粒度如表1所示。如图5所示，计划数据模型3(时间粒度为订单、空间粒度为车间)通过计划分解计算模型1处理后得到计划数据模型2(时间粒度为工单、空间粒度为生产线)对应的数据对象。同样地，计划数据模型2通过计划分解计算模型2处理后得到计划数据模型1(时间粒度为产品、空间粒度为设备)对应的数据对象。
本实施例通过数据采集服务器IOServer将待管理对象的数据采集到时空数据库。在数据采集服务器IOServer里，数据是以Tag变量的形式存在的。通过采集计算模型，把Tag变量转换成时空数据库可识别的Tag对象。如此可获得实时数据模型1(时间粒度为秒、空间粒度为Tag)对应的数据对象。Tag对象每个设备下都有比如上线状态，下线状态，当前产品，当前参数等。每个设备的状态和参数都是通过Tag对象采集到时空数据库，通过实时事件计算模型实时计算出产品在设备上的生产事件，如此就会动态产生实时数据模型2(时间粒度为产品、空间粒度为设备)对应的数据对象。优选地，每个产品都有所在工单的信息，如果一个工单的产品在某生产线只下线了一部分，那么就会记录生产线工单的实时情况。如果该工单产品全部下线就表示某个生产线的工单完成生产历史数据。依次类推就能计算出车间订单的实时完成情况。如果用户需要还可以继续计算出历史完成情况。具体地，如果产品在设备上下线，事件存储计算模型1基于计划数据模型1输入的计划数据并通过Tag状态变化计算产生一个产品在设备上的历史数据，如此就会动态产生历史数据模型1(时间粒度为产品、空间粒度为设备)对应的数据对象。实时统计计算模型1基于计划数据模型2输入的计划数据并通过产品状态变化计算产生一个工单在生产线上的实时数据，如此就会动态产生实时数据模型3(时间粒度为工单、空间粒度为生产线)对应的数据对象。如果工单在生产线上下线，事件存储计算模型2通过工单状态变化计算产生一个工单在生产线上的历史数据，如此就会动态产生历史数据模型2(时间粒度为工单、空间粒度为生产线)对应的数据对象。实时统计计算模型2通过工单状态变化计算产生一个订单在车间上的实时数据，如此就会动态产生实时数据模型4(时间粒度为订单、空间粒度为车间)对应的数据对象。
实施例6
本实施例提供了一种描述事物时间属性并基于描述进行查找的方法。具体地描述方法参前述实施例。优选地，该方法为对待管理对象模型化以建立至少存储有待管理对象的时间属性和待管理对象的空间属性的历史数据库、实时数据库和计划数据库。通过待管理对象的空间属性确定查找范围后再基于待管理对象的时间属性查找待管理对象的历史运行状态、实时运行状态和/或计划运行状态。下面以具体的例子说明如何对时间属性进行描述的。
日常生活中常用的供暖季、财年、赛季等，对应的标准时间往往是跨年和/或跨月的，若使用标 准时间，不利于信息的查找。例如：工厂常用早班、中班、晚班这样的自然语言来描述2016年10月21日。其中，早班对应的是2016年10月21日08:00～16:00。早班对应的是2016年10月21日16:00～24:00。晚班对应的是2016年10月21日0:00～08:00。若在工业现场使用2016年10月21日08:00～16:00的时间进行描述，不仅繁琐，而且也不符合工厂生产的习惯用语。在进行信息查找时，若用该标准时间，不利于信息的查找。本发明提供的一种描述事物时间属性并基于描述进行查找的方法，直接将待管理对象的时间属性描述为符合日常生活习惯或工业生产过程的自然语言，如供暖季、财年、赛季等，使用这种查询方式是用户最为熟悉的方式，无需进行时间转换，使用自然方便，可以提高查找效率。
实施例7
本实施例提供了一种描述事物空间属性并基于描述进行查找的方法。
根据一个优选实施方式，描述事物空间属性的方法为依据待管理对象的空间状态实现空间信息标注，具体为：通过空间对象编辑器加载地理信息坐标系，并基于待描述事物所在地理位置信息和空间状态信息通过矩形、不规则多边形、点和折线建立多级空间对象，基于多级空间对象实现多层级结构待描述事物各组成元素的空间信息标注；并依据待描述事物的空间对象信息实现事物的查找。
空间对象是对待管理对象的空间属性的描述，空间对象包括待管理对象的空间形状、空间范围和空间位置的描述。也即是实现待管理对象的形状、大小和位置的描述。空间形状是待管理对象物理形状，待管理对象物理形状通过几何的点、线、面实现空间形状的描述。空间范围是待管理对象包络，待管理对象包络通过矩形或立方体来表示；并通过待管理对象的空间形状计算出空间范围的原点，长、宽、高。空间位置是描述待管理对象在空间上所处的位置信息，位置信息包括精确位置信息和逻辑位置信息。精确位置至少为待管理对象的地理坐标位置，逻辑位置为待管理对象中各组成元素的位置信息和/或关系，其中，包括同级空间对象之间位置关系与不同级空间对象的位置关系。
待管理对象的逻辑位置信息和/或关系包括待管理对象的逻辑位置定义信息记忆逻辑位置关系信息，待管理对象的逻辑位置定义为通过自然语言实现对待管理对象的标记，对待管理对象的自然语言标记可以是将待管理对象标记为第一集团公司、第一分厂、第一车间、第一流水线、第一工位等信息。待管理对象的逻辑位置关系信息包括位置的隶属关系和/或层次关系。例如，将待管理对象的空间状态与集团化公司的空间对象相对应匹配，实现工厂、工厂下设车间、车间里的产生线和机械设备的空间信息标注。待管理对象包括静态对象和动态对象，静态对象包括待管理对象的精确位置处于静态和/或逻辑位置处于静态。动态对象包括待管理对象的精确位置处于动态和/或逻辑位置处于动态。例如，动态对象可以是设备或设备上的零部件。设备或设备上的零部件的精确位置可以是地图上的经度、纬度和海拔等位置信息。设备或设备上的零部件的逻辑位置可以是该设备或设备上的零部件移动至或正处于某一生产线、某一车间或某一工厂。
基于事物空间属性的描述进行查找的方法具体为：基于多级和/或多层次待管理对象的空间对象信息进行检索。即是，基于多级和/或多层次事物的空间形状、空间范围和空间位置的描述实现对事物的检索。例如，通过描述事物的几何的点、线、面的空间形状信息实现事物的检索。通过描述事物空间范围的矩形或立方体的原点、长、宽和高的事物包络信息进行事物或对象检索。通过描述事物在空间上所处的精确位置信息和/或逻辑位置信息实现事物的检索。通过对事物逻辑位置的描述，使得对事物位置信息的查找不再需要依靠经度、纬度和海拔信息，仅靠其名称或其它定义信息即可完成对事物位置的查询；同时，基于事物逻辑位置的描述信息，可实现其隶属关系的查询，还可通过本发明实现事物动态精确位置和/或动态逻辑位置的记录与更新，从而实现事物历史位置追溯查询和实时位置查询功能。
实施例8
本实施例提供了一种对象数据的组织方法，对象数据的组织包括数据的定义过程与数据的运行过程，数据定义包括通过空间维度和/或时间维度实现模型库数据的定义与工程库数据的定义。优选地，数据的定义即是基于数据的时间属性和空间属性进行时空数据库建模的过程。具体过程参照前述实施例。数据的运行过程包括以时间维度实现不同数据对象的实时数据库、历史数据库和计划数据的数据更新过程。数据更新过程为基于将保存于实时数据库、计划数据库与历史数据库的数据依据数据的空间特性实现数据第一次组织或更新的基础上，实现对实时数据库、计划数据库和历史数据库中保存的数据按照时间属性进行的第二次组织或更新。
根据一个优选实施方式，对象数据的组织方法还包括基于待管理对象的成员信息的类型实现待管理对象的成员信息的检索。检索包括基于时间信息、空间信息和成员信息的类型完成相应时空内对应对象的对应类型的成员信息检索。检索包括基于时间信息、成员信息的类型完成相应时间点或时间段内至少一个对象对应类型的成员信息检索；检索包括基于空间信息、成员信息的类型完成相应空间内不同时间段对应对象的对应类型的成员信息检索。检索包括基于成员信息的类型完成各个时间段和各个空间内至少一个对象的对应类型的成员信息检索。具体检索方法参照前述实施例。
根据一个优选的实施方式，待管理对象的成员信息的类型包括日期类型、二进制、资源、笔、画刷和字体。即是，待管理对象可以通过包括日期、二进制、资源、笔、画刷和字体的成员信息实现待管理对象的多方位的描述。
根据一个优选的实施方式，资源类型成员信息至少包括与待管理对象相关的2D图形、3D图形、文本、图片、标准通用标记语言下的子集XML、HTML、报表、音频和视频信息中的一种或多种格式的非常规数据类型数据。画刷包括纯色、影线、纹理、线性和路径，例如，可以通过不同颜色、不同的虚实线条、不同的纹理类型、不同的线条类型和不同的线条路径的画刷格式数据来实现不同待管理对象的信息描述。同理，可以通过不同的日期数据、二进制数据、资源数据、笔数据和字体数据实现待管理对象的不同的信息描述和记录。
例如，以锅炉为待管理对象，需要定义锅炉的名称，可以通过字符串定义，例如32个字符；需要定义锅炉的温度，可以通过浮点型数据定义；需要定义锅炉的高度为多少米，可以通过整型数据定义。当完成锅炉属性定义后，数据结构为：锅炉-名称；锅炉-温度；锅炉-高度。若锅炉还有图像信息(video)，颜色信息(color)，锅炉的2D图形信息，锅炉的3D图形信息，则无法用字符串、整型或浮点型数据进行结构化定义。由此产生非常规数据类型数据。本技术方案将非常规数据类型作为待管理对象成员直接引入到待管理对象，使得待管理对象还可以通过ellipse、video、color等数据类型进行直接描述。则数据结构为：锅炉-ellipse；锅炉-video；锅炉-color，由此实现了待管理对象的结构化描述。
对象数据组织过程中除了实现待管理对象使得时间属性数据和空间属性数据的组织，同时实现了把非常规数据类型的数据信息以一个测点或数据记录段的形式定义成了对象成员。例如，数据记录中对象成员包括时间属性数据、空间属性数据、音频数据、视频数据、图片数据、枚举、数字文件等数据类型。数据库通过直接把这些对象成员数据存储下来，不需要用户单独去存储和管理，在使用的时候直接可以在交互界面上显示出来。把非常规数据类型数据都结构化处理，音频、视频、图形都是一个点也就是模型的成员，这样使用起来就非常方便，而现有的软件里都是要单独处理这些非常规数据类型的音视频和图形，存储在单独的服务器。非常规数据类型数据结构化处理，支持了这些类型以后用一个测点，一个成员就能表达和对象相关的非常规数据类型数据信息。
根据一个优选实施方式，数据的运行过程包括以时间维度实现不同数据对象的实时数据库、历史 数据库和计划数据的数据更新过程。其中，数据更新过程为基于将保存于实时数据库、计划数据库与历史数据库的数据依据数据的空间属性实现数据第一次组织的基础上，实现对实时数据库、计划数据库和历史数据库中保存的数据按照时间属性进行的第二次组织。也即是，将完成实例化的存储于实时数据库、历史数据库和计划数据中的待管理对象的数据记录基于空间属性实现数据记录的第一次更新。将存储于实时数据库、历史数据库和计划数据中的完成空间属性更新后的数据记录基于时间属性实现第二次更新。优选地，数据的第一次组织或更新过程为实时数据库、计划数据库与历史数据库基于对象数据的空间属性进行分类并储存的过程。数据的第二次组织或更新为计划数据库和历史数据库基于对象数据的时间属性进行分类并储存的过程。
以本发明的数据图形化成员的使用为例。时空数据在数据库里存储的各种数据是对客观事物的一种描述，比如现场的温度值、压力值、流量值，这些数值都是一些具体的数据，时空数据对象本身的空间信息比如空间形状、空间大小、空间位置以及时间信息不仅用自然语言的形式定义和表达，还应该用图形化的方式形象的展示出来。
以空间为例，用一个多边形的图形成员来描述空间的形状，这个多边形图形成员在模型阶段只是简单的多边形，不代表任何含义，但是在与具体的待描述数据对象发生关联的阶段，时空数据对象上的多边形成员显示的就是实际现场设备的形状，因为每个空间对象都有形状和地理坐标，这个坐标点集可以决定数据对象的位置和大小。数据对象上有图形成员的应用场景：主要是用图形来直观反映数据的空间数据信息。这也就是待管理对象为什么可以支持地图显示，因为每个数据都有空间信息，在查询数据的时候只要选择了地理模式显示数据对象，这些数据就会以地图的形式显示出来，在数据的地理空间范围内，还可以用其他的图形成员来反应其他现场过程数据成员的信息，这样就实现了地图和过程数据的完美结合。
以检测现场的过程数据为例，温度值是一个数据成员，一般定义一个文本图形成员在屏幕上显示现场温度信息，还可以再定义一个圆形图形成员，在温度达到一定值时，不仅输出温度值，还可以让圆形图形成员显示不同的颜色，这样给用户传递的信息更直观，人的大脑接收的信息如果是文字，首先会把这些文字联想成行业的一些通用的图形，然后才理解现场出现的状况，如果直接用行业图形去反应检测的数据结果，这就降低了数据在人大脑转化为信息的过程，可以说本发明用不同行业图形信息来表达不同行业的专业数据，这些数据自动采集的以后，即可由组态配置不同的图形来加以表达。
以本发明的数据音视频成员的使用为例。通过数据采集，可以把采集到的现场的音频、视频数据以实时数据成员的形式直接在展示设备端播放。以往的监控和管理，只能采集到数据，然后用一些形象的图形展示出来。这就好比从前的传感器信息成员只是让用户有了双手，在屏幕上用形象的图形再现现场信息，但是有了音频成员和视频成员，在控制室的用户就有了眼睛和耳朵，可以实时看一个现场的图像和听现场的声音。
音频和视频数据实时采集的同时会按照时空粒度存储，比如当班发生了一个温度报警，在温度报警发生时作为一个触发条件来记录现场的音视频信息，等温度报警消失以后停止记录。用户查询温度报警事件对象的时候除了可以看到温度报警的时(几点钟报警几点钟消失)空信息(具体哪个设备)，还可以通过音视频成员，调度报警发生过程中现场的音视频资料信息，最重要的是这些成员信息都存储在一个历史数据对象上面，用户不需要像以前那样到各个第三方数据库去检索和查看，而是在时空数据库直接把这些数据存储，一个时空查询条件就可以查询出来。
计划数据的音视频的使用，一般作为现场生产指导计划数据，音视频和二进制成员的使用也非常广泛，所谓的资源类型涵盖了音视频、word、pdf、bmp图片等类型，在具体的计划数据对象上，给相应的资源类型关联或者导入具体的资源文件，现场工位的操作人员在执行现场装配任务时就可以调 取不同资源成员信息，这个资源可以是一段视频，也可以是一个pdf指导书，也可以是一段事前录制好的操作指导音频。
音视频也是通过具体的图形成员来显示和播放，比如现场人点击一个文本成员，在图形计算逻辑里会触发一个音频播放函数来播放相应的音频成员信息，有一个视频播放按钮，点击也会触发一个视频播放函数，这个函数来播放相应的视频成员信息。这些成员都可以由用户自由定义，名称任意设置。
上述说明点化的概念，即是，通过丰富数据成员的数据，可以让用户在监控和管理系统组态过程中实现各种各样的复杂功能，是一种结构化和非常规数据类型数据完美融合的解决方案，而且这套解决方案是通过组态的方式实现，而非用高级语言编程的方式去融合各家专业产品。
实施例9
本实施例提供了一种基于时空数据库的对象数据的订阅方法。本发明通过对数据对象采用至少包括时间属性和空间属性的数据库结构，使得所述对象具有包括实时数据库、历史数据库和计划数据库的数据结构，并且所述对象数据的数据库服务器与客户端数据库进行连接交互，通过客户端将订阅请求发送至时空运行数据库，数据库服务器检测这一行为是否属于订阅行为以及判断是否是第一次初始化，如若服务器检测到是属于订阅行为并且是第一次初始化数据，则服务器将按照所订阅的时空范围和数据类别查询相关数据并反馈至客户端，从而使得客户端及时接收对象数据、状态或时间的变化，以便用户及时了解对象的相关运行状态。
该订阅方法中时空数据库的建模至少包括如下步骤：对数据对象的组织过程，组织过程还包括对数据对象的定义过程和运行过程，其中定义过程包括以对象的时间维度和空间维度实现对数据对象的定义，对象的时间维度包括至少三个时间维度的数据结构，从而形成包括对象模型库和工程对象库的数据结构。具体描述方法参照前述实施例。
本发明的实时数据至历史数据的转换是通过产生历史数据计算单元完成的，产生历史数据计算单元是时空运行数据库后台计算，数据计算可以是订阅的实时数据变化的计算，一旦实时数据变化，实时数据库会将变化的数据记录发送至产生历史数据计算单元，产生历史数据计算单元根据计算逻辑来决定是否将该数据产生为历史数据。优选地，后台的数据计算单元可以通过定义一个订阅型数据通道主动对象客户端的订阅。
对象数据的空间维度是依据对象的空间状态对对象进行多层级空间模型化形成的数据结构。
根据一个优选实施方式，订阅方法是通过客户端的主动订阅过程。客户端的图形计算通道将至少包含时间属性和空间属性的订阅请求发送至时空运行数据库，待时空运行数据库检测到其属于订阅行为并且是第一次初始化，数据库服务器将记录订阅请求中的时空范围数据和模型类别属性并反馈至客户端的图形计算通道内。
订阅方法还包括在客户端的图形计算一直处于被开启的状态时，数据库服务器会记录该客户端的订阅请求，客户端的订阅请求可以是对象的时间属性、空间属性和模型类别属性，在时空数据库的服务器检测到该客户端初始化查询的数据发生变化时，时空运行数据库主动将变化的数据发送至客户端的图形计算通道，并被客户端的计算引擎存储在图形计算的通道内，客户端直接从图形计算通道内得到订阅的数据。例如：订阅请求为：时间属性为早班，空间属性为锅炉1，模型类别为锅炉模型，其中例如时间属性的早班的开始时间为8︰00，结束时间为12︰00。用户在客户端对时空数据库发送包含上述对象属性的订阅请求，时空运行数据库会检测其所接收到的上述请求是否为订阅请求，并且该订阅请求是否为第一次初始化数据，若是，则时空数据库将响应于上述订阅请求，并实时检测上述订阅请求范围内的相关对象数据，即锅炉1在早班时的运行状态数据。当锅炉1在早班时的运行状态数据记录发生变化时，时空运行数据库将包括锅炉1早班的运行状态数据记录主动推送至客户端。
根据本发明的一种优选实施方式，本发明的订阅行为可以是对对象实时数据的订阅，只要对象的实时数据发生变化，服务器就自动通知客户端。根据另一种优选实施方式，本发明的订阅行为可以是对对象历史数据和/或计划数据的订阅，只要对象的历史数据的被订阅请求的空间和/或时间范围的数据记录被修改，服务器将会把修改的数据记录发送至客户端。并且由于历史数据和计划数据的修改会产生新版本，客户端因此会接收到全部版本的数据。从而在每个对象的实时数据与其历史数据库和/或计划数据库的相应数据存在差异时，用户可以及时了解管理对象的运行状态。
具体的，本发明通过在图形计算模型上设置订阅过程，将图形计算的通道设置为订阅模式，在客户端初始化时，数据库服务器将根据客户端图形计算的时间、空间范围和模型类别去检测相应对象数据，并将数据主动推送至客户端，其余无论客户端如何操作，除非关闭场景再打开重新初始化，否则服务器不会发送数据至客户端，只有所订阅的时空范围内对象的数据记录发生变化，服务器才会将变化的数据记录发送至客户端的图形计算通道。优选地，本发明也可以通过在时空运行数据库端建立订阅型数据通道模型，从而对客户端的订阅请求进行数据处理计算。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (17)

  1. 一种基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，所述检索方法为对待管理对象进行模型化后基于管理对象的管理模型类别以及空间属性和/或时间属性进行检索以确定所述管理对象的运行状态，并且所述检索方法包括如下步骤：
    针对待管理对象的时间状态和空间状态对所述管理对象进行模型化；
    依据待管理对象的管理模型设定所述待管理对象的凭借自然语言描述的特定属性；
    基于管理对象的所述管理模型类别以及由所述模型化所限定的凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性进行检索以确定所述管理对象的运行状态。
  2. 如权利要求1所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，对待管理对象进行模型化的方法至少包括如下步骤：
    依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象进行模型化，
    依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象进行模型化，
    设定所述待管理对象的特定属性，
    采集所述待管理对象的数据以对所述待管理对象动态监测和管理。
  3. 如权利要求2所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，所述基于管理对象的所述管理模型类别以及由所述模型化所限定的凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性进行检索以确定所述管理对象的运行状态的步骤包括：
    基于管理对象的所述管理模型类别、空间位置和/或时间检索在所述空间位置和/或所述时间内的至少一个管理对象的实时数据、历史数据和/或计划数据，从而确定至少一个所述管理对象的实时运行状态、历史运行状态和/或计划运行状态；或者
    基于管理对象的所述管理模型类别、空间范围和/或时间范围检索在所述空间范围和/或所述时间范围内的至少一个管理对象的实时数据、历史数据和/或计划数据，从而确定至少一个所述管理对象的实时运行状态、历史运行状态和/或计划运行状态。
  4. 如权利要求3所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，确定所述管理对象的运行状态的步骤还包括：
    依据管理对象的管理模型类别确定储存管理对象运行数据的实时数据库、历史数据库和/或计划数据库，
    依据空间属性和/或时间属性选择实时数据库、历史数据库和/或计划数据库中与所述管理对象相关的至少一个版本的所述管理对象运行数据，并且
    确定与所述管理模型关联的至少一个管理对象并查看所述管理对象的实时数据、历史数据和/或计划数据，从而了解所述管理对象实时运行状态、历史运行状态和/或计划运行状态。
  5. 如权利要求4所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，所述管理对象包括依据时间属性分类形成的存储于所述实时数据库的实时数据对象、存储于所述历史数据库的历史数据对象和存储于所述计划数据库的计划数据对象，
    所述实时数据对象包括经所述实时数据模型实例化过程形成的至少一个由所述管理对象的实时数据构成的管理对象，
    所述历史数据对象包括经所述历史数据模型实例化过程形成的至少一个由所述管理对象的历史数据构成的管理对象，
    所述计划数据对象包括经所述计划数据模型实例化过程形成的至少一个由所述管理对象的计划 数据构成的管理对象。
  6. 如上述权利要求之一所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，针对待管理对象的时间状态和空间状态对所述管理对象进行模型化的步骤包括：
    依据待管理对象的空间状态对所述待管理对象的空间进行模型化以建立空间模型，
    依据待管理对象的时间状态对所述待管理对象的时间进行模型化以建立时间模型，以及
    建立由所述待管理对象的所述空间模型和所述时间模型关联形成的所述管理模型。
  7. 如权利要求6所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，所述依据待管理对象的管理模型设定所述待管理对象的凭借自然语言描述的特定属性的步骤包括：
    所述管理模型经过实例化过程形成至少一个由所述管理对象的时间对象和空间对象关联构成的管理对象，
    所述管理对象的时间对象由所述时间模型在实例化过程中形成，所述管理对象的空间对象由所述空间模型在实例化过程中形成。
  8. 如权利要求7所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，所述依据待管理对象的管理模型设定所述待管理对象的凭借自然语言描述的特定属性的步骤还包括：
    设定所述管理对象的特定属性，所述特定属性包括凭借自然语言描述的时间属性、空间属性和/或非时空属性，
    所述非时空属性包括待管理对象的第一数据类型和第二数据类型的属性，并且所述第二数据类型的属性至少包括待管理对象的图形属性、音频属性、视频属性和名称属性中的一种或多种。
  9. 如权利要求8所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，所述时间属性至少包括时间位置、开始时间和结束时间，
    所述管理对象为静态对象时，所述空间属性至少包括地理空间范围、地理空间位置和子空间的空间形状、空间范围及空间位置，
    所述管理对象为动态对象时，所述空间属性至少包括地理空间位置、候选地理空间位置和所述待管理对象的上一级空间模型的空间形状、空间范围及空间位置。
  10. 如权利要求6至9之一所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，
    所述时间模型和所述空间模型具有由自然语言定义名称标识的多层级结构，
    所述时间模型的多层级结构包括至少一个凭借自然语言描述的父级别时间层级和至少一个与所述父级别时间层级对应的子级别时间层级，
    所述空间模型的多层级结构包括至少一个凭借自然语言描述的父级别空间层级和至少一个与所述父级别空间层级对应的子级别空间层级。
  11. 如权利要求9所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，描述事物空间属性的方法为依据待管理对象的空间状态实现待管理对象的空间信息标注，具体为：
    通过空间对象编辑器加载地理信息坐标系，并基于待管理对象所在地理位置信息和空间状态信息通过矩形、不规则多边形、点和折线建立多级空间对象，基于多级空间对象实现多层级结构待管理对象各组成元素的空间信息标注。
  12. 如权利要求11所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，所述空间信息标注过程为：
    通过空间对象编辑器加载地理信息坐标系，并基于待管理对象所在地理位置绘制一个root根节点的空间范围，在root根节点范围内用矩形、不规则多边线、点和折线绘制一个空间对象以得到待管理对象的第一级空间对象；
    基于上一级空间对象，用矩形、不规则多边线、点和折线逐级实现待管理对象的组成元素的空间绘制过程以得到所述组成元素对应等级空间对象；
    将待管理对象的空间状态与空间对象中各级空间对象相对应匹配，从而实现对多级和/或多层次待管理对象的空间信息标注。
  13. 如权利要求12所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，所述空间形状是待管理对象物理形状，所述待管理对象物理形状通过几何的点、线、面实现所述空间形状的描述；
    所述空间范围是待管理对象包络，所述待管理对象包络通过矩形或立方体来表示；并通过所述待管理对象的空间形状计算出空间范围的长、宽、高；
    所述空间位置是描述待管理对象在空间上所处的位置信息，所述位置信息包括精确位置信息和逻辑位置信息；
    所述精确位置至少为待管理对象的地理坐标位置，所述逻辑位置为待管理对象中各组成元素的位置信息和/或关系，其中，包括同级空间对象之间位置关系与不同级空间对象的位置关系。
  14. 如权利要求10所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，通过如下方法采集所述待管理对象的数据：
    通过从所述待管理对象现场直接采集所述待管理对象的历史数据或者通过计算采集所述待管理对象的历史数据，
    通过传感器采集所述待管理对象的实时数据或者通过计算采集所述待管理对象的实时数据，
    通过从第三方系统接口导入计划需求并通过计算生成计划数据。
  15. 如前述权利要求之一所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，在对所述数据对象检索之前，所述检索方法还包括基于四维空间的对客观世界存在的物体和事件进行描述的方法，并且所述描述方法为对待管理对象模型化以建立至少存储有所述待管理对象的时间属性和所述待管理对象的空间属性的历史数据库、实时数据库和计划数据库。
  16. 如权利要求15所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，基于四维空间的对客观世界存在的物体和事件进行描述并建立历史数据库、实时数据库和计划数据库之后，所述检索方法通过所述待管理对象的管理模型类别、凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性查找所述待管理对象的历史运行状态、计划运行状态和/或实时运行状态。
  17. 如权利要求15所述的基于时空数据库的对数据对象的检索方法，其特征在于，基于四维空间的对客观世界存在的物体和事件进行描述并建立历史数据库、实时数据库和计划数据库之后，所述检索方法通过所述待管理对象执行订阅以查找所述待管理对象的历史运行状态、计划运行状态和/或实时运行状态，其中，所述订阅方法至少包括如下步骤：
    客户端向时空数据库针对至少一个数据记录发出包含管理模型类别、凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性的订阅请求；
    所述时空数据库响应于所述订阅请求，将包含待管理对象的凭借自然语言描述的空间属性和/或时间属性的至少一个数据记录主动推送至所述客户端。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111027199A (zh) * 2019-12-04 2020-04-17 南京国电南自电网自动化有限公司 一种变电站主辅设备全景模型及建模方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111198864A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 京东城市(南京)科技有限公司 数据管理方法、装置及终端
EP3999926A1 (en) * 2019-07-15 2022-05-25 ABB Schweiz AG A method and system for controlling performance of a batch process in an industrial plant
CN112653586B (zh) * 2019-10-12 2022-04-19 苏州工业园区测绘地理信息有限公司 基于全链路监控的时空大数据平台应用性能管理方法
CN114830054A (zh) * 2019-12-13 2022-07-29 巴斯夫欧洲公司 用于监视和/或控制一个或多个化工厂的制造系统
CN111090669A (zh) * 2019-12-16 2020-05-01 北京明略软件系统有限公司 一种基于时空碰撞的数据查询方法及装置
CN111078755B (zh) * 2019-12-19 2023-07-28 远景智能国际私人投资有限公司 时序数据的存储查询方法、装置、服务器及存储介质
CN111026938B (zh) * 2019-12-20 2023-03-24 山东省国土测绘院 时空大数据整合分析方法、装置、设备及存储介质
CN113965592B (zh) * 2020-07-01 2024-06-07 珠海优特智厨科技有限公司 物联网设备的处理方法、装置及设备
CN112330281A (zh) * 2020-11-05 2021-02-05 南京师范大学 一种面向沿革数据的中国行政区划关联方法
CN113487696B (zh) * 2021-07-09 2023-09-22 北京百度网讯科技有限公司 电子地图生成方法、装置、电子设备及存储介质
CN113722288A (zh) * 2021-07-27 2021-11-30 张博 一种时空数据统计的建模方法
WO2024002292A1 (zh) * 2022-06-30 2024-01-04 北京亚控科技发展有限公司 模型构建及模型数据订阅方法、装置、电子设备和介质
CN115858831B (zh) * 2023-02-22 2023-06-23 珠海大横琴孵化器管理有限公司 一种数据库用数据存储方法
CN117290457B (zh) * 2023-11-22 2024-03-08 湖南省第一测绘院 地理实体多模态数据管理系统及数据库和时序化管理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101231642A (zh) * 2007-08-27 2008-07-30 中国测绘科学研究院 时空数据库管理方法及其系统
US20100198812A1 (en) * 2009-02-02 2010-08-05 Yahoo! Inc. Automated search
CN101799835A (zh) * 2010-04-21 2010-08-11 中国测绘科学研究院 一种本体驱动地理信息检索系统和检索方法
US20140007017A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-02 Marinexplore Inc. Systems and methods for interacting with spatio-temporal information

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040249848A1 (en) * 2003-06-06 2004-12-09 Carlbom Ingrid Birgitta Method and apparatus for intelligent and automatic alert management using multimedia database system
US8302015B2 (en) * 2008-09-04 2012-10-30 Qualcomm Incorporated Integrated display and management of data objects based on social, temporal and spatial parameters
CN102023983B (zh) * 2009-09-11 2013-03-13 首都师范大学 一种统计时空数据库管理方法
US20110202326A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-18 Lockheed Martin Corporation Modeling social and cultural conditions in a voxel database
US9053194B2 (en) * 2012-02-01 2015-06-09 Sri International Method and apparatus for correlating and viewing disparate data
KR101951417B1 (ko) * 2012-03-09 2019-02-22 엘지전자 주식회사 휴대 전자기기 및 이의 제어 방법
US9253054B2 (en) * 2012-08-09 2016-02-02 Rockwell Automation Technologies, Inc. Remote industrial monitoring and analytics using a cloud infrastructure
US9146969B2 (en) * 2012-11-26 2015-09-29 The Boeing Company System and method of reduction of irrelevant information during search
CN103246727B (zh) * 2013-05-10 2016-09-21 四川省林业调查规划院 一种多用户森林资源时空数据库构建的方法
US10380105B2 (en) * 2013-06-06 2019-08-13 International Business Machines Corporation QA based on context aware, real-time information from mobile devices
US9495383B2 (en) * 2013-08-22 2016-11-15 Microsoft Technology Licensing Realtime activity suggestion from social and event data
CN103425789B (zh) 2013-08-28 2016-12-07 深圳信息职业技术学院 一种时空数据的查询方法及装置
US9798803B2 (en) * 2013-08-29 2017-10-24 Honeywell International Inc. Security system operator efficiency
CN103678712A (zh) 2013-12-31 2014-03-26 上海师范大学 一种灾害信息时空数据库
CN103955511B (zh) * 2014-04-30 2017-02-15 华南理工大学 一种城市3d建筑数据的云平台数据组织和检索方法
CN105426491B (zh) 2015-11-23 2018-12-14 武汉大学 一种时空地理大数据的检索方法及系统
CN106649867B (zh) 2016-12-30 2018-05-18 北京亚控科技发展有限公司 一种对象数据的组织方法
CN106446278B (zh) 2016-10-24 2018-07-20 北京亚控科技发展有限公司 一种基于时空数据库的对数据对象的检索方法
CN109189863A (zh) 2016-10-24 2019-01-11 北京亚控科技发展有限公司 一种描述事物时间属性并基于所述描述进行查找的方法
CN106294888B (zh) * 2016-10-24 2018-10-26 北京亚控科技发展有限公司 一种基于时空数据库的对象数据的订阅方法
CN108875087B (zh) 2016-10-24 2021-09-21 北京亚控科技发展有限公司 一种描述事物空间属性并基于所述描述进行查找的方法
CN106294887B (zh) 2016-10-24 2018-10-26 北京亚控科技发展有限公司 基于四维空间的对客观世界存在的物体和事件的描述方法
EP3446242B1 (en) * 2017-04-25 2024-04-17 Murex S.A.S Query plan generation and execution in a relational database management system with a temporal-relational database
US11412343B2 (en) * 2017-09-30 2022-08-09 Oracle International Corporation Geo-hashing for proximity computation in a stream of a distributed system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101231642A (zh) * 2007-08-27 2008-07-30 中国测绘科学研究院 时空数据库管理方法及其系统
US20100198812A1 (en) * 2009-02-02 2010-08-05 Yahoo! Inc. Automated search
CN101799835A (zh) * 2010-04-21 2010-08-11 中国测绘科学研究院 一种本体驱动地理信息检索系统和检索方法
US20140007017A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-02 Marinexplore Inc. Systems and methods for interacting with spatio-temporal information

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐志红: "基于事件语义的时空数据模型的研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士) 基础科学辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111027199A (zh) * 2019-12-04 2020-04-17 南京国电南自电网自动化有限公司 一种变电站主辅设备全景模型及建模方法
CN111027199B (zh) * 2019-12-04 2022-09-09 南京国电南自电网自动化有限公司 一种变电站主辅设备全景模型及建模方法

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