CN109375902A - 基于OriginC编程的离线数据处理软件工具箱设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于OriginC编程的离线数据处理软件工具箱设计方法，涉及软件设计技术领域。本发明采用OriginC语言进行用户界面编程，设计多个定制的独立数据处理功能工具箱，用户可根据实际需求，选择指定的工具箱工具进行数据处理，大大提升离线的重复、大量数据处理频度效率，形成数据自动分析报表结果，并可根据用户定制要求进行有效性判别和报警机制，实现专家诊断功能。
Description
技术领域
本发明涉及软件设计技术领域，具体涉及一种基于OriginC编程的离线数据处理软件工具箱设计方法。
背景技术
目前，在离线的数据分析和处理领域，大多使用matlab、origin等数据处理和绘图分析工具。
基于matlab工具的可以使用m文件方式进行编程和数据分析处理操作，同时可以使用figure等绘图命令进行数据可视化绘图操作；此外，matlab中集成了很多数学计算库和数据滤波处理模块。
Origin作为数据处理的典型工具，给用户数据分析提供了强大的绘图、平滑、插值、滤波等二次计算处理的功能，为用户带来极大便利。
大多用户通过对应专用定制的matlab处理程序进行定制化的数据分析和绘图处理，对指定的数据格式进行定制化处理和分析；originC提供了lib库、脚本语言方式、originC编译器等接口进行定制化数据处理功能。此外，还可利用VS、c#等编程环境进行定制化界面编程，处理指定格式的数据。
受限于各个用户的认识和需求差异，matlab安装环境需要较大空间(8GB以上)，对处理电脑或平台要求较高且较难安装，并且界面设计、功能编程较为复杂，release版本运行效率较低，往往用户还需求定制处理程序要保密和隔离，使得数据对常规重复、大量数据的处理效率不高；origin脚本语言语法功能较为简单，不适用于复杂的滤波、插值运算处理功能；而且用户的数据处理量和频度往往较大，这更给数据的离线处理带来困扰。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何实现一种离线数据处理软件工具箱设计方法，提升用户定制和常用数据离线分析诊断、处理功能的使用效率。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于OriginC编程的离线数据处理软件工具箱设计方法，包括以下步骤：
1)通过Custom Routine用户程序入口，进行脚本语言设计，实现用户设计的工具箱入口程序调用，对应实现文件为custom.ogs，用户编辑设计该文件内容，作为调用起始入口；
2)用户通过Origin提供的C语言编译IDE环境-Code Builder，进行用户工具的源代码设计，实现用户工具源代码、界面和自动绘图、二次解算分析处理(如FFT、微分、内插值计算等)、以及用户指定的数据故障诊断功能设计和实现，源程序默认保存路径为Origin安装路径下的OriginC文件夹，用户也可自定义路径；
3)用户通过Code Builder环境设计结构化的C语言模块或软件构件，独立设计每个指定数表sheet的数据操作函数、指定绘图功能函数、滤波处理函数、输出报表结果功能模块，对sheet数表的每一列Dataset数据进行读写操作，从而实现工具箱的源代码设计、功能调试、单元测试验证；
4)用户采用OriginC编译环境下自带的GETN_TREE控件功能，进行用户工具箱的界面设计，通过GETN_TREE宏控件定义，设计tree类型的分层对话窗口，从而可以通过使用例如GETN_CHECK单选项、GETN_STR文本/数据输入窗口、GETN_LIST/GETN_COMBO列表窗口、GETN_OPTION_BRANCH子级菜单设计功能控件，制作人机交互界面和用户配置设定参数接口，从而实现工具箱的选择界面和功能选用路由。
优选地，步骤4中，用户使用交互界面包括用户常用工具、指定功能工具管理，以及每个工具的配置参数管理方式和人机交互界面配置方式这些可扩展的功能接口；此外，用户将设计的源程序文件通过加密隐藏的方式，进行保密安全性设计，通过设定指定的权限输入密码，来管理不同工具箱使用权限。
优选地，对于惯导系统的对准数据，步骤3中的数据故障诊断功能步骤4中的输出报表结果功能模块的实现过程为：
首先，对于惯导系统的对准数据，进行离线数据的预处理；
第二步，判断对准阶段信息状态字是否符合阶段诊断状态字要求；若符合，则进入第三步，否则按照预设故障知识库提示报送异常诊断结果信息，并绘制出异常数据图形；
第三步，基于数据驱动进行专家复算模型的计算；
第四步，判断复算结果是否符合专家复算模型的约束要求；若符合，则进入第五步，否则按照专家知识库模型，回执异常信息对比图，报送异常结果和诊断定位信息；
第五步，按照专家配置库要求，完成相关联的对准数据自动绘图，将定量结果通过报表形式输出。
第五步中，在Code Builder环境下，以OriginC语言编码方式，采用origin自带的编译器进行编译生成链接，用户根据指定需求，进行软件设计，形成指定或扩展功能，并可生成报表结果，直接保存在用户指定路径下。
优选地，步骤2中实现的所述二次解算分析处理包括FFT处理。
优选地，步骤2中实现的所述二次解算分析处理包括微分处理。
优选地，步骤2中实现的所述二次解算分析处理包括内插值计算。
(三)有益效果
本发明采用OriginC语言进行用户界面编程，设计多个定制的独立数据处理功能工具箱，用户可根据实际需求，选择指定的工具箱工具进行数据处理，大大提升离线的重复、大量数据处理频度效率，形成数据自动分析报表结果，并可根据用户定制要求进行有效性判别和报警机制，实现专家诊断功能。
附图说明
图1是本发明实现的绘图功能函数模块示例届图；
图2是本发明中实现的惯导系统的对准数据自动处理过程流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明技术方案主要包括创新的通过OriginC自主设计的用户使用交互界面设计、常用及用户指定工具箱功能设计。
其中，本发明的基于OriginC编程的离线数据处理软件工具箱设计方法包括以下步骤：
1)通过Custom Routine用户程序入口，进行脚本语言设计，实现用户设计的工具箱入口程序调用，对应实现文件为custom.ogs，用户编辑设计该文件内容，作为调用起始入口，例如：if(run.LoadOC("xxx")！＝0)。
2)用户通过Origin提供的C语言编译IDE环境-Code Builder，进行用户工具的源代码设计，实现用户工具源代码、界面和自动绘图、二次解算分析处理(如FFT、微分、内插值计算等)、以及用户指定的数据故障诊断功能设计和实现，源程序默认保存路径为Origin安装路径下的OriginC文件夹，用户也可自定义路径。
3)用户通过Code Builder环境设计结构化的C语言模块或软件构件，独立设计每个指定数表sheet的数据操作函数、指定绘图功能函数、滤波处理函数、输出报表结果功能模块，可以对sheet数表的每一列Dataset数据进行读写操作，从而实现工具箱的源代码设计、功能调试、单元测试验证。指定的绘图功能函数模块示例如图1所示：
4)用户采用OriginC编译环境下自带的GETN_TREE控件功能，进行用户工具箱的界面设计，从而实现友好交互、清晰简洁、功能管理方便的人机界面。通过GETN_TREE宏控件定义，设计tree类型的分层对话窗口，从而可以通过使用例如GETN_CHECK单选项、GETN_STR文本/数据输入窗口、GETN_LIST/GETN_COMBO列表窗口、GETN_OPTION_BRANCH子级菜单设计功能控件，制作清晰的人机交互界面和用户配置设定参数接口，从而实现工具箱的选择界面和功能选用路由。用户使用交互界面包括了用户常用工具、指定功能工具管理，以及每个工具的配置参数管理方式和人机交互界面配置方式等可扩展的功能接口；此外，用户可将设计的源程序文件通过加密隐藏的方式，进行保密安全性设计，通过设定指定的权限输入密码，来管理不同工具箱使用权限。
以设计了惯导系统的实时故障状态字、过程检查状态字等诊断信息为例，结合编码设计的数据自动统计、分析复算等功能函数，根据诊断对象(如惯导系统输出数据)的数据特性和状态离线监测信息，基于数据驱动方式和诊断知识库模型，进行离线诊断数据的全自动化复算处理(如对准阶段的复核复算功能)，依据领域内的专家模型和状态字模型、先验知识等已有故障树模型完成诊断过程；解决了以前仅靠人工单条次分析离线数据的低效难点问题，能够快速高效的从海量的数据中诊断出典型故障和异常可疑点，或者找出可能的故障源。
通过专家匹配式的相关联数据列绘图对比方式，结合message log窗口输出结果报表信息，将可视化的故障对比结果和定量分析结果直接提供给用户，解决了多条次、海量数据情况下的由人工逐项分析、重复计算的低效繁琐过程和误判计算错误等问题，形成稳定、准确、统一的诊断分析结果，将分析定位时间缩短为原来的1/5以下。对于步骤3中的数据故障诊断功能步骤4中的输出报表结果功能模块的实现，以惯导系统的对准数据自动处理过程为例，实现流程如图2所示。
首先，对于惯导系统的对准数据，进行离线数据的预处理；
第二步，判断对准阶段信息状态字是否符合阶段诊断状态字要求；若符合，则进入第三步，否则按照预设故障知识库提示报送异常诊断结果信息，并绘制出异常数据图形；
第三步，基于数据驱动进行专家复算模型的计算；
第四步，判断复算结果是否符合专家复算模型的约束要求；若符合，则进入第五步，否则按照专家知识库模型，回执异常信息对比图，报送异常结果和诊断定位信息；
第五步，按照专家配置库要求，完成相关联的对准数据自动绘图，将定量结果通过报表形式输出。
第五步中，在Code Builder环境下，以OriginC语言编码方式，采用origin自带的编译器进行编译生成链接，用户根据指定需求，进行软件设计，形成指定或扩展功能，并可生成报表结果，直接保存在用户指定路径下。
本发明的关键点在于，通过OriginC编程环境、自主创新集成设计了用户入口程序方式、友好简洁的UI分层工具界面，开发通用、可重复使用的软件处理工具箱的设计解决方案，并且可以设定指定功能加密的用户使用权限。本发明欲保护此种通用的数据处理方式和加密权限使用的数据诊断和离线处理解决方案。
本发明能够在较小的空间资源占用情况(小于1.0g)下，使用数据处理分析Origin软件，借助其二次开发的编程环境，进行软件工具箱的设计和开发，大大提升了用户定制和常用数据离线分析诊断、处理功能的使用效率，简化了繁复的重复处理过程，直接可视化数据分析结果，给用户的数据分析和定制权限使用带来极大便利。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于OriginC编程的离线数据处理软件工具箱设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)通过Custom Routine用户程序入口，进行脚本语言设计，实现用户设计的工具箱入口程序调用，对应实现文件为custom.ogs，用户编辑设计该文件内容，作为调用起始入口；
2)用户通过Origin提供的C语言编译IDE环境-Code Builder，进行用户工具的源代码设计，实现用户工具源代码、界面和自动绘图、二次解算分析处理、以及用户指定的数据故障诊断功能设计和实现，源程序默认保存路径为Origin安装路径下的OriginC文件夹，用户也可自定义路径；
3)用户通过Code Builder环境设计结构化的C语言模块或软件构件，独立设计每个指定数表sheet的数据操作函数、指定绘图功能函数、滤波处理函数、输出报表结果功能模块，对sheet数表的每一列Dataset数据进行读写操作，从而实现工具箱的源代码设计、功能调试、单元测试验证；
4)用户采用OriginC编译环境下自带的GETN_TREE控件功能，进行用户工具箱的界面设计，通过GETN_TREE宏控件定义，设计tree类型的分层对话窗口，从而可以通过使用例如GETN_CHECK单选项、GETN_STR文本/数据输入窗口、GETN_LIST/GETN_COMBO列表窗口、GETN_OPTION_BRANCH子级菜单设计功能控件，制作人机交互界面和用户配置设定参数接口，从而实现工具箱的选择界面和功能选用路由。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中，用户使用交互界面包括用户常用工具、指定功能工具管理，以及每个工具的配置参数管理方式和人机交互界面配置方式这些可扩展的功能接口；此外，用户将设计的源程序文件通过加密隐藏的方式，进行保密安全性设计，通过设定指定的权限输入密码，来管理不同工具箱使用权限。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于惯导系统的对准数据，步骤3中的数据故障诊断功能步骤4中的输出报表结果功能模块的实现过程为：
首先，对于惯导系统的对准数据，进行离线数据的预处理；
第二步，判断对准阶段信息状态字是否符合阶段诊断状态字要求；若符合，则进入第三步，否则按照预设故障知识库提示报送异常诊断结果信息，并绘制出异常数据图形；
第三步，基于数据驱动进行专家复算模型的计算；
第四步，判断复算结果是否符合专家复算模型的约束要求；若符合，则进入第五步，否则按照专家知识库模型，回执异常信息对比图，报送异常结果和诊断定位信息；
第五步，按照专家配置库要求，完成相关联的对准数据自动绘图，将定量结果通过报表形式输出。
第五步中，在Code Builder环境下，以OriginC语言编码方式，采用origin自带的编译器进行编译生成链接，用户根据指定需求，进行软件设计，形成指定或扩展功能，并可生成报表结果，直接保存在用户指定路径下。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中实现的所述二次解算分析处理包括FFT处理。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中实现的所述二次解算分析处理包括微分处理。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中实现的所述二次解算分析处理包括内插值计算。
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