CN111046038A - 时序数据存储的方法及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于数据处理技术领域，提供了一种时序数据存储的方法及终端设备，该方法包括：采集所有传感器的测点数据，并获取所述测点数据对应的时间戳；将所述测点数据按预设规则划分为不同的类别，将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，每个数据库文件存储对应类别的测点数据以及对应的时间戳，从而可以使得数据库占用的存储空间固定，不会随着时间的增长而增长。

Description

时序数据存储的方法及终端设备

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，尤其涉及一种时序数据存储的方法及终端设备。

背景技术

通常对不同传感器的成千上万的数据进行收集后，将获得的大量数据采用关系型数据库进行存储。传统关系性数据库，数据以行和列的形式进行存放，行与行之间使用主键进行区分，不同表之间的数据还可以建立逻辑关键。例如，将所有传感器的不同测点数据以列的方式进行保存，时间轴则是以行的方式插入。但是伴随着数据基数的增长，数据占用的存储空间也在不断的增长，并且每次在关系型数据库中插入数据时都会更新传感器所有测点的数据，导致存储空间迅速飙升以及磁盘写入的时间也比较久。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种时序数据存储的方法及终端设备，以解决现有技术中存储数据时会导致存储空间迅速飙升以及磁盘写入的时间也比较久的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种时序数据存储的方法，包括：

采集所有传感器的测点数据，并获取所述测点数据对应的时间戳；

将所述测点数据按预设规则划分为不同的类别，将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，每个数据库文件存储对应类别的测点数据以及对应的时间戳。

在一实施例中，在所述采集所有传感器的测点数据之前，还包括：

在首次进行测点数据存储之前，根据测点数据的存储周期以及总存储时间，将环形数据库的存储空间划分为固定数量的存储空间，不同的存储空间存储不同的数据库文件。

在一实施例中，在所述将所述测点数据按预设规则划分为不同的类别之后，还包括：

建立分类查询表，所述分类查询表中包括多条记录，每条记录包括测点数据类别以及对应的数据库文件。

在一实施例中，所述采集所有传感器的测点数据，包括：

根据待采集测点数据的不同类别，采用不同的采样频率采集传感器的测点数据。

在一实施例中，所述将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，包括：

采用内存映射方式，将所述不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳中待处理数据加载到内存二维矩阵空间中；

在预设时间将所述内存二维矩阵空间中存储的数据转存至磁盘中环形数据库中对应的数据库文件中。

在一实施例中，所述二维矩阵空间以行为时间轴、列为传感器的不同测点数据的形式存储所述待处理数据。

在一实施例中，在所述将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中之前，还包括：

根据所述环形数据库中存储的时间戳建立索引，并根据所述时间戳建立时序；

所述将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，包括：

根据建立的索引，将对应的时序以及对应的测点数据存储到环形数据库中对应的数据库文件中；

根据上述存储方式将剩余测点数据以及对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中；

当测点数据失效时，仅将对应的索引标记为失效，保留所述测点数据以及对应的时序。

在一实施例中，所述获取所述测点数据对应的时间戳，包括：

获取采集所述测点数据的当前系统时间，并将所述当前系统时间转换为Unix时间戳，将所述Unix时间戳作为所述测点数据的时间戳；

所述将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，包括：

将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的Unix时间戳以格林威治格式分别存储到对应的数据库文件中。

本发明实施例的第二方面提供了一种时序数据存储的装置，包括：

获取模块，用于采集所有传感器的测点数据，并获取所述测点数据对应的时间戳；

处理模块，用于将所述测点数据按预设规则划分为不同的类别，将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，每个数据库文件存储对应类别的测点数据以及对应的时间戳。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一实施例所述的时序数据存储的方法所述的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过采集所有传感器的测点数据，并获取所述测点数据对应的时间戳；将所述测点数据按预设规则划分为不同的类别，将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，每个数据库文件存储对应类别的测点数据以及对应的时间戳，从而可以使得数据库占用的存储空间固定，不会随着时间的增长而增长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的时序数据存储的方法的实现流程示意图；

图2是本发明实施例提供的将不同类型的测点数据以及测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中的示意图；

图3是本发明实施例提供的二维矩阵空间存储数据的示意图；

图4是本发明实施例提供的时序数据存储的装置的示例图；

图5是本发明实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本发明实施例提供的时序数据存储的方法的实现流程示意图，详述如下。

步骤101，采集所有传感器的测点数据，并获取所述测点数据对应的时间戳。

可选的，测点数据对应的时间戳指采集测点数据的当前系统时间，例如，2017-08-02，14:00：00。

可选的，通常时间戳以Unix时间戳的形式进行保存，因此需要将当前系统时间转换到Unix时间戳。Unix时间戳是一种时间表示方式，定义为从格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒起至现在的总秒数，不考虑闰秒。

可选的，获取采集所述测点数据的当前系统时间，并将所述当前系统时间转换为Unix时间戳，将所述Unix时间戳作为所述测点数据的时间戳。例如，将2017-08-02，14:00：00转换为Unix时间戳为1501682400。

可选的，本申请中将采集的测点数据以及对应的时间戳存储到环形数据库中，在首次进行测点数据存储之前，根据测点数据的存储周期以及总存储时间，将环形数据库的存储空间划分为固定数量的存储空间，不同的存储空间存储不同的数据库文件。

步骤102，将所述测点数据按预设规则划分为不同的类别，将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中。

其中，每个数据库文件存储对应类别的测点数据以及对应的时间戳。

可选的，将测点数据按照测点类型进行区分，把同一类的测点数据存放在一个数据库文件中，也就是说每个数据库文件包含了该传感器的几个测点的所有时间序列数据。

可选的，在所述将所述测点数据按预设规则划分为不同的类别之后，还包括：建立分类查询表，所述分类查询表中包括多条记录，每条记录包括测点数据类别以及对应的数据库文件。这样通过查询分类查询表，将确定好类别的测点数据存储到对应类别的数据库文件中。

可选的，由于测点数据是根据数据库文件存储的，因此在执行步骤101时，可以根据待采集测点数据的不同类别，采用不同的采样频率采集传感器的测点数据，这样不重要或者不需要多次重复采集的测点数据就可以降低采样频率，从而可以减少存储文件的写入频次。

可选的，如图2所示，本步骤可以包括以下步骤。

步骤201，采用内存映射方式，将所述不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳中待处理数据加载到内存二维矩阵空间中。

可选的，为了缩短测点数据写入时间，在每个采样间隔可以对测点数据进行处理，即测点数据以及对应的时间戳与内存二维矩阵空间进行映射，根据内存映射关系将待处理数据加载到内存二维矩阵空间中。如图3所示，所述二维矩阵空间以行为时间轴、列为传感器的不同测点数据的形式存储测点数据。当采样周期到了，可以仅将需要更新的这部分待处理数据加载到内存中，而不是如现有技术中一次性将所有数据均更新到内存中，这样可以有效地减少内存使用率，提高写入速度。

步骤202，在预设时间将所述内存二维矩阵空间中存储的数据转存至磁盘中环形数据库中对应的数据库文件中。

可选的，当需要将内存中保存的数据更新到磁盘中时，再进行内存至磁盘的数据更新。

可选的，环形数据库中有预先创建好的固定数量的空白存储空间，每次插入新的测点数据时都根据对应的时间戳进行更新。当根据指定的采样频率，存储周期创建环形数据库后，环形数据库占用的存储空间是固定的，因此不会随着时间的增长而增长。

可选的，在本步骤之前还可以包括：根据所述环形数据库中存储的时间戳建立索引，并根据所述时间戳建立时序。环形数据库采用时间戳进行索引，根据建立的索引，将对应的时序以及对应的测点数据存储到环形数据库中对应的数据库文件中；根据上述存储方式将剩余测点数据以及对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，可以提高读写速度。

当测点数据失效时，仅将对应的索引标记为失效，保留所述测点数据以及对应的时序，当有新的数据插入时，可以将新数据更新到测点数据失效的存储空间中。无效数据只做标记，而不进行磁盘实际删除操作，因此可以有效减少磁盘的输入输出操作。

可选的，本步骤中将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的Unix时间戳以格林威治格式分别存储到对应的存储文件中。格林威治即世界时间，其为以地球自转为基础的时间计量系统。

上述时序数据存储的方法，通过将采集的测点数据按测点类别分别保存到存储文件中，然后以内存映射的方式存储到内存中，再适时更新到环形数据库中对应的数据库文件中，可以提高数据写入速度，在将测点数据存入环形数据库中时采用时间戳进行索引，从而可以提高数据的读写速度。进一步的，对于无效数据仅做标记，并不进行实际的磁盘删除操作，从而可以减少磁盘的输入输出操作，提高磁盘使用寿命。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文实施例所述的时序数据存储的方法，图4示出了本发明实施例提供的时序数据存储的装置的示例图。如图4所示，该装置可以包括：获取模块401和处理模块402。

获取模块401，用于采集所有传感器的测点数据，并获取所述测点数据对应的时间戳；

处理模块402，用于将所述测点数据按预设规则划分为不同的类别，将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，每个数据库文件存储对应类别的测点数据以及对应的时间戳

可选的，在首次进行测点数据存储之前，根据测点数据的存储周期以及总存储时间，处理模块402用于将环形数据库的存储空间划分为固定数量的存储空间，不同的存储空间存储不同的数据库文件。

可选的，在所述处理模块402将所述测点数据按预设规则划分为不同的类别之后，还可以用于：建立分类查询表，所述分类查询表中包括多条记录，每条记录包括测点数据类别以及对应的数据库文件。

可选的，所述获取模块401采集所有传感器的测点数据时，可以用于：

根据待采集测点数据的不同类别，采用不同的采样频率采集传感器的测点数据。

可选的，所述处理模块402将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中时，可以用于：

采用内存映射方式，将所述不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳中待处理数据加载到内存二维矩阵空间中；

在预设时间将所述内存二维矩阵空间中存储的数据转存至磁盘中环形数据库中对应的数据库文件中。

可选的，所述二维矩阵空间以行为时间轴、列为传感器的不同测点数据的形式存储所述待处理数据。

可选的，在所述处理模块402将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中之前，还可以用于：

根据所述环形数据库中存储的时间戳建立索引，并根据所述时间戳建立时序；

所述处理模块402将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中时，可以用于：

根据建立的索引，将对应的时序以及对应的测点数据存储到环形数据库中对应的数据库文件中；

根据上述存储方式将剩余测点数据以及对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中。

当测点数据失效时，仅将对应的索引标记为失效，保留所述测点数据以及对应的时序。

可选的，所述获取模块401获取所述测点数据对应的时间戳，可以用于：

获取采集所述测点数据的当前系统时间，并将所述当前系统时间转换为Unix时间戳，将所述Unix时间戳作为所述测点数据的时间戳；

所述处理模块402，可以用于：将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的Unix时间戳以格林威治格式分别存储到对应的数据库文件中。

上述时序数据存储的装置，通过处理模块将获取模块采集的测点数据按测点类别分别保存到存储文件中，然后以内存映射的方式存储到内存中，再适时更新到环形数据库中对应的数据库文件中，可以提高数据写入速度，在将测点数据存入环形数据库中时采用时间戳进行索引，从而可以提高数据的读写速度。进一步的，对于无效数据仅做标记，并不进行实际的磁盘删除操作，从而可以减少磁盘的输入输出操作，提高磁盘使用寿命

图5是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图5所示，该实施例的终端设备500包括：处理器501、存储器502以及存储在所述存储器502中并可在所述处理器501上运行的计算机程序503，例如时序数据存储的程序。所述处理器501执行所述计算机程序503时实现上述时序数据存储的方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至102，或者图2所示的步骤201至步骤202，所述处理器501执行所述计算机程序503时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图4所示模块401至402的功能。

示例性的，所述计算机程序503可以被分割成一个或多个程序模块，所述一个或者多个程序模块被存储在所述存储器502中，并由所述处理器501执行，以完成本发明。所述一个或多个程序模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序503在所述时序数据存储的装置或者终端设备500中的执行过程。例如，所述计算机程序503可以被分割成获取模块401，处理模块402，各模块具体功能如图4所示，在此不再一一赘述。

所述终端设备500可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器501、存储器502。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备500的示例，并不构成对终端设备500的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器501可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器502可以是所述终端设备500的内部存储单元，例如终端设备500的硬盘或内存。所述存储器502也可以是所述终端设备500的外部存储设备，例如所述终端设备500上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器502还可以既包括所述终端设备500的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器502用于存储所述计算机程序以及所述终端设备500所需的其他程序和数据。所述存储器502还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种时序数据存储的方法，其特征在于，包括：

采集所有传感器的测点数据，并获取所述测点数据对应的时间戳；

将所述测点数据按预设规则划分为不同的类别，将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，每个数据库文件存储对应类别的测点数据以及对应的时间戳。

2.如权利要求1所述的时序数据存储的方法，其特征在于，在所述采集所有传感器的测点数据之前，还包括：

在首次进行测点数据存储之前，根据测点数据的存储周期以及总存储时间，将环形数据库的存储空间划分为固定数量的存储空间，不同的存储空间存储不同的数据库文件。

3.如权利要求1所述的时序数据存储的方法，其特征在于，在所述将所述测点数据按预设规则划分为不同的类别之后，还包括：

建立分类查询表，所述分类查询表中包括多条记录，每条记录包括测点数据类别以及对应的数据库文件。

4.如权利要求1所述的时序数据存储的方法，其特征在于，所述采集所有传感器的测点数据，包括：

根据待采集测点数据的不同类别，采用不同的采样频率采集传感器的测点数据。

5.如权利要求2所述的时序数据存储的方法，其特征在于，所述将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，包括：

采用内存映射方式，将所述不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳中待处理数据加载到内存二维矩阵空间中；

在预设时间将所述内存二维矩阵空间中存储的数据转存至磁盘中环形数据库中对应的数据库文件中。

6.如权利要求5所述的时序数据存储的方法，其特征在于，所述二维矩阵空间以行为时间轴、列为传感器的不同测点数据的形式存储所述待处理数据。

7.如权利要求1所述的时序数据存储的方法，其特征在于，在所述将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中之前，还包括：

根据所述环形数据库中存储的时间戳建立索引，并根据所述时间戳建立时序；

所述将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，包括：

根据建立的索引，将对应的时序以及对应的测点数据存储到环形数据库中对应的数据库文件中；

根据上述存储方式将剩余测点数据以及对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中；

当测点数据失效时，仅将对应的索引标记为失效，保留所述测点数据以及对应的时序。

8.如权利要求1或7所述的时序数据存储的方法，其特征在于，所述获取所述测点数据对应的时间戳，包括：

获取采集所述测点数据的当前系统时间，并将所述当前系统时间转换为Unix时间戳，将所述Unix时间戳作为所述测点数据的时间戳；

所述将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，包括：

将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的Unix时间戳以格林威治格式分别存储到对应的数据库文件中。

9.一种时序数据存储的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于采集所有传感器的测点数据，并获取所述测点数据对应的时间戳；

处理模块，用于将所述测点数据按预设规则划分为不同的类别，将不同类型的测点数据以及所述测点数据对应的时间戳分别存储到环形数据库中对应的数据库文件中，每个数据库文件存储对应类别的测点数据以及对应的时间戳。

10.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述方法的步骤。

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