CN112506435A - 一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法及系统 - Google Patents

一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法及系统，其通过获取各类监测传感器上传的待存储数据，获取预设时间段内待存储数据的被访问次数和存储标记，依据访问次数和存储标记确定待存储数据的存储类型，依据该存储类型将待存储数据存入对应的存储器，从而基于访问频率与重要等级两个指标将数据分为四个等级，分别存储于在线存储器、近线存储器与离线存储器中，降低了冷门数据的无效访问，提高了数据有效利用率，降低了存储成本。

Description

一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法及系统
技术领域
本发明属于电扶梯监测技术领域，更具体地，涉及一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法及系统。
背景技术
自动扶梯用在建筑物的不同层高间向上或向下输送乘客的设备，广泛用于火车站、地铁站、汽车站、商场、机场等人流集中的地方。自动扶梯的工作原理是一条链条式的循环传送带，属于强制式的驱动，所以一旦出现卡阻可能造成设备的损坏，而且其运动部件裸露在外，与人直接接触，存在巨大的安全隐患，因此，需要搭建自动扶梯监测网络以提前获知并防护可能存在的安全隐患。
由于自动扶梯不停机作业时间长，且存在众多风险源，其监测数据量庞大，但是大部分数据不会再有二次使用，采用传统的存储方式数据使用率低下，存储浪费严重。
发明内容
针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法及系统，旨在解决了自动扶梯监测过程中数据量庞大，存储负担重，数据有效利用率低下的问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法，该方法包括：
获取各类监测传感器上传的待存储数据，获取预设时间段内待存储数据的被访问次数和存储标记；
依据访问次数和存储标记确定待存储数据的存储类型，依据该存储类型将待存储数据存入对应的存储器。
作为本发明的进一步改进，监测传感器包括红外传感器、振动传感器、噪声传感器和电流传感器中的一种或多种，待存储数据的数据类型包括扶手带温度、环境温度数据、减速齿轮箱振动响应数据、驱动轮轴承振动响应数据、驱动主轴振动响应数据、梯级振动响应数据、减速齿轮箱运行噪声数据、驱动轮轴承运行噪声数据、梯级梯路运行噪声数据和减速齿轮箱控制电路电流数据中的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，待存储数据为对各类监测传感器的监测数据进一步筛选得到的有效数据，具体包括：
将传感器采集到的数据通过数据采集盒进行边缘计算，将一个周期内的监测数据与存储在采集盒中的标准数据进行对比，差值超过预设的阈值则认为该段监测数据异常，提取该段数据前一个周期、所在周期与后一个周期的监测数据组成待上传至存储器的数据。
作为本发明的进一步改进，存储器的类型包括第一在线存储器、第二在线存储器、近线存储器和离线存储器，所述第一在线存储器和所述第二在线存储器利用FC磁盘实现，所述近线存储器利用SCSI磁盘实现，所述离线存储器利用SATA磁盘实现。
作为本发明的进一步改进，依据访问次数和存储标记确定待存储数据的存储类型包括：
将访问频率大于预设阈值f，且存储标记为重要的待存储数据判断为第一级数据，将其存储于第一在线存储器；
将访问频率大于预设阈值f，且存储标记为不重要的待存储数据判断为第二级数据，将其存储于第二在线存储器；
将访问频率不大于预设阈值f，且存储标记为重要的待存储数据判断为第三级数据，将其存储于近线存储器；
将访问频率不大于预设阈值f，且存储标记为不重要的待存储数据判断为第四级数据，将其存储于离线存储器。
为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，提供了一种应用于自动扶梯的数据分级存储系统，其特征在于，该系统包括：
存储数据获取模块，用于获取各类监测传感器上传的待存储数据，获取预设时间段内待存储数据的被访问次数和存储标记；
存储数据分级模块，用于依据访问次数和存储标记确定待存储数据的存储类型，依据该存储类型将待存储数据存入对应的存储器。
作为本发明的进一步改进，监测传感器包括红外传感器、振动传感器、噪声传感器和电流传感器中的一种或多种，待存储数据的数据类型包括扶手带温度、环境温度数据、减速齿轮箱振动响应数据、驱动轮轴承振动响应数据、驱动主轴振动响应数据、梯级振动响应数据、减速齿轮箱运行噪声数据、驱动轮轴承运行噪声数据、梯级梯路运行噪声数据和减速齿轮箱控制电路电流数据中的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，待存储数据为对各类监测传感器的监测数据进一步筛选得到的有效数据，具体包括：
将传感器采集到的数据通过数据采集盒进行边缘计算，将一个周期内的监测数据与存储在采集盒中的标准数据进行对比，差值超过预设的阈值则认为该段监测数据异常，提取该段数据前一个周期、所在周期与后一个周期的监测数据组成待上传至存储器的数据。
作为本发明的进一步改进，存储器的类型包括第一在线存储器、第二在线存储器、近线存储器和离线存储器，所述第一在线存储器和所述第二在线存储器利用FC磁盘实现，所述近线存储器利用SCSI磁盘实现，所述离线存储器利用SATA磁盘实现。
作为本发明的进一步改进，依据访问次数和存储标记确定待存储数据的存储类型包括：
将访问频率大于预设阈值f，且存储标记为重要的待存储数据判断为第一级数据，将其存储于第一在线存储器；
将访问频率大于预设阈值f，且存储标记为不重要的待存储数据判断为第二级数据，将其存储于第二在线存储器；
将访问频率不大于预设阈值f，且存储标记为重要的待存储数据判断为第三级数据，将其存储于近线存储器；
将访问频率不大于预设阈值f，且存储标记为不重要的待存储数据判断为第四级数据，将其存储于离线存储器。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
本发明提供的一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法及系统，基于访问频率与重要等级两个指标将数据分为四个等级，分别存储于在线存储器、近线存储器与离线存储器中，降低了冷门数据的无效访问，提高了数据有效利用率，降低了存储成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1是本发明实施例提供的一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法的示意图。如图1所示，一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法，该方法包括：
获取各类监测传感器上传的待存储数据，获取预设时间段内待存储数据的被访问次数和存储标记；具体地，监测传感器包括红外传感器、振动传感器、噪声传感器和电流传感器中的一种或多种，待存储数据的数据类型包括扶手带温度(红外传感器监测)、环境温度数据(红外传感器监测)、减速齿轮箱振动响应数据(振动传感器监测)、驱动轮轴承振动响应数据(振动传感器监测)、驱动主轴振动响应数据(振动传感器监测)、梯级振动响应数据(振动传感器监测)、减速齿轮箱运行噪声数据(噪声传感器监测)、驱动轮轴承运行噪声数据(噪声传感器监测)、梯级梯路运行噪声数据(噪声传感器监测)和减速齿轮箱控制电路电流数据(电流传感器监测)中的一种或多种。
优选的，待存储数据为对各类监测传感器的监测数据进一步筛选得到的有效数据，而非所有监测数据。由于自动扶梯监测时间长，监测传感器多，大部分数据为机器正常运转时的普通数据，没有必要全部上传存储。因此，首先将传感器采集到的数据通过数据采集盒进行边缘计算，即在本地数据源边缘对数据进行筛选。筛选方式为：将一个周期内的监测数据与存储在采集盒中的标准数据(即扶梯正常运转时的数据)进行对比，差值超过预设的阈值，如噪声波形出现多个异常峰值，则认为该段监测数据异常，提取该段数据前一个周期、所在周期与后一个周期的监测数据组成待上传至存储器的数据，称为有效数据，如此避免了大量无意义数据占用有限的存储资源。
依据访问次数和存储标记确定待存储数据的存储类型，依据该存储类型将待存储数据存入对应的存储器。存储器的类型包括第一在线存储器、第二在线存储器、近线存储器和离线存储器，具体地，在线存储器用于存储需要经常和快速访问的数据，其存储磁盘和所存储的数据时刻保持在线状态，可以随时进行读取和修改，因此采用高性能、高成本的FC磁盘，满足I/O大负载需求；近线存储器用于存储访问量并不大、但要求寻址迅速的数据，该类数据在多数情况下占较大比重，因此要求存储器容量大、传输效率高，中性能、中成本的SCSI磁盘能够满足需求；离线存储器主要用于数据备份，以防止可能发生的数据灾难，对于性能要求不高，因此采用低性能、低成本的SATA磁盘进行海量存储。上述FC磁盘是指采用FC-AL(Fiber Channel Arbitrated Loop，光纤通道仲裁环)接口模式的磁盘，FC-AL使光线通道直接作为磁盘连接接口，因此能够大幅提高I/O性能水平，适用于在线存储器；SCSI磁盘具有独立的芯片负责数据处理，当CPU将指令传输给SCSI后随机去处理后续指令，其他相关工作交给SCSI控制芯片处理，因此SCSI系统对CPU的占用率低，并行能力强，适用于近线存储器；SATA磁盘使用单个路径来传输数据序列或者按照bit来传输，第二条路径返回响应，由于其机械底盘是为低端应用设计，在面对多线程的传输任务时效率较低，适用于离线存储器。由于在线、近线、离线存储器所对应的外部环境配置同样依次降低，因而可以使得其实现成本最大合理化，降低了冷门数据的无效访问，提高了数据有效利用率，降低了存储成本。
优选的，依据访问次数和存储标记确定待存储数据的存储类型包括：
将访问频率大于预设阈值f，且存储标记为重要(例如可通过存储标记位的数据来进行判断，大于某个预设值的判断为重要，不大于某个预设值的判断为不重要)的待存储数据判断为第一级数据，将其存储于第一在线存储器；
将访问频率大于预设阈值f，且存储标记为不重要(例如可通过存储标记位的数据来进行判断，大于某个预设值的判断为重要，不大于某个预设值的判断为不重要)的待存储数据判断为第二级数据，将其存储于第二在线存储器；
将访问频率不大于预设阈值f，且存储标记为重要(例如可通过存储标记位的数据来进行判断，大于某个预设值的判断为重要，不大于某个预设值的判断为不重要)的待存储数据判断为第三级数据，将其存储于近线存储器；
将访问频率不大于预设阈值f，且存储标记为不重要(例如可通过存储标记位的数据来进行判断，大于某个预设值的判断为重要，不大于某个预设值的判断为不重要)的待存储数据判断为第四级数据，将其存储于离线存储器；阈值f和i可依据需求进行相应的设定，例如对历史数据进行筛选，对一段时间内的数据的访问频率由高到低进行排序，以前20％处的频率分界点作为阈值f，阈值i也可以采用类似方法确定。
优选的，待存储数据的访问频率F计算公式为：
F＝N1×k1+N2×k2
其中N1为一定周期T内该数据的请求访问次数，在本策略中定义为数据的只读，k1为请求系数，表示N1在F中所占权重；N2为该周期内数据的操作次数，在本策略中定义为数据的修改，k2为操作系数，表示N2在F中所占权重，其中k1+k2＝1。
待存储数据的存储标记值I计算公式为：
I＝M1×h1+M2×h2
其中M1为数据的访问权限等级，在本策略中定义为4、3、2、1，分别对应完全控制、修改、只读、摘要四个层次的访问权限层次，h1为权限系数，表示M1在I中所占权重；M2为数据的加密等级，在本策略中定义为4、3、2、1，分别对应绝密、秘密、普通、公开四个层次的加密层次，h2为加密系数，表示M2在I中所占权重。
优选的，上述加密层次中：公开层次不采用加密算法，数据对任意用户均可读；普通层次采用MD5加密，即Message-Digest Algorithm 5(信息-摘要算法)，长度为128位，是一种不可逆算法，它将任何字符串都加密成一段唯一的固定长度代码，具有一定安全性；秘密层侧采用RSA加密，该加密方法为非对称加密，甲乙双方通讯，乙方生成公钥和私钥，甲方获取公钥，并对信息加密，甲方用公钥对信息进行加密，此时加密后的信息只有私钥才可以破解，因此只要私钥不泄漏，就能保证信息的安全性；绝密层次采用AES加密，该加密方法为对称秘钥加密，加密和解密采用同一个解密规则，AES加密过程是在一个4×4的字节矩阵上运作，秘钥和加密块在矩阵上进行多次的迭代、置换和组合，AES加密需要甲方将加密规则告知乙方，否则无法解密，因此在秘钥的保存和传递上要求更高。
一种应用于自动扶梯的数据分级存储系统，该系统包括：
存储数据获取模块，用于获取各类监测传感器上传的待存储数据，获取预设时间段内待存储数据的被访问次数和存储标记；
存储数据分级模块，用于依据访问次数和存储标记确定待存储数据的存储类型，依据该存储类型将待存储数据存入对应的存储器。该系统的实现原理、技术效果与上述方法类似，此处不再赘述。
本实施例还提供了一种电子设备，其包括至少一个处理器、以及至少一个存储器，其中，存储器中存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行实施例中的应用于自动扶梯的数据分级存储方法的步骤，具体步骤参见实施例，此处不再赘述；本实施例中，处理器和存储器的类型不作具体限制，例如：处理器可以是微处理器、数字信息处理器、片上可编程逻辑系统等；存储器可以是易失性存储器、非易失性存储器或者它们的组合等。
该电子设备也可以与一个或多个外部设备(如键盘、指向终端、显示器等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备交互的终端通信，和/或与使得该电子设备能与一个或多个其它计算终端进行通信的任何终端(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口进行。并且，电子设备还可以通过网络适配器与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network，LAN)，广域网(Wide Area Network，WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。
本实施例还提供了一种计算机可读介质，其存储有可由电子设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行实施例中的应用于自动扶梯的数据分级存储方法的步骤。计算机可读介质的类型包括但不限于SD卡、U盘、固定硬盘、移动硬盘等存储介质。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法，其特征在于，该方法包括：
获取各类监测传感器上传的待存储数据，获取预设时间段内待存储数据的被访问次数和存储标记；
依据访问次数和存储标记确定待存储数据的存储类型，依据该存储类型将待存储数据存入对应的存储器。
2.如权利要求1所述的一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法，其中，监测传感器包括红外传感器、振动传感器、噪声传感器和电流传感器中的一种或多种，待存储数据的数据类型包括扶手带温度、环境温度数据、减速齿轮箱振动响应数据、驱动轮轴承振动响应数据、驱动主轴振动响应数据、梯级振动响应数据、减速齿轮箱运行噪声数据、驱动轮轴承运行噪声数据、梯级梯路运行噪声数据和减速齿轮箱控制电路电流数据中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法，其中，待存储数据为对各类监测传感器的监测数据进一步筛选得到的有效数据，具体包括：
将传感器采集到的数据通过数据采集盒进行边缘计算，将一个周期内的监测数据与存储在采集盒中的标准数据进行对比，差值超过预设的阈值则认为该段监测数据异常，提取该段数据前一个周期、所在周期与后一个周期的监测数据组成待上传至存储器的数据。
4.如权利要求1所述的一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法，其中，存储器的类型包括第一在线存储器、第二在线存储器、近线存储器和离线存储器，所述第一在线存储器和所述第二在线存储器利用FC磁盘实现，所述近线存储器利用SCSI磁盘实现，所述离线存储器利用SATA磁盘实现。
5.如权利要求4所述的一种应用于自动扶梯的数据分级存储方法，其中，依据访问次数和存储标记确定待存储数据的存储类型包括：
将访问频率大于预设阈值f，且存储标记为重要的待存储数据判断为第一级数据，将其存储于第一在线存储器；
将访问频率大于预设阈值f，且存储标记为不重要的待存储数据判断为第二级数据，将其存储于第二在线存储器；
将访问频率不大于预设阈值f，且存储标记为重要的待存储数据判断为第三级数据，将其存储于近线存储器；
将访问频率不大于预设阈值f，且存储标记为不重要的待存储数据判断为第四级数据，将其存储于离线存储器。
6.一种应用于自动扶梯的数据分级存储系统，其特征在于，该系统包括：
存储数据获取模块，用于获取各类监测传感器上传的待存储数据，获取预设时间段内待存储数据的被访问次数和存储标记；
存储数据分级模块，用于依据访问次数和存储标记确定待存储数据的存储类型，依据该存储类型将待存储数据存入对应的存储器。
7.如权利要求6所述的一种应用于自动扶梯的数据分级存储系统，其中，监测传感器包括红外传感器、振动传感器、噪声传感器和电流传感器中的一种或多种，待存储数据的数据类型包括扶手带温度、环境温度数据、减速齿轮箱振动响应数据、驱动轮轴承振动响应数据、驱动主轴振动响应数据、梯级振动响应数据、减速齿轮箱运行噪声数据、驱动轮轴承运行噪声数据、梯级梯路运行噪声数据和减速齿轮箱控制电路电流数据中的一种或多种。
8.如权利要求6所述的一种应用于自动扶梯的数据分级存储系统，其中，待存储数据为对各类监测传感器的监测数据进一步筛选得到的有效数据，具体包括：
将传感器采集到的数据通过数据采集盒进行边缘计算，将一个周期内的监测数据与存储在采集盒中的标准数据进行对比，差值超过预设的阈值则认为该段监测数据异常，提取该段数据前一个周期、所在周期与后一个周期的监测数据组成待上传至存储器的数据。
9.如权利要求6所述的一种应用于自动扶梯的数据分级存储系统，其中，存储器的类型包括第一在线存储器、第二在线存储器、近线存储器和离线存储器，所述第一在线存储器和所述第二在线存储器利用FC磁盘实现，所述近线存储器利用SCSI磁盘实现，所述离线存储器利用SATA磁盘实现。
10.如权利要求9所述的一种应用于自动扶梯的数据分级存储系统，其中，依据访问次数和存储标记确定待存储数据的存储类型包括：
将访问频率大于预设阈值f，且存储标记为重要的待存储数据判断为第一级数据，将其存储于第一在线存储器；
将访问频率大于预设阈值f，且存储标记为不重要的待存储数据判断为第二级数据，将其存储于第二在线存储器；
将访问频率不大于预设阈值f，且存储标记为重要的待存储数据判断为第三级数据，将其存储于近线存储器；
将访问频率不大于预设阈值f，且存储标记为不重要的待存储数据判断为第四级数据，将其存储于离线存储器。
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