CN113918578A - 一种物联网智能燃气表掉电数据补齐存储方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物联网智能燃气表掉电数据补齐存储方法，属于燃气表技术领域，其特征在于，包括以下步骤：a、每次写入冻结数据时通过读取存储数据头，获取最新冻结数据时间；b、比较最新冻结时间与当前时间差，计算相差冻结周期；c、在存储头中读取最新冻结数据的存储地址，计算出当前冻结数据应存储的地址；d、在步骤b中计算出相差冻结周期后，进行数据补齐存储。本发明每个数据不再单独存储时间戳，存储空间占用小，存储的数据在时间轴上时连续的，能够快速准确的查询历史任意冻结时间点的冻结数据。
Description
技术领域
本发明涉及到燃气表技术领域，尤其涉及一种物联网智能燃气表掉电数据补齐存储方法。
背景技术
智能燃气表的表端数据存储，通常采用表端存储系统结算和表端直接结算两种方式。两种方式都需要存储冻结数据，而冻结数据是由表端正确时间和充足电量决定的。目前智能表端多数采用电池独立供电，当电量充足时能够满足日常数据存储。但是由于采用电池供电方式，电池掉电或者表端时钟长时间没有校时导致表端数据无法存储时，表端在此时间段内将无法进行表端冻结数据存储。系统将丢失此时间段内表端冻结数据，造成系统对此时间段内数据失去监控。传统冻结数据存储方式采用时间戳结合数据的方式进行数据存储，这种存储方式存储需要占用更大的存储空间。在数据量较大情况下时，所需空间较大。且数据在连续查找时需要遍历所有数据。
公开号为CN 109682436A，公开日为2019年04月26日的中国专利文献公开了一种物联网燃气表抄表数据补抄方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：S1将物联网燃气表与主站系统通讯；S2主站系统对当前最新上传的日期和读数和主站系统中存储的最新的抄表日期和读数对比；S3通过S2判断期间相差的日期是否符合期望的抄表时间间隔；S4根据S3中的判断，主站系统进行正常抄表计费或进行数据补抄；S5根据数据缺失情况，主站系统进行数据补抄或下发指令读取缺失的抄表数据；S6主站系统根据抄表数据对用气进行结算。
该专利文献公开的物联网燃气表抄表数据补抄方法，针对不同的表型，识别出抄表数据的存储特点，对缺失和异常的数据进行补抄，保证了抄表数据的完整性，降低数据的错误率，增加对于异常情况下计费的准确度。但是，其针对的是系统端的补抄数据，不适用于表端的数据补齐，每个数据需单独存储时间戳，占用存储空间大，存储的数据在时间轴上非连续，不能快速准确的查询历史任意冻结时间点的冻结数据。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种物联网智能燃气表掉电数据补齐存储方法，本发明每个数据不再单独存储时间戳，存储空间占用小，存储的数据在时间轴上时连续的，能够快速准确的查询历史任意冻结时间点的冻结数据。
本发明通过下述技术方案实现：
一种物联网智能燃气表掉电数据补齐存储方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、每次写入冻结数据时通过读取存储数据头，获取最新冻结数据时间；
b、比较最新冻结时间与当前时间差，计算相差冻结周期；
c、在存储头中读取最新冻结数据的存储地址，计算出当前冻结数据应存储的地址；
d、在步骤b中计算出相差冻结周期后，进行数据补齐存储；当步骤b中计算出相差一个冻结周期时，立即在新地址写入冻结数据，并将存储数据头中的最新冻结数据时间更新为当前时间，把存储数据头中的最新冻结数据存储地址更新为当前存储地址；当步骤b中计算出相差多个冻结数据周期时，按照冻结周期一一补齐缺失的冻结周期数据，并更新存储数据头中最新冻结时间和最新数据存储地址，直至最新冻结时间与当前时间相差小于一个冻结周期为止。
还包括步骤e，根据最新冻结数据时间查询表端生命周期内任意冻结时间点的冻结历史数据。
所述步骤e中，查询历史数据具体包括获取需要查询的起始时间和获取条数；获取存储数据头，通过最新冻结时间点和冻结条数计算是否有历史数据可供查询，当有历史数据可查询时，则通过将数据头中的最新冻结时间与查询的时间进行比较，获取查询数据的存储偏移量，通过获取的数据偏移量读取历史数据。
本发明的有益效果主要表现在以下方面：
1、本发明，“a、每次写入冻结数据时通过读取存储数据头，获取最新冻结数据时间；b、比较最新冻结时间与当前时间差，计算相差冻结周期；c、在存储头中读取最新冻结数据的存储地址，计算出当前冻结数据应存储的地址；d、在步骤b中计算出相差冻结周期后，进行数据补齐存储；当步骤b中计算出相差一个冻结周期时，立即在新地址写入冻结数据，并将存储数据头中的最新冻结数据时间更新为当前时间，把存储数据头中的最新冻结数据存储地址更新为当前存储地址；当步骤b中计算出相差多个冻结数据周期时，按照冻结周期一一补齐缺失的冻结周期数据，并更新存储数据头中最新冻结时间和最新数据存储地址，直至最新冻结时间与当前时间相差小于一个冻结周期为止”，采用数据头存储数据相关参数，通过数据头查询和存储数据方式，写数据时保证每个相邻数据的冻结时间连续，这样存储数据不仅可以快速查找冻结数据，又可以在表具断电后，重新上电表端立即将表端因掉电缺失的数据迅速补齐，保证系统可以查询到表端生命周期内任意冻结时间点的冻结数据；较现有技术而言，每个数据不再单独存储时间戳，存储空间占用小，存储的数据在时间轴上时连续的，能够快速准确的查询历史任意冻结时间点的冻结数据。
2、本发明，较现有技术每次查询数据时必须要获取存储空间中的每个数据的时间戳而言，每次写入新数据时，通过获取最新数据地址及最新数据时间戳，即最新冻结数据时间就能够计算出即刻要存储的数据与之前的最后一次存储数据之间缺失了多少个数据需要补齐，从而能够保证存储数据在时间轴上是连续的，查询数据时即可通过最新数据时间戳进行查询，极大的提高了查询效率。
3、本发明，能够进行缺失数据能够及时补齐，保证存储的数据在时间轴上的连续性，传输数据时不用携带时间戳，进而能够提高数据的传输效率。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明：
图1为本发明的流程框图；
图2为本发明历史数据查询的流程框图；
具体实施方式
实施例1
参见图1，一种物联网智能燃气表掉电数据补齐存储方法，包括以下步骤：
a、每次写入冻结数据时通过读取存储数据头，获取最新冻结数据时间；
b、比较最新冻结时间与当前时间差，计算相差冻结周期；
c、在存储头中读取最新冻结数据的存储地址，计算出当前冻结数据应存储的地址；
d、在步骤b中计算出相差冻结周期后，进行数据补齐存储；当步骤b中计算出相差一个冻结周期时，立即在新地址写入冻结数据，并将存储数据头中的最新冻结数据时间更新为当前时间，把存储数据头中的最新冻结数据存储地址更新为当前存储地址；当步骤b中计算出相差多个冻结数据周期时，按照冻结周期一一补齐缺失的冻结周期数据，并更新存储数据头中最新冻结时间和最新数据存储地址，直至最新冻结时间与当前时间相差小于一个冻结周期为止。
“a、每次写入冻结数据时通过读取存储数据头，获取最新冻结数据时间；b、比较最新冻结时间与当前时间差，计算相差冻结周期；c、在存储头中读取最新冻结数据的存储地址，计算出当前冻结数据应存储的地址；d、在步骤b中计算出相差冻结周期后，进行数据补齐存储；当步骤b中计算出相差一个冻结周期时，立即在新地址写入冻结数据，并将存储数据头中的最新冻结数据时间更新为当前时间，把存储数据头中的最新冻结数据存储地址更新为当前存储地址；当步骤b中计算出相差多个冻结数据周期时，按照冻结周期一一补齐缺失的冻结周期数据，并更新存储数据头中最新冻结时间和最新数据存储地址，直至最新冻结时间与当前时间相差小于一个冻结周期为止”，采用数据头存储数据相关参数，通过数据头查询和存储数据方式，写数据时保证每个相邻数据的冻结时间连续，这样存储数据不仅可以快速查找冻结数据，又可以在表具断电后，重新上电表端立即将表端因掉电缺失的数据迅速补齐，保证系统可以查询到表端生命周期内任意冻结时间点的冻结数据；较现有技术而言，每个数据不再单独存储时间戳，存储空间占用小，存储的数据在时间轴上时连续的，能够快速准确的查询历史任意冻结时间点的冻结数据。
实施例2
参见图1，一种物联网智能燃气表掉电数据补齐存储方法，包括以下步骤：
a、每次写入冻结数据时通过读取存储数据头，获取最新冻结数据时间；
b、比较最新冻结时间与当前时间差，计算相差冻结周期；
c、在存储头中读取最新冻结数据的存储地址，计算出当前冻结数据应存储的地址；
d、在步骤b中计算出相差冻结周期后，进行数据补齐存储；当步骤b中计算出相差一个冻结周期时，立即在新地址写入冻结数据，并将存储数据头中的最新冻结数据时间更新为当前时间，把存储数据头中的最新冻结数据存储地址更新为当前存储地址；当步骤b中计算出相差多个冻结数据周期时，按照冻结周期一一补齐缺失的冻结周期数据，并更新存储数据头中最新冻结时间和最新数据存储地址，直至最新冻结时间与当前时间相差小于一个冻结周期为止。
还包括步骤e，根据最新冻结数据时间查询表端生命周期内任意冻结时间点的冻结历史数据。
较现有技术每次查询数据时必须要获取存储空间中的每个数据的时间戳而言，每次写入新数据时，通过获取最新数据地址及最新数据时间戳，即最新冻结数据时间就能够计算出即刻要存储的数据与之前的最后一次存储数据之间缺失了多少个数据需要补齐，从而能够保证存储数据在时间轴上是连续的，查询数据时即可通过最新数据时间戳进行查询，极大的提高了查询效率。
实施例3
参见图1和图2，一种物联网智能燃气表掉电数据补齐存储方法，包括以下步骤：
a、每次写入冻结数据时通过读取存储数据头，获取最新冻结数据时间；
b、比较最新冻结时间与当前时间差，计算相差冻结周期；
c、在存储头中读取最新冻结数据的存储地址，计算出当前冻结数据应存储的地址；
d、在步骤b中计算出相差冻结周期后，进行数据补齐存储；当步骤b中计算出相差一个冻结周期时，立即在新地址写入冻结数据，并将存储数据头中的最新冻结数据时间更新为当前时间，把存储数据头中的最新冻结数据存储地址更新为当前存储地址；当步骤b中计算出相差多个冻结数据周期时，按照冻结周期一一补齐缺失的冻结周期数据，并更新存储数据头中最新冻结时间和最新数据存储地址，直至最新冻结时间与当前时间相差小于一个冻结周期为止。
还包括步骤e，根据最新冻结数据时间查询表端生命周期内任意冻结时间点的冻结历史数据。
所述步骤e中，查询历史数据具体包括获取需要查询的起始时间和获取条数；获取存储数据头，通过最新冻结时间点和冻结条数计算是否有历史数据可供查询，当有历史数据可查询时，则通过将数据头中的最新冻结时间与查询的时间进行比较，获取查询数据的存储偏移量，通过获取的数据偏移量读取历史数据。
能够进行缺失数据能够及时补齐，保证存储的数据在时间轴上的连续性，传输数据时不用携带时间戳，进而能够提高数据的传输效率。
以下为本发明与现有技术的对比：
如下表1所示，表格中每一单元格表示一个存储空间。下表中有12个存储空间可以存储数据。由于传统存储方式必须每存储一个数据就要存储一个对应的冻结时间戳。所以12个存储空间中只能存储6个冻结数据，另外6个存储空间用来存储冻结时间戳。
| 时间戳1 | 数据1 | 时间戳2 | 数据2 |
| 时间戳3 | 数据3 | 时间戳6 | 数据6 |
| 时间戳7 | 数据7 | 时间戳8 | 数据8 |
表1
传统方式中若要读取从冻结时间戳1开始连续读取6个数据。读取数据步骤如下：
S1、在存储数据区域中要查找到时间戳1，并获取数据1；
S2、在步骤S1后需要一一比较时间戳2，时间戳3，当出现时间戳不连续时，只能停止查询，只能向系统返回三个数据。数据4，数据5因为某种原因存储丢失。
S3、若必须按数据条数来读取数据，则读取的数据在冻结时间戳上不一定连续。上表1所示读取的数据1-数据8共6个数据，其中数据4和数据5是缺失的。这样上传系统数据必须携带时间戳，不然系统无法分辨冻结数据丢失。
采用传统冻结数据存储方式带来以下缺陷：
1、每一个数据必须存储对应的冻结时间，相当于两个空间才能存储一个数据。
2、数据在冻结时间轴上可能因为某种原因而不连续，所以每次查询数据时必须要获取存储空间中的每个数据的时间戳，才能确认是否是期望查询的数据，这样直接导致查询大量数据时效率较低。
3、由于存储时间戳上可能的不连续，导致可能不能查询到所有历史所有冻结数据。
4、同样由于时间戳上的不连续，与系统进行数据交互时，必须携带时间戳才能让系统知道有数据缺失，致使数据传输效率更低。
而本发明数据存储结构和丢失数据补齐方式就能够有效规避传统存储数据结构的缺陷，如下表2所示：
| 数据1 | 数据2 | 数据3 | 数据4 |
| 数据5 | 数据6 | 数据7 | 数据8 |
| 数据9 | 数据10 | 数据11 | 数据12 |
表2
存储数据区域中只存储数据，不再存储对应的时间戳，通过数据补齐算法，保证存储数据区域中的相邻两个数据在冻结时间轴上是连续的，每个数据的间隔都是一个冻结周期。此种冻结数据结构上需要添加一个保证数据完整性的数据头，如下表3所示：
| 数据条数 | 最新数据时间戳 | 最新数据物理地址 | 存储空间长度 |
表3
利用4个存储空间来分别存储冻结数据的总条数，最新冻结时间戳，最新冻结数据的物理地址和存储空间总长度。
存储数据总长度：用于存储已冻结数据条数。
最新数据时间戳：用于存储最新的冻结数据的时间戳。
最新数据物理地址：用于存储最新数据在数据存储区域中的物理地址，便于下次写入数据时计算下一次数据存储地址，也方便查询数据时反算查询历史数据物理地址。
存储空间长度：用于数据的循环存储。
对比可知：本发明每个数据不再单独存储时间戳，存储空间占用小，存储的数据在时间轴上时连续的，能够快速准确的查询历史任意冻结时间点的冻结数据。
Claims (3)
1.一种物联网智能燃气表掉电数据补齐存储方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、每次写入冻结数据时通过读取存储数据头，获取最新冻结数据时间；
b、比较最新冻结时间与当前时间差，计算相差冻结周期；
c、在存储头中读取最新冻结数据的存储地址，计算出当前冻结数据应存储的地址；
d、在步骤b中计算出相差冻结周期后，进行数据补齐存储；当步骤b中计算出相差一个冻结周期时，立即在新地址写入冻结数据，并将存储数据头中的最新冻结数据时间更新为当前时间，把存储数据头中的最新冻结数据存储地址更新为当前存储地址；当步骤b中计算出相差多个冻结数据周期时，按照冻结周期一一补齐缺失的冻结周期数据，并更新存储数据头中最新冻结时间和最新数据存储地址，直至最新冻结时间与当前时间相差小于一个冻结周期为止。
2.根据权利要求1所述的一种物联网智能燃气表掉电数据补齐存储方法，其特征在于：还包括步骤e，根据最新冻结数据时间查询表端生命周期内任意冻结时间点的冻结历史数据。
3.根据权利要求2所述的一种物联网智能燃气表掉电数据补齐存储方法，其特征在于：所述步骤e中，查询历史数据具体包括获取需要查询的起始时间和获取条数；获取存储数据头，通过最新冻结时间点和冻结条数计算是否有历史数据可供查询，当有历史数据可查询时，则通过将数据头中的最新冻结时间与查询的时间进行比较，获取查询数据的存储偏移量，通过获取的数据偏移量读取历史数据。
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| CN113918578B (zh) | 2024-05-24 |
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