CN115630060A - 一种监控数据处理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种监控数据处理方法及系统，其中，监控数据处理方法包括：获取监控数据，在记录间隔时间达到第一预设时长或者模拟量数据变化达到预设值时，按照预设数据存储格式存储监控数据；预设数据存储格式以起始位开始，以校验位结束，包括监控数据的项目识别信息、场所信息、数据类型信息、语句数信息、语句序号信息中的一个或多个；预设数据存储格式还包括模拟量数据信息和填充比特数，其中，模拟量数据信息以13比特二字符形式表示。采用本发明的技术方案，可以有效地减小监控数据所占用内存空间，提高内存空间利用率，能够在不影响监控系统的各项功能的情况下，为新型防火防爆监控系统提供数据支撑。

Description

一种监控数据处理方法及系统
技术领域
本发明属于数据处理技术领域，具体涉及一种监控数据处理方法及系统。
背景技术
防火防爆监控系统设计要求中提出，系统必须具备信息记录功能，即能够记录并存储被监控场所的多传感器状态信息和通风设施、喷淋设施等的运行状态信息；由于设备的数据存储空间有限，目前系统的信息记录功能并不存储温度、压力等模拟量信息。然而，在新型防火防爆监控系统的研发设计阶段，不但要进行大量的仿真、类比试验，而且需要实际历史数据信息予以验证，以此来提高系统的安全性、可靠性、高效性。
在计算机中，所有的数据在存储和运算时都要使用二进制表示，为了显示方便，美国出台了ASCII编码，后被国际标准化组织认可。标准ASCII码由8比特组成，但仅有95个可显示字符，若使用标准ASCII码直接表示模拟量数值，直观易懂，但内存占用大，千级的无符号整数就需要占用4字节，即32比特。国际电信联盟颁布的ITU-R M 1371-5中提出了一种6比特ASCII码的方法，即6比特对应1个特定的有效字符，因此一个字符可表示0~63，此方法节省了内存占用，但需要解码才能转换为可读的数据，同时还存在部分字符未使用的情况，造成资源浪费。
因此，寻求一种高效的防火防爆监控数据存储及分析方法成为了亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种监控数据处理方法及系统，可用于新型防火防爆监控系统的监控数据处理，解决现有监控数据存储占用内存大的问题。
本发明实施例的一种监控数据处理方法及系统采用如下技术方案：
一种监控数据处理方法，包括：获取监控数据，在记录间隔时间达到第一预设时长或者模拟量数据变化达到预设值时，按照预设数据存储格式存储监控数据；预设数据存储格式以起始位开始，以校验位结束，包括监控数据的项目识别信息、场所信息、数据类型信息、语句数信息、语句序号信息中的一个或多个；预设数据存储格式还包括模拟量数据信息和填充比特数，其中，模拟量数据信息以13比特二进制形式表示。
可选地，模拟量数据信息包括采集时间数据和模拟量数据。
可选地，按照预设数据存储格式存储监控数据，包括：判断13比特二进制形式的模拟量数据信息的最高位是否为1，并根据判断结果以及预设的6比特字段与低阶字符对应关系将模拟量数据信息转换为二字符形式表示；其中，若最高位不为1，则将剩余12比特转换为对应的两个低阶字符；若最高位为1，则将剩余12比特转换为对应的两个低阶字符，并将其中至少一个升阶为高阶字符。
可选地，按照预设数据存储格式存储监控数据，包括：每间隔第二预设时长将当前第二预设时长内的预设存储格式的监控数据进行压缩存储。
可选地，按照预设数据存储格式存储监控数据，还包括：在所存储的监控数据占用内存空间超过预设限值时，将当前第二预设时长的压缩监控数据覆盖存储时间最早的第二预设时长的压缩监控数据。
可选地，监控数据处理方法还包括：根据接收到的数据查看指令中的时间信息，调取待查看时间段对应存储的监控数据并生成待查看时间段内各类监控数据的统计信息。
一种监控数据处理系统，其特征在于，包括：监控数据存储装置，与多个传感器通讯连接，用于获取多个传感器采集到的监控数据，并在记录间隔时间达到第一预设时长或者模拟量数据变化达到预设值时，按照预设数据存储格式存储监控数据；预设数据存储格式以起始位开始，以校验位结束，包括监控数据的项目识别信息、场所信息、数据类型信息、语句数信息、语句序号信息中的一个或多个；预设数据存储格式还包括模拟量数据信息和填充比特数，其中，模拟量数据信息以13比特二进制形式表示。
可选地，按照预设数据存储格式存储监控数据，包括：判断13比特二进制形式的模拟量数据信息的最高位是否为1，并根据判断结果以及预设的6比特字段与低阶字符对应关系将模拟量数据信息转换为二字符形式表示；其中，若最高位不为1，则将剩余12比特转换为对应的两个低阶字符；若最高位为1，则将剩余12比特转换为对应的两个低阶字符，并将其中至少一个升阶为高阶字符。
可选地，监控数据处理系统还包括监控数据分析装置，用于根据接收到的数据查看指令中的时间信息，调取待查看时间段对应存储的监控数据并生成待查看时间段内各类监控数据的统计信息。
可选地，监控数据处理系统还包括：交互装置，用于根据用户所选择的待查看时间段信息生成数据查看指令并发送至监控数据分析装置；显示装置，用于获取监控数据分析装置生成的数据查看指令对应的统计信息并进行显示。
本发明实施例的监控数据处理方法及系统，通过使用定时记录和变化记录两种方式将采集监控数据进行存储，并在存储监控数据时以包含监控数据的多种信息及模拟量数据各格式进行存储，还将模拟量数据信息以13比特二进制形式来表示，可以有效地减小监控数据所占用内存空间；并可以以13比特二字符形式表示模拟量数据，进一步提高内存空间利用率，从而能够在不影响监控系统的各项功能的情况下，为新型防火防爆监控系统提供数据支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明实施例的监控数据存储装置的运行流程图；
图2为本发明实施例的预设数据存储格式示意图；
图3为本发明实施例的二进制字段与特定字符的对应关系图；
图4为本发明实施例的13比特二字符的转换流程图；
图5为本发明实施例的监控数据分析装置的运行流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的基体实施的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例一
本发明实施例一的一种监控数据处理方法，包括获取监控数据，在记录间隔时间达到第一预设时长或者模拟量数据变化达到预设值时，按照预设数据存储格式存储监控数据；预设数据存储格式以起始位开始，以校验位结束，包括监控数据的项目识别信息、场所信息、数据类型信息、语句数信息、语句序号信息中的一个或多个；预设数据存储格式还包括模拟量数据信息和填充比特数，其中，模拟量数据信息以13比特二进制形式表示。
本发明的一种监控数据处理方法的执行主体可以为监控系统（例如环境监控系统、防火防爆监控系统），或者嵌入监控系统中的监控数据处理设备，用于获取多个传感器采集的监控数据，并对监控数据进行处理存储等，以减少监控数据存储所占用内存。本发明实施例以监控数据处理设备为例来说明，当然，在其他实施例中，具有相应数据收发处理功能的设备也可以参考本发明实施例，来执行本发明的监控数据处理方法。
本发明实施例中，监控数据处理设备可包括监控数据存储装置，如图1所示，监控数据存储装置的运行流程可包括：在获取监控数据后，进行是否满足定期存储条件和变化存储条件两方面的判断，判断结果显示满足任一条件时，将获取的监控数据按照预设数据存储格式进行编写语句；均不满足时，继续获取监控数据。其中，定期存储条件的判断方式可以为：判断记录间隔时间是否达到第一预设时长，若达到，则确定满足定期存储条件；若未达到，则确定不满足定期存储条件。这里，记录间隔时间为当前时间与上次记录存储监控数据的间隔时间，第一预设时长可根据实际工况中监控数据的需存储间隔确定，例如，第一预设时长为10s。以及，变化存储条件的判断方式可以为：判断监控数据中的模拟量数据的变化量是否达到对应的预设值，若达到，则确定满足变化存储条件；若未达到，则确定不满足变化存储条件。在这里说明，监控数据中通常包含多种类型的监控数据，可选择其中一种或多种分别对应设置预设值，在当前时刻获取监控数据后，将所选择类型的监控数据与上一时刻获取的相应类型的监控数据进行对比，在监控数据变化量达到预设值时，也即，监控数据变化量较大时，确定满足变化存储条件。其中，预设值可根据实际工况及所监测对象进行设定，例如，若监控数据包含温度信息，则预设值可设置为1℃，在当前温度信息与上一时刻的温度信息的温差达到1℃时，确定满足变化存储条件；再例如，若监控数据包含压力信息，则预设值可设置为1kPa，在压差达到1kPa时，确定满足变化存储条件。
在本发明实施例的监控数据处理方法中，可参照图2所示的预设数据存储格式将监控数据进行编写语句。预设数据存储格式以起始位（#）开始，以校验位结束，句中各信息部分用逗号隔开，每条语句结束后可回车换行。其中，（1）、（2）为监控数据的项目识别信息，共占2字节；（3）、（4）为传感器、检测设备等所设置的场所信息，共占2字节；（5）为传感器或检测设备的类型，也即，所检测数据的数据类型信息，占1字节；（6）为总语句数，占1字节，若某些场所内设置有多个传感器或检测设备，需要分多条语句分开存储数据；（7）为语句序号信息，标识当前语句为多条语句中的第几条，占1字节；（8）为封装的模拟量数据，包括采集时间数据和模拟量数据，最长可为182比特，前52比特为时间数据，后面为模拟量数据，13比特为一组，标识一个模拟量信息，最大可表示10组模拟量信息；（9）为填充比特数，表示为使封装的模拟量数据比特数达到13的整数倍而填充的比特数，即模拟量数据总位数除以13得到的余数，占1字节；（10）为校验位，占1字节。采用此数据封装存储方法，能够比ASCII码直接记录的方法节省至少30%的内存空间
一种可选的实施方式中，在封装存储模拟量数据时，采用如图4所示的转换方法将13比特的模拟量数据转换为二字符形式表示。具体地，判断13比特二进制形式的模拟量数据信息的最高位是否为1，并根据判断结果以及图3中示出的预设的6比特字段与低阶字符对应关系将模拟量数据信息转换为二字符形式表示；其中，若最高位不为1，则舍掉最高位，将剩余12比特转换为对应的两个低阶字符，输出两个有效字符（两个低阶字符）。若最高位为1，则舍掉最高位，将剩余12比特转换为对应的两个低阶字符β1和β2，并判断两个低阶字符β1和β2是否可升阶。若两个低阶字符β1和β2是均可升阶，则继续判断；若β1为左低阶字符，则输出两个有效字符[β1升阶，β2]；若β1为右低阶字符，β2为左低阶字符，则输出两个有效字符[β1升阶，β2升阶]；若β1和β2均为右低阶字符，则输出两个有效字符[β1，β2升阶]。若两个低阶字符β1和β2中至少有一个不可升阶，则继续判断，由于不可升阶字符一共有6个，若β1为左低阶字符，β2为不可升阶字符，则输出两个有效字符[β1，高阶字符1-6]；若β1为右低阶字符，β2为不可升阶字符，则输出两个有效字符[β1对应的左低阶字符，高阶字符7-12]；若β1为不可升阶字符，β2为左低阶字符，则输出两个有效字符[β2，高阶字符13-18]；若β1为不可升阶字符，β2为右低阶字符，则输出两个有效字符[β2对应的左低阶字符，高阶字符19-24]。
采用13比特二字符形式表示模拟量数据，可使前述最多182比特的模拟量数据信息转换为最多28字符，此方法虽然会在一定程度上增加编解码的复杂度，但能够极大地扩展二字符的表示范围，提高内存空间利用率。若用于防火防爆监控系统中来存储温度、压力等模拟量信息，能够有效地减小数据存储所占用内存，比现有技术中的系统节省百倍以上的内存空间。
可选地，监控数据存储装置还用于每间隔第二预设时长将当前第二预设时长内的预设存储格式的监控数据进行压缩存储，以方便对存储文件进行管理和后期的快速查看，以及进一步节省存储数据所占用内存空间。在将按照预设书记存储格式编写好的语句进行存储时，判断当前记录时间或者距离上次压缩监控数据的时间是否在第二预设时长（例如一个月）内，如果在，则将语句输出至当前的存储文件；如果不在，则超过第二预设时长，将当前第二预设时长内存储文件进行压缩存储，并新建下个第二预设时长的存储文件，用于存储下个第二预设时长的监控数据。这里，进行压缩存储时可采用现有技术中压缩比较小的方式，例如LZW（串表压缩算法）。
以及，在所存储的监控数据占用内存空间超过预设限值时，将当前第二预设时长的压缩监控数据覆盖存储时间最早的第二预设时长的压缩监控数据。具体地，在经过长时间的数据存储后，早期存储文件的保留时间过长，可以不再继续保存，在存储监控数据过程中，实时检测已存储监控数据所占用内存空间，在超过限值时，当前的第二预设时长存储文件自动覆盖早期的存储文件，进一步节省内存空间。
此外，监控数据处理设备还可包括监控数据分析装置，监控数据分析装置与监控数据存储装置通讯连接，用于根据接收到的数据查看指令中的时间信息，调取待查看时间段对应存储的监控数据并生成待查看时间段内各类监控数据的统计信息。监控数据分析装置获取从监控数据存储装置导入的监控数据存储文件，并在接收到用户需要查看监控数据的数据查看指令时（例如图5中示出的由用户通过交互设备选择需要查看的时间段生成数据查看指令），根据指令中的时间信息确定用户要查看数据对应的时间段信息，选择待查看时间段对应的存储文件进行解析，根据不同类型的检测设备或传感器，以及其设置场所等信息，分别统计各类监控数据，并可选择绘制各类监控数据在各时刻的数据分布图，以折线图、分布图等形式进行显示，方便用户查看。
本发明实施例的监控数据处理方法，通过使用定时记录和变化记录两种方式将采集监控数据进行存储，并在存储监控数据时以包含监控数据的多种信息及模拟量数据各格式进行存储，还将模拟量数据信息以13比特二进制形式来表示，可以有效地减小监控数据所占用内存空间；并可以以13比特二字符形式表示模拟量数据，进一步提高内存空间利用率，有助于为新型防火防爆监控系统的设计提供数据支撑。
实施例二
本发明实施例二的一种监控数据处理系统包括监控数据存储装置，监控数据存储装置与多个传感器通讯连接，用于获取多个传感器采集到的监控数据，并在记录间隔时间达到第一预设时长或者模拟量数据变化达到预设值时，按照预设数据存储格式存储监控数据；预设数据存储格式以起始位开始，以校验位结束，包括监控数据的项目识别信息、场所信息、数据类型信息、语句数信息、语句序号信息中的一个或多个；预设数据存储格式还包括模拟量数据信息和填充比特数，其中，模拟量数据信息以13比特二进制形式表示。
可选地，监控数据存储装置在按照预设数据存储格式存储监控数据时，判断13比特二进制形式的模拟量数据信息的最高位是否为1，并根据判断结果以及预设的6比特字段与低阶字符对应关系将模拟量数据信息转换为二字符形式表示；其中，若最高位不为1，则将剩余12比特转换为对应的两个低阶字符；若最高位为1，则将剩余12比特转换为对应的两个低阶字符，并将其中至少一个升阶为高阶字符。
可选地，监控数据处理系统还包括监控数据分析装置，用于根据接收到的数据查看指令中的时间信息，调取待查看时间段对应存储的监控数据并生成待查看时间段内各类监控数据的统计信息。
以及，交互装置，用于根据用户所选择的待查看时间段信息生成数据查看指令并发送至监控数据分析装置；显示装置，用于获取监控数据分析装置生成的数据查看指令对应的统计信息并进行显示。这里，交互装置和显示装置可以集成为触控显示屏或集成有显示屏和键鼠操作的计算机等电子设备，方便用户通过操作选择需查看的时间段及相应的数据统计。
本发明实施例二的一种监控数据处理系统用于执行上述实施例一的监控数据处理方法，并具有相应的有益效果，在此不再赘述。
在实际的应用场景中，本发明实施例的监控数据处理系统还可以包括其他设备或部件，以实现监控数据处理系统的实际安装、应用及其他功能。例如，监控数据处理系统还包括电源组件，电源组件与监控数据处理系统中的各设备或部件电连接用于供电。再例如，监控数据处理系统中还包括有线或无线通讯装置，以完成系统中各部件之间的通讯连接，以及方便监控数据存储装置通过有线或无线通讯方式与多种传感器或检测设备等通讯连接。
需要指出，根据实施的需要，可将本发明实施例中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分组合成新的步骤/部件，以实现本发明实施例的目的。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种监控数据处理方法，其特征在于，包括：
获取监控数据，在记录间隔时间达到第一预设时长或者模拟量数据变化达到预设值时，按照预设数据存储格式存储监控数据；
所述预设数据存储格式以起始位开始，以校验位结束，包括监控数据的项目识别信息、场所信息、数据类型信息、语句数信息、语句序号信息中的一个或多个；
所述预设数据存储格式还包括模拟量数据信息和填充比特数，其中，所述模拟量数据信息以13比特二进制形式表示。
2.根据权利要求1所述的一种监控数据处理方法，其特征在于，所述模拟量数据信息包括采集时间数据和模拟量数据。
3.根据权利要求1所述的一种监控数据处理方法，其特征在于，所述按照预设数据存储格式存储监控数据，包括：
判断13比特二进制形式的模拟量数据信息的最高位是否为1，并根据判断结果以及预设的6比特字段与低阶字符对应关系将模拟量数据信息转换为二字符形式表示；
其中，若最高位不为1，则将剩余12比特转换为对应的两个低阶字符；
若最高位为1，则将剩余12比特转换为对应的两个低阶字符，并将其中至少一个升阶为高阶字符。
4.根据权利要求1所述的一种监控数据处理方法，其特征在于，所述按照预设数据存储格式存储监控数据，包括：
每间隔第二预设时长将当前第二预设时长内的预设存储格式的监控数据进行压缩存储。
5.根据权利要求4所述的一种监控数据处理方法，其特征在于，所述按照预设数据存储格式存储监控数据，还包括：
在所存储的监控数据占用内存空间超过预设限值时，将当前第二预设时长的压缩监控数据覆盖存储时间最早的第二预设时长的压缩监控数据。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种监控数据处理方法，其特征在于，所述监控数据处理方法还包括：
根据接收到的数据查看指令中的时间信息，调取待查看时间段对应存储的监控数据并生成待查看时间段内各类监控数据的统计信息。
7.一种监控数据处理系统，其特征在于，包括：
监控数据存储装置，与多个传感器通讯连接，用于获取多个传感器采集到的监控数据，并在记录间隔时间达到第一预设时长或者模拟量数据变化达到预设值时，按照预设数据存储格式存储监控数据；
所述预设数据存储格式以起始位开始，以校验位结束，包括监控数据的项目识别信息、场所信息、数据类型信息、语句数信息、语句序号信息中的一个或多个；
所述预设数据存储格式还包括模拟量数据信息和填充比特数，其中，所述模拟量数据信息以13比特二进制形式表示。
8.根据权利要求7所述的一种监控数据处理系统，其特征在于，所述按照预设数据存储格式存储监控数据，包括：
判断13比特二进制形式的模拟量数据信息的最高位是否为1，并根据判断结果以及预设的6比特字段与低阶字符对应关系将模拟量数据信息转换为二字符形式表示；
其中，若最高位不为1，则将剩余12比特转换为对应的两个低阶字符；
若最高位为1，则将剩余12比特转换为对应的两个低阶字符，并将其中至少一个升阶为高阶字符。
9.根据权利要求7或8所述的一种监控数据处理系统，其特征在于，所述监控数据处理系统还包括监控数据分析装置，用于根据接收到的数据查看指令中的时间信息，调取待查看时间段对应存储的监控数据并生成待查看时间段内各类监控数据的统计信息。
10.根据权利要求9所述的一种监控数据处理系统，其特征在于，所述监控数据处理系统还包括：
交互装置，用于根据用户所选择的待查看时间段信息生成数据查看指令并发送至监控数据分析装置；
显示装置，用于获取监控数据分析装置生成的数据查看指令对应的统计信息并进行显示。
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