專(zhuān)利名稱(chēng)：智能樓宇中海量能耗信息的壓縮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑能耗監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種智能樓宇中海量能耗信息的壓縮 和解壓縮方法
背景技術(shù)：
智能樓宇能耗信息在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是利用電子測(cè)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能樓宇內(nèi)的水、 電、暖等能源消耗情況進(jìn)行分量式監(jiān)測(cè)，電能分項(xiàng)數(shù)據(jù)采集；并應(yīng)用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí) 現(xiàn)對(duì)建筑物室內(nèi)溫濕度、C02、甲醛含量等環(huán)境定時(shí)采集監(jiān)測(cè)；通過(guò)建立數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建省市 多級(jí)能耗監(jiān)管系統(tǒng)。該能耗監(jiān)管系統(tǒng)能夠?qū)δ芎臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，獲得準(zhǔn)確建筑真實(shí)的 能耗數(shù)據(jù)，便于政府部門(mén)進(jìn)一步強(qiáng)化監(jiān)督管理，確保建筑全面執(zhí)行建筑節(jié)能強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，建 立和完善能效測(cè)評(píng)、用能標(biāo)準(zhǔn)、能耗統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)、能效公示、用能定額、節(jié)能服務(wù)等各項(xiàng) 制度，促進(jìn)既有高耗能?chē)?guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能運(yùn)行和改造，可有效控制樓 宇內(nèi)能源的浪費(fèi)，達(dá)到優(yōu)化能源供應(yīng)、提高能源管理水平、節(jié)約能源成本的目的。由于系統(tǒng)提供每天各智能樓宇能耗信息在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)回路能耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能， 每間隔一定時(shí)間(可由用戶(hù)設(shè)定)采集一次能耗數(shù)據(jù)。對(duì)于省市多級(jí)能耗監(jiān)管系統(tǒng)，由于 監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的采集點(diǎn)多，采集時(shí)間周期短，因而要保存的歷史數(shù)據(jù)量非常大。如果將這些數(shù)據(jù) 直接存儲(chǔ)，不僅會(huì)占用大量的系統(tǒng)存儲(chǔ)空間，而且會(huì)降低數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，使數(shù)據(jù)的傳輸、查 詢(xún)變得困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，減少對(duì)海量歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的成本，本 發(fā)明根據(jù)智能樓宇管理系統(tǒng)中的能耗信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了一種新的海量能耗信息的 壓縮和解壓縮方法。本方法充分考慮了不同特性信號(hào)點(diǎn)的需求，采用開(kāi)放性的記錄方式給 予工程配置以最大的自由度，能夠很好地配合工程應(yīng)用，有效地過(guò)濾冗余數(shù)據(jù)。利用數(shù)據(jù)平 滑對(duì)數(shù)據(jù)序列中強(qiáng)噪聲點(diǎn)進(jìn)行處理，使得處理后的數(shù)據(jù)能接近被測(cè)參數(shù)的實(shí)際值，主要用 于降低傳感器的測(cè)量精度誤差給數(shù)據(jù)處理帶來(lái)的影響。時(shí)間戳的處理采用了周期跨度的保 存方式，具有很高的壓縮比，與內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)中的緩存結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合，使得壓縮方法與結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)相得益彰。在浮點(diǎn)數(shù)的壓縮方法的過(guò)程中，采取了量程轉(zhuǎn)換的方法，該方法的理論基礎(chǔ) 更牢固，實(shí)際工程應(yīng)用的壓縮性能更好，并且實(shí)現(xiàn)方法更為有效和合理。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮 算法相比較，該算法的壓縮率有了顯著的提高，并大大縮短了壓縮時(shí)間，具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià) 值。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種智能樓宇中海量能耗信息的壓縮方法，步驟如下1)先對(duì)樓宇中個(gè)監(jiān)測(cè)端的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對(duì)于采集得到的數(shù)據(jù)，設(shè)智能樓宇能耗 信息在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的記錄點(diǎn)每條記錄為一個(gè)三元組(tagid，time, data)，分別表示點(diǎn) 編號(hào)、數(shù)據(jù)的采集時(shí)態(tài)和采集的數(shù)據(jù)；
2)當(dāng)某記錄點(diǎn)的時(shí)態(tài)屬性值發(fā)生改變時(shí)，對(duì)應(yīng)的新數(shù)據(jù)存入一級(jí)緩存中，然后直 接返回下一個(gè)任務(wù)，這些新數(shù)據(jù)由后臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線程存入文件；所述一級(jí)緩存是一個(gè)數(shù)據(jù)隊(duì)列，由數(shù)據(jù)管理線程和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線程共享；3)設(shè)立二級(jí)緩存對(duì)應(yīng)每個(gè)tagid設(shè)有兩個(gè)固定大小的緩存區(qū)，存儲(chǔ)線程從一級(jí)緩存中取得數(shù)據(jù)， 寫(xiě)入該id對(duì)應(yīng)的緩存區(qū)；當(dāng)某點(diǎn)對(duì)應(yīng)的緩存區(qū)已滿(mǎn)的時(shí)候，一次性地把該緩存區(qū)中的所有 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入歷史數(shù)據(jù)壓縮區(qū)中，并將另一個(gè)緩存區(qū)變?yōu)楫?dāng)前緩存區(qū)，繼續(xù)接收一級(jí)緩存的歷 史數(shù)據(jù)，如此交替進(jìn)行；4)設(shè)置歷史數(shù)據(jù)壓縮區(qū)，并在該壓縮區(qū)中，對(duì)步驟3)的緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮 后再將其轉(zhuǎn)存到磁盤(pán)文件；5)采用文件隊(duì)列的形式來(lái)組織數(shù)據(jù)文件，當(dāng)一個(gè)文件存滿(mǎn)后，才啟用文件隊(duì)列中 下一個(gè)文件；6)當(dāng)壓縮完成后，把壓縮后的數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器中，供所需用戶(hù)端調(diào)用。


圖1數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)流程示意圖；圖2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)流程示意圖；圖3開(kāi)關(guān)量的變化壓縮示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。一種智能樓宇中海量能耗信息的壓縮方法，步驟如下1)設(shè)計(jì)智能樓宇能耗信息在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的記錄點(diǎn)每條記錄為一個(gè)三元組 (tagid, time, data)，分別表示點(diǎn)編號(hào)，數(shù)據(jù)的采集時(shí)間，當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)狀態(tài)和采集的數(shù)據(jù)；2)當(dāng)系統(tǒng)中某對(duì)象的時(shí)態(tài)屬性值發(fā)生改變時(shí)，這個(gè)新值并不直接存人數(shù)據(jù)文件 中，系統(tǒng)把該值存入一級(jí)緩沖中，然后直接返回下一個(gè)任務(wù)，而這些數(shù)據(jù)由后臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線 程負(fù)責(zé)存入文件；3)設(shè)立二級(jí)緩存。一級(jí)緩存是一個(gè)數(shù)據(jù)隊(duì)列，由數(shù)據(jù)管理線程和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線程共 享。而二級(jí)緩存是為了防止頻繁的文件寫(xiě)入，提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的效率。系統(tǒng)為每個(gè)tagid設(shè) 立兩個(gè)固定大小的緩存區(qū)(如4KB)，存儲(chǔ)線程從一級(jí)緩存中取得數(shù)據(jù)，并不直接寫(xiě)入文件， 而是寫(xiě)入該id對(duì)應(yīng)的緩存區(qū)，只有當(dāng)某點(diǎn)對(duì)應(yīng)的緩存區(qū)已滿(mǎn)的時(shí)候，系統(tǒng)才會(huì)一次性地把 該緩存區(qū)中的所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入歷史數(shù)據(jù)壓縮區(qū)中。并將另一個(gè)緩存區(qū)成為當(dāng)前緩存區(qū)，繼續(xù) 接收一級(jí)緩存的歷史數(shù)據(jù)，如此交替進(jìn)行從而避免了在歷史數(shù)據(jù)壓縮保存時(shí)無(wú)法保存一級(jí) 緩存歷史數(shù)據(jù)現(xiàn)象的出現(xiàn)。4)在歷史數(shù)據(jù)壓縮區(qū)中，對(duì)步驟3)的緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后再將其轉(zhuǎn)存到 磁盤(pán)文件。對(duì)緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，是一種多級(jí)壓縮策略，包括了初級(jí)壓縮、核心壓縮 兩個(gè)階段以及對(duì)數(shù)據(jù)文件的定期整理壓縮；初級(jí)壓縮過(guò)程中，先由數(shù)據(jù)平滑處理對(duì)數(shù)據(jù)序 列中的強(qiáng)噪聲點(diǎn)進(jìn)行平滑計(jì)算；再由記錄方式過(guò)濾根據(jù)組態(tài)信息、預(yù)處理數(shù)據(jù)序列，保留 下需要的數(shù)據(jù)點(diǎn)；核心壓縮過(guò)程中，首先進(jìn)行時(shí)間戳壓縮，然后根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，分別采用不同的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)量過(guò)濾壓縮，最后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換，完成對(duì)所有過(guò)程數(shù)據(jù)的壓 縮；5)采用文件隊(duì)列的形式來(lái)組織數(shù)據(jù)文件，當(dāng)一個(gè)文件存滿(mǎn)后，才啟用文件隊(duì)列中 下一個(gè)文件。6)當(dāng)壓縮完成后，把壓縮后的數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器中，供所需用戶(hù)端調(diào)用。所述步驟4)中，對(duì)緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，是一種多級(jí)壓縮策略，包括了初級(jí) 壓縮、核心壓縮兩個(gè)階段以及對(duì)數(shù)據(jù)文件的定期整理壓縮；初級(jí)壓縮過(guò)程中，先由數(shù)據(jù)平滑處理對(duì)數(shù)據(jù)序列中的強(qiáng)噪聲點(diǎn)進(jìn)行平滑計(jì)算；再 由記錄方式過(guò)濾根據(jù)組態(tài)信息、預(yù)處理數(shù)據(jù)序列，保留下需要的數(shù)據(jù)點(diǎn)；核心壓縮過(guò)程中，首先進(jìn)行時(shí)間戳壓縮，然后根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，分別采用不同 的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)量過(guò)濾壓縮，最后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換，完成對(duì)所有過(guò)程數(shù)據(jù)的壓縮。所述核心壓縮過(guò)程中，如果組態(tài)時(shí)用戶(hù)配置了定期整理策略，則定期地對(duì)數(shù)據(jù)文 件進(jìn)行無(wú)損壓縮備份，并清理原始數(shù)據(jù)。所述步驟5)中，文件隊(duì)列的長(zhǎng)度由系統(tǒng)管理員來(lái)設(shè)定。初級(jí)壓縮過(guò)程中，1)首先要根據(jù)傳感器的測(cè)量精度來(lái)確定是否需要進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑，當(dāng)傳感器的測(cè)量 誤差較大時(shí)，則對(duì)數(shù)據(jù)塊中的噪聲點(diǎn)進(jìn)行處理，使得處理后的數(shù)據(jù)更能代表或者更接近被 測(cè)參數(shù)的實(shí)際值；數(shù)據(jù)平滑處理在科學(xué)研究中應(yīng)用廣泛，常用的方法有移動(dòng)窗口多項(xiàng)式最 小二乘擬和平滑方法，粗糙懲罰方法，以及kernel平滑方法、卡爾曼濾波法、指數(shù)平滑法、 五點(diǎn)三次平滑法、七點(diǎn)二次平滑法等。事實(shí)上無(wú)論是哪種平滑方法，平滑結(jié)果都是對(duì)每組數(shù) 據(jù)進(jìn)行的修正計(jì)算，對(duì)于比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)都存在精度損失的可能。2)記錄方式過(guò)濾根據(jù)組態(tài)信息、預(yù)處理數(shù)據(jù)序列，保留下需要的數(shù)據(jù)點(diǎn)。不同的 記錄點(diǎn)，其記錄的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)著不同物理意義的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)量，如溫度、壓力、流量等，即使是物 理意義相同的信號(hào)量，信號(hào)變化快慢也存在著差異。因此，保存歷史數(shù)據(jù)時(shí)采用有針對(duì)性的 記錄方式，只在有必要的時(shí)刻才保存信息，可以有效地對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，進(jìn)而減小 存儲(chǔ)的總量。記錄方式過(guò)濾的主要參數(shù)是來(lái)源于工程組態(tài)時(shí)對(duì)記錄點(diǎn)的配置，由工程人員 根據(jù)實(shí)際記錄點(diǎn)的物理意義、信號(hào)特性等信息，設(shè)置周期記錄方式的k值(對(duì)于每個(gè)記錄 點(diǎn)，實(shí)際的記錄周期應(yīng)該設(shè)置為最小記錄周期的整數(shù)倍，即Ti = k · T(k = 1,2, K)，k值由 用戶(hù)在工程組態(tài)時(shí)配置)，或者死區(qū)記錄方式的△值(設(shè)[為某記錄點(diǎn)最近一次保存的數(shù) 據(jù)值，該記錄點(diǎn)待壓縮的數(shù)據(jù)序列為y2, K，yn_i，yn，定義一個(gè)精度值Δ，依次對(duì)序列中的 值Yi做如下比較若Yi滿(mǎn)足IyiIsI彡八，則將71保存，并記錄1 = 71;否則過(guò)濾掉71值 不予保存)；初級(jí)壓縮中的所有參數(shù)是對(duì)用戶(hù)完全開(kāi)放的。所述核心壓縮包括時(shí)間戳壓縮，和針對(duì)不同數(shù)據(jù)類(lèi)型的開(kāi)關(guān)量壓縮、整型量壓縮 和模擬量壓縮；1)時(shí)間戳壓縮對(duì)于同一個(gè)記錄點(diǎn)，每次對(duì)二級(jí)緩存中的一組歷史數(shù)據(jù)壓縮時(shí)，完整地記錄該組 數(shù)據(jù)的起始時(shí)間戳Ts，對(duì)于其他數(shù)據(jù)的時(shí)間戳Ti,則使用“周期跨度”來(lái)表示，表達(dá)形式為T(mén)i = TJiXT式中i為一個(gè)0到255的整數(shù)，表示Ti相對(duì)于起始時(shí)間Ts的“周期跨度”，T為該點(diǎn)的記錄周期；由于記錄周期T另外保存在配置文件中，一個(gè)時(shí)間戳實(shí)際上存儲(chǔ)的信息僅 為一個(gè)周期跨度i，占用1個(gè)字節(jié)；同時(shí)，因?yàn)椴捎昧诉@種時(shí)間戳的存儲(chǔ)方式，在內(nèi)存二級(jí)緩 存中，將單個(gè)記錄點(diǎn)的數(shù)據(jù)緩存量限制為255，也就是一個(gè)字節(jié)能夠表示的最大時(shí)間跨度；2)開(kāi)關(guān)量壓縮開(kāi)關(guān)量進(jìn)行數(shù)據(jù)量過(guò)濾時(shí)，采用了變化壓縮算方法，提取時(shí)間點(diǎn)中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)點(diǎn) 保存；3)整型量壓縮對(duì)于整型量的壓縮，采用變化壓縮算法，只保存關(guān)鍵數(shù)據(jù)點(diǎn)；4)模擬量壓縮對(duì)模擬量的數(shù)據(jù)量過(guò)濾，提出了一種的自控精度SDT算法，自控精度SDT算法如 下SAE* SDT算法的壓縮精度參數(shù)，其壓縮原理為起點(diǎn)、為最近一次存儲(chǔ)的 點(diǎn)，以距離、為ΔΕ的上下兩點(diǎn)作為支點(diǎn)，建立兩扇虛擬的門(mén)，只有一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)門(mén)閉合；隨 著數(shù)據(jù)點(diǎn)的增加，門(mén)會(huì)旋轉(zhuǎn)著打開(kāi)，門(mén)的寬度可延伸，一旦打開(kāi)就不能再閉合；只要兩扇門(mén) 的內(nèi)角和小于180° (兩扇門(mén)未平行)，旋轉(zhuǎn)操作就可以繼續(xù)；當(dāng)兩扇門(mén)的內(nèi)角和大于等于 180°，就停止操作，存儲(chǔ)前一數(shù)據(jù)點(diǎn)，并由該點(diǎn)開(kāi)始新一段壓縮。數(shù)據(jù)壓縮過(guò)程中，計(jì)算出 實(shí)際壓縮性能與期望性能之間的偏差，根據(jù)偏差大小調(diào)整壓縮精度Δ五，并作為下一組數(shù) 據(jù)的壓縮精度，使得實(shí)際性能指標(biāo)不斷地逼近期望值。SDT算法可以理解為帶有變化趨勢(shì)判 斷的死區(qū)壓縮，壓縮精度ΔΕ決定了兩扇門(mén)達(dá)到平行時(shí)能夠容納的精度范圍，因此，SDT算 法的壓縮效果對(duì)Δ E的依賴(lài)性很大。然而該算法的Δ E是一個(gè)固定值并且需要預(yù)先設(shè)置，通 常需要豐富的經(jīng)驗(yàn)或者長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)才能夠得到合適的值，因而很多情況下ΔΕ設(shè)置與實(shí) 際數(shù)據(jù)特性不符嚴(yán)重限制了 SDT算法的性能。SDT算法是一種有損壓縮算法，即在壓縮過(guò)程 中通過(guò)丟棄一些數(shù)據(jù)來(lái)達(dá)到減少數(shù)據(jù)容量的要求。這些被丟棄的數(shù)據(jù)必須在一定范圍內(nèi)不 影響數(shù)據(jù)的恢復(fù)和重建，因此，數(shù)據(jù)的解壓縮誤差通常作為評(píng)價(jià)壓縮過(guò)程好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。所述步驟3)中，對(duì)數(shù)據(jù)文件的定期整理壓縮是指定期整理歷史數(shù)據(jù)壓縮區(qū)，按照 組態(tài)時(shí)的配置對(duì)歷史數(shù)據(jù)文件進(jìn)行壓縮備份。本例技術(shù)方案的說(shuō)明智能樓宇能耗信息在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的記錄點(diǎn)多為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，記錄點(diǎn)的數(shù)據(jù) 類(lèi)型簡(jiǎn)單而固定，只有開(kāi)關(guān)量、模擬量和整型量三種，且其時(shí)間標(biāo)簽為毫秒級(jí)。每條記錄都 是一個(gè)三元組(tagid, time, data)，分別表示點(diǎn)編號(hào)，數(shù)據(jù)的采集時(shí)態(tài)和采集的數(shù)據(jù)。其中tagid是智能樓宇管理系統(tǒng)中給每一個(gè)點(diǎn)分配一個(gè)唯一的id，它是由變量號(hào) (short int, 2字節(jié))、設(shè)備號(hào)(Byte，1字節(jié))、子系統(tǒng)號(hào)(Byte，1字節(jié))組合成一個(gè)int型 (4字節(jié))的統(tǒng)一編號(hào)。可容納10萬(wàn)以上的點(diǎn)。time時(shí)間標(biāo)簽用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)采集的時(shí)間。每記錄一個(gè)數(shù)據(jù)，都給它打上當(dāng)前時(shí)刻 的時(shí)間標(biāo)簽。一般來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)量只有當(dāng)變化了才記錄，而對(duì)于模擬量則設(shè)定一個(gè)采樣周期， 時(shí)間周期是由用戶(hù)設(shè)定的，根據(jù)系統(tǒng)的要求來(lái)選定，有的量變化慢(如溫度)，可以設(shè)定它 的周期比較長(zhǎng)，有的變化快，則設(shè)定的采樣周期時(shí)間短。data數(shù)據(jù)是歷史數(shù)據(jù)中最關(guān)鍵的部分，系統(tǒng)中的位號(hào)分為很多類(lèi)型，數(shù)據(jù)分為開(kāi) 關(guān)量的數(shù)據(jù)、模擬量的數(shù)據(jù)(包括浮點(diǎn)量和整型量)三種。
當(dāng)系統(tǒng)中某對(duì)象的時(shí)態(tài)屬性值發(fā)生改變時(shí)，這個(gè)新值并不直接存人數(shù)據(jù)文件中， 系統(tǒng)把該值存入一級(jí)緩沖中，然后直接返回下一個(gè)任務(wù)，而這些數(shù)據(jù)由后臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線程 負(fù)責(zé)存入文件。設(shè)立二級(jí)緩存。一級(jí)緩存是一個(gè)數(shù)據(jù)隊(duì)列，由數(shù)據(jù)管理線程和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線程共享。 而二級(jí)緩存是為了防止頻繁的文件寫(xiě)入，提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的效率。系統(tǒng)為每個(gè)tagid設(shè)立兩 個(gè)固定大小的緩存區(qū)(如4KB)，存儲(chǔ)線程從一級(jí)緩存中取得數(shù)據(jù)，并不直接寫(xiě)入文件，而是 寫(xiě)入該id對(duì)應(yīng)的緩存區(qū)，只有當(dāng)某點(diǎn)對(duì)應(yīng)的緩存區(qū)已滿(mǎn)的時(shí)候，系統(tǒng)才會(huì)一次性地把該緩 存區(qū)中的所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入歷史數(shù)據(jù)壓縮區(qū)中。并將另一個(gè)緩存區(qū)成為當(dāng)前緩存區(qū)，繼續(xù)接收 一級(jí)緩存的歷史數(shù)據(jù)，如此交替進(jìn)行從而避免了在歷史數(shù)據(jù)壓縮保存時(shí)無(wú)法保存一級(jí)緩存 歷史數(shù)據(jù)現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了盡可能地節(jié)省磁盤(pán)空間，我們對(duì)緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的壓縮后再將其轉(zhuǎn) 存到磁盤(pán)文件。為了防止數(shù)據(jù)文件過(guò)于龐大、不利于管理，系統(tǒng)采取以文件隊(duì)列的形式來(lái)組織數(shù) 據(jù)文件，文件的長(zhǎng)度由系統(tǒng)管理員來(lái)設(shè)定，當(dāng)一個(gè)文件存滿(mǎn)后，才啟用文件隊(duì)列中下一個(gè)文 件，從而提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢(xún)的效率。對(duì)緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮的是一種多級(jí)壓縮策略，包括了初級(jí)壓縮、核心壓縮 兩個(gè)階段以及對(duì)數(shù)據(jù)文件的定期整理壓縮。如圖2所示，該策略可以描述為初級(jí)壓縮過(guò)程 中，數(shù)據(jù)平滑處理對(duì)數(shù)據(jù)序列中的強(qiáng)噪聲點(diǎn)進(jìn)行平滑計(jì)算，在傳感器的測(cè)量誤差較大時(shí)降 低噪聲干擾；記錄方式過(guò)濾根據(jù)組態(tài)信息、預(yù)處理數(shù)據(jù)序列，保留下需要的數(shù)據(jù)點(diǎn)。核心壓 縮過(guò)程中，首先進(jìn)行時(shí)間戳壓縮，然后根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，分別采用不同的方法進(jìn)行數(shù)據(jù) 量過(guò)濾壓縮，最后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換步驟，完成對(duì)所有過(guò)程數(shù)據(jù)的壓縮。如果組態(tài)時(shí)用戶(hù)配 置了定期整理策略，則會(huì)定期地對(duì)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行無(wú)損壓縮備份，并清理原始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)平滑處理當(dāng)傳感器的測(cè)量誤差較大時(shí)，就需要對(duì)數(shù)據(jù)塊中的噪聲點(diǎn)進(jìn)行處 理，使得處理后的數(shù)據(jù)更能代表或者更接近被測(cè)參數(shù)的實(shí)際值，這就是數(shù)據(jù)平滑過(guò)程。首先 要根據(jù)傳感器的測(cè)量精度來(lái)確定是否需要進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑，其次是使用何種平方法，不同的 平滑方法對(duì)平滑后的數(shù)據(jù)結(jié)果有一定影響。不同的記錄點(diǎn)，其記錄的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)著不同物理意義的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)量，如溫度、壓力、 流量等，即使是物理意義相同的信號(hào)量，信號(hào)變化快慢也存在著差異。因此，保存歷史數(shù)據(jù) 時(shí)采用有針對(duì)性的記錄方式，只在有必要的時(shí)刻才保存信息，可以有效地對(duì)采集到的數(shù)據(jù) 進(jìn)行過(guò)濾，進(jìn)而減小存儲(chǔ)的總量。記錄方式過(guò)濾的主要參數(shù)是來(lái)源于于工程組態(tài)時(shí)對(duì)記錄 點(diǎn)的配置，由工程人員根據(jù)實(shí)際記錄點(diǎn)的物理意義、信號(hào)特性等信息，設(shè)置周期記錄方式的 k值，或者死區(qū)記錄方式的△值?？梢?jiàn)，記錄方式過(guò)濾的壓縮效果對(duì)組態(tài)人員的工程經(jīng)驗(yàn)有 著較多的依賴(lài)，因此，本級(jí)壓縮中的所有參數(shù)是對(duì)用戶(hù)完全開(kāi)放的。核心壓縮工業(yè)的歷史數(shù)據(jù)是基于時(shí)間序列的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量會(huì)隨著時(shí)間的推移不 斷地增加。對(duì)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的要求是所記錄的歷史數(shù)據(jù)必須能夠反映出系統(tǒng)在一系列時(shí)刻的 狀態(tài)，因此時(shí)間戳與數(shù)據(jù)值必須嚴(yán)格對(duì)應(yīng)地記錄。在核心壓縮過(guò)程中，首先解決時(shí)間戳壓縮 的問(wèn)題。另外，為了提高歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的效率，便于統(tǒng)一管理，在內(nèi)存緩存中的歷史數(shù)據(jù) 統(tǒng)一按照4字節(jié)進(jìn)行暫存，此時(shí)并沒(méi)有考慮信號(hào)點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)類(lèi)型。因而在數(shù)據(jù)的核心壓 縮階段，進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮和存儲(chǔ)格式轉(zhuǎn)換是必不可少的過(guò)程。需要說(shuō)明的是，在這個(gè)過(guò)程中，將減少采樣數(shù)據(jù)序列中冗余數(shù)據(jù)的過(guò)程，稱(chēng)為數(shù)據(jù)量過(guò)濾。數(shù)據(jù)量過(guò)濾是根據(jù)開(kāi)關(guān)量、整型 量和模擬量三類(lèi)不同信號(hào)的特點(diǎn)，分別設(shè)計(jì)了有針對(duì)性的壓縮方法，下文將詳細(xì)分析該過(guò) 程使用的壓縮方法。三種信號(hào)類(lèi)型的數(shù)據(jù)在實(shí)際存儲(chǔ)中又對(duì)應(yīng)著三種不同的C什數(shù)據(jù)類(lèi) 型，分別為char，int和float，將上述數(shù)據(jù)類(lèi)型占用的存儲(chǔ)空間減小的過(guò)程，稱(chēng)為數(shù)據(jù)位精簡(jiǎn)。時(shí)間戳壓縮對(duì)于同一個(gè)記錄點(diǎn)，每次對(duì)二級(jí)緩存中的一組歷史數(shù)據(jù)壓縮時(shí)，完整地記錄該組 數(shù)據(jù)的起始時(shí)間戳Ts，對(duì)于其他數(shù)據(jù)的時(shí)間戳Ti,則使用“周期跨度”來(lái)表示，表達(dá)形式為T(mén)i = TJiXT式中i為一個(gè)0到255的整數(shù)，表示Ti相對(duì)于起始時(shí)間Ts的“周期跨度”，T為該 點(diǎn)的記錄周期(精度記錄方式下，該周期等于系統(tǒng)的掃描周期1秒)。由于記錄周期T另 外保存在配置文件中，這樣一來(lái)，一個(gè)時(shí)間戳實(shí)際上存儲(chǔ)的信息僅為一個(gè)周期跨度i，占用 1個(gè)字節(jié)，極大降低了存儲(chǔ)空間的占用。同時(shí)，因?yàn)椴捎昧诉@種時(shí)間戳的存儲(chǔ)方式，在內(nèi)存二 級(jí)緩存中，將單個(gè)記錄點(diǎn)的數(shù)據(jù)緩存量限制為255，也就是一個(gè)字節(jié)能夠表示的最大時(shí)間跨 度。需要指出的是，在實(shí)際保存到文件中時(shí)，一組數(shù)據(jù)中連續(xù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的i值并不一定是連續(xù) 遞增的整數(shù)。因?yàn)榻?jīng)過(guò)了數(shù)據(jù)量過(guò)濾壓縮后，實(shí)際存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳是無(wú)規(guī)律 的。開(kāi)關(guān)量壓縮開(kāi)關(guān)量信號(hào)點(diǎn)只有0和1兩種狀態(tài)，其數(shù)據(jù)值是跳變的，而不是連續(xù)性地變化。另 外，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，有相當(dāng)一部分的開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)在特定甚至很長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)狀態(tài)不發(fā)生變化， 因此，本文在對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行數(shù)據(jù)量過(guò)濾時(shí)采用了變化壓縮算法。如圖3，時(shí)間點(diǎn)分別應(yīng) 著開(kāi)關(guān)量值1，0，0，0，1，0，0，根據(jù)變化壓縮算法提取、，、，、，、時(shí)刻的關(guān)鍵數(shù)據(jù)點(diǎn)保存，而 t2，t3，t6時(shí)刻的數(shù)據(jù)值丟棄不保存。這樣，在嚴(yán)格保證數(shù)據(jù)序列準(zhǔn)確性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù) 量的過(guò)濾。開(kāi)關(guān)量在實(shí)際存儲(chǔ)時(shí)使用了 char這種數(shù)據(jù)類(lèi)型，占用了 1個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)空間， 而實(shí)際上表示一個(gè)開(kāi)關(guān)量只需要1位，因此對(duì)于經(jīng)過(guò)變化壓縮算法過(guò)濾后的開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)， 要進(jìn)行數(shù)據(jù)位精簡(jiǎn)。在使用C 一編程時(shí)最小的操作單位是1個(gè)字節(jié)而并非1位，因此，開(kāi)關(guān) 量在精簡(jiǎn)時(shí)采用了移位的方法，將8個(gè)開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)存放于1個(gè)字節(jié)的不同位置，讀數(shù)據(jù)時(shí)同 樣通過(guò)移位操作取出。進(jìn)行移位操作雖然增加了數(shù)據(jù)管理的負(fù)擔(dān)，對(duì)數(shù)據(jù)的讀取速度也有 一定影響，但是該壓縮方法成功地將開(kāi)關(guān)量的存儲(chǔ)空間降到了最小，并保證了 8 1的高壓 縮比，綜合考慮，上述的影響是可以接受的.整型量壓縮整型量信號(hào)點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)具有一定的特殊性，它們通常是將一系列的開(kāi)關(guān)量組合 記錄，存儲(chǔ)時(shí)占用4個(gè)字節(jié)(32位)，每一位的數(shù)據(jù)都有著嚴(yán)格的意義，因此不允許出現(xiàn)任何 誤差。對(duì)于整型量的壓縮，只進(jìn)行一步數(shù)據(jù)量過(guò)濾，處理方法與開(kāi)關(guān)量相同，采用變化壓縮 算法，只保存關(guān)鍵數(shù)據(jù)點(diǎn)，此處不再贅述。數(shù)據(jù)量過(guò)濾后就不再進(jìn)行數(shù)據(jù)位精簡(jiǎn)，直接將需 要保存的數(shù)據(jù)按照4字節(jié)大小存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)文件中。模擬量壓縮模擬量信號(hào)是工業(yè)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的主要信號(hào)類(lèi)型，也是數(shù)據(jù)量最多、信號(hào)復(fù)雜 度最高、壓縮難度最大的信號(hào)類(lèi)型，本文研究的重點(diǎn)在于對(duì)模擬量的數(shù)據(jù)量過(guò)濾，提出了一種的自控精度SDT算法。模擬量信號(hào)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，在實(shí)際存儲(chǔ)時(shí)使用4字節(jié)的float類(lèi)型，即 單精度浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)。定期整理壓縮定期整理是按照組態(tài)時(shí)的配置對(duì)歷史數(shù)據(jù)文件進(jìn)行壓縮備份，一 方面保證數(shù)據(jù)的安全性，另一方面可以清理硬盤(pán)空間，提高歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行效率。本級(jí)文件整理壓縮采用的是無(wú)損壓縮技術(shù)。對(duì)歷史數(shù)據(jù)壓縮的復(fù)雜程度與解壓 耗時(shí)是相互制約的關(guān)系，在定期整理策略的設(shè)計(jì)上要根據(jù)不同歷史數(shù)據(jù)文件的應(yīng)用需求與 特點(diǎn)，權(quán)衡兩者的關(guān)系，選擇合理的策略進(jìn)行數(shù)據(jù)的壓縮。對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的備份數(shù)據(jù)，在追 溯歷史信息、分析故障等特定應(yīng)用時(shí)才需要解壓查詢(xún)。雖然備份數(shù)據(jù)不需要經(jīng)常地查詢(xún)使 用，但要保證其時(shí)間跨度上的完整性，即要求涵蓋系統(tǒng)運(yùn)行以來(lái)幾乎每個(gè)時(shí)間段上的現(xiàn)場(chǎng) 數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量巨大。因此，對(duì)于備份數(shù)據(jù)，可以適當(dāng)?shù)貭奚鈮汉臅r(shí)來(lái)?yè)Q取高的壓縮比。相 反，對(duì)于需要經(jīng)常查詢(xún)的近期數(shù)據(jù)文件或者關(guān)鍵數(shù)據(jù)文件，查詢(xún)性能是至關(guān)重要的。過(guò)于繁 瑣的壓縮步驟會(huì)直接影響到數(shù)據(jù)的解壓縮效率，解壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將使得歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)性 能讓人難以接受。在本方法的壓縮策略設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)壓縮是以工業(yè)數(shù)據(jù)為對(duì)象的壓縮過(guò)程， 此時(shí)并未采用二次無(wú)損壓縮技術(shù)，即磁盤(pán)數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)都是沒(méi)有經(jīng)過(guò)無(wú)損壓縮的。歷 史數(shù)據(jù)庫(kù)僅在數(shù)據(jù)定期整理時(shí)采用無(wú)損壓縮技術(shù)，獨(dú)立于在線壓縮完成。定期整理為多級(jí) 壓縮策略的最后一個(gè)步驟，當(dāng)歷史數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)到一定量，如一個(gè)星期或者一個(gè)月時(shí)，會(huì)在 新的進(jìn)程中以數(shù)據(jù)文件為對(duì)象，進(jìn)行無(wú)損壓縮，采用標(biāo)準(zhǔn)的LZW算法，不對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性造 成任何影響。
權(quán)利要求
1.一種智能樓宇中海量能耗信息的壓縮方法，步驟如下1)先對(duì)樓宇中個(gè)監(jiān)測(cè)端的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對(duì)于采集得到的數(shù)據(jù)，設(shè)智能樓宇能耗信息 在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的記錄點(diǎn)每條記錄為一個(gè)三元組(tagid，time, data)，分別表示點(diǎn)編號(hào)、 數(shù)據(jù)的采集時(shí)態(tài)和采集的數(shù)據(jù)；2)當(dāng)某記錄點(diǎn)的時(shí)態(tài)屬性值發(fā)生改變時(shí)，對(duì)應(yīng)的新數(shù)據(jù)存入一級(jí)緩存中，然后直接返 回下一個(gè)任務(wù)，這些新數(shù)據(jù)由后臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線程存入文件；所述一級(jí)緩存是一個(gè)數(shù)據(jù)隊(duì)列，由數(shù)據(jù)管理線程和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線程共享；3)設(shè)立二級(jí)緩存對(duì)應(yīng)每個(gè)tagid設(shè)有兩個(gè)固定大小的緩存區(qū)，存儲(chǔ)線程從一級(jí)緩存中取得數(shù)據(jù)，寫(xiě)入 該id對(duì)應(yīng)的緩存區(qū)；當(dāng)某點(diǎn)對(duì)應(yīng)的緩存區(qū)已滿(mǎn)的時(shí)候，一次性地把該緩存區(qū)中的所有數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)入歷史數(shù)據(jù)壓縮區(qū)中，并將另一個(gè)緩存區(qū)變?yōu)楫?dāng)前緩存區(qū)，繼續(xù)接收一級(jí)緩存的歷史數(shù) 據(jù)，如此交替進(jìn)行；4)設(shè)置歷史數(shù)據(jù)壓縮區(qū)，并在該壓縮區(qū)中，對(duì)步驟3)的緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后再 將其轉(zhuǎn)存到磁盤(pán)文件；5)采用文件隊(duì)列的形式來(lái)組織數(shù)據(jù)文件，當(dāng)一個(gè)文件存滿(mǎn)后，才啟用文件隊(duì)列中下一 個(gè)文件；6)當(dāng)壓縮完成后，把壓縮后的數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器中，供所需用戶(hù)端調(diào)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能樓宇中海量能耗信息的壓縮方法，其特征是所述步驟4) 中，對(duì)步驟3)的緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，是一種多級(jí)壓縮策略，包括了初級(jí)壓縮、核心壓 縮兩個(gè)階段以及對(duì)數(shù)據(jù)文件的定期整理壓縮；初級(jí)壓縮過(guò)程中，a)先由數(shù)據(jù)平滑處理對(duì)數(shù)據(jù)序列中的強(qiáng)噪聲點(diǎn)進(jìn)行平滑處理；b)再 由記錄方式過(guò)濾根據(jù)組態(tài)信息、預(yù)處理數(shù)據(jù)序列，保留下需要的數(shù)據(jù)點(diǎn)；核心壓縮過(guò)程中，首先進(jìn)行時(shí)間戳壓縮，然后根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，分別采用不同的方 法進(jìn)行數(shù)據(jù)量過(guò)濾壓縮，最后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換，完成對(duì)所有過(guò)程數(shù)據(jù)的壓縮。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能樓宇中海量能耗信息的壓縮方法，其特征是所述核心壓 縮過(guò)程中，如果組態(tài)時(shí)用戶(hù)配置了定期整理策略，則定期地對(duì)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行無(wú)損壓縮備份， 并清理原始數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能樓宇中海量能耗信息的壓縮方法，其特征是所述步驟5) 中，文件隊(duì)列的長(zhǎng)度由管理員設(shè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能樓宇中海量能耗信息的壓縮方法，其特征是所述初級(jí)壓 縮過(guò)程中，初級(jí)壓縮過(guò)程中，先由數(shù)據(jù)平滑處理對(duì)數(shù)據(jù)序列中的強(qiáng)噪聲點(diǎn)進(jìn)行平滑處理；再 由記錄方式過(guò)濾根據(jù)組態(tài)信息、預(yù)處理數(shù)據(jù)序列，保留下需要的數(shù)據(jù)點(diǎn)；1)對(duì)a)中，根據(jù)傳感器的測(cè)量精度來(lái)確定是否需要進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑，當(dāng)傳感器的測(cè)量誤 差較大時(shí)，則對(duì)數(shù)據(jù)塊中的噪聲點(diǎn)進(jìn)行處理，使得處理后的數(shù)據(jù)更能代表或者更接近被測(cè) 參數(shù)的實(shí)際值；數(shù)據(jù)平滑的方法包括移動(dòng)窗口多項(xiàng)式最小二乘擬和平滑方法、粗糙懲罰方 法，kernel平滑方法、卡爾曼濾波法、指數(shù)平滑法、五點(diǎn)三次平滑法或七點(diǎn)二次平滑法；2)對(duì)于b)中，記錄方式過(guò)濾是指，保存歷史數(shù)據(jù)時(shí)，只在有必要的時(shí)刻才保存信息；記 錄方式過(guò)濾的主要參數(shù)是來(lái)源于工程組態(tài)時(shí)對(duì)記錄點(diǎn)的配置，由工程人員根據(jù)實(shí)際記錄點(diǎn) 的物理意義、信號(hào)特性等信息，設(shè)置周期記錄方式的k值，或者死區(qū)記錄方式的△值；初級(jí)壓縮中的所有參數(shù)是對(duì)用戶(hù)完全開(kāi)放的；對(duì)于所述k值，對(duì)于每個(gè)記錄點(diǎn)，實(shí)際的記錄周期應(yīng)該設(shè)置為最小記錄周期的整數(shù)倍， 即Ti = k · T，k = 1，2，K，k值由用戶(hù)在工程組態(tài)時(shí)配置；對(duì)于所述△值，設(shè)ys為某記錄點(diǎn)最近一次保存的數(shù)據(jù)值，該記錄點(diǎn)待壓縮的數(shù)據(jù)序 列為y2，κ, yn_i，yn，定義一個(gè)精度值Δ，依次對(duì)序列中的值yi做如下比較Syi滿(mǎn)足 Yi-Ys I彡Δ，則將yi保存，并記錄ys = Yi ；否則過(guò)濾掉yi值不予保存。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能樓宇中海量能耗信息的壓縮方法，其特征是所述核心壓 縮包括時(shí)間戳壓縮，和針對(duì)不同數(shù)據(jù)類(lèi)型的開(kāi)關(guān)量壓縮、整型量壓縮和模擬量壓縮；1)時(shí)間戳壓縮對(duì)于同一個(gè)記錄點(diǎn)，每次對(duì)二級(jí)緩存中的一組歷史數(shù)據(jù)壓縮時(shí)，完整地記錄該組數(shù)據(jù) 的起始時(shí)間戳Ts，對(duì)于其他數(shù)據(jù)的時(shí)間戳Ti,則使用“周期跨度”來(lái)表示，表達(dá)形式為T(mén)i = Ts+iXT式中i為一個(gè)0到255的整數(shù)，表示Ti相對(duì)于起始時(shí)間Ts的“周期跨度”，T為該點(diǎn)的記 錄周期；由于記錄周期T另外保存在配置文件中，一個(gè)時(shí)間戳實(shí)際上存儲(chǔ)的信息僅為一個(gè) 周期跨度i，占用1個(gè)字節(jié)；同時(shí)，因?yàn)椴捎昧诉@種時(shí)間戳的存儲(chǔ)方式，在內(nèi)存二級(jí)緩存中， 將單個(gè)記錄點(diǎn)的數(shù)據(jù)緩存量限制為255，也就是一個(gè)字節(jié)能夠表示的最大時(shí)間跨度；2)開(kāi)關(guān)量壓縮開(kāi)關(guān)量進(jìn)行數(shù)據(jù)量過(guò)濾時(shí)，采用了變化壓縮算方法，提取時(shí)間點(diǎn)中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)點(diǎn)保存；3)整型量壓縮對(duì)于整型量的壓縮，采用變化壓縮算法，只保存關(guān)鍵數(shù)據(jù)點(diǎn)；4)模擬量壓縮對(duì)模擬量的數(shù)據(jù)量過(guò)濾，提出了一種的自控精度SDT算法；自控精度SDT算法如下設(shè)ΔΕ為SDT算法的壓縮精度參數(shù)，其壓縮過(guò)程為起點(diǎn)、為最近一次存儲(chǔ)的點(diǎn)，以距 離t(l為ΔΕ的上下兩點(diǎn)作為支點(diǎn)，建立兩扇虛擬的門(mén)，只有一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)門(mén)閉合；隨著數(shù)據(jù)點(diǎn) 的增加，門(mén)會(huì)旋轉(zhuǎn)著打開(kāi)，門(mén)的寬度可延伸，一旦打開(kāi)就不能再閉合；只要兩扇門(mén)的內(nèi)角和 小于180°即兩扇門(mén)未平行，旋轉(zhuǎn)操作就可以繼續(xù)；當(dāng)兩扇門(mén)的內(nèi)角和大于等于180°，就 停止操作，存儲(chǔ)前一數(shù)據(jù)點(diǎn)，并由該點(diǎn)開(kāi)始新一段壓縮；數(shù)據(jù)壓縮過(guò)程中，計(jì)算出實(shí)際壓縮性能與期望性能之間的偏差，根據(jù)偏差大小調(diào)整壓 縮精度ΔΕ，并作為下一組數(shù)據(jù)的壓縮精度，使得實(shí)際性能指標(biāo)不斷地逼近期望值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能樓宇中海量能耗信息的壓縮方法，其特征是所述步驟3) 中，對(duì)數(shù)據(jù)文件的定期整理壓縮是指定期整理歷史數(shù)據(jù)壓縮區(qū)，按照組態(tài)時(shí)的配置對(duì)歷史 數(shù)據(jù)文件進(jìn)行壓縮備份。
全文摘要
一種智能樓宇中海量能耗信息的壓縮方法，步驟如下1)先對(duì)樓宇中個(gè)監(jiān)測(cè)端的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對(duì)于采集得到的數(shù)據(jù)的記錄點(diǎn)每條記錄為一個(gè)三元組(tagid，time，data)；2)當(dāng)某記錄點(diǎn)的時(shí)態(tài)屬性值發(fā)生改變時(shí)，對(duì)應(yīng)的新數(shù)據(jù)存入一級(jí)緩存中，然后直接返回下一個(gè)任務(wù)，這些新數(shù)據(jù)由后臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線程存入文件；3)設(shè)立二級(jí)緩存；4)設(shè)置歷史數(shù)據(jù)壓縮區(qū)，并在該壓縮區(qū)中對(duì)緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后再將其轉(zhuǎn)存到磁盤(pán)文件；5)采用文件隊(duì)列的形式來(lái)組織數(shù)據(jù)文件，當(dāng)一個(gè)文件存滿(mǎn)后，才啟用文件隊(duì)列中下一個(gè)文件；6)當(dāng)壓縮完成后，把壓縮后的數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器中，供所需用戶(hù)端調(diào)用。
文檔編號(hào)H03M7/30GK102006081SQ201010567749
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者張廣明, 徐楠, 李為相, 路宏偉 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)