[发明专利]一种工业流数据编码解码系统及方法

权利要求书

1.一种工业流数据编码解码系统，其特征在于，该系统包含：

第a底层数据模块，a为正整数，a≥1，其用于采集设备的底层数据，并将所述的底层数据发送给b级缓存模块；

b级缓存模块，b＝1……L，L≥2，其中，1级缓存模块用于接收所述的第a底层数据模块发送的底层数据，上级缓存模块分别用于接收相邻的下级缓存模块发送的数据，这些数据均存储于对应的b级缓存模块的储存空间内，L级缓存模块接收的数据打包为数据包发送给服务器；

数据通道模块，其用于将所述的底层数据传输给所述的b级缓存模块；以及

服务器，其用于接收所述的L级缓存模块发送的数据包，并进行解码；

所述的b级缓存模块包括：两个以上的缓存单元，根据所述的底层数据的写入情况，该缓存单元之间以循环交替的方式存储所述的底层数据；在所述的1级缓存模块中，将所述的底层数据转换为基础数据，存储于所述的1级缓存模块的储存空间内；所述的基础数据根据采集时间依次存储在所述的b级缓存模块的储存空间内；所述的b级缓存模块的储存空间为其所包含的所有缓存单元的储存空间之和；

所述的基础数据包括：数据序列，和与其对应的数据标签；所述的数据标签为以每个基础数据的采样时间计算出的特征值；所述的数据序列为按照采样时间先后排列的底层数据；当进行数据传输时，先传输数据标签，再传输基础数据；

该系统采用的编码解码方法包含：当在b级缓存模块采样出现采样中断时，则在采样重启时设定中断前正在写入的缓存单元终止写入，并将其数据向相邻的上级缓存模块传输，同时进行位置切换，使数据写入到另一缓存单元中；根据已采集数据量和采集频率计算出中断时间，并将该中断时间记为输出时间写入到中断前的数据中，将采样重启的采样时间写入中断后的数据中，并在中断出现前后的数据的任务号上加入标记；当出现采样终止，则终止正在写入的1级缓存模块，并将缓存数据逐级向上传输，直至L级缓存模块，并记录终止时间为输出时间，并在终止对应的数据的任务号上加入标记；当采样出现任务切换时，则停止正在写入的缓存单元，并将其数据向上级缓存模块传输，同时切换缓存单元并进行数据写入；

当b级缓存模块向b+1级缓存模块或服务器传输数据时出现中断，则在传输重启时首先在b+1级缓存模块或服务器中查找最后接收到的数据标签，然后将该数据标签与b级缓存模块中的数据作对比，查出该数据标签对应的数据位置，进行以下操作：

(1)将b+1级缓存模块或服务器中传输标签的数据删除，并再次开启传输，将该数据标签及其以后的数据继续传输到b+1级缓存模块或服务器中；或

(2)找出b级缓存模块或服务器中该数据标签对应的基础数据的中断点，然后再次开启传输，将该中断点以后的基础数据继续传输到b+1级缓存模块或服务器中；当中断时传输的不是基础数据，则重新传输整个b级缓存模块或服务器的数据，中断后的处理应保证b+1级缓存模块或服务器接收到正确且完整的数据；

当由于中断时间过长无法继续连续传输时，则停止b级缓存模块向b+1级缓存模块或服务器传输数据，直至当前正在写入的b级缓存模块的数据单元的数据存储量超出阈值，开启b级缓存模块的数据单元向b+1级缓存模块或服务器传输完整的数据，并在中断前后传输的数据的任务号上加上标记。

2.根据权利要求1所述的工业流数据编码解码系统，其特征在于，所述的底层数据包括：传感数据、电流数据、指令数据和程序数据中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的工业流数据编码解码系统，其特征在于，所述的b级缓存模块中的每个缓存单元的储存空间相等，且等于所述的服务器的文件储存最小单元的整数倍，每个缓存单元的阈值小于其各自的储存空间。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的工业流数据编码解码系统，其特征在于，所述的b级缓存模块写入的最短时间大于等于b级缓存模块的程序执行时间与b级缓存模块向b+1级缓存模块传输最长时间之和；

所述的底层数据向1级缓存模块传入速率应与b级缓存模块向b+1级缓存模块传输速率相匹配。