[发明专利]实时数据在线压缩与解压缩方法

摘要

本发明公开了一种过程控制系统中实时数据在线压缩与解压缩方法及相应的文件结构。它采用了现有比较成熟的压缩算法，设计了一种适合在线压缩的文件结构，由实时数据读取接口模块、实时数据缓存模块、实时数据压缩执行模块、实时过程数据库模块、数据查询模块、解压缩模块、数据读取模块组成，其中，实时数据缓存模块包含临时数据文件，实时过程数据库模块包含压缩数据文件和索引文件。本发明压缩过程针对过程实时数据的结构，采用文件组多级索引的方式，具有较高的压缩比，同时实现了对实时数据的在线压缩存入和平缓解压读取，大大提高了历史数据查询效率。

主权项

1.一种实时数据在线压缩与解压缩方法，包括以下步骤：a.读取实时数据；实时数据的读取设置为一独立线程，该线程初始化时通过实时数据读取接口先读取需要记录的位号信息，然后每一采集周期按该位号信息列表读取现场设备的实时数据，并将读取来的数据暂时存放；所述暂时存放的数据共享读写操作，并有一标志用来表示当前数据的状态，此标志使得实时数据的读取与数据的压缩区分开；b.进行数据压缩；为了使数据的压缩与实时数据的读取互不影响，实时数据的压缩也采用一独立线程，该线程的压缩过程采用队列方式，在每个执行周期中从压缩队列里移出若干个待压缩位号，将其压缩并产生压缩数据包；c.进行数据存放；压缩后的数据被写入并保存，保存采用文件组结构，包括若干个压缩数据文件，压缩数据文件记录数据的时间范围可在系统组态时定义，压缩线程在每个执行周期首先检查是否到达时间上限需要新建压缩数据文件，若条件满足，则调用新建数据文件并在索引文件中写入新建的数据文件，否则仍对原压缩数据文件进行操作；压缩后的数据包存放在压缩数据文件的数据区，而压缩包在文件中的绝对地址记录在文件的索引区；在压缩线程检测到执行周期的时间上限时，将准备调用新建数据文件，但在调用新建数据文件之前，将实时数据缓存模块中仍属于前一周期的所有数据进行压缩并写入前一周期的数据文件中；d.获取历史数据；获取历史数据包括数据查询、解压缩与读取，获取历史数据采用动态链接库技术，进一步包括以下步骤：d1.读取索引文件，从该文件获取压缩数据文件列表；d2.查询索引文件，按提交进来的数据时间范围筛选这些文件；d3.打开满足时间要求的数据文件，获取该文件中记录的位号信息；d4.从获取来的位号信息列表中查找欲读取位号，如果没有该位号信息记录则返回零，如果有则获得该位号在该文件中的索引信息；d5.根据所获取的索引信息获得该位号的数据区地址范围读取并筛选满足要求的数据；d6.压缩数据解包，按照压缩算法的解压缩过程将压缩数据逐步还原；d7.数据读取模块读取解压缩后的数据并显示给用户。