一种减小在线监测海量数据存储的系统及方法 |
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申请号 | CN201710546227.X | 申请日 | 2017-07-06 | 公开(公告)号 | CN107359879A | 公开(公告)日 | 2017-11-17 |
申请人 | 江苏东华测试技术股份有限公司; | 发明人 | 陈沂; 王江波; 刘士钢; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种减小在线监测海量数据存储的系统,包括 传感器 、 信号 调理 电路 、 模数转换 器 、处理器以及网络通讯单元;所述传感器与信号调理电路连接,信号调理电路与模数转换器连接,模数转换器连接与处理器连接,本发明能够减小海量数据存贮,对数据进行实时分布式计算,前端过滤后续不关心的数据,既有效减少在线监测系统的通讯带宽,又大大减少了后端 服务器 的海量存储数据量,提高客户端 数据处理 的效率。 | ||||||
权利要求 | 1.一种减小在线监测海量数据存储的系统,其特征在于,包括传感器、信号调理电路、模数转换器、处理器以及网络通讯单元;所述传感器与信号调理电路连接,信号调理电路与模数转换器连接,模数转换器连接与处理器连接。 |
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说明书全文 | 一种减小在线监测海量数据存储的系统及方法技术领域[0001] 本发明属于在线监测技术领域,尤其涉及一种减小在线监测海量数据存储的系统。 背景技术[0002] 石油、化工、冶金、电力、造纸、制药、机械制造等行业中的关键设备,如汽轮机、水轮机、发电机、电动机、离心泵等。在日常运行中经常由于设备磨损,老化等原因引起设备运行故障甚至损坏而造成严重损失。为了实时了解设备的运行状况,需要24小时不间断对被监测企业关键设备数据的在线采集,并将关键设备的振动、转速及相关工艺量等模拟数据转换为数字信号,数字信号通过以太网,远距离实时可靠的传送到监控中心的服务器,结合功能完善的在线监测控制分析软件和大型数据库,实现设备状态数据的实时显示和历史数据的海量存储。服务器海量存储的数据绝大多数为设备正常工作情况下的不关心数据,在线监测设备长期运行后,服务器存储系统会积累海量没有分析价值的数据,导致历史数据检索效率耗时、效率低下。 发明内容[0003] 针对现有技术存在的问题,本发明提供一种减小在线监测海量数据存储的系统,本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的: [0004] 本发明的一种减小在线监测海量数据存储的系统,包括传感器、信号调理电路、模数转换器、处理器以及网络通讯单元;所述传感器与信号调理电路连接,信号调理电路与模数转换器连接,模数转换器连接与处理器连接。 [0005] 进一步的,所述模数转换器采用24位∑-Δ型AD转换器。 [0006] 进一步的,所述处理器具有32路计算单元。 [0007] 一种减小在线监测海量数据存储的方法,包括如下步骤: [0008] 1)通过信号调理电路对传感器采集到的信号进行调理滤波; [0009] 2)模数转换器对调理滤波后的信号进行转换并将其发送给处理器; [0010] 3)处理器接收到经过转换的采集信号数据后对其进行过滤,将有效数据上传服务器。 [0011] 进一步的,步骤3)所述处理器接收到经过转换的采集信号数据后对其进行过滤,将有效数据上传服务器具体为: [0012] 3a)处理接收到经过转换的采集信号数据后从中分离出各种物理量; [0013] 3b)根据得到的物理量计算出各种物理量所对应的特征量; [0014] 3c)将各特征量与所设定的门限值进行比较,若特征量达到所设定的门限值,则将其设为有效数据,上传至服务器,若特征量没有达到门限值,则将其视为无效数据舍弃,不发送到无服务器。 [0015] 进一步的,在计算物理量与特征量的时候处理器采用32路单元进行分布式计算。 [0016] 本发明的有益效果是:本发明能够减小海量数据存贮,对数据进行实时分布式计算,前端过滤后续不关心的数据,既有效减少在线监测系统的通讯带宽,又大大减少了后端服务器的海量存储数据量,提高客户端数据处理的效率。附图说明 [0017] 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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0018] 图1本发一种减小在线监测海量数据存储的系统的结构示意图。 具体实施方式[0019] 下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 [0020] 如图1所示,一种减小在线监测海量数据存储的系统,包括传感器、信号调理电路、模数转换器、处理器以及网络通讯单元;所述传感器与信号调理电路连接,信号调理电路与模数转换器连接,模数转换器连接与处理器连接。 [0021] 其中的模数转换器采用24位∑-Δ型的高分辨率AD转换器。 [0022] 处理器具有32路计算单元,工作的时候,32路单元同时工作进行分布式计算,效率很高。 [0023] 系统工作的时候,首先通过信号调理电路对传感器采集到的信号进行调理滤波; [0024] 其次,模数转换器对调理滤波后的信号进行转换并将其发送给处理器; [0025] 再次,处理器接收到经过转换的采集信号数据后对其进行过滤,将有效数据上传服务器。 [0026] 在过滤数据的时候,处理器实时获取经由AD转换器转换过的传感器采集到的数据,从中提取出各种物理量,再根据这些物理量计算出相应的特征量,对这些特征量设定门限值,达到门限值的特征量即被视为有效数据传到,传送到服务器存储,若达不到门限值,则视为无效数据将其丢弃。 [0027] 所述的特征量包括通频值、歪度、峭度、波形因子、波峰因子、间隙电压(配置涡流传感器的测点才具备)、1倍频幅值/相位、2倍频幅值/相位、0.5倍频幅值/相位、N倍频幅值/相位、转速,残余量等。 [0028] 其中0.5倍频的幅值和相位采用下式进行计算: [0029] 幅值: [0030] 相位: [0031] 1倍频的幅值和相位采用下式进行计算: [0032] 幅值: [0033] 相位: [0034] 2倍频的幅值和相位采用下式进行计算: [0035] 幅值: [0036] 相位: [0037] 其中F为每转周期数,圆周率PI:3.1415926,Re为阶次谱实部数据。 [0038] 残余量计算如下: [0039] 整周期数据量T=阶次上限*每周期采样点数 [0040] [0041] [0042] C1、C2为残余量计算公式的中间变量,i表示数组的索引 [0043] 在C2中i去除三个点(F/2、F、2F)的位置出数据(如果存在的话): [0044] 残余量结果: [0045] 其中N为计算的总点数=2+(C2中满足条件的数据个数) [0046] 波形因子、波峰因子、歪度、峭度的计算分别如下: [0047] 波形因子 [0048] 波峰因子 [0049] 歪度 [0050] 峭度 [0051] 其中, [0052] n:原始数据总量 [0053] A:原始数据值 [0054] B:n个数据平均值 [0055] C:n个数据最大值 [0056] M:中间变量 [0057] [0058] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。 |