一种基于队列的设备参数数据对齐方法与流程

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种基于队列的设备参数数据对齐方法。

背景技术：

在制丝生产过程中，数据采集是非常重要的一项工作，制丝线生产设备数据采集的质量决定了制丝生产评价的质量，同时也会影响生产过程的控制。历史存储数据不对称、无法对齐是制丝生产过程中经常出现的问题，如果制丝生产数据不对齐，则进行质量评价和数据分析时往往会有比较大误差，严重的影响烟丝生产质量，因此设备参数数据对齐是制丝数据采集时必做的内容之一。

而制丝生产线线长较大，从生产开始的第一个设备点开始过料到最后一个设备点开始过料大概间隔10分钟左右，即使是同一个设备上的数据点，由于有些设备的工艺过程较长，设备入口处的设备点到出口处的设备点都有20秒到1分钟的延时不等，如果没有数据对齐，那全线采集的数据点都是不一致的，无法进行比较精准的数据分析工作，因此，设备参数的数据对齐是制丝数据采集的难题之一。

因此，亟需一种基于队列的设备参数数据对齐方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于队列的设备参数数据对齐方法，以解决上述现有技术中的问题，能够无需设定人工数据采集条件以及生产信号，可以自动进行数据对齐和归档。

本发明提供了一种基于队列的设备参数数据对齐方法，其中，包括以下步骤：

步骤s1、采集各个数采点的数据，按照生产点启动顺序存入开始队列中；

步骤s2、基于开始队列判断算法判断各个数采点是否进入数据采集阶段；

步骤s3、若当前数采点为第一个数采点，则将对应的数据点写入数据存储队列，并基于结束队列判断算法判断所述第一个数采点是否结束数据采集；

步骤s4、若当前数采点为非第一个数采点，则将对应的数据点写入数据存储队列，并根据当前数采点的计数值的长度与第一个数采点的长度的大小关系判断当前数采点是否结束数据采集；

步骤s5、在结束数据采集后，将各个数采点对应的数据存储队列归档。

如上所述的基于队列的设备参数数据对齐方法，其中，优选的是，所述步骤s1、采集各个数采点的数据，按照生产点启动顺序存入开始队列中，具体包括：

通过数据采集系统采集各个数采点的数据，按照生产点启动顺序存入开始队列中。

如上所述的基于队列的设备参数数据对齐方法，其中，优选的是，所述步骤s2、基于开始队列判断算法判断各个数采点是否进入数据采集阶段，具体包括：

步骤s21、根据开始队列判断算法得到各个数采点的开始状态返回值；

步骤s22、根据各个数采点的开始状态返回值判断各个数据点是否进入数据采集阶段；

步骤s23、若返回值为真，则当前为开始生产状态，该数采点进入数据采集阶段；

步骤s24、若返回值为假，则该数采点未进入数据采集阶段，并返回步骤s1。

如上所述的基于队列的设备参数数据对齐方法，其中，优选的是，所述步骤s21、根据开始队列判断算法得到各个数采点的开始状态返回值，具体包括：

步骤s211、为每个数采点生成包含固定长度数据点的开始队列；

步骤s212、根据所述开始队列中相邻两个数据点的差值得到各个数采点当前的开始状态返回值。

如上所述的基于队列的设备参数数据对齐方法，其中，优选的是，所述步骤s211、为每个数采点生成包含固定长度数据点的开始队列，具体包括：

实时添加新数据点，或者添加新数据点的同时，删除旧数据点，以使所述开始队列中的数据点保持为固定长度，所述固定长度为5，所述开始队列中的数据分别为x1,x2,x3,x4,x5。

如上所述的基于队列的设备参数数据对齐方法，其中，优选的是，所述步骤s212、根据所述开始队列中相邻两个数据点的差值得到各个数采点当前的开始状态返回值，具体包括：

步骤s2121、计算所述开始队列中两两相邻数据的差值，得到四个差值，分别为δx12，δx23，δx34，δx45；

步骤s2122、对所有差值进行实时判断，当δx12＝0，δx23＝0，|δx34|＞0，|δx45|＞0时，则该数采点当前的开始状态返回值为真，否则，该数采点当前的开始状态返回值为假。

如上所述的基于队列的设备参数数据对齐方法，其中，优选的是，所述步骤s3、若当前数采点为第一个数采点，则将对应的数据点写入数据存储队列，并基于结束队列判断算法判断所述第一个数采点是否结束数据采集，具体包括：

步骤s31、将所述第一个数采点的计数器n1初始化为0；

步骤s32、将计数器n1的数值加1；

步骤s33、开始进行针对所述第一个数采点的生产信号的数据采集；

步骤s34、将采集的数据写入所述第一个数采点的数据存储队列；

步骤s35、根据结束队列判断算法得到所述第一个数采点的结束状态返回值；

步骤s36、根据结束状态返回值判断所述第一个数采点是否结束数据采集；

步骤s37、若返回值为真，则当前为结束生产状态，该所述第一个数采点结束数据采集阶段；

步骤s38、若返回值为假，则所述第一个数采点未进入结束数据采集阶段，并返回步骤s32，直到返回值为真时，第一个数采点结束数据采集阶段。

如上所述的基于队列的设备参数数据对齐方法，其中，优选的是，所述步骤s35、根据结束队列判断算法得到所述第一个数采点的结束状态返回值，具体包括：

步骤s351、为所述第一个数采点的生成包含固定长度数据点的结束队列；

步骤s352、根据所述结束队列中相邻两个数据点的差值得到所述第一个数采点当前的结束状态返回值。

如上所述的基于队列的设备参数数据对齐方法，其中，优选的是，所述步骤s351、为所述第一个数采点的生成包含固定长度数据点的结束队列，具体包括：

实时添加新数据点，或者添加新数据点的同时，删除旧数据点，以使所述结束队列中的数据点保持为固定长度，所述固定长度为5，所述结束队列中的数据分别为y1,y2,y3,y4,y5；

所述步骤s352、根据所述结束队列中相邻两个数据点的差值得到所述第一个数采点当前的结束状态返回值，具体包括：

步骤s3521、计算所述结束队列中两两相邻数据的差值，得到四个差值，分别为δy12，δy23，δy34，δy45；

步骤s3522、对所有差值进行实时判断，当δx34＝0，δx45＝0，|δx12|＞0，|δx23|＞0时，则该数采点当前的结束状态返回值为真，否则，该数采点当前的结束状态返回值为假。

如上所述的基于队列的设备参数数据对齐方法，其中，优选的是，所述步骤s4、若当前数采点为非第一个数采点，则将对应的数据点写入数据存储队列，并根据当前数采点的计数值的长度与第一个数采点的长度的大小关系判断当前数采点是否结束数据采集，具体包括：

步骤s41、将当前数采点的计数器ni初始化为0；

步骤s42、将计数器ni的数值加1；

步骤s43、开始进行针对当前数采点的生产信号的数据采集；

步骤s44、将采集的数据写入当前数采点的数据存储队列；

步骤s45、比较当前数采点的计数值的长度ni与第一个数采点n1的长度的大小关系；

步骤s46、若当前数采点的计数值的长度ni等于第一个数采点的长度n1，则当前数采点结束数据采集阶段；

步骤s47、若当前数采点的计数值的长度ni小于第一个数采点的长度n1，则返回步骤s42，直到当前数采点的计数值的长度ni等于第一个数采点的长度n1时，当前数采点结束数据采集阶段。

本发明提供一种基于队列的设备参数数据对齐方法，去掉人工制定的数据采集条件以及生产开始信号和生产结束信号，并在没有人为干预的情况下，对数据采集归档的算法进行了改进和优化，通过队列判断算法的方式判断数据的开始和结束，对所有数采点的存储队列长度进行了标定统一，保证了数据对齐的同时，统一了所有数据点的队列长度，能够实现数据的自动对齐和存储。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为现有设备参数数据对齐方法的实施例的算法流程图；

图2为本发明提供的基于队列的设备参数数据对齐方法的实施例的流程图；

图3为本发明提供的基于队列的设备参数数据对齐方法的实施例的算流程图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

目前制丝数据采集的对齐方式主要是通过以生产信号为驱动，为每一个数采点设置数采条件的方式来保证数据对齐。数采系统接收到生产开始信号的时候，数据点开始判断数据值是否满足采集条件，如果满足则开始采集，不满足则处于等待状态，当接收到生产结束信号时，数据采集结束，然后将数采结果存入数据库，整个数采流程如图1所示。现有技术对于数据采集时数据的对齐方法存在以下两点缺陷：一方面，需要针对每一个数采点人为指定相应的数据采集条件，数据采集条件不具备客观性，采集到的数据仍然存在数据不齐的问题。另一方面，现有数据对齐机制通过生产开始和生产结束决定了采集数据的存储，这种模式将造成每一个数据点采集的数据长度不一致的问题，无法满足高精度的数据采集需求。

本发明的设备参数数据对齐方法以制丝设备的数据对齐为例进行说明，需要说明的是，本发明的设备参数数据对齐方法也可以推广到卷包烟机设备或者其他存在不同点需要进行数据对齐采集的设备中。

如图2所示，本实施例提供的基于队列的设备参数数据对齐方法在实际执行过程中，具体包括如下步骤：

步骤s1、采集各个数采点的数据，按照生产点启动顺序存入开始队列中。

其中，数采点具体指生产点，具体地，通过数据采集系统采集各个数采点的数据，按照生产点启动顺序存入开始队列中。

步骤s2、基于开始队列判断算法判断各个数采点是否进入数据采集阶段。

在本发明的基于队列的设备参数数据对齐方法的一种实施方式中，所述步骤s2具体可以包括：

步骤s21、根据开始队列判断算法得到各个数采点的开始状态返回值。

各个数据点的开始状态返回值分别为d1,...,di,...,dn，n为数采点的总数，当各个数采点的开始状态返回值为true时，该数采点进入数据采集阶段。例如，第三个数采点的开始状态返回值为true，则第三个数采点进入数据采集阶段；第六个数采点的开始状态返回值为false，则第六个数采点未进入数据采集阶段。

进一步地，如图3所示，在本发明的基于队列的设备参数数据对齐方法的一种实施方式中，所述步骤s21具体可以包括：

步骤s211、为每个数采点生成包含固定长度数据点的开始队列。

具体地，实时添加新数据点，或者添加新数据点的同时，删除旧数据点，以使所述开始队列中的数据点保持为固定长度，所述固定长度为5，所述开始队列中的数据分别为x1,x2,x3,x4,x5。

步骤s212、根据所述开始队列中相邻两个数据点的差值得到各个数采点当前的开始状态返回值。

进一步地，在本发明的基于队列的设备参数数据对齐方法的一种实施方式中，所述步骤s212具体可以包括：

步骤s2121、计算所述开始队列中两两相邻数据的差值，得到四个差值，分别为δx12，δx23，δx34，δx45。

步骤s2122、对所有差值进行实时判断，当δx12＝0，δx23＝0，|δx34|＞0，|δx45|＞0时，则该数采点当前的开始状态返回值为真，否则，该数采点当前的开始状态返回值为假。

需要说明的是，本发明中的开始队列的长度还可以是7个、9个等奇数个，这样在步骤s2121中会得到偶数个差值，便于在步骤s2122中进行前半段差值和后半段差值之间的判断，进而得到开始状态返回值。

步骤s22、根据各个数采点的开始状态返回值判断各个数据点是否进入数据采集阶段。

步骤s23、若返回值为真，则当前为开始生产状态，该数采点进入数据采集阶段。

步骤s24、若返回值为假，则该数采点未进入数据采集阶段，并返回步骤s1。

步骤s3、若当前数采点为第一个数采点，则将对应的数据点写入数据存储队列，并基于结束队列判断算法判断所述第一个数采点是否结束数据采集。

如图3所示，在本发明的基于队列的设备参数数据对齐方法的一种实施方式中，所述步骤s3具体可以包括：

步骤s31、将所述第一个数采点的计数器n1初始化为0。

步骤s32、将计数器n1的数值加1。

步骤s33、开始进行针对所述第一个数采点的生产信号的数据采集。

步骤s34、将采集的数据写入所述第一个数采点的数据存储队列。

步骤s35、根据结束队列判断算法得到所述第一个数采点的结束状态返回值。

在本发明的基于队列的设备参数数据对齐方法的一种实施方式中，所述步骤s35具体可以包括：

步骤s351、为所述第一个数采点的生成包含固定长度数据点的结束队列。

具体地，实时添加新数据点，或者添加新数据点的同时，删除旧数据点，以使所述结束队列中的数据点保持为固定长度，所述固定长度为5，所述结束队列中的数据分别为y1,y2,y3,y4,y5。

步骤s352、根据所述结束队列中相邻两个数据点的差值得到所述第一个数采点当前的结束状态返回值。

进一步地，在本发明的基于队列的设备参数数据对齐方法的一种实施方式中，所述步骤s352具体可以包括：

步骤s3521、计算所述结束队列中两两相邻数据的差值，得到四个差值，分别为δy12，δy23，δy34，δy45。

步骤s3522、对所有差值进行实时判断，当δx34＝0，δx45＝0，|δx12|＞0，|δx23|＞0时，则该数采点当前的结束状态返回值为真，否则，该数采点当前的结束状态返回值为假。

需要说明的是，本发明中的结束队列的长度还可以是7个、9个等奇数个，这样在步骤s3521中会得到偶数个差值，便于在步骤s3522中进行前半段差值和后半段差值之间的判断，进而得到结束状态返回值。

步骤s36、根据结束状态返回值判断所述第一个数采点是否结束数据采集。

步骤s37、若返回值为真，则当前为结束生产状态，该所述第一个数采点结束数据采集阶段。

步骤s38、若返回值为假，则所述第一个数采点未进入结束数据采集阶段，并返回步骤s32，直到返回值为真时，第一个数采点结束数据采集阶段。

步骤s4、若当前数采点为非第一个数采点，则将对应的数据点写入数据存储队列，并根据当前数采点的计数值的长度与第一个数采点的长度的大小关系判断当前数采点是否结束数据采集。

在本发明的基于队列的设备参数数据对齐方法的一种实施方式中，所述步骤s4具体可以包括：

步骤s41、将当前数采点的计数器ni初始化为0。

步骤s42、将计数器ni的数值加1。

步骤s43、开始进行针对当前数采点的生产信号的数据采集。

步骤s44、将采集的数据写入当前数采点的数据存储队列。

步骤s45、比较当前数采点的计数值的长度ni与第一个数采点n1的长度的大小关系。

步骤s46、若当前数采点的计数值的长度ni等于第一个数采点的长度n1，则当前数采点结束数据采集阶段。

步骤s47、若当前数采点的计数值的长度ni小于第一个数采点的长度n1，则返回步骤s42，直到当前数采点的计数值的长度ni等于第一个数采点的长度n1时，当前数采点结束数据采集阶段。

步骤s5、在结束数据采集后，将各个数采点对应的数据存储队列归档。

如前所述，如图3所示，若当前点为第一个数采点，对其计数器n1进行初始化工作，开始进行生产信号数据采集，写入该点的数据存储队列，计数器n1数值加1，然后根据结束队列判断算法判断各个结束状态返回值e1进行循环采集比较，直到返回值为true时，对第一个数采点的存储队列进行归档。若当前点为第2个到n个数采点，对其计数器nn进行初始化工作，开始进行生产信号数据采集，写入该点的数据存储队列，计数器nn数值加1，然后根据当前计数器的值和n1进行循环采集比较，直到nn的值等于n1的值，对对应数据点的存储队列进行归档。

本发明实施例提供的基于队列的设备参数数据对齐方法，去掉人工制定的数据采集条件以及生产开始信号和生产结束信号，并在没有人为干预的情况下，对数据采集归档的算法进行了改进和优化，通过队列判断算法的方式判断数据的开始和结束，对所有数采点的存储队列长度进行了标定统一，保证了数据对齐的同时，统一了所有数据点的队列长度，能够实现数据的自动对齐和存储。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。