用于MES系统的生产数据智能管理方法技术方案

本发明专利技术涉及数据压缩存储领域，具体涉及用于MES系统的生产数据智能管理方法，包括：获得生产数据的历史数据序列，统计获得所有种生产数据的所有游程长度以及频率；计算基准游程长度；编码表的数据行被初始数据和初始数据组成的数据串填满后，根据基准游程长度计算待记录数据串的被使用概率；如果待记录数据串的被使用概率大于第一阈值，根据游程长度以及游程长度的频率计算所有已记录数据串的被替换概率，将被替换概率最大的已记录数据串替换为待记录数据串，实现对编码表的更新；否则不对编码表进行更新。本发明专利技术通过对再次出现概率不高的数据串进行替换增加编码表中记录的数据串的数量，减小码字的长度进而减少数据量，提高生产数据的压缩效率。产数据的压缩效率。产数据的压缩效率。

【技术实现步骤摘要】
用于MES系统的生产数据智能管理方法


[0001]本专利技术涉及数据压缩存储领域，具体涉及用于MES系统的生产数据智能管理方法。

技术介绍

[0002]MES系统主要负责车间生产管理和调度执行，将生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能集成在统一平台上，通过统一的数据库和网络联接同时为多个部门提供车间管理信息服务。
[0003]MES系统需要管理的生产数据具有数据量大和实时性强的特点，为了节省存储空间，需要对生产数据进行压缩，同时，为了满足生产数据的实时性强的特点，要求采用的压缩方法的压缩效率高同时能够实时压缩。
[0004]LZW编码算法是一种实时性强的无损压缩算法，LZW编码算法的主要思想是把重复出现的数据串联起来组成数据串，并记录到编码表中，以此将较长的数据串直接用一个码字来编码。编码后的数据量的大小取决于码字的长度和被记录在编码表中的数据串的数量，而码字的长度和被记录在编码表中的数据串的数量取决于编码表的大小，由于编码表决定的码字的长度和被记录在编码表中的数据串的数量相矛盾，因此，传统的LZW编码算法的压缩效率有限，如何提高LZW编码算法的压缩效率是目前需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供用于MES系统的生产数据智能管理方法，所述方法包括：获取所有类生产数据；获得生产数据的历史数据序列，将历史数据序列中具有相同取值的生产数据记为一种生产数据，对历史数据序列进行统计，获得包含的生产数据的总种类数量，记为生产数据的种数量；获得所有种生产数据的所有游程长度以及频率；根据生产数据的种数量确定编码表的大小，根据编码表的大小和所有种生产数据设置编码表，编码表包含初始数据和空的数据串；将所有种生产数据的平均游程长度的平均值记为生产数据的基准游程长度；通过编码算法对待编码序列中的所有生产数据进行编码，并将初始数据组成的数据串记录在编码表中，当编码表的数据行被初始数据和初始数据组成的数据串填满后，将编码过程中产生的新的数据串记为待记录数据串，根据基准游程长度计算待记录数据串的被使用概率；判断待记录数据串的被使用概率与第一阈值的大小关系：如果待记录数据串的被使用概率大于第一阈值，将编码表的数据行中已经被记录的所有数据串记为已记录数据串，根据游程长度以及游程长度的频率计算所有已记录数据串的被替换概率，将被替换概率最大的已记录数据串从编码表中删除，将待记录数据串设置在编码表空出的位置上，实现对编码表的更新；如果待记录数据串的被使用概率不大于第一阈值，不对编码表进行更新。
[0006]进一步地，所述获得所有种生产数据的所有游程长度以及频率的步骤包括：对于任意一种生产数据，获得历史数据序列中与该种生产数据相等的所有历史数据，将获得的所有历史数据在历史数据序列中的序号按照从小到大的顺序进行排列，获得排列后的序号序列；将序号序列中后一个序号与前一个序号的差值记为差分值，将序号序列中的所有差分值组成的序列记为该种生产数据的差分序列；对该种生产数据的差分序列进行统计，将差分序列中的每一种差分值作为一个游程长度，获得该种生产数据的所有游程长度，以及每个游程长度对应的频率；获得所有种生产数据的所有游程长度以及频率。
[0007]进一步地，所述根据生产数据的种数量确定编码表的大小的步骤包括：编码表的大小，根据生产数据的种数量确定k，k=，其中，表示以2为底的对数函数，N表示生产数据的种数量，表示四舍五入取整。
[0008]进一步地，所述根据编码表的大小和所有种生产数据设置编码表的步骤包括：设置一个大小为C的空的编码表，编码表有两行，分别为数据行和映射行；对于编码表中的数据行，将生产数据的种数量记为N，将生产数据的所有种生产数据作为数据行的前N个数据，将数据行的前N个数据记为初始数据，将数据行的第N+1个数据到第C个数据记为数据串，当前所有数据串为空；对于编码表中的映射行，将[0,]之间的所有整数从左到右设置在映射行上。
[0009]进一步地，所述根据基准游程长度计算待记录数据串的被使用概率的步骤包括：将所有种生产数据的所有游程长度中最小的游程长度和最大的游程长度分别记为极小游程X和极大游程Y；待记录数据串的被使用概率的具体计算公式为：式中，b表示待记录数据串的被使用概率，表示以自然常数为底的指数函数，n表示待记录数据串中包含的初始数据的数量，为调整系数，X表示极小游程，Y表示极大游程，i表示所有游程长度中的第i个，表示第i个游程长度的长度，j表示待记录数据串中包含的所有初始数据中的第j个，表示待记录数据串中第j个初始数据的第i个游程长度的频率，J表示生产数据的基准游程长度。
[0010]进一步地，所述根据游程长度以及游程长度的频率计算所有已记录数据串的被替换概率的步骤包括：将待记录数据串包含的所有初始数据中的第一个初始数据在待编码序列中的位置记录为第一位置d；对于任意一个已记录数据串，获得该已记录数据串上次在待编码序列上出现时，该已记录数据串包含的所有初始数据中的第一个初始数据在待编码序列中的位置，记为已记录数据串的第二位置q；
对于任意一个已记录数据串，已记录数据串的被替换概率的具体计算公式为：式中，t表示已记录数据串的被替换概率，表示以自然常数为底的指数函数，m表示所有游程长度中的第m个，X表示极小游程，表示第一位置，q表示已记录数据串的第二位置，j表示已记录数据串中包含的所有初始数据中的第j个, n表示已记录数据串中包含的初始数据的数量，h表示所有游程长度中的第h个，Y表示极大游程，表示已记录数据串中第j个初始数据的第m个游程长度的频率。
[0011]进一步地，所述通过编码算法对待编码序列中的所有生产数据进行编码的步骤包括：通过LZW编码算法对待编码序列中的所有生产数据进行编码，获得待编码序列中的所有生产数据的码字，将所有码字组成的码字序列作为待编码序列的编码压缩结果；编码过程为：对于待编码序列中任意一个生产数据，获得该生产数据在编码表的数据行中对应的数据，获得该数据对对应的映射结果，将该映射结果的k位二进制数作为码字。
[0012]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：1、本专利技术设置一个较小的编码表，减小码字的长度进而减少数据量，提高生产数据的压缩效率。
[0013]2、本专利技术通过大量历史数据，获得所有种生产数据的游程长度以及游程长度的频率，根据游程长度以及游程长度的频率计算待记录数据串的被使用概率和所有已记录数据串的被替换概率，将被替换概率最大的已记录数据串从编码表中删除，将待记录数据串设置在编码表空出的位置上，通过对再次出现概率不高的数据串进行替换，来增加编码表中记录的数据串的数量，解决了码字的长度和被记录在编码表中的数据串的数量相矛盾的问题，减少生产数据通过LZW编码算法进行编码后的数据量，提高生产数据的压缩效率。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于MES系统的生产数据智能管理方法，其特征在于，所述方法包括：获取所有类生产数据；获得生产数据的历史数据序列，将历史数据序列中具有相同取值的生产数据记为一种生产数据，对历史数据序列进行统计，获得包含的生产数据的总种类数量，记为生产数据的种数量；获得所有种生产数据的所有游程长度以及频率；根据生产数据的种数量确定编码表的大小，根据编码表的大小和所有种生产数据设置编码表，编码表包含初始数据和空的数据串；将所有种生产数据的平均游程长度的平均值记为生产数据的基准游程长度；通过编码算法对待编码序列中的所有生产数据进行编码，并将初始数据组成的数据串记录在编码表中，当编码表的数据行被初始数据和初始数据组成的数据串填满后，将编码过程中产生的新的数据串记为待记录数据串，根据基准游程长度计算待记录数据串的被使用概率；判断待记录数据串的被使用概率与第一阈值的大小关系：如果待记录数据串的被使用概率大于第一阈值，将编码表的数据行中已经被记录的所有数据串记为已记录数据串，根据游程长度以及游程长度的频率计算所有已记录数据串的被替换概率，将被替换概率最大的已记录数据串从编码表中删除，将待记录数据串设置在编码表空出的位置上，实现对编码表的更新；如果待记录数据串的被使用概率不大于第一阈值，不对编码表进行更新。2.根据权利要求1所述的用于MES系统的生产数据智能管理方法，其特征在于，所述获得所有种生产数据的所有游程长度以及频率的步骤包括：对于任意一种生产数据，获得历史数据序列中与该种生产数据相等的所有历史数据，将获得的所有历史数据在历史数据序列中的序号按照从小到大的顺序进行排列，获得排列后的序号序列；将序号序列中后一个序号与前一个序号的差值记为差分值，将序号序列中的所有差分值组成的序列记为该种生产数据的差分序列；对该种生产数据的差分序列进行统计，将差分序列中的每一种差分值作为一个游程长度，获得该种生产数据的所有游程长度，以及每个游程长度对应的频率；获得所有种生产数据的所有游程长度以及频率。3.根据权利要求1所述的用于MES系统的生产数据智能管理方法，其特征在于，所述根据生产数据的种数量确定编码表的大小的步骤包括：编码表的大小，根据生产数据的种数量确定k，k=，其中，表示以2为底的对数函数，N表示生产数据的种数量，表示四舍五入取整。4.根据权利要求1所述的用于MES系统的生产数据智能管理方法，其特征在于，所述根据编码表的大小和所有种生产数据设置编码表的步骤包括：设置一个大小为C的空的编码表，编码表有两行，分别为数据行和映射行；对于编码表中的数据行，将生产数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红兵，马兴玉，边光裕，肖越桥，张长彬，王宜，魏建伟，张杰，
申请(专利权)人：河南惠强新能源材料科技股份有限公司襄阳惠强新能源材料科技有限公司合肥惠强新能源材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：