【技术实现步骤摘要】
本申请涉及数据压缩传输，具体涉及一种工业自动化变频器运行数据传输方法、系统及设备。
技术介绍
1、工业自动化变频器是工业生产中实现电机调速和节能运行的关键设备，主要通过改变电源的频率和电压，对交流电机的转速和转矩进行精准控制，进而提高生产效率和保证生产质量。工业自动化变频器在制造业、电力行业和石油化工行业有着重要应用，其中工业自动化变频器运行数据的准确传输对于实现智能化生产、优化设备性能以及发现故障至关重要，例如可以通过采用更先进的编码方式、优化数据帧结构、利用数据压缩技术以及多线程或多进程技术等，来提高数据传输的速度和实时性，以满足工业自动化系统对快速响应的要求。
2、随着传感器技术、通信技术和数据处理技术的进步，越来越多的先进手段应用于变频器运行数据的采集和传输，但是变频器常应用于复杂恶劣的工况，如高负荷、长时间运行等，这就要求数据传输稳定可靠，并能适应不同的环境条件，而利用传统的zstd（zstandard）算法对变频器的运行数据进行压缩传输的过程中未考虑不同运行数据的响应变化关系，导致设置的字典编码区不能有效反映数据变化特征，降低变频器运行数据压缩编码的效率，进而影响变频器运行数据的传输效率。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请的目的在于提供一种工业自动化变频器运行数据传输方法、系统及设备，所采用的技术方案具体如下：
2、第一方面，本申请实施例提供了一种工业自动化变频器运行数据传输方法，包括以下步骤：
3、获取工业自动化变频器
4、基于每种运行数据的运行数据序列在各滑动窗口下数据的波动程度筛选待选窗口，基于各待选窗口中运行数据的采集时刻构建每种运行数据的分割区间；
5、根据各分割区间的端点对运行数据序列进行划分得到每种运行数据的短时运行序列；
6、对于同种运行数据的各短时运行序列，根据各短时运行序列与其他短时运行序列关于数据变化情况的差异，结合各短时运行序列与其他短时运行序列的距离，获取各短时运行序列的响应差异值；
7、每种运行数据的所有短时运行序列的响应差异值组成每种运行数据的响应差异向量，通过分析每种运行数据与其他运行数据的响应差异向量之间的相似度，确定每种运行数据进行压缩编码变化响应的关联系数；
8、基于所述关联系数确定每种运行数据进行压缩时的字典编码区长度，利用压缩算法对变频器的运行数据进行压缩传输。
9、优选的，所述多种运行数据包括工业自动化变频器运行过程中的电流、电压、温度、振动频率和电源频率，将采集的每种运行数据按照时间升序排列分别组成各运行数据序列。
10、优选的，所述待选窗口的筛选进一步包括：针对每种运行数据的运行数据序列的所有滑动窗口，对所有滑动窗口的变异系数进行阈值分割，将变异系数大于分割阈值所对应的滑动窗口作为待选窗口。
11、优选的，所述每种运行数据的分割区间的确定过程为：将每种运行数据的每个待选窗口中运行数据采集时刻的最小值和最大值所组成的区间均作为每种运行数据的分割区间。
12、优选的，所述获取各短时运行序列的响应差异值包括：
13、对于同种运行数据的各短时运行序列，分析各短时运行序列与其他各短时运行序列之间的距离，并计算各短时运行序列与其他各短时运行序列的变异系数之间的差异，记为变异系数差；基于所述距离及所述变异系数差，确定各短时运行序列的响应差异值。
14、优选的，所述响应差异值进一步为各短时运行序列与其他所有短时运行序列的所述距离和所述变异系数差的乘积取平均值。
15、优选的，所述每种运行数据进行压缩编码变化响应的关联系数为每种运行数据与其他所有运行数据的影响差异向量之间相似度的平均值。
16、优选的，所述每种运行数据进行压缩时的字典编码区长度的表达式为：
17、，其中表示每种运行数据进行压缩时的字典编码区长度；为预设常数参数；表示每种运行数据进行压缩编码变化响应的关联系数；表示四舍五入取整函数。
18、第二方面，本申请实施例还提供了一种工业自动化变频器运行数据传输系统，所述系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述方法的步骤。
19、第三方面，本申请实施例还提供了一种工业自动化变频器运行数据传输设备，所述传输设备包括：
20、变频器运行数据获取模块，用于获取工业自动化变频器运行过程中的多种运行数据，并分别组成各运行数据序列；
21、运行数据分析模块，基于每种运行数据的运行数据序列在各滑动窗口下数据的波动程度筛选待选窗口，基于各待选窗口中运行数据的采集时刻构建每种运行数据的分割区间；
22、根据各分割区间的端点对运行数据序列进行划分得到每种运行数据的短时运行序列；
23、对于同种运行数据的各短时运行序列，根据各短时运行序列与其他短时运行序列关于数据变化情况的差异，结合各短时运行序列与其他短时运行序列的距离，获取各短时运行序列的响应差异值；
24、每种运行数据的所有短时运行序列的响应差异值组成每种运行数据的响应差异向量，通过分析每种运行数据与其他运行数据的响应差异向量之间的相似度，确定每种运行数据进行压缩编码变化响应的关联系数；
25、运行数据压缩传输模块，基于所述关联系数确定每种运行数据进行压缩时的字典编码区长度，利用压缩算法对变频器的运行数据进行压缩传输。
26、由以上可见，本申请提供的一种工业自动化变频器运行数据传输方法、系统及设备，至少具有如下有益效果：
27、本申请考虑到变频运行过程中在不同的运行阶段的运行状态变化特征存在差异，导致采集的变频器运行数据的频繁响应的特征不同，影响利用zstd（zstandard）算法对变频器的运行数据进行压缩传输处理时的传输效率；
28、针对上述问题，本申请通过数据采集设备采集变频器运行过程中的运行数据，并基于每种运行数据的在不同时间区间的响应变化差异与关联变化差异，对时间区间进行划分，并基于划分结果对不同运行数据进行分组，其有益效果在于考虑变频器在不同运行状态下的响应特征的差异，提高对每种运行数据频繁响应变化特征提取的准确性；
29、进一步的，基于不同运行数据的划分结果进行响应特征分析，得到每种运行数据响应差异特征，通过响应差异特征对不同运行数据做相同划分时的关联偏差结果进行分析，其有益效果在于综合考虑在不同运行阶段不同运行数据之间的频繁响应的关联特征，进而准确对每种数据进行压缩过程的频繁响应复杂特征进行分析，自适应确定压缩字典编码长度，提高对工业自动化变频器运行数据的压缩传输效率。
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1.一种工业自动化变频器运行数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种工业自动化变频器运行数据传输方法，其特征在于，所述多种运行数据包括工业自动化变频器运行过程中的电流、电压、温度、振动频率和电源频率，将采集的每种运行数据按照时间升序排列分别组成各运行数据序列。
3.如权利要求1所述的一种工业自动化变频器运行数据传输方法，其特征在于，所述待选窗口的筛选进一步包括：针对每种运行数据的运行数据序列的所有滑动窗口，对所有滑动窗口的变异系数进行阈值分割，将变异系数大于分割阈值所对应的滑动窗口作为待选窗口。
4.如权利要求1所述的一种工业自动化变频器运行数据传输方法，其特征在于，所述每种运行数据的分割区间的确定过程为：将每种运行数据的每个待选窗口中运行数据采集时刻的最小值和最大值所组成的区间均作为每种运行数据的分割区间。
5.如权利要求1所述的一种工业自动化变频器运行数据传输方法，其特征在于，所述获取各短时运行序列的响应差异值包括：
6.如权利要求5所述的一种工业自动化变频器运行数据传输方法，其特征在于，
7.如权利要求1所述的一种工业自动化变频器运行数据传输方法，其特征在于，所述每种运行数据进行压缩编码变化响应的关联系数为每种运行数据与其他所有运行数据的影响差异向量之间相似度的平均值。
8.如权利要求1所述的一种工业自动化变频器运行数据传输方法，其特征在于，所述每种运行数据进行压缩时的字典编码区长度的表达式为：
9.一种工业自动化变频器运行数据传输系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任意一项所述方法的步骤。
10.一种工业自动化变频器运行数据传输设备，其特征在于，所述传输设备包括：
...【技术特征摘要】
1.一种工业自动化变频器运行数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种工业自动化变频器运行数据传输方法，其特征在于，所述多种运行数据包括工业自动化变频器运行过程中的电流、电压、温度、振动频率和电源频率，将采集的每种运行数据按照时间升序排列分别组成各运行数据序列。
3.如权利要求1所述的一种工业自动化变频器运行数据传输方法，其特征在于，所述待选窗口的筛选进一步包括：针对每种运行数据的运行数据序列的所有滑动窗口，对所有滑动窗口的变异系数进行阈值分割，将变异系数大于分割阈值所对应的滑动窗口作为待选窗口。
4.如权利要求1所述的一种工业自动化变频器运行数据传输方法，其特征在于，所述每种运行数据的分割区间的确定过程为：将每种运行数据的每个待选窗口中运行数据采集时刻的最小值和最大值所组成的区间均作为每种运行数据的分割区间。
5.如权利要求1所述的一种工业自动化变频器运行数据传输方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：余道义，
申请(专利权)人：深圳市安科讯电子制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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