量化數據存儲方法
2023-05-05 04:06:46 1
專利名稱：量化數據存儲方法
技術領域：
本發明涉及一種數據存儲技術，具體說是一種針對數位化設備的量化數據存儲 方法。
背景技術：
數位化設備都會涉及到數據保存問題，一般的儀器設備是將浮點或雙精度的 數據直接按二進位形式或ASCII碼存檔，有些設備會加入一些附加信息(如採集時間 等)。其缺點是單條記錄的數據量可能會比較大，如果儀器設備24小時*365天不停 運轉，實時保存數據的話需要消耗大量硬碟空間。如不實時保存數據，這對某些應用領 域(如地震觀測等)，可能會錯過觀測時機和有價值的觀測數據。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術的不足，提供一種在保證大容 量數據信息完整的前提下，佔用儲存空間相對較小的量化數據存儲方法。本發明解決上述技術問題採用的技術方案是一種量化數據存儲方法，其特徵 是其首先根據量化數據的量化位(8比特，16比特，24比特，32比特)確定保存的數 據量，明確相關附加信息，直接存儲量化數據；將所需要的附加信息規範至兩個字節的 存儲容量，附加信息超出兩字節的部分，高位整理到輔助位中保存，附加信息不足一個 字節直接將其整合至輔助位中；量化數據記錄每天保存一個文件，通過文件名識別年月 日信息以及其他數據共有信息。本發明預留一個字節作為保留位和擴展位，用於添加額外的附加信息。這樣， 可在不影響原有數據存儲的基礎上添加額外的附加信息。本發明存儲方法，所需存儲的量化數據量大大縮小，存儲器能存儲更多的數 據；單條記錄可通過保留位調整成偶數，有利於存儲器的尋道操作，提高了系統性能。 文件格式清晰儲存合理，且有很好的靈活性和擴展性，針對不同需要可以設計不同的記 錄方式。可預留一到兩個字節作為保留位和擴展位，在不影響原有數據存儲的基礎上添 加額外的附加信息。根據採集設備的計算公式可還原出模擬數據。對照現有技術，本發 明的有益效果是單條記錄所佔空間較小，且空間利用充分，即便長時間存儲數據也不 會造成存儲空間浪費；數據信息量豐富，便於分析；基本記錄以字節為單位，便於加密 保護；如果還原數據的公式有誤就無法恢復數據，有利於數據保護。本發明通過對數字 化設備的量化數據及其附加信息直接保存，有效的實現了數據量一定的情況下用相對較 小的存儲空間保存數據的目的，可廣泛應用到各個需要進行數據化數據採集存儲、分析 的場合。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步描述。
本發明一種量化數據存儲方法，其首先根據量化數據的量化位(8比特，16比 特，24比特，32比特)確定保存的數據量，明確相關附加信息，直接存儲量化數據；將 所需要的附加信息規範至兩個字節的存儲容量，附加信息超出兩字節的部分，高位整理 到輔助位中保存，附加信息不足一個字節直接將其整合至輔助位中；量化數據記錄每天 保存一個文件，通過文件名識別年月日信息以及其他數據共有信息。下面以在地震監測儀器的數據保存為例說明具體實施方案。地震監測儀安裝在野外，常年24小時不間斷對數據信號進行採集保存，無人值 守，採集的數據量較大，但存儲空間和網線數據傳輸速率有限。本發明地震監測儀量化數據存儲方法，首先根據實際數據採集的要求，根據量 化數據的量化位確定保存的數據量，明確相關附加信息。地震監測儀需要保存3路採樣 數據，這其中採樣數據是16比特量化，也就是需要兩個字節保存，採用3個short型變量
(兩字節)存儲，直接存儲的量化數據。本實施例中附加信息有採樣率、時間戳、數據點的序號、每秒數據的分割標記 和放大倍數。本發明將所需要的附加信息規範至兩個字節的存儲容量，附加信息超出兩 字節的部分，高位整理到輔助位中保存，附加信息不足一個字節直接將其整合至輔助位 中。其中採樣率要求範圍在Ο-lOOk，即最少需要17位存儲空間。對應的數據點序號最 大值同樣是100k，將兩者疊加，那麼第一個數據點的數值就是採樣率，這樣兩個附加信 息最多需要18位存儲空間，用一個short型變量(兩字節，16位)存儲會有高位溢出， 高2位的信息需要保存在輔助位中。附加信息中的時間戳就是經過的秒數，一天中最大 的秒數為86400，其二進位形式為10101000110000000。針對時間戳這個附加信息，將其 分離保存低16位保存於一個short型(兩字節)的變量中，最高位保存於輔助位中。放 大倍數為1、2、5、10，最多佔用4位空間，因此無需單獨設立變量，可將其直接保存於 輔助位中。綜上所述可以設定一個字節(8位)的輔助位，以上各項共佔用了 7位，空 餘一位可作為每秒數據的分割標記，1為一秒的起始數據，0則不是。本發明量化數據記錄每天保存一個文件，通過文件名識別年月日信息以及其他 數據共有信息。將每天的數據保存一個文件，通過文件名(如20100915.dbt)來識別年 月日信息，這樣就可以完整的記錄數據信息。本發明還預留一個字節作為保留位和擴展位，用於添加額外的附加信息。這 樣，可在不影響原有數據存儲的基礎上添加額外的附加信息。單條記錄通過保留位調整 成偶數。本實施例以上共用了 5個short型變量和一個字節的BYTE型變量共11個字節， 再設立一個字節的變量作為保留位以備以後擴展，這樣每條記錄共12個字節，符合計算 機磁碟尋道的優化機制(字節數應為偶數)。當需要讀取所存儲的量化數據時，根據相應轉換公式進行計算就能得出所需要 的模擬數據。這裡公式為當數據小於32768時，信號電壓=(量化數據/65536) *20 ； 當數據大於或等於32768時，信號電壓=[(65536 -量化數據)/65536]*20。本發明通過對數位化設備的量化數據及其附加信息直接保存的方法，有效的實 現了數據量一定的情況下用相對較小的存儲空間保存數據的目的，可廣泛應用到各個需 要進行數據化數據採集存儲、分析的場合。
權利要求
1.一種量化數據存儲方法，其特徵是其首先根據量化數據的量化位(8比特，16 比特，24比特，32比特)確定保存的數據量，明確相關附加信息，直接存儲量化數據； 將所需要的附加信息規範至兩個字節的存儲容量，附加信息超出兩字節的部分，高位整 理到輔助位中保存，附加信息不足一個字節直接將其整合至輔助位中；量化數據記錄每 天保存一個文件，通過文件名識別年月日信息以及其他數據共有信息。
2.根據權利要求1所述量化數據存儲方法，其特徵是還預留一個字節作為保留位 和擴展位，用於添加額外的附加信息。
3.根據權利要求1所述量化數據存儲方法，其特徵是單條記錄通過保留位調整成 偶數。
全文摘要
本發明涉及一種量化數據存儲方法，其首先根據量化數據的量化位確定保存的數據量，明確相關附加信息，直接存儲量化數據；將所需要的附加信息規範至兩個字節的存儲容量，附加信息超出兩字節的部分，高位整理到輔助位中保存，附加信息不足一個字節直接將其整合至輔助位中；量化數據記錄每天保存一個文件，通過文件名識別年月日信息以及其他數據共有信息。本發明通過對數位化設備的量化數據及其附加信息直接保存，有效的實現了數據量一定的情況下用相對較小的存儲空間保存數據的目的，可廣泛應用到各個需要進行數據化數據採集存儲、分析的場合。
文檔編號G06F12/00GK102012865SQ201010521449
公開日2011年4月13日 申請日期2010年10月27日 優先權日2010年10月27日
發明者廉斌, 陳培生 申請人:威海威高電子工程有限公司