模拟量信号快速存储方法和装置与流程

本发明涉及核电站信号处理的技术领域，尤其涉及一种模拟量信号快速存储方法和装置。

背景技术：

核电站中故障录波指核电站仪控系统能够在预设触发条件下，以预定的模拟量的采样速率，对模拟量点在触发条件满足的瞬间前后一段时间的实时数据进行自动记录，对于需要高速的采集模拟量，录波数据采集周期为1ms。

因此，本领域技术人员需要一种能够模拟量信号快速存储方案，来满足高速模拟量存储记录，尤其是1ms模拟量的存储记录。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种模拟量信号快速存储方法和装置，实现高速模拟量存储记录，并且还能够保证数据存储在传输过程中的不丢失。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案包括：

本发明一方面提供一种模拟量信号快速存储方法，其特征在于，包括：

s1、主控制单元周期性地向高速模拟量输入模块广播一次数据请求指令，并且所述主控制单元发起数据传输时，在传输的数据中设置有节拍序号；

s2、当某次通讯过程中，所述主控制单元将所述节拍序号设置为n时，所述高速模拟量输入模块回复给所述主控制单元的数据包中需要使用相同的节拍序号n；而下一次通讯过程中，所述主控制单元就将所述节拍序号设置为n+1，所述高速模拟量输入模块回复给所述主控制单元的数据包中使用的节拍序号为n+1；使得所述主控制单元能够区分收到的多个语义相同的数据包。

本发明实施例优选地，当所述高速模拟量输入模块某一周期没有收到所述主控制单元的数据请求指令，则会在所述主控制单元下一拍请求数据时，把两拍数据一同上传给所述主控制单元。

本发明实施例优选地，对于上一拍数据，所述高速模拟量输入模块仍使用当前节拍序号，但置补发标志为1；否则所述主控制单元置补发标志为0。

本发明实施例优选地，如果所述高速模拟量输入模块多个节拍没有收到数据请求指令，则所述高速模拟量输入模块丢弃中间的数据包；在所述高速模拟量输入模块再次收到数据请求指令时，将最近两拍采集的数据发送给所述主控制单元，其中较早的一拍置为补发状态。

本发明实施例优选地，所述主控制单元将收集的数据存储在消息队列中，实时服务器周期性向所述主控制单元发送一次请求数据指令，所述主控制单元返回数据包，所述实时服务器对返回数据包进行解析，然后存储到历史服务器中。

本发明另一方面还提供一种模拟量信号快速存储装置，其特征在于，包括：

高速模拟量输入模块和主控制单元；

其中，所述主控制单元设置成周期性地向所述高速模拟量输入模块广播一次数据请求指令，所述主控制单元设置成发起数据传输时，在传输的数据中设置有节拍序号；

当某次通讯过程中，所述主控制单元设置成将所述节拍序号设置为n时，所述高速模拟量输入模块设置成回复给所述主控制单元的数据包中需要使用相同的节拍序号n；而下一次通讯过程中，所述主控制单元就设置成将所述节拍序号设置为n+1，所述高速模拟量输入模块设置成回复给所述主控制单元的数据包中使用的节拍序号为n+1；使得所述主控制单元能够区分收到的多个语义相同的数据包。

本发明实施例优选地，所述高速模拟量输入模块设置成，当某一周期没有收到所述主控制单元的数据请求指令，则会在所述主控制单元下一拍请求数据时，把两拍数据一同上传给所述主控制单元。

本发明实施例优选地，对于上一拍数据，所述高速模拟量输入模块设置成仍使用当前节拍序号，但置补发标志为1；否则所述主控制单元置补发标志为0。

本发明实施例优选地，所述高速模拟量输入模块设置成如果多个节拍没有收到数据请求指令，则所述高速模拟量输入模块丢弃中间的数据包；在所述高速模拟量输入模块再次收到数据请求指令时，将最近两拍采集的数据发送给所述主控制单元，其中较早的一拍置为补发状态。

本发明实施例优选地，所述装置还包括存储实时数据的实时服务器和存储解析后数据的历史服务器；所述主控制单元还设置成将收集的数据存储在消息队列中，所述实时服务器周期性向所述主控制单元发送一次请求数据指令，所述主控制单元返回数据包，所述实时服务器对返回数据包进行解析，然后存储到所述历史服务器中。

采用本申请提供的上述技术方案，可以获得以下有益效果中至少一种：

1、在主控制单元和高速模拟量输入模块的数据传输过程中，通过节拍序号，可以区分短时间内收到的多个语义相同的数据包。

2、对于上一拍数据，高速模拟量输入模块仍使用当前节拍序号，但置补发标志为1；否则mpu置补发标志为0；这样既可以保证采集到得数据不丢包，同时进一步保证数据包能够得到有效区分。

3、对于需要高速的采集模拟量，如果录波数据采集周期为1ms；这样即使主控制单元广播数据请求指令的周期大于1ms，同样可以在短时间内，通过节拍序号收到的多个语义相同的数据包，能够实现主控制单元能够采集高速模拟量输入模块。

发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

图1为本发明实施例提供一种核电站中高速模拟量数据采集系统的示意框图。

图2为本发明实施例提供一种量信号快速存储装置的示意框图。

图3为本发明实施例提供一种量信号快速存储方法的流程图。

图4为本发明实施例提供一种核电站中高速模拟量数据组成示意图。

图5为本发明实施例提供一种核电站中高速模拟量数据mpu返回数据包的头结构示意图。

图6为本发明实施例提供一种核电站中高速模拟量数据mpu返回数据包的数据体结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本发明，而非对本发明的限定性解释；并且只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组控制器可执行指令的控制系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

下面通过附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细描述：

实施例

如图1所述，本实施例提供的一种核电站中高速模拟量数据采集系统包括level1和level2，其中level1指由mpu(全称mainprocessunit，主控制单元)、haic(highspeedanaloginputcard，高速模拟量输入卡，下文也称高速模拟量输入模块)和电源模块等构成的系统，负责数据处理；level2主要指由操作员站和服务器等构成的系统，实时服务器负责对level1采集到得数据进行存储；系统网，设置成连接数据采集系统和数据处理系统的网络；管理网设置成连接数据处理系统和数据显示系统的网络。

如图2所示，本实施例提供一种模拟量信号快速存储装置100，该装置100包括：

高速模拟量输入模块120和主控制单元110；

其中，主控制单元110设置成周期性地向高速模拟量输入模块120广播一次数据请求指令，主控制单元110设置成发起数据传输时，在传输的数据中设置有节拍序号；

主控制单元110按照自定义的通讯协议，周期性地向高速模拟量输入模块120广播一次数据请求指令，主控制单元110接收到主控制单元110广播的数据请求指令后，与主控制单元110建立通讯连接，准备数据传输；并且主控制单元110设置成发起数据传输时，在传输的数据中设置有节拍序号，节拍序号的作用设置成，可以在短时间内将多个数据包进行标识，使得高速模拟量输入模块120即使在非常快速传输数据的情况下(例如1ms以内)，主控制单元也能区分每次传输数据包；

当某次通讯过程中，主控制单元110设置成将节拍序号设置为n时，高速模拟量输入模块120设置成回复给主控制单元110的数据包中需要使用相同的节拍序号n；而下一次通讯过程中，主控制单元110就设置成将节拍序号设置为n+1，高速模拟量输入模块120设置成回复给主控制单元110的数据包中使用的节拍序号为n+1；使得主控制单元110能够区分收到的多个语义相同的数据包；

在通讯过程中，假若主控制单元110设置成将节拍序号设置为n，即主控制单元110将发起数据传输的节拍序号设置为n，高速模拟量输入模块120接收到当前传输的高速模拟量输入模块120的内容之后，回复给主控制单元110的数据包中需要使用相同的节拍序号n；并且在下一次通讯过程中，主控制的单元110将节拍号依次加1，由于上次是n，所以这次为n+1，同样地，在下次通讯过程中，高速模拟量输入模块120设置成回复给主控制单元110的数据包中使用的节拍序号为n+1；因此，主控制单元110即使在核电站中故障录波指系统能够在预设触发条件下，对模拟量点在触发条件满足的瞬间前后一段时间的实时数据，也都能够存储，并且能够通过数据中对应的节拍序号区分收到的多个语义相同的数据包。

本实施例优选地，高速模拟量输入模块120设置成，当某一周期没有收到主控制单元110的数据请求指令，则会在主控制单元110下一拍请求数据时，把两拍数据一同上传给主控制单元110。

本实施例优选地，对于上一拍数据，高速模拟量输入模块120设置成仍使用当前节拍序号，但置补发标志为1；否则主控制单元110置补发标志为0。

本实施例优选地，高速模拟量输入模块120设置成如果多个节拍没有收到数据请求指令，则高速模拟量输入模块120丢弃中间的数据包；在高速模拟量输入模块120再次收到数据请求指令时，将最近两拍采集的数据发送给主控制单元110，其中较早的一拍置为补发状态。

本实施例优选地，该装置100还包括存储实时数据的实时服务器和存储解析后数据的历史服务器；主控制单元110还设置成将收集的数据存储在消息队列中，实时服务器周期性向主控制单元110发送一次请求数据指令，主控制单元110返回数据包，实时服务器对返回数据包进行解析，然后存储到历史服务器中。

如图3所示，本实施例提供一种模拟量信号快速存储方法，该方法包括：

s1、主控制单元周期性地向高速模拟量输入模块广播一次数据请求指令，并且主控制单元发起数据传输时，在传输的数据中设置有节拍序号；

主控制单元按照自定义的通讯协议，周期性地向高速模拟量输入模块广播一次数据请求指令，主控制单元接收到主控制单元广播的数据请求指令后，与主控制单元建立通讯连接，准备数据传输；并且主控制单元设置成发起数据传输时，在传输的数据中设置有节拍序号，节拍序号的作用设置成，可以在短时间内将多个数据包进行标识，使得高速模拟量输入模块即使在非常快速传输数据的情况下(例如1ms以内)，主控制单元也能区分每次传输数据包；

s2、当某次通讯过程中，主控制单元将节拍序号设置为n时，高速模拟量输入模块回复给主控制单元的数据包中需要使用相同的节拍序号n；而下一次通讯过程中，主控制单元就将节拍序号设置为n+1，高速模拟量输入模块回复给主控制单元的数据包中使用的节拍序号为n+1；使得主控制单元能够区分收到的多个语义相同的数据包；

在通讯过程中，假若主控制单元设置成将节拍序号设置为n，即主控制单元将发起数据传输的节拍序号设置为n，高速模拟量输入模块接收到当前传输的高速模拟量输入模块的内容之后，回复给主控制单元的数据包中需要使用相同的节拍序号n；并且在下一次通讯过程中，主控制的单元将节拍号依次加1，由于上次是n，所以这次为n+1，同样地，在下次通讯过程中，高速模拟量输入模块设置成回复给主控制单元的数据包中使用的节拍序号为n+1；因此，主控制单元即使在核电站中故障录波指系统能够在预设触发条件下，对模拟量点在触发条件满足的瞬间前后一段时间的实时数据，也都能够存储，并且能够通过数据中对应的节拍序号区分收到的多个语义相同的数据包。

本实施例上述方法中优选地，当高速模拟量输入模块某一周期没有收到主控制单元的数据请求指令，则会在主控制单元下一拍请求数据时，把两拍数据一同上传给主控制单元。

本实施例上述方法中优选地，对于上一拍数据，高速模拟量输入模块仍使用当前节拍序号，但置补发标志为1；否则主控制单元置补发标志为0。

本实施例上述方法中优选地，如果高速模拟量输入模块多个节拍没有收到数据请求指令，则高速模拟量输入模块丢弃中间的数据包；在高速模拟量输入模块再次收到数据请求指令时，将最近两拍采集的数据发送给主控制单元，其中较早的一拍置为补发状态。

本实施例上述方法中优选地，主控制单元将收集的数据存储在消息队列中，实时服务器周期性向主控制单元发送一次请求数据指令，主控制单元返回数据包，实时服务器对返回数据包进行解析，然后存储到历史服务器中。

更具体地，如图4所示，上述实施方式中，mpu与haic传输层采用自定义的通讯格式，包括协议头和数据区两部分：

mpu与haic之间的所有通讯都是由mpu发起的，mpu每25ms向haic广播一次数据请求指令，mpu发起数据传输时需要设置节拍序号ticknum；假定一次通讯过程中mpu设置节拍序号ticknum为n，则在haic回复的数据包中需要使用相同的序号n；mpu下一次发起数据传输时需要设置序号为n+1，同理，haic回复的数据包的序号变为n+1。通过节拍序号ticknum，mpu和haic可以区分短时间内收到的多个语义相同的数据包。当haic某一周期没有收到mpu的数据请求指令，haic会在下一拍mpu请求数据时把两拍数据一同上传给mpu。此时，对于上一拍数据，haic仍使用当前节拍序号，但置补发标志为1；否则mpu置补发标志为0。如果haic多个节拍没有收到数据请求指令，则haic丢弃中间的数据包，在haic再次收到数据请求指令时，haic将最近两拍采集的数据发送给mpu，其中较早的一拍置为补发状态。这样保证采集到得数据不丢包；mpu将收集的数据存储在消息队列中，实时服务器每200ms向mpu发送一次请求数据指令，mpu返回数据包，服务器队返回数据包进行解析，然后存储到历史文件中。

如图5所示，为本实施例提供一种核电站中高速模拟量数据mpu返回数据包的头结构示意图；如图6所示，为本实施例提供一种核电站中高速模拟量数据mpu返回数据包的数据体结构示意图。其中，包头中有“起始流水号”和“上传p拍数”字段，根据这两个字段判断当前传递的数据包是否正确；“起始流水号”判断包是否连续，“上传拍数”判断包是否完整；如果上传数据包错误，则会请求重发；这样保证数据包不丢失。

采用本申请提供的上述技术方案，可以获得以下有益效果中至少一种：

1、在主控制单元和高速模拟量输入模块的数据传输过程中，通过节拍序号，可以区分短时间内收到的多个语义相同的数据包。

2、对于上一拍数据，高速模拟量输入模块仍使用当前节拍序号，但置补发标志为1；否则mpu置补发标志为0；这样既可以保证采集到得数据不丢包，同时进一步保证数据包能够得到有效区分。

3、对于需要高速的采集模拟量，如果录波数据采集周期为1ms；这样即使主控制单元广播数据请求指令的周期大于1ms，同样可以在短时间内，通过节拍序号收到的多个语义相同的数据包，能够实现主控制单元能够采集高速模拟量输入模块。

最后需要说明的是，上述说明仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，都可利用上述揭示的做法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和简单的替换等，这些都属于本发明技术方案保护的范围。