基于配置文件的数据管理方法、系统、设备和存储介质与流程

1.本技术涉及数据管理领域，特别是涉及一种基于配置文件的数据管理方法、系统、设备和存储介质。


背景技术：

2.近年来，随着行业的深入探索，控制系统的数据管理不断优化升级：自动化程度不断上升，同时需要满足设计的安全性需求以及人性化需求，这就要求数据管理系统需要不断增加数据采集以及多种数据的控制，数据管理系统的数据量在慢慢扩展，平台软件对于整个数据流的管理成为一个很棘手的问题。针对行业设计的变频器控制系统产生的数据流，由于变流主电路拓扑结构不一致，会出现数据与其他行业不一致，导致平台软件需要根据行业变化而进行软件变更，对于软件管理以及后续软件维护产生了较大成本浪费。
3.现有技术中，平台软件在处理数据流的方式是：按需满足、固化通道。按需设计：每部分模块在实现数据交互的接口中是基于当前项目需求设计，不可变化。固化通道：每个数据只能在固定的通道中传输，不可变化。两类不可变化导致在满足其他项目中需要变更软件，才能完成，虽然整体软件结构一致的，但是产生了软件版本的更迭。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于配置文件的数据管理方法、系统、设备和存储介质。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种基于配置文件的数据管理方法，包括以下步骤：
6.根据数据描述的规则属性进行数据信息的抽离，建立数据对象，并将所述数据对象保存在json配置文件中；
7.通过分离于所述json配置文件的数据管理框架对所述数据对象进行解析，获取所述数据对象的信息并保存；
8.利用所述数据管理框架的驱动接口遍历聚合后所述数据对象的信息；
9.将所述数据对象映射在映射表中，在所述驱动接口触发后，完成所述数据对象的操作。
10.进一步的，所述根据数据描述的规则属性进行数据信息的抽离，建立数据对象，并将所述数据对象保存在json配置文件中，包括：
11.根据面向所述数据对象的协议格式进行数据信息抽离；
12.对所述数据对象按照数据名称、数据格式、数据限定、数据掉电保存属性进行描述；
13.根据轻量级的数据交互格式，通过所述json配置文件存储于所述数据对象。
14.进一步的，所述利用所述数据管理框架的驱动接口遍历聚合后所述数据对象的信息，包括：
15.将所述数据对象的信息读入到所述数据管理框架的软件内存区，等待所述数据管理框架处理信息；
16.所述管理框架对所有数据对象的信息进行遍历，通过不同驱动接口关联配置好的数据对象，实现同一属性数据聚合。
17.进一步的，所述将所述数据对象映射在映射表中，在所述驱动接口触发后，完成所述数据对象的操作，包括：
18.根据所述数据对象的属性值和所述驱动接口的遍历结果，将所述数据对象映射到所述驱动接口对应的映射表中；
19.根据所述数据对象的数据类型、数据最值进行数据读写操作；
20.根据数据对象的数据默认值、数据掉电保存方式，进行数据初始值的设置；
21.在每个所述驱动接口在触发后，通过所述驱动接口的索引字属性进行数据暴露与数据写入。
22.另一方面，本发明实施例还提供了一种基于配置文件的数据管理系统，包括：
23.数据对象抽离模块，用于根据数据描述的规则属性进行数据信息的抽离，建立数据对象，并将所述数据对象保存在json配置文件中；
24.数据对象解析模块，用于通过分离于所述json配置文件的数据管理框架对所述数据对象进行解析，获取所述数据对象的信息并保存；
25.信息聚合模块，用于利用所述数据管理框架的驱动接口遍历聚合后所述数据对象的信息；
26.数据操作模块，用于将所述数据对象映射在映射表中，在所述驱动接口触发后，完成所述数据对象的操作。
27.进一步的，所述数据对象抽离模块包括信息描述处理单元，所述信息描述处理单元用于：
28.根据面向所述数据对象的协议格式进行数据信息抽离；
29.对所述数据对象按照数据名称、数据格式、数据限定、数据掉电保存属性进行描述；
30.根据轻量级的数据交互格式，通过所述json配置文件存储于所述数据对象。
31.进一步的，所述信息聚合模块包括框架处理单元，所述框架处理单元用于：
32.将所述数据对象的信息读入到所述数据管理框架的软件内存区，等待所述数据管理框架处理信息；
33.所述管理框架对所有数据对象的信息进行遍历，通过不同驱动接口关联配置好的数据对象，实现同一属性数据聚合。
34.进一步的，所述数据操作模块包括接口处理单元，所述接口处理单元用于：
35.根据所述数据对象的属性值和所述驱动接口的遍历结果，将所述数据对象映射到所述驱动接口对应的映射表中
36.根据所述数据对象的数据类型、数据最值进行数据读写操作；
37.根据数据对象的数据默认值、数据掉电保存方式，进行数据初始值的设置；
38.在每个所述驱动接口在触发后，通过所述驱动接口的索引字属性进行数据暴露与数据写入。
39.本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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以下步骤：
40.据数据描述的规则属性进行数据信息的抽离，建立数据对象，并将所述数据对象保存在json配置文件中；
41.通过分离于所述json配置文件的数据管理框架对所述数据对象进行解析，获取所述数据对象的信息并保存；
42.利用所述数据管理框架的驱动接口遍历聚合后所述数据对象的信息；
43.将所述数据对象映射在映射表中，在所述驱动接口触发后，完成所述数据对象的操作。
44.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
45.据数据描述的规则属性进行数据信息的抽离，建立数据对象，并将所述数据对象保存在json配置文件中；
46.通过分离于所述json配置文件的数据管理框架对所述数据对象进行解析，获取所述数据对象的信息并保存；
47.利用所述数据管理框架的驱动接口遍历聚合后所述数据对象的信息；
48.将所述数据对象映射在映射表中，在所述驱动接口触发后，完成所述数据对象的操作。
49.本技术的有益效果是：本发明实施例公开了一种基于配置文件的数据管理方法、系统、设备和存储介质，该方法是将数据对象与软件操作行为分离，数据对象信息保存在json配置文件中，平台软件上电初始化解析数据流对象内容，实现软件操作行为与数据对象绑定，软件运行过程中，借助驱动相关嵌入式接口完成数据交互信息。通过这种分离设计，数据对象可以增添删减、可以变化通道，扩展模式下，每个数据可以改变在调试上位机的界面显示ui，以此满足多类变频器对控制系统的方案需求。实现了同一个版本软件，可以兼容多类行业需求，满足不同电传动控制系统，实现软件版本统一；减少软件变更，通过配置文件可以实现软件变更，对软件行为本身不进行变化，减少软件故障率，并且提高软件可扩展性，此外，还可以解决数据交互信息中信息不对称的问题。
附图说明
50.图1为一个实施例中公开的一种基于配置文件的数据管理方法的流程示意图；
51.图2为一个实施例中公开的数据对象的信息描述处理的流程示意图；
52.图3为一个实施例中利用数据管理框架进行数据遍历聚合的流程示意图；
53.图4为一个实施例中依据数据对象属性进行数据操作的流程示意图；
54.图5为一个实施例中一种基于配置文件的数据管理系统的结构框图；
55.图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
56.各个行业的数据流不尽相同，而在同一控制系统的时候，数据流的修改成为软件变更的一种重要部分，为了解决数据流变化导致软件变化，减少软件变更，统一软件，提出
以数据对象为根本，建立数据管理方案；自身控制系统驱动控制单元在与其他公司的控制器进行总线通信过程，每个公司设计的协议地址会出现不一致的情况需要变更软件，针对这一问题，为了兼容所有公司的总线通信协议，提出数据与驱动接口解耦机制，建立映射表。控制系统软件中每个组件与每个组件的数据交互所使用的通道传输的数据内容，往往是限制在同一个通道，对于项目应用过程中，无法做到变动通道可能会导致硬件接线进行变动，这在现场应用中往往比较难以实现，针对这一问题，提出组件交互过程以映射数据为交互对象。
57.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于配置文件的数据管理方法，包括以下步骤：
58.步骤101，根据数据描述的规则属性进行数据信息的抽离，建立数据对象，并将所述数据对象保存在json配置文件中；
59.步骤102，通过分离于所述json配置文件的数据管理框架对所述数据对象进行解析，获取所述数据对象的信息并保存；
60.步骤103，利用所述数据管理框架的驱动接口遍历聚合后所述数据对象的信息；
61.步骤104，将所述数据对象映射在映射表中，在所述驱动接口触发后，完成所述数据对象的操作。
62.json(javascript object notation)是一种轻量级的数据交换格式。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。它基于javascript的一个子集。json采用完全独立于语言的文本格式，但是也使用了类似于c语言家族的习惯(包括c,c++,c#,java,javascript,perl,python等)，这些特性使json成为理想的数据交换语言。
63.具体地，面向数据对象协议格式，以数据内容为核心，建立数据属性：数据的大小、数据格式、数据方向等，数据管理框架根据数据属性进行同类数据的整合、勾连嵌入式驱动接口，完成数据部署。数据对象与软件操作行为分离，在设计软件框架过程中，软件操作行为的操作对象，不再是具体硬件地址或者具体变量，操作对象与软件操作行为进行一定的隔离，建立映射机制，在初始化解析完成配置文件后，与实体变量建立映射关系。本技术实现了同一个项目软件协议变更，只影响软件配置文件(json)，软件自身不涉及变更，极大降低软件管控流程以及后期项目软件维护时间成本；新项目软件设计，可以构建新的软件配置文件，依据变流器主电路拓扑，快速搭建新的数据流协议，不必进行重新测试，减少开发时间，同时对于软件的质量有一定的保障。数据流可配置化，控制软件在此框架基础上进行设计，对于数据通道的细微调整带来极大的便利性。
64.此外，将数据对象与软件操作行为分离，数据对象信息保存在json配置文件中，平台软件上电初始化解析数据流对象内容，实现软件操作行为与数据对象绑定，软件运行过程中，借助驱动相关嵌入式接口完成数据交互信息。通过这种分离设计，数据对象可以增添删减、可以变化通道，扩展模式下，每个数据可以改变在调试上位机的界面显示ui，以此满足多类变频器对控制系统的方案需求。实现了同一个版本软件，可以兼容多类行业需求，满足不同电传动控制系统，实现软件版本统一；减少软件变更，通过配置文件可以实现软件变更，对软件行为本身不进行变化，减少软件故障率，并且提高软件可扩展性，此外，还可以解决数据交互信息中信息不对称的问题。
65.在一个实施例中，如图2所示，数据对象的信息描述处理的流程包括：
66.步骤201，根据面向所述数据对象的协议格式进行数据信息抽离；
67.步骤202，对所述数据对象按照数据名称、数据格式、数据限定、数据掉电保存属性进行描述；
68.步骤203，根据轻量级的数据交互格式，通过所述json配置文件存储于所述数据对象。
69.具体地，数据在嵌入式硬件平台采集或者给定下发，以此实现整个变频器的控制。整个系统中，实时控制以及逻辑控制关注数据的变化以及数据之间的逻辑关系；对于数据流管理而言，主要关注数据的相关属性、数据驱动接口以及索引方式完成数据交互。依据这一软件分工，将每个数据按照相关属性以及软件行为进行抽离，形成数据对象。每个数据对象以以下格式完成描述：1.数据名称：用于表征实际变频器数据代表含义；2.数据格式：根据实际应用经验，数据格式保留：布尔量、无符号八位数、有符号八位数、无符号十六位数、有符号十六位数、无符号32位数据、有符号32位数据共7类数据类型；3.数据限定：最大值、最小值以及默认值三种数据限定数据在起始以及过程中进行实际运行数据的限定，保证相关参数类型数据的范围正确性；4.数据掉电保存属性。
70.在一个实施例中，如图3所示，利用数据管理框架进行数据遍历聚合的流程包括以下步骤：
71.步骤301，将所述数据对象的信息读入到所述数据管理框架的软件内存区，等待所述数据管理框架处理信息；
72.步骤302，所述数据管理框架对所有数据对象的信息进行遍历，通过不同驱动接口关联配置好的数据对象，实现同一属性数据聚合。
73.其中，每个数据对象完成数据基本描述后，所述数据管理框架需要完成数据驱动接口描述，需要映射通信驱动接口，实现一个数据流的流通：驱动接口类型：根据项目嵌入式硬件平台以及平台具备的协议栈类型有关，基于多数硬件平台驱动接口主要为：逻辑控制通信接口、实时控制通信接口、modbus协议栈通信接口、can通信接口、profibus通信接口。根据不同驱动接口设置不通的索引关系，保存不同的配置字用于配置各类驱动接口相关索引设置。
74.具体地，根据数据对象抽离规则，所有数据流信息保存到json配置文件，嵌入式数据管理框架进行配置文件解析，内存区以条目形式保存数据对象的所有信息，管理框架对所有数据框架进行遍历，通过不同驱动接口关联配置数据对象，以此实现同一属性数据聚合，以便后续完成驱动对象数据表映射。
75.在一个实施例中，如图4所示，依据数据对象属性进行数据操作的流程包括：
76.步骤401，根据所述数据对象的属性值和所述驱动接口的遍历结果，将所述数据对象映射到所述驱动接口对应的映射表中；
77.步骤402，根据所述数据对象的数据类型、数据最值进行数据读写操作；
78.步骤403，根据数据对象的数据默认值、数据掉电保存方式，进行数据初始值的设置；
79.步骤404，在每个所述驱动接口在触发后，通过所述驱动接口的索引字属性进行数据暴露与数据写入。
80.具体地，由于数据对象需要映射在对应驱动接口映射表中，根据数据对象属性值，
每类驱动接口遍历所有数据对象，将对象数据对象映射在该驱动接口对应的映射表内。每类驱动接口已经建立好对应数据映射表后，进行数据操作：根据数据类型，数据最大值、最小值进行数据读写操作，根据数据默认值以及数据掉电保存方式，进行数据初始值的设置；在每个驱动接口在触发后，通过索引字属性进行数据暴露与数据写入。
81.应该理解的是，虽然上述流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
82.在一个实施例中，如图5所示，公开了一种基于配置文件的数据管理系统，包括：
83.数据对象抽离模块501，用于根据数据描述的规则属性进行数据信息的抽离，建立数据对象，并将所述数据对象保存在json配置文件中；
84.数据对象解析模块502，用于通过分离于所述json配置文件的数据管理框架对所述数据对象进行解析，获取所述数据对象的信息并保存；
85.信息聚合模块503，用于利用所述数据管理框架的驱动接口遍历聚合后所述数据对象的信息；
86.数据操作模块504，用于将所述数据对象映射在映射表中，在所述驱动接口触发后，完成所述数据对象的操作。
87.在一个实施例中，如图5所示，所述数据对象抽离模块501包括信息描述处理单元5011，所述信息描述处理单元5011用于：
88.根据面向所述数据对象的协议格式进行数据信息抽离；
89.对所述数据对象按照数据名称、数据格式、数据限定、数据掉电保存属性进行描述；
90.根据轻量级的数据交互格式，通过所述json配置文件存储于所述数据对象。
91.在一个实施例中，如图5所示，所述信息聚合模块503包括框架处理单元5031，所述框架处理单元5031用于：
92.将所述数据对象的信息读入到所述数据管理框架的软件内存区，等待所述数据管理框架处理信息；
93.所述数据管理框架对所有数据对象的信息进行遍历，通过不同驱动接口关联配置好的数据对象，实现同一属性数据聚合。
94.在一个实施例中，如图5所示，所述数据操作模块504包括接口处理单元5041，所述接口处理单元5041用于：
95.根据所述数据对象的属性值和所述驱动接口的遍历结果，将所述数据对象映射到所述驱动接口对应的映射表中；
96.根据所述数据对象的数据类型、数据最值进行数据读写操作；
97.根据数据对象的数据默认值、数据掉电保存方式，进行数据初始值的设置；
98.在每个所述驱动接口在触发后，通过所述驱动接口的索引字属性进行数据暴露与
数据写入。
99.关于基于配置文件的数据管理系统的具体限定可以参见上文中对于基于配置文件的数据管理方法的限定，在此不再赘述。上述基于配置文件的数据管理系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
100.图6示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。如图6所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现权限异常检测方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行权限异常检测方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
101.本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
102.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
103.根据数据描述的规则属性进行数据信息的抽离，建立数据对象，并将所述数据对象保存在json配置文件中；
104.通过分离于所述json配置文件的数据管理框架对所述数据对象进行解析，获取所述数据对象的信息并保存；
105.利用所述数据管理框架的驱动接口遍历聚合后所述数据对象的信息；
106.将所述数据对象映射在映射表中，在所述驱动接口触发后，完成所述数据对象的操作。
107.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
108.根据面向所述数据对象的协议格式进行数据信息抽离；
109.对所述数据对象按照数据名称、数据格式、数据限定、数据掉电保存属性进行描述；
110.根据轻量级的数据交互格式，通过所述json配置文件存储于所述数据对象。
111.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
112.将所述数据对象的信息读入到所述数据管理框架的软件内存区，等待所述数据管理框架处理信息；
113.所述管理框架对所有数据对象的信息进行遍历，通过不同驱动接口关联配置好的数据对象，实现同一属性数据聚合。
114.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
115.根据所述数据对象的属性值和所述驱动接口的遍历结果，将所述数据对象映射到所述驱动接口对应的映射表中；
116.根据所述数据对象的数据类型、数据最值进行数据读写操作；
117.根据数据对象的数据默认值、数据掉电保存方式，进行数据初始值的设置；
118.在每个所述驱动接口在触发后，通过所述驱动接口的索引字属性进行数据暴露与数据写入。
119.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
120.根据数据描述的规则属性进行数据信息的抽离，建立数据对象，并将所述数据对象保存在json配置文件中；
121.通过分离于所述json配置文件的数据管理框架对所述数据对象进行解析，获取所述数据对象的信息并保存；
122.利用所述数据管理框架的驱动接口遍历聚合后所述数据对象的信息；
123.将所述数据对象映射在映射表中，在所述驱动接口触发后，完成所述数据对象的操作。
124.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
125.根据面向所述数据对象的协议格式进行数据信息抽离；
126.对所述数据对象按照数据名称、数据格式、数据限定、数据掉电保存属性进行描述；
127.根据轻量级的数据交互格式，通过所述json配置文件存储于所述数据对象。
128.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
129.将所述数据对象的信息读入到所述数据管理框架的软件内存区，等待所述数据管理框架处理信息；
130.所述管理框架对所有数据对象的信息进行遍历，通过不同驱动接口关联配置好的数据对象，实现同一属性数据聚合。
131.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
132.根据所述数据对象的属性值和所述驱动接口的遍历结果，将所述数据对象映射到所述驱动接口对应的映射表中；
133.根据所述数据对象的数据类型、数据最值进行数据读写操作；
134.根据数据对象的数据默认值、数据掉电保存方式，进行数据初始值的设置；
135.在每个所述驱动接口在触发后，通过所述驱动接口的索引字属性进行数据暴露与数据写入。
136.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。
137.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
138.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护
范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。