一种基于示功图的压缩方法、系统、电子设备及存储介质与流程

1.本技术属于油田开采技术领域，具体涉及一种基于示功图的压缩方法、系统、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.示功图是油井工作状态的重要表征，近些年来，随着油田数字化建设的推进，基于b/s架构的远程传输系统以及智能示功图诊断技术应用越来越广泛，如何使用较小的数据体快速、准确的将示功图信息刻画出来，满足远程传输和大规模存储变得越来越重要。
3.按照当前的智能识别技术的发展水平，已出现了一些能够直接识别二维图形的方法，如卷积神经网络等，可以直接对原始的二维图形不加改造的进行识别。目前已有将图形识别技术应用到示功图识别上的成功案例，但是示功图的远程传输和大规模存储对示功图的数据量具有严格的要求，特别是一些实时工况监测系统的信息传递和数据保存工作，需要将示功图的信息量严格限制在几个字节以内。而图片的传输和存储规模要远大于一维曲线的传输和存储规模，直接传递图片会对网络造成较大的负担。实际上，即便是使用离散点的形式保存示功图，对于多数系统而言仍过于庞大。另一方面，不仅是上文提到的智能识别方法，其他一些常用的人工或者是智能的识别也需要在示功图信息基本完整的前提下进行。示功图刻画的越精细，诊断结果越可靠。这就需要在示功图的刻画上寻找一种精确刻画和数据量上寻找平衡，即需要找到一种刻画技术，能够使用尽量少的数据，实现尽量完整的示功图描述，能够同时胜任示功图的识别、存储、传输工作。


技术实现要素：

4.基于以上技术问题，本技术提出一种基于示功图的压缩方法、系统、电子设备及存储介质；
5.第一方面，本技术提出一种基于示功图的压缩方法，包括如下步骤：
6.在示功图中设置一个观测点；
7.以所述观测点为中心向四周绘制射线，所述射线所在直线为观测线；
8.获取每条所述观测线与示功图的交点；
9.基于所有所述交点得到每条射线与示功图的有效半径；
10.将所有所述有效半径按照预设顺序排列，以形成压缩后的示功图数组。
11.所述在示功图中设置一个观测点包括：获取标准载荷和标准位移，基于所述标准载荷和所述标准位移设置所述观测点。
12.所述射线与第一方向之间的夹角角度在0到2π之间；每两条相邻的所述射线之间夹角角度相同。
13.所述以所述观测点为中心向四周绘制射线，包括如下步骤：
14.设置初始角度以绘制初始射线；
15.设置相邻射线之间的夹角角度；
16.以所述观测点为中心，以所述相邻射线之间的夹角角度为间隔，以所述初始射线为起始，向所述观测点的四周绘制射线。
17.所述获取每条观测线与示功图的交点，包括如下步骤：
18.逐对判断所述示功图的点对与所述观测线是否存在交点，若是，记录下与所述观测线有交点的点对；
19.基于与所述观测线有交点的点对，得到与所述观测线有交点的点对所在的示功图线段与所述观测线之间的交点；
20.记录所有交点以组成交点集。
21.所述逐对判断所述示功图的点对与所述观测线是否存在交点，包括如下步骤：
22.获取所述点对中的两个点分别在所述观测线上投影差值；
23.获取所述差值的乘积，基于所述乘积的正负关系判断所述点对所在的示功图线段与观测线是否存在交点。
24.所述基于所述乘积的正负关系判断所述点对所在的示功图线段与观测线是否存在交点，包括如下步骤：
25.如果所述乘积大于零，则判断所述点对所在的示功图线段与观测线没有交点；
26.如果所述乘积小于零，则判断所述点对所在的示功图线段与观测线有交点；
27.如果所述乘积等于零，则判断所述点对在观测线上，则所述点对所在的示功图线段与观测线有交点。
28.所述基于所有所述交点得到每条射线与示功图的有效半径，包括如下步骤：
29.获取每条所述观测线上的每个交点与所述观测线之间的距离；
30.判断所述距离的正负单位，并用判断结果标记所述距离；
31.将带有正负标记的距离按照预设规则进行排列，基于排列后的距离得到每条射线与示功图的有效半径。
32.第二方面，本技术提出一种基于示功图的压缩系统，观测点设置模块、射线绘制模块、交点获取模块、有效半径获取模块、数据压缩模块；
33.所述观测点设置模块、射线绘制模块、交点获取模块、有效半径获取模块、数据压缩模块依次顺序相连接；
34.所述观测点设置模块用于在示功图中设置一个观测点；
35.所述射线绘制模块用于以所述观测点为中心向四周绘制射线，所述射线所在直线为观测线；
36.所述交点获取模块用于获取每条所述观测线与示功图的交点；
37.所述有效半径获取模块用于基于所有所述交点得到每条射线与示功图的有效半径；
38.所述数据压缩模块用于将所有所述有效半径按照预设顺序排列，以形成压缩后的示功图数组。
39.所述观测点设置模块，包括：初始射线绘制单元、夹角设置单元、射线绘制单元；
40.所述初始射线绘制单元、夹角设置单元、射线绘制单元依次顺序相连接；
41.所述初始射线绘制单元用于设置初始角度以绘制初始射线；
42.所述夹角设置单元用于设置相邻射线之间的夹角角度；
43.所述射线绘制单元用于以所述观测点为中心，以所述相邻射线之间的夹角角度为间隔，以所述初始射线为起始，向所述观测点的四周绘制射线。
44.所述交点获取模块，包括：点对记录单元、交点集形成单元；
45.所述点对记录单元、交点集形成单元依次顺序相连接；
46.所述点对记录单元用于逐对判断所述示功图的点对与所述观测线是否存在交点，若是，记录下与所述观测线有交点的点对；
47.所述交点集形成单元用于基于与所述观测线有交点的点对，得到与所述观测线有交点的点对所在的示功图线段与所述观测线之间的交点，记录所有交点以组成交点集。
48.所述点对记录单元，包括：差值投影子单元、交点判断子单元；
49.所述差值投影子单元、交点判断子单元依次顺序相连接；
50.所述差值投影子单元用于获取所述点对中的两个点分别在所述观测线上投影差值；
51.所述交点判断子单元用于获取所述差值的乘积，基于所述乘积的正负关系判断所述点对所在的示功图线段与观测线是否存在交点；
52.所述有效半径获取模块，包括：距离获取单元、距离标记单元、有效半径辨别单元；
53.所述距离获取单元、距离标记单元、有效半径辨别单元依次顺序相连接；
54.所述距离获取单元用于获取每条所述观测线上的每个交点与所述观测线之间的距离；
55.所述距离标记单元用于判断所述距离的正负单位，并用判断结果标记所述距离；
56.所述有效半径辨别单元用于将带有正负标记的距离按照预设规则进行排列，基于排列后的距离得到每条射线与示功图的有效半径。
57.第三方面，本技术提出一种电子设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器，所述存储器存储指令，当所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如上所述的基于示功图的压缩方法。
58.第四方面，本技术提出一种存储介质，其存储有可执行指令，所述指令当被执行时使得机器执行如上所述的基于示功图的压缩方法。
59.有益技术效果：
60.本技术提出一套能够快速完成对示功图进行降维刻画的压缩技术，能够在使用尽量少的数据的同时准确的实现对示功图的精确描述，不受抽油方式的限制，能够实现对原始图形的复现，方法简单，易于编程实现。
附图说明
61.图1为本技术实施例的一种基于示功图的压缩方法流程图；
62.图2为本技术实施例的以所述观测点为中心向四周绘制射线流程图；
63.图3为本技术实施例的获取每条所述观测线与示功图的交点流程图；
64.图4为本技术实施例的对判断所述示功图的点对与所述观测线是否存在交点流程图；
65.图5为本技术实施例的判断示功图线段与观测线是否存在交点流程图；
66.图6为本技术实施例的观测线与示功图交点判断示意图；
67.图7为本技术实施例的时交点坐标求解示意图；
68.图8为本技术实施例的时交点坐标求解示意图；
69.图9为本技术实施例的得到每条射线与示功图的有效半径流程图；
70.图10为本技术实施例的标准点选取与半径正负判读示意图；
71.图11为本技术实施例的实验结果对比示意图；
72.图12为本技术实施例的一种基于示功图的压缩系统原理框图；
73.图13为本技术实施例的观测点设置模块内部原理示意图；
74.图14为本技术实施例的交点获取模块内部原理示意图；
75.图15为本技术实施例的点对记录单元内部原理示意图；
76.图16为本技术实施例的有效半径获取模块内部原理示意图。
具体实施方式
77.下面结合附图所示的实施例对本公开作进一步说明。
78.本技术提出一种基于示功图的压缩方法、系统、电子设备及存储介质，其中，示功图分为地面示功图以及泵示功图，地面示功图的数据由专门的仪器测出，由绘制在坐标纸上的一条封闭的光杆载荷-位移曲线来表示，泵示功图是由地面示功图处理之后得到的封闭的柱塞载荷-柱塞位移曲线。通过分析这些曲线的形状特征可以分析当前抽油装置的工作状态。
79.在油井工作中示功图的刻画是否适当尤为重要，对示功图适当的刻画既能够使用尽量少的数据，实现尽量完整的示功图描述，能够同时胜任示功图的识别、存储、传输工作。
80.经本技术发明人研究发现，目前常用的刻画方法主要有两种：一种是使用原始数据，直接处理成载荷(光杆或柱塞)和冲程(光杆或柱塞)两条曲线，将载荷和冲程随时间变化的点作为传输和存储的对象。如果一张示功图上有n个点(n＝1，2，3
…
)，则参与传输和存储的数组长度就会大于等于2n。这种方法能够精确的保存示功图中的所有的信息，但是所需的存储空间较大，对示功图的远程传输和示功图的存储限制较多。另一种刻画方法是提取特征值，即在示功图中挑选能够表征图形特征的参数，用一系列特征参数对示功图进行刻画。这种方法所需要存储的点数远小于第一种方法，如当一个示功图由100个点组成时，第一种方法需要至少200个数据来完成刻画，而第二种方法可能只需要用到20-30个，甚至更少数据就可以完成，但是同时，特征点的提取对示功图信息的准确性影响较大，严重时甚至会干扰后续的分析诊断工作。特征值的提取与抽油装置的运动特征和泵的工作特性影响较大，常规的游梁式抽油机示功图的特征值提取方法不会适用于使用直线电机的塔式抽油机。而技术进步必然会导致抽油装置的进步，每一次改动都有可能导致原有的特征值提取方法不再适用。同时，特征值提取方法处理后的示功图是不可逆的，因此往往只能固定用于一套分析诊断程序，其他程序无法复用，不具备长期存储价值。针对上述问题，本发明提出了一种基于示功图的压缩方法、系统、电子设备及存储介质，能够快速完成对示功图进行降维刻画的压缩技术，能够在使用尽量少的数据的同时准确的实现对示功图的精确描述，不受抽油方式的限制，能够实现对原始图形的复现，方法简单，易于编程实现，具体实施方式如下述实施例所述。
81.第一方面，本技术提出一种基于示功图的压缩方法，能够对示功图进行适当地刻画，既能满足数据传输需求，又能保证识别的准确度，如图1所示，包括如下步骤：
82.步骤s1：在示功图中设置一个观测点；
83.所述在示功图中设置一个观测点包括：获取标准载荷和标准位移，基于所述标准载荷和所述标准位移设置所述观测点，具体过程如下
84.在得到示功图数据之后，首先需要确定当前油井的观测点p
ob
:(x
ob
，y
ob
)，使用下式表示：
[0085][0086]
其中，p
ob
为观测点，x
ob
为观测点p
ob
的x轴坐标，y
ob
为观测点p
ob
的y轴坐标，f0为观测点的标准载荷，单位为n(牛顿)，s0为观测点的标准位移，单位为m(米)，标准载荷f0能够采用不同的公式计算，可选地，本实施例采用如下公式计算：
[0087]
f0＝ρ
l
gh0s
p
ꢀꢀꢀ
(2)
[0088]
在其他实施例中，为了准确计算标准载荷f0，在ρ
l
gh0s
p
前乘以一个系数k1，或者在ρ
l
gh0s
p
加上或者减去一个系数k2，均属于本技术的保护范围。
[0089]
公式(2)中ρ
l
为油井液密度，单位为kg/m3；g为重力加速度，取9.8m/s2；h0为初始动液面高度，是通过泵深减去沉没度为200米求得，单位为m。为了保证观测点尽量接近正常生产示功图的中心位置，200米的沉没度值的设定需要在试井资料或者是前期的生产资料中获取的产能信息进行调整；sp为等效柱塞面积，单位为m2，使用柱塞的截面积减去使用长度加权的杆柱截面积求得。
[0090]
s0计算公式如下：
[0091][0092]
同样的，在其他实施例中，标准位移s0还有其他可能的计算公式，例如s
max
与s
min
加和之后除以n，能够理解的是，无论为了准确计算标准位移而使用的哪类公式，均属于本技术的保护范围。
[0093]smax
、s
min
分别为示功图中的最大冲程和最小冲程，其中一般最小冲程为0，在观测点的设置中，y轴坐标值(f0)的选取主要用于反映当前油井的属性，x轴坐标值的选取使用示功图自身信息，这样设计能够保证当油井抽汲正常时，观测点能尽量处在示功图的中心区域，提高不良工况与正常工况示功图映射后的差异性。
[0094]
以上介绍只是观测点的一种确定方法，观测点的设计方法并不唯一，但是在设计时需要满足以下两个原则：
[0095]
1.观测点不能影响刻画计算的可逆性：即观测点的设定必须有一定的独立性，观测点应设置为使得示功图中的原二维数据点与压缩后的数据点具有一一对应关系。所以虽然观测点x轴坐标值的设置能够选择使用当前示功图的最大最小冲程的中值，但是观测点y轴坐标值的设定却不能使用当前示功图的最大最小载荷的中值。因为工况变化会影响载荷，而地面示功图的冲程不受影响。
[0096]
2.观测点需要能将不同形状示功图的差异最大化：观测点需要处在正常工况时示功图的中心区域内，所述中心区域的判断方法为：若所述观测点到正常工况时示功图的最
近边界所形成的线段小于等于区域阈值，则认为所述观测点处在正常工况时示功图的中心区域内。
[0097]
当油井抽汲正常时，示功图应该呈现一个较“饱满”的环状曲线；而当油井出现不良工况时，示功图的边角处常会呈现较大幅度的“亏欠”“或者是过度的肿胀”，因此如果观测点能处在正常工况时的中心区域内时，映射后的点集能够明显反映出不同工况的特征，如果观测点处在正常工况的角落甚至是图外时，大部分映射点将呈现出基本相同的变化趋势，不利于后续的智能诊断工作的开展。
[0098]
步骤s2：以所述观测点为中心向四周绘制射线，所述射线所在直线为观测线；
[0099]
所述射线与第一方向之间的夹角角度在0到2π之间；每两条相邻的所述射线之间夹角角度相同。所述第一方向如图6所示的x轴方向。
[0100]
所述以所述观测点为中心向四周绘制射线，如图2所示，包括如下步骤：
[0101]
步骤s2.1：设置初始角度以绘制初始射线；
[0102]
设置为初始角，初始角对应的射线即为记录时的初始射线，初始角的设置影响示功图数组中各元素的排列顺序。使用以下方法设置初始角度，即：
[0103][0104]
其中，f0和s0都大于0，因此初始角是初始射线θ1上从观测点向坐标轴原点方向的射线与x轴正向的夹角，初始角满足需要说明的是，初始角的设置方法并不固定，但是一旦选定，所有的示功图都必须统一使用。
[0105]
步骤s2.2：设置相邻射线之间的夹角角度；
[0106]
在设置观测点之后，以观测点为中心向四周做射线，射线绕中心的四周均匀分布，共2n条(n＝1，2，3
…
)，相邻射线之间的夹角为δθ：
[0107][0108]
其中，为第i条射线与x轴正方向的夹角，取值范围为[0，2π)，i＝1，2，3
…
2n。射线所在直线称为观测线，每条观测线上都存在两条射线以及其中i∈[1，n]，令观测线与x轴的夹角为θi，θi∈[0，π)，则第i条观测线可如下表示：
[0109][0110]
其中，ki和bi为第i条观测线的斜率和截距，当时不存在斜率，截距bi＝s0，斜率和截距由下式计算：
[0111]ki
＝tanθiꢀꢀꢀ
(7)
[0112]bi
＝f
0-tanθis0ꢀꢀꢀ
(8)
[0113]
按照公式(4)设置初始射线尽量保证最后形成的示功图数组中元素的排列顺序与
实测示功图中点生成的次序保持基本一致，与初始角设置一样，初始射线和观测线的设置方法并不固定，但是一旦选定，则所有的示功图都必须使用。
[0114]
步骤s2.3：以所述观测点为中心，以所述相邻射线之间的夹角角度为间隔，以所述初始射线为起始，向所述观测点的四周绘制射线。
[0115]
步骤s3：获取每条所述观测线与示功图的交点；
[0116]
为减少后续计算量，首先求出观测线与示功图的所有交点，然后判断射线与示功图的有效交点，所述交点用表示，其中，ri为第i条射线与示功图的交点与观测点之间的距离，为第i条射线与x轴正方向的夹角，并通过所述初始角计算得到。为保证计算精度和效率，按以下步骤进行求解：
[0117]
所述获取每条所述观测线与示功图的交点，如图3所示，包括如下步骤：
[0118]
步骤s3.1：逐对判断所述示功图的点对与所述观测线是否存在交点，若是，记录下与所述观测线有交点的点对；
[0119]
所述逐对判断所述示功图的点对与所述观测线是否存在交点，如图4所示，包括如下步骤：
[0120]
步骤s3.1.1：获取所述点对中的两个点分别在所述观测线上投影差值；
[0121]
步骤s3.1.2：获取所述差值的乘积，基于所述乘积的正负关系判断所述点对所在的示功图线段与观测线是否存在交点。
[0122]
所述基于所述乘积的正负关系判断所述点对所在的示功图线段与观测线是否存在交点，如图5所示，包括如下步骤，各个步骤之间不分先后顺序：
[0123]
步骤s3.1.2.1：如果所述乘积大于零，则判断所述点对所在的示功图线段与观测线没有交点；
[0124]
步骤s3.1.2.2：如果所述乘积小于零，则判断所述点对所在的示功图线段与观测线有交点；
[0125]
步骤s3.1.2.3：如果所述乘积等于零，则判断所述点对在观测线上，则所述点对所在的示功图线段与观测线有交点。
[0126]
本实施例具体实施详细过程如下：
[0127]
从初始射线对应的初始观测线开始，逐一判断每条观测线与示功图的交点。原始示功图认为是由一系列点进行存储，用下式表示：
[0128]cori
＝{d1(x1，y1)，d2(x2，y2)，
…
，d
ndcard
(x
ndcard
，y
ndcard
)}
ꢀꢀꢀ
(9)
[0129]
其中，c
ori
代表原始示功图第k个点dk(1≤k≤ndcard)在x轴和y轴上的坐标分别为xk，yk；n
dcard
为原始示功图中的点数。从k＝1点开始，每前后两点组成点对(d1d2，d2d3，
…dndcard
d1)，其中，最后一个点与第一个点组成最后一对，逐对与观测线进行判断，具体使用方法由下例说明：
[0130]
如图6所示，已知m(x1，y1)、n(x2，y2)和q(x3，y3)为示功图上顺次相邻的三个点，先考虑观测线有斜率的情况，分别把三个点的横坐标带入到观测线方程li：y
′1＝kix1+bi，求出每个点在观测线上沿y轴方向的投影点与本点的差值如下：
[0131][0132]
其中：
[0133][0134]
三个点顺次相乘并判断正负：δy1×
δy2》0则表示点对mn代表的示功图线段(下文直接以点对代表线段)与li没有交点，δy2×
δy3《0则表示点对nq与li存在交点，系统记录当前点对；若存在δyk等于0(k＝1，2，3)的点，则说明该点就在观测线上。此时不必使用上式进行判断，系统直接记录下以该点为起点的点对即可。
[0135]
另外，对于没有斜率的观测线li：x＝bi，而言，只需将每个点沿y轴的投影换成沿x轴的投影进行替换，其余计算不变。
[0136]
对示功图中全部点对进行遍历，筛选出所有符合如上相交规则的点对并记录。
[0137]
步骤s3.2：基于与所述观测线有交点的点对，得到与所述观测线有交点的点对所在的示功图线段与所述观测线之间的交点；
[0138]
近似认为点对所在的直线和观测线之间的交点即为所求交点。为减少计算，利用相似三角形边长等比例的规律进行求解：
[0139]
继续以点对nq为例进行说明，如图7所示，先考虑观测线有斜率的情况观测线交点p(x，y)由下式求得：
[0140][0141]
其中：
[0142][0143]
若δy2＝0，则直接可以判定d点即为交点，因此无需经过上面的计算，直接可得：
[0144][0145]
如图8所示，当观测线没有斜率时交点p(x，y)由下式求得：
[0146][0147]
此时的r使用下式计算：
[0148][0149]
当δx2＝0时的特殊情况与上文δy2＝0时使用同一种方法处理。
[0150]
步骤s3.3：记录所有交点以组成交点集，具体过程如下：
[0151]
将观测线li上的所有带交点的点对使用上文所述方法求出交点，将所有交点全部记录下来，组成交点集g
di
：
[0152]gdi
＝{d
i1
(x
i1
，y
i1
)，d
i2
(x
i2
，y
i2
)，
…
，d
inci
(x
inci
，y
inci
)，}
ꢀꢀꢀ
(17)
[0153]
其中，d
ij
代表第i条观测线与原始示功图的第j个交点，1≤j≤n
ci
；n
ci
为第i条观测线的交点总数，0≤n
ci
≤n
dcard
。
[0154]
步骤s4：基于所有所述交点得到每条射线与示功图的有效半径；
[0155]
所述基于所有所述交点得到每条射线与示功图的有效半径，如图9所示，包括如下步骤：
[0156]
步骤s4.1：获取每条所述观测线上的每个交点与所述观测线之间的距离；
[0157]
步骤s4.2：判断所述距离的正负单位，并用判断结果标记所述距离；
[0158]
步骤s4.3：将带有正负标记的距离按照预设规则进行排列，基于排列后的距离得到每条射线与示功图的有效半径。
[0159]
本实施例具体实现过程详细如下：
[0160]
在得到第i条观测线的交点集之后，首先需要计算每个交点与观测点的距离。对于交点集g
di
中的第j个交点(1≥j≥n
ci
)，使用下式计算：
[0161][0162]
其中，|r
ij
|为第i条观测线的第j个交点与观测点之间的距离，r
ij
为以观测点为起点的有向线段的长度(下文简称为半径)，需要区分正负号。对于第i条观测线上角度为θi(0≤θi《π)的射线而言，当前交点在射线正方向上时r
ij
为正，如若在负方向上则为负；以射线θ
i+n
为参照时，r
ij
的正负号则正好相反。有几种区分r
ij
正负号的方法可供选择，如常规方法为：分析两点xy坐标差值乘积正负的方法判断正负号，也可以使用其他方法进行判断。为了尽量减少计算量，本技术选择使用设定标准点的方法进行快速判断。设定标准值的方法是在当前作为参考的射线正方向的单位长度处设定一个标准点，通过判断交点和标准点是否位于观察点的同侧来判断r
ij
的正负号。具体方法如下：如图10所示，已知第i个射线上的标准点(x
i0
，y
i0
)，交点坐标(x
ij
，y
ij
)，中心观测点(x
ob
，y
ob
)。当射线时，如果(x
ij-x
ob
)(x
i0-x
ob
)》0，则交点与标准点同侧，r
ij
》0，如果(x
ij-x
ob
)(x
i0-x
ob
)《0，则交点与标准点异侧，r
ij
《0，如果等于0，交点与标准点重合，r
ij
＝0。
[0163]
当射线时，使用三个点的y值进行上文的判断即可判断出r
ij
的正负号。
[0164]
对第i条观测线上的交点集g
di
中的所有元素以第i条射线为基准判断每个交点半径的正负，然后对所有元素按照从大到小进行排列，最大的半径即认为是射线i的有效半径，最小半径则为射线(i+n)的有效半径。记录每条射线与示功图的有效半径，按照上文既定顺序存放于示功图数组中，该数组即为本技术最终得到的结果，使用下式表示：
[0165]cfold
＝(r1，r2，
…
，r
2n
)
ꢀꢀꢀ
(19)
[0166]
其中，c
fold
代表降维刻画得到的示功图，由2n个数组成的一维数组表示。需要说明的是，在某些工况下，辅助观测线与示功图也有可能一个交点都没有，此时的两个r＝0；很罕见但是理论上也存在只有一个交点，该点在哪半边是正的就属于哪半边，另一半边的半径r＝0。
[0167]
步骤s5：将所有所述有效半径按照预设顺序排列，以形成压缩后的示功图数组。
[0168]
本技术的方法能够对压缩后的示功图进行还原，其还原过程如下：
[0169]
使用如下方法将一维的数组c
fold
还原为二维的示功图数组c
ori
′
:
[0170][0171]
其中，1≤i≤2n，
[0172]
(x
′i，y
′i)∈c
ori
′
＝{d1′
(x1′
，y1′
)，12′
(x2′
，y2′
)，
…
，d
2n
(x
2n
′
，y
2n
′
)}。
[0173]
实验结果对比：
[0174]
如图11所示，利用上述压缩方法对一实例标准示功图进行了压缩，如图11所示，降维法刻画的示功图很好的保留了原示功图的信息，不会影响后续示功图的诊断和应用。另外，原示功图包括199个数据点，每个数据点包括位移和载荷两个数据信息，新示功图包括121个数据点，其中一个数据为射线条数n(120)，其余120个数据为每个角度对应的半径。通过对比可以看出本技术提出的二维示功图降维刻画方法能够在使用尽量少数据的同时准确的实现对示功图的精确描述，具有不受抽油方式的限制，适应能力较强，能够实现对原始图形的复现。
[0175]
第二方面，本技术提出一种基于示功图的压缩系统，如图12所示，包括：观测点设置模块、射线绘制模块、交点获取模块、有效半径获取模块、数据压缩模块；
[0176]
所述观测点设置模块、射线绘制模块、交点获取模块、有效半径获取模块、数据压缩模块依次顺序相连接；
[0177]
所述观测点设置模块用于在示功图中设置一个观测点；
[0178]
所述射线绘制模块用于以所述观测点为中心向四周绘制射线，所述射线所在直线为观测线；
[0179]
所述交点获取模块用于获取每条所述观测线与示功图的交点；
[0180]
所述有效半径获取模块用于基于所有所述交点得到每条射线与示功图的有效半径；
[0181]
所述数据压缩模块用于将所有所述有效半径按照预设顺序排列，以形成压缩后的示功图数组。
[0182]
所述观测点设置模块，如图13所示，包括：初始射线绘制单元、夹角设置单元、射线绘制单元；
[0183]
所述初始射线绘制单元、夹角设置单元、射线绘制单元依次顺序相连接；
[0184]
所述初始射线绘制单元用于设置初始角度以绘制初始射线；
[0185]
所述夹角设置单元用于设置相邻射线之间的夹角角度；
[0186]
所述射线绘制单元用于以所述观测点为中心，以所述相邻射线之间的夹角角度为间隔，以所述初始射线为起始，向所述观测点的四周绘制射线。
[0187]
所述交点获取模块，如图14所示，包括：点对记录单元、交点集形成单元；
[0188]
所述点对记录单元、交点集形成单元依次顺序相连接；
[0189]
所述点对记录单元用于逐对判断所述示功图的点对与所述观测线是否存在交点，若是，记录下与所述观测线有交点的点对；
[0190]
所述交点集形成单元用于基于与所述观测线有交点的点对，得到与所述观测线有
交点的点对所在的示功图线段与所述观测线之间的交点，记录所有交点以组成交点集。
[0191]
所述点对记录单元，如图15所示，包括：差值投影子单元、交点判断子单元；
[0192]
所述差值投影子单元、交点判断子单元依次顺序相连接；
[0193]
所述差值投影子单元用于获取所述点对中的两个点分别在所述观测线上投影差值；
[0194]
所述交点判断子单元用于获取所述差值的乘积，基于所述乘积的正负关系判断所述点对所在的示功图线段与观测线是否存在交点；
[0195]
所述有效半径获取模块，如图16所示，包括：距离获取单元、距离标记单元、有效半径辨别单元；
[0196]
所述距离获取单元、距离标记单元、有效半径辨别单元依次顺序相连接；
[0197]
所述距离获取单元用于获取每条所述观测线上的每个交点与所述观测线之间的距离；
[0198]
所述距离标记单元用于判断所述距离的正负单位，并用判断结果标记所述距离；
[0199]
所述有效半径辨别单元用于将带有正负标记的距离按照预设规则进行排列，基于排列后的距离得到每条射线与示功图的有效半径。
[0200]
第三方面，本技术提出一种电子设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器，所述存储器存储指令，当所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如上所述的基于示功图的压缩方法。
[0201]
该电子设备可以是手机、电脑或平板电脑等，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如实施例中所述的基于示功图的压缩方法。可以理解，电子设备还可以包括，输入/输出(i/o)接口，以及通信组件。
[0202]
其中，处理器用于执行如上述实施例中的基于示功图的压缩方法中的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据，这些数据例如可以包括电子设备中的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。
[0203]
所述处理器可以是专用集成电路(application specific integratedcricuit，简称asic)、数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、可编程逻辑器件(programmable logic device，简称pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述实施例中的基于示功图的压缩方法。
[0204]
所述存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(static random accessmemery，简称sram)，电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，简称eeprom),可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，简称eprom),可编程只读存储器(programmable read-only memory，简称prom),只读存储器(read-only memory，简称rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
[0205]
第四方面，本技术提出一种存储介质，其存储有可执行指令，所述指令当被执行时使得机器执行如上所述的基于示功图的压缩方法。
[0206]
在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能如果以软件
功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0207]
基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
[0208]
而前述的存储介质包括：闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、app应用商城等等各种可以存储程序校验码的介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现上述基于示功图的压缩方法的各个步骤。
[0209]
本公开中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
[0210]
本公开的保护范围不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变形而不脱离本公开的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本公开权利要求及其等同技术的范围，则本公开的意图也包含这些改动和变形在内。