] 步骤1:设置时序数据的分割区间H为400;
[0041 ]步骤2:线性扫描时序数据，每400个数据点生成一个区间Ri，将Ri的最大值V ' S和最 小值V'e分别设置为该数据片段的第一个数据点的值和最后一个数据点的值，同时计算区 间内数据点的最大值Vmax、最小值Vmin、平均值Vavg和标准差Vsta ;例如第一个区间为Rl = <40， 39,41,35,39.45,3.30>；
[0042]
[0043]
[0044] 步骤4:将所有的数据区间按序存储，本实施例采用关系数据库存储上述数据区间 数据，W便于后期充分利用关系数据库的强大检索功能提取数据。
[0045] 参见图3、图5和图6,介绍本发明对数据进行可视化的各个操作步骤：
[0046] 步骤1:设置显示比例，例如将显示比例设置为。
[0047] 步骤2:从关系数据库中读出所有的数据区间；
[0048] 步骤3:若r为1，则无需对数据区间进行合并，直接转步骤4;若六1，则需要对数据 区间进行合并，假设r = l/2,则将相邻的两个数据区间进行合并，合并后的区间如下所示： r00491
[0050]步骤4:使用蜡烛图和折线图对数据区间进行显示，本例中，r=l的可视化结果如 图5所示;r = 1 /2的可视化结果如图6所示。
[0051]通过图5,图6可W得知，该发明提出的基于蜡烛图的时序数据可视化方法较好地 保留了数据的整体特性。随着数据压缩比的增加，数据局部特性有所遗失，但是整体的波动 性还是能够得到很好的体现。
[0化2]实施例2:
[0053] 基于实施例1所示方法，本发明还实现了一种基于蜡烛图的时序数据可视化装置， 如图4所示，包括数据分区模块、数据存储模块、数据合并模块和数据展示模块；
[0054] 所述数据分区模块用于将海量时序数据根据预设的数据区间点数H逐段提取数 据，对提取的每一区间数据计算该区间特征值Ri并输出；其中Ri = < Vs，Ve，Vmax，Vmin，Vavg，Vsta 〉，Vs、Ve、Vmax、Vmin、Vavg和Vsta分别表示第i个区间的开始值、结束值、最大数据、最小数据、平 均值和标准差;最后不足H点数的剩余数据点组成最后一个数据区间；
[0055] 所述数据存储模块用于将数据分区模块输出的区间特征值W记录形式存入关系 数据库；
[0056] 所述数据合并模块用于根据数据展示模块要求的显示比例对所述关系数据库中 存储的区间数据进行合并后输出;本例采用的具体合并方式为采用两两相邻区间合并为一 个数据区间方式，直到满足显示比例要求；如果合并前相邻数据区间特征值为Ri = <Vs，Ve, Vmax , Vmin , Vavg , Vsta〉和Ri + 1 = < V ' S , V ' e , V ' max , V ' min , V ' avg , V ' sta〉，则合并后数据区间特征值为 Rn=<Vs，V'e，MAX(Vmax，V'max)，MIN(Vmin,V'min) , (Vavg + V'avg)/2,V"sta〉，其中
[0057] 所述数据展示模块用于接收用户的显示比例要求，并将之发送给所述数据合并模 块，然后将所述数据合并模块输出的区间数据采用蜡烛图和折线图进行显示，如图5所示为 对如图1所示示例数据采用压缩比例为1时的可视化结果;如图6所示为压缩比例为1/2时的 可视化结果。
[0058] W上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说 明，所应理解的是，W上所述仅为本发明的具体实施例，用于解释本发明，并不用于限定本 发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于蜡烛图的时序数据可视化方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1:设置时序数据的分割区间，即每个区间内数据点的个数H; 步骤2:顺序扫描输入的时序数据序列，每扫描Η个数据时形成一个数据区间，记为心=〈 Vs，Ve，Vmax，Vmin，Vavg，Vsta> ;扫描结束后将生成的数据区间序列R存储； 步骤3 :读取步骤2存储的所有数据区间R; 步骤4:根据用户设定的显示比例r=l/2k(k=l，2,3,4，...），计算合并之后的数据区间 个数 N= |R|*r; 步骤5:若N〈 I R I，则对数据区间序列中相邻的数据区间进行合并，每次合并后I RI = I R *1/2;若N〈|R|，转步骤5继续对数据区间序列中相邻的数据区间进行合并，直到N2 |R| ; 步骤6:对合并之后的区间列表R采用蜡烛图和折线图进行显示:使用蜡烛图的方法将 每个区间的开始值、结束值、最大数据、最小数据表示出来;使用折线图将将每个区间的平 均值和标准差表示出来。2. 根据权利要求1所述的一种基于蜡烛图的时序数据可视化方法，其特征在于，步骤2 所述的数据区间划分及生成方法包括以下步骤： 步骤1:线性扫描输入的时序数据，每扫描Η个数据时生成一个数据区间，记为R =〈vs， Ve，Vmax，Vmin，Vavg，Vsta> ;数据序列最后不足Η个数据时也构成一个区间； 步骤2 :数据区间R内的第一个值设为Vs，将数据区间R内的最后一个值设为W ;计算数据 区间R内数据点的最大值Vmax、最小值Vmin、平均值Vavg和标准差Vsta。3. 根据权利要求1或2所述的一种基于蜡烛图的时序数据可视化方法，其特征在于，包 括以下步骤： 步骤1 :取出相邻的两个数据区间Ri = <VS，Ve，Vmax，Vmin，Vavg，Vsta>和Ri + Ι =〈V ' s，V ' e，V > > > > \ max , V min , V avg , V sta/ ； 步骤2:设定新的区间1?11 =〈￥3，￥'(3，]\^父(>1^，￥'1^)，]/[預(>1^11，￥'1^11)，（￥ 3叹+￥'3叹)/2， V''sta>，其 44 . 一种基于蜡烛图的时序数据可视化装置，包括数据库管理系统，其特征在于，还包括 数据分区模块、数据存储模块、数据合并模块和数据展示模块;数据分区模块与数据存储模 块相连，数据合并模块和数据展示模块相连，数据存储模块和数据合并模块分别与数据库 管理系统相连； 所述数据分区模块用于将海量时序数据根据预设的数据区间点数Η逐段提取数据，对 提取的每一区间数据计算该区间特征值Ri并输出；其中Ri =〈Vs，Ve，Vmax，Vmin，Vavg，Vsta>，Vs、 Ve、Vmax、Vmin、Vavg和表示第i个区间的开始值、结束值、最大数据、最小数据、平均值 和标准差； 所述数据存储模块用于将数据分区模块输出的区间特征值以记录形式存入所述数据 库管理系统； 所述数据合并模块用于根据数据展示模块要求的显示比例对所述关系数据库中存储 的区间数据进行合并后输出； 所述数据展示模块用于接收用户的显示比例要求，并将之发送给所述数据合并模块， 然后将所述数据合并模块输出的区间数据采用蜡烛图和折线图进行显示。5.根据权利要求4所述的一种基于蜡烛图的时序数据可视化装置，其特征在于，所述区 间数据合并采用两两相邻区间合并为一个数据区间方式，直到满足显示比例要求;如果合 并目II 相邻数据区间特征值为Ri -〈Vs，Ve，Vmax，Vmin，Vavg，Vsta〉萍口Ri + 1 -〈V s，V e，V max，V min， V avg，V s 13>，则合并后数据区间特征值为1?11=〈￥3，￥、，]^}((>11^，￥'11^)，]\1顶(>1^11，￥'1^11)， (Vavg+V ' avg ) /2，V" sta>，其中
【专利摘要】本发明涉及一种基于蜡烛图的时序数据可视化方法及装置，属于计算机软件设计与实现领域，包括数据处理阶段和可视化显示阶段：在数据处理阶段对于设定的数据区间大小，线性扫描输入的时序数据，计算每个区间的开始值、结束值、最大值、最小值、平均值和标准差，然后将数据存储在关系数据库中；在可视化显示阶段，根据用户指定的显示层级，对已有数据区间进行合并，根据现有数据区间的统计值计算得到合并之后的数据区间的统计值，使用蜡烛图和折线图对数据区间的统计值进行可视化展示。对比现有技术，本发明计算复杂度低，简单实用，可应用于各类工业控制系统时序数据的可视化。
【IPC分类】G06F17/30
【公开号】CN105718603
【申请号】CN201610196154
【发明人】计卫星, 邹天刚, 廖心怡, 高志伟, 万帆, 高玉金, 石峰, 郭静
【申请人】北京理工大学, 中国北方车辆研究所
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年3月31日