一种支持多用户数据交换协议的工业过程控制数据访问方法与流程

本发明涉及数据访问，具体涉及一种支持多用户数据交换协议的工业过程控制数据访问方法。

背景技术：

1、在工业过程控制系统中，通常涉及多个用户对工业设备、传感器和执行器等进行数据访问和控制，这些用户可能包括操作员、工程师、管理人员等，他们需要实时获取和处理工业过程数据，以便进行监控、优化和决策支持，为了实现多用户之间的数据交换，需要一种支持多用户数据交换协议的工业过程控制数据访问方法；

2、当前技术中工业过程控制系统中可能涉及大量的用户和设备，当前技术中的数据访问方法可能不够灵活和可扩展，无法满足大规模的数据交换需求，很显然这种检测方式至少存在以下方面问题：

3、1、现有技术无法将最常访问数据从底层数据中转存至缓存空间中将导致访问延迟增加、系统性能下降、资源浪费、数据一致性问题和可扩展性的限制等问题，同时，如果无法准确判断是否需要扩容缓存空间，可能会导致不必要的资源浪费，如果缓存空间已经足够存储数据，但因为无法准确评估而进行扩容操作，将会浪费额外的存储资源，如果缓存空间过度扩容，可能导致缓存延迟增加，从而影响数据的访问速度和响应时间，进而降低整体的系统性能，将占用宝贵的存储资源，导致资源的浪费；

4、2、当前技术可能无法准确评估各用户数据流基本参数的重要性。基本参数的重要性评估系数不准确，先级的设置可能不合理，导致对某些重要数据流的延迟处理或对某些不重要数据流的过度处理，如果优先级设置不合理，会导致资源被错误地分配给不重要的数据流，从而浪费了有限的处理资源，这可能导致系统性能下降、处理效率低下或延迟问题，导致对数据流的处理不准确、延迟或浪费资源的问题。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种支持多用户数据交换协议的工业过程控制数据访问方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种支持多用户数据交换协议的工业过程控制数据访问方法，包括：

3、步骤一、数据信息的获取：获取底层数据中各数据对应的数据信息，数据信息包括数据大小和访问频率；

4、步骤二、数据信息的分析：设置缓存空间，根据底层数据中各数据对应的数据信息，从而对底层数据中各数据对应的数据信息进行分析，得到底层数据中各数据的数据信息对应的数据评估系数，并判断底层数据中各数据是否适合储存在缓存空间中；

5、步骤三、性能信息获取：在缓存空间设置若干个采集时间点，从而在各采集时间点采集缓存空间对应的性能信息，性能信息包括缓存使用率、缓存淘汰率和缓存延迟；

6、步骤四、性能信息的分析：根据各采集时间点采集缓存空间对应的性能信息，从而对各采集时间点缓存空间对应的性能信息进行分析，得到各采集时间点缓存空间性能信息对应的性能评估系数，并判断各采集时间点缓存空间是否需要扩容；

7、步骤五、扩容值的分析：当某采集时间点缓存空间需要扩容时，进而分析缓存空间对应的扩容值；

8、步骤六、数据流基本参数的获取：获取各用户数据流对应的基本参数，基本参数包括数据大小、数据频率和数据时效；

9、步骤七、基本参数的分析：根据各用户数据流对应的基本参数，从而对各用户数据流对应的基本参数进行分析，得到各用户数据流基本参数对应的重要性评估系数；

10、步骤八、优先级的设置：根据各用户数据流基本参数对应的重要性评估系数，从而对各用户数据流的优先级进行分析，进而将各用户数据流进行优先级的设置。

11、优选地，所述对底层数据中各数据对应的数据信息进行分析，具体分析过程如下：

12、将底层数据中各数据对应的数据大小和访问频率分别记为qi和wi，其中，i表示各数据对应的编号，i＝1,2......u，代入计算公式中，得到底层数据中各数据的数据信息对应的数据评估系数αi，其中，q′、w′分别表示为设定的数据对应的标准数据大小、标准访问频率，ε1、ε2分别表示设定的数据中数据大小、访问频率对应的权重因子。

13、优选地，所述判断底层数据中各数据是否适合储存在缓存空间中，具体判断过程如下：

14、将底层数据中各数据的数据信息对应的数据评估系数与设定的标准数据的数据信息对应的数据评估系数进行对比，若底层数据中某数据的数据信息对应的数据评估系数小于设定的标准数据的数据信息对应的数据评估系数，则判定该数据不适合储存在缓存空间中，若底层数据中某数据的数据信息对应的数据评估系数大于或者等于设定的标准数据的数据信息对应的数据评估系数，则判定该数据适合储存在缓存空间中，以此方式判断底层数据中各数据是否适合储存在缓存空间中。

15、优选地，所述对各采集时间点缓存空间对应的性能信息进行分析，具体分析过程如下：

16、将各采集时间点采集缓存空间对应的缓存使用率、缓存淘汰率和缓存延迟分别记为eg、rg和tg，其中，g表示各采集时间点对应的编号，g＝1，2......n，代入计算公式中，得到各采集时间点缓存空间性能信息对应的性能评估系数βg，其中，e′、r′、t′分别表示为设定的缓存空间对应的标准缓存使用率、标准缓存淘汰率、标准缓存延迟，ω1、ω2、ω3分别表示设定的缓存空间缓存使用率、缓存淘汰率、缓存延迟对应的权重因子。

17、优选地，所述判断各采集时间点缓存空间是否需要扩容，具体判定过程如下：

18、将各采集时间点缓存空间性能信息对应的性能评估系数与设定的标准缓存空间性能信息对应的性能评估系数进行对比，若某采集时间点缓存空间性能信息对应的性能评估系数小于设定的标准缓存空间性能信息对应的性能评估系数，则判定该采集时间点缓存空间不需要扩容，若某采集时间点缓存空间性能信息对应的性能评估系数大于或者等于设定的标准缓存空间性能信息对应的性能评估系数，则判定该采集时间点缓存空间需要扩容，以此方式判断各采集时间点缓存空间是否需要扩容。

19、优选地，所述分析缓存空间对应的扩容值，具体分析过程如下：

20、当某采集时间点缓存空间需要扩容时，将该采集时间点缓存空间性能信息对应的性能评估系数与数据库中各性能评估系数进行对比，进而得到该采集时间点缓存空间对应的缓存空间对应的扩容值。

21、优选地，所述对各用户数据流对应的基本参数进行分析，具体分析过程如下：

22、将各用户数据流对应的数据大小、数据频率和数据时效分别记为yx、px和hx，其中，x表示各用户数据流对应的编号，x＝1,2......m，代入计算公式中，得到各用户数据流基本参数对应的重要性评估系数δx，其中，y′、p′、h′分别表示为设定的用户数据流对应的标准数据大小、标准数据频率、标准数据时效，σ1、σ2、σ3分别表示设定的用户数据流中数据大小、数据频率、数据时效对应的权重因子。

23、优选地，所述对各用户数据流的优先级进行分析，具体分析过程如下：

24、将各用户数据流基本参数对应的重要性评估系数按照从小到大的顺序进行排列，并将各用户数据流基本参数对应的重要性评估系数最大的标记为最优先级，进而将各用户数据流的优先级按照各用户数据流基本参数对应的重要性评估系数的排列顺序进行优先级的设置。

25、本发明的有益效果在于：

26、1、本发明设置缓存空间，并根据底层数据中各数据对应的数据信息进行分析，得到数据评估系数，并判断数据是否适合储存在缓存空间中，将频繁访问的数据存储在缓存空间中，可以减少对底层数据的访问次数，从而提高数据的访问速度，缓存空间具有较高的读写速度，可以更快地响应用户的请求，还可以降低底层数据存储系统的负载，提高整个系统的性能和稳定性；

27、2、同时，通过对各采集时间点缓存空间性能信息的分析，得到各采集时间点缓存空间性能信息对应的性能评估系数，这些评估系数可以用来衡量缓存空间的性能表现，并判断是否需要进行扩容，可以增加缓存空间的容量，使得缓存可以存储更多的数据，这样可以减少缓存命中率低的情况，提高数据的访问速度和响应时间，扩容可以有效地提升缓存空间的性能表现，可以避免缓存空间不足而导致的数据丢失或无法获取的情况，提高缓存的可用性和稳定性，缓存空间的扩容可以提高系统的扩展性和可伸缩性，当系统负载增加时，可以通过扩容缓存空间来满足更高的需求，保证系统的性能和可用性；

28、3、同时，通过设置各用户数据流的优先级，可以将有限的资源更加有效地分配给重要的数据流，这样可以确保重要的数据流能够得到较高的带宽、处理能力等资源，从而提高其传输速率和响应时间，可以确保重要的数据流能够得到更好的服务质量，可以对网络流量进行控制和管理，防止网络拥塞的发生，对于重要的数据流，可以优先保证其传输，避免因网络拥塞而导致的数据丢失或传输延迟。