基于DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮與數(shù)據(jù)解壓縮的算法設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及工業(yè)控制體系的日趨復(fù)雜，導(dǎo)致了生產(chǎn)過程測(cè)量數(shù)據(jù)的爆炸。過程數(shù)據(jù)中豐富的信息資源，可應(yīng)用于各種控制任務(wù)，因此大量的過程數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)。同時(shí)，由于測(cè)量誤差、計(jì)算誤差甚至人為因素，過程數(shù)據(jù)就不可避免的含有大量冗余和不相關(guān)信息。此外隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控已經(jīng)逐步應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量過程數(shù)據(jù)需要通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地傳輸?shù)疆惖匾詫?shí)現(xiàn)資源共享。因此發(fā)展過程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮技術(shù)顯得非常必要。數(shù)據(jù)壓縮一方面可以剔除采樣的冗余和

2、不相關(guān)信息，保留過程主要特征信息，節(jié)約數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，另一方面可以減少數(shù)據(jù)流量，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣燃靶?，為企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)服務(wù)，提高自動(dòng)化技術(shù)的精確性、實(shí)時(shí)性。
　　 目前，過程數(shù)據(jù)壓縮的主要方法可分為三類，即分段線性方法、矢量量化方法和信號(hào)變換方法。其中小波變換法，由于小波理論具有許多優(yōu)良性質(zhì)，特別在數(shù)據(jù)處理中具有許多傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，逐步被認(rèn)為是最有前途的過程數(shù)據(jù)壓縮方法。
　　 本文的主要研究工作如下：

3、r>　　 (1)分析工程數(shù)據(jù)的特點(diǎn)以及細(xì)節(jié)分量樹數(shù)據(jù)壓縮算法的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)分量樹數(shù)據(jù)壓縮算法的數(shù)據(jù)保存結(jié)構(gòu)。
　　 (2)分析細(xì)節(jié)分量樹數(shù)據(jù)壓縮算法在實(shí)際應(yīng)用中的缺陷，提出了細(xì)節(jié)分量樹數(shù)據(jù)壓縮算法的壓縮周期的選擇方法，并且解決了系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集時(shí)無法避免的數(shù)據(jù)缺失所造成的影響。
　　 (3)經(jīng)過電廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)，分析了壓縮比、壓縮因子、壓縮增益，并于winrar的壓縮效果進(jìn)行比較，從而證明了細(xì)節(jié)分量樹數(shù)據(jù)壓縮算法的改

4、進(jìn)是有效的。
　　 (4)針對(duì)HARR小波的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了基于細(xì)節(jié)分量樹數(shù)據(jù)壓縮算法的解壓縮算法，經(jīng)過電廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)，分析了數(shù)據(jù)保真度的指標(biāo)，從而證明了細(xì)節(jié)分量樹數(shù)據(jù)解壓縮算法的改進(jìn)是有效的。
　　 (5)分析水泥生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)，完成水泥生產(chǎn)DCS系統(tǒng)的硬件配置、功能組態(tài)、畫面設(shè)計(jì)。
　　 (6)利用水泥生產(chǎn)DCS系統(tǒng)產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，針對(duì)不同特征的數(shù)據(jù)(變化幅度小的數(shù)據(jù)、變化幅度大速度慢的數(shù)據(jù)、變化幅度大速度快的