基于DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮與數(shù)據(jù)解壓縮的算法設計與應用.pdf

1、計算機技術的發(fā)展及工業(yè)控制體系的日趨復雜，導致了生產(chǎn)過程測量數(shù)據(jù)的爆炸。過程數(shù)據(jù)中豐富的信息資源，可應用于各種控制任務，因此大量的過程數(shù)據(jù)需要存儲。同時，由于測量誤差、計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信息。此外隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，網(wǎng)絡控制、遠程監(jiān)控已經(jīng)逐步應用到工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量過程數(shù)據(jù)需要通過網(wǎng)絡實時地傳輸?shù)疆惖匾詫崿F(xiàn)資源共享。因此發(fā)展過程數(shù)據(jù)實時壓縮技術顯得非常必要。數(shù)據(jù)壓縮一方面可以剔除采樣的冗余和

2、不相關信息，保留過程主要特征信息，節(jié)約數(shù)據(jù)存儲空間，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)綜合自動化系統(tǒng)服務，提高自動化技術的精確性、實時性。
　　 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，逐步被認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)的特點以及細節(jié)分量樹數(shù)據(jù)壓縮算法的特點，設計細節(jié)分量樹數(shù)據(jù)壓縮算法的數(shù)據(jù)保存結(jié)構(gòu)。
　　 (2)分析細節(jié)分量樹數(shù)據(jù)壓縮算法在實際應用中的缺陷，提出了細節(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)采集時無法避免的數(shù)據(jù)缺失所造成的影響。
　　 (3)經(jīng)過電廠實時數(shù)據(jù)的實驗，分析了壓縮比、壓縮因子、壓縮增益，并于winrar的壓縮效果進行比較，從而證明了細節(jié)分量樹數(shù)據(jù)壓縮算法的改

4、進是有效的。
　　 (4)針對HARR小波的特點設計了基于細節(jié)分量樹數(shù)據(jù)壓縮算法的解壓縮算法，經(jīng)過電廠實時數(shù)據(jù)的實驗，分析了數(shù)據(jù)保真度的指標，從而證明了細節(jié)分量樹數(shù)據(jù)解壓縮算法的改進是有效的。
　　 (5)分析水泥生產(chǎn)的工藝特點，完成水泥生產(chǎn)DCS系統(tǒng)的硬件配置、功能組態(tài)、畫面設計。
　　 (6)利用水泥生產(chǎn)DCS系統(tǒng)產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)，針對不同特征的數(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