CN107329697A - 用于嵌入式***的用电信息数据存取方法及其电能表 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,包括关闭嵌入式***的文件缓存功能;启动时保证flash中存在一个完整的持久性文件;在内存中创建一个临时性文件并将用电信息数据全部存储在该临时性文件中;将临时性文件中的用电信息数据一次性全部写入持久性文件中,更新数据转存时间,删除临时性文件中已经转存的数据;获取当前需要读取数据的时间标记并读取所需数据。本发明还公开了包括所述用于嵌入式***的用电信息数据存取方法的电能表。本发明利用临时性文件作为缓存,减少了对flash频繁擦写的次数,延长了器件使用寿命;减少了与持久性文件读取操作的竞争,提高了***可靠性;而且更适应无人值守环境。

Description

用于嵌入式***的用电信息数据存取方法及其电能表
技术领域
本发明具体涉及一种用于嵌入式***的用电信息数据存取方法及其电能表。
背景技术
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高,电能已经成为了人们日常生产和生活中必不可少的二次能源,给人们的生产和生活带来了无尽的便利。而电能表作为电力***中计量点能的重要部件,其内部的用电信息数据的存储和提取则显得更加重要。
目前,电能表的内部电控***均为嵌入式***,而现有的嵌入式***的电能表,受运行环境及自身条件的限制,其在对用电信息数据进行存取管理时常会遇到以下四个难题:
1.嵌入式***对于采集频率高且数据项多的数据,比如用户的用电负荷曲线,其在数据的存储时会导致频繁进行文件写入操作,从而大大缩短flash的使用寿命;
2.嵌入式***的文件读写操作是需要有读写锁保护的,而频繁的文件写入操作又会与读取操作产生竞争,因而引发其他***的异常现象;
3.嵌入式***受运行环境的限制,在异常情况下使用常规的文件缓存机制更容易导致文件损坏,从而难以满足电力***对用电信息数据存储的可靠性方面的要求。
4.嵌入式***经常在无人值守的环境下长期运行,当异常掉电导致文件损坏后,如不能自行恢复则影响到***存取功能的正常工作。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种***器件寿命长、***可靠性高、更加适用于无人值守状态的用于嵌入式***的用电信息数据存取方法。
本发明的目的之二在于提供一种应用所述用于嵌入式***的用电信息数据存取方法的电能表。
本发明提供的这种用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,包括如下步骤:
S1.关闭嵌入式***的文件缓存功能,确保每次写操作都将数据实时写到了持久性文件中;
S2.在嵌入式***启动时,保证在嵌入式***的flash中存在一个完整的持久性文件;
S3.嵌入式***在采集用电信息数据时,在嵌入式***的内存中创建一个临时性文件,并将所有采集的用电信息数据全部存储在该临时性文件中;
S4.嵌入式***按照事先设定的规则,将存储在临时性文件中的用电信息数据一次性全部写入持久性文件中,同时嵌入式***更新用电信息数据从临时性文件转存到持久性文件中的时间,并删除临时性文件中已经转存的用电信息数据;
S5.嵌入式***获取当前需要读取数据的时间标记,并依据该时间标记读取所需数据。
步骤S2所述的保证在嵌入式***的flash中存在一个完整的持久性文件,具体为嵌入式***检查flash中是否存在持久性文件,并按照如下规则保证持久性文件的存在:
若不存在持久性文件,嵌入式***则创建一个持久性文件;
若存在持久性文件,嵌入式***则检查该持久性文件的完整性:若该持久性文件不完整,则对该持久性文件进行修复;若修复失败,则删除该持久性文件,并再次创建一个新的完整的持久性文件。
步骤S3所述的将所有采集的用电信息数据全部存储在该临时性文件中,具体为采用如下规则进对采集的用电信息数据进行存储:
若采集的用电信息数据为随机性的用电信息数据,或采集周期时间大于设定值X的数据,则将该采集的用电信息数据直接存储在持久性文件中,所述的设定值X的单位为天;
否则,将采集的数据存储在临时性文件中。
所述的随机性的用电信息数据包括电能表的报警信息数据、硬件异常信息数据、电能表非法操作信息数据和用电异常信息数据;所述用电异常信息数据包括失压、失流、断相、停上电等异常信息数据。
所述的X为1天。
步骤S4所述的嵌入式***按照事先设定的规则将存储在临时性文件中的用电信息数据一次性全部写入持久性文件中,具体为按照如下规则将临时性文件中的用电信息数据一次性全部写入持久性文件:
1)采用定时触发的机制:每隔一段设定时间T后,将临时性文件中的用电信息数据以打包方式一次性写入持久性文件中;
2)根据数据采集周期,在每轮数据采集周期结束后,将临时性文件中的用电信息数据以打包方式一次性写入持久性文件中;
3)根据保存数据大小:当临时性文件的大小超出事先设置的限定值Z时,将临时性文件中的用电信息数据以打包方式一次性写入持久性文件中。
步骤S5所述的依据该时间标记读取所需数据,具体为依据如下规则进行所需数据的读取:
若时间标记晚于最近一次的转存时间,则嵌入式***到临时性文件中查找所需数据,若临时性文件中未查找到所需数据则再到持久性文件中查找所需数据;
若时间标记等于最近一次的转存时间,则嵌入式***先到临时性文件中查找所需数据,若临时性文件中未查找到所需数据则再到持久性文件中查找所需数据;
若时间标记早于最近一次的转存时间,则嵌入式***到持久性文件中查找所需数据,若持久性文件中未查找到所需数据则再到临时性文件中查找所需数据。
所述的用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,还包括如下步骤:
S6.嵌入式***根据采集到的用电信息数据的时效性要求,周期性的对持久性文件中的数据标记为删除状态。
所述的用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,还包括如下步骤:
S7.嵌入式***实时监测持久性文件的大小:若持久性文件大于事先设定的上限值Y,则嵌入式***将现有的持久性文件中未被标记为删除状态的数据转存到新的持久性文件中,并将现有的持久性文件删除。
所述的Y为可用于存储数据空间的65%。
本发明还提供了一种电能表,该电能表包括了所述用于嵌入式***的用电信息数据存取方法。
本发明提供的这种用于嵌入式***的用电信息数据存取方法及其电能表,通过设置持久性文件和临时性文件的方式,利用临时性文件作为缓存,从而对在一段时间内多次对持久性文件写入操作进行了合并,减少了对flash频繁擦写的次数,因而延长了器件使用寿命;将频繁的文件写入操作移到了内存中的临时性文件中,减少了与持久性文件读取操作的竞争,因而提高了***可靠性;临时性文件与永久性文件的各自独立性保证了在发生异常时降低了持久性文件损坏的概率;***启动时会对已存在的持久性文件进行完整性检查,如发现损坏可在运行前自行恢复,更适应无人值守的运行环境。
附图说明
图1为本发明方法的方法流程图。
具体实施方式
如图1所示为本发明方法的方法流程图:本发明提供的这种用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,包括如下步骤:
S1.关闭嵌入式***的文件缓存功能,从而确保每次对文件的写入操作都及时将数据完整的写到了持久性文件中;
S2.在嵌入式***启动时,保证在嵌入式***的flash中存在一个完整的持久性文件;具体为嵌入式***检查flash中是否存在持久性文件,并按照如下规则保证持久性文件的存在:
若不存在持久性文件,嵌入式***则创建一个持久性文件;
若存在持久性文件,嵌入式***则检查该持久性文件的完整性:若该持久性文件不完整,则对该持久性文件进行修复;若修复失败,则删除该持久性文件,并再次创建一个新的完整的持久性文件;
S3.嵌入式***在采集用电信息数据时,在嵌入式***的内存中创建一个临时性文件,并将所有采集的用电信息数据全部存储在该临时性文件中;具体为采用如下规则进对采集的用电信息数据进行存储:
若采集的用电信息数据为随机性的用电信息数据(所述的随机性的用电信息数据包括电能表的报警信息数据、硬件异常信息数据、电能表非法操作信息数据和用电异常信息数据;所述用电异常信息数据包括失压、失流、断相、停上电等异常信息数据),或采集周期时间大于设定值X(比如1天)的数据,则将该采集的用电信息数据直接存储在持久性文件中;
否则,将采集的数据存储在临时性文件中;
S4.嵌入式***按照事先设定的规则,将存储在临时性文件中的用电信息数据一次性全部写入持久性文件中,同时嵌入式***更新用电信息数据从临时性文件转存到持久性文件中的时间,并删除临时性文件中已经转存的用电信息数据;具体按照如下规则中的一条规则或若干条规则将临时性文件中的用电信息数据一次性全部写入持久性文件:
1)采用定时触发的机制:每隔一段设定时间T后,将临时性文件中的用电信息数据以打包方式一次性写入持久性文件中;
2)根据数据采集周期,在每轮数据采集周期结束后,将临时性文件中的用电信息数据以打包方式一次性写入持久性文件中;
3)根据保存数据大小:当临时性文件的大小超出事先设置的限定值Z时,将临时性文件中的用电信息数据以打包方式一次性写入持久性文件中;
S5.嵌入式***获取当前需要读取数据的时间标记,并依据该时间标记读取所需数据;具体为依据如下规则进行所需数据的读取:
若时间标记晚于最近一次的转存时间,则嵌入式***到临时性文件中查找所需数据,若临时性文件中未查找到所需数据则再到持久性文件中查找所需数据;
若时间标记等于最近一次的转存时间,则嵌入式***先到临时性文件中查找所需数据,若临时性文件中未查找到所需数据则再到持久性文件中查找所需数据;
若时间标记早于最近一次的转存时间,则嵌入式***到持久性文件中查找所需数据,若持久性文件中未查找到所需数据则再到临时性文件中查找所需数据;
S6.嵌入式***根据采集到的用电信息数据的时效性要求,周期性的对持久性文件中的数据标记为删除状态;
S7.嵌入式***实时监测持久性文件的大小:若持久性文件大于事先设定的上限值Y(比如可用于存储数据空间的65%),则嵌入式***将现有的持久性文件中未被标记为删除状态的数据转存到新的持久性文件中,并将现有的持久性文件删除,从而能够提高flash的存储空间的利用率,减少删除操作次数。
本发明提供的这种用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,其采用的临时性文件进行数据临时存储以及采用持久性文件进行数据长期存储的方式,不仅适用于电能表,也适用于其他任何采用嵌入式***完成数据采集的设备,包括各类型的计量仪表(比如电能表、水表、燃气表、热量表等)、电能管理终端、配电终端、电能质量监控设备、电网自动化终端、采集终端、集中器、数据采集器、计量仪表、手抄器、故障指示器等。

Claims (9)

1.一种用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,包括如下步骤:
S1.关闭嵌入式***的文件缓存功能;
S2.在嵌入式***启动时,保证在嵌入式***的flash中存在一个完整的持久性文件;
S3.嵌入式***在采集用电信息数据时,在嵌入式***的内存中创建一个临时性文件,并将所有采集的用电信息数据全部存储在该临时性文件中;
S4.嵌入式***按照事先设定的规则,将存储在临时性文件中的用电信息数据一次性全部写入持久性文件中,同时嵌入式***更新用电信息数据从临时性文件转存到持久性文件中的时间,并删除临时性文件中已经转存的用电信息数据;
S5.嵌入式***获取当前需要读取数据的时间标记,并依据该时间标记读取所需数据。
2.根据权利要求1所述的用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,其特征在于步骤S2所述的保证在嵌入式***的flash中存在一个完整的持久性文件,具体为嵌入式***检查flash中是否存在持久性文件,并按照如下规则保证持久性文件的存在:
若不存在持久性文件,嵌入式***则创建一个持久性文件;
若存在持久性文件,嵌入式***则检查该持久性文件的完整性:若该持久性文件不完整,则对该持久性文件进行修复;若修复失败,则删除该持久性文件,并再次创建一个新的完整的持久性文件。
3.根据权利要求2所述的用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,其特征在于步骤S3所述的将所有采集的用电信息数据全部存储在该临时性文件中,具体为采用如下规则进对采集的用电信息数据进行存储:
若采集的用电信息数据为随机性的用电信息数据,或采集周期时间大于设定值X的数据,则将该采集的用电信息数据直接存储在持久性文件中,所述的设定值X的单位为天;
否则,将采集的数据存储在临时性文件中。
4.根据权利要求3所述的用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,其特征在于所述的随机性的用电信息数据包括电能表的报警信息数据、硬件异常信息数据、电能表非法操作信息数据和用电异常信息数据;所述用电异常信息数据包括失压、失流、断相、停上电等异常信息数据。
5.根据权利要求4所述的用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,其特征在于步骤S4所述的嵌入式***按照事先设定的规则将存储在临时性文件中的用电信息数据一次性全部写入持久性文件中,具体为按照如下规则将临时性文件中的用电信息数据一次性全部写入持久性文件:
1)采用定时触发的机制:每隔一段设定时间T后,将临时性文件中的用电信息数据以打包方式一次性写入持久性文件中;
2)根据数据采集周期,在每轮数据采集周期结束后,将临时性文件中的用电信息数据以打包方式一次性写入持久性文件中;
3)根据保存数据大小:当临时性文件的大小超出事先设置的限定值Z时,将临时性文件中的用电信息数据以打包方式一次性写入持久性文件中。
6.根据权利要求5所述的用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,其特征在于步骤S5所述的依据该时间标记读取所需数据,具体为依据如下规则进行所需数据的读取:
若时间标记晚于最近一次的转存时间,则嵌入式***到临时性文件中查找所需数据,若临时性文件中未查找到所需数据则再到持久性文件中查找所需数据;
若时间标记等于最近一次的转存时间,则嵌入式***先到临时性文件中查找所需数据,若临时性文件中未查找到所需数据则再到持久性文件中查找所需数据;
若时间标记早于最近一次的转存时间,则嵌入式***到持久性文件中查找所需数据,若持久性文件中未查找到所需数据则再到临时性文件中查找所需数据。
7.根据权利要求6所述的用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,其特征在于所述的用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,还包括如下步骤:
S6.嵌入式***根据采集到的用电信息数据的时效性要求,周期性的对持久性文件中的数据标记为删除状态。
8.根据权利要求7所述的用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,其特征在于所述的用于嵌入式***的用电信息数据存取方法,还包括如下步骤:
S7.嵌入式***实时监测持久性文件的大小:若持久性文件大于事先设定的上限值Y,则嵌入式***将现有的持久性文件中未被标记为删除状态的数据转存到新的持久性文件中,并将现有的持久性文件删除。
9.一种电能表,其特征在于包括权利要求1~8之一所述用于嵌入式***的用电信息数据存取方法。
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