[发明专利]一种波形数据压缩方法与系统

说明书

本发明公开了一种波形数据压缩方法与系统，获取所有待压缩波形数据，计算各波形数据与前一波形数据的差值数据，对出现差值数据连续为0，差值数据符号连续相同达到一定程度，差值数据较大的情况进行分块，根据不同分块的特点使用差值压缩方法，复制压缩方法或原始数据存储的方法实现压缩，对不满足分块条件达到一定长度的差值数据进行强制分块后进行差值压缩，可以根据波形数据得到的差值数据特点有针对地优化差值压缩方法，提高对波形数据的压缩效率。

技术领域

本发明涉及数据压缩领域，特别是涉及一种波形数据压缩方法与系统。

背景技术

分布式行波故障定位系统组成：在高压输电线路中安装的一组装置中包括3个设备，每个设备中包含至少一个行波检测和一个工频检测；每个设备的行波数据采样率为10Mhz，采样时间为5ms，每个点由两个字节组成，其波形数据总计100K BYTE；同样，工频数据的采样率为10KHz，采样时间为100ms，每个点由两个字节组成，其波形数据总计2K BYTE；因此，每个设备总的数据采集量为102K BYTE，3个设备总计306K BYTE；由此可见，在实际设计中需要考虑其存储及传输的效率问题。

按实际输电线路所在环境的特点，数据从装置中传输到服务器不保证都能够使用4G或3G网络，必须考虑使用GPRS网络。而GPRS网络的上行速度是非常慢的，在一般情况下通信模块的速度实测为1KBYTE/S左右，一个装置的全部数据在网络较好的情况下传输完毕需要至少306秒，再加上设备间数据传输(时间大概为一个设备60秒)及GPRS网络的实际效率，其数据传输时间将大致在500秒左右；无论其GPRS实际速度能够提高多少，波形数据的压缩存储及传输都显得特别重要。即便今后4G网络可以普及到每一个地方，行波的数据量可能会因为性能提升的原因采集更多的数据，其存储及传输的效率仍然值得考虑。因此，在分布式故障定位系统中，需要对行波及工频的采集数据进行数据压缩，通过提高压缩率实现数据的快速存储及传输。

现有分布式故障行波定位系统在设计上很少考虑波形数据的压缩。另外，按现有软件技术的压缩算法，都是基于一种通用数据的压缩，对这种特定波形数据的压缩率提高不大。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种波形数据压缩方法与系统，可以有效提高波形数据的压缩率。

为实现上述目的，本发明提供了一种波形数据压缩方法，包括：

获取所有待压缩波形数据，从第二个波形数据开始，分别计算各波形数据与前一波形数据的差值数据，直到满足任意一个计算停止条件时停止差值数据的计算；

第一计算停止条件为差值数据连续为0的差值数据个数超过第一预设阈值；第二计算停止条件为差值数据连续出现符号相同的差值数据个数超过第二预设阈值；第三计算停止条件为差值数据大于或等于第三预设阈值；第四计算停止条件为差值数据长度等于第四预设阈值；

当满足第一计算停止条件时，进行分块，将个数超过第一预设阈值的连续为0的差值数据中的第一个为0的差值数据之前的差值数据确定为第一分块，将所述第一个为0的差值数据以及之后连续为0的差值数据确定为第二分块，将所述第一分块按照差值压缩方法进行压缩，将所述第二分块按照复制压缩方法进行压缩；

当满足第二计算停止条件时，进行分块，将个数超过第二预设阈值的连续出现的相同符号的差值数据中第一个差值数据之前的差值数据确定为第一分块，将所述第一个差值数据以及之后符号连续相同的差值数据确定为第二分块，将所述第一分块按照包含符号位的差值压缩方法进行压缩，将所述第二分块按照不包含符号位的差值压缩方法进行压缩；

当满足第三计算停止条件时，进行分块，将大于或等于第三预设阈值的差值数据之前的差值数据作为第一分块，将所述大于或等于第三预设阈值的差值数据以及之后满足相同条件的连续差值数据作为第二分块，将所述第一分块按照差值压缩方法进行压缩，将所述第二分块按照原始数据存储方法处理；