[发明专利]在数字时间序列数据中施行范围搜索的方法和计算机化设备

说明书

一种用于在数字时间序列数据中施行范围搜索的方法包括：a）至少临时获取（S10）包括与时间相关联的多个读数的数字时间序列；b）由第一处理单元处理（S20）所获取的数字时间序列，以从所获取的数字时间序列导出索引；c）将索引存储（S30）在存储单元中；d）接收（S40）包括幅度范围准则的搜索请求；e）由第二处理单元处理（S50）索引，以确定已知数字时间序列匹配幅度范围准则的时间范围；以及f）响应于搜索请求，输出（S60）所确定的时间范围。还提出了一种对应的计算机化设备和计算机程序产品。方法和计算机化设备可以显著减少响应于范围搜索请求来确定时间范围的处理时间。

技术领域

本发明涉及工业大数据应用的领域，并且特别涉及一种用于在工业设施中获取的数字时间序列数据中施行范围搜索的方法和计算机化设备。

背景技术

诸如发电厂之类的工业设施装备有传感器，所述传感器供应诸如压力或温度之类的读数。读数存储为时间序列以供稍后分析。为工业设施存储的数据量正在接近兆兆或千兆兆字节级别。这样的数字时间序列数据通常存储在数据仓库中或云中。

为了进行故障诊断、操作监视、预测性维护和类似的目的，需要对数字时间序列数据进行分析。专家用户可能需要标识时间间隔，在该时间间隔期间，给定传感器供应给定幅度范围内的读数。

贯穿所有数据进行线性扫描以确定适用的时间间隔在数据业务、CPU业务方面太昂贵，并且花费的时间太长，无法实际使用。已知的快速搜索机制（诸如Google®搜索）适于字母数字数据的搜索，但不会很好地处理数字时间序列数据。一种能够在亚秒响应时间内在兆兆字节的数字时间序列数据内施行幅度范围搜索的方法和计算机化设备是未知的。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于在数字时间序列数据中施行范围搜索的改进的计算机化设备和方法。

因此，一种用于在数字时间序列数据中施行范围搜索的方法包括：a）至少临时获取包括与时间相关联的多个读数的数字时间序列；b）由第一处理单元处理所获取的数字时间序列，以从所获取的数字时间序列导出索引；c）将索引存储在存储单元中；d）接收包括幅度范围准则的搜索请求；e）由第二处理单元处理索引，以确定已知数字时间序列匹配幅度范围准则的时间范围；以及f）响应于搜索请求，输出所确定的时间范围。

注意，在步骤e）中，处理的是索引而不是数字时间序列，以确定对应于搜索请求的时间范围。因此，上面的步骤d）、e）和f）也可以统称为“施行基于索引的范围搜索”。同样，步骤a）、b）和c）可以被称为“构建适于基于索引的范围搜索的索引”。

通过由处理索引来施行基于索引的范围搜索，而不是由处理数字时间序列来施行直接或线性范围搜索，可以有利地可能的是显著减少响应于范围搜索请求来确定时间范围的处理时间。

另外，如果数字时间序列存储在数据仓库或云中，则由于索引存储在存储单元中，因此在步骤d）、e）和f）中可以避免去往数据仓库或云的昂贵数据业务。因此，可以有利地降低响应于搜索请求的成本。

具体地，该方法可以是计算机实现的方法。特别地，可以使用至少一个计算机化设备来执行该方法，所述计算机化设备可以包括一个或多个处理单元，诸如一个或多个CPU，以及一个或多个存储单元，诸如硬盘、固态盘、RAID存储装置、附网存储装置等。

索引可以是数字索引。数字索引可以适于提供对包括幅度范围准则的搜索请求的响应。有利地，索引可以包括用于确定已知数字时间序列以预确定精度匹配幅度范围准则的时间范围的必要且充分的信息。因此，有利地，步骤e）可以在不必处理数字时间序列的情况下以预确定精度来执行。

与数字时间序列本身相比，索引可能有利地需要较少的存储空间。由此，与处理数字时间序列相比，在步骤e）中处理索引可能需要较少的时间。因此，可以将索引视为数字时间序列的压缩表示。压缩索引可以有利地存储在存储单元中，而不是存储在云或数据仓库中。