[发明专利]一种数采系统人机接口任务调度方法

摘要

一种数采系统人机接口任务调度方法，采用并发可抢占式线程调度方法，流程如下：①系统启动，数采系统进程产生主线程，获取数采系统实时数据镜像，等待用户任务请求；②响应用户任务请求，参数初始化操作，即对采样点数、采样频率、采样通道、缓存空间、当前时间、目标编号参数进行初步设置；数采系统线程任务在主线程包括静参线程任务、时域线程任务、频域线程任务、柱图线程任务、开关线程任务与存储线程任务；③得到用户请求的数采线程任务具有最高优先级，在系统前台运行，其它任务在后台并行运行；④根据用户请求的变化，各线程任务优先级实现轮转，切换前台会话。本发明有效适应多路、并行数采系统所要求的大数据量并发任务处理要求。

主权项

1.一种数采系统人机接口任务调度方法，其特征在于：采用并发可抢占式线程调度方法，实现对6个数采系统线程任务的调度；所述的并发可抢占式线程调度方法的处理流程如下：① 系统启动，由数采系统进程产生主线程，获取数采系统实时数据镜像，等待用户任务请求；② 响应用户任务请求，进行参数初始化操作，然后派生6个数采系统线程任务；所述的参数初始化操作是对采样点数、采样频率、采样通道、缓存空间、当前时间、目标编号参数进行初步设置；所述的数采系统线程任务在主线程包括静参线程任务、时域线程任务、频域线程任务、柱图线程任务、开关线程任务与存储线程任务；③ 得到用户请求的数采线程任务具有最高优先级，在系统前台运行，其它任务在后台并行运行；④ 根据用户请求的变化，各线程任务优先级实现轮转，切换前台会话；所述的静参线程任务，接收数采主线程实时数据，进行静态参数计算，创建任务会话窗口，然后通过消息映射机制在会话窗口中绘制静态参数变化曲线；所述的实时数据根据其数据量将其分为批量数据、连续数据与开关数据，所述批量数据包括音频、视频、振动和辐射，所述连续数据包括压力、流量、温度、电流、电压和功率，所述开关数据包括布尔数据；所述的静态参数计算是将批量数据与连续数据以采样点数为单位，分割成等量数据序列，然后对数据序列进行静态统计参数提取；所述的静态统计参数主要包含序列方差、序列均方根、序列偏度、序列峭度与序列极值；所述的消息映射机制为面向数采系统人机接口的实时会话切换方法，采用信号‑槽一一映射渠道，避免映射回调函数产生的复杂函数指针，实现面向用户的对象间透明通信；静参线程任务与存储线程任务关联，在用户提出数据在线存储请求后，通过消息映射机制唤醒存储线程任务，在后台启动存储线程任务，并将当前会话窗口所描绘的静参数据存入系统数据库；所述的静态参数变化曲线的纵坐标为统计参数无量纲幅值，横坐标为观察时间段；所述的观察时间段的计算方法为：T = B•N/f，其中B为缓冲区大小，单位Byte，N为采样点数，f为采样频率，单位Hz；所述的时域线程任务，接收数采主线程提供的批量数据，进行数字滤波处理，创建任务会话窗口，然后通过消息映射机制在会话窗口中绘制时域数据变化曲线；所述的数字滤波处理步骤为：1）将批量数据以采样点数为单位，分割成等量数据序列；2）将音频、视频数据看作稳定信号序列，进行中值滤波处理，消除抖动数据元素；3）将振动、辐射看作非稳信号序列，进行抗混频与有限冲击响应滤波，消除冲击信号成分；所述的消息映射机制与静参线程任务中的映射机制相同，其它线程任务也应用此机制；所述的时域数据变化曲线的纵坐标为时域数据物理幅值，横坐标为采样点数数列编号；时域线程任务与存储线程任务关联，在用户提出数据在线存储请求后，通过消息映射机制唤醒存储线程任务，在后台启动存储线程任务，并将当前会话窗口所描绘的时域数据存入系统数据库；所述的频域线程任务，接收数采主线程提供的批量数据，进行数字滤波、离散傅里叶变换处理，创建任务会话窗口，然后通过消息映射机制在会话窗口中绘制频域数据变化曲线；所述的离散傅里叶变换处理步骤为：Step1将批量数据以采样点数为单位，分割成等量数据序列，进行数字滤波处理；Step2将经过滤波的音频、视频数据看作稳定信号序列，进行快速傅里叶变换处理，获得信号频域分布；Step3将经过滤波的振动、辐射看作非稳信号序列，进行短时傅里叶变换处理，得到本征模态函数，获取信号中的瞬时变化分量；所述的频域数据变化曲线的纵坐标为频域数据物理幅值，横坐标为频域点数数列编号，数量为采样频率的二分之一；频域线程任务与存储线程任务关联，在用户提出数据在线存储请求后，通过消息映射机制唤醒存储线程任务，在后台启动存储线程任务，并将当前会话窗口所描绘的频域数据存入系统数据库。