一种用于磁控开关的远程控制方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种用于磁控开关的远程控制方法。

背景技术

磁控开关是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，广泛应用于智能制造、智能家居、航空航天等多个领域。目前通常将磁控开关与物联网结合，通过传感器检测环境数据，识别环境状态，依据环境状态进行磁控开关的远程控制。

由于采集的环境数据为时序数据，数据量非常大，为提高磁控开关远程控制的及时性以及准确性，需要对环境数据进行压缩。目前通常通过DP轨迹压缩算法对时序数据进行压缩，但DP轨迹压缩算法压缩过程中迭代次数较多，对环境数据的压缩效率较慢，影响磁控开关的远程控制的及时性。同时DP轨迹压缩算法易受噪声影响，导致对环境数据的压缩的损失率大，影响磁控开关的远程控制的准确性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种用于磁控开关的远程控制方法，该方法包括以下步骤：

采集磁控开关多个维度的环境数据，构建每个维度的数据曲线；

对于每个维度的数据曲线，对数据曲线的端点进行连接，得到初始拟合线段；根据数据曲线上除端点外的每个数据点到初始拟合线段的距离获取初始拟合线段的拟合率；

当初始拟合线段的拟合率小于预设的拟合阈值时，筛选分段点对数据曲线进行分段，包括：对于数据曲线上除端点外的每个数据点，获取数据点的局部区域的拟合直线；根据数据点的局部区域的拟合直线与初始拟合线段，获取数据点相对于初始拟合线段的局部线性一致性；根据数据点前后相邻数据点的局部区域的拟合直线获取数据点的转折可能性；根据所述局部线性一致性以及转折可能性获取数据点的分段优势；根据分段优势筛选多个数据点作为分段点，将数据曲线分为多段；

对每段曲线进行迭代分段，根据迭代分段结果获取压缩数据；

根据每个维度的压缩数据进行磁控开关的远程控制。

优选的，所述根据数据曲线上除端点外的每个数据点到初始拟合线段的距离获取初始拟合线段的拟合率，包括的具体步骤如下：

根据数据曲线中除端点外的每个数据点到初始拟合线段的距离获取数据曲线中除端点外的每个数据点的误差权重；根据数据曲线上除端点外的每个数据点的误差权重以及每个数据点到初始拟合线段的距离获取初始拟合线段的拟合率。

优选的，所述根据数据曲线中除端点外的每个数据点到初始拟合线段的距离获取数据曲线中除端点外的每个数据点的误差权重，包括的具体步骤如下：

；

其中，

优选的，所述获取数据点相对于初始拟合线段的局部线性一致性，包括的具体步骤如下：

；

其中，

优选的，所述根据数据点前后相邻数据点的局部区域的拟合直线获取数据点的转折可能性，包括的具体步骤如下：

；

其中，

优选的，所述根据所述局部线性一致性以及转折可能性获取数据点的分段优势，包括的具体步骤如下：

；

其中，

优选的，所述根据分段优势筛选多个数据点作为分段点，包括的具体步骤如下：

预设分段阈值，将分段优势大于分段阈值的数据点作为一个分段点。

优选的，所述对每段曲线进行迭代分段，根据迭代分段结果获取压缩数据，包括的具体步骤如下：

将每段曲线分别视作一条新的数据曲线，对于每条新的数据曲线，获取新的数据曲线的初始拟合线段的拟合率，当新的数据曲线的初始拟合线段的拟合率小于预设的拟合阈值时，筛选新的分段点对新的数据曲线进行分段；

重复对新的数据曲线进行分段，直到最新得到的每条数据曲线的初始拟合线段的拟合率均大于拟合阈值时停止迭代；

将最终得到的所有最新的数据曲线的初始拟合线段的端点作为压缩数据。

优选的，所述根据数据曲线上除端点外的每个数据点的误差权重以及每个数据点到初始拟合线段的距离获取初始拟合线段的拟合率，包括的具体步骤如下：

；

其中，b表示初始拟合线段的拟合率；

优选的，所述获取数据点的局部区域的拟合直线，包括的具体步骤如下：

对数据曲线上每个数据点局部区域内所有数据点进行直线拟合，得到每个数据点的局部区域的拟合直线。

本发明的技术方案的有益效果是：本发明通过分析数据曲线上数据点的局部分布规律，获取数据点相对于初始拟合线段的局部线性一致性，根据数据点前后相邻数据点的局部区域的拟合直线的差异获取数据点的转折可能性，结合局部线性一致性以及转折可能性获取数据点的分段优势，从而筛选多个最可能为数据变化转折点的数据点作为分段点对数据曲线进行分段，尽可能减少噪声的影响，将具有不同变化规律的数据分为不同的段，提高了分段的准确性，确保了每个分段的压缩损失率小。本发明通过筛选多个分段点对数据曲线进行分段，减少了分段迭代次数，进而提升了数据曲线的压缩速率以及压缩效率，减小了压缩损失率，节省了磁控开关远程控制的响应时间，提高了远程控制的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种用于磁控开关的远程控制方法的步骤流程图；

图2为温度的数据曲线示意图；

图3为本发明对温度的数据曲线的压缩过程示意图；

图3中（a）为本发明对温度的数据曲线进行首次迭代的示意图；

图3中（b）为本发明对温度的数据曲线进行第2次迭代的示意图；

图4为DP轨迹压缩算法对温度的数据曲线的压缩过程示意图；

图4中（a）为DP轨迹压缩算法对温度的数据曲线进行首次迭代的示意图；

图4中（b）为DP轨迹压缩算法对温度的数据曲线进行第2次迭代的示意图；

图4中（c）为DP轨迹压缩算法对温度的数据曲线进行第3次迭代的示意图；

图4中（d）为DP轨迹压缩算法对温度的数据曲线进行第4次迭代的示意图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种用于磁控开关的远程控制方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种用于磁控开关的远程控制方法的具体方案。

请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种用于磁控开关的远程控制方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：

S001．采集磁控开关环境数据。

需要说明的是，磁控开关通常通过传感器检测环境数据，由控制系统根据环境数据识别环境状态，依据环境状态进行磁控开关的远程控制。例如在金属锻造领域中，通过传感器检测锻造环境的温度、湿度、压力等，从而识别金属锻造工件的状态，控制系统通过磁控开关控制锻造工艺的流程。

在本实施例中，通过不同传感器采集磁控开关环境数据，例如采集环境每一时刻的温度、湿度、压力等，具体采集的环境数据由实施人员根据磁控开关具体应用场景决定。

至此，实现了磁控开关环境数据的采集。

S002．根据磁控开关环境数据绘制每个维度的数据曲线，获取每条数据曲线的初始拟合线段，评估初始拟合线段的拟合率。

需要说明的是，磁控开关环境数据包括多个维度的数据，由于每个维度的数据是时序的，且环境数据的变化为逐步变化，不会发生突变，使得每个维度的数据具有局部相似性，例如温度数据上升为逐步上升，在短时间内不会发生温度大幅度的突变。因此本实施例对于每个维度的数据单独进行分析，根据每个维度的数据的变化情况对每个维度的数据进行压缩，减少每个维度的数据量，并尽可能剔除每个维度的数据中噪声的影响，节省磁控开关远程控制的响应时间，提高远程控制的准确性。

在本实施例中，以时间为横轴，以磁控开关环境数据的每个维度为纵轴，构建每个维度的数据曲线。

需要说明的是，DP轨迹压缩算法可用来对数据曲线上的数据点进行压缩，通过将所有数据点拟合多条线段，利用线段的端点对所有数据点进行表示，从而实现压缩。在DP轨迹压缩算法中，首先将数据曲线上第一个数据点和最后一个数据点相连，构建初始拟合线段，通过设置距离阈值，对每个数据点到初始拟合线段的距离进行判断，当存在数据点到初始拟合线段之间的距离大于距离阈值时，认为初始拟合线段无法很好的表示数据曲线上的所有数据点。但可能仅存在为噪声的数据点到拟合直线的距离超过距离阈值，直接根据距离阈值进行判断过于粗暴，因此本实施例中通过分析数据曲线上相邻数据点拟合误差的差异，对可能为噪声的数据点设置较小的误差权重，对于越不可能为噪声的数据点设置越大的误差权重，在判断初始拟合线段是否能够较好的表示数据曲线上所有数据点时，重点关注越不可能为噪声的数据点的拟合误差，从而降低噪声的影响。

在本实施例中，对于每个维度的数据曲线，将数据曲线中第一个数据点和最后一个数据点分别作为数据曲线的端点，对数据曲线的端点进行连接，得到初始拟合线段。

根据数据曲线中除端点外的每个数据点到初始拟合线段的距离获取数据曲线中除端点外的每个数据点的误差权重：

；

其中，

根据数据曲线上除端点外的每个数据点的误差权重获取初始拟合线段的拟合率：

；

其中，b表示初始拟合线段的拟合率；

至此，获取了初始拟合线段的拟合率。

S003．根据数据曲线上数据点相对于初始拟合线段的局部线性一致性以及数据点的转折可能性获取数据点的分段优势，根据分段优势筛选分段点。

预设拟合阈值

需要说明的是，在DP轨迹压缩算法中，当存在数据点到初始拟合线段之间的距离大于距离阈值时，选择到初始拟合线段距离最大的数据点作为分段点，将数据曲线分为两段，获取每一段曲线的初始拟合线段，针对每一段曲线的初始拟合线段，再次判断是否存在数据点到初始拟合线段之间的距离大于距离阈值，根据判断结果决定是否对每一段曲线再次分段，通过不断迭代上述过程实现数据曲线的分段压缩。但由于直接选择到初始拟合线段距离最大的数据点作为分段点，分割得到的两段曲线的初始拟合线段不一定能够很好的表示两段曲线，需要经过多次迭代，同时由于到初始拟合线段距离最大的数据点可能为噪声点，噪声点无法反应数据变化的规律特征，若以噪声点为分段点对数据曲线进行分割，可能将原本变化规律一致的数据曲线分割为两段，影响压缩效率。因此本实施例根据每个数据点的局部数据分布特征，来筛选多个最可能为数据变化转折点的数据点对数据曲线进行分段，提高分段的准确性的同时减少迭代次数，使得对于数据曲线的压缩速率以及压缩效率提高，进而减少磁控开关远程控制的响应时间，提高远程控制的准确性。

在本实施例中，设置局部区域大小，具体不做限定，实施人员可根据具体实施情况设置局部区域大小，例如局部区域大小为5，表示每个数据点前后相邻的5个数据点构成每个数据点的局部区域大小。

对数据曲线上每个数据点局部区域内所有数据点利用最小二乘法进行直线拟合，获取每个数据点的局部区域的拟合直线。

根据数据曲线上每个数据点的局部区域的拟合直线与初始拟合线段，获取数据曲线上除端点外的每个数据点相对于初始拟合线段的局部线性一致性：

；

其中，

获取数据曲线上除端点外的每个数据点的转折可能性：

；

其中，

根据数据曲线上除端点外的每个数据点相对于初始拟合线段的局部线性一致性以及每个数据点的转折可能性获取每个数据点的分段优势：

；

其中，

至此，获取了每个数据点的分段优势。

预设分段阈值

至此，得到了多个分段点。

S004．对数据曲线进行迭代分段，根据最终分段结果获取压缩数据。

利用多个分段点将数据曲线分为多段，将得到的每段曲线分别视作一条新的数据曲线，对于每条新的数据曲线，再次利用步骤S002到S003中的方法进行压缩，重复该过程，直到最新得到的每条数据曲线的初始拟合线段的拟合率均大于拟合阈值

例如当温度的数据曲线如图2所示时，利用本实施例的方法对温度的数据曲线的压缩过程如图3所示，图3中（a）表示利用本实施例的方法对图2的数据曲线进行首次迭代的示意图，图3中（b）表示利用本实施例的方法对图2中的数据曲线进行第2次迭代的示意图，本实施例对图2中的数据曲线经过2次迭代达到最终结果。利用DP轨迹压缩算法对温度的数据曲线的压缩过程如图4所示，图4中（a）表示对图2中的数据曲线利用DP轨迹压缩算法进行首次迭代的示意图，图4中（b）、（c）、（d）分别表示对图2中的数据曲线利用DP轨迹压缩算法进行第2、3、4次迭代的示意图，DP轨迹压缩算法对图2中的数据曲线经过4次迭代达到最终结果。本实施例中的方法迭代次数少，并排除了噪声点的干扰，对于每段曲线的拟合准确，依据本实施例中的压缩数据进行磁控开关的远程控制的准确性更高，响应时间更短。

同理，获取每个维度的压缩数据。

S005．根据压缩数据进行磁控开关的远程控制。

控制系统根据每个维度的压缩数据识别当前环境的状态，从而远程控制磁控开关的开合。例如根据温度的压缩数据识别温度的变化趋势，预测温度达到临界点的时间点，从而控制磁控开关在临界时间点进行开合。

通过以上步骤，实现了磁控开关的远程控制。

本实施例通过分析数据曲线上数据点的局部分布规律，获取数据点相对于初始拟合线段的局部线性一致性，根据数据点前后相邻数据点的局部区域的拟合直线的差异获取数据点的转折可能性，结合局部线性一致性以及转折可能性获取数据点的分段优势，从而筛选多个最可能为数据变化转折点的数据点作为分段点对数据曲线进行分段，尽可能减少噪声的影响，将具有不同变化规律的数据分为不同的段，提高了分段的准确性，通过筛选多个分段点对数据曲线进行分段，减少了分段迭代次数，进而提升了数据曲线的压缩速率以及压缩效率，节省了磁控开关远程控制的响应时间，提高了远程控制的准确性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。