微机检测与控制应用系统设计 教学课件 ppt 作者 余祖俊 第8章 数据记录与转储技术
43页1、第8章 数据记录与转储技术,8.1 数据记录压缩算法 8.1.1 数据记录存储介质 8.1.2 车载数据记录压缩算法 8.2 数据转储技术 8.2.1 串行口转储技术 8.2.2 USB转储技术 8.2.3 IC卡转储技术 8.2.4 无线智能卡技术,8.1 数据记录压缩算法,智能仪器仪表和传统仪器仪表相比,最大的优势就是智能性,在监测被测系统的同时可对数据进行记录分析和处理,如飞机的“黑匣子”,火车的“列车运行安全监控记录仪”、“机车录音装置”、“机车状态诊断记录装置”、“机车轴承温度监测报警记录装置”等等。 记录与转储适用于安全监控、事故分析处理、状态故障诊断、统计分析与预测等等。,8.1.1 数据记录存储介质,地面数据记录和存储的介质有:硬盘、光盘、软盘(1.44M,65M100M大容量软盘)、磁带等; 随机数据记录和存储的介质有:一般RAM,ROM,NVRAM,E2PROM,FLASHRAM,IC卡,SD卡,大容量语音芯片等等。,8.1.1 数据记录存储介质(续),随机智能装置常用的存储芯片有: 6264,2764,27128,28SF040(4M);AT49F1614(16M
2、)、EEPROM AT17C020/A(2M)等; AD45D041;(IC) AT24C256/512(I2C总线接口) 4003系列的语音芯片等等。,8.1.2 车载数据记录压缩算法,一、车载数据记录内容及各参数记录频度分析 二、几种常用数据记录算法分析 1非分区非压缩算法 2分区非压缩算法 3分区压缩算法 4. 非分区定长压缩记录算法,8.1.2 车载数据记录压缩算法(续),三、分区压缩算法的解压缩算法 1数据记录长度校验 2. 数据记录CRC校验 四、分区压缩算法的解压缩算法 五、数据地面分析处理 六、小结,一、车载数据记录内容及各参数记录频度分析,机车随车质量状态诊断记录仪需要记录的运用信息内容包括:车号(09999)、司机代码号(099999)、车次号(099999)、起始站代码(0999)、终止站代码(0999)、牵引重量(09999),共计14BYTE。 实时状态参数包括:年、月、日、时、分、秒,6BYTE,以及:柴油机转速、主电流、六个分电流、电压、轴温、油水温度、总管温度、增压压力、进回油(油耗)、马达转速、火情报警等32路实时参数,各2BYTE。共计:6BYTE+
3、232BYTE=70BYTE。,一、车载数据记录内容及各参数记录频度分析(续),机车运用信息,其记录的频度是非常低的,大约每10小时记录一次,记录的条件为:系统上电、司机参数输入,即输入新的车号、司机代码等。 机车实时状态参数,其记录的频度为每5S全部记录一次。但32路实时参数中,每次最多只有四分之一,即8个左右的量满足记录变化条件,且进回油参数必须每5S记录一次。,二、几种常用数据记录算法分析,1非分区非压缩算法 2分区非压缩算法 3分区压缩算法 4. 非分区定长压缩记录算法,1、非分区非压缩算法,图8.3 非分区非压缩算法的记录模式,2、分区非压缩算法,图8.4 第0页系统信息的记录模式,2、分区非压缩算法(续),图8.5 第163页数据信息非压缩的记录模式,3、分区压缩算法,图8.6 第0页系统信息包含数据信息的起始地址记录模式,3、分区压缩算法(续),图8.7 4字节的标记对应关系图,3、分区压缩算法(续),图8.8 分区压缩算法中的系统信息和数据信息存储格式,4、非分区定长压缩记录算法,在机车轴温监测报警装置中,采用了非分区定长数据记录算法,即系统信息和数据信息记录帧长度全部
4、为7BYTE,有关详细内容见IC卡转储技术举例。,1) 系统时间记录,时间记录用于记录开机(复位)、关机、调整时钟等事件,记录结构为: 标志、年、月、日、时、分、秒 标志字节定义: B0H:开机标志 B1H:调整标志,后面的时间为调整值 B2H:关机标志,2)数据状态记录,用于记录对应轴位、温度值(传感器状态及对应的起始时间)。记录条件为:上电时全部记录一遍初始值、每路变化2记录一次、开路及短路时。记录结构为: 轴位、温度值、符号位、日、时、分、秒 轴位定义:10、20(环境温度1、2) 1116, 2126, ,6166(机车轴位) 温度值:传感器温度值源码(未经处理) 符号位: FxH,表示温度值为负 0xH,表示温度值为正 C0H,传感器开路 CCH,传感器短路,四、分区压缩算法的解压缩算法,图8.8 分区压缩算法中的系统信息和数据信息存储格式,1、数据记录长度校验,在数据记录中增加了固定的2BYTE的FFFFH,同时在参数记录中限定记录的参数值不大于0FFFFH,这样当读取4BYTE参数变化标记,假定有n个参数变化记录,则在4BYTE的参数变化标记之后应该正好有n个非0FFFF
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