第8章+数据记录与转储技术

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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8.2.2USB转储技术8.2.3IC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

2、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，65M～100M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）、EEPROMAT17C020/A(2M)等；AD45D041；(IC)AT24C256/512（I2

3、C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（0～9999）、司机代码号（0～99999）

4、、车次号（0～99999）、起始站代码（0～999）、终止站代码（0～999）、牵引重量（0～9999），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+2×32BYTE=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

5、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1~63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

6、录模式3、分区压缩算法（续）图8.74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

7、（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）11～16,21～26,…，61～66（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

8、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0FFFFH的参数值，多于n或小于n都认为此记录有误，此记录的全部参数和上一条记录相同，时间＋5S。2、数据记录CRC校验数据压缩记录时，从0FFFFH块首开始到最后一个变化参数的记录数