水文自动监测系统中遥测数据循环存储研究.pdf

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1、第43卷第7期人民长江Vo1．43．NO．72012年4月YangtzeRiverApr．，2012文章编号：1001—4179(2012)07—0007—04水文自动监测系统中遥测数据循环存储研究张鹏，严华(四川大学电子信息学院，四川成都610065)摘要：针对水文遥测数据长期性、数据量大，目前嵌入式系统存储设备存储空间有限，易出现数据存储溢出，无法保存遥测数据等问题，提出一种实时遥测数据循环存储机制。利用uClinux中MTD技术，以设备文件形式实现了对遥测数据的循环存储。所提出的数据存储方法可保证数据的完整性，管理的灵活性，增强擦写次数，均衡了对Flash的损耗。

2、系统开发完成后的实验室试验证明该系统具有良好应用性。关键词：闪存；遥测数据；存储溢出；循环存储；均衡性；吞吐率中图法分类号：TP391文献标志码：A随着嵌入式技术在各种电子产品中的广泛应用，在重写前必须进行块擦除操作；②擦除操作次数有特别是在消费类电子产品中的应用，对数据存储和管限，擦写不当，易使相应区域达到擦除次数的上限，致理的灵活性提出了越来越高的要求。Flash存储器使Flash无法使用。因此，在水文自动监测系统中，针可在不移除存储芯片的情况下进行擦除和编程操作，对遥测数据长期性、数据量大等特点，充分考虑Flash具有非易失性等诸多优点，因此在嵌入式系统数据的硬件

3、特性，深入研究其数据的存储管理，对于实现水的主要存储设备中应用越来越多。文遥测数据的有效组织和管理以及Flash性能的最大从20世纪80年代的一个概念到2009年在全球发挥具有非常重要的现实性意义。范围内产生759．4亿美元收益的产业，Flash存储器最初应用于个人计算机BIOS存储、嵌入式系统的标1遥测数据循环存储机制准存储，现在Flash存储技术已经得到很大的发展。1．1循环存储机制的提出作为一种电可擦除、可编程只读存储器，Flash存储器水文自动监测系统是以实现水文基本信息(如水不但能在不移除存储芯片的情况下进行在线可编程操位、雨量、流量等)自动采集、自动存储、自

4、动传输为目作，还具有体积小、重量轻等优点，且在价格、访问延迟、传输带宽、密度和能耗方面弥补了RAM和磁盘的的的，不仅能极大地减轻水文职工的工作量，而且还能不足。大幅度地提高水文信息测报的时效性和准确性，增加国外对基于Flash存储管理的研究已经非常深洪水预报的有效预见期和预报精度，争取防汛的主动入，新的理论主要是空间管理算法和日志结构式文件性，在防汛工作中具有重要作用。早期的水文监测系系统兼容性的研究，已有许多商用嵌入式文件系统面统相对简单，对存储设备容量的要求比较低，无需使用世，但是源代码和核心技术不公开且价格昂贵。。。国大容量的存储设备。现在为适应水位、雨量、流量等

5、大内研究侧重于改进通用文件系统的存储结构，优化数量数据的长期固态存储和远程数据提取的要求，需要据管理结构和提高文件系统的安全性等。但我国在这使用大容量的存储设备来存储数据。因此对遥测数据一领域相对比较落后，所以对Flash的存储管理进行的存储管理提出了更高要求，需要使用更高效的数据研究有很重要的现实意义。存储管理技术。Flash数据存储和管理存在着两个主要缺陷：①在嵌入式系统中，通常使用文件系统和数据库技收稿日期：2011一l1—21作者简介：张鹏，男，硕士研究生，主要研究方向为智能控制、水文信息设备自动化。E—mail：tryzpsbest0831@163．corn8

6、术对数据进行存储和管理。在使用过程中，这两种方存储数据时，从整个雨情区域的两端向中间开始有序法各有优点和不足。水文自动监测系统的数据存储和存储数据，如图1(a)所示。管理，虽然单次写入(擦除)数据较少，但需频繁进行雨情区域水情区域写入(擦除)操作。同时在水文自动监测系统的数据遥测数据信息索引块遥测数据信恩存储块存储中，倘若单纯采用自Flash存储器底端向上(自顶向下)顺序写人数据的方法，会出现存储器写满的现象，导致数据存储溢出，致使遥测数据无法存储而出现系统异常。雨情区域水情区域由于水文遥测数据具有量大、单个数据小、擦写操遥测数据信息索B}块遥测数据信息存储块作频繁等特

7、点，用文件系统或数据库易出现难以实现数据的完整性、数据管理的灵活性等问题。为了使水文遥测数据的处理更具灵活性、完整性，本文提出一种实时遥测数据循环存储机制，通过使用FTL(FlashTranslationLayer)，以设备文件形式实现对实时遥测数据的循环存储和管理。圈1遥测数据存储结构和数据组织形式1．2循环存储机制算法设计(1)第一个雨情数据到来时，设置该数据索引信循环存储机制的设想为：对水文遥测数据，定义两息结构。然后，将索引信息结构存储到雨情区域的开种数据结构，一种数据信息结构表示水文遥测数据的始处，同时根据索引信息结构，将数据信