摘要：提出了緩變系統(tǒng)信息和實(shí)時(shí)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)信息分區(qū)存儲(chǔ)的方案，對(duì)系統(tǒng)信息采用了定長非壓縮算法，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)信息采用了非定長的行間壓縮算法，并將此方案成功地運(yùn)用在“機(jī)車隨車質(zhì)量狀態(tài)故障診斷記錄裝置”中，滿足了裝置利用1024KBYTE的存儲(chǔ)空間，以16位精度每隔5S記錄一次32路實(shí)時(shí)參數(shù)變化以及大量系統(tǒng)信息，且連續(xù)記錄時(shí)間大于50小時(shí)的要求。

    關(guān)鍵詞：壓縮算法 數(shù)據(jù)記錄 車載

前言

    隨著大容量存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)記錄和轉(zhuǎn)儲(chǔ)被廣泛應(yīng)用于機(jī)電測(cè)控系統(tǒng)、智能儀器儀表等單片機(jī)系統(tǒng)之中，通過數(shù)據(jù)記錄可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、安全監(jiān)控、事故分析等。在“機(jī)車隨車質(zhì)量狀態(tài)故障診斷記錄裝置”的設(shè)計(jì)中，采用兩片共計(jì)1024KBYTE的FLASHRAM 28SF040，對(duì)機(jī)車運(yùn)行中的司機(jī)號(hào)、車號(hào)、車次號(hào)、起始站、終止站、牽引重量、出退勤時(shí)間等緩變信息的記錄，以及機(jī)車質(zhì)量狀態(tài)故障監(jiān)測(cè)診斷的32路實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息以16位精度每5s的實(shí)時(shí)記錄。為了滿足連續(xù)記錄50小時(shí)以上的實(shí)際需求，提出了緩變系統(tǒng)信息和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息分區(qū)存儲(chǔ)的方案，對(duì)系統(tǒng)信息采用了定長非壓縮算法，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息采用了非定長的行間壓縮算法。并對(duì)數(shù)據(jù)記錄信息進(jìn)行了長度校核，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了CRC校驗(yàn)。

車載數(shù)據(jù)記錄內(nèi)容及各參數(shù)記錄頻度分析

    機(jī)車隨車質(zhì)量狀態(tài)診斷記錄儀需要記錄的運(yùn)行信息內(nèi)容包括：車號(hào)（0～9999）、司機(jī)代碼號(hào)（0～99999）、車次號(hào)（0～99999）、起始站代碼（0～999）、終止站代碼（0～999）、牽引重量（0～9999），共計(jì)14BYTE。

    實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)包括：年、月、日、時(shí)、分、秒，6BYTE，以及柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、主電流、六個(gè)分電流、電壓、軸溫、油水溫度、總管溫度、增壓壓力、進(jìn)回油（油耗）、馬達(dá)轉(zhuǎn)速、火情報(bào)警等32路實(shí)時(shí)參數(shù)，各2BYTE。共計(jì)：6BYTE+2×32BYTE=70BYTE。

    機(jī)車運(yùn)行信息，其記錄的頻度是非常低的，大約每10小時(shí)記錄一次，記錄的條件為：系統(tǒng)上電、司機(jī)參數(shù)輸入，即輸入新的車號(hào)、司機(jī)代碼等。

    機(jī)車實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)，其記錄的頻度為每5s全部記錄一次。但32路實(shí)時(shí)參數(shù)中，每次最多只有四分之一，即8個(gè)左右的量滿足記錄變化條件，且進(jìn)回油參數(shù)必須每5S記錄一次。

幾種常用數(shù)據(jù)記錄算法分析

    非分區(qū)非壓縮算法

    通過以上的分析，如果我們將全部參數(shù)不采用任何壓縮記錄算法，則每5s記錄的數(shù)據(jù)長度將達(dá)：6BYTE+14BYTE+64BYTE＝84BYTE。這樣全部1024KBYTE的記錄容量只能記錄：

    1024 KBYTE ÷84 BYTE＝1024×1024÷84 ＝12483 次

    記錄時(shí)間為：

    12483×5s=62415s=1040 min = 17 h

    分區(qū)非壓縮算法

    將系統(tǒng)1024KBYTE的存儲(chǔ)空間分成：0～63頁，每頁16KBYTE的分區(qū)存儲(chǔ)格式。將機(jī)車運(yùn)行信息14BYTE和上電時(shí)間或司機(jī)輸入?yún)?shù)時(shí)間以及其他系統(tǒng)參數(shù)，如報(bào)警門限、標(biāo)定系數(shù)、DS1820/B20傳感器代碼等記錄在系統(tǒng)的0～63頁的0頁，共計(jì)16KBYTE的空間，因?yàn)橄到y(tǒng)信息只有在上電