摘要：提出了缓变系统信息和实时测控数据信息分区存储的方案，对系统信息采用了定长非压缩算法，同时对数据信息采用了非定长的行间压缩算法，并将此方案成功地运用在“机车随车质量状态故障诊断记录装置”中，满足了装置利用1024KBYTE的存储空间，以16位精度每隔5S记录一次32路实时参数变化以及大量系统信息，且连续记录时间大于50小时的要求。

    关键词：压缩算法 数据记录 车载

前言

    随着大容量存储技术的发展，数据记录和转储被广泛应用于机电测控系统、智能仪器仪表等单片机系统之中，通过数据记录可对系统进行状态监测、故障诊断、安全监控、事故分析等。在“机车随车质量状态故障诊断记录装置”的设计中，采用两片共计1024KBYTE的FLASHRAM 28SF040，对机车运行中的司机号、车号、车次号、起始站、终止站、牵引重量、出退勤时间等缓变信息的记录，以及机车质量状态故障监测诊断的32路实时数据信息以16位精度每5s的实时记录。为了满足连续记录50小时以上的实际需求，提出了缓变系统信息和实时数据信息分区存储的方案，对系统信息采用了定长非压缩算法，对实时数据信息采用了非定长的行间压缩算法。并对数据记录信息进行了长度校核，同时对数据进行了CRC校验。

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行信息内容包括：车号（0～9999）、司机代码号（0～99999）、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。

    机车运行信息，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。

几种常用数据记录算法分析

    非分区非压缩算法

    通过以上的分析，如果我们将全部参数不采用任何压缩记录算法，则每5s记录的数据长度将达：6BYTE+14BYTE+64BYTE＝84BYTE。这样全部1024KBYTE的记录容量只能记录：

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

    记录时间为：

    12483×5s=62415s=1040 min = 17 h

    分区非压缩算法

    将系统1024KBYTE的存储空间分成：0～63页，每页16KBYTE的分区存储格式。将机车运行信息14BYTE和上电时间或司机输入参数时间以及其他系统参数，如报警门限、标定系数、DS1820/B20传感器代码等记录在系统的0～63页的0页，共计16KBYTE的空间，因为系统信息只有在上电