车载数据存储装置及存储方法制造方法及图纸

车载数据存储装置，其特征在于：包括微控制器、车载数据接口模块、非固定存储介质接口模块、用于存储车载数据的固定存储介质、用于提供时间信息的RTC时钟模块。微控制器通过车载数据接口模块与车载设备连接，获取车载数据，判断是否为新数据，按设定时间，以文件和文件夹的形式存储在固定存储介质中。可通过非固定存储介质接口模块接入非固定存储介质，进行数据下载。本装置和方法可实现大容量数据存储，存储脉络清晰，并可实现数据快速导出。

【技术实现步骤摘要】
车载数据存储装置及存储方法
本专利技术属于数据存储
，具体的说，涉及一种车载数据存储装置及数据存储方法。
技术介绍
列车高速运行过程中的安全性是目前高速列车研究的重要内容。气候条件、线路条件、电网条件、电磁环境等各种因素对列车电气设备的运行都有影响，而这些因素实验过程中往往不可复制和模拟。因此除了通常的列车安全记录仪(黑匣子)之外，列车的关键子系统如充电机、轴温检测系统等也需要配备类似的数据跟踪记录装置。该装置可以实时记录和显示设备的运行状态，用于分析各种环境因素对设备可靠性、安全性的影响；在运行出现异常时，可以为地面分析提供最直接、最可靠的数据依据。而之前的电气设备的数据存储媒介为板载芯片，存储量非常有限，仅能记录少量事件。设备维护人员或技术人员查看历史事件记录时，一般的方法是通过数据通信线缆与个人电脑间进行数据传输，在个人电脑端编写相应的人机交互界面，即查看数据记录时必须携带个人电脑、数据通信线缆，有时还需要通信转换板卡及其驱动，较为不方便且数据传输较慢。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种数据存储量大、使用方便的车载数据存储装置，相应的，还提供一种采用该存储装置进行数据存储的方法。本专利技术的内容为：车载数据存储装置，包括微控制器、车载数据接口模块、非固定存储介质接口模块、用于存储车载数据的固定存储介质、用于提供时间信息的RTC时钟模块；微控制器分别与车载数据接口模块、固定存储介质、非固定存储介质接口模块、RTC时钟模块之间连接；所述微控制器包括：车载数据通信控制单元：经车载数据接口模块与车载设备总线连接，用于接收车载数据，或发送信息到车载设备；固定存储介质控制单元：用于向固定存储介质写入微控制器接收的车载数据、从固定存储介质中读取数据、删除数据或格式化固定存储介质；非固定存储介质控制单元：用于判断非固定存储介质接口模块是否介入非固定存储介质，以及向该非固定存储介质写入数据；RTC控制单元：用于读取RTC时钟模块时间或向RTC时钟模块写入时间；定时器单元：用于提供定时时间；数据处理单元：用于判断接收到的车载数据是否新数据，并将新数据放入缓存区；数据缓存区：用于缓存接收到的车载新数据；数据存储管理单元：用于将数据缓存区数据打包为固定存储介质待存储数据，并生成存储所需的文件路径，包括文件名、文件夹名；数据下载管理单元：用于生成下载所需的文件路径，包括文件名、文件夹名，将从固定存储介质读取的数据打包为非固定存储介质待存储数据；同步校时单元：有校时指令时，使能RTC写操作，将目标时间传入RTC控制单元；无校时指令时，使能RTC写操作，可将车载数据的有效时间传入RTC控制单元；控制指令接收处理单元：用于接收和处理外部给予微控制器的控制指令；所述控制指令包括校时指令、数据下载指令和格式化指令。优选为：所述非固定存储介质接口模块，连接非固定存储介质，用于存储数据的下载。优选为：所述非固定存储介质接口模块为USB收发器，所述非固定存储介质为U盘。优选为：所述车载数据接口模块为CAN收发器，车载设备总线为CAN总线。优选为：固定存储介质采用SD卡。车载数据存储方法，采用上述车载数据存储装置，其特征在于，包括以下步骤：从车载数据通信控制单元接收的新数据经数据处理单元处理后暂存到数据缓存区；间隔时间T后，数据存储管理单元将数据缓存区数据按存储格式打包，生成存储所需的文件路径，以文件和文件夹的形式通过固定存储介质控制单元存储至固定存储介质；其中间隔时间t1产生新的数据文件，间隔时间t2产生新的文件夹，t2＞t1，t1时间产生的所有文件都放于文件夹中；数据存储格式为，在数据缓存区的数据前增加帧头、存储时间，在数据缓存区的数据后增加校验位和帧尾；存储时间均为RTC实时时钟时间；RTC实时时钟时间可以在初始化时自动校准或在运行过程中手动校准；控制指令接收处理单元收到校时指令后将校时信息传入同步校时单元，进行RTC实时时钟时间手动校准；固定存储介质控制单元自动删除距当前T0时间间隔之前的存储数据。优选为：根据CAN接收标志判断是否接收到新数据。优选为：接收到新数据后，根据既定协议判断新数据是否符合存储要求，将符合存储要求的数据存储到数据缓存区；所述既定协议包括通信帧ID号、ID数、帧类型、数据长度。优选为：微控制器检测是否有非固定存储器接入，如有接入，且收到数据下载时间命令，将数据下载时间传入数据下载管理单元，按数据下载时间将固定存储介质内的数据导出至非固定存储介质，其中数据下载时间包括起始时间和结束时间，可人工设定或为默认值。优选为：控制指令接收处理单元接收到格式化指令后，将格式化指令传入固定存储介质控制单元，将固定存储介质进行格式化处理。本专利技术的有益效果为：(1)存储设备不需要与个人电脑进行数据传输，仅通过固定存储介质和非固定存储介质就可实现数据的存储和下载，结构简单、使用方便。(2)采用大容量固定存储介质作为数据存储媒介，存储时间密集存储量大，数据以文件夹和文件形式存放，脉络清晰，大量的数据对于设备故障排查和性能追踪有很大帮助，使设备维护变的更方便，保证设备运行的安全可靠。(3)可设定数据导出时段、数据导出速度快。U盘导出数据的速度为160kByte左右，通过显示屏设置下载数据的起始和截止日期，所需数据在2分钟之内均可下载完毕。附图说明图1为车载数据存储装置外部接口示意图；图2为车载数据存储装置硬件结构图；图3为微控制器软件功能示意图；图4为车载数据存储装置工作流程图。其中，1-微控制器，2-CAN收发器，3-SD卡，4-USB收发器，5-RTC时钟，6-RS232收发器。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的具体实施方式进行清楚完整地描述。显然，具体实施方式所描述的实施例仅为本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。本专利技术提供了一种车载数据存储装置，用于列车电气设备的数据存储。车载数据存储装置，包括包括微控制器1、车载数据接口模块2、固定存储介质3、非固定存储介质接口模块4、RTC时钟5。车载数据存储装置的结构参考图2。本实施例中，车载数据接口模块为CAN收发器2，经CAN总线与车载设备总线连接，CAN收发器2提供微控制器1与车载设备总线的电平和时序转换，用于获取车载设备的数据，包括车载运行数据、电网数据、环境数据等。CAN收发器2与微控制器1之间的连接为CAN控制接口。RTC时钟模块5用于提供实时时钟信息，其与微控制器1之间采用I2C接口通信。固定存储介质用于车载数据的存储。本实施例中，固定存储介质采用SD卡3，微控制器1与SD卡3之间采用SPI接口。非固定存储介质接口模块提供微控制器1与非固定存储介质的电平和时序转换，用于存储数据的下载。本实施例中采用USB收发器4，包括USB总线接口，可实现U盘插接，用于将存储的大量数据下载到U盘。USB收发器4与微控制器1之间的连接为USBOTG接口。微控制器1是整个车载数据存储装置的控制核心，为实现完整的数据存储和下载功能，其包括以下功能单元及功能区：车载数据通信控制单元：用于微控制器1接收车载数据，或发送信息到车载设备；固定存储介质控制单元：用于向固本文档来自技高网...

【技术保护点】
车载数据存储装置，其特征在于：包括微控制器、车载数据接口模块、非固定存储介质接口模块、用于存储车载数据的固定存储介质、用于提供时间信息的RTC时钟模块；微控制器分别与车载数据接口模块、固定存储介质、非固定存储介质接口模块、RTC时钟模块之间连接；所述微控制器包括：车载数据通信控制单元：经车载数据接口模块与车载设备总线连接，用于接收车载数据，或发送信息到车载设备；固定存储介质控制单元：用于向固定存储介质写入微控制器接收的车载数据、从固定存储介质中读取数据、删除数据或格式化固定存储介质；非固定存储介质控制单元：用于判断非固定存储介质接口模块是否介入非固定存储介质，以及向该非固定存储介质写入数据；RTC控制单元：用于读取RTC时钟模块时间或向RTC时钟模块写入时间；定时器单元：用于提供定时时间；数据处理单元：用于判断接收到的车载数据是否新数据，并将新数据放入缓存区；数据缓存区：用于缓存接收到的车载新数据；数据存储管理单元：用于将数据缓存区数据打包为固定存储介质待存储数据，并生成存储所需的文件路径，包括文件名、文件夹名；数据下载管理单元：用于生成下载所需的文件路径，包括文件名、文件夹名，将从固定存储介质读取的数据打包为非固定存储介质待存储数据；同步校时单元：有校时指令时，使能RTC写操作，将目标时间传入RTC控制单元；无校时指令时，使能RTC写操作，可将车载数据的有效时间传入RTC控制单元；控制指令接收处理单元：用于接收和处理外部给予微控制器的控制指令；所述控制指令包括校时指令、数据下载指令和格式化指令。...

【技术特征摘要】
1.车载数据存储装置，其特征在于：包括微控制器、车载数据接口模块、非固定存储介质接口模块、用于存储车载数据的固定存储介质、用于提供时间信息的RTC时钟模块；微控制器分别与车载数据接口模块、固定存储介质、非固定存储介质接口模块、RTC时钟模块之间连接；所述微控制器包括：车载数据通信控制单元：经车载数据接口模块与车载设备总线连接，用于接收车载数据，或发送信息到车载设备；固定存储介质控制单元：用于向固定存储介质写入微控制器接收的车载数据、从固定存储介质中读取数据、删除数据或格式化固定存储介质；非固定存储介质控制单元：用于判断非固定存储介质接口模块是否介入非固定存储介质，以及向该非固定存储介质写入数据；RTC控制单元：用于读取RTC时钟模块时间或向RTC时钟模块写入时间；定时器单元：用于提供定时时间；数据处理单元：用于判断接收到的车载数据是否新数据，并将新数据放入缓存区；数据缓存区：用于缓存接收到的车载新数据；数据存储管理单元：用于将数据缓存区数据打包为固定存储介质待存储数据，并生成存储所需的文件路径，包括文件名、文件夹名；数据下载管理单元：用于生成下载所需的文件路径，包括文件名、文件夹名，将从固定存储介质读取的数据打包为非固定存储介质待存储数据；同步校时单元：有校时指令时，使能RTC写操作，将目标时间传入RTC控制单元；无校时指令时，使能RTC写操作，可将车载数据的有效时间传入RTC控制单元；控制指令接收处理单元：用于接收和处理外部给予微控制器的控制指令；所述控制指令包括校时指令、数据下载指令和格式化指令。2.如权利要求1所述的车载数据存储装置，其特征在于：所述非固定存储介质接口模块，连接非固定存储介质，用于存储数据的下载。3.如权利要求1或2所述的车载数据存储装置，其特征在于：所述非固定存储介质接口模块为USB收发器，所述非固定存储介质为U盘。4.如权利要求1所述的车载数据存储装置，其特征在于：所述车载数据接口模块为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳芳，杨东军，张利军，宋以俊，孙冬，李磊，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37