[发明专利]一种自动数据记录和压缩的发动机试验数据采集系统

权利要求书

1.一种自动数据记录和压缩的发动机试验数据采集系统，其特征在于包括嵌入式发动机试验数据采集装置和基于labview软件平台的数据处理模块；所述试验数据采集装置包括：

微控制器，用于运行采集程序，执行数据压缩算法，实现对存储器的读写；其通过CAN通信模块与发动机控制器之间进行通信，通信方式为单向；利用异步串行通信接口与测试电脑中数据处理模块连接，将采集到的数据上传或接收采集装置控制参数；采用同步串行通讯接口与液晶屏相连，将采集到的数据实时显示在液晶屏上；通过同步串行通讯接口将需要存储的数据发送至存储器；

CAN通信模块，用于嵌入式发动机试验数据采集装置与发动机控制器之间进行通信；

电源模块，用于在车载环境条件下向嵌入式发动机试验数据采集装置提供稳定电源；

串行通信接口，用于实现嵌入式发动机试验数据采集装置与测试电脑中数据处理模块的通信，

液晶显示模块，与微控制器相连，通过数据总线显示数据内容；

时钟电路，用于为所记录的数据提供时间标记；

和存储器，与微控制器相连，通过数据总线数据将采集到的数据存入；

所述数据处理模块通过串行接口与嵌入式发动机试验数据采集装置连接，用于上传数据的管理，进行数据解压、存储状态显示和设置采集装置工作参数，其包括：

串行通信接口，用于从计算机串口接受或发送数据，运行中软件调用labview中集成的串口动态链接程序，实现对计算机串口硬件的操作；

串行通信模块，按照规定的协议，将收到的二进制文件解析为相应的命令和数据，或将下发的命令和数据转化为二进制代码传至采集装置，数据处理模块和嵌入式发动机试验数据采集装置均遵循相同的串行通信协议，否则不可通信；

后台数据处理模块，将接受到的数据分送至前台显示所用的各个变量中，或将由测试人员从前台输入的采集参数，采集条件等转化为特定命令或数据文件，所述命令或数据文件下传后，嵌入式发动机试验数据采集装置通过触发对应处理程序以执行测试人员命令；

前台数据显示模块，分为参数选取、存储器状态显示、采集条件设置三部分组成；参数选取是指根据测试人员需要，人为选取要采集的发动机数据内容，设置数据地址，并根据存储器大小和测试时间长短设置合适数据压缩率。

2.如权利要求1所述的发动机试验数据采集系统，其特征在于，其特征在于在微控制器内存储有数据采集程序和数据压缩算法；        

所述数据采集程序包含以下步骤：

初始化存储参数，设置存储条件，计算存储地址，选取参数压缩率；

通过CAN总线与发动机控制器通信，确认通信无误后，开启存储程序，实时记录发动机试验数据；

在发动机试验结束后，试验数据采集装置通过串口与电脑连接，经确认通信成功后，将采集数据上传或根据试验人员要求更改存储属性。

3.如权利要求2所述的发动机试验数据采集系统，其特征在于，所述数据采集程序中存储参数、设置存储条件、计算存储地址等采集控制参数默认条件下采用原先已存储在微处理器中的参数，或通过数据处理模块设置。

4.如权利要求3所述的发动机试验数据采集系统，其特征在于，所述存储参数是通过电脑中的数据处理模块人为选取，选取的存储参数数目受记录的时间以及存储器的大小决定。

5.如权利要求3所述的发动机试验数据采集系统，其特征在于，所述存储条件由至多8个状态标志按照与、或、异或等逻辑关系组成。

6.如权利要求3所述的发动机试验数据采集系统，其特征在于，所述参数压缩率为单次采集的数据总量除以单次存储的数据总量。

7.如权利要求2所述的发动机试验数据采集系统，其特征在于，所述数据压缩算法采用有损压缩算法，根据参数相对预测值的变化程度作为是否压缩的标准，包括以下步骤

利用上一次采样数据                                                估计出本次采样点上数据的估计值；

将估计值与本次采样数据相减，两者差值为预测误差信号；

经量化器得到预测误差量化信号；

当预测误差量化信号大于阈值时，记录采样点并存储发动机状态参数。