用于监测数据的存储方法和复现方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及航空发动机监测领域，尤其涉及用于监测数据的存储方法和复现方法 及其装置。
【背景技术】
[0002] 航空发动机健康管理（EngineHealthManagement,EHM)的目的是采集、记录和处 理在飞行和地面试验中的数据，以辅助发动机设计、管理、安全使用、维修和后勤保障。健 康管理系统是发动机健康管理的重要组成部分，其设计目标是采集并存储发动机气路、燃 /滑油、振动、控制系统工作参数，为工程师故障诊断和排故提供大量可分析数据，验证并逐 步完善状态检测、故障诊断、趋势预测、寿命管理算法。航空发动机监视数据的存储和复现 方法和相应装置是实现上述功能的基础。
[0003] 传统的监视数据存储和复现装置分为机载和地面两部分?；夭糠植杉娇辗⒍?机的气路、燃/滑油、振动和控制系统工作参数等监测数据。在发动机正常工作状态下，对 采集数据进行低频率的慢速存储，以节约存储空间；在发动机异常和故障状态下，对故障点 前后的相关数据进行高频率的快速存储，以提高相关数据存储的精度。在飞机降落后，地面 部分采集本次飞行循环的数据，用于地面工作人员的进一步分析。
[0004] 传统的监测数据的存储方法的缺点在于监测数据的存储存在冗余。一方面，正常 状态下的数据存储和故障状态下的数据存储存在数据冗余。另一方面，若多故障同时发生 或发生时刻接近可能会造成潜在的数据冗余。
[0005] 数据冗余浪费了宝贵的机载非易失存储器空间?；胤且资Т娲⑵骷鄹裨陡哂诿?用存储介质的价格。相对高的非易失存储器空间需求潜在地增加了产品的成本。而且，若 存储数据冗余度较高，例如发生某一部件损坏导致多个故障，进而导致大量重复数据存储 的情况，这会极大的占用存储的数据带宽，可能在极端情况下导致数据阻塞而无法存储。
[0006] 现有技术也提出过一些压缩方案以试图解决上述问题。例如，专利申请号 200510115119. 4的专利申请提出了一种基于LZW算法的过程数据压缩法。该算法虽然为无 损压缩算法，但存在如下缺点。首先，算法本身较为复杂，在数据量大的情况下，会对机载嵌 入式系统造成很大的计算压力，虽然降低了对存储空间的需求，但增加了对机载嵌入式系 统运算能力的要求。同时，复杂的随算会极大提高机载软件适航取证过程中的软件验证成 本。另外，该算法只能对同一个连续数据进行压缩，无法对同一部件损坏造成的多路冗余数 据进行压缩。而且，地面数据还原速度较慢，针对对某一时间段数据的观测需求时，需要遍 历大量数据文件，数据还原速度慢。
[0007] 因此，本领域需要一种改善的监测数据的存储和复现方案。
【发明内容】
[0008] 以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是 所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非 试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一 些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0009] 根据本发明的一方面，提供了一种用于监测数据的存储方法，该监测数据包括多 个数据项Xl，每个数据项Xl与至少一个事件相关，响应于与每一数据项Xl相关的每 一事件j的发生，触发以与该事件相关联的存储频率h记录该事件发生时刻tfj前后 从tu-t#至时间段内的该数据项，^和trf_ji+分别表示在事件Y雜前后应记 录的数据时长，该方法包括：
[0010] 确定每一数据项\的处理周期?\，每一数据项Xl的缓存深度等于该处理周期的两 倍，该数据项Xl的缓存数据从易失性存储器至非易失性存储器的转存处理每处理周期进行 一次，其中在第η个处理周期结束时刻转存的操作对象为数据项Xl在第n-1个处理周期内 缓存的数据x1>Kn1}，其中η>1 ;
[0011] 对每一数据项Xl周期性地进行转存处理，其中每一次转存处理进一步包括：
[0012] 基于与数据项Xl相关的各事件Y_j的各记录开始时刻和各记录结束时 刻tf]+trf]1+来对本次处理所要转存的操作对象进行分段；
[0013] 为需要转存的各数据片段关联指示该数据片段的故障特性的至少一个故障标 签；
[0014] 以所需存储频率将需要转存的各数据片段存储至该非易失性存储器，并且相关联 地保存各数据片段的相应故障标签。
[0015] 在一实例中，该基于与数据项Xl相关的各事件Y?# j的各记录开始时刻和 各记录结束时刻tf]+trf]1+来对本次处理所要转存的操作对象进行分段进一步包括：对该操 作对象的时间段内存在的各记录开始时刻tf 和各记录结束时刻tfj+trfjl+按照事件顺 序进行排序；以该操作对象的时间段内存在的各记录开始时刻和各记录结束时刻tf，trf]1+为分割点将当前操作对象分割为至少一个数据片段；判断在每一个数据片段里记 录开始时刻的数目是否大于记录结束时刻的数目，若是，则将该数据片段判断为需要转存 的数据片段，否则，丢弃该数据片段。
[0016] 在一实例中，该至少一个故障标签中的每一个故障标签对应于一特定的事件Υ^)= y与特定的事件对应的故障标签包括以下字段：数据名称Xl、与该事件相关联 的故障名称Yft^、该事件Y的发生时刻tf]、该事件,所要求的记录数据项Xl的时 间范围、该事件,所要求的记录数据项Xl的存储频率Fy
[0017] 在一实例中，需要转存的各数据片段还包括用于描述该数据片段的描述字段，该 描述字段包括该数据片段的数据名称^、该数据片段的时间范围、该数据片段的实际存储 频率。
[0018] 在一实例中，该以所需存储频率将需要转存的各数据片段存储至非易失性存储器 进一步包括：对于需要转存的各数据片段中的每一数据片段，以在该数据片段的时间范围 内存在的各事件Y*#j的触发存储所要求的存储频率h中的最高存储频率来将该数据片 段存储至该非易失性存储器。
[0019] 在一实例中，该确定每一数据项Xl的处理周期?\进一步包括：遍历与该数据项Xl 相关的每一事件所要求的事件发生前应记录的数据时长trf]1 ;以及将遍历的所有数 据时长trf]1中的最大值设为该数据项Xl的处理周期1\。
[0020] 在一实例中，该确定每一数据项Xi的处理周期?\进一步包括：遍历与该数据项Xi 相关的每一事件所要求的事件发生前应记录的数据时长trf]1 ;将遍历的所有数据时 长trf]1中的最大值设为该数据项Xl的临时处理周期;将所有数据项Xl分组，其中临时 处理周期之间相差较小的数据项Xl被分在一组中，并以该组中的数据项Xl的最大临时 处理周期T"作为该组中所有数据项Xl公共的处理周期1\。
[0021] 在一实例中，该将所有数据项Xl分组进一步包括：a):将所有数据项Xl按其临时 处理周期T"的大小按从小到大排序；b):以从小到大的次序对前两个数据项Xl的临时处理 周期T"开始求方差，若求得的方差不大于一阈值，则对递增一个数据项Xl的临时处理周期 T"求方差，直至求得的方差大于该阈值为止；c):将方差不大于该阈值的这多个数据项Xl 分在一组；以及d):对剩余的数据项Xl重复b)和c)。
[0022] 在一实例中，该方法还包括：确定需要在该易失性存储器中为该监测数据开辟的 缓存总量。
[0023] 在一实例中，该确定需要在该易失性存储器中为该监测数据开辟的缓存量进 一步包括：遍历与该数据项^相关的每一事件Y*# ]所要求的存储频率匕并取所遍 历的所有存储频率Fu中的最大值maWh);计算每一个数据项Xl的缓存量= SXtXmaxp^)XMpMi为数据项Xl的存储字节数；累加该监测数据的所有数据项的缓存 量作为该缓存总量。
[0024] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于监测数据的复现方法，该监测数据包括 多个数据项，每个数据项以多个数据片段的形式存储在非易失性存储器中，每个数据片段 关联有至指示该数据片段的故障特性的至少一个故障标签，该复现方法包括：
[0025] 从所有故障标签当中筛选出与所要复现的监测数据的数据特征相关的目标故障 标签；
[0026] 检索与所筛选出的该目标故障标签相关联的各数据片段；以及
[0027] 根据时间顺序将检索到的各数据片段进行重组以获得所要复现的监测数据。
[0028] 在一实例中，该至少一个故障标签中的每一个故障标签对应于一事件，与该事件 对应的故障标签包括以下字段：数据名称、与该事件相关联的故障名称、该事件的发生时 亥IJ、该事件所要求的记录数据的时间范围、该事件所要求的记录数据的存储频率。
[0029] 在一实例中，每个数据片段包括用于描述该数据片段的描述字段，该描述字段包 括该数据片段的数据名称、该数据片段的时间范围、该数据片段的实际存储频率。
[0030] 在一实例中，该根据时间顺序将检索到的各数据片段进行重组以获得所要复现的 监测数据进一步包括：根据检索到的各数据片段中描述该数据片段的时间范围的时间信息 对各数据片段进行重组；以及丢弃各数据片段中的描述字段以获得所要复现的监测数据。
[0031] 在一实例中，该根据时间顺序将检索到的各数据片段进行重组以获得所要复现的 监测数据进一步包括：若检索出的各数据片段中的任一数据片段的实际存储频率高于该目 标故障标签中指示的存储频率，则将该数据片段降频至与该目标故障标签中指示的存储频 率一致，然后执行重组。
[0032] 根据本发明的再一方面，提供了一种用于监测数据的存储装置，该监测数据包括 多个数据项Xl，每个数据项Xl与至少一个事件相关，响应于与每一数据项Xl相关的 每一事件 ]的发生，触发以与该事件相关联的存储频率匕记录该事件发生时刻tf]前 后从tf 至tfj+trfjl+时间段内的该数据项，trfjl和trfjl+分别表示在事件j前后应 记录的数据时长，该装置包括：
[0033] 周期确定?？?，用于确定每一数据项Xl的处理周期?\，每一数据项Xl的缓存深度 等于该处理周期的两倍，该数据项Xl的缓存数据从易失性存储器至非易失性存储器的转存 处理每处理周期进行一次，其中在第η个处理周期结束时刻转存的操作对象为数据项Xl在 第n-1个处理周期内缓存的数据x1>Kn1}，其中η>1 ;
[0034] 转存?？?，用于对每一数据项Xl周期性地进行转存处理，该转存?？榻徊桨?用于执行每一次转存处理的以下?？椋?br>[0035] 分段?？?，用于基于与数据项Xl相关的各事件的各记录开始时刻和 各记录结束时刻tf]+trf]1+来对本次处理所要转存的操作对象进行分段；
[0036] 标签?？?，用于为需要转存的各数据片段关联指示该数据片段的故障特性的至少 一个故障标签；
[0037] 存储?？?，用于以所需存储频率将需要转存的各数据片段存储至该非易失性存储 器，并且相关联地保存各数据片段的相应故障标签。
[0038] 在一实例中，该分段?？榻徊桨ǎ号判蚰？?，用于对该操作对象的时间段内 存在的各记录开始时刻和各记录结束时刻tfj+trfjl+按照事件顺序进行排序；分 害_±夬，用于以该操作对象的时间段内存在的各记录开始时刻和各记录结束时刻 t