机车信号记录数据的存储容量自适应调整方法及设备与流程

本发明属于机车信号车载设备，具体涉及一种机车信号记录数据的存储容量自适应调整方法及设备、存储介质及设备。

背景技术：

1、目前，机车信号车载设备都包含记录板，用于对机车信号系统的运行状态做实时监控和记录，记录内容包括状态数据和波形数据，为了方便数据快速定位，还存在索引数据。铁路标准中对状态数据和波形数据的最小记录时长进行了规定，状态数据最小记录时长大于波形数据的最小记录时长，因此，每一块记录板都要配备可以用于存储数据、且掉电可保存的大容量存储卡，比如cf卡、sd卡等。

2、由于存在生产厂商、型号规格等差异，导致存储卡的容量也不甚相同，而且随着铁路跨越式发展，列车速度不断提升，机车运行交路越来越长，在标准要求记录时长的基础上，希望能够记录更长时间的数据，因此也会为记录板选择不同容量的存储卡。

3、目前现有的机车信号车载设备记录板存储卡在插入板卡前通过电脑进行文件系统格式化，且记录板指定了固定的状态数据量、波形数据量和索引数据量，并根据每个数据文件占用的容量大小在存储卡中相应位置创建数据文件。当记录时长对应的数据量超出该固定容量时，则最新生成的数据覆盖最早记录的数据。该方法存在的问题是，当存储卡的容量小于指定的固定容量或者文件系统异常时，记录板一直处于故障状态，无法进行记录。当存储卡的容量大于指定的固定容量，记录板也只能使用固定容量，即使更换了更大容量的存储卡，也不能充分利用存储卡多出的容量记录更多的数据，导致资源浪费，无法满足客户对更长累计记录时长的需求。

4、另外，当需要将存储卡通过读卡器连接到其他设备，比如个人电脑时，存在病毒通过拷贝方式进入cf卡设备的风险。因此，如果存储卡本身存在未分配的存储空间，则可能大大增加病毒侵入的风险。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有的机车信号存储中存在由于存储卡容量导致的记录板一直处于故障状态或者存储资源浪费的问题。

2、机车信号记录数据的存储容量自适应调整方法，包括以下步骤：

3、步骤1、对存储卡状态进行检测，获取存储卡的最大存储容量nts；

4、步骤2、根据步骤1获取到的存储卡最大存储容量nts，结合文件系统占用扇区数nfss，以及每个扇区的字节数bps，计算出记录文件可使用的容量字节数，记为存储卡可使用容量btc；

5、步骤3、计算满足铁路标准中规定记录时长的各记录文件最小容量：

6、记录板记录的状态数据和波形数据以1秒为1条数据记录单位，根据铁路标准中规定的状态数据和波形数据的最小记录时长，确定状态数据的记录条数nsmrs，波形数据的记录条数nwmrs；

7、结合记录板记录协议中制定的1条状态数据的字节数bp1s，1条波形数据的字节数bp1w，分别计算出状态数据文件占用的最小容量bts、波形数据文件占用最小容量btw和索引数据文件占用的最小容量bti；

8、由此得出满足铁路标准中规定的最小容量bmc为：

9、bmc＝bts+btw+bti

10、步骤4、根据步骤2计算的存储卡可使用容量和步骤3计算的满足铁路标准中规定记录时长的各记录文件最小容量，计算出存储卡最终能够存储的索引文件、状态数据文件，以及波形数据文件的容量：

11、步骤4.1、存储卡可使用容量btc满足状态数据和波形数据最小相等时长记录要求，即：btc≥nsmrs*(bp1s+bp1w)+bti，则根据存储卡容量，按照记录等时长的规则计算状态数据文件最终占用容量bts1、波形数据文件最终占用容量btw1，从而保证存储卡容量得到充分利用；具体计算方法如下：

12、bts1＝[(btc-bti)/(bp1s+bp1w)]*bp1s(5)

13、btw1＝[(btc-bti)/(bp1s+bp1w)]*bp1w(6)

14、其中，“/”表示整除，如果(btc–bti)/(bp1s+bp1w)不能整除，则各数据文件取整数部分占用容量，剩余存储容量btc-bti–bts1–btw1作为预留，并执行步骤5；

15、如不满足btc≥nsmrs*(bp1s+bp1w)+bti，执行步骤4.2；

16、步骤4.2、若存储卡使用容量btc满足状态数据最小容量bts，但不满足状态数据和波形数据最小相等时长记录要求，即：bts+bti≤btc＜nsmrs*(bp1s+bp1w)+bti，则首先保证状态数据最小时长要求，即状态数据文件最终占用容量bts1等于bts，结合索引数据文件占用容量bti，计算出波形数据文件最终占用容量btw1为：

17、btw1＝[(btc-bti–bts1)/bp1w]*bp1w(7)

18、如果(btc-bti–bts1)/bp1w不能整除，则(btc-bti–bts1)/bp1w取整数部分占用容量作为btw1，剩余存储容量btc-bti-bts1-btw1作为预留，并执行步骤5；

19、如不满足bts+bti≤btc＜nsmrs*(bp1s+bp1w)+bti，执行步骤4.3；

20、步骤4.3、若存储卡可使用容量btc不满足状态数据最小容量bts，即：btc<bts+bti，则记录板只记录状态数据，状态数据文件占用容量bts1为：

21、bts1＝[(btc-bti)/bp1s]*bp1s(8)

22、如果(btc-bti)/bp1s不能整除，则取(btc-bti)/bp1s的整数部分占用容量作为bts1，剩余存储容量btc-bti-bts1作为预留，并执行步骤5；

23、步骤5、对当前存储卡所使用的文件系统和记录数据进行检查，如果文件系统或者记录数据异常，则执行步骤6；

24、步骤6、根据记录板需要的文件系统类型、步骤1中获得的存储卡最大容量，以及存储卡的物理格式创建文件系统，即格式化；根据步骤4计算获得的各记录数据文件最终占用容量，创建记录数据文件。

25、进一步地，获取存储卡的最大存储容量nts是通过读取存储卡相应寄存器的值获得。

26、进一步地，存储卡可使用容量btc＝(nts-nfss)*bps。

27、进一步地，状态数据文件占用的最小容量bts＝nsmrs*bp1s，bts为bps的整数倍。

28、进一步地，波形数据文件占用最小容量btw＝nwmrs*bp1w，btw为bps的整数倍。

29、进一步地，bti采用客户自定义的固定字节长度计算得到，bti为bps的整数倍。

30、进一步地，存储卡文件系统或者记录数据异常包括以下情况：

31、(1)当前文件系统类型为记录板不支持或无法识别的文件系统；

32、(2)当前文件系统不是依据存储卡最大存储容量创建；

33、(3)当前文件系统中已经创建的文件不是依据自适应计算各记录数据文件获得的最终容量创建；

34、(4)当前文件系统中已经创建的文件中的记录数据异常。

35、进一步地，机车信号记录板上电启动后，首先要进行步骤1，即机车信号记录板上电启动后首先对存储卡状态进行检测。

36、一种计算机存储介质，存储介质中存储有至少一条指令，至少一条指令由处理器加载并执行以实现机车信号记录数据的存储容量自适应调整方法。

37、一种机车信号记录数据的存储容量自适应调整设备，设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令，至少一条指令由处理器加载并执行以实现机车信号记录数据的存储容量自适应调整方法。

38、有益效果：

39、1、记录板可以自适应存储卡容量的大小，调整记录状态数据和波形数据的比例充分利用存储卡的容量；当客户需要记录更长时间的数据时，通过更换更大容量的存储卡，即可实现；同时即使存储卡容量较小、文件系统或文件异常时也能满足状态数据文件的正常记录。因此本发明不仅可有效的解决存储资源浪费的问题，而且还可以有效解决由于存储卡容量导致的记录板一直处于故障状态的问题。

40、2、记录板可以自适应的将存储卡的存储空间全部占满，一定程度上降低病毒通过拷贝方式进入存储卡的几率。