一种掉电预测动态参数保存方法及掉电预测数据保存装置与流程

本发明涉及电子通信领域，更具体地说，涉及一种掉电预测数据保存方法。

背景技术：

1、当前随着社会科技的迅速发展，无论在消费领域还是工控领域中，电子设备都会存在意外断电的情况，这就要求设备在掉电时能够及时的将运行数据保存，并在下次上电时能够恢复到上次断电时的工作状态。目前对于数据保存的方法主要分为：1、采用非易失性存储器，周期性写，会存在某一时刻写了一半，余电不能支撑数据写完；2、采用超级电容或者锂电池等储能介质作为后备电源，当掉电时利用后备电源供电，设备将数据进行存储。但锂电池温度范围较窄，不适合用于工业领域，且循环充放电次数有限，不能空运等安全隐患。而且，现有的数据采集系统对于掉电瞬间的数据存储缺乏保护措施。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种掉电预测动态参数保存方法。该方法能够对设备掉电的趋势进行预测，提前将数据进行保存，减少非易失性存储器的擦写次数。

2、为了达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

3、一种掉电预测动态参数保存方法，通过对外部供电电压实时监测，判断外部供电电压降低趋势，快速进行数据存储；该掉电预测动态参数保存方法包括以下步骤：

4、(1)掉电参数k计算：定周期采集外部供电电压幅值，记录两次采集的电压值，根据公式计算k值；式中，δu表示两次采集的电压差值，δt表示两次采集的时间差值；

5、(2)确定掉电参数阈值k0：对系统设备进行一次掉电，按上述公式获得前三次计算获得的k值，求平均值记为k’；重复设备上电和掉电操作多次，分别获得每次掉电状态下的平均值k'，再将多次的k'值，求平均值记为阈值k0；

6、(3)掉电趋势预测：根据上述公式实时计算掉电参数k，与步骤(2)中确定的阈值k0进行比较，预测掉电趋势：当k<k0时，判断外部供电存在掉电趋势，数据快速写入非易失性存储器。

7、本发明通过对外部供电电压进行实时监测，对外部供电电压降低趋势判断，进行掉电预测，从而快速进行数据存储。

8、进一步的，上述掉电参数在进行计算前，先对采集的外部电压进行高频分量和毛刺的滤除。

9、进一步的，上述步骤(2)中对设备上电和掉电的重复操作为5-10次。

10、本发明还提供了一种掉电预测数据保存装置，其特征在于，所述掉电预测数据保存装置，包括：

11、电压滤波电路，滤除外部输入电压高频分量和毛刺；

12、fpga，内置高速adc采集模块、qspi总线模块和localbus总线模块；高速adc采集模块用于实时采集电压滤波电路输出的电压信号；qspi总线模块用于与非易失性存储器通信；localbus总线模块用于与cpu进行快速数据交互，实时缓存cpu发送的数据参数；fpga根据采集的电压信号，进行掉电趋势预测；

13、非易失性存储器，用于存储掉电时fpga内缓存的数据。

14、进一步的，上述电压滤波电路包括π型滤波电路、缓冲器电路和分压电路；所述缓冲器电路由运算放大器构成；外部供电电压经所述π型滤波电路滤除交流分量，由所述缓冲器电路对滤波后的电压进行缓冲和稳幅，最后经所述分压电路，将电压控制在3.3v以内。

15、本发明相比现有技术具有以下优点：

16、本发明利用设备掉电时的电压降低趋势设定阈值，从而对实时监测的电压变化状态进行掉电趋势判断，能够快速而准确的预测外部设备掉电情况，从而快速进行数据存储。

17、本发明装置结构简单，能够对设备掉电趋势进行预测，提前将数据进行保存，减少了非易失性存储器的擦写次数。

技术特征：

1.一种掉电预测动态参数保存方法，其特征在于，所述掉电预测动态参数保存方法通过对外部供电电压实时监测，判断外部供电电压降低趋势，快速进行数据存储；所述掉电预测动态参数保存方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的掉电预测动态参数保存方法，其特征在于，所述掉电参数在进行计算前，先对采集的外部电压进行高频分量和毛刺的滤除。

3.根据权利要求1或2所述的掉电预测动态参数保存方法，其特征在于，所述步骤(2)中对设备上电和掉电的重复操作为5-10次。

4.一种采用权利要求2所述掉电预测动态参数保存方法的掉电预测数据保存装置，其特征在于，所述掉电预测数据保存装置包括：

5.根据权利要求4所述的掉电预测数据保存装置，其特征在于，所述电压滤波电路包括π型滤波电路、缓冲器电路和分压电路；所述缓冲器电路由运算放大器构成；外部供电电压经所述π型滤波电路滤除交流分量，由所述缓冲器电路对滤波后的电压进行缓冲和稳幅，最后经所述分压电路，将电压控制在3.3v以内。

技术总结
本发明公开了一种掉电预测动态参数保存方法，该掉电预测动态参数保存方法包括以下步骤：(1)掉电参数K计算：定周期采集外部供电电压幅值，记录两次采集的电压值，计算电压变化趋势K值；(2)确定掉电参数阈值K0：对系统设备进行一次掉电，获得前三次计算获得的K值，求平均值记为K’；重复设备上电和掉电操作多次，对多次的K'值求平均记为阈值K0；(3)掉电趋势预测：实时计算掉电参数K，与阈值K0进行比较，预测掉电趋势。本发明方案简单，能够预测系统掉电趋势，有一定的使用价值。

技术研发人员：陈闯,李春辉,辛克廷
受保护的技术使用者：南京科远智慧科技集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25