[发明专利]基于巡检机器人的实时数据采集存储系统及文件管理办法

权利要求书

1.基于巡检机器人的实时数据采集存储系统，其特征在于，包括以FPGA作为主控芯片的单片机主控模块(1)、存储模块(2)、显示模块(3)、无线传输模块(4)、电源模块(5)、电机模块(6)、环境信息采集模块(7)和故障检测与标记模块(8)，所述电源模块(5)分别连接于单片机主控模块(1)和电机模块(6)，单片机主控模块(1)分别连接于存储模块(2)、显示模块(3)、无线传输模块(4)、电机模块(6)、环境信息采集模块(7)和故障检测与标记模块(8)，其中，

单片机主控模块(1)为巡检机器人的核心部件，用于整个系统的控制运行；

存储模块(2)实时存储采集的数据并进行备份；

显示模块(3)通过巡检机器人上的显示屏用来显示巡检机器人的相关参数；

无线传输模块(4)可以用于巡检机器人与上位机(9)进行无线数据传输；

电源模块(5)为单片机主控模块(1)和电机模块(6)供电，并进行自动蓄电，电池电量检测；

电机模块(6)控制巡检机器人履带行走和机械臂活动；

环境信息采集模块(7)用于巡检机器人采集周围的环境数据，包括温湿度、甲烷、二氧化碳、红外和VOC；

故障检测与标记模块(8)用于巡检机器人对故障的定位与标记。

2.根据权利要求1所述的基于巡检机器人的实时数据采集存储系统，其特征在于，所述单片机主控模块(1)的电压为5V。

3.根据权利要求1所述的基于巡检机器人的实时数据采集存储系统，其特征在于，FPGA内部建立读FIFO和写FIFO。

4.根据权利要求1所述的基于巡检机器人的实时数据采集存储系统，其特征在于，所述存储模块(2)由多个64G的存储卡组成，一个存储卡又由多片NAND Flash组成。

5.根据权利要求1所述的基于巡检机器人的实时数据采集存储系统，其特征在于，电机模块(6)包括2个直流电机和24个舵机，2个直流电机驱动履带行走，其中16个舵机每四个一组构成一个机械臂。

6.根据权利要求1或5所述的基于巡检机器人的实时数据采集存储系统，其特征在于，机械臂上设有采集卡，可用于故障的定位与标记。

7.基于根据权利要求1所述的巡检机器人的文件管理办法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：建立索引

在存储采集的数据之前首先要建立索引，通过索引可以快速查询所需数据在存储卡中的位置，便于数据的快速获取及后期管理；

S2：数据的存储

索引建立完成之后，根据索引文件的帧格式就得到了本次要存储的数据的首地址，即可将获得的各种数据进行存储；

S3：数据的获取

(1)获取索引文件

获取索引文件的方式有两种：一、根据索引号来获取索引文件；二、通过时间段或者日期来获取索引文件，故障诊断计算机下发读索引指令，给出所要读取的索引的索引号或者是某个时间段或者是某一日期；

(2)获取历史数据

读历史数据有两种方式，一种为仅读一个文件，另一种连续读若干数据文件，历史数据的获取是根据上传给上位机的索引来进行选择的，上位机(9)获取索引信息列表后，只需选择对应的索引信息，就可将相应的历史数据上传；

(3)读取实时数据

读取实时数据时不占用内部数据总线，因此不影响数据的存储，采集的数据可实时回传给计算机。

8.根据权利要求7所述的基于巡检机器人的文件管理办法，其特征在于，S2中数据的存储，选择一片存储卡的的第一块FLASH作为存储索引信息，每一页存储一个索引信息。

9.根据权利要求7所述的基于巡检机器人的文件管理办法，其特征在于，S3获取历史数据时，通过本次数据的索引获得首地址，下次数据的索引的数据文件按地址减1获得末地址。