LabVIEW中测试测量数据的存储(2)

2015-09-16 14:03:15来源: eefocus
      在分析TDM模型的优劣势之前,我想最好先罗列一下一些数据文件格式的技术要求。

      NI软件平台上针对于测试测量的数据,有很多不同的文件格式,其中有几种是支持TDM模型的。并不是说这些文件都能满足以下技术要求,我只是先罗列出来:

      1)写文件速度必须要快。很多情况下需要一边采集数据一边就把数据写到文件中,采集卡的速度已经相当快了,这时候瓶颈常常是在写文件这个步骤上。相反,读文件可能并没有如此高的要求。

      2)向文件追加(append)数据的时候,速度要快,这个时候不能读取文件中的信息。这其实也是常用的一个use case,采集数据写入文件的动作可能经常要进行(比如在一个循环中),往往又是往同样的文件中写入信息。

      3)写文件的速度不能与文件大小成正比。我们希望不管文件有多大,写文件的速度总是保持相对恒定,不能文件越大就写得越慢。

      4)支持随机的读取。比如我想读文件中某个位置的某些内容,不能要求把这个位置之前的所有数据都先读出来(即读到内存中)。

      5)支持分别读写描述性信息和原始数据。这是上一条的延伸,读描述性信息(meta data)的时候不要求把原始数据(raw data)读进来,同样,读原始数据的时候也不要求把描述性信息读进来,否则,势必影响读文件的速度。

      6)对读文件的速度也有一定的要求。这个要求主要来自于搜索数据。无数浩瀚的数据,怎样才能快速的找到用户需要的数据,这一直是一个难题。

      7)文件不能太大。存储同样的数据量,文件自然越小越好。

      技术要求暂时就写这么多,其实总结起来,无非两点:1)快;2)方便。我们对照TDM的数据模型,对于“快速”,暂时看得不明显(以后可以谈谈为什么TDMS文件可以达到“快速的要求”),但是说它“方便”,还是可以理解的。

      这个模型的设计完全是依照用户的应用实例。首先,它是分层次的。比如说我们需要测试汽车发动机的各个指标。我们用8个通道的采集卡采集发动机振动的数据,8个通道分别采集8个部位的振动,存到文件中,作为一个组(group),组的名字就叫做“发动机振动”。我们还需要采集发动机的进气管、排气管压力,又作为一个组。还要采集发动机的温度,可能也用8个通道的采集卡采集8个部位的温度,每个部位的温度数据作为一个通道(channel)存到文件中,8个通道作为一个组,叫做“发动机温度”等等。我们可能会采集多次,其他参数都不变,只是数据每次都附加在文件的后面。我们有很多的测试工程师,每个工程师做的测试分别存成一个TDM模型的数据文件。可以发现,这样的三层结构还是很清晰的。这就好比用LabVIEW些程序,VI大了,就不知道怎么管理了,那就多用几层SubVI嘛。

     其次,它具有描述性信息。比如可能需要把测试的日期、测试者的名字、测试的环境配置等信息写下来。有些描述性信息是针对“文件”这个层次的,比如测试者的姓名。有些信息可能针对“组”这个层次,比如采集的是“温度”,单位是“摄氏度”。有些信息则可能针对“通道”,比如采集的是发动机哪个部位的温度等等。描述性信息比较利于他人阅读文件,并且,在搜索文件数据的时候,可以派上大用场,可以先利用这些描述性信息进行定位。当然,这些信息最好能和“原始数据”(raw data)放在一起,要是放在两个文件中,一是难以对应起来,而是不利于维护。这也好比是写LabVIEW程序,你写的程序,别人也要能看到,没太多的好办法,就多写点注释吧。

      这样的TDM模型也有其缺点。至少看起来有点复杂,同时有原始数据和描述性数据,还要实现那么多的技术要求,着实有点困难啊。其次,这个模型写下来就固定了,一共就3个层次,说到底在某个文件中也就2个层次,不能扩展,不像XML那样方便。我有时候就想要把数据写到一个“通道”中,我还非得先造一个“组”出来(其实可以不写,默认会造一个出来,但是逻辑结构上不能缺少)。还有其他限制条件,比如原始数据必须写在“通道”这个层次,不能写在“组”这个层次等等。

      总体来讲,TDM数据模型利大于弊,比较适合测试测量领域的数据的存储,是一套不错的解决方案。

关键字:LabVIEW  测试测量数据  存储

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0916/article_13149.html
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