[发明专利]一种基于CAN‑bus的远程数据实时采集及分析统计系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子控制技术领域，尤其涉及一种基于CAN-bus的远程数据实时采集及分析统计系统及方法。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，智能汽车电子系统需求日益显著，电控单元的应用日趋复杂。随着CAN-bus在汽车工业上的应用，汽车智能时代正在来袭。

CAN-bus即是实现汽车微控制器之间通讯以及交换信息的车载网络信息传输通讯系统，由于汽车内部的集成度越来越高，汽车电控系统也越来越复杂，车载网络通讯也越来越复杂，CAN作为汽车内部电子控制单元(以下称：ECU)系统之间的通信标准，外部诊断设备按照该标准规范就可以采集到电控单元ECU的内部状态数据，但由于ECU往CAN-bus上广播CAN数据的频率是以毫秒级为单位，速度非常快，且CAN2.0标准规定每个ECU往CAN-bus上广播的数据（以下称：CAN数据）由8个字节表示，在理论上每个ECU的CAN数据可以表示的信号数量能达到2⁶⁴个，实际应用中可能是用2bit、3bit、4bit...等合并来表示1个信号，这就出现了信号数据位不统一，数据偏移量不固定等因素，导致了远程中心系统在进行CAN数据的实时采集、提取及归并、转换及统计工作复杂度非常高、效率非常低下,并且降低了系统的可靠性，故障率升高。

发明内容

解决上述技术问题，本发明提供了一种基于CAN-bus的远程数据实时采集及分析统计系统。该系统能有效降低复杂的、海量的CAN数据实时采集工作压力，信号提取及归并操作的复杂度，大大提高了信号转换及统计速度，可为整车研发工作提供重要的辅助功能。

本发明还同时提供了一种基于CAN-bus的远程数据实时采集及分析统计的方法，该方法适用于上述系统，该方法首先采用固定封包格式进行海量的CAN数据实时采集上报操作，有效解决大数据进行可靠的无线实时传输的瓶颈，结合MAP快速映射算法解决复杂的CAN数据快速地信号提取及归并环节，再以采集到的CAN数据的时间为刻度，划分为秒、分、小时三种时域为跨度，分别以各自的子域统计结果为基础进行快速地统计，从而大大提高从CAN数据块中提取出信号数据，进行信号归并及转换和信号数据统计及存储等一系列操作的效率。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种基于CAN-bus的远程数据实时采集及分析统计系统，包括移动终端设备和远程中心系统，所述远程中心系统包括DBC文件处理装置、信号数据解封装置、信号数据预处理装置、信号数据统计装置、信号数据存储装置、信号数据异常处理装置和信号数据分析图表生成装置，移动终端设备通过GSM/3G网络与远程中心系统通信,

所述移动终端设备通过CAN-bus实时接收汽车CAN广播数据，并对该CAN广播数据按照第一封包结构进行封包，生成封包数据，并将该封包数据以时间间隔t(秒)上传至远程中心系统，

所述DBC文件处理装置先提取dbc文件描述的CAN-bus信息，并生成内存对象关系映射表，并将该内存对象关系映射表发送至信号数据解封装置和信号数据预处理装置，再由信号数据解封装置向移动终端设备发送数据采集指令后，由移动终端设备实时上报CAN数据,

所述信号数据解封装置，接收移动终端设备上传的封包数据，并根据第一封包结构和内存对象关系映射表对封包数据进行解封和初步的转换操作，释放信号数据并投递给信号数据预处理装置，

所述信号数据预处理装置对解封后的信号数据进行抽取、清洗和归类操作，并将操作后的信号数据投递给信号数据统计装置，

所述信号数据统计装置根据模拟量信号和状态量信号对移动设备在同一毫秒时刻采集到的CAN数据进行统计操作，生成统计后信号数据。按照模拟量信号和状态量信号两种类型分别进行数据统计操作，对模拟量信号进行最大值、最小值和平均值计算，对状态量信号出现的状态进行频次、变换次数、单次持续时长，累计持续时长等计算，并将统计后信号数据打上日期时间和移动终端设备标识，投递至信号数据存储装置进行数据库存储操作，

所述信号数据存储装置，实现多任务存储队列，接收信号数据统计装置统计后的数据，进行快速分发存储至分布式数据库中；

所述信号数据异常处理装置协同信号预处理装置工作，记录信号预处理过程出现的异常信号数据；

所述信号数据分析图表生成装置获取信号数据统计装置的统计后信号数据，并将统计后信号数据生成图表。