CN102638824A - 一种铁路轨道监测局域传感网络远程调试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息与通信技术领域，具体涉及一种铁路轨道监测局域传感网络远程调试方法及装置。铁路轨道监测传感网络内包含大量的铁路轨道监测传感器节点，这些铁路轨道监测传感器节点被安装于铁路轨道沿线，分布范围广泛。当铁路轨道监测传感器节点不能正常工作时，需要对其进行远程诊断，来确认问题原因。本发明提出了一种铁路轨道监测局域传感网络远程调试方法及装置，使铁路轨道监测传感接入复用设备作为中继设备，在铁路轨道监测传感器节点和铁路轨道监测传感网络控制器之间中继铁路轨道监测传感器节点调试命令和调试数据，从而使得铁路轨道监测传感网络控制器可以远程调试铁路轨道监测传感器节点。

Description

一种铁路轨道监测局域传感网络远程调试方法及装置

技术领域

本发明涉及通信网络，尤其涉及铁路轨道监测传感网络中的一种铁路轨道监测局域传感网络远程调试方法及装置。

背景技术

随着铁路运输的不断提速，对铁路轨道安全的要求也越来越高，铁路轨道的各类参数，如：铁轨温度、铁轨应力、轨道沉降、轨道变形、等等信息的及时获取，有助于准确判断铁轨状态，控制火车运行速度，确保铁路运输的安全。但是由于铁路轨道监测范围大，环境严苛，目前还没有合适的技术手段来解决大范围铁路轨道参数的实时监测问题。

无线传感网络技术可以利用超低功耗传感器感知环境参数，并实现无线组网，及时传递所采集的信息。但是目前的无线传感网技术基本上还集中于小规模网络设计，无法适用于铁路轨道监测的目标。

为了解决铁路轨道监测问题，如图1所示，一种基于无线传感网络技术的铁路轨道监测传感网络体系结构及系列组网设备被提出来，从而可以有效地建立大规模铁路轨道监测传感网络。

铁路轨道监测传感网络包括铁路轨道监测传感器节点、铁路轨道监测传感接入复用设备、铁路轨道监测传感网络控制器、铁路轨道监测网关等新型组网设备，通过分层组网方式，可以管理、控制十万以上的铁路轨道监测传感器节点，实现大范围铁路轨道参数的实时监测。

铁路轨道监测传感网络控制器可以看作是一组逻辑设备，实现了铁路轨道监测传感网络的管理、监控、动态配置、控制等功能。铁路轨道监测传感接入复用设备是局域范围内的铁路轨道监测传感网络的控制设备，它在铁路轨道监测传感网络控制器的控制下，实现对局域范围内的铁路轨道监测传感网络的拓扑维护和铁路轨道监测传感器节点的管理控制。铁路轨道监测传感器节点负责采集铁路轨道各种监测参数数据，支持IP协议。铁路轨道监测网关负责实现铁路轨道监测传感网络控制器和铁路轨道监测传感接入复用设备的分配，为铁路轨道监测网络内的铁路轨道监测传感接入复用设备动态分配可以为其提供网络接入和控制服务的铁路轨道监测传感网络控制器，并为铁路轨道监测传感器节点动态分配可以为其提供网络接入和控制服务的铁路轨道监测传感接入复用设备。

铁路轨道监测传感网络内包含大量的铁路轨道监测传感器节点，这些铁路轨道监测传感器节点被安装于铁路轨道沿线，分布范围广泛。当铁路轨道监测传感器节点不能正常工作时，需要对其进行远程诊断，来确认问题原因，以便及时进行网络维护。

发明内容

为了解决铁路轨道监测传感网络的调试问题，本发明针对图1所示的铁路轨道监测传感网络体系结构和组网设备，提出了一种铁路轨道监测局域传感网络远程调试方法及相关装置，从而使铁路轨道监测传感网络控制器可以对铁路轨道监测传感器节点进行远程在线调试。

根据本发明的第一方面，提供了一种铁路轨道监测局域传感网络远程调试方法，其特征为：

(1)为了实现对铁路轨道监测传感器节点的远程在线调试，铁路轨道监测传感接入复用设备作为中继设备，在铁路轨道监测传感器节点和铁路轨道监测传感网络控制器之间传递铁路轨道监测传感器节点调试命令和调试数据，从而使得铁路轨道监测传感器节点可以远程获取调试命令，并将调试数据反馈给远程部署的铁路轨道监测传感网络控制器。

(2)铁路轨道监测局域传感网络远程调试方法基于嵌入在铁路轨道监测传感接入复用设备中的铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置、嵌入在铁路轨道监测传感网络控制器中的铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置、铁路轨道监测传感器节点共同实现。

根据本发明的第二方面，提供了铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置。铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置运行于铁路轨道监测传感接入复用设备中，负责实现铁路轨道监测传感器节点远程调试的中继功能。所述装置中包括：第一获取装置、第一发送装置、第二获取装置、第二发送装置、传感器节点调试命令分析装置、传感器节点调试信息处理装置。其中，第一获取装置用于获取来自铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置的铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息；第一发送装置用于发送铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息到铁路轨道监测传感网络远程调试器代理装置；第二获取装置用于获取来自铁路轨道监测传感器节点的铁路轨道监测传感器节点数据传输响应消息；第二发送装置用于发送铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息到铁路轨道监测传感器节点；传感器节点调试命令分析装置用于分析来自第一获取装置的铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息，产生铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息，并提交给第二发送装置；传感器节点调试信息处理装置用于接收来自第二获取装置的铁路轨道监测传感器节点数据传输响应消息，提取调试结果信息，产生铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息，并提交给第一发送装置。

根据本发明的第三方面，提供了铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息。铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息被铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置用于传递铁路轨道监测传感器节点调试请求到铁路轨道监测传感接入复用设备中的铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置。铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息中所承载的信息包括：传感器节点标识、调试数据类型、调试数据范围。其中：传感器节点标识用于表示本调试命令所针对的目标铁路轨道监测传感器节点；调试数据类型是指本调试命令需要传输的调试信息类型，包括：系统崩溃文件、内存数据；调试数据范围是指调试数据类型为内存数据时，需要读取的内存起始地址和内存长度字节数。

根据本发明的第四方面，提供了铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息。铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息被铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置使用，传递铁路轨道监测传感器节点的调试数据信息到铁路轨道监测传感网络远程调试器代理装置。铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息中所承载的信息由两个域组成：传输数据、传输模式。其中：传输数据域包含调试数据内容；传输模式域指出传输数据域内承载的调试数据类型，是系统崩溃文件还是内存数据信息。

根据本发明的第五方面，提供了铁路轨道监测传感器节点远程调试中继的处理流程。其中，包括以下步骤：

a)铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置发送铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备中的铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置；

b)铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置分析铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息，产生铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息；

c)铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置发送铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息到铁路轨道监测传感器节点；

d)铁路轨道监测传感器节点将调试数据封装进铁路轨道监测传感器节点数据传输响应消息，发送给铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置；

e)铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置根据步骤d)获取的调试数据信息，产生铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息；

f)铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置发送铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息到铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置。

采用本发明的方案，使铁路轨道监测传感接入复用设备作为中继设备，在铁路轨道监测传感器节点和铁路轨道监测传感网络控制器之间传递铁路轨道监测传感器节点调试命令和调试数据，从而使得铁路轨道监测传感网络控制器可以远程调试铁路轨道监测传感器节点。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了铁路轨道监测传感网络的系统架构图；

图2示出了根据本发明的一个具体实施例的铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置的结构示意图；

图3示出了根据本发明的一个具体实施例的铁路轨道监测传感器节点远程调试中继的处理流程的流程图；

其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。

如图1所示，在铁路轨道监测传感网络中，铁路轨道监测传感接入复用设备1、铁路轨道监测传感接入复用设备2、铁路轨道监测传感接入复用设备3、铁路轨道监测传感接入复用设备n等分别负责控制各局域范围内的铁路轨道监测传感器节点，组织管理局域传感网络。铁路轨道监测传感网络控制器1是整个铁路轨道监测传感网络的核心控制设备，负责对网络内的所有铁路轨道监测传感接入复用设备进行控制管理。

当铁路轨道监测传感网络中的某个铁路轨道监测传感器节点，如：铁路轨道监测传感器节点3运行异常时，铁路轨道监测传感网络的网络管理人员需要使用远程调试方法对其进行调试，判断铁路轨道监测传感器节点3的异常原因。铁路轨道监测传感网络的网络管理人员的远程调试命令被通过铁路轨道监测传感网络网管系统下发到铁路轨道监测传感网络控制器，由铁路轨道监测传感网络控制器负责远程获取铁路轨道监测传感器节点3上的调试信息。

为了实现对铁路轨道监测传感器节点3的远程调试，嵌入在铁路轨道监测传感网络控制器中的铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置启动对铁路轨道监测传感器节点3的远程调试过程，通过嵌入在铁路轨道监测传感接入复用设备中的铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置和铁路轨道监测传感器节点3交互，获取铁路轨道监测传感器节点3的调试信息。

以下，根据图2对本发明的第二方面进行描述，其中，图1及其相关描述在此一并作为参考。

铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置运行于铁路轨道监测传感接入复用设备中，负责实现铁路轨道监测传感器节点远程调试的中继功能。

铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置中包括：第一获取装置101、第一发送装置102、第二获取装置103、第二发送装置104、传感器节点调试命令分析装置105、传感器节点调试信息处理装置106。其中：

第一获取装置101，用于获取来自铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置的铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息，并转交给传感器节点调试命令分析装置105进行处理。

第一发送装置102，用于接收来自传感器节点调试信息处理装置106的铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息，并发送铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息到铁路轨道监测传感网络远程调试器代理装置。

第二获取装置103，用于获取来自铁路轨道监测传感器节点的铁路轨道监测传感器节点数据传输响应消息，并转交给传感器节点调试信息处理装置106进行处理。

第二发送装置104，用于接收来自传感器节点调试命令分析装置105的铁路轨道监测传感器节点调试数据传输请求消息，并发送铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息到铁路轨道监测传感器节点。

传感器节点调试命令分析装置105，用于分析来自第一获取装置的铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息，产生铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息，要求铁路轨道监测传感器节点提供指定的调试数据信息。铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息被提交给第二发送装置104。

传感器节点调试信息处理装置106，用于接收来自第二获取装置103的铁路轨道监测传感器节点数据传输响应消息，提取调试结果信息，产生铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息，并提交给第一发送装置101。

以下，对本发明的第三方面进行描述，其中，图1、图2及其相关描述在此一并作为参考。

铁路轨道监测传感器远程调试请求消息被铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置用于传递铁路轨道监测传感器节点调试请求到铁路轨道监测传感接入复用设备中的铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置。

铁路轨道监测传感器远程调试请求消息中所承载的信息包括：传感器节点标识、调试数据类型、调试数据范围。其中：

传感器节点标识用于表示本调试命令所针对的目标铁路轨道监测传感器节点。

调试数据类型是指本调试命令需要传输的调试信息类型，包括：系统崩溃文件、内存数据。

调试数据范围是指调试数据类型为内存数据时，需要读取的内存起始地址和内存长度字节数。

当铁路轨道监测传感网络网络管理人员下达对铁路轨道监测传感器节点3的调试命令，要求获取铁路轨道监测传感器节点3的指定位置的内存数据时，铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置产生针对铁路轨道监测传感器节点3的铁路轨道监测传感器远程调试请求消息。其中，传感器节点标识被设置为铁路轨道监测传感器节点3的标识号，调试数据类型被设置为内存数据类型，调试数据范围被设置为铁路轨道监测传感网络网络管理人员指定的内存起始地址和要读取的内存长度字节数。

以下，对本发明的第四方面进行描述，其中，图1、图2及其相关描述在此一并作为参考。

铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息被铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置使用，传递铁路轨道监测传感器节点的调试数据信息到铁路轨道监测传感网络远程调试器代理装置。

铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息中所承载的信息由两个域组成：传输数据、传输模式。其中：

传输数据域包含调试数据内容。

传输模式域指出传输数据域内承载的调试数据类型，是系统崩溃文件还是内存数据信息。

当铁路轨道监测传感网络网络管理人员下达对铁路轨道监测传感器节点3的调试命令，要求获取铁路轨道监测传感器节点3的指定位置的内存数据时，铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置发送铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息到铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置，启动铁路轨道监测传感器节点远程调试流程。铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置获取铁路轨道监测传感器节点3的调试数据信息后，将之封装进铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息，并发送给铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置。在所述铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息中，传输数据域承载铁路轨道监测传感器节点3的调试数据，即指定位置的内存数据信息，传输模式域被设置为内存数据类型，表示传输数据域内承载的是内存调试数据信息。

根据本发明实施例，还提供了一种铁路轨道监测传感器节点远程调试中继的处理流程。下面以对铁路轨道监测传感器节点3的远程调试为例，根据图3并结合图1、图2来介绍该流程。该流程包括以下处理：

步骤S10，铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置发送铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备中的铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置，要求对铁路轨道监测传感器节点3进行远程调试。

步骤S11，铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置分析铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息，产生针对铁路轨道监测传感器节点3的铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息。

步骤S12，铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置发送铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息到铁路轨道监测传感器节点3。

步骤S13，铁路轨道监测传感器节点3根据铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息的要求，获取调试数据信息，并将调试数据封装进铁路轨道监测传感器节点数据传输响应消息中，发送给铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置。

步骤S14，铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置根据步骤S13获取的调试数据信息，产生铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息，消息中包含铁路轨道监测传感器节点3的调试数据信息。

步骤S15，铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置发送铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息到铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置，消息中包含铁路轨道监测传感器节点3的调试数据信息。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种铁路轨道监测局域传感网络远程调试方法，其特征在于：

a)为了实现对铁路轨道监测传感器节点的远程在线调试，铁路轨道监测传感接入复用设备作为中继设备，在铁路轨道监测传感器节点和铁路轨道监测传感网络控制器之间传递铁路轨道监测传感器节点调试命令和调试数据，从而使得铁路轨道监测传感器节点可以远程获取调试命令，并将调试数据反馈给远程部署的铁路轨道监测传感网络控制器；

b)铁路轨道监测局域传感网络远程调试方法基于嵌入在铁路轨道监测传感接入复用设备中的铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置、嵌入在铁路轨道监测传感网络控制器中的铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置、铁路轨道监测传感器节点共同实现。

2.一种铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置，其特征在于：

a)铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置运行于铁路轨道监测传感接入复用设备中，负责实现铁路轨道监测传感器远程调试的中继功能；

b)铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置中包括：第一获取装置、第一发送装置、第二获取装置、第二发送装置、传感器节点调试命令分析装置、传感器节点调试信息处理装置；

c)第一获取装置用于获取来自铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置的铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息；

d)第一发送装置用于发送铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息到铁路轨道监测传感网络远程调试器代理装置；

e)第二获取装置用于获取来自铁路轨道监测传感器节点的铁路轨道监测传感器节点数据传输响应消息；

f)第二发送装置用于发送铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息到铁路轨道监测传感器节点；

g)传感器节点调试命令分析装置用于分析来自第一获取装置的铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息，产生铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息，并提交给第二发送装置；

h)传感器节点调试信息处理装置用于接收来自第二获取装置的铁路轨道监测传感器节点数据传输响应消息，提取调试结果信息，产生铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息，并提交给第一发送装置。

3.根据权利要求1所述的铁路轨道监测局域传感网络远程调试方法，其特征还在于，铁路轨道监测传感器节点远程调试中继的处理流程包括以下步骤：

a)铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置发送铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息到铁路轨道监测传感接入复用设备中的铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置；

b)铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置分析铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息，产生铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息；

c)铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置发送铁路轨道监测传感器节点数据传输请求消息到铁路轨道监测传感器节点；

d)铁路轨道监测传感器节点将调试数据封装进铁路轨道监测传感器节点数据传输响应消息中，发送给铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置；

e)铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置根据步骤d)获取的调试数据信息，产生铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息；

f)铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置发送铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息到铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置。

4.根据权利要求3所述的铁路轨道监测传感器节点远程调试中继的处理流程，铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息的特征在于：

a)铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息被铁路轨道监测传感网络远程调试代理装置用于传递铁路轨道监测传感器节点调试请求到铁路轨道监测传感接入复用设备中的铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置；

b)铁路轨道监测传感器节点远程调试请求消息中所承载的信息包括：传感器节点标识、调试数据类型、调试数据范围；

c)传感器节点标识用于表示本调试命令所针对的目标铁路轨道监测传感器节点；

d)调试数据类型是指本调试命令需要传输的调试信息类型，包括：系统崩溃文件、内存数据；

e)调试数据范围是指调试数据类型为内存数据时，需要读取的内存起始地址和内存长度字节数。

5.根据权利要求3所述的铁路轨道监测传感器节点远程调试中继的处理流程，铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息的特征在于：

a)铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息被铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置使用，传递铁路轨道监测传感器节点的调试数据信息到铁路轨道监测传感网络远程调试器代理装置；

b)铁路轨道监测传感器节点远程调试响应消息中所承载的信息由两个域组成：传输数据、传输模式；

c)传输数据域包含调试数据内容；

d)传输模式域指出传输数据域内承载的调试数据类型，是系统崩溃文件还是内存数据信息。

6.一种铁路轨道监测传感网络中的网络接入设备，其特征在于，包括权利要求2所述的铁路轨道监测传感网络远程调试中继装置。

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