CN104184486B - 列车运行状态信息系统车载平台 - Google Patents
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Abstract
列车运行状态信息系统车载平台，它包括与地面设备进行数据传输的天线设备，天线设备通过无线通信模块将接收到的LKJ基础数据传送至主控单元，所述的主控单元连接对外接口单元，在对外接口单元上连接有数据载入载出插件。列车运行状态信息系统车载平台采用双冗余设计，即天线设备、无线通信模块以及主控单元均并行设置两套。本发明实现了对LKJ基础数据进行无线远程换装的功能，实现了同时对多台机车进行基础数据文件换装的功能，实现了远程对换装过程的全程管理与监控，实现了基础数据换装自动化控制。它改变了人工进行LKJ数据换装工作的繁琐性、提高LKJ版本换装作业工作的及时性、准确性和可控性，提高LKJ设备管理方面的信息化水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种安装在列车上的列车运行状态信息系统（LAIS）平台。
背景技术
LKJ2000型列车运行监控记录装置（以下简称LKJ）作为国内机车的主用监控设备已在全路推广使用，在保障铁路运输安全和推进机务安全管理方面发挥了显著的作用。LKJ采用车载存储线路参数的方式，这样的存储方式要求车载数据应随列车线路设施的变化对数据进行维护和更新，即对板载数据存储器进行维护，目前对系统程序及数据进行维护时，需对装置进行拆卸，每次的数据维护均会造成大量的人力、物力的浪费。近年来铁路新线路修建、既有线路改造和机车长交路运用等因素影响带来了大量的LKJ基础数据修改和换装工作，各铁路局要求采用必要的技术手段，解决这一棘手的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种实时将LKJ基础数据进行远程换装的列车运行状态信息系统车载平台。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种列车运行状态信息系统车载平台，它包括与地面设备进行数据传输的天线设备，天线设备通过无线通信模块将接收到的LKJ基础数据传送至主控单元，所述的主控单元连接对外接口单元，在对外接口单元上连接有数据载入载出插件。
列车运行状态信息系统车载平台采用双冗余设计，即天线设备、无线通信模块以及主控单元均并行设置两套。
所述的数据载入载出插件包括通过以太网接口与主控单元通信连接的数据交互单元，主控单元对数据交互单元输出的数据进行LKJ信息处理和文件管理，并向LKJ主机进行数据载入和数据显示。
所述的数据交互单元处理过程为：数据交互单元通过以太网接口和主控单元交互数据；把主控单元发来的数据通过邮箱分发到对应的进程处理；把从邮箱接收其他进程发来的数据，传输给主控单元，再由主控单元发送到地面服务器。
载入文件管理单元的工作过程为：负责载入数据文件的暂存；数据文件保存在Flash中，根据载入计划ID，最多保存两套数据；当收到超过两套数据后，清除以前的数据。
LKJ显示器数据载入单元的进程为：当收到启动数据载入命令后，在Flash中写入准备载入LKJ显示器数据的标志，同时进入准备载入LKJ显示器数据的标志，等待LKJ显示器的申请命令；插件启动后，先检查Flash中是否有载入LKJ显示器数据载入标志，如果有，进入准备载入LKJ显示器数据的标志，等待LKJ显示器的申请命令；数据载入完成后，清除数据载入标志，准备换装结果，通过主控单元发送到地面服务器；数据载入结果传递给数据交互进程，由数据交互进程发送给主控单元。
LKJ主机数据载入单元的进程为：当收到启动数据载入命令后，把暂存在Flash中的LKJ主机载入文件复制到两个LKJ转存器的根目录中，然后在Flash中写入准备载入LKJ主机数据的标志，把LKJ数据转存器的控制权交给LKJ主机；插件启动后，先检查Flash中是否有载入LKJ主机数据载入标志，如果有，把LKJ数据转存器的控制权交给LKJ主机；数据载入完成后，读取LKJ转存器中的日志文件，同时删除保存的载入文件和日志文件；数据载入结果传递给数据交互进程，由数据交互进程发送给主控单元。
LKJ信息处理单元的进程为：获取LKJ的CAN信息，按照协议组织数据；把组织好的数据传递给数据交互进程，由数据交互进程发送给主控单元。
采用上述技术方案的本发明，实现了对LKJ基础数据进行无线远程换装的功能，实现了同时对多台机车进行基础数据文件换装的功能，实现了远程对换装过程的全程管理与监控，实现了基础数据换装自动化控制。它改变了人工进行LKJ数据换装工作的繁琐性、提高LKJ版本换装作业工作的及时性、准确性和可控性，提高LKJ设备管理方面的信息化水平。本发明系统采用了无线数据传输技术、断点续传技术和海量数据处理等技术，实现了基础数据文件的远程传输、远程换装，实现了远程对换装过程的全程管理与监控，实现了基础数据换装自动化控制，这些改善将强化LKJ设备在铁路安全设备领域的主导地位，有效的提升LKJ设备的应用水平，向国外先进的列车控制设备研发方向靠拢，对企业的发展、对LKJ设备的发展、对中国列控事业的发展均有不可忽视的重要意义。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
图2为LAIS车载平台的原理框图。
图3为数据载入载出插件的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，一种LKJ数据远程载入方法，系统主要分为车载设备和地面设备两部分，地面设备实现基础数据载入计划管理功能，生成基础数据载入计划、审核计划、发布计划，并跟踪计划执行情况等功能，车载设备通过无线网络接收基础数据文件，利用有校验机制，握手机制和应答机制保证的传输协议进行空中数据的安全传输，并完成向LKJ载入基础数据的功能。它包括以下步骤：
①、地面设备将获取的LKJ基础数据实时通过互联网发送出去；在步骤①中，每个机务段换装终端将获取的LKJ基础数据发送给数据库中，数据库将LKJ基础数据转发给处理服务器，经处理服务器的处理后转发给通信服务器，通信服务器通过互联网将LKJ基础数据发送给车载设备。
②、车载设备通过天线实时获取由互联网发送来的LKJ基础数据，并对LKJ设备监控主机进行数据更新。在步骤②中，车载设备将接收到得LKJ基础数据放入LAIS车载平台中，在LAIS车载平台上设有数据载入载出插件，所述的数据载入载出插件与LKJ设备监控主机上的H型监控记录插件通信连接。另外，数据载入载出插件先将LKJ基础数据送入转存器中，再由转存器送入H型监控记录插件中。
如图2所示，一种列车运行状态信息系统LAIS车载平台，它包括与地面设备进行数据传输的天线设备，天线设备通过无线通信模块将接收到的LKJ基础数据传送至主控单元，所述的主控单元连接对外接口单元，在对外接口单元上连接有数据载入载出插件。
其中，电源输入为机车110V，经自身电路转换后，为平台其它部件提供工作电源。为提高设备工作可靠性，电源部分为双冗余设计。另外，列车运行状态信息系统车载平台也采用双冗余设计，即天线设备、无线通信模块以及主控单元均并行设置两套。无线通信部分功能是建立平台的无线传输通道。主控部分实现对外接口单元和无线通信的间接联系，从对外接口单元获取信息，通过无线通信通道发送到地面数据中心。对外接口单元提供不同的用户接口，可实现不同厂家设备之间的的互连互通。机车天线是无线通信部分的必备设备，通过天线实现和无线公用网络的空中接口，达到信息交换的目的。
在LAIS车载平台上设有数据载入载出插件，数据载入载出插件与LKJ设备监控主机上的H型监控记录插件通信连接。其中，H型监控记录插件为专利号为CN201220325256.6所公开的技术方案。
图3为数据载入载出插件的原理框图。数据载入载出插件由多个进程组成，每个进程完成相对独立的功能。进程间使用共享内存、信号量、邮箱进行通信。
其中，数据交互进程通过以太网接口和主控单元交互数据；把主控单元发来的数据通过邮箱分发到对应的进程处理；把从邮箱接收其他进程发来的数据，传输给主控单元，由主控单元发送的地面服务器。
载入文件管理进程负责载入数据文件的暂存；数据文件保存在Flash中，根据载入计划ID，最多保存两套数据；当收到超过两套数据后，清除以前的数据。
LKJ显示器数据载入进程为：当收到启动数据载入命令后，在Flash中写入准备载入LKJ显示器数据的标志，同时进入准备载入LKJ显示器数据的标志，等待LKJ显示器的申请命令；插件启动后，先检查Flash中是否有载入LKJ显示器数据载入标志，如果有，进入准备载入LKJ显示器数据的标志，等待LKJ显示器的申请命令；数据载入完成后，清除数据载入标志，准备换装结果，通过主控单元发送到地面服务器；数据载入结果传递给数据交互进程，由数据交互进程发送给主控单元。
LKJ主机数据载入进程为：当收到启动数据载入命令后，把暂存在Flash中的LKJ主机载入文件复制到两个LKJ转存器的根目录中，然后在Flash中写入准备载入LKJ主机数据的标志，把LKJ数据转存器的控制权交给LKJ主机；插件启动后，先检查Flash中是否有载入LKJ主机数据载入标志，如果有，把LKJ数据转存器的控制权交给LKJ主机；数据载入完成后，读取LKJ转存器中的日志文件，同时删除保存的载入文件和日志文件；数据载入结果传递给数据交互进程，由数据交互进程发送给主控单元。
LKJ信息处理进程为：获取LKJ的CAN信息，按照协议组织数据；把组织好的数据传递给数据交互进程，由数据交互进程发送给主控单元。
Claims (7)
1.一种列车运行状态信息系统车载平台，其特征在于：它包括与地面设备进行数据传输的天线设备，天线设备通过无线通信模块将接收到的LKJ基础数据传送至主控单元，所述的主控单元连接对外接口单元，在对外接口单元上连接有数据载入载出插件；LKJ显示器数据载入单元的进程为：当收到启动数据载入命令后，在Flash中写入准备载入LKJ显示器数据的标志，同时进入准备载入LKJ显示器数据的标志，等待LKJ显示器的申请命令；插件启动后，先检查Flash中是否有载入LKJ显示器数据载入标志，如果有，进入准备载入LKJ显示器数据的标志，等待LKJ显示器的申请命令；数据载入完成后，清除数据载入标志，准备换装结果，通过主控单元发送到地面服务器；数据载入结果传递给数据交互进程，由数据交互进程发送给主控单元。
2.根据权利要求1所述的列车运行状态信息系统车载平台，其特征在于：列车运行状态信息系统车载平台采用双冗余设计，即天线设备、无线通信模块以及主控单元均并行设置两套。
3.根据权利要求1所述的列车运行状态信息系统车载平台，其特征在于：所述的数据载入载出插件包括通过以太网接口与主控单元通信连接的数据交互单元，主控单元对数据交互单元输出的数据进行LKJ信息处理和文件管理，并向LKJ主机进行数据载入和数据显示。
4.根据权利要求1所述的列车运行状态信息系统车载平台，其特征在于：所述的数据交互单元处理过程为：数据交互单元通过以太网接口和主控单元交互数据；把主控单元发来的数据通过邮箱分发到对应的进程处理；把从邮箱接收其他进程发来的数据，传输给主控单元，再由主控单元发送给地面服务器。
5.根据权利要求1所述的列车运行状态信息系统车载平台，其特征在于：载入文件管理单元的工作过程为：负责载入数据文件的暂存；数据文件保存在Flash中，根据载入计划ID，最多保存两套数据；当收到超过两套数据后，清除以前的数据。
6.根据权利要求1所述的列车运行状态信息系统车载平台，其特征在于：LKJ主机数据载入单元的进程为：当收到启动数据载入命令后，把暂存在Flash中的LKJ主机载入文件复制到两个LKJ转存器的根目录中，然后在Flash中写入准备载入LKJ主机数据的标志，把LKJ数据转存器的控制权交给LKJ主机；插件启动后，先检查Flash中是否有载入LKJ主机数据载入标志，如果有，把LKJ数据转存器的控制权交给LKJ主机；数据载入完成后，读取LKJ转存器中的日志文件，同时删除保存的载入文件和日志文件；数据载入结果传递给数据交互进程，由数据交互进程发送给主控单元。
7.根据权利要求1所述的列车运行状态信息系统车载平台，其特征在于：LKJ信息处理单元的进程为：获取LKJ的CAN信息，按照协议组织数据；把组织好的数据传递给数据交互进程，由数据交互进程发送给主控单元。
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