CN105007197A - 一种用于监视mvb总线的通信状况的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于监视MVB总线的通信状况的方法及装置，属于车辆通信技术领域，解决现有的监视方法及装置在MVB通信发生丢帧时无法实时的对丢帧异常进行定位的技术问题。该用于监视MVB总线的通信状况的方法包括：在通信周期内的第一时间段内检测所述MVB总线的下行链路上是否有主帧数据传输；在通信周期内的第二时间段内检测所述MVB总线的上行链路上是否有从帧数据传输；根据所检测的主从帧数据传输的结果判断所述总线上的主设备与各个从设备之间的通信链路是否故障，并根据故障的情况确定故障类型。

Description

一种用于监视MVB总线的通信状况的方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆通信技术领域，具体的说，涉及一种用于监视MVB总线的通信状况的方法及装置。

背景技术

多功能车辆总线(MVB)是将同一车辆上，或者固定重联的不同车辆上的标准设备连接到列车通信网络上的车辆总线。它具有响应快、实时性强、可靠性高等优点，在列车网络通信中得到广泛的应用。

列车通信网络采用主从式的介质访问方式。在列车中包括多个网络设备，这些设备可以分为主设备和从设备。其中，主设备是在总线上主动地向各个从设备发送信息的设备，从设备是从总线上接收信息或向总线发出信息以响应主设备请求(也称轮询)的设备。MVB总线使用两种帧：主帧和从帧，其中主帧由主设备发出，从帧由以主帧轮询地址为源的从设备发出。主设备可以给某个从设备发送权，以使从设备在有限时间内发送一个从设备帧。一个有效的帧信号包括一个起始分界符和帧头，接着是曼彻斯特编码数据符，最后由终止分解符结束。帧的主体都是以曼彻斯特编码的形式发送的。

传统的MVB通信监视方法，只能基于事件记录设备对特定端口进行记录，并且记录的内容仅限于端口的从帧数据。当出现通信异常时，只能事后通过查找相应时间段内的数据进行大致估计，不具有实时性。而且在发生从帧丢帧故障时，无法判断究竟是由于从设备没有接收到主帧而导致从设备没有发送从帧，还是从设备由于自身故障导致接收到轮询主帧后没有发送从帧，因此，无法对MVB通信异常进行定位。

因此，亟需一种能够解决在MVB通信发生丢帧时能够实时的对丢帧异常进行定位的用于监视MVB总线的通信状况的方法及装置。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于监视MVB总线的通信状况的方法及装置，以解决现有的监视方法和装置在MVB通信发生丢帧时无法实时的对丢帧异常进行定位的技术问题。

本发明的实施例提供一种用于监视MVB总线的通信状况的方法，包括：

在通信周期内的第一时间段内检测所述MVB总线的下行链路上是否有主帧数据传输；

在通信周期内的第二时间段内检测所述MVB总线的上行链路上是否有从帧数据传输；

根据所检测的主从帧数据传输的结果判断所述总线上的主设备与各个从设备之间的通信链路是否故障，并根据故障的情况确定故障类型。

在检测所述MVB总线的下行链路上是否有主帧数据传输时，通过判断所述从设备是否收到所述主帧来得出是否有主帧数据传输的检测结果；

在检测所述MVB总线的上行链路上是否有从帧数据传输时，通过判断所述从设备是否发出所述从帧来得出是否有从帧数据传输的检测结果。

在判断所述总线上的主设备与各个从设备之间的通信链路是否故障，并根据故障的情况确定故障类型的步骤中包括：

若检测到所述从设备没有收到所述主帧，则判断所述下行链路故障；

若检测到所述从设备收到所述主帧且没有发出所述从帧，则判断所述上行链路故障；

若检测到所述从设备收到所述主帧且发出所述从帧，则判断所述通信链路通信正常。

该用于监视MVB总线的通信状况的方法，还包括：

若检测到所述从设备没有收到所述主帧，则点亮第一指示灯；

若检测到所述从设备没有发出所述从帧，则点亮第二指示灯。

所述第一时间段和所述第二时间段为1ms至6s。

本发明的实施例还提供一种用于监视MVB总线的通信状况的装置，包括：

下行链路检测单元，其用于在通信周期内的第一时间段内检测所述MVB总线的下行链路上是否有主帧数据传输；

上行链路检测单元，其用于在通信周期内的第二时间段内检测所述MVB总线的上行链路上是否有从帧数据传输；

故障判断单元，其用于根据所检测的主从帧数据传输的结果判断所述总线上的主设备与各个从设备之间的通信链路是否故障，并根据故障的情况确定故障类型。

所述下行链路检测单元包括：

主帧检测模块，其用于在检测所述MVB总线的下行链路上是否有主帧数据传输时，通过判断所述从设备是否收到所述主帧来得出是否有主帧数据传输的检测结果；

所述上行链路检测单元包括：

从帧检测模块，其用于在检测所述MVB总线的上行链路上是否有从帧数据传输时，通过判断所述从设备是否发出所述从帧来得出是否有从帧数据传输的检测结果。

所述故障判断单元包括：

第一判断模块，其用于若检测到所述从设备没有收到所述主帧，则判断所述下行链路故障；

第二判断模块，其用于若检测到所述从设备收到所述主帧且没有发出所述从帧，则判断所述上行链路故障；

第三判断模块，其用于若检测到所述从设备收到所述主帧且发出所述从帧，则判断所述通信链路通信正常。

该用于监视MVB总线的通信状况的装置，还包括：显示单元，所述显示单元包括：第一指示灯和第二指示灯，

所述显示单元用于若检测到所述从设备没有收到所述主帧，则点亮第一指示灯；若检测到所述从设备没有发出所述从帧，则点亮第二指示灯。

所述第一时间段和所述第二时间段为1ms至6s。

本发明实施例提供的用于监视MVB总线的通信状况的方法和装置针对主设备与从设备之间的通信链路上的主从帧进行实时监视，如果出现通信异常，可以实时判断是从设备的下行链路故障还是上行链路故障，是主帧没有接收到还是从帧没有发送，实现对MVB通信异常问题的实时定位，并且通过指示灯显示丢帧的类型，使得监测人员可以快速直观的了解丢帧的情况。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是本发明实施例提供的用于监视MVB总线的通信状况的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的用于监视MVB总线的通信状况的方法操作示意图；

图3是本发明实施例提供的用于监视MVB总线的通信状况的方法应用流程图；

图4是本发明实施例提供的用于监视MVB总线的通信状况的装置示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种用于监视MVB总线的通信状况的方法，如图1所示，该监视MVB总线的通信状况的方法开始于步骤101。在步骤101中，在通信周期内的第一时间段内检测MVB总线的下行链路上是否有主帧数据传输。其中，在检测MVB总线的下行链路上是否有主帧数据传输时，通过判断从设备是否收到主帧来得出是否有主帧数据传输的检测结果。

MVB总线是一种总线型串行通信总线，MVB总线段由一个主控设备和多个从设备组成，主设备和从设备之间采用主帧和从帧组成的报文进行通信。在MVB总线中主控设备向多个从设备发送主帧的链路为下行链路，从设备向主控设备发送从帧的链路为上行链路。主帧主要起到数据问询和状态查询的功能，而从帧为主帧的响应数据帧。

在本发明实施例中，第一时间段为MVB总线的下行链路上一个主控设备向从设备发送的轮询该从设备的主帧的帧间隔时间，即在主控设备向当前从设备发送轮询主帧的过程中，相邻两个轮询当前从设备的主帧之间的时间间隔。具体根据主控设备的发送参数的不同，第一时间段也会相应变化。如果在下行链路上超过该第一时间段仍未检测到主帧，则表明正常情况下应该到达的主帧没有到达，说明主帧丢失了。

在步骤102中，在通信周期内的第二时间段内检测MVB总线的上行链路上是否有从帧数据传输。其中，在检测MVB总线的上行链路上是否有从帧数据传输时，通过判断从设备是否发出从帧来得出是否有从帧数据传输的检测结果。

第二时间段为MVB总线的上行链路上一个从设备响应一个轮询该从设备的主控设备的主帧发出的从帧的帧间隔时间，即从设备向该主设备发送从帧时，相邻两个从帧之间的时间间隔。由于从设备在正常工作的情况下，接收到主设备的轮询主帧后，会在IEC61375-1标准允许的最大时间间隔(42.7us)内发出响应从帧，即当从设备接收到主帧后，如果超过42.7us没有检测到从设备的响应从帧，则认为从设备没有产生从帧，并且由于从设备接收主帧的帧间隔时间为第一时间段，所以在本发明实施例中，第二时间段小于第一时间段与42.7us的和，大于等于第一时间段。根据从设备的种类不同，相应的第二时间段也不相同。如果在上行链路上超过该第二时间段仍未检测到从设备发出的从帧，则表明正常情况下应该发出的从帧没有发出，说明从设备从帧丢失了，其原因可能是从设备没有接收到主帧，或者接收到主帧没有在42.7us内做出响应发出从帧。

在本发明实施例中，第一时间段和第二时间段为1ms至6s之间。

在步骤103中，根据所检测的主从帧数据传输的结果判断总线上的主设备与各个从设备之间的通信链路是否故障，并根据故障的情况确定故障类型。通信链路的故障具体为丢帧，丢帧的类型为两种，一种为从设备没有收到主帧，即主帧丢失，另一种为从设备没用发出从帧，即从帧丢失。

其中，若检测到从设备没有收到主帧，则判断下行链路故障。即检测主设备发送的轮询主帧是否到达从设备，从设备如果接收到轮询主帧的话，从设备就会做出响应，发出相应的从帧，否则，从设备没用响应。如果主帧没有到达从设备，则表明主设备向从设备发送轮询主帧的下行链路上出现故障，即从设备存在主帧丢失故障。

若检测到从设备收到主帧且没有发出从帧，则判断上行链路故障。即表明从设备收到轮询主帧后，没有相应的发出从帧，也就是说从设备存在相应的从帧丢失故障。

若检测到从设备收到主帧且发出从帧，则判断通信链路通信正常。

在MVB总线中，主设备负责通信的发起，向总线发送带有设备地址信息的主帧，从设备接收主设备发过来的主帧并识别出主帧所携带的设备地址信息，对识别出的设备地址信息与从设备自身所配置的设备地址进行比较，如果设备地址一致，则表示主设备轮询到了该从设备，该从设备根据端口属性设置进行相应的从帧应答或等待接收数据从帧，如果不一致，则表示访问其他从设备，该从设备不响应。

也就是说从设备只有在接收到主控设备发出的主帧后，才会相应的发出从帧。因此，只有在从设备收到主帧且没有发出从帧时，才可判断从设备从帧丢帧，即上行链路故障。

本发明实施例提供的用于监视MVB总线的通信状况的方法针对主设备与从设备之间的通信链路上的主从帧进行实时监视，如果出现通信异常，可以实时判断是下行链路故障还是上行链路故障，是主帧没有接收到还是从帧没有发送，实现对MVB通信异常问题的实时定位。

在实际应用过程中，如图2和图3所示，依据本发明实施例提供的方法，首先依据实际应用情况，即主从设备的类型和通信参数，确定需要监视的从设备的第一时间段和第二时间段。第一时间段和第二时间段在本发明实施例中统称为检测时间，即在步骤S201中，确定检测时间，在本发明实施例中，检测时间为1ms至6s。

然后，在步骤202中，在总线上检测从设备的主从帧，即将监视设备放在从设备的附近进行检测，检测从设备的下行链路和上行链路上主从帧的数据传输。其中，可以在从设备的接收端口进行检测，也可以在从设备的发送端口进行检测。

如果在检测时间内检测到从设备的主从帧，即若检测到从设备接收到主帧且发送出从帧，则判断从设备通信正常。表明从设备在当前时间内没有丢帧，通信链路通信正常，则继续对从设备进行监视。

当出现从通信链路故障时，可以分为两种情况，一种为从设备没有接收到主帧，即主帧丢失，另一种为从设备没有发送出从帧，即从帧丢失。

进而在步骤203中，若超过检测时间没有检测到主帧，即检测到从设备没有接收到主帧，则在步骤204中，点亮第一指示灯。

或者在步骤205中，若超过检测时间没有检测到从帧，即检测到从设备没有发送出从帧，则在步骤206中，点亮第二指示灯。

当第一指示灯和第二指示灯同时点亮时，说明主帧丢失，而从设备因为没有收到主帧所以没有发出从帧。

当第一指示灯未点亮而第二指示灯点亮时，说明从设备接收到主帧，但是没有发出从帧，即从帧丢失。

当第一指示灯和第二指示灯都没有点亮时，说明从设备接收到主帧且发送出从帧，通信链路通信正常。

由于从设备在未接受到主帧时，不会发送从帧，所以第一指示灯点亮而第二指示灯未点亮这种情况不存在。

根据上述几种第一指示灯和第二指示灯的点亮情况，监测人员可以快速直观的判断出主从帧是否丢帧，定位故障发生在下行链路还是上行链路，再借助示波器或者其他设备依据触发条件进一步分析丢帧原因。

在通信链路故障中，如发生下行链路故障，则有可能是主控设备发生故障或下行链路的信道发生故障。如发生上行链路故障，则由可能是从设备自身发生故障。工作人员在得知下行链路故障后，可以对主控设备和物理层信道进行现场排查，从而确定故障的位置进行检修。例如，造成下行链路故障的原因可能为：线路干扰、连接器接头松动或者主控设备软件故障等，在进行现场排查时，可以通过对线路各位置的信号波形进行检测，对线路的电阻进行检测，对主控设备进行监视等手段确定故障的位置。相应的，在上行链路故障时，则可能是从设备软件故障、连接器接头松动、或其他物理层故障等原因造成的，对这些可能发生故障的位置进行逐一排查，从而确定故障的位置。

在本发明实施例提供的用于监视MVB总线的通信状况的方法中，不限于使用上述第一指示灯和第二指示灯来表示具体的主从帧丢失情况，还可以通过显示器、语音播放器等手段将通信链路上主帧丢失还是从帧丢失的情况显示或者播放出来，以供监测人员直观的了解丢帧情况。

本发明实施例提供的用于监视MVB总线的通信状况的方法针对主设备与从设备之间的通信链路上的主从帧进行实时监视，如果出现通信异常，可以实时判断是从设备的下行链路故障还是上行链路故障，是主帧没有接收到还是从帧没有发送，实现对MVB通信异常问题的实时定位，并且通过指示灯显示丢帧的类型，使得监测人员可以快速直观的了解丢帧的情况。

本发明实施例还提供一种用于监视MVB总线的通信状况的装置，如图4所示，该装置包括：下行链路检测单元1、上行链路检测单元2和故障判断单元3。

下行链路检测单元1用于在通信周期内的第一时间段内检测MVB总线的下行链路上是否有主帧数据传输。上行链路检测单元2用于在通信周期内的第二时间段内检测MVB总线的上行链路上是否有从帧数据传输。故障判断单元3用于根据所检测的主从帧数据传输的结果判断总线上的主设备与各个从设备之间的通信链路是否故障，并根据故障的情况确定故障类型。第一时间段和第二时间段为1ms至6s。

进一步的在下行链路检测单元1中包括有：主帧检测模块。主帧检测模块用于在检测MVB总线的下行链路上是否有主帧数据传输时，通过判断从设备是否收到主帧来得出是否有主帧数据传输的检测结果。在上行链路检测单元2中包括有：从帧检测模块。从帧检测模块用于在检测MVB总线的上行链路上是否有从帧数据传输时，通过判断从设备是否发出从帧来得出是否有从帧数据传输的检测结果。

进一步的在故障判断单元3中包括有：第一判断模块、第二判断模块、第三判断模。第一判断模块用于若检测到从设备没有收到主帧，则判断下行链路故障。第二判断模块用于若检测到从设备收到主帧且没有发出从帧，则判断上行链路故障。第三判断模块用于若检测到从设备收到主帧且发出从帧，则判断通信链路通信正常。

可选的，本发明实施例提供的用于监视MVB总线的通信状况的装置还包括：显示单元。显示单元包括：第一指示灯和第二指示灯。显示单元用于若检测到从设备没有收到主帧，则点亮第一指示灯，若检测到从设备没有发出从帧，则点亮第二指示灯。

本发明实施例提供的用于监视MVB总线的通信状况的装置针对主设备与从设备之间的通信链路上的主从帧进行实时监视，如果出现通信异常，可以实时判断是从设备的下行链路故障还是上行链路故障，是主帧没有接收到还是从帧没有发送，实现对MVB通信异常问题的实时定位，并且通过指示灯显示丢帧的类型，使得监测人员可以快速直观的了解丢帧的情况。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于监视MVB总线的通信状况的方法，其特征在于，包括：

在通信周期内的第一时间段内检测所述MVB总线的下行链路上是否有主帧数据传输；

在通信周期内的第二时间段内检测所述MVB总线的上行链路上是否有从帧数据传输；

根据所检测的主从帧数据传输的结果判断所述总线上的主设备与各个从设备之间的通信链路是否故障，并根据故障的情况确定故障类型。

2.根据权利要求1所述的用于监视MVB总线的通信状况的方法，其特征在于，

在检测所述MVB总线的下行链路上是否有主帧数据传输时，通过判断所述从设备是否收到所述主帧来得出是否有主帧数据传输的检测结果；

在检测所述MVB总线的上行链路上是否有从帧数据传输时，通过判断所述从设备是否发出所述从帧来得出是否有从帧数据传输的检测结果。

3.根据权利要求2所述的用于监视MVB总线的通信状况的方法，其特征在于，在判断所述总线上的主设备与各个从设备之间的通信链路是否故障，并根据故障的情况确定故障类型的步骤中包括：

若检测到所述从设备没有收到所述主帧，则判断所述下行链路故障；

若检测到所述从设备收到所述主帧且没有发出所述从帧，则判断所述上行链路故障；

若检测到所述从设备收到所述主帧且发出所述从帧，则判断所述通信链路通信正常。

4.根据权利要求2所述的用于监视MVB总线的通信状况的方法，其特征在于，还包括：

若检测到所述从设备没有收到所述主帧，则点亮第一指示灯；

若检测到所述从设备没有发出所述从帧，则点亮第二指示灯。

5.根据权利要求1至4中任一所述的用于监视MVB总线的通信状况的方法，其特征在于，所述第一时间段和所述第二时间段为1ms至6s。

6.一种用于监视MVB总线的通信状况的装置，其特征在于，包括：

下行链路检测单元，其用于在通信周期内的第一时间段内检测所述MVB总线的下行链路上是否有主帧数据传输；

上行链路检测单元，其用于在通信周期内的第二时间段内检测所述MVB总线的上行链路上是否有从帧数据传输；

故障判断单元，其用于根据所检测的主从帧数据传输的结果判断所述总线上的主设备与各个从设备之间的通信链路是否故障，并根据故障的情况确定故障类型。

7.根据权利要求6所述的用于监视MVB总线的通信状况的装置，其特征在于，所述下行链路检测单元包括：

主帧检测模块，其用于在检测所述MVB总线的下行链路上是否有主帧数据传输时，通过判断所述从设备是否收到所述主帧来得出是否有主帧数据传输的检测结果；

所述上行链路检测单元包括：

从帧检测模块，其用于在检测所述MVB总线的上行链路上是否有从帧数据传输时，通过判断所述从设备是否发出所述从帧来得出是否有从帧数据传输的检测结果。

8.根据权利要求7所述的用于监视MVB总线的通信状况的装置，其特征在于，所述故障判断单元包括：

第一判断模块，其用于若检测到所述从设备没有收到所述主帧，则判断所述下行链路故障；

第二判断模块，其用于若检测到所述从设备收到所述主帧且没有发出所述从帧，则判断所述上行链路故障；

第三判断模块，其用于若检测到所述从设备收到所述主帧且发出所述从帧，则判断所述通信链路通信正常。

9.根据权利要求7所述的用于监视MVB总线的通信状况的装置，其特征在于，还包括：显示单元，所述显示单元包括：第一指示灯和第二指示灯，

所述显示单元用于若检测到所述从设备没有收到所述主帧，则点亮第一指示灯；若检测到所述从设备没有发出所述从帧，则点亮第二指示灯。

10.根据权利要求6至9中任一所述的用于监视MVB总线的通信状况的装置，其特征在于，所述第一时间段和所述第二时间段为1ms至6s。