CN109561009A - 一种铁路信号监测设备的智能桥接系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铁路信号监测设备的智能桥接系统，其包括：多路监测数据输入接口、多路数据输出接口以及一个配置接口；所述监测数据输入接口包括至少一路监测CAN口、一路监测RJ45接口以及至少一路监测RS485接口；所述监测数据输出接口包括至少一路车站设备RJ45接口；所述配置接口为RJ45接口，用于控制所述监测CAN口、所述监测RJ45接口、所述监测RS485接口和所述车站设备RJ45接口的使能。第一：本发明铁路信号监测设备的智能桥接系统提供一套通用的数据读取接口，减少了多套数据读取对信号设备本身性能的影响，节约了成本，缩短了数据读取利用系统开发周期。第二：减少了大量数据接口设备接口模块，相应地减少了接口设备故障带来的失效风险，提高了信号设备安全性。

Description

一种铁路信号监测设备的智能桥接系统
技术领域
本发明属于信号数据监测的技术领域，尤其涉及一种铁路信号监测设备的智能桥接系统。
技术背景
现有铁路车站信号设备有电源屏、计算机联锁、站内轨道电路、区间轨道电路、交流道岔、直流道岔、信号机、信号电缆绝缘测试等众多设备。为加强设备管理和便于维护，铁路车站逐步形成了车站设备监测系统，称为“微机监测系统”和“信号集中监测系统”等，另外，也有其他系统，比如“电务调度监督系统”和“监测防雷分线柜”等等。各类监测类系统读取设备接口信息，都必须自带接口模块。
铁路车站信号设备数据接口大部分由专用性质，比如，同样是CAN接口，在通用标准框架下，具体的数据格式由各信号设备厂家自定义，读取数据时，监测类系统厂家必须编制相应的数据接收软件。
铁路车站信号设备数据接口，铁路总公司定期更新接口标准。各信号设备厂家自定义数据接口，提供相应的数据接口规范，便于其他系统接口数据。各类数据接收系统自带数据接口硬件和软件，铁路车站信号设备一般只提供一组数据输出接口，经常造成数据接口争用；甚至部分设备因数据接口限制，无法接收数据，造成其他数据接收系统无法投入使用。
现有铁路车站信号设备具体如下缺点：
第一：数据使用系统各自直接与信号设备数据输出接口对接，一个信号设备若有多个系统需要同一套数据，则信号设备需要多个数据输出接口。但实际上信号设备往往默认只配置一个数据输出接口，造成数据输出接口不足。
第二：各需要接收信号设备数据的厂家，每次获取信号设备数据都要自行配置接口硬件和软件，众多数据接口硬件和软件，增加了成本，接口重复建设造成了浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种作为铁路车站信号的通用数据接口、可针对某一个接口输入特定的接口软件以及解决不同厂家同类接口软件差异问题的铁路信号监测设备的智能桥接系统。
本发明提供一种铁路信号监测设备的智能桥接系统，其包括：多路监测数据输入接口、多路数据输出接口以及一个配置接口，所述监测数据输入接口桥接所述数据输出接口；所述监测数据输入接口包括至少一路监测CAN口、一路监测RJ45接口以及至少一路监测RS485接口，所述监测CAN口用于连接配置有CAN口的监测设备，所述监测RJ45接口用于连接配置有RJ45接口的监测设备，所述监测RS485接口用于连接配置有RS485接口的监测设备；所述监测数据输出接口包括至少一路车站设备RJ45接口，所述车站设备RJ45接口用于连接车站站务终端，所述车站设备RJ45接口均与所述监测CAN口、所述监测RJ45接口和所述监测RS485接口桥接；所述配置接口为RJ45接口，用于控制所述监测CAN口、所述监测RJ45接口、所述监测RS485接口和所述车站设备RJ45接口的使能。
优选地，还包括电性连接多路监测数据输入接口和多个数据输出接口的数据存储器，所述数据存储器包括存储现有各种数据协议的协议模块和匹配模块，所述匹配模块均与协议模块和监测数据输入接口电性连接；数据存储器从监测数据输入接口中获取数据后，所述匹配模块自动识别并匹配对应的数据协议后输出至数据输出接口。
优选地，还包括与数据存储器连接的处理器，所述处理器循环读取监测数据输入接口数据暂存在数据存储器中并同时向允许的数据输出接口循环发送数据。
优选地，所述监测CAN口具有并列设置的10路，所述监测RS485接口具有并联设置的2路。
优选地，所述10路监测CAN口位于1路监测RJ45接口和并列设置的2路监测RS485接口之间。
优选地，与监测CAN口连接的监测设备包括8个监测设备，分别为直流道岔数据监测设备、交流道岔数据监测设备、信号机数据监测设备、站内轨道电路数据监测设备、区间轨道电路数据监测设备、电源屏数据监测设备、绝缘测试数据监测设备和其他设备测试数据监测设备，所述8个监测设备分别连接在8路监测CAN口，未连接的2路监测CAN口作为预留接口；与监测RJ45接口连接的监测设备为临站信号数据监测设备；与监测RS485接口连接的监测设备为计算机联锁数据监测设备，另1路监测RS485接口作为预留接口。
优选地，所述车站设备RJ45接口具有并联设置的4路。
优选地，车站站务终端为分别与2路车站设备RJ45接口连接的车站信号设备监测站机和车站信号其他运维系统，另外2路车站设备RJ45接口作为预留接口。
优选地，还包括电源输入模块，其输入电源电压为90V-250V，其电流为1-3A。
优选地，所述桥接系统采用标准机柜的尺寸，其中标准机柜的尺寸：高为44.5m、长为482m和宽或/深为450m。
本发明具有如下优点：
第一：本发明铁路信号监测设备的智能桥接系统提供一套通用的数据读取接口，减少了多套数据读取对信号设备本身性能的影响，节约了成本，缩短了数据读取利用系统开发周期。
第二：减少了大量数据接口设备接口模块，相应地减少了接口设备故障带来的失效风险，提高了信号设备安全性。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明予以进一步说明。
图1为本发明铁路信号监测设备的智能桥接系统的数据综合采集数据接口结构图；
图2为铁路信号监测设备的智能桥接系统运用环境示意图的电路示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
下面以具体实施例详细介绍本发明的技术方案。
本发明铁路信号监测设备的智能桥接系统，其用于铁路车站信号监测和采集。本发明铁路信号监测设备的智能桥接系统和车站站务设备之间形成一个通用数据采集层，为信号装置监测、电务调度监督等设备提供数据。
一套铁路信号监测设备的智能桥接系统可以用于25组道岔左右的中等车站，当大于25组道岔的车站，可以配置多台桥接系统。
如图1和图2所示，每套智能桥接系统采用标准机柜的尺寸，其中标准机柜的尺寸：高为44.5m、长为482m和宽或/深为450m。
铁路信号监测设备的智能桥接系统包括多路监测数据输入接口、多路数据输出接口、一个配置接口30、电源输入模块40、数据存储器50以及处理器60，所述监测数据输入接口桥接所述数据输出接口，桥接采用数据存储器50实现的，即：从监测数据输入接口读取数据至数据存储器50、再经数据存储器50将数据输出数据输至输出接口，设处理器60循环读取监测数据输入接口数据暂存在数据存储器50中并同时向允许的数据输出接口循环发送数据。
多路监测数据输入接口和多路数据输出接口分别位于智能桥接系统的两端或两侧。
多路检测数据输入接口包括并联设置的10路监测CAN口(编号依序为111-120)、一路监测RJ45接口110以及并联设置的2路监测RS485接口(编号依序为121和122)，其中10路监测CAN口位于一路监测RJ45接口110和2路监测RS485接口之间。
所述监测CAN口用于连接配置有CAN口的监测设备；所述监测RJ45 110接口用于连接配置有RJ45接口的监测设备；所述监测RS485接口用于连接配置有RS485接口的监测设备。
并列设置的监测10路口从左至右依序为第一路监测CAN口111、第二路监测CAN口112、第三路监测CAN口113、第四路监测CAN口114、第五路监测CAN口115、第六路监测CAN口116、第七路监测CAN口117、第八路监测CAN口118、第九路监测CAN口119以及第十路监测CAN口120。2路监测RS485接口从左至右依序为第一监测RS485接口121和第二路RS485接口122。
与监测CAN口连接的监测设备包括8个监测设备，分别为直流道岔数据监测设备、交流道岔数据监测设备、信号机数据监测设备、站内轨道电路数据监测设备、区间轨道电路数据监测设备、电源屏数据监测设备、绝缘测试数据监测设备和其他设备测试数据监测设备，所述直流道岔数据监测设备、交流道岔数据监测设备、信号机数据监测设备、站内轨道电路数据监测设备、区间轨道电路数据监测设备、电源屏数据监测设备、绝缘测试数据监测设备和其他设备测试数据监测设备分别连接在第一路监测CAN口111、第二路监测CAN口112、第三路监测CAN口113、第五路监测CAN口115、第七路监测CAN口117、第八路监测CAN口118、第九路监测CAN口119以及第十路监测CAN口120，未连接的第2路监测CAN口114和第6路监测CAN口116作为预留接口。
与监测RJ45接口110连接的监测设备为临站信号数据监测设备；与监测RS485接口连接的监测设备为计算机联锁数据监测设备，第2路监测RS485接口122连接计算机联锁数据监测设备，第1路监测RS485接口121作为预留接口。
所述车站设备RJ45接口均与所述监测CAN口、所述监测RJ45接口和所述监测RS485接口桥接。
所述配置接口为RJ45接口，用于控制所述监测CAN口、所述监测RJ45接口、所述监测RS485接口和所述车站设备RJ45接口的使能。
多路数据输出接口包括并列设置的4路车站设备RJ45接口(编号依序为210-213)，通过采用车站设备RJ45接口用于连接车站站务终端，其传输速率为1000M/S，可同时向最多不同的4个车站站务终端提供数据。
并列设置的4个RJ45输出接口从左至右依序为第1路车站设备RJ45接口210、第2路车站设备RJ45接口211、第3路车站设备RJ45接口212以及第4路车站设备RJ45接口213。
在本实施例中，车站站务终端包括车站信号设备监测站机和车站信号其他运维系统，车站信号设备监测站机和车站信号其他运维系统分别与第1路车站设备RJ45接口210和第3路车站设备RJ45接口212连接，第2路车站设备RJ45接口211和第4路车站设备RJ45接口213作为备用接口。
一个配置接口30位于并列设置的4个车站设备RJ45接口的前端，其为RJ45标准接口。通过配置接口30登陆设备后：一是禁用或者允许任何一个数据输入或者数据输出接口使用，保证数据安全；二是针对某一个数据输入或者数据输出接口，根据信号设备数据接口定义文件，更新接口软件配置，以实现数据读取；三是可以控制处理器，向制定的数据输出接口发送数据存储器中暂存的数据；四是可以控制清除数据存储器中的数据；五是可以设置密码，控制配置接口30操作。
电源输入模块40用于外接交流电源，电源输入模块40的电源电压为90V-250V，电源输入模块40的电流1-3A。
数据存储器50的最大可配置容量4T盘，接口标准为SATA，其默认配置容量1T，可暂存一个中等车站半年的设备数据；多个数据输入接口和多个数据输出接口均与数据存储器50连接，多个数据输入接口输出数据至数据存储器50、再经数据存储器50将数据输出至多个数据输出接口。
所述数据存储器包括存储现有各种数据协议的协议模块和匹配模块，匹配模块均与协议模块和监测数据输入接口电性连接，协议模块内的各种数据协议为现有各个厂家的数据协议。
数据存储器从监测数据输入接口中获取数据后，由匹配模块自动识别并匹配对应的数据协议后输出至数据输出接口，这样本发明智能桥接系统连接监测设备后，无需人工操作，即可自动实现桥接，具有智能化的功能。
在本发明中，CAN输入接口、RS485输入接口和RJ45输出接口均是通用接口。CAN接口中，CAN是Controller Area Network的缩写(以下称为CAN)，是ISO国际标准化的串行通信协议；RS485接口中，RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号，RS-485使得廉价本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能；RJ45接口中的RJ45是布线系统中信息插座(即通信引出端)连接器的一种，连接器由插头(接头、水晶头)和插座(模块)组成，插头有8个凹槽和8个触点，RJ是Registered Jack的缩写，意思是“注册的插座”，在FCC(美国联邦通信委员会标准和规章)中RJ是描述公用电信网络的接口，计算机网络的RJ45是标准8位模块化接口的俗称。
在本实施例中，桥接即信号连接，即车站站务终端从任一车站设备RJ45接口、经任一监测CAN口、任一监测RJ485接口、监测RJ45接口获取车站内任一监测设备的数据；多个车站设备RJ45接口可以同时经任一监测CAN口、任一监测RJ485接口和监测RJ45接口获取车站内任一监测设备的数据。
当其他系统需要数据时，从铁路信号监测设备的智能桥接系统的数据读取通用接口读取，只需一个接口，节约了接口硬件和软件开发成本。
本发明采用一套数据输入、4套数据输出，通过通用接口，实现一套信号设备数据输出接口与多套数据读取系统。
铁路信号监测设备的智能桥接系统的数据读取通用接口的设置，降低了信号设备数据获取难度，可以促进信号设备数据监测、监控、分析和设备运维管理等系统的发展；车站信号装置的数据读取通用接口本身可以存储一定数量的数据，起到了近期信号设备数据备份的作用。
采用本发明需要读取信号装置的数据时，无需再求助于信号设备厂家，直接从通用数据接口读取即可，解决了信号装置的数据来源问题；信号设厂家也不用担心增加数据接口对信号设备本身的影响。
需要读取信号装置的数据进行功能扩展或者数据分析的上层系统，直接从通用数据接口读取数据，不再需要担心读取数据对信号设备的影响甚至承担影响行车的责任；采用数据存储器50，数据读取系统也无需再花大量的时间和精力处理数据接口问题，降低了数据读取技术门槛，而且可以将时间和精力集中在数据分析和数据开发利用上。
本发明具有如下具有优点：
第一：本发明铁路信号监测设备的智能桥接系统提供一套通用的数据读取接口，减少了多套数据读取对信号设备本身性能的影响。
第二：减少了大量数据接口设备接口模块，相应地减少了接口设备故障带来的失效风险，提高了信号设备安全性。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在本发明的技术构思范围内，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些改进、润饰和等同变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铁路信号监测设备的智能桥接系统，其特征在于：其包括：多路监测数据输入接口、多路数据输出接口以及一个配置接口，所述监测数据输入接口桥接所述数据输出接口；
所述监测数据输入接口包括至少一路监测CAN口、一路监测RJ45接口以及至少一路监测RS485接口，所述监测CAN口用于连接配置有CAN口的监测设备，所述监测RJ45接口用于连接配置有RJ45接口的监测设备，所述监测RS485接口用于连接配置有RS485接口的监测设备；
所述监测数据输出接口包括至少一路车站设备RJ45接口，所述车站设备RJ45接口用于连接车站站务终端，所述车站设备RJ45接口均与所述监测CAN口、所述监测RJ45接口和所述监测RS485接口桥接；
所述配置接口为RJ45接口，用于控制所述监测CAN口、所述监测RJ45接口、所述监测RS485接口和所述车站设备RJ45接口的使能。
2.根据权利要求1所述的铁路信号监测设备的智能桥接系统，其特征在于：还包括电性连接多路监测数据输入接口和多个数据输出接口的数据存储器，所述数据存储器包括存储现有各种数据协议的协议模块和匹配模块，所述匹配模块均与协议模块和监测数据输入接口电性连接；数据存储器从监测数据输入接口中获取数据后，所述匹配模块自动识别并匹配对应的数据协议后输出至数据输出接口。
3.根据权利要求2所述的铁路信号监测设备的智能桥接系统，其特征在于：还包括与数据存储器连接的处理器，所述处理器循环读取监测数据输入接口数据暂存在数据存储器中并同时向允许的数据输出接口循环发送数据。
4.根据权利要求1所述的铁路信号监测设备的智能桥接系统，其特征在于：所述监测CAN口具有并列设置的10路，所述监测RS485接口具有并联设置的2路。
5.根据权利要求4所述的铁路信号监测设备的智能桥接系统，其特征在于：所述10路监测CAN口位于1路监测RJ45接口和并列设置的2路监测RS485接口之间。
6.根据权利要求4所述的铁路信号监测设备的智能桥接系统，其特征在于:与监测CAN口连接的监测设备包括8个监测设备，分别为直流道岔数据监测设备、交流道岔数据监测设备、信号机数据监测设备、站内轨道电路数据监测设备、区间轨道电路数据监测设备、电源屏数据监测设备、绝缘测试数据监测设备和其他设备测试数据监测设备，所述8个监测设备分别连接在8路监测CAN口，未连接的2路监测CAN口作为预留接口；与监测RJ45接口连接的监测设备为临站信号数据监测设备；与监测RS485接口连接的监测设备为计算机联锁数据监测设备，另1路监测RS485接口作为预留接口。
7.根据权利要求1所述的铁路信号监测设备的智能桥接系统，其特征在于：所述车站设备RJ45接口具有并联设置的4路。
8.根据权利要求7所述的铁路信号监测设备的智能桥接系统，其特征在于：车站站务终端为分别与2路车站设备RJ45接口连接的车站信号设备监测站机和车站信号其他运维系统，另外2路车站设备RJ45接口作为预留接口。
9.根据权利要求1所述的铁路信号监测设备的智能桥接系统，其特征在于：还包括电源输入模块，其输入电源电压为90V-250V，其电流为1-3A。
10.根据权利要求1所述的铁路信号监测设备的智能桥接系统，其特征在于：所述桥接系统采用标准机柜的尺寸，其中标准机柜的尺寸：高为44.5m、长为482m和宽或/深为450m。
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