CN110576884A - 一种用于轨道交通的车辆rs485级联通讯方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于轨道交通的车辆RS485级联通讯方法，该方法包括以下步骤：步骤1）提取列车主控CPU芯片唯一全球产品序列号，正规列车主控CPU芯片具有唯一全球产品序列号，根据列车主控CPU芯片提供的资料，通过手动输入或软件自动读取唯一全球产品序列号；步骤2）计算CRC正反校验值，根据列车主控CPU芯片的唯一全球产品序列号计算其CRC校验值，采用CRC8校验，并增加CRC反向计算，获得列车主控CPU芯片的正向CRC8‑P值和反向CRC8‑N值；步骤3）利用列车主控CPU芯片的CRC8‑P值和反向CRC8‑N值的组合来构建RS485级联请求周期。本发明方法使得两列车级联时，不用区分车头车尾，可以随意级联，并且级联快速可靠，能够做到最快70ms级联成功，6S内级联成功率在99.9985%。

Description

一种用于轨道交通的车辆RS485级联通讯方法

技术领域

本发明涉及轨道交通广播技术领域，具体涉及一种用于轨道交通的车辆RS485级联通讯方法。

背景技术

轨道交通在大城市已经非常普及了，根据运营和救援需求，经常会出现对两列车进行级联编组运行。对车辆的级联功能提出要求，车辆级联后必须依然要保证两列车列车广播和列车显示正常工作。

目前轨道交通广播级联功能，有多种级联方式。第一种方式采用硬件级联，复杂度高，成本高。第二种方式使用以太网或者CAN级联，因为以太网的特性，其对软件复杂度高以及硬件成本较高。第三种方式RS485级联，RS485相对于上两种方式硬件简单，通用性高，成本低。但是RS485存在半双工通信特性，只能存在一个主机，并且RS485无仲裁机制，当多主进行通讯时会造成很高的通讯故障。为提高其可靠性，通常会设置车头级联模块为RS485主机，车尾级联模块为RS485从机，由其中一列车的车头与另外一列车的车尾级联。但是有时候会存在两列的头或者尾要同时级联，这种方法将会失效。

怎么样保证每次两列车同时发出级联请求并能级联成功，如果级联请求周期一样会导致数据碰撞，从而导致级联不可靠。所以要保证每一个级联设备发出的请求周期尽可能不相同，并且要级联的时间尽可能短。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种用于轨道交通的车辆RS485级联通讯方法，解决两列车任意方式的级联问题，并且级联快，级联成功率高。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于轨道交通的车辆RS485级联通讯方法，该方法包括以下步骤：

步骤1）提取列车主控CPU芯片唯一全球产品序列号，正规列车主控CPU芯片具有唯一全球产品序列号，根据列车主控CPU芯片提供的资料，通过手动输入或软件自动读取唯一全球产品序列号；

步骤2）计算CRC正反校验值，根据列车主控CPU芯片的唯一全球产品序列号计算其CRC校验值，采用CRC8校验，并增加CRC反向计算，获得列车主控CPU芯片的正向CRC8-P值和反向CRC8-N值；

步骤3）利用列车主控CPU芯片的CRC8-P值和反向CRC8-N值的组合来构建RS485级联请求周期；

步骤3.1）正常上电时，设置设备为未级联状态；

步骤3.2）当设备为未级联状态：周期性发送级联请求命令，前X次询问周期采用（CRC-P+50）ms，后X次询问周期采用（CRC-N+50）ms，这样循环的发送周期性级联请求命令。

进一步的，所述步骤3）中，若未级联成功时，则：

步骤3.3）进行周期轮询，并且在接收到它机发送来的数据时，停止t1毫秒后再检测是否还在接收数据中，当不在接收数据后，再发送周期性级联请求命令。

进一步的，所述步骤3）中，当设备在未级联状态，则：

步骤3.4）收到级联应答信号时,把本机设置为主机级联，并且发送周期性信息。

进一步的，所述步骤3）中，当设备在级联中状态，则：

步骤3.5）收到主机发送周期性信息后，把本机设置为从机级联，当到收到主机发送的周期性信息，从机发送信息回复，这样形成一问一答。

进一步的，所述步骤3）中，为所有设备增加超时检测机制：

步骤3.6）当设备在级联中、主机级联以及从机级联状态启动超时检测机制，如果在t2秒内未收到相应的应答数据，设备自动切换到未级联状态，并且自动进行周期性级联请求。

本发明的有益效果是:

采用本发明方法，两列车级联时，不用区分车头车尾，可以随意级联，并且级联快速可靠，能够做到最快70ms级联成功，6S内级联成功率在99.9985%。

附图说明

图1为本发明的列车级联组合示意图；

图2为本发明的级联通讯方法主流程图；

图3为本发明的主机和从机设置及应答机制流程图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

如图1和图2所示，一种用于轨道交通的车辆RS485级联通讯方法，根据每一个列车主控CPU芯片的唯一全球产品序列号，处理后得一组RS485级联请求周期，这组级联周期相同率要尽量低并且询问周期尽量短，具体设计方法包括以下步骤：

步骤1）提取列车主控CPU芯片唯一全球产品序列号，正规列车主控CPU芯片具有唯一全球产品序列号，根据列车主控CPU芯片提供的资料，通过手动输入或软件自动读取唯一全球产品序列号，例如在本实施例中，采用STM32F107芯片，任意读取其两个CPU的产品序列号如下：[2]设备序列号:34:ff:da:5:4d:55:36:32:59:30:16:43，[2]设备序列号:34:ff:d9:5:4d:55:36:32:57:30:16:43，等等这种唯一全球产品序列号；

步骤2）计算CRC正反校验值，根据列车主控CPU芯片的唯一全球产品序列号计算其CRC校验值，为了使用RS485级联请求周期尽量短，采用CRC8校验，CRC8的值是0-255,不同的产品序号出现同样的CRC8的几率是1/256，这样的成功率还需要提高，本发明增加CRC反向计算，获得列车主控CPU芯片的正向CRC8-P值和反向CRC8-N值，反着计算CRC的话，其值就会不同于正向计算，由于产品序列唯一性，当其正向CRC8-P值相同时，其反向CRC8-N值就不会相同，所以其出现相同周期的几率是1/65536，由于CRC8的特殊性，当产品序列号的位数不同时其值会不同，所以本发明适用所有具有唯一产品序列号的产品，下面是本实施例中，选取的一个序列号计算的结果：

[2]设备序列号:34:ff:d9:5:4d:55:36:32:57:30:16: 43；

[3]CRC校验值N:a9；

[4]CRC校验值P:5a。

步骤3）利用列车主控CPU芯片的CRC8-P值和反向CRC8-N值的组合来构建RS485级联请求周期；

步骤3.1）正常上电时，设置设备为未级联状态，本实施例中波特率为9600；

步骤3.2）当设备为未级联状态：周期性发送级联请求命令，前X次询问周期采用（CRC-P+50）ms，后X次询问周期采用（CRC-N+50）ms，在本实施例中，X=10，这样循环的发送周期性级联请求命令。

所述步骤3）中，为降低1/65536误碰的几率影响，若未级联成功时，则：

步骤3.3）进行周期轮询，并且在接收到它机发送来的数据时，停止t1毫秒后再检测是否还在接收数据中，本实施例中，t1=10，当不在接收数据后，再发送周期性级联请求命令。

如图3所示，所述步骤3）中，当设备在未级联状态，则：

步骤3.4）收到级联应答信号时,把本机设置为主机级联，并且发送周期性信息，本实施例中采用250ms周期，这个周期根据客户需求随意设置。

所述步骤3）中，当设备在级联中状态，则：

步骤3.5）收到主机发送周期性信息后，把本机设置为从机级联，当到收到主机发送的周期性信息，从机发送信息回复，这样形成一问一答。

所述步骤3）中，为所有设备增加超时检测机制：

步骤3.6）当设备在级联中、主机级联以及从机级联状态启动超时检测机制，如果在t2秒内未收到相应的应答数据，本实施例中，t2=10，设备自动切换到未级联状态，并且自动进行周期性级联请求。

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 (5)

1.一种用于轨道交通的车辆RS485级联通讯方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1）提取列车主控CPU芯片唯一全球产品序列号，正规列车主控CPU芯片具有唯一全球产品序列号，根据列车主控CPU芯片提供的资料，通过手动输入或软件自动读取唯一全球产品序列号；

步骤2）计算CRC正反校验值，根据列车主控CPU芯片的唯一全球产品序列号计算其CRC校验值，采用CRC8校验，并增加CRC反向计算，获得列车主控CPU芯片的正向CRC8-P值和反向CRC8-N值；

步骤3）利用列车主控CPU芯片的CRC8-P值和反向CRC8-N值的组合来构建RS485级联请求周期；

步骤3.1）正常上电时，设置设备为未级联状态；

步骤3.2）当设备为未级联状态：周期性发送级联请求命令，前X次询问周期采用（CRC-P+50）ms，后X次询问周期采用（CRC-N+50）ms，这样循环的发送周期性级联请求命令。

2.根据权利要求1所述的用于轨道交通的车辆RS485级联通讯方法，其特征在于，所述步骤3）中，若未级联成功时，则：

步骤3.3）进行周期轮询，并且在接收到它机发送来的数据时，停止t1毫秒后再检测是否还在接收数据中，当不在接收数据后，再发送周期性级联请求命令。

3.根据权利要求2所述的用于轨道交通的车辆RS485级联通讯方法，其特征在于，所述步骤3）中，当设备在未级联状态，则：

步骤3.4）收到级联应答信号时,把本机设置为主机级联，并且发送周期性信息。

4.根据权利要求3所述的用于轨道交通的车辆RS485级联通讯方法，其特征在于，所述步骤3）中，当设备在级联中状态，则：

步骤3.5）收到主机发送周期性信息后，把本机设置为从机级联，当到收到主机发送的周期性信息，从机发送信息回复，这样形成一问一答。

5.根据权利要求4所述的用于轨道交通的车辆RS485级联通讯方法，其特征在于，所述步骤3）中，为所有设备增加超时检测机制：

步骤3.6）当设备在级联中、主机级联以及从机级联状态启动超时检测机制，如果在t2秒内未收到相应的应答数据，设备自动切换到未级联状态，并且自动进行周期性级联请求。