CN111638900A - 一种机车信号设备的iap在线升级方法 - Google Patents
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Abstract
一种机车信号设备的IAP在线升级方法，属于机车信号设备升级领域，解决了如何便捷、可靠地对机车信号设备进行升级的问题。本发明的信号记录板CPU根据设定的升级顺序和每块机车信号板CPU的ID，依次对M块机车信号板进行升级；每块机车信号板升级的过程包括：信号记录板CPU与当前机车信号板CPU进行通信，从当前机车信号板的版本存储模块中读取当前机车信号板的当前CPU版本信息，判定当前机车信号板CPU是否需要进行IAP升级，当需要升级时，信号记录板CPU向当前机车信号板CPU发送IAP升级程序数据包，实现对当前机车信号板CPU的在线升级。主要用于对机车信号设备进行升级。
Description
技术领域
本发明涉及机车信号设备通信领域，特别涉及一种机车信号设备的IAP在线升级方法。
背景技术
机车信号设备在现场运用过程中，根据现场运用条件的变化，或根据客户要求，需要对机车信号设备内程序进行升级。目前，对机车信号设备内程序的升级方法为：
机车信号设备维护人员将设备断电后，把需要升级程序的机车信号板或信号记录板从设备内拆卸下来；在室内，由专业技术人员通过计算机中安装的程序烧写工具对板件进行新应用程序烧写；烧写完成后，由维护人员将板件安装到设备内。上述程序变更方法繁琐，给现场操作人员带来极大不便，消耗人力物力，增加设备维护成本。而且拆卸设备也给设备运用带了故障风险，影响铁路运行安全，因此，如何便捷、可靠的对机车信号设备的进行升级亟需解决。
发明内容
本发明目的是为了解决如何便捷、可靠的对机车信号设备的进行升级问题，提供了一种机车信号设备的IAP在线升级方法。其中，IAP的英文全称为In ApplicationProgramming，中文翻译为在线编程技术。IAP是CPU程序在运行过程中对Flash的部分区域进行烧写，目的是为了在应用条件或客户需求变化后，可以方便地通过预留的通信口对CPU中的程序进行更新升级。
一种机车信号设备的IAP在线升级方法，该方法是基于机车信号设备上的信号记录板和M块机车信号板实现，机车信号板CPU包括存储模块，存储模块中存储有CPU版本信息；M为大于或等于2的整数，该方法的具体过程包括：
信号记录板CPU根据设定的升级顺序和每块机车信号板CPU的ID，依次对M块机车信号板进行升级；
每块机车信号板升级的过程包括：信号记录板CPU与当前机车信号板CPU进行通信，从当前机车信号板的存储模块中读取当前机车信号板的当前CPU版本信息，通过信号记录板CPU判定当前机车信号板CPU是否需要进行IAP升级，当当前机车信号板CPU需要进行IAP升级时，信号记录板CPU向当前机车信号板CPU发送IAP升级程序数据包，实现对当前机车信号板CPU的在线升级，并将存储模块中的CPU版本信息更新至升级完成的CPU版本信息。
优选的是，所述信号记录板CPU与当前机车信号板CPU进行通信，从当前机车信号板的存储模块中读取当前机车信号板的当前CPU版本信息，通过信号记录板CPU判定当前机车信号板CPU是否需要进行IAP升级的具体过程包括：
信号记录板CPU与当前机车信号板CPU进行通信，从当前机车信号板的存储模块中读取当前机车信号板的当前CPU版本信息，并将读取CPU版本信息与预设的待升级CPU版本信息进行比较；
当所述当前CPU版本信息高于或等于预设的待升级CPU版本信息时，判定当前机车信号板CPU不需要进行IAP升级；
当所述当前CPU版本信息低于预设的待升级CPU版本信息时，判定当前机车信号板CPU需要进行IAP升级。
优选的是，所述IAP升级程序数据包包括N个分包；每块机车信号板还包括数据存储区，每块机车信号板CPU还包括数据包校验模块；
所述的信号记录板CPU向当前机车信号板CPU发送IAP升级程序数据包，实现对当前机车信号板CPU的在线升级的具体过程包括：
信号记录板CPU将第一至第N个分包依次发送至当前机车信号板的数据包校验模块，当前机车信号板的数据包校验模块依次对第一至第N个分包进行校验，当当前分包校验成功后，将当前分包发送至数据存储区，再继续进行对下一分包的校验，直至所有分包校验成功，将数据存储区接收到的N个分包烧写到当前机车信号板CPU中；
其中，N为大于或等于2的整数。
优选的是，机车信号板的数据包校验模块对每个分包进行校验的内容包括分包序号、分包内数据序号和分包的CRC值中的一种或多种；和/或
机车信号板的数据包校验模块对分包进行校验的实现方式包括CRC循环冗余校验、奇偶校验、补码校验和序号校验中的一种或多种；和/或
机车信号板的数据包校验模块还用于对所述IAP升级程序数据包进行MD5校验。
优选的是，信号记录板CPU与机车信号板CPU之间的通信方式包括CAN总线通信、485串口通信和网络通信中的一种或多种。
优选的是，存储模块还用于存储机车信号板CPU的升级时间。
优选的是，升级结束后机车信号板CPU与信号记录板CPU重启复位。
优选的是，当当前机车信号板CPU不需要进行IAP升级时，结束升级。
优选的是，所述IAP在线升级方法还包括信号记录板CPU对当前升级完成的机车信号板CPU版本信息进行校验的过程；
所述信号记录板CPU对当前升级完成的机车信号板CPU版本信息进行校验的过程包括：
信号记录板CPU与当前升级完成的机车信号板CPU进行通信，从当前升级完成的机车信号板的存储模块中读取更新完成的CPU版本信息，并将读取的更新完成的CPU版本信息与预设的待升级CPU版本信息进行比较；
当更新完成的CPU版本信息与预设的待升级CPU版本相同时，则判定升级成功；
当更新完成的CPU版本信息与预设的待升级CPU版本不相同时，则判定升级失败。
优选的是，判定升级失败时，重新对升级失败的机车信号板进行升级，若连续P次升级不成功，则退出本次升级；其中，P为大于或等于2的整数。
本发明带来的有益效果是，
1)不用将需要升级的板件从设备内拆卸，避免了拆卸带来的故障风险，方便快捷，可靠性好。
2)无需专业技术人员就可进行机车信号设备IAP在线升级，节省了维护成本，提高了现场设备维护效率。
3)详细论述了整个升级的过程和严格的通信协议，设计上具有很强的针对性和通用性，升级数据的利用率高，降低通信资源的消耗。
4)在不同程序之间可快速移植，提升了IAP在线升级的可操作性。
附图说明
图1是本发明所述机车信号设备的原理示意图；
图2是信号记录板和块机车信号板之间关系的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参见图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的一种机车信号设备的IAP在线升级方法，该方法是基于机车信号设备上的信号记录板和M块机车信号板实现，机车信号板CPU包括存储模块，存储模块中存储有CPU版本信息；M为大于或等于2的整数，该方法的具体过程包括：
信号记录板CPU根据设定的升级顺序和每块机车信号板CPU的ID，依次对M块机车信号板进行升级；
每块机车信号板升级的过程包括：信号记录板CPU与当前机车信号板CPU进行通信，从当前机车信号板的存储模块中读取当前机车信号板的当前CPU版本信息，通过信号记录板CPU判定当前机车信号板CPU是否需要进行IAP升级，当当前机车信号板CPU需要进行IAP升级时，信号记录板CPU向当前机车信号板CPU发送IAP升级程序数据包，实现对当前机车信号板CPU的在线升级，并将存储模块中的CPU版本信息更新至升级完成的CPU版本信息。
本实施方式在具体应用时，不用将需要升级的板件从设备内拆卸，避免了拆卸带来的故障风险，方便快捷，可靠性好；无需专业技术人员就可进行机车信号设备IAP在线升级，节省了维护成本，提高了现场设备维护效率。
本实施方式中，机车信号板CPU的ID可以为CAN总线帧ID，也可以为具有一定意义的序列号，写入存储模块中，具有断电不丢失的特性。
进一步的，参见图2，所述信号记录板CPU与当前机车信号板CPU进行通信，从当前机车信号板的存储模块中读取当前机车信号板的当前CPU版本信息，通过信号记录板CPU判定当前机车信号板CPU是否需要进行IAP升级的具体过程包括：
信号记录板CPU与当前机车信号板CPU进行通信，从当前机车信号板的存储模块中读取当前机车信号板的当前CPU版本信息，并将读取CPU版本信息与预设的待升级CPU版本信息进行比较；
当所述当前CPU版本信息高于或等于预设的待升级CPU版本信息时，判定当前机车信号板CPU不需要进行IAP升级；
当所述当前CPU版本信息低于预设的待升级CPU版本信息时，判定当前机车信号板CPU需要进行IAP升级。
本优选实施方式通过将读取的CPU版本信息与预设的待升级CPU版本信息比较，即可判定当前机车信号板CPU是否需要进行IAP升级，整个判定过程简单便于实现。
更进一步的，参见图2，所述IAP升级程序数据包包括N个分包，每块机车信号板还包括数据存储区，每块机车信号板CPU还包括数据包校验模块。
更进一步的，参见图2，所述的信号记录板CPU向当前机车信号板CPU发送IAP升级程序数据包，实现对当前机车信号板CPU的在线升级的具体过程包括：
信号记录板CPU将第一至第N个分包依次发送至当前机车信号板的数据包校验模块，当前机车信号板的数据包校验模块依次对第一至第N个分包进行校验，当当前分包校验成功后，将当前分包发送至数据存储区，再继续进行对下一分包的校验，直至所有分包校验成功，将数据存储区接收到的N个分包烧写到当前机车信号板CPU中；
其中，N为大于或等于2的整数。
本优选实施方式中，将IAP升级程序数据包划分成N个分包，并且对N个分包进行逐个发送，并逐个校验，该种方式可及时发现传输过程中引起的错误，对于校验不成功的分包可进行再次发送该分包，直至该分包校验成功，节省了整个IAP升级程序数据包的传输和校验时间。
更进一步的，机车信号板的数据包校验模块对每个分包进行校验的内容包括分包序号、分包内数据序号和分包的CRC值中的一种或多种。
本优选实施方式中，每个分包包括多个数据，对每个分包进行校验的过程中，对每个分包的分包序号、分包内数据序号及分包的CRC值进行校验，可防止数据丢失或顺序错误。其中，CRC的英文全称为Cyclic Redundancy Check，中文翻译为循环冗余校验，是数据通信领域中最常用的一种查错校验码。
更进一步的，参见图2，机车信号板的数据包校验模块对分包进行校验的实现方式包括CRC循环冗余校验、奇偶校验、补码校验和序号校验中的一种或多种；
本优选实施方式中，对每个分包整体进行校验的过程中，由于每个分包的数据量大、重复率高，为提高校验速度，该环节校验可选择CRC循环冗余校验、奇偶校验、补码校验等简单校验方法。具体应用时，分包中的CRC值是通过CRC循环冗余校验对分包中的数据进行校验得到的，分包序号是通过奇偶校验、补码校验和序号校验中的一种或多种得到的，分包内数据序号也是通过奇偶校验、补码校验和序号校验中的一种或多种得到的。
更进一步的，参见图2，机车信号板的数据包校验模块还用于对所述IAP升级程序数据包进行MD5校验。
本优选方式中利用MD5校验方式对IAP升级程序数据包进行校验，保证全部数据的正确性，防止升级错误或升级不完全。MD5校验为一种现有技术。
MD5校验是发生在全部数据分包传输完毕后，且升级(即：N个分包烧写到当前机车信号板CPU中)前进行的。
更进一步的，参见图2，信号记录板CPU与机车信号板CPU之间的通信方式包括CAN总线通信、485串口通信和网络通信中的一种或多种。
本优选实施方式中，整个升级的过程通过上述通信方式进行通信，使用相应的通信协议，设计上具有很强的针对性和通用性，升级数据的利用率高，降低通信资源的消耗。
更进一步的，参见图2，存储模块还用于存储机车信号板CPU的升级时间。
本优选实施中，存储模块还用于存储机车信号板CPU的升级时间，可防止CPU重复升级。
更进一步的，升级结束后机车信号板CPU与信号记录板CPU重启复位。CPU复位重启后，各CPU的存储模块中存储的数据仍然存在。
更进一步的，当当前机车信号板CPU不需要进行IAP升级时，结束升级。
更进一步的，IAP在线升级方法还包括信号记录板CPU对当前升级完成的机车信号板CPU版本信息进行校验的过程。
更进一步的，所述信号记录板CPU对当前升级完成的机车信号板CPU版本信息进行校验的过程包括：
信号记录板CPU与当前升级完成的机车信号板CPU进行通信，从当前升级完成的机车信号板的存储模块中读取更新完成的CPU版本信息，并将读取的更新完成的CPU版本信息与预设的待升级CPU版本信息进行比较；
当更新完成的CPU版本信息与预设的待升级CPU版本相同时，则判定升级成功。
更进一步的，当更新完成的CPU版本信息与预设的待升级CPU版本不相同时，则判定升级失败。
更进一步的，判定升级失败时，重新对升级失败的机车信号板进行升级，若连续P次升级不成功，则退出本次升级；其中P为大于或等于2的整数。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (10)
1.一种机车信号设备的IAP在线升级方法，该方法是基于机车信号设备上的信号记录板和M块机车信号板实现，机车信号板CPU包括存储模块，存储模块中存储有CPU版本信息；M为大于或等于2的整数，其特征在于，该方法的具体过程包括：
信号记录板CPU根据设定的升级顺序和每块机车信号板CPU的ID，依次对M块机车信号板进行升级；
每块机车信号板升级的过程包括：信号记录板CPU与当前机车信号板CPU进行通信，从当前机车信号板的存储模块中读取当前机车信号板的当前CPU版本信息，通过信号记录板CPU判定当前机车信号板CPU是否需要进行IAP升级，当当前机车信号板CPU需要进行IAP升级时，信号记录板CPU向当前机车信号板CPU发送IAP升级程序数据包，实现对当前机车信号板CPU的在线升级，并将存储模块中的CPU版本信息更新至升级完成的CPU版本信息。
2.根据权利要求1所述的一种机车信号设备的IAP在线升级方法，其特征在于，所述信号记录板CPU与当前机车信号板CPU进行通信，从当前机车信号板的存储模块中读取当前机车信号板的当前CPU版本信息，通过信号记录板CPU判定当前机车信号板CPU是否需要进行IAP升级的具体过程包括：
信号记录板CPU与当前机车信号板CPU进行通信，从当前机车信号板的存储模块中读取当前机车信号板的当前CPU版本信息，并将读取CPU版本信息与预设的待升级CPU版本信息进行比较；
当所述当前CPU版本信息高于或等于预设的待升级CPU版本信息时，判定当前机车信号板CPU不需要进行IAP升级；
当所述当前CPU版本信息低于预设的待升级CPU版本信息时，判定当前机车信号板CPU需要进行IAP升级。
3.根据权利要求1所述的一种机车信号设备的IAP在线升级方法，其特征在于，所述IAP升级程序数据包包括N个分包；每块机车信号板还包括数据存储区，每块机车信号板CPU还包括数据包校验模块；
所述的信号记录板CPU向当前机车信号板CPU发送IAP升级程序数据包，实现对当前机车信号板CPU的在线升级的具体过程包括：
信号记录板CPU将第一至第N个分包依次发送至当前机车信号板的数据包校验模块，当前机车信号板的数据包校验模块依次对第一至第N个分包进行校验，当当前分包校验成功后，将当前分包发送至数据存储区，再继续进行对下一分包的校验，直至所有分包校验成功，将数据存储区接收到的N个分包烧写到当前机车信号板CPU中；
其中，N为大于或等于2的整数。
4.根据权利要求3所述的一种机车信号设备的IAP在线升级方法，其特征在于，机车信号板的数据包校验模块对每个分包进行校验的内容包括分包序号、分包内数据序号和分包的CRC值中的一种或多种；和/或
机车信号板的数据包校验模块对分包进行校验的实现方式包括CRC循环冗余校验、奇偶校验、补码校验和序号校验中的一种或多种；和/或
机车信号板的数据包校验模块还用于对所述IAP升级程序数据包进行MD5校验。
5.根据权利要求1所述的一种机车信号设备的IAP在线升级方法，其特征在于，信号记录板CPU与机车信号板CPU之间的通信方式包括CAN总线通信、485串口通信和网络通信中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种机车信号设备的IAP在线升级方法，其特征在于，存储模块还用于存储机车信号板CPU的升级时间。
7.根据权利要求1所述的一种机车信号设备的IAP在线升级方法，其特征在于，升级结束后机车信号板CPU与信号记录板CPU重启复位。
8.根据权利要求1所述的一种机车信号设备的IAP在线升级方法，其特征在于，当当前机车信号板CPU不需要进行IAP升级时，结束升级。
9.根据权利要求1所述的一种机车信号设备的IAP在线升级方法，其特征在于，所述IAP在线升级方法还包括信号记录板CPU对当前升级完成的机车信号板CPU版本信息进行校验的过程；
所述信号记录板CPU对当前升级完成的机车信号板CPU版本信息进行校验的过程包括：
信号记录板CPU与当前升级完成的机车信号板CPU进行通信，从当前升级完成的机车信号板的存储模块中读取更新完成的CPU版本信息，并将读取的更新完成的CPU版本信息与预设的待升级CPU版本信息进行比较；
当更新完成的CPU版本信息与预设的待升级CPU版本相同时，则判定升级成功；
当更新完成的CPU版本信息与预设的待升级CPU版本不相同时，则判定升级失败。
10.根据权利要求9所述的一种机车信号设备的IAP在线升级方法，其特征在于，判定升级失败时，重新对升级失败的机车信号板进行升级，若连续P次升级不成功，则退出本次升级；其中，P为大于或等于2的整数。
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