CN111654551A - 铁路无缝线路应力放散锁定数据的传输控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铁路无缝线路应力放散锁定数据的传输控制方法及系统，其方法包括步骤：轨道上各个测点的发送端分别与接收端建立独立的网络连接；接收端通过启动独立的线程来完成与各个测点发送端的网络连接；各个测点发送端在数据发送前，对无缝线路应力放散锁定数据进行封装处理，得到封装后的数据帧；各个测点发送端将封装好的数据帧上报给接收端；接收端对接收到的各个测点发送端的数据帧进行解析，判断是哪个测点发送端的数据并进行相应的处理，解析出相应的无缝线路应力放散锁定数据，对错误的数据进行校验剔除，对未同时到达的一次完整数据进行重组。本发明解决了无缝线路应力放散锁定数据的采集频率、完整性和实时性不能兼得的问题。

Description

铁路无缝线路应力放散锁定数据的传输控制方法及系统
技术领域
本发明涉及铁路工程领域，尤其是涉及一种铁路无缝线路应力放散锁定数据的传输控制方法及系统。
背景技术
在对无缝线路进行应力放散时，按照相关规范要求，需要每间隔100米实时测量各个点的位移量及始端和终端的轨温。由于各个点的位移量是同时联动，需要实时的同时接收各个测点的测量数据进行处理，且现场作业工序需要在短时间内一次性完成，不能做过多的停留，因而对数据传输的实时性和稳定性具有很高的要求。
在撞轨作业中，撞轨器敲击钢轨时，钢轨获得较大的瞬时位移，因此对钢轨位移的采集必须有较高的采集频率(试验证明需在15Hz以上)，否则钢轨的撞轨曲线将失真，无法正确分析撞轨过程。但是，当采集频率增加时，每次每个测点需要传输的数据量也会大大增加，由于铁路沿线无法正常使用运营商网络，必须进行无线自组网进行数据传输，这就给通信稳定性带来很大的挑战。
现有技术中，往往满足了采集频率，但满足不了数据的实时性和完整性，或者满足了实时性和完整性，但满足不了采集频率要求。
发明内容
本发明提供了铁路无缝线路应力放散锁定数据的传输控制方法及系统，以解决现有技术中无缝线路应力放散锁定数据的采集频率、完整性和实时性不能兼得的问题。
根据本发明的铁路无缝线路应力放散锁定数据的传输控制方法，设有用于接收数据的接收端，并在轨道上设置至少两个测点，每个测点均设置有发送端；传输控制方法包括以下步骤：
S1、各个测点的发送端分别与接收端建立独立的网络连接，并与接收端进行一对一的数据传送；接收端通过启动独立的线程来完成与各个测点发送端的网络连接；
S2、各个测点发送端在数据发送前，对无缝线路应力放散锁定数据进行封装处理，得到封装后的数据帧；各个测点发送端将封装好的数据帧上报给接收端；
S3、接收端对接收到的各个测点发送端的数据帧进行解析，判断是哪个测点发送端的数据并进行相应的处理，解析出相应的无缝线路应力放散锁定数据，对错误的数据进行校验剔除，对未同时到达的一次完整数据进行重组。
根据本发明的铁路无缝线路应力放散锁定数据的传输控制系统，包括用于接收数据的接收端，至少两个设置在轨道上的测点，每个测点上均设置有发送端；各个测点的发送端分别与接收端建立独立的网络连接，与接收端进行一对一的数据传送；接收端通过启动独立的线程来完成与各个测点发送端的网络连接；
各个测点发送端在数据发送前，对无缝线路应力放散锁定数据进行封装处理，得到封装后的数据帧；各个测点发送端将封装好的数据帧上报给接收端；
接收端对接收到的各个测点发送端的数据帧进行解析，判断是哪个测点发送端的数据并进行相应的处理，解析出相应的无缝线路应力放散锁定数据，对错误的数据进行校验剔除，对未同时到达的一次完整数据进行重组。
与现有技术相比，本发明取得了如下有益效果：
1、本发明提供的铁路无缝线路应力放散锁定数据的传输控制方法，接收端通过启动跟测点Server相同数量的线程来保持跟Server的一对一连接，从而保证Server能够定时向接收端发送数据。
2、本发明通过对各个测点的发送数据进行封装，增加发送次数，减少数据对信道的占用，保障同时间内收到数据总量不变，在满足实时性和完整性的同时，达到采集频率的要求。
附图说明
图1为本发明实施例中系统连接示意图；
图2为本发明实施例中数据封装流程图；
图3为本发明实施例中Server端工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
如图1所示，本实施例中，铁路无缝线路应力放散锁定数据的传输控制方法，设有用于接收数据的接收端，并在轨道上设置至少两个测点，每个测点均设置有发送端；接收端为一台独立设备，可以是PC、手机或IPAD；传输控制方法包括以下步骤：
步骤1、各个测点的发送端分别与接收端建立独立的TCP连接，各个测点的发送端主要包括服务器Server，各个测点均充当Server角色，并与接收端进行一对一的数据传送；接收端通过启动独立的线程来完成与各个测点发送端的TCP连接。
步骤2、各个测点发送端在数据发送前，对无缝线路应力放散锁定数据进行封装处理，得到封装后的数据帧，以降低发送的频率，但不改变单位时间内的数据总量，即不改变采集频率；各个测点发送端将封装好的数据帧上报给接收端。各个测点发送端的数据帧，包括帧头地址、对无缝线路应力放散锁定数据的标志位。
发送端的服务器Server定时检测接收端是否发送应答信号，若接收端在预设的较长时间内均无应答，则停止向接收端上报数据，进入休眠状态，节省电量，减少通信资源浪费。
步骤3、接收端对接收到的各个测点发送端的数据帧进行解析，根据帧头地址判断是哪个测点发送端的数据并进行相应的处理，根据数据帧中的标志位解析出相应的无缝线路应力放散锁定数据，并可对错误的数据进行校验剔除，也可对未同时到达的一次完整数据进行重组。
由于接收端与发送端都是一对一的独立连接，每个发送端的数据都会单独进行处理。由于受到各种环境的影响，发送端发送的某次数据可能无法一次性完整的达到接收端，此时，接收端通过以下步骤进行数据校验和重组：
步骤31：根据协议格式，在接收到的数据中找到帧头位置，自帧头开始，取出相应长度的数据；
步骤32：若一次所取长度不够，则等待下一次的数据，执行步骤33，否则直接执行步骤34；
步骤33：对接收到的新数据头部进行判断，若为帧头，则直接舍弃上次接收到的数据，重新执行步骤31，否则从该次的数据中取出剩余的数据，直到取得的数据总量符合协议规定；
步骤34：根据协议格式，对单次或多次取到的数据进行校验，判断相应字节的数据是否为协议规定的数据，如设备地址、校验和等；
步骤35：若校验成功，则将多次收到的数据按接收到的先后顺序进行连接，得到一次完整的数据进行处理，否则，判定该数据为异常数据并丢弃。
接收端还定时向发送端的服务器Server发送应答信号，以使服务器Server了解接收端的接收需求，服务器Server保持数据连续上报。
如图2所示，本实施例的铁路无缝线路应力放散锁定数据的传输控制方法，各个测点发送端在数据发送前对数据的封装处理，包括下列步骤：
步骤201、在设定时间内的多个时刻，服务器Server获取应力放散数据，包括温度数据和位移数据；
步骤202、服务器Server将所获取的设定时间内最后时刻的温度数据插入缓冲器buffer；
步骤203、服务器Server将所获取的设定时间内多个时刻的位移数据插入缓冲器buffer；
步骤204、服务器Server在缓冲器buffer中插入应力放散数据的标志位；
步骤205、服务器Server在缓冲器buffer中插入数据帧的帧头和帧尾。
如图3所示，各个测点发送端将封装好的数据帧上报给接收端，包括下列步骤：
步骤211、发送端服务器Server上电启动；
步骤212、开始启动定时器，设定定时时间；
步骤213、发送端服务器Server开始定时封装数据帧，数据帧所封装的数据包括铁路无缝线路应力放散的温度数据和位移数据；
步骤214、定时时间到，发送端服务器Server将数据上报给接收端，定时时间的时长可根据实际需要设置；
步骤215、发送端服务器Server定时检测接收端的心跳信号，若检测不到，则停止发送数据，进入休眠状态，节省电量，减少通信资源浪费；否则返回步骤213。
除了上述传输控制方法之外，本实施例还相应地提出铁路无缝线路应力放散锁定数据的传输控制系统，其包括用于接收数据的接收端，至少两个设置在轨道上的测点，每个测点上均设置有发送端；各个测点的发送端分别与接收端建立独立的TCP连接，与接收端进行一对一的数据传送；接收端通过启动独立的线程来完成与各个测点发送端的TCP连接。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明己以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (10)

1.铁路无缝线路应力放散锁定数据的传输控制方法，其特征在于，设有用于接收数据的接收端，并在轨道上设置至少两个测点，每个测点均设置有发送端；传输控制方法包括以下步骤：
S1、各个测点的发送端分别与接收端建立独立的网络连接，并与接收端进行一对一的数据传送；接收端通过启动独立的线程来完成与各个测点发送端的网络连接；
S2、各个测点发送端在数据发送前，对无缝线路应力放散锁定数据进行封装处理，得到封装后的数据帧；各个测点发送端将封装好的数据帧上报给接收端；
S3、接收端对接收到的各个测点发送端的数据帧进行解析，判断是哪个测点发送端的数据并进行相应的处理，解析出相应的无缝线路应力放散锁定数据，对错误的数据进行校验剔除，对未同时到达的一次完整数据进行重组。
2.根据权利要求1所述的传输控制方法，其特征在于，步骤S2中，各个测点发送端的数据帧包括帧头地址、对无缝线路应力放散锁定数据的标志位；
步骤S3中，根据数据帧的帧头地址判断是哪个测点发送端的数据，根据数据帧的标志位解析出相应的无缝线路应力放散锁定数据。
3.根据权利要求1所述的传输控制方法，其特征在于，步骤S2中，发送端定时检测接收端是否发送应答信号，若接收端在预设时间内均无应答，则停止向接收端上报数据，进入休眠状态；步骤S3中，接收端定时向发送端发送应答信号。
4.根据权利要求2所述的传输控制方法，其特征在于，各个测点发送端包括服务器Server。
5.根据权利要求4所述的传输控制方法，其特征在于，步骤S2中各个测点发送端在数据发送前对数据的封装处理，包括下列步骤：
步骤201、在设定时间内的多个时刻，服务器Server获取应力放散数据，包括温度数据和位移数据；
步骤202、服务器Server将所获取的设定时间内最后时刻的温度数据插入缓冲器buffer；
步骤203、服务器Server将所获取的设定时间内多个时刻的位移数据插入缓冲器buffer；
步骤204、服务器Server在缓冲器buffer中插入应力放散数据的标志位；
步骤205、服务器Server在缓冲器buffer中插入数据帧的帧头和帧尾。
6.根据权利要求4所述的传输控制方法，其特征在于，步骤S2中各个测点发送端将封装好的数据帧上报给接收端，包括下列步骤：
步骤211、发送端服务器Server上电启动；
步骤212、开始启动定时器，设定定时时间；
步骤213、发送端服务器Server开始定时封装数据帧，数据帧所封装的数据包括铁路无缝线路应力放散的温度数据和位移数据；
步骤214、定时时间到，发送端服务器Server将数据上报给接收端；
步骤215、发送端服务器Server定时检测接收端的心跳信号，若检测不到，则停止发送数据，进入休眠状态；否则返回步骤213。
7.根据权利要求1所述的传输控制方法，其特征在于，网络连接为TCP连接。
8.铁路无缝线路应力放散锁定数据的传输控制系统，其特征在于，包括用于接收数据的接收端，至少两个设置在轨道上的测点，每个测点上均设置有发送端；各个测点的发送端分别与接收端建立独立的网络连接，与接收端进行一对一的数据传送；接收端通过启动独立的线程来完成与各个测点发送端的网络连接；
各个测点发送端在数据发送前，对无缝线路应力放散锁定数据进行封装处理，得到封装后的数据帧；各个测点发送端将封装好的数据帧上报给接收端；
接收端对接收到的各个测点发送端的数据帧进行解析，判断是哪个测点发送端的数据并进行相应的处理，解析出相应的无缝线路应力放散锁定数据，对错误的数据进行校验剔除，对未同时到达的一次完整数据进行重组。
9.根据权利要求8所述的传输控制系统，其特征在于，各个测点发送端的数据帧包括帧头地址、对无缝线路应力放散锁定数据的标志位；接收端根据数据帧的帧头地址判断是哪个测点发送端的数据，根据数据帧的标志位解析出相应的无缝线路应力放散锁定数据。
10.根据权利要求8所述的传输控制系统，其特征在于，发送端定时检测接收端是否发送应答信号，若接收端在预设时间内均无应答，则停止向接收端上报数据，进入休眠状态；接收端定时向发送端发送应答信号。
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