CN114333103B - 机车车载数据车地转储系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种机车车载数据车地转储系统及方法，该系统包括：取流单元和车载高速缓存单元；其中，所述取流单元，用于采集目标机车的车载数据，并将所述车载数据发送至所述车载高速缓存单元；所述车载高速缓存单元，用于接收所述车载数据并存储，将本地存储的车载数据以无线传输的方式发送至所述目标机车对应的地面数据中心；所述取流单元和车载高速缓存单元之间通信连接。本申请能够实现海量车载数据的车地转储，提高转储效率和可靠性，进而能够保障在途机车的运行安全。

Description

机车车载数据车地转储系统及方法

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种机车车载数据车地转储系统及方法。

背景技术

机车作为铁路运输的核心生产资料，需要配备更加完备的安全监测系统，来获取全列数据指导其安全运营。为了确保机车的运用安全，机车已经配备多套系统保障行车安全，主要包括：列车运行监控系统LKJ、列车控制与管理系统TCMS和机车车载安全防护系统。其中，机车车载安全防护系统，简称6A系统，是针对机车运行过程中危及安全的重要事件、重点部件和部位，在前期已有的各分散机车安全设备的基础上，完善功能、综合集成，形成完整的系统性、平台化的安全防护装置，可以实时监测机车状态，包含制动、绝缘、防火、列供、走行部和视频六个方面，为机车安全运行提供了保障。

机车车载系统通过中国机车远程监测与诊断系统(简称CMD系统)进行数据回传，但目前，6A系统中的视频监控、TCMS、LKJ及6C等数据受车地传输技术发展、人力投入、作业流程等限制，海量视频监控数据以及大量行车相关数据存储于机车车载设备中，通过WIFI、人工U盘、转储卡等转储方式进行转储，并且转储的数据并不全面，部分数据在机车告警时才进行数据转储。当前，机车车载数据转储面临以下挑战：

(1)人工数据拷贝耗时、耗人力成本、效率不高，难以提质增效；

(2)既有转储获得的数据不完整，部分行车相关数据存储于车载设备中，在机车告警后才进行数据转储，属于事后弥补措施，未能发挥数据价值，提前发现问题；

(3)人工U盘拷贝6A海量视频监控数据，存在易感染病毒、数据下载慢、接口损坏、数据丢失、损坏等诸多问题；

(4)WIFI转储存在传输带宽小、速率低、海量视频数据无法下载，性能不足、易掉线、信号不稳定，影响生产作业。

发明内容

针对现有技术中的至少一个问题，本申请提出了一种机车车载数据车地转储系统及方法，能够实现海量车载数据的车地转储，提高转储效率和可靠性，进而能够保障在途机车的运行安全。

为了解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种机车车载数据车地转储系统，包括：取流单元和车载高速缓存单元；其中，

所述取流单元，用于采集目标机车的车载数据，并将所述车载数据发送至所述车载高速缓存单元；

所述车载高速缓存单元，用于接收所述车载数据并存储，将本地存储的车载数据以无线传输的方式发送至所述目标机车对应的地面数据中心；

所述取流单元和车载高速缓存单元之间通信连接。

进一步地，所述取流单元，还用于采集目标机车的机车车载安全防护系统中的报警状态信息，以无线传输的方式将所述报警状态信息实时发送至所述地面数据中心；所述取流单元和机车车载安全防护系统之间通信连接。

进一步地，所述取流单元以独立板卡形式，采用可插拔的方式集成到所述目标机车的机车车载安全防护系统的机柜中。

进一步地，所述取流单元与车载高速缓存单元之间通过以太网线连接。

进一步地，所述车载高速缓存单元设有多个数据接口。

进一步地，所述取流单元，用于利用所述目标机车的机车车载安全防护系统的主机箱背板以太网采集所述车载数据，并经由以太网口将所述车载数据发送至所述车载高速缓存单元。

进一步地，所述车载高速缓存单元以独立机箱的形式安装于所述目标机车的机车车载安全防护系统的机柜中。

进一步地，所述车载高速缓存单元，采用数据断点续传和无线传输的方式向所述地面数据中心发送本地缓存的车载数据。

进一步地，所述的机车车载数据车地转储系统还包括：天线，该天线包括：4G天线、5G天线和WLAN天线中的至少一种；其中，

所述天线用于将车载高速缓存单元本地存储的车载数据以无线传输的方式发送至所述地面数据中心，所述天线与车载高速缓存单元之间通信连接。

第二方面，本申请提供一种机车车载数据车地转储方法，应用所述的机车车载数据车地转储系统实现，该方法包括：

所述取流单元采集目标机车的车载数据，并将所述车载数据发送至所述车载高速缓存单元；

所述车载高速缓存单元接收所述车载数据并存储，将本地存储的车载数据以无线传输的方式发送至所述目标机车对应的地面数据中心。

由上述技术方案可知，本申请提供一种机车车载数据车地转储系统及方法。其中，该机车车载数据车地转储系统，包括：取流单元和车载高速缓存单元；其中，所述取流单元，用于采集目标机车的车载数据，并将所述车载数据发送至所述车载高速缓存单元；所述车载高速缓存单元，用于接收所述车载数据并存储，将本地存储的车载数据以无线传输的方式发送至所述目标机车对应的地面数据中心；所述取流单元和车载高速缓存单元之间通信连接，所述机车车载数据车地转储系统结构简单且可靠，能够实现海量车载数据的车地转储，提高转储效率和可靠性，进而能够保障在途机车的运行安全；具体地，能够节省人力成本，解决机车6A系统大容量车载数据的车地自动、高速、可靠且完整地转储，实现地面数据中心对车载数据的快速响应，达到实时监测在途机车的运行状态的目的；机车车载数据车地转储系统结构独立，安装方便，可以实现车载大容量数据通过无线传输方式快速落地，能够有效避免人工U盘拷贝6A系统海量车载数据时存在的易感染病毒、数据下载慢、接口损坏、数据丢失、损坏等诸多问题；可以形成机车数据统一的车地转储管理模式；可以实现车载数据传输自动化，避免人工数据拷贝耗时、耗人力成本、效率不高的问题，实现提质增效的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1是本申请实施例中的机车车载数据车地转储系统的结构示意图；

图2是本申请实施例中的机车车载数据车地转储系统与地面数据中心的关系示意图；

图3是本申请实施例中的取流单元的侧视图与俯视图的比较示意图；

图4是本申请实施例中的车载高速缓存单元的第一实物示意图；

图5是本申请实施例中的车载高速缓存单元的第二实物示意图；

图6是本申请应用实例中的机车车载数据车地转储系统与地面数据中心的关系示意图；

图7是本申请应用实例中的机车车载数据车地转储系统的第一应用场景示意图；

图8是本申请实施例中的机车车载数据车地转储方法的流程示意图；

图9是现有技术和本申请一种举例中的6A系统机柜内的布局比较示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请实施例提供一种机车车载数据车地转储系统及方法，该系统可以通过实时缓存机车6A大容量车载数据和其它机车相关数据，并通过4G/5G、WLAN无线传输方式，实现车载数据向地面数据中心的高速转储以及机车6A系统报警状态的实时监测，能够大幅度提高机务段数据中心对车载6A数据和其它机车相关数据的处理、挖掘、分析和利用能力，大幅提高列车在途运行的安全性与可靠性。

本申请应用于机车6A系统以及其它车载大容量数据高速无线车地传输技术领域，特别是适用于机车6A系统报警状态信息实时车地传输，车载大容量数据高速存储，快速落地，在保障车载数据完整性与安全性的同时，可实现在途机车运行状态跟踪，保障在途机车的运行安全。

具体通过下述各个实施例进行说明。

为了实现海量车载数据的车地转储，提高转储效率和可靠性，进而能够保障在途机车的运行安全，如图1和图2所示，本实施例提供一种机车车载数据车地转储系统，包括：

取流单元和车载高速缓存单元；其中，所述取流单元，用于采集目标机车的车载数据，并将所述车载数据发送至所述车载高速缓存单元；所述车载高速缓存单元，用于接收所述车载数据并存储，将本地存储的车载数据以无线传输的方式发送至所述目标机车对应的地面数据中心；所述取流单元和车载高速缓存单元之间通信连接。

具体地，所述取流单元与车载高速缓存单元之间可以通过以太网线连接；所述目标机车可以是在途机车；所述车载数据可以包括：机车6A系统的制动、绝缘、防火、列供、走行部和视频六个方面全部数据，还可以包括：TCMS和LKJ等数据；所述取流单元可以实时采集目标机车的车载数据；所述地面数据中心包括但不限于服务器；取流单元可以将在途机车6A系统的制动、绝缘、防火、列供、走行部和视频的运行状态信息实时发送到地面数据中心，实现地面数据中心实时跟踪机车运行状态。

由上述描述可知，本实施例提供的机车车载数据车地转储系统，能够实现大容量车载数据的实时缓存，并通过无线传输方式，实现机车6A数据与地面数据中心之间大容量车载数据的高速转储，大幅提高地面数据中心对车载数据的处理、挖掘、分析和利用能力，大幅提高机车在途运行的安全性与可靠性。

为了进一步提高机车车载数据车地转储系统的可靠性，进而提高车载数据转储的可靠性，在一种应用实例中，车载高速缓存单元可以定时将车载高速缓存单元的运行状态信息经由取流单元发送至6A系统，以在6A系统输出显示，监控车载高速缓存单元的运行状态。

具体地，所述运行状态信息可以包含有：车载高速缓存单元的厂商代码，网络连接状态，无线连接状态，硬盘状态，数据传输状态、进度及传输结果。

为了提高运行状态监测的高效性和智能化程度，在一种举例中，所述取流单元可以应用预设的运行状态监测模型和所述运行状态信息，确定所述车载高速缓存单元的运行状态，所述预设的运行状态监测模型可以是应用决策树模型和批量历史运行状态信息预先训练得到的；所述车载高速缓存单元的运行状态可以为正常、异常和故障状态中的一种。

为了进一步提高6A系统运维的便捷化程度，进而提高6A系统的可靠性，在一种应用实例中，取流单元，也可以将机车6A系统的制动、绝缘、防火、列供、走行部和视频六个方面全部运行状态信息发送至车载高速缓存单元；若6A系统的运行状态信息存在异常，车载高速缓存单元可以获取6A系统的程序包，以对6A系统的程序包进行调试，将调试后的程序包返回至6A系统并替换6A系统的旧程序包。

为了实时监控在途机车的运行状态，在本申请一个实施例中，所述取流单元，还用于采集目标机车的机车车载安全防护系统中的报警状态信息，以无线传输的方式将所述报警状态信息发送至所述地面数据中心；所述取流单元和机车车载安全防护系统之间通信连接。

具体地，所述报警状态信息可以包括：机车6A系统的制动、绝缘、防火、列供、走行部和视频六个方面全部运行状态信息，例如，某一制动运行异常，某一走行部异常等；所述地面数据中心可以实时接收到上述这些运行状态信息，判断在途车辆运行状态；并且可以根据接收到的车载数据预测接下来是否存在机车运行异常的风险。

为了便于取流单元的拆卸和更换，在本申请一个实施例中，所述取流单元以独立板卡形式，采用可插拔的方式集成到所述目标机车的机车车载安全防护系统的主机箱中。

在一种举例中，如图3所示，图3中D1～D8为LED信号灯，其中，指示灯定义如表1所示，SMA为4G天线接口，VS1、VS2为1GE千兆以太网接口，取流单元还包括公插头1；具体地，公插头1包括：公插槽和设置于公插槽内的至少一个公插针，6A系统的主机箱背板设有母插头包括母插槽以及设置于母插槽内与公插针匹配的母插体，公插针可以直接嵌入母插体中，面板处的机械结构可以稳固地将取流单元固定在6A机箱中。

表1

指示灯	名称	颜色	含义	工作状态
					D1	电源	绿色	DC24V供电	常亮
D2	运行	绿色	运行指示	秒闪
					D3	通信	绿色	与高速缓冲池通信	常灭，有数据时闪烁
D4	通信	绿色	与6A-CPU板卡通信	常灭，有数据时闪烁
					D5	通信	绿色	与6A-AV3板卡通信	常灭，有数据时闪烁
D6	通信	绿色	4G无线网络通信灯	常灭，有数据时闪烁
					D7	通信	绿色	改造车视频通信	常灭，有数据时闪烁
D8	预留	绿色

为了提高车载高速缓存单元应用场景的广泛性，在本申请一个实施例中，所述车载高速缓存单元设有多个数据接口。

具体地，所述车载高速缓存单元可以包含有LKJ、TCMS和CMD等接口，可以接收和存储LKJ、TCMS和CMD等其它机车相关数据，具有接口扩展功能。

在本申请一个实施例中，所述取流单元，用于利用所述目标机车的机车车载安全防护系统的主机箱背板以太网采集所述车载数据，并经由以太网口将所述车载数据发送至所述车载高速缓存单元。

具体地，所述主机箱背板的电气接口可以采用1个Harting 64芯连接器，型号可以是09031646921等，连接器ROWA列中22位为TX+、23位为RX+、ROWC列中22位为TX-，23位为RX-，用于取流单元和主机箱背板之间的以太网通信；连接器ROWA列中28位为24V+、29位为24V+、ROWC列中28位为24V+、29位为24V+，28、29位是主机箱(即6A系统的机箱)为取流单元供电的电源正极；连接器ROWA列中31位为24VG、32位为24VG、ROWC列中31位为24VG、32位为24VG，31、32位是主机箱为取流单元供电的电源负极。

具体地，所述取流单元和机车车载安全防护系统之间经由以太网连接；取流单元可以经由6A系统的主机箱背板以太网采集6A系统中的车载数据。

为了避免6A系统因海量数据传输过程中造成的网络拥堵而产生的通讯故障，影响整个6A系统功能，避免该设备高速运行时产生的热量对6A系统造成的不良影响，同时便于车载高速缓存单元更换，在本申请一个实施例中，所述车载高速缓存单元以独立机箱的形式安装于所述目标机车的机车车载安全防护系统的机柜中，可以配有单独的散热系统。

在一种举例中，如图4和图5所示，所述车载高速缓存单元采用1U标准机箱，其中，机箱结构材料可以选用6061铝合金，材料厚度建议1.2-1.5mm，机箱表面需进行阳极化本色，磨砂处理，机箱表面螺钉需完全沉头，外接端子3与机箱接触可靠，开孔紧密配合，机箱丝印字体清晰，铭牌区域100mm(宽)×35mm(高)，铭牌区域需下凹0.5mm，机箱挂耳需突出前表面30mm，机箱尺寸：300mm(深)×482.6mm(宽)×43.6mm(高)，允许误差：±0.5mm；图4和图5中机箱侧壁上的开关2为电源开关、PWR为110V电源接口，GE1和GE2为2.5GE千兆以太网，DBG为设备维护端口，GE3、GE4、GE5、GE6为1GE千兆以太网，其中D1～D8、L1～L7、P1、P2为LED信号指示灯，指示灯定义如表2所示。

表2

为了提高数据转储的完整性，在本申请一个实施例中，所述车载高速缓存单元，用于采用数据断点续传和无线传输的方式向所述地面数据中心发送本地缓存的车载数据。

具体地，车载高速缓存单元可以将实时存储的车载海量数据传输至地面数据中心；当车载数据传输尚未完成，而机车已经离开网络覆盖区域时，车载高速缓存单元可以记录数据传输中断的位置，当机车再次进入网络覆盖区域时，立即从上次中断的位置继续传输数据，保证数据完整转储，保证车载数据的可靠性。

为了实现机车数据与地面数据中心之间大容量数据的高速转储，在本申请一个实施例中，所述机车车载数据车地转储系统还包括：天线，该天线包括：4G天线、5G天线和WLAN天线中的至少一种；其中，所述天线用于将本地存储的车载数据以无线传输的方式发送至所述目标机车对应的地面数据中心。

为了进一步说明本方案，本申请提供一种机车车载数据车地转储系统的应用实例，如图6所示，在本应用实例中，所述机车车载数据车地转储系统，包括：取流单元、车载高速缓存单元、第一无线传输单元和第二无线传输单元；取流单元与车载高速缓存单元之间可以通过千兆以太网线相连；具体描述如下：

1)取流单元包括：核心处理单元、实时无线传输单元和以太网接口单元；核心处理单元为处理器，型号可以是LS1046A，可以对6A系统制动、绝缘、防火、列供、走行部和视频原始数据进行加速处理，方便与6A系统集成，能够更好地与无线通讯模块兼容，发挥出色性能，实时无线传输单元可以是4G天线、5G天线和WLAN天线中的一种，主要用于6A系统制动、绝缘、防火、列供、走行部和视频六个方面全部原始数据的收集和传输；核心处理单元可以将获得的数据按照统一规范进行缓存，通过千兆以太网传输至车载高速缓存单元；以太网接口单元用于设备之间的以太网通信；核心处理单元与机车6A系统经由以太网连接，取流单元的核心处理单元与车辆车载高速缓存单元的核心处理单元之间经由千兆以太网即1GE传输；上述公插头的公插针可以与取流单元的核心处理单元连接，母插头的母插体可以与6A系统的处理器连接。

实时无线传输单元，具备无线通讯功能，用于机车在途过程中实时地向地面数据中心发送6A系统报警状态信息，地面数据中心能够远程及时获取6A系统报警状态信息，实时监控在途机车运行状态，及时准确的做出应对措施。

具体地，取流单元以独立板卡形式，采用可插拔的方式集成到6A系统主机箱中，取流单元通过6A系统的主机箱背板以太网获取6A系统全部数据，并将数据存储于车载高速缓存单元，取流单元具备无线通讯功能。

实时地将车载数据存储于车载高速缓存单元中，车载高速缓存单元具备电源故障、网络通信故障等自检功能、信息监测功能，所述车载高速缓存单元通过以太网口获取取流单元发送的厂商代码、车号信息，设备校时信息以及其他数据的文件记录。同时，车载高速缓存单元将厂商代码，网络连接状态，无线连接状态，硬盘状态，数据传输状态、进度及传输结果周期性发送至取流单元，这些信息将反馈给6A系统主机，6A系统主机根据这些信息对车载高速缓存单元的状态进行实时监测。

2)所述车载高速缓存单元包括：核心处理单元、存储单元、运维单元和以太网接口单元。核心处理单元为处理器，型号可以是LS1046A，可以对6A系统制动、绝缘、防火、列供、走行部和视频六个方面全部原始数据进行加速处理，并且方便与高速外设(如CMD系统)相集成，方便与10GB以太网、SATA 3.0、USB 3.0和QSPI接口配对，便于性能扩展；存储单元可以是大容量数据存储装置，如存储器，满足对在途机车大容量数据存储需要；运维单元可以是处理器，用于对6A系统制动、绝缘、防火、列供、走行部和视频六个功能单元系统调试、系统功能升级，以及日后对6A系统功能进行扩展，避免了6A系统单个功能单元(如制动、绝缘、防火、列供、走行部、视频)因调试、升级等拆装板卡而造成的板卡接口损坏，接触不良，系统不稳定等问题，大幅节省了备件损坏成本及系统运维成本；车载高速缓存单元的核心处理单元与第一无线传输单元和第二无线传输单元之间的传输带宽均为2.5GE；车载高速缓存单元的核心处理单元与运维单元之间经由以太网和RS-232标准接口连接；车载高速缓存单元的核心处理单元还可以与其他系统(如，TCMS、LKJ及6C等系统)经由千兆以太网连接，以传输机车其他相关数据。

所述车载高速缓存单元具备电源故障、网络通信故障等自检功能。

所述车载高速缓存单元具备接口扩展功能，车载高速缓存单元在设计时预留了LKJ、TCMS、CMD等接口，可以接收和存储来自LKJ、TCMS、CMD等其它机车相关数据。

所述车载高速缓存单元还具有故障预测与健康管理功能，能够根据实时缓存的历史车载数据对机车的制动、绝缘、防火、列供、走行部和视频系统进行状态评估和状态预测，对上述各个系统进行自主诊断；系统运行结束后生成机车运行状态报告，为列车运维提供状态维修依据；能够实现设备的状态感知，监控设备健康状况、故障频发区域与周期，通过数据监控与分析，预测故障的发生，从而大幅度提高运维效率。

所述车载高速缓存单元具备数据采集功能，所述车载高速缓存单元通过以太网口实时采集6A系统数据。

所述车载高速缓存单元具备信息监测功能，所述车载高速缓存单元通过以太网口获取取流单元发送的厂商代码、车号信息，设备校时信息以及其他数据的文件记录。同时，车载高速缓存单元将厂商代码，网络连接状态，无线连接状态，硬盘状态，数据传输状态、进度及传输结果周期性发送至取流单元，6A系统可实时监测车载高速缓存单元运行状态。

所述车载高速缓存单元具备数据存储功能，所述车载高速缓存单元实时存储机车6A系统所有数据，采用滚动方式存储视频流、视频厂商代码、车号、设备校时、视频索引、装置厂商代码、网络连接状态，无线连接状态，硬盘状态，数据传输状态、进度状态及传输结果等信息，存储达到上限时自动覆盖早期的存储数据。

所述车载高速缓存单元具备调试功能，可以根据需要对车载高速缓存单元进行调试。

所述车载高速缓存单元具备断点续传功能，当机车数据回传尚未完成，而机车已经离开网络覆盖区域时，车载高速缓存单元可以记录数据传输中断的位置，当机车再次进入网络覆盖区域时，立即从上次中断的位置继续传输数据，保证机车相关数据完整下载，保证机车数据安全性、完整性与可靠性。

所述车载高速缓存单元采用独立机箱形式安装于6A系统的机柜内，避免6A系统因海量数据传输过程中造成的网络拥堵而产生的通讯故障，影响整个6A系统功能，同时避免该设备高速运行时产生的热量对6A系统造成的不良影响，而且车载高速缓存单元采用独立机箱结构形式有利于备件更换。

如图9所示，在现有技术中，6A系统机柜中设有6A系统主机箱、CMD设备和6系统机柜对外接线屏；而在本方案一种举例中，如图9所示，6A系统机柜4内还设有车载高速缓存单元；并且本举例中车载高速缓存单元可以分别与6A系统主机箱和CMD设备通信连接，能够减小布线难度，缩短外接千兆网线的长度；进一步地，CMD设备的底座下方可以设有用于固定车载高速缓存单元的支架，以提高车载高速缓存单元设置的稳定性。

3)第一无线传输单元和第二无线传输单元实现的功能可以相当于上述天线实现的功能；第一无线传输单元和第二无线传输单元具备数据传输功能，所述车载高速缓存单元中的无线传输单元采用4G/5G、WLAN无线传输技术，在机车进入地面基站信号覆盖范围时，安装在车上的无线传输单元自动连接地面基站，车载高速缓存单元将存储的数据通过第一无线传输单元和第二无线传输单元将大容量车载数据传输至地面数据中心。

所述车载高速缓存单元兼容4G/5G、WLAN等无线传输单元，数据传输峰值速率可达1.5Gbps，能够有效解决目前机车通讯中存在的数据转储传输带宽小、速率低、海量车载数据无法下载，性能不足、易掉线、信号不稳定，影响生产作业等问题。

在一种举例中，如图7所示，数据中心(即地面数据中心)包括：相互通信连接的地面综合数据分析平台和地面高速缓存装置；图7中带有箭头的线表示通信连接关系和数据传输方向；机车的6A系统的机柜内设有车载高速缓存单元和6A系统主机箱，6A系统主机箱内设有取流单元，机车顶部设有无线传输单元1和无线传输单元2，车载高速缓存单元分别与取流单元、无线传输单元1和无线传输单元2通信连接，无线传输单元1经由地面基站与地面高速缓存装置通信连接；地面高速缓存装置可以是一服务器，地面数据分析平台可以是该服务器的前端。

为了实现海量车载数据的车地转储，提高转储效率和可靠性，进而能够保障在途机车的运行安全，在本申请提供一个机车车载数据车地转储方法的实施例，在本应用实例中，所述机车车载数据车地转储方法应用所述的机车车载数据车地转储系统实现，如图8所示，具体描述如下：

步骤100：所述取流单元采集目标机车的车载数据，并将所述车载数据发送至所述车载高速缓存单元；

步骤200：所述车载高速缓存单元接收所述车载数据并存储，将本地存储的车载数据以无线传输的方式发送至所述目标机车对应的地面数据中心。

在一种举例中，所述的机车车载数据高速无线车地传输装置从数据采集、存储到落地的数据传输流程为：取流单元通过6A系统的主机箱背板以太网获取6A系统全部数据，6A系统实时报警状态信息通过取流单元的实时无线传输单元发送至地面数据中心，地面数据中心能够及时获取机车在途运行状态，及时准确的做出应对措施。取流单元通过千兆网线将获取的6A系统全部数据实时转存到车载高速缓存单元，同时车载高速缓存单元接收和存储来自LKJ、TCMS、CMD等其它机车相关数据。在机车进入地面基站信号覆盖范围时，安装在车上的无线传输单元自动与地面基站进行连接，车载高速缓存单元将实时存储的海量数据通过车载无线传输单元传输至地面数据中心。当机车数据回传尚未完成，而机车已经离开网络覆盖区域时，车载高速缓存单元可以记录数据传输中断的位置，当机车再次进入网络覆盖区域时，立即从上次中断的位置继续传输数据。

由上述描述可知，本申请实施例提供的机车车载数据车地转储系统，能够实现6A系统车载海量数据和其它机车相关数据车地间自动、完整、高速、可靠地转储，使地面数据中心能够及时地对车载数据进行处理、挖掘、分析和利用，保障机车运用安全和行车事故预防。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本申请中应用了具体实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (4)

1.一种机车车载数据车地转储系统，其特征在于，包括：取流单元和车载高速缓存单元；其中，

所述取流单元，用于采集目标机车的车载数据，并将所述车载数据发送至所述车载高速缓存单元，所述车载数据包括：机车车载安全防护系统的制动、绝缘、防火、列供、走行部和视频数据；

所述车载高速缓存单元，用于接收所述车载数据并存储，将本地存储的车载数据以无线传输的方式发送至所述目标机车对应的地面数据中心；

所述车载高速缓存单元，还用于定时将该车载高速缓存单元的运行状态信息经由所述取流单元发送至所述目标机车的机车车载安全防护系统，以在该机车车载安全防护系统输出显示，所述运行状态信息包括：厂商代码、网络连接状态、无线连接状态、硬盘状态、数据传输状态、进度及传输结果；

所述取流单元，还用于应用预设的运行状态监测模型和所述运行状态信息，确定所述车载高速缓存单元的运行状态，所述预设的运行状态监测模型是应用决策树模型和批量历史运行状态信息预先训练得到的；所述车载高速缓存单元的运行状态可以为正常、异常和故障状态中的一种；

取流单元，还用于将机车车载安全防护系统的运行状态信息发送至车载高速缓存单元，若所述机车车载安全防护系统的运行状态信息存在异常，车载高速缓存单元获取所述机车车载安全防护系统的程序包，以对所述机车车载安全防护系统的程序包进行调试，将调试后的程序包返回至所述机车车载安全防护系统并替换所述机车车载安全防护系统的旧程序包；

所述取流单元和车载高速缓存单元之间通信连接；

所述取流单元以独立板卡形式，采用可插拔的方式集成到所述目标机车的机车车载安全防护系统的主机箱中；所述取流单元还包括公插头，公插头包括：公插槽和设置于公插槽内的至少一个公插针，所述机车车载安全防护系统的主机箱背板设有母插头包括母插槽以及设置于母插槽内与公插针匹配的母插体，公插针直接嵌入母插体中，将取流单元固定在所述目标机车的机车车载安全防护系统的主机箱中；

所述取流单元与车载高速缓存单元之间通过以太网线连接；

所述车载高速缓存单元设有多个数据接口，所述多个数据接口包括：LKJ、TCMS和CMD接口，用于接收和存储LKJ、TCMS和CMD机车相关数据，具有接口扩展功能；

所述取流单元，用于利用所述目标机车的机车车载安全防护系统的主机箱背板以太网采集所述车载数据，并经由以太网口将所述车载数据发送至所述车载高速缓存单元，所述主机箱背板的电气接口采用1个Harting 64芯连接器，连接器ROWA列中22位为TX+、23位为RX+、ROWC列中22位为TX-，23位为RX-，用于取流单元和主机箱背板之间的以太网通信；连接器ROWA列中28位为24V+、29位为24V+、ROWC列中28位为24V+、29位为24V+，28、29位是所述主机箱为取流单元供电的电源正极；连接器ROWA列中31位为24VG、32位为24VG、ROWC列中31位为24VG、32位为24VG，31、32位是主机箱为取流单元供电的电源负极；

所述车载高速缓存单元以独立机箱的形式安装于所述目标机车的机车车载安全防护系统的机柜中，所述独立机箱设有多个用于表示工作状态的指示灯；

所述车载高速缓存单元，采用数据断点续传和无线传输的方式向所述地面数据中心发送本地缓存的车载数据，包括：车载高速缓存单元将实时存储的车载数据传输至地面数据中心；当车载数据传输尚未完成，而所述目标机车已经离开网络覆盖区域时，车载高速缓存单元记录车载数据传输中断的位置，当所述目标机车再次进入网络覆盖区域时，立即从上次中断的位置继续传输车载数据。

2.根据权利要求1所述的机车车载数据车地转储系统，其特征在于，所述取流单元，还用于采集目标机车的机车车载安全防护系统中的报警状态信息，以无线传输的方式将所述报警状态信息发送至所述地面数据中心；

所述取流单元和机车车载安全防护系统之间通信连接。

3.根据权利要求1所述的机车车载数据车地转储系统，其特征在于，还包括：天线，该天线包括：4G天线、5G天线和WLAN天线中的至少一种；其中，

所述天线用于将车载高速缓存单元本地存储的车载数据以无线传输的方式发送至所述地面数据中心，所述天线与车载高速缓存单元之间通信连接。

4.一种机车车载数据车地转储方法，其特征在于，应用权利要求1至3任一项所述的机车车载数据车地转储系统实现，该方法包括：

所述取流单元采集目标机车的车载数据，并将所述车载数据发送至所述车载高速缓存单元；

所述车载高速缓存单元接收所述车载数据并存储，将本地存储的车载数据以无线传输的方式发送至所述目标机车对应的地面数据中心；

所述车载高速缓存单元定时将该车载高速缓存单元的运行状态信息经由所述取流单元发送至所述目标机车的机车车载安全防护系统，以在该机车车载安全防护系统输出显示，所述运行状态信息包括：厂商代码、网络连接状态、无线连接状态、硬盘状态、数据传输状态、进度及传输结果；

所述取流单元应用预设的运行状态监测模型和所述运行状态信息，确定所述车载高速缓存单元的运行状态，所述预设的运行状态监测模型是应用决策树模型和批量历史运行状态信息预先训练得到的；所述车载高速缓存单元的运行状态可以为正常、异常和故障状态中的一种。