CN215042813U - 一种用于机车的数据处理装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于机车的数据处理装置，包括消息事件数据采集单元,代码匹配单元，数据解析存储单元和第一封装存储单元。本申请实施例通过消息事件数据采集单元获取FIP总线上的消息事件数据，并通过代码匹配单元将消息事件数据中的事件代码与常值故障代码进行匹配，对所述消息事件数据进行筛选，最后通过数据解析存储单元形成事件记录过程文件，通过第一封装存储单元形成事件记录原始文件。既实现了对机车质量的全面监控，又避免了数据量过大而导致的数据传输及数据分析中的时延问题。既节省了入站段后数据分析处理的时间，减少了机车停时，又可以在途实时分析预警，提前预知故障状态。

Description

一种用于机车的数据处理装置

技术领域

本申请涉及机车信息处理技术领域，尤其涉及一种用于机车的数据处理装置。

背景技术

现有的机车数据列检方式是基于显示在司机显示单元(DDU)中的消息记录文件(即*.TXT文件)进行数据分析。通常只有当机车回段后，数据分析人员才能上车，通过DDU上的USB接口，下载其对应的事件记录文件，再通过地面解析软件，经筛选、分析、处理后，才能定位出机车已发生过的故障及事件记录信息。此外，现有技术中的事件记录文件只记录故障点的事件信息，而没有记录机车运行状态和故障发生时的关键数据信息，难以给出提前预警的有效信息，也不能从全寿命周期角度进行机车质量监控。

实用新型内容

(一)发明目的

本申请实施例要解决的技术问题是提供了一种用于机车的数据处理装置，所述装置通过消息事件数据采集单元获取FIP总线上的消息事件数据，并通过代码匹配单元将消息事件数据中的事件代码与常值故障代码进行匹配，对所述消息事件数据进行筛选，最后通过数据解析存储单元形成事件记录过程文件，通过第一封装存储单元形成事件记录原始文件。既实现了对机车质量的全面监控，又避免了数据量过大而导致的数据传输及数据分析中的时延问题。既节省了入站段后数据分析处理的时间，减少了机车停时，又可以在途实时分析预警，提前预知故障状态。

(二)技术方案

为解决上述问题，本申请实施例的第一方面提供了一种用于机车的数据处理的方法，包括：

获取所述机车的FIP总线上的消息事件数据，每条所述消息事件数据至少包括一个事件代码；

将所述事件代码与所述机车的常值故障代码进行匹配，所述常值故障代码为预先设定的常见故障的代码；

当所述事件代码与所述常值故障代码匹配命中时，对所述事件代码对应的所述消息事件数据进行解析，并将解析结果存储为事件记录过程文件。

一些实施例中，所述消息事件数据还包括机车编号、设备名称、设备版本号、消息时间、发生次数和对应的多个Context特征变量编号。

一些实施例中，将所述事件代码与所述机车的常值故障代码进行匹配之前，还包括：

对所述消息事件数据按照预定的第一数据格式进行封装，并将封装结果存储为事件记录原始文件。

一些实施例中，所述方法还包括：

获取所述机车的FIP总线上的运行状态数据，每条所述运行状态数据至少包括所述机车的一个设备实时记录的一个模拟量、数字量或Context特征变量；

当所述模拟量、数字量或Context特征变量超出相应的设定阈值时，发出状态报警信息。

一些实施例中，所述方法还包括：

对所述运行状态数据按照预定的第二数据格式进行封装，并将封装结果存储为行车记录原始文件。

一些实施例中，所述方法还包括：

从所述Context特征变量中筛选出其编号与所述常值故障代码对应的 Context特征变量，并将筛选出的所述Context特征变量发生前后确定条数的所述Context特征变量按照预定的第三数据格式进行封装，并将封装结果存储故障特征变量点播文件。

一些实施例中，所述方法还包括：

将所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件、所述故障特征变量点播文件和所述报警信息进行数据打包，生成综合数据包；

通过无线通信网络将所述综合数据包上传至所述机车的云数据平台。

一些实施例中，所述通过无线通信网络将所述综合数据包上传至所述机车的云数据平台，包括：

通过4G模组与所述云数据平台建立VPN虚拟通道，使所述云数据平台可实时接收所述报警信息，或点播接收所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和所述故障特征变量点播文件中任一文件或多个文件的组合；和/或

在所述机车入站段后，通过5G通信模块自动上传所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和/或所述故障特征变量点播文件到所述云数据平台。

本申请实施例的第二方面提供了一种电子设备，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现上述任一实施例所述的方法。

本申请实施例的第三方面提供了一种用于机车的数据处理装置，包括：

消息事件数据采集单元，用于获取所述机车的FIP总线上消息事件数据，每条所述消息事件数据至少包括一个事件代码；

代码匹配单元，其与所述消息事件数据采集单元相连接，用于将每条所述消息事件数据中的所述事件代码与预先设定的常值故障代码进行匹配，并筛选出匹配命中的所述消息事件数据；

数据解析存储单元，其与所述代码匹配单元相连接，用于对匹配命中的所述消息事件数据进行解析，并将解析结果存储为事件记录过程文件；

第一封装存储单元，其与所述消息事件数据采集单元相连接，用于对所述消息事件数据按照预定的第一数据格式进行封装，并将封装结果存储为事件记录原始文件。

一些实施例中，所述装置还包括：

运行状态数据采集单元，用于从所述FIP总线上获取所述机车的多个设备的运行状态数据，所述运行状态数据至少包括所述机车的一个设备实时记录的一个模拟量、数字量或Context特征变量；

故障预警单元，其与所述运行状态数据采集单元相连接，用于当所述模拟量、数字量或Context特征变量超出相应的设定阈值时，发出状态报警信息；

第二封装存储单元，其与所述运行状态数据采集单元相连接，用于对所述运行状态数据按照预定的第二数据格式进行封装，并将封装结果存储为行车记录原始文件。

一些实施例中，所述装置还包括：

Context特征变量筛选单元，其与所述运行状态数据采集单元相连接，用于从所述Context特征变量中筛选出其编号与所述常值故障代码对应的 Context特征变量；

第三封装存储单元，其与所述Context特征变量筛选单元相连接，用于筛选出的所述Context特征变量发生前后确定条数的所述Context特征变量按照预定的第三数据格式进行封装，并将封装结果存储故障特征变量点播文件。

一些实施例中，所述装置还包括：

轴报数据文件记录单元，其与所述机车的车载6A系统相连接，用于记录所述机车的走行部轴报数据文件；

多路视频文件记录单元，其与所述机车的车载6A系统相连接，用于记录所述机车的多路视频数据文件。

一些实施例中，所述装置还包括：

数据打包单元，其与所述数据解析存储单元，所述第一封装存储单元、所述第二封装存储单元、所述第三封装存储单元和所述故障预警单元相连接，用于将所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和所述故障特征变量点播文件、所述报警信息、所述轴报数据文件和所述视频数据文件进行数据打包，生成综合数据包；

数据传输单元，其通过无线通信网络与所述机车的云数据平台相连接，用于将所述综合数据包上传至所述云数据平台。

远程参数配置单元，其与所述数据传输单元相连接，用于远程配置所述常值故障代码，以及所述常值故障代码所对应的Context特征变量的编号。

一些实施例中，所述数据传输单元包括：

4G模组，其与所述云数据平台通过VPN虚拟通道相连接，用于使所述云数据平台实时接收所述报警信息，或点播接收所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和所述故障特征变量点播文件中任一文件或多个文件的组合；

5G通信模块，其与所述云数据平台通过5G智能网关自动连接，用于在所述机车入站段后，自动上传所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和/或所述故障特征变量点播文件到所述云数据平台。

一些实施例中，所述装置还包括：

FIP网卡，其与所述机车的FIP总线相连接，用于通过所述消息事件数据采集单元和所述运行状态数据采集单元采集所述FIP总线上各通信端口间传输的消息事件数据和运行状态数据；

以太网接口，其与所述机车的6A系统通过以太网相连接，用于周期性转储所述6A系统中的机车走行部轴报数据文件及多路视频文件；

USB转储接口,用于人工下载所述综合数据包；

RS485接口，其与所述故障预警单元相连接，用于外接多路声光报警器，并通过所述故障预警单元的所述状态报警信息触发所述多路声光报警器报警。

本申请实施例的第四方面也提供了一种用于机车的数据处理装置，包括：

FPGA主处理器；

FIP总线控制器，其与所述FPGA主处理器通过并行总线连接，用于实时采集所述机车的FIP总线上的消息事件数据和/或运行状态数据；

以太网总线控制器，其与所述FPGA主处理器通过串行总线连接，用于连接车载6A系统，获取机车轴报及视频数据，和/或连接车载5G智能网关，实现采集的所述消息事件数据和/或运行状态数据的转发；

动态存储器，其与所述FPGA主处理器通过串行总线连接，用于实时存储通过封装所述消息事件数据形成的事件记录原始文件和事件记录过程文件，以及通过封装所述运行状态数据形成的行车记录原始文件和故障特征变量点播文件，以及封装所述机车轴报和视频数据形成的轴报文件及视频文件；

静态存储器，其与所述动态存储器相连接，用于实现所述动态存储器中的数据转存储；

4G模组，其与所述机车的云数据平台通过VPN虚拟通道相连接，用于机车在途工况下建立车地实时无线通信，双向交互实时传输机车运行状态、故障信息，以及获取所述故障特征变量点播文件的点播信息；

5G通信模块，其与所述云数据平台通过5G智能网关自动连接，用于在所述机车入站段后，自动上传所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和/或所述故障特征变量点播文件到所述云数据平台。

一些实施例中，所述装置还包括：

RS485通信接口，用于通信连接声光报警器，所述声光报警器设置于所述机车的司机室的；

USB接口，用于所述机车入站段后与外接U盘进行数据文件的交换；

RS232调试接口，用于实现所述数据处理装置的参数配置。

(三)有益效果

本申请实施例的有益效果在于，通过消息事件数据采集单元获取FIP总线上的消息事件数据，并通过代码匹配单元将消息事件数据中的事件代码与常值故障代码进行匹配，对所述消息事件数据进行筛选，最后通过数据解析存储单元形成事件记录过程文件，通过第一封装存储单元形成事件记录原始文件。既实现了对机车质量的全面监控，又避免了数据量过大而导致的数据传输及数据分析中的时延问题。既节省了入站段后数据分析处理的时间，减少了机车停时，又可以在途实时分析预警，提前预知故障状态。

附图说明

图1是本申请实施例1的方法流程图；

图2是本申请实施例2的方法流程图；

图3是本申请实施例3的装置结构框图及其使用场景示意图；

图4是本申请实施例3的装置接口示意图；

图5是本申请实施例3的装置硬件板卡连接示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本申请进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本申请的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本申请的概念。

显然，所描述的实施例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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在下文中描述了本申请的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本申请。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本申请。除非在下文中特别指出，半导体器件中的各个部分可以由本领域的技术人员公知的材料构成。

相关术语：

FIP，即是WorldFIP现场总线，英文全称World Factory Instrument Protocol。FIP总线支持双重冗余总线运行方式，总线上可以连接主处理单元、远程输入输出模块、牵引控制单元、辅助控制单元及司机显示单元等，通过双重冗余总线，能够完全确保控制系统不会因为控制电缆损坏等原因造成其他控制系统被迫停机的事故。

Context特征变量，即上下文的特征变量与Context特征变量编号一一对应，亦即出现状态报警信息时点前后的与该条运行状态数据相关的特征变量。

4G模组，是用于实现4G网络通信的模块组件。

5G通信模块，是用于连接车载5G智能网关的通信模块。

VPN虚拟通道，中基于VPN(Virtual Private Network)虚拟专用网络的通信渠道。

车载6A系统，是机车车载安全防护系统，简称6A系统，是针对机车的高压绝缘、防火、视频、列车供电、制动系统、走行部等涉及安全的重要事项、重点部件和部位，采用的具有实时检测、监视、报警并可实现网络传输、统一固态存储和拥有智能人机界面等功能的系统，是一个经过整体研究设计而形成的平台化的安全防护装置，最终的目的是实现统一功能接口、统一数据存储、统一安装方式、统一人机界面、统一维护操作。

CSV文件，是以逗号为分隔值文件，以纯文本形式存储的事件记录过程文件。

BIN文件，是二进制文件，以十六进制形式存储的机车行车记录文件。

FLT文件，是以十六进制形式存储的故障特征变量点播文件。

本申请实施例的第一方面提供了一种用于机车的数据处理的方法，包括：

获取所述机车的FIP总线上的消息事件数据，每条所述消息事件数据至少包括一个事件代码；

将所述事件代码与所述机车的常值故障代码进行匹配，所述常值故障代码为预先设定的常见故障的代码；

当所述事件代码与所述常值故障代码匹配命中时，对所述事件代码对应的所述消息事件数据进行解析，并将解析结果存储为事件记录过程文件。

实施例1

图1是本申请实施例1的方法流程图。

如图1所示，具体的，一种用于机车的数据处理的方法，包括：

步骤110：获取所述机车的FIP总线上的消息事件数据，每条所述消息事件数据至少包括一个事件代码。

步骤120：将所述事件代码与所述机车的常值故障代码进行匹配，所述常值故障代码为预先设定的常见故障的代码。

步骤130：当所述事件代码与所述常值故障代码匹配命中时，对所述事件代码对应的所述消息事件数据进行解析，并将解析结果存储为事件记录过程文件。

步骤110中获取所述机车的FIP总线上的消息事件数据，是指通过机车 FIP总线获得机车上各通信端口间传输的消息事件数据，本实施例中每条该消息事件数据中都包括一条与该消息事件数据唯一对应的事件代码。

步骤120-步骤130中将所述事件代码与所述机车的常值故障代码进行匹配，当所述事件代码与所述常值故障代码匹配命中时，对所述事件代码对应的所述消息事件数据进行解析，并将解析结果存储为事件记录过程文件，是指通过常值故障代码对消息事件数据进行筛选的过程。其中预先设定的常见故障的代码，比如是根据过往故障发生的经验，将100种常见故障的代码设定为常值故障代码。然后即可用该100种常见故障的对应的常值故障代码，从大量的消息事件数据中筛选出其包括的事件代码与常值故障代码相匹配的消息事件数据。

其中对事件代码对应的所述消息事件数据进行解析，就是指通过解析使消息事件数据按照需要的数据格式进行封装存储，该事件记录过程文件在本实施例中，可选的，存储为CSV文件。

本实施例通过获取FIP总线上的消息事件数据，通过将消息事件数据中的事件代码与常值故障代码进行匹配，并对匹配命中后筛选出的消息事件数据进行解析和封装，并存储为事件记录过程文件。其有益效果在于，一方面可以让消息事件数据的初步分析在途完成，减少入站段后的数据分析的时长，从而避免对机车正常出站的耽误；另一方面，通过筛选大幅度减少最终需要分析的数据量，同样也能为机车入站段后的数据分析节约时间。并且可以为机车在途处理更多数据提供可能，避免了消息事件数据的数据量在途过程中的过度积累。

本实施例中的消息事件数据获取、解析和存储的过程，可选的，通过以下步骤完成。

获取消息事件数据中的设备名称和设备版本号，并关联对应的数据文件夹，该数据文件夹内置于该设备中。

找到相应文件夹中包含evt_evt文件，该文件存储了对应设备所有的事件相关信息。

根据消息事件数据里的事件代码，找到同一级目录下evt_ctx文件，并检索与其包含的Context特征变量编号对应的Context特征变量；

按照CSV文件格式，即以逗号为分隔值的文件格式，以纯文本形式存储为事件记录过程文件。

一些实施例中，所述消息事件数据还包括机车编号、设备名称、设备版本号、消息时间、发生次数和对应的多个Context特征变量编号。

其中设备名称比如是包括了设备编号或代号的能在该机车唯一指代该设备的代号，设备版本号是指设备上当前运行软件的版本号。

一些实施例中，将所述事件代码与所述机车的常值故障代码进行匹配之前，还包括对所述消息事件数据按照预定的第一数据格式进行封装，并将封装结果存储为事件记录原始文件。

其中的事件记录原始文件可选的，存储为TXT文件。按照预定的第一数据格式进行封装，该第一数据格式在本实施例中就是指TXT文件格式，即按照TXT文件格式将所有消息事件数据封装为事件记录原始文件。比如，当消息事件数据中包括了机车编号、设备名称、设备版本号、消息时间、发生次数和事件代码的多个信息要素时，上述数据封装过程就是将该多个信息要素以TXT文件格式封装为事件记录原始文件。当然本申请发明构思并不以此为限，该第一数据格式也可以是现有技术中本领域技术人员保存事件记录原始文件时惯用的其他数据格式。该封装存储的过程，本实施中可选的是通过创建3个线程完成的，3个线程分别用于FIP数据实时更新、消息事件数据获取及消息数据的封装。

具体步骤包括：

通过初始化定义逻辑端口队列；

初始化消息事件数据队列；

实例化FIP对象，包括设置FIP类实例化对象参数；

启动FIP数据实时更新线程；

启动消息事件数据获取线程；

启动消息事件数据封装线程。

实施例2

图2是本申请实施例2的方法流程图。

如图2所示，具体的，一种用于机车的数据处理的方法，包括：

步骤110：获取所述机车的FIP总线上的消息事件数据，每条所述消息事件数据至少包括一个事件代码。

步骤120：将所述事件代码与所述机车的常值故障代码进行匹配，所述常值故障代码为预先设定的常见故障的代码。

步骤130：当所述事件代码与所述常值故障代码匹配命中时，对所述事件代码对应的所述消息事件数据进行解析，并将解析结果存储为事件记录过程文件。

步骤140：获取所述机车的FIP总线上的运行状态数据，每条所述运行状态数据至少包括所述机车的一个设备实时记录的一个模拟量、数字量或 Context特征变量。

步骤150：当所述模拟量、数字量或Context特征变量超出相应的设定阈值时，发出状态报警信息。

与实施例1不同的是，实施例2中还进一步包括了步骤140和步骤150。

步骤140中获取所述机车的FIP总线上的运行状态数据，其中的模拟量、数字量或Context特征变量可以是表征设备运行工况温度、压力或速度的量值，每一个量值都有与其对应的预先设定的阈值，比如，机车总风缸压力阈值是1000kPa。

步骤150中当所述模拟量、数字量或Context特征变量超出相应的设定阈值时，发出状态报警信息。比如机车总风缸压力阈值是1000kPa，则当该设备的运行状态数据中包括的总风缸压力值大于1000kPa时，就会触发报警单元发出状态报警信息。

本实施例通过进一步获取机车的FIP总线上的运行状态数据，实现了机车在途实时分析预/报警，提前预知故障状态，减少段备机车故障率。

一些实施例中，所述方法还包括：

对所述运行状态数据按照预定的第二数据格式进行封装，并将封装结果存储为行车记录原始文件。该机车行车记录文件在本实施例中可选的，存储为BIN文件。其中按照预定的第二数据格式进行封装，并将封装结果存储为行车记录原始文件过程中，该第二数据格式在本实施例中是指BIN文件格式，即按照BIN文件格式对运行状态数据进行封装和存储。其封装和存储的过程前述按照第一数据格式对消息事件数据进行封装和存储过程相似，不同的是对运行状态数据的封装和存储为是周期性，而消息事件数据的封装和存储是随时随机进行的。

一些实施例中，所述方法还包括：

从所述Context特征变量中筛选出其编号与所述常值故障代码对应的 Context特征变量，并将筛选出的所述Context特征变量发生前后确定条数的所述Context特征变量按照预定的第三数据格式进行封装，并将封装结果存储故障特征变量点播文件。该故障特征变量点播文件在本实施例中可选地，存储为FLT文件。

一些实施例中，所述方法还包括：

将所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件、所述故障特征变量点播文件、所述报警信息、所述轴报数据文件和所述视频数据文件进行数据打包。

通过无线通信网络将所述综合数据包上传至所述机车的云数据平台。

该实施中通过无线通信网络将所述综合数据包上传至所述机车的云数据平台，可有效避免采用USB接口下载数据对工作人员造成较大的工作负担，且在频繁使用USB插口的情况下，容易造成接口故障而无法机车入站段的短暂时间内完成数据下载工作。

具体的，在一些实施例中，所述通过无线通信网络将所述综合数据包上传至所述机车的云数据平台，包括：

通过4G模组与所述云数据平台建立VPN虚拟通道，使所述云数据平台可实时接收所述报警信息，或点播接收所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和所述故障特征变量点播文件中任一文件或多个文件的组合。

本实施中4G模组与所述云数据平台建立VPN虚拟通道，所述云数据平台可实时接收所述报警信息或点播接收所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和所述故障特征变量点播文件中任一文件或多个文件的组合。也可提前预知故障状态，在途实时分析预警，以方便为故障分析提供更及时的数据支持，减少段备机车故障率。

具体的，在一些实施例中，所述方法还包括：

在所述机车入站段后，通过5G通信模块自动上传所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和/或所述故障特征变量点播文件到所述云数据平台。

在所述机车入站段后，通过5G通信模块自动上传所述事件记录原始文件，是指对一些大数量文件，通过4G模组在途传输有困难时，就在机车入站段后，利用5G高带宽、高速率，又会受传输距离限制的特点，选择将大数量文件机在站段通过5G通信模块自动上传。

本申请实施例的第二方面提供了一种电子设备，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现上述任一实施例所述的方法。

实施例3

本申请实施例的第三方面提供了一种用于机车的数据处理装置。

图3是本申请实施例3的装置结构框图示意图及其使用场景示意图。

如图3所示，具体的，一种用于机车的数据处理装置，包括：

消息事件数据采集单元，用于获取所述机车的FIP总线上消息事件数据，每条所述消息事件数据至少包括一个事件代码；

代码匹配单元，其与所述消息事件数据采集单元相连接，用于将每条所述消息事件数据中的所述事件代码与预先设定的常值故障代码进行匹配，并筛选出匹配命中的所述消息事件数据；

数据解析存储单元，其与所述代码匹配单元相连接，用于对匹配命中的所述消息事件数据进行解析，并将解析结果存储为事件记录过程文件；

第一封装存储单元，其与所述消息事件数据采集单元相连接，用于对所述消息事件数据按照预定的第一数据格式进行封装，并将封装结果存储为事件记录原始文件。

一些实施例中，所述装置还包括：

运行状态数据采集单元，用于从所述FIP总线上获取所述机车的多个设备的运行状态数据，所述运行状态数据至少包括所述机车的一个设备实时记录的一个模拟量、数字量或Context特征变量；

故障预警单元，其与所述运行状态数据采集单元相连接，用于当所述模拟量、数字量或Context特征变量超出相应的设定阈值时，发出状态报警信息；

第二封装存储单元，其与所述运行状态数据采集单元相连接，用于对所述运行状态数据按照预定的第二数据格式进行封装，并将封装结果存储为行车记录原始文件。

一些实施例中，所述装置还包括：

Context特征变量筛选单元，其与所述运行状态数据采集单元相连接，用于从所述Context特征变量中筛选出其编号与所述常值故障代码对应的 Context特征变量；

第三封装存储单元，其与所述Context特征变量筛选单元相连接，用于筛选出的所述Context特征变量发生前后确定条数的所述Context特征变量按照预定的第三数据格式进行封装，并将封装结果存储故障特征变量点播文件。

一些实施例中，所述装置还包括：

轴报数据文件记录单元，其与所述机车的车载6A系统相连接，用于记录所述机车的走行部轴报数据文件；

多路视频文件记录单元，其与所述机车的车载6A系统相连接，用于记录所述机车的多路视频数据文件。

一些实施例中，所述装置还包括：

数据打包单元，其与所述数据解析存储单元，所述第一封装存储单元、所述第二封装存储单元、所述第三封装存储单元和所述故障预警单元相连接，用于将所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和所述故障特征变量点播文件、所述报警信息、所述轴报数据文件和所述视频数据文件进行数据打包，生成综合数据包；

数据传输单元，其通过无线通信网络与所述机车的云数据平台相连接，用于将所述综合数据包上传至所述云数据平台。

远程参数配置单元，其与所述数据传输单元相连接，用于远程配置所述常值故障代码，以及所述常值故障代码所对应的Context特征变量的编号。

一些实施例中，所述数据传输单元包括：

4G模组，其与所述云数据平台通过VPN虚拟通道相连接，用于使所述云数据平台实时接收所述报警信息，或点播接收所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和所述故障特征变量点播文件中任一文件或多个文件的组合；

5G通信模块，其与所述云数据平台通过5G智能网关自动连接，用于在所述机车入站段后，自动上传所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和/或所述故障特征变量点播文件到所述云数据平台；

图4是本申请实施例3的装置接口示意图。

如图4所示，一些实施例中，所述装置还包括：

FIP网卡，其与所述机车的FIP总线相连接，用于通过所述消息事件数据采集单元和所述运行状态数据采集单元采集所述FIP总线上各通信端口间传输的消息事件数据和运行状态数据；

以太网接口，其与所述机车的6A系统通过以太网相连接，用于周期性转储所述6A系统中的机车走行部轴报数据文件及多路视频文件；

USB转储接口,用于人工下载所述综合数据包；

RS485接口，其与所述故障预警单元相连接，用于外接多路声光报警器，并通过所述故障预警单元的所述状态报警信息触发所述多路声光报警器报警。

图5是本申请实施例3的装置硬件板卡连接示意图。

如图5所示，一种用于机车的数据处理装置，包括：

FPGA主处理器；

FIP总线控制器，其与所述FPGA主处理器通过并行总线连接，用于实时采集所述机车的FIP总线上的消息事件数据和/或运行状态数据；

以太网总线控制器，其与所述FPGA主处理器通过串行总线连接，用于连接车载6A系统，获取机车轴报及视频数据，和/或连接车载5G智能网关，实现采集的所述消息事件数据和/或运行状态数据的转发；

动态存储器，其与所述FPGA主处理器通过串行总线连接，用于实时存储通过封装所述消息事件数据形成的事件记录原始文件和事件记录过程文件，以及通过封装所述运行状态数据形成的行车记录原始文件和故障特征变量点播文件，以及封装所述机车轴报和视频数据形成的轴报文件及视频文件；

静态存储器，其与所述动态存储器相连接，用于实现所述动态存储器中的数据转存储；

4G模组，其与所述机车的云数据平台通过VPN虚拟通道相连接，用于机车在途工况下建立车地实时无线通信，双向交互实时传输机车运行状态、故障信息，以及获取所述故障特征变量点播文件的点播信息；

5G通信模块，其与所述云数据平台通过5G智能网关自动连接，用于在所述机车入站段后，自动上传所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和/或所述故障特征变量点播文件到所述云数据平台。

一些实施例中，可选的，所述动态存储器为2G的DDR3内存条，所述静态存储器为32G的EMMC多媒体卡。

一些实施例中，所述装置还包括：

RS485通信接口，用于通信连接声光报警器，所述声光报警器设置于所述机车的司机室的；

USB接口，用于所述机车入站段后与外接U盘进行数据文件的交换；

RS232调试接口，用于实现所述数据处理装置的参数配置。

所述RS232调试接口可通过所述4G模组进行无线通过连接，实现数据处理装置的远程参数配置。

应当理解的是，本申请的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本申请的原理，而不构成对本申请的限制。因此，在不偏离本申请的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。此外，本申请所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种用于机车的数据处理装置，其特征在于，包括：

消息事件数据采集单元，用于获取所述机车的FIP总线上消息事件数据，每条所述消息事件数据至少包括一个事件代码；

代码匹配单元，其与所述消息事件数据采集单元相连接，用于将每条所述消息事件数据中的所述事件代码与预先设定的常值故障代码进行匹配，并筛选出匹配命中的所述消息事件数据；

数据解析存储单元，其与所述代码匹配单元相连接，用于对匹配命中的所述消息事件数据进行解析，并将解析结果存储为事件记录过程文件；

第一封装存储单元，其与所述消息事件数据采集单元相连接，用于对所述消息事件数据按照预定的第一数据格式进行封装，并将封装结果存储为事件记录原始文件。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

运行状态数据采集单元，用于从所述FIP总线上获取所述机车的多个设备的运行状态数据，所述运行状态数据至少包括所述机车的一个设备实时记录的一个模拟量、数字量或Context特征变量；

故障预警单元，其与所述运行状态数据采集单元相连接，用于当所述模拟量、数字量或Context特征变量超出相应的设定阈值时，发出状态报警信息；

第二封装存储单元，其与所述运行状态数据采集单元相连接，用于对所述运行状态数据按照预定的第二数据格式进行封装，并将封装结果存储为行车记录原始文件。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

Context特征变量筛选单元，其与所述运行状态数据采集单元相连接，用于从所述Context特征变量中筛选出其编号与所述常值故障代码对应的Context特征变量；

第三封装存储单元，其与所述Context特征变量筛选单元相连接，用于筛选出的所述Context特征变量发生前后确定条数的所述Context特征变量按照预定的第三数据格式进行封装，并将封装结果存储故障特征变量点播文件。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

轴报数据文件记录单元，其与所述机车的车载6A系统相连接，用于记录所述机车的走行部轴报数据文件；

多路视频文件记录单元，其与所述机车的车载6A系统相连接，用于记录所述机车的多路视频数据文件。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

数据打包单元，其与所述数据解析存储单元，所述第一封装存储单元、所述第二封装存储单元、所述第三封装存储单元和所述故障预警单元相连接，用于将所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和所述故障特征变量点播文件、所述报警信息、所述轴报数据文件和所述视频数据文件进行数据打包，生成综合数据包；

数据传输单元，其通过无线通信网络与所述机车的云数据平台相连接，用于将所述综合数据包上传至所述云数据平台；

远程参数配置单元，其与所述数据传输单元相连接，用于远程配置所述常值故障代码，以及所述常值故障代码所对应的Context特征变量的编号。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述数据传输单元包括：

4G模组，其与所述云数据平台通过VPN虚拟通道相连接，用于使所述云数据平台实时接收所述报警信息，或点播接收所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和所述故障特征变量点播文件中任一文件或多个文件的组合；

5G通信模块，其与所述云数据平台通过5G智能网关自动连接，用于在所述机车入站段后，自动上传所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和/或所述故障特征变量点播文件到所述云数据平台。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

FIP网卡，其与所述机车的FIP总线相连接，用于通过所述消息事件数据采集单元和所述运行状态数据采集单元采集所述FIP总线上各通信端口间传输的消息事件数据和运行状态数据；

以太网接口，其与所述机车的6A系统通过以太网相连接，用于周期性转储所述6A系统中的机车走行部轴报数据文件及多路视频文件；

USB转储接口,用于人工下载所述综合数据包；

RS485接口，其与所述故障预警单元相连接，用于外接多路声光报警器，并通过所述故障预警单元的所述状态报警信息触发所述多路声光报警器报警。

8.一种用于机车的数据处理装置，其特征在于，包括：

FPGA主处理器；

FIP总线控制器，其与所述FPGA主处理器通过并行总线连接，用于实时采集所述机车的FIP总线上的消息事件数据和/或运行状态数据；

以太网总线控制器，其与所述FPGA主处理器通过串行总线连接，用于连接车载6A系统，获取机车轴报及视频数据，和/或连接车载5G智能网关，实现采集的所述消息事件数据和/或运行状态数据的转发；

动态存储器，其与所述FPGA主处理器通过串行总线连接，用于实时存储通过封装所述消息事件数据形成的事件记录原始文件和事件记录过程文件，以及通过封装所述运行状态数据形成的行车记录原始文件和故障特征变量点播文件，以及封装所述机车轴报和视频数据形成的轴报文件及视频文件；

静态存储器，其与所述动态存储器相连接，用于实现所述动态存储器中的数据转存储；

4G模组，其与所述机车的云数据平台通过VPN虚拟通道相连接，用于机车在途工况下建立车地实时无线通信，双向交互实时传输机车运行状态、故障信息，以及获取所述故障特征变量点播文件的点播信息；

5G通信模块，其与所述云数据平台通过5G智能网关自动连接，用于在所述机车入站段后，自动上传所述事件记录原始文件、所述事件记录过程文件、所述行车记录原始文件和/或所述故障特征变量点播文件到所述云数据平台。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

RS485通信接口，用于通信连接声光报警器，所述声光报警器设置于所述机车的司机室的，

USB接口，用于所述机车入站段后与外接U盘进行数据文件的交换；

RS232调试接口，用于实现所述数据处理装置的参数配置。

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