一种列控中心及轨道电路通信的云终端实现方法及系统 |
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| 申请号 | CN202410027757.3 | 申请日 | 2024-01-08 | 公开(公告)号 | CN118018571A | 公开(公告)日 | 2024-05-10 |
| 申请人 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司; | 发明人 | 孙宝云; 王华超; 解峰; 孙国营; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种列控中心及轨道 电路 通信的 云 终端实现方法及系统，方法包括：通过第一云终端模 块 模拟实现列控中心与轨道电路之间的通信功能；通过第二云终端模块模拟列控中心功能；通过第一云终端模块的第一 接口 与真实列控中心连接，实现对真实列控中心的功能测试；通过第一云终端模拟的第二接口与第二云终端模块连接实现对轨道电路通信功能的测试。本发明的列控中心及轨道电路通信的云终端实现方法及系统，将通信功能通过云端远程实现，通信数据云端交互，云端存储，云端调用，故障植入测试简单快捷、测试效率高。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种列控中心及轨道电路通信的云终端实现方法，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种列控中心及轨道电路通信的云终端实现方法及系统技术领域[0001] 本发明属于轨道交通设备测试技术领域，特别涉及一种列控中心及轨道电路通信的云终端实现方法及系统。 背景技术[0002] ZPW‑200A轨道电路系统为了实现与列控中心接口通信，采用计算机编码控制。ZPW‑2000A轨道电路的发送器和接收器增加了用于控制的CAN总线通信接口。发送器接收列控中心发送的编码命令，并根据编码命令，产生相应的移频信号。接收器将判决结果—轨道继电器状态，直接通过CAN总线，发送给列控中心，作为列车运行控制编码的依据。如图1所示，通信接口板作为轨道电路CAN总线通信接口，实现列控中心与轨道电路发送器和接收器之间的通信，收集轨道电路设备监测信息发送给轨道电路监测维护终端。 [0003] 列控中心与轨道电路系统通信发送的编码信息很多种变化，作为轨道电路系统研发测试人员，要遍历各种正确编码信息下以及故障场景下轨道电路系统设备(通信接口板)的工作，如果轨道电路设备与目前现有真实的列控设备连接测试，那么针对每个测试案例都需要修改程序，耗时耗力、效率太低。针对发送器与接收器的测试，也因为多样的编码信息存在同样的问题。另外轨道电路监测维护端记录存储通信数据需要庞大的硬件存储功能，成本高，使用不便捷。 [0004] 现阶段通用的方法是根据测试需求编写模拟列控中心发码程序将其下载进通信板卡实现模拟CAN通信从而对通信接口板进行测试；根据测试需求不断修改通信接口板程序，从而实现发送器与接收器的测试。该方案的缺点是： [0005] 1、硬件实时可控性不强，编码信息数量多，程序不断修改过程复杂； [0006] 2、故障植入测试复杂多变，费时费力，不方便应用 [0007] 3、人工投入量大； [0008] 4、效率低，不适应自动化测试； [0009] 5、缺少记录监测诊断功能 [0010] 因此，如何实现高效灵活的列控中心及轨道电路通信测试，是亟待解决的技术问题。 发明内容[0011] 针对上述问题，本发明提供一种列控中心及轨道电路通信的云终端实现方法，包括： [0012] 通过第一云终端模块模拟实现列控中心与轨道电路之间的通信功能； [0013] 通过第二云终端模块模拟列控中心功能； [0014] 通过第一云终端模块的第一接口与真实列控中心连接，实现对真实列控中心的功能测试； [0015] 通过第一云终端模拟的第二接口与第二云终端模块连接实现对轨道电路通信功能的测试。 [0016] 进一步地，方法还包括： [0017] 通过第二云终端模块的第四接口与通信接口板连接，实现对轨道电路的功能测试。 [0018] 进一步地，方法包括： [0019] 通过第一云终端模块模拟实现通信接口板功能，实现列控中心和轨道电路通信的远程存储和控制。 [0020] 进一步地，方法包括： [0021] 第一云终端模块的第一接口连接真实列控中心，第三接口连接轨道电路； [0022] 第一云终端模块接收从真实列控中心发送的命令，并进行分析判断后，通过第三接口发送到轨道电路； [0023] 第一云终端模块还从轨道电路接收数据，进行判断分析后，发送数据到真实列控中心。 [0024] 进一步地，方法包括： [0025] 将第二云终端模块的第四接口连接通信接口板，通信接口板连接轨道电路，通过第二云终端模块，实现在远程云终端定义列控中心发送数据，根据配置和交互，对轨道电路或通信接口板进行测试。 [0026] 进一步地，方法包括： [0027] 通过第三云终端模块进行记录诊断监测，对通信数据进行采集、存储和分析。 [0028] 进一步地，方法包括： [0029] 通过第一云终端模块提供交互接口，实时接收用户命令和数据，进行交互式测试和故障植入测试。 [0030] 本发明还提供一种列控中心及轨道电路通信的云终端实现系统，包括： [0031] 第一云终端模块，用于模拟实现列控中心与轨道电路之间的通信功能； [0032] 第二云终端模块，用于模拟列控中心功能； [0033] 第一云终端模块的第一接口能够与真实列控中心连接，实现对真实列控中心的功能测试； [0034] 第一云终端模拟的第二接口能够与第二云终端模块连接，实现对轨道电路通信功能的测试。 [0035] 进一步地，通过第一云终端模块模拟通信接口板功能，实现列控中心和轨道电路通信的远程存储、控制。 [0036] 进一步地，在第一云终端模块设置至少三个接口：第一接口、第二接口和第三接口； [0037] 第一接口用于连接真实列控中心； [0038] 第二接口用于连接第二云终端模块； [0039] 第二云终端模块实现为云终端模拟列控中心系统； [0040] 第三接口用于连接轨道电路； [0041] 第一云终端模块用于实现对轨道电路、列控中心以及二者通信功能的测试。 [0042] 进一步地，第三接口包括多个CAN总线接口，分别用于连接轨道电路接收器和发送器的不同CAN总线。 [0043] 进一步地，第二云终端模块包括第四接口和第五接口； [0044] 第五接口用于与第一云终端模块的第二接口连接； [0045] 第四接口用于与通信接口板连接； [0046] 第二云终端模块能够实现对通信接口板和轨道电路以及通信功能的测试。 [0047] 本发明的列控中心及轨道电路通信的云终端实现方法及系统，将通信功能通过云端远程实现，通信数据云端交互，云端存储，云端调用，不需要不断修改测试程序，只需要配置通信数据就可以自动化测试。故障植入测试简单快捷、测试效率大大提高。并能够实现测试结果展示的简单化、可视化，语音播报化。测试过程中可以实时修改测试条件并记录测试结果，并通过记录的测试数据随时监测测试结果是否符合预期，最后记录的测试数据也可以根据需要选择通过数字、图形、语音展示出来，方便观测结果。提供了实时操作的接口，能够解决软件控硬件解决周期不可控的问题。并能实现软件结合硬件测试，实现配置、调整信息的实时性。采用云端实现，保障硬件多CPU比较校验通信信息的情况下，软件也比较并记录，保证设备研发运行及测试结果的准确性、严谨性。 [0048] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。 附图说明[0049] 为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。 [0050] 图1示出了根据现有技术的列控中心与轨道电路通信系统结构示意图； [0051] 图2示出了根据本发明实施例的一种列控中心及轨道电路通信的云终端实现系统的结构示意图； [0052] 图3示出了根据本发明实施例的列控中心及轨道电路通信的云终端实现系统的结构示意图。 具体实施方式[0053] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。 [0054] 列控中心与轨道电路系统设备的通信相当于是一个指挥端，为提高对列控中心、轨道电路以及双方通信测试的便利性，本发明实施例提供一种列控中心及轨道电路通信的云终端实现方法及系统。将列控中心与轨道电路的通信构建成云端远程控制的数字化设备，减少庞大的硬件设备，节省空间。不失一般性地，本发明实施例的列控中心及轨道电路通信的云终端实现方法能够通过列控中心及轨道电路通信的云终端实现系统实现，但不限于此系统。 [0055] 本发明实施例的列控中心及轨道电路通信的云终端实现方法包括： [0056] 通过第一云终端模块模拟实现列控中心与轨道电路之间的通信功能； [0057] 通过第二云终端模块模拟列控中心功能；其中，列控中心功能包括：根据调度命令、进度状态、线路参数等产生进路及临时限速等相关控车信息。通过有源应答器及轨道电路把控车信息传送给列车。本发明实施例中，模拟列控中心功能是指根据测试和通信需要模拟全部或部分现有技术中的列控中心的功能。 [0058] 通过第一云终端模块的第一接口与真实列控中心连接，实现对真实列控中心的功能测试； [0059] 通过第一云终端模拟的第二接口与第二云终端模块连接实现对轨道电路通信功能的测试。 [0060] 进一步地，还包括：通过第二云终端模块的第四接口与通信接口板连接，实现对轨道电路的功能测试。 [0061] 其中，通过第一云终端模块模拟实现通信接口板功能，实现列控中心和轨道电路通信的远程存储、控制。 [0062] 第一云终端模块包括至少三个接口：第一接口、第二接口和第三接口。第一接口用于连接真实列控中心，第二接口用于连接第二云终端模块。不失一般性地，第二云终端模块实现为云终端模拟列控中心系统。第三接口用于连接轨道电路。第三接口包括多个CAN总线接口，能够分别用于连接轨道电路接收器和发送器的不同CAN总线。本发明实施例中的真实列控中心是指轨道交通应用的常规列控中心系统，区别于通过远程终端模拟实现的列控中心系统。 [0063] 通过第一云终端模块能够实现对轨道电路、列控中心以及二者通信功能的测试。 [0064] 第二云终端模块包括第四接口和第五接口。通过第五接口与第一云终端模块(对接第二接口)连接，通过第四接口与通信接口板连接。第二云终端模块能够实现对通信接口板和轨道电路以及通信功能的测试。 [0065] 在一个场景中，第一云终端模块的第一接口连接真实列控中心，第三接口连接轨道电路，具体包括连接发送器和接收器。第一云终端模块相当于通信接口板的角色。第一云终端模块接收从真实列控中心发送的命令，并进行分析判断后，通过第三接口发送到轨道电路。第一云终端模块还从轨道电路接收数据，进行判断分析后，发送数据到真实列控中心。通过云终端实现通信接口板的功能，能够充分利用云终端强大的计算和存储功能，灵活地提供用于分析不同通信场景、通信数据，不需要针对不同的测试场景将程序传输到通信接口板中。一方面能够针对列控中心的指定功能进行测试，另一方面，能够对列控中心与轨道电路的通信功能进行测试。 [0066] 在一个场景中，第一云终端模块的第二接口连接第二云终端模块，即云终端模拟列控中心系统。第一云终端模块的第三接口连接轨道电路。第一云终端模块相当于通信接口板的功能。通过第二云终端模块，实现在远程云终端定义列控中心发送数据，从而更加灵活地、可定制的对通信功能和轨道电路进行测试。第一云终端模块实现轨道电路和第二云终端模块的双向通信控制：从第二云终端模块接收数据，进行判断分析后，发送到轨道电路；从轨道电路接收数据，进行判断分析后，发送到第二云终端模块。 [0067] 在一个场景中，第二云终端模块的第四接口连接通信接口板，通信接口板连接轨道电路。通过第二云终端模块，实现在远程云终端定义列控中心发送数据，从而更加灵活地、可定制的对通信功能、轨道电路和通信接口板进行测试。根据配置和交互，可以有针对性地对其中一个环节的设备，如轨道电路或通信接口板进行测试，此时，需要确保另一环节的设备可靠，从而实现测试目标设备的真实环境模拟测试。 [0068] 本发明实施例采用两级云终端模块分别模拟通信接口板和列控中心，能够根据测试对象和场景进行切换适配，软件结合硬件测试，能够实现配置和调整信息，充分利用了云端的硬件设备和计算能力。 [0069] 进一步地，方法还包括：通过第三云终端模块(云终端记录模块)进行记录诊断监测，能够对通信数据进行采集、存储和分析。第三云终端记录模块采集CAN通信总线数据，包括列控中心与第一云终端模块之间的通信数据，进行云端存储和云端分析诊断。采用云终端进行通信数据记录，容量大，分析速度快，几乎不影响第一云终端模块的通信功能，在硬件多CPU比较校验通信信息的情况下，软件也比较并记录，从而保证设备研发运行及测试结果的准确性、严谨性。 [0070] 本发明实施例中，第一云终端模块还提供交互接口，能够实时接收用户命令和数据，进行交互式测试和故障植入测试，测试工程更加灵活敏捷。不失一般性地，交互接口设置为可视化接口，提供图形人机交互界面以及语音播报。通过交互接口，能够实时修改测试条件并记录测试结果，并通过记录的测试数据随时监测测试结果是否符合预期，最后记录的测试数据也可以根据需要选择通过数字、图形、语音展示出来，方便观测结果。交互接口提供了实时操作功能，通过软件控硬件，解决了周期不可控的问题。 [0071] 基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种列控中心及轨道电路通信的云终端实现系统，如图2所示，系统包括： [0072] 第一云终端模块，用于模拟实现列控中心与轨道电路之间的通信功能； [0073] 第二云终端模块，用于模拟列控中心功能； [0074] 第一云终端模块的第一接口能够与真实列控中心连接，实现对真实列控中心的功能测试； [0075] 第一云终端模拟的第二接口能够与第二云终端模块连接，实现对轨道电路通信功能的测试。 [0076] 其中，第一云终端模块用于通信接口板功能，实现列控中心和轨道电路通信的远程存储、控制。 [0077] 在第一云终端模块设置至少三个接口：第一接口、第二接口和第三接口。第一接口用于连接真实列控中心，第二接口用于连接第二云终端模块。不失一般性地，第二云终端模块实现为云终端模拟列控中心系统。第三接口用于连接轨道电路。第三接口包括多个CAN总线接口，能够分别用于连接轨道电路接收器和发送器的不同CAN总线。本发明实施例中的真实列控中心是指轨道交通应用的常规列控中心系统，区别与通过远程终端模拟实现的列控中心系统。 [0078] 通过第一云终端模块能够实现对轨道电路、列控中心以及二者通信功能的测试。 [0079] 第二云终端模块包括第四接口和第五接口。通过第五接口与第一云终端模块(对接第二接口)连接，通过第四接口与通信接口板连接。第二云终端模块能够实现对通信接口板和轨道电路以及通信功能的测试。通过第二云终端模块的第四接口与通信接口板连接，实现对轨道电路的功能测试。 [0080] 示例性地，如图3所示，在云终端可以运行多个第二云终端模块，例如，云终端模拟列控(列控中心)A机和云终端模拟列控B机。第二云终端模块通过CAN总线(CANA、CANB、CANC总线)与运行在云终端的第一云终端模块连接，即云终端模拟通信接口板。在另外的实施例中，也可以采用真实通信接口板。即第二云终端模块通过CAN总线连接真实通信接口板。云终端模拟通信接口板或真实通信接口板通过CAN总线连接轨道电路。具体地，通过CAND1连接一个移频柜的主发送器和接收器，通过CANE1连接该移频柜的备发送器和接收器。通过CAND2连接该移频柜中的另一个主发送器和接收器，通过CANE2连接该移频柜中的另一个备发送器和接收器。图中“1\3\5\7”表示接收器的不同接口编号。 [0081] 进一步地，系统还包括：第三云终端模块(云终端记录模块)进行记录诊断监测，能够对通信数据进行采集、存储和分析。如图3所示，在云终端记录诊断所有CAN通信数据(包括CANA，CANB，CANC,CAND，CANE)。 [0082] 第一云终端模块还提供交互接口，能够实时接收用户命令和数据，进行交互式测试和故障植入测试，测试工程更加灵活敏捷。 [0083] 本发明实施例的列控中心及轨道电路通信的云终端实现系统各个模块的具体实现和优势，能够通过上述方法实施例获得，不再赘述。 [0084] 本发明实施例提出的模拟列控中心与模拟通信接口板的研发应用测试云终端采用模块化(实现功能的可拆分化)、云存储、可视化、可实时性操作、可语音控制的集开发应用测试记录监测诊断的研发应用测终端，其可与现有真实轨道电路和列控中心软硬件设备相结合而进行优势互补的全方位研发应用测试。 [0085] 轨道电路监测维护端记录存储通信数据需要庞大的硬件存储功能，成本高，使用不便捷。通过构建为云存储，方便研发测试人员远程诊断数据，如果出现现场故障可以快速分析数据定位问题所在。云存储的实时记录数据的同时还可以监测预警数据。 [0086] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 |
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