CN103067213A - 数据记录*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数据记录***。该数据记录***包括MVB总线收发模块、CAN总线收发模块、总控模块、存储模块和接口模块，其中：MVB总线收发模块分别与MVB总线和总控模块双向连接，用于执行MVB总线与总控模块之间的数据接收和发送；CAN总线收发模块分别与CAN总线和所述总控模块双向连接，用于执行CAN总线与总控模块之间的数据接收和发送；总控模块用于对从MVB总线和CAN总线接收的数据按照预定标准进行筛选，并将符合预定标准的数据写入存储模块；接口模块与总控模块连接，用于通过所述总控模块获取存储模块所存储的数据并发送。根据本发明的数据记录***，能够实时从CAN总线和MVB总线提取所需数据。

Description

数据记录***

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种数据记录***。

背景技术

随着铁路跨越式发展的需要，CRH5、CRH2、HXD1等列车在国内主干线路上广泛地应用，国外先进的列车通信网络(TCN)控制技术已引入国内。同时我国的电力机车车辆也开始陆续采用TCN控制技术，即通过TCN网络解决现场所有信号的采集与控制等问题。

IEC61375-1《列车通信网络》(简称TCN标准)，是一项国际标准，也是我国铁路行业标准TB/T3035-2002。TCN标准定义了多功能车辆总线(MVB总线)和绞线式列车总线(WTB总线)两种形式，是为铁路行业这一特殊应用领域设计的现场总线标准，它制定了一个开放的通信***，从而使得各种铁道机车车辆能够相互联挂、不同厂商的设备能够互联。

控制器局域网络总线(CAN总线)是公认的最具发展前途的现场总线之一，ISO11898标准是它的国际标准。CAN总线标准遵循ISO/OSI模型，采用了其中的物理层、数据链路层和应用层。CAN总线是一种有效支持分布式控制和实时控制***的串行通信网络，具有突出的可靠性、实时性和灵活性。

随着MVB总线和CAN总线的广泛应用，目前很多铁道机车车辆的列车通信网络***都采用了以CAN总线和MVB总线共同组成的异构网络形式。因此，如何对CAN总线和MVB总线的数据进行实时处理，以从CAN总线和MVB总线提取所需数据，从而以利用这些数据进行故障状态及运行分析等具有重要的现实意义。

发明内容

本发明提供一种数据记录***，以实现实时从CAN总线和MVB总线提取所需数据。

本发明提供的数据记录***包括MVB总线收发模块、CAN总线收发模块、总控模块、存储模块和接口模块，其中：

所述MVB总线收发模块分别与MVB总线和总控模块双向连接，用于完成所述MVB总线与所述总控模块之间的数据接收和发送；

所述CAN总线收发模块分别与CAN总线和所述总控模块双向连接，用于完成所述CAN总线与所述总控模块之间的数据接收和发送；

所述总控模块用于对从所述MVB总线和所述CAN总线接收的数据按照预定标准进行筛选，并将符合所述预定标准的数据写入所述存储模块；

所述接口模块与所述总控模块连接，用于通过所述总控模块获取所述存储模块所存储的数据并发送。

根据本发明的数据记录***，由于实时从MVB总线和CAN总线上提取数据，按照预定规则执行数据筛选和格式转换等操作，对符合预定标准的数据进行存储，并通过接口模块提供给外部计算机进行后续分析，因此实现了对CAN总线和MVB总线进行实时处理以获取所需数据，为机车的故障状态及运行分析等提供了充分、可靠的依据及保障。

附图说明

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一简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明数据记录***的结构示意图。

图2为MVB总线收发模块的结构示意图。

图3为CAN总线收发模块的结构示意图。

具体实施方式

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、完整地描述，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作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。

图1为本发明数据记录***的结构示意图。如图1所示，该数据记录***包括MVB总线收发模块11、CAN总线收发模块12、总控模块13、存储模块14和接口模块15，其中：

MVB总线收发模块11分别与MVB总线和总控模块13双向连接，用于完成MVB总线与总控模块13之间的数据接收和发送；

CAN总线收发模块12分别与CAN总线和总控模块13双向连接，用于完成CAN总线与总控模块13之间的数据接收和发送；

总控模块13用于对从所述MVB总线和所述CAN总线接收的数据按照预定标准进行筛选，并将符合所述预定标准的数据写入所述存储模块14；

接口模块15与总控模块13连接，用于通过总控模块13获取所述存储模块14所存储的数据并发送。

上述实施例的数据记录***例如应用在机车的牵引变流器中，其与MVB总线和CAN总线相挂接，通过MVB总线和CAN总线接收机车驾驶员发出的指令及机车运行状态信息等，并且还可通过MVB总线和CAN总线向与总线连接的其他设备发送牵引变流器的运行信息等MVB数据和CAN数据。

具体地，MVB总线收发模块11与总控模块13能通过数据地址总线连接，CAN总线收发模块12与总控模块13通过总控模块专用接口连接，存储模块14与总控模块13通过串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)连接，接口模块15与总控模块13通过总控模块13自带的串口连接。其中，总控模块13为数据记录***的核心，负责控制MVB总线收发模块11和CAN总线收发模块12进行MVB数据及CAN数据的收发，并从所接收的MVB数据及CAN数据中筛选所有需要保存的数据并保存以进行后续分析，例如当该数据记录***应用在牵引变流器中时，总控模块13筛选与牵引变流器控制相关的数据，例如牵引控制参数等。优选地，总控模块13可包括MVB总控单元和CAN总控单元。

图2为MVB总线收发模块的结构示意图。如图1和图2所示，MVB总线收发模块11包括顺次双向连接的MVB编解码器21、MVB协议控制器22和MVB总线驱动器23，并且MVB总线驱动器23直接与MVB总线双向连接，且MVB编解码器21与总控模块13双向连接。

MVB总线驱动器23从MVB总线提取MVB数据并发送至MVB协议控制器21；

MVB协议控制器22对从MVB总线驱动器23接收的MVB数据进行隔离，例如为电压隔离。其中，由于MVB总线通常处于高频环境，导致MVB总线上所传送的数据携带有干扰信息，因此通过隔离操作来滤除该MVB数据所携带的干扰信息。MVB协议控制器22在对MVB数据进行隔离处理后发送至MVB编码器21；

MVB编解码器21对从MVB协议控制器22接收的MVB数据进行格式转换，以将MVB总线上所传送的MVB数据转换为总控模块可识别的数据格式；此外，由于MVB总线与大量设备相连，所以MVB总线上传送的MVB数据量极为庞大，MVB编码器21还需根据需要对经格式转换的数据进行初次筛选，例如为筛选出某些指定端口所发送的MVB数据。具体地，MVB编码器21对经格式转换的数据进行端口识别，例如识别某一数据由与MVB总线连接的哪个设备端口所发送的。其中，MVB编解码器21中可预置一个端口列表，该端口列表中存储有需发送至总控模块的数据的端口信息。MVB编解码器21在进行端口识别过程中，将其发送端口与该端口列表中所存储的端口信息相匹配的数据发送至总控模块13。

总控模块13，例如为总控模块13的MVB总控单元，接收MVB编解码器21发送的数据后，还根据预定标准对其进行二次筛选，以筛选出符合预定类型的数据写入存储模块14，例如与该数据记录***所在机车设备的控制信息相关数据。此外，总控模块13还可将所筛选出的符合预定类型的数据发送至CAN总线收发模块12，以使CAN总线收发模块在对这些数据进行格式转换后通过CAN总线发送至与CAN总线连接的其他设备。

图3为CAN总线收发模块的结构示意图。如图1和图3所示，CAN总线收发模块12包括CAN协议控制器31和CAN总线驱动器32，并且CAN总线驱动器32直接与CAN总线双向连接，且CAN协议控制器31与总控模块13双向连接。

CAN总线驱动器32从CAN总线提取CAN数据并发送至CAN协议控制器31；

CAN协议控制器31对从CAN总线驱动器32接收的CAN数据进行格式转换，以将CAN总线上所传送的CAN数据格式转换为总控模块13可识别的数据格式，并发送至总控模块13。

总控模块13，例如为总控模块13的CAN总控单元，接收CAN协议控制器31发送的数据后，由于CAN总线为现场总线，其上所传送的CAN数据通常与数据记录***所在设备相关，并且数据量较小，因此总控模块13通常无需对从CAN协议控制器31接收的数据进行筛选，即将全部从CAN总线提取的数据均写入存储模块14。此外，总控模块13还可将这些数据发送至MVB总线收发模块12，以使MVB总线收发模块在对这些数据进行格式转换后通过MVB总线发送至与MVB总线连接的其他设备。

此外，接口模块15用于实现通过外部计算机对数据记录***的存储模块14进行读写操作。例如，故障分析员可向外部计算机(Personal Computer，PC)输入数据读请求，该数据读请求通过接口模块15传送至总控模块13，以使总控模块13响应该数据读请求从存储模块14中读取相应数据并经由接口模块15返回至外部PC。

根据上述实施例的数据记录***，由于实时从MVB总线和CAN总线上提取数据，按照预定规则执行数据筛选和格式转换等操作，对符合预定标准的数据进行存储，并通过接口模块提供给外部计算机进行后续分析，因此实现了对CAN总线和MVB总线进行实时处理以获取所需数据，为机车的故障状态及运行分析等提供了充分、可靠的依据及保障。

进一步地，在上述实施例的数据记录***中，所述MVB总线收发模块、所述CAN总线收发模块、所述总控模块、所述存储模块和所述接口模块集成设置在3U型号的印刷电路板上。

进一步地，在上述实施例的数据记录***中，所述预定格式为FAT32文件***格式，相应地，所述接口模块为RS232模块。

根据上述实施例的数据记录***，总控芯片直接将需要保存的数据按照计算机能够识别的格式写入存储模块，并且由于采用了RS232接口模块，能够当外部计算机与该RS232接口模块连接时，可方便地通过串口读取存储模块中的数据，以进行分析。

进一步地，在上述实施例的数据记录***中，所述RS232模块还用于通过串口调试助手对所述存储模块进行数据管理。

根据上述实施例的数据记录***，RS232模块可方便地对存储模块进行数据管理及读/写操作等，为数据分析提供了便利。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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范围。

Claims (8)

1.一种数据记录***，其特征在于，包括多功能车辆总线收发模块、控制器局域网络总线收发模块、总控模块、存储模块和接口模块，其中：

所述多功能车辆总线收发模块分别与多功能车辆总线和总控模块双向连接，用于完成所述多功能车辆总线与所述总控模块之间的数据接收和发送；

所述控制器局域网络总线收发模块分别与控制器局域网络总线和所述总控模块双向连接，用于完成所述控制器局域网络总线与所述总控模块之间的数据接收和发送；

所述总控模块用于对从所述多功能车辆总线和所述控制器局域网络总线接收的数据按照预定标准进行筛选，并将符合所述预定标准的数据写入所述存储模块；

所述接口模块与所述总控模块连接，用于通过所述总控模块获取所述存储模块所存储的数据并发送。

2.根据权利要求1所述的数据记录***，其特征在于，所述多功能车辆总线收发模块还用于对在所述多功能车辆总线与所述总控模块之间传送的数据进行隔离处理和格式转换处理。

3.根据权利要求1所述的数据记录***，其特征在于，所述控制器局域网络总线收发模块还用于对在所述控制器局域网络总线与所述总控模块之间传送的数据进行格式转换处理。

4.根据权利要求1至3任一所述的数据记录***，其特征在于，所述多功能车辆总线收发模块还用于在从所述多功能车辆总线接收数据之后、且向所述总控模块发送之前，对所接收数据进行端口识别，并将预定端口发送的数据发送至所述总控模块。

5.根据权利要求1至3任一所述的数据记录***，其特征在于，所述多功能车辆总线收发模块、所述控制器局域网络总线收发模块、所述总控模块、所述存储模块和所述接口模块集成设置在3U型号的印刷电路板上。

6.根据权利要求1至3任一所述的数据记录***，其特征在于，所述预定格式为FAT32文件***格式，相应地，所述接口模块为RS232模块。

7.根据权利要求6所述的数据记录***，其特征在于，所述RS232模块还用于通过串口调试助手对所述存储模块进行数据管理。

8.根据权利要求1至3任一所述的数据记录***，其特征在于，所述总控模块包括：

多功能车辆总线总控单元，用于对通过所述多功能车辆总线收发模块从所述多功能车辆总线接收的数据按照预定数据类型进行筛选，将符合所述预定数据类型的数据写入所述存储模块，并发送至所述控制器局域网络总线收发模块，以使所述控制器局域网络总线收发模块对所述数据进行格式转换并向所述控制器局域网络总线发送；

控制器局域网络总控单元，用于对通过所述控制器局域网络总线收发模块从所述控制器局域网络总线接收的全部数据写入所述存储模块，并发送至多功能车辆总线收发模块，以使所述多功能车辆总线收发模块对所述数据进行格式转换并向所述多功能车辆总线发送。

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