CN105591774A - 数据处理方法、tcn备用网关设备及数据处理*** - Google Patents

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杜振环
王�锋
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Abstract

本发明提供一种数据处理方法、TCN备用网关设备及数据处理***，本发明数据处理方法，包括：TCN备用网关设备监测TCN主用网关设备发送的生命信号，TCN备用网关设备若判断获知在预设时间内生命信号未发生变化，则根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理，从而可以确保在TCN主用网关设备发生故障或其他情况导致TCN主用网关设备停止工作的情况下，由TCN备用网关设备接替TCN主用网关设备对接收的数据流进行转换处理，保证列车上的WTB设备与MVB设备之间的通信，确保列车的正常运行。

Description

数据处理方法、TCN备用网关设备及数据处理***
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据处理方法、TCN备用网关设备及数据处理***。
背景技术
列车通信网络(TrainCommunicationNetwork，简称TCN)作为中国铁路轨道车辆的网络通讯标准，在轨道交通领域中占有很大的比重。根据列车控制的特点，TCN网络包括两种现场总线：连接各个车厢的绞线式列车总线(WireTrainBus，简称WTB)和连接车内设备的多功能车辆总线(MultifunctionVehicleBus，简称MVB)。TCN标准定义的这两种形式的总线，制定了一个开放的通信***，从而使得各种类型的铁路机车车辆能够互相联挂，不同厂商生产的设备可以互联互通。
WTB网络与MVB网络是两个独立的通信子网，WTB负责列车车辆之间的数据通信，MVB负责车辆内部的数据通信。该两种网络他们采用不同的协议，并通过一个WTB节点连接，这个节点就是网关设备，网关设备负责两种协议的转换，也就是说，WTB网络通过网关设备与MVB网络进行通信，然而，当网关设备发生故障时，造成整车通讯功能中断，直接影响列车的正常运行。
发明内容
本发明提供一种数据处理方法、TCN备用网关设备及数据处理***，以解决现有技术中当网关设备发生故障时，造成整车通讯功能中断，直接影响列车的正常运行的问题。
本发明的第一个方面提供一种数据处理方法，包括：
TCN备用网关设备监测TCN主用网关设备发送的生命信号；
所述TCN备用网关设备若判断获知在预设时间内所述生命信号未发生变化，则根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理。
在上述数据处理方法的一个实施例中，所述根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理具体包括：
根据MVB协议，对获取的MVB设备的MVB数据流进行编码，并将编码后的MVB数据流传送到所述TCN备用网关设备的CPU板卡，通过所述CPU板卡接收所述编码后的MVB数据流并对所述编码后的MVB数据流进行解码，以获得解码后的MVB数据流，并将所述解码后的MVB数据流发送到WTB总线上，以使连接到WTB总线上的WTB设备获取所述MVB设备的MVB数据流。
在上述数据处理方法的一个实施例中，所述根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理具体包括：
根据WTB协议，对获取的WTB设备的WTB数据流进行编码，并将编码后的WTB数据流传送到所述TCN备用网关设备的CPU板卡，通过所述CPU板卡接收所述编码后的WTB数据流并对所述编码后的WTB数据流进行解码，获得解码后的WTB数据流，并将所述解码后的WTB数据流发送到MVB总线上，以使连接到MVB总线上的MVB设备获取所述WTB设备的WTB数据流。
本发明的第二个方面提供一种TCN备用网关设备，包括：
监测模块，用于监测TCN主用网关设备发送的生命信号；
处理模块，用于若判断获知在预设时间内所述生命信号未发生变化，则根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理。
在上述TCN备用网关设备的一个实施例中，所述处理模块，具体用于根据MVB协议，对获取的MVB设备的MVB数据流进行编码，并将编码后的MVB数据流传送到所述TCN备用网关设备的CPU板卡，通过所述CPU板卡接收所述编码后的MVB数据流并对所述编码后的MVB数据流进行解码，以获得解码后的MVB数据流，并将所述解码后的MVB数据流发送到WTB总线上，以使连接到WTB总线上的WTB设备获取所述MVB设备的MVB数据流。
在上述TCN备用网关设备的一个实施例中，所述处理模块，具体用于根据WTB协议，对获取的WTB设备的WTB数据流进行编码，并将编码后的WTB数据流传送到所述TCN备用网关设备的CPU板卡，通过所述CPU板卡接收所述编码后的WTB数据流并对所述编码后的WTB数据流进行解码，获得解码后的WTB数据流，并将所述解码后的WTB数据流发送到MVB总线上，以使连接到MVB总线上的MVB设备获取所述WTB设备的WTB数据流。
本发明的第三个方面提供一种数据处理***，包括TCN主用网关设备和上述任一项所述的TCN备用网关设备，所述TCN备用网关设备通过以太网线与所述TCN主用网关设备连接。
本发明提供的数据处理方法、TCN备用网关设备及数据处理***，通过TCN备用网关设备监测TCN主用网关设备发送的生命信号，所述TCN备用网关设备若判断获知在预设时间内所述生命信号未发生变化，则根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理，从而可以确保在TCN主用网关设备发生故障或其他情况导致TCN主用网关设备停止工作的情况下，由TCN备用网关设备接替TCN主用网关设备对接收的数据流进行转换处理，保证列车上的WTB设备与MVB设备之间的通信，确保列车的正常运行。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的数据处理方法的流程图；
图2为本发明实施例所提供的TCN备用网关设备200的结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的数据处理***300的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，图1为本发明实施例所提供的数据处理方法的流程图。该数据处理方法包括如下步骤：
S110、TCN备用网关设备监测TCN主用网关设备发送的生命信号。
S120、TCN备用网关设备若判断获知在预设时间内生命信号未发生变化，则根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理。
本实施例提供的数据处理方法，通过TCN备用网关设备监测TCN主用网关设备发送的生命信号，TCN备用网关设备若判断获知在预设时间内生命信号未发生变化，则根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理，从而可以确保在TCN主用网关设备发生故障或其他情况导致TCN主用网关设备停止工作的情况下，由TCN备用网关设备接替TCN主用网关设备对接收的数据流进行转换处理，保证列车上的WTB设备与MVB设备之间的通信，确保列车的正常运行。
进一步的，根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理具体可以通过如下方式实现：
根据MVB协议，对获取的MVB设备的MVB数据流进行编码，并将编码后的MVB数据流传送到CPU板卡，通过CPU板卡接收编码后的MVB数据流并对编码后的MVB数据流进行解码，以获得解码后的MVB数据流，并将解码后的MVB数据流发送到WTB总线上，以使连接到WTB总线上的WTB设备获取MVB设备的MVB数据流。
其中，TCN备用网关设备包括MVB板卡、WTB板卡和CPU板卡，MVB板卡和WTB板卡分别与CPU板卡连接，MVB板卡包括MVB协议控制器和MVB总线收发器，WTB板卡包括WTB协议控制器和WTB总线收发器。
MVB板卡是运行MVB链路软件的硬件平台，MVB板卡包括物理接口、编解码器、通信存储器、控制逻辑、VME接口等模块；MVB板卡为VME结构的MVB设备网卡，核心采用FPGA芯片。MVB协议控制器是车辆级网络通讯设计的专用芯片，负责MVB协议通信的功能，将要传输的MVB设备的运行数据、故障数据根据MVB网络协议进行编码，获得编码后的MVB数据流，MVB协议控制器将编码后的MVB数据流送到MVB总线收发器，由MVB总线收发器将编码后的MVB数据流发送到CPU板卡，CPU板卡对编码后的MVB数据流进行解码，获得解码后的MVB数据流，并将解码后的MVB数据流发送到WTB总线上，以使连接到WTB总线上的WTB设备获取MVB设备的MVB数据流。需要说明的是，CPU板卡可以对解码后的MVB数据流进行滤波操作，以去除奇异数据、边界数据，保证传输到WTB总线上的数据是车辆运行状态的真实反映。
WTB板卡可以为运行WTB链路软件的硬件平台，包括物理接口、编解码器、通信存储器、控制逻辑、VME接口等模块；WTB板卡为VME结构的WTB设备网卡，核心采用FPGA芯片。WTB协议控制器是列车级网络通讯设计的专用芯片，负责WTB协议通信的功能，将要传输的WTB设备的运行数据、故障数据转换成WTB网络协议规定的WTB数据流格式，送到WTB总线收发器，由WTB总线收发器将编码后的WTB数据流发送到CPU板卡，CPU板卡对编码后的WTB数据流进行解码，获得解码后的WTB数据流，并将解码后的WTB数据流发送到MVB总线上，以使连接到MVB总线上的MVB设备获取WTB设备的WTB数据流。需要说明的是，CPU板卡可以对解码后的WTB数据流进行滤波操作，以去除奇异数据、边界数据，保证传输到MVB总线上的数据是车辆运行状态的真实反映。
进一步的，根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理具体可以通过如下方式实现
根据WTB协议，对获取的WTB设备的WTB数据流进行编码，并将编码后的WTB数据流传送到CPU板卡，通过CPU板卡接收编码后的WTB数据流并对编码后的WTB数据流进行解码，获得解码后的WTB数据流，并将解码后的WTB数据流发送到MVB总线上，以使连接到MVB总线上的MVB设备获取WTB设备的WTB数据流。
如图2所示，图2为本发明实施例所提供的TCN备用网关设备200的结构示意图。本实施例提供的TCN备用网关设备，可以执行如图1所示方法实施例的技术方案。该TCN备用网关设备包括：监测模块210和处理模块220。
监测模块210用于监测TCN主用网关设备发送的生命信号；处理模块220用于若判断获知在预设时间内生命信号未发生变化，则根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理。
本实施例提供的TCN备用网关设备，通过TCN备用网关设备监测TCN主用网关设备发送的生命信号，TCN备用网关设备若判断获知在预设时间内生命信号未发生变化，则根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理，从而可以确保在TCN主用网关设备发生故障或其他情况导致TCN主用网关设备停止工作的情况下，由TCN备用网关设备接替TCN主用网关设备对接收的数据流进行转换处理，保证列车上的WTB设备与MVB设备之间的通信，确保列车的正常运行。
进一步的，处理模块220，具体用于根据MVB协议，对获取的MVB设备的MVB数据流进行编码，并将编码后的MVB数据流传送到CPU板卡，通过CPU板卡接收编码后的MVB数据流并对编码后的MVB数据流进行解码，以获得解码后的MVB数据流，并将解码后的MVB数据流发送到WTB总线上，以使连接到WTB总线上的WTB设备获取MVB设备的MVB数据流。
其中，需要说明的是，处理模块220可以通过部署在TCN备用网关设备上的MVB板卡、WTB板卡和CPU板卡实现，MVB板卡和WTB板卡分别与CPU板卡连接，MVB板卡包括MVB协议控制器和MVB总线收发器，WTB板卡包括WTB协议控制器和WTB总线收发器。
MVB板卡是运行MVB链路软件的硬件平台，MVB板卡包括物理接口、编解码器、通信存储器、控制逻辑、VME接口等模块；MVB板卡为VME结构的MVB设备网卡，核心采用FPGA芯片。MVB协议控制器是车辆级网络通讯设计的专用芯片，负责MVB协议通信的功能，将要传输的MVB设备的运行数据、故障数据根据MVB网络协议进行编码，获得编码后的MVB数据流，MVB协议控制器将编码后的MVB数据流送到MVB总线收发器，由MVB总线收发器将编码后的MVB数据流发送到CPU板卡，CPU板卡对编码后的MVB数据流进行解码，获得解码后的MVB数据流，并将解码后的MVB数据流发送到WTB总线上，以使连接到WTB总线上的WTB设备获取MVB设备的MVB数据流。需要说明的是，CPU板卡可以对解码后的MVB数据流进行滤波操作，以去除奇异数据、边界数据，保证传输到WTB总线上的数据是车辆运行状态的真实反映。
WTB板卡可以为运行WTB链路软件的硬件平台，包括物理接口、编解码器、通信存储器、控制逻辑、VME接口等模块；WTB板卡为VME结构的WTB设备网卡，核心采用FPGA芯片。WTB协议控制器是列车级网络通讯设计的专用芯片，负责WTB协议通信的功能，将要传输的WTB设备的运行数据、故障数据转换成WTB网络协议规定的WTB数据流格式，送到WTB总线收发器，由WTB总线收发器将编码后的WTB数据流发送到CPU板卡，CPU板卡对编码后的WTB数据流进行解码，获得解码后的WTB数据流，并将解码后的WTB数据流发送到MVB总线上，以使连接到MVB总线上的MVB设备获取WTB设备的WTB数据流。需要说明的是，CPU板卡可以对解码后的WTB数据流进行滤波操作，以去除奇异数据、边界数据，保证传输到MVB总线上的数据是车辆运行状态的真实反映。
处理模块220，具体用于根据WTB协议，对获取的WTB设备的WTB数据流进行编码，并将编码后的WTB数据流传送到CPU板卡，通过CPU板卡接收编码后的WTB数据流并对编码后的WTB数据流进行解码，获得解码后的WTB数据流，并将解码后的WTB数据流发送到MVB总线上，以使连接到MVB总线上的MVB设备获取WTB设备的WTB数据流。
图3为本发明实施例所提供的数据处理***300的结构示意图，包括数据处理***包括TCN主用网关设备310和TCN备用网关设备320，TCN备用网关设备320可以为上述实施例中提到的任意一个TCN备用网关设备，TCN备用网关设备320通过以太网线与TCN主用网关设备310连接。
该TCN备用网关设备320可以用于执行图1实施例所示的方法技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本实施例所提供的数据处理***，通过TCN备用网关设备监测TCN主用网关设备发送的生命信号，TCN备用网关设备若判断获知在预设时间内生命信号未发生变化，则根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理，从而可以确保在TCN主用网关设备发生故障或其他情况导致TCN主用网关设备停止工作的情况下，由TCN备用网关设备接替TCN主用网关设备对接收的数据流进行转换处理，保证列车上的WTB设备与MVB设备之间的通信，确保列车的正常运行。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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 (7)

1.一种数据处理方法，其特征在于，包括：
TCN备用网关设备监测TCN主用网关设备发送的生命信号；
所述TCN备用网关设备若判断获知在预设时间内所述生命信号未发生变化，则根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理具体包括：
根据MVB协议，对获取的MVB设备的MVB数据流进行编码，并将编码后的MVB数据流传送到所述TCN备用网关设备的CPU板卡，通过所述CPU板卡接收所述编码后的MVB数据流并对所述编码后的MVB数据流进行解码，以获得解码后的MVB数据流，并将所述解码后的MVB数据流发送到WTB总线上，以使连接到WTB总线上的WTB设备获取所述MVB设备的MVB数据流。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理具体包括：
根据WTB协议，对获取的WTB设备的WTB数据流进行编码，并将编码后的WTB数据流传送到所述TCN备用网关设备的CPU板卡，通过所述CPU板卡接收所述编码后的WTB数据流并对所述编码后的WTB数据流进行解码，获得解码后的WTB数据流，并将所述解码后的WTB数据流发送到MVB总线上，以使连接到MVB总线上的MVB设备获取所述WTB设备的WTB数据流。
4.一种TCN备用网关设备，其特征在于，包括：
监测模块，用于监测TCN主用网关设备发送的生命信号；
处理模块，用于若判断获知在预设时间内所述生命信号未发生变化，则根据预先存储的MVB协议与WTB协议对接收到的数据流进行转换处理。
5.根据权利要求4所述的TCN备用网关设备，其特征在于，所述处理模块，具体用于根据MVB协议，对获取的MVB设备的MVB数据流进行编码，并将编码后的MVB数据流传送到所述TCN备用网关设备的CPU板卡，通过所述CPU板卡接收所述编码后的MVB数据流并对所述编码后的MVB数据流进行解码，以获得解码后的MVB数据流，并将所述解码后的MVB数据流发送到WTB总线上，以使连接到WTB总线上的WTB设备获取所述MVB设备的MVB数据流。
6.根据权利要求4所述的TCN备用网关设备，其特征在于，所述处理模块，具体用于根据WTB协议，对获取的WTB设备的WTB数据流进行编码，并将编码后的WTB数据流传送到所述TCN备用网关设备的CPU板卡，通过所述CPU板卡接收所述编码后的WTB数据流并对所述编码后的WTB数据流进行解码，获得解码后的WTB数据流，并将所述解码后的WTB数据流发送到MVB总线上，以使连接到MVB总线上的MVB设备获取所述WTB设备的WTB数据流。
7.一种数据处理***，其特征在于，包括TCN主用网关设备和如权利要求4～6中任一项所述的TCN备用网关设备，所述TCN备用网关设备通过以太网线与所述TCN主用网关设备连接。
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