CN115866562B - 一种用于轨道交通数据多点传输的*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于轨道交通数据多点传输的***，解决了目前公网直接传输列车视频数据，存在数据传输不安全，传输速率较低，单站点数据不能完整传输到地面数据存储站点，两个地面数据存储站点的存储数据孤立不能彼此访问，无法确保列车的监控数据的安全传输到各个地面数据存储站点的问题；本***采用多站点部署方案，多个站点分次分批传输数据到地面数据存储站点，普通网络汇聚数据，自建5G网络，高速率传输网络，不但能将监控数据完整传输到单个地面数据存储站点，还能将两个地面数据存储站点的存储数据立彼此访问，提高了数据传输的速率，确保视频数据传输过程安全性和可靠性得到保障。本发明适用于轨道交通数据传输。

Description

一种用于轨道交通数据多点传输的***

技术领域

本发明涉及轨道交通数据传输领域，尤其涉及一种用于轨道交通数据多点传输的***。

背景技术

在轨道交通行业，铁路列车行驶过程中产生大量的监控数据，当前已有网络无线WIFI、4G带宽不足的情况下，监控数据传输速率低，列车到站停靠时间短，短时间只能传输少量数据，不能满足大量数据快速传输到地面站的需求。直接用U盘拷贝数据，U盘容易丢失，插拔次数太多影响采集设备。拆卸硬盘也比较麻烦，频繁拆卸也容易损坏采集设备。只有无线通道采集数据，利用无线通信技术部署无线传输设备，将采集的监控数据通过无线技术传输到地面站接收设备中，解决了需要不断插拔U盘或者拆卸硬盘的问题，也不会对数据输出设备造成损害，如果直接使用目前的公网直接传输列车视频数据，存在数据传输不安全，传输速率较低，单站点数据不能完整传输到地面数据存储站点，无法确保列车的监控数据的安全传输到各个地面数据存储站点。

发明内容

本发明提供一种用于轨道交通数据多点传输的***，采用多站点部署方案，普通网络汇聚数据既解决了大量数据传输不完整的问题，又解决了多个站点数据互相孤立不能彼此访问的问题。

本发明实施例提供了一种用于轨道交通数据多点传输的***，该***包括高速缓存装置、车载无线收发装置、地面数据存储站点、平台站点；地面数据存储站点包括地面基站、数据存储服务器；地面基站，用于为地面站点和车载无线收发装置通信提供5G网络；

目标车辆行驶过程中高速缓存装置采集到数据之后，高速缓存装置开启网络探测，实时探测是否连接上地面数据存储站点；高速缓存装置获取地面数据存储站点的局域网IP2地址后，高速缓存装置与平台站点的地址IP3建立连接；

高速缓存装置将已采集的数据分组分块形成n个文件块，高速缓存装置将第n个文件块向所述地面数据存储站点发送，并向平台站点上报所述高速缓存装置编号、正在传输的第n个文件块信息；平台站点收到所述高速缓存装置上报正在传输的第n个文件块信息之后创建第n个文件块传输记录，并向所述地面数据存储站点的数据存储服务器发送监控目标文件块数据传输状态请求；

当第n个文件块传输完成之后，高速缓存装置通知平台站点第n个文件块数据传输完成，平台站点根据第n个文件块编号检测已经传输的目标文件大小和文件数量是否匹配，如果匹配平台站点回复高速缓存装置传输文件块完成，高速缓存装置删除所述文件块；否则平台站点回复文件块编号给高速缓存装置，高速缓存装置启动重传流程。

优选地，目标车辆行驶过程中高速缓存装置采集到数据之后，高速缓存装置开启网络探测，实时探测是否连接上地面数据存储站点；具体是指高速缓存装置采集到数据之后，开启车载无线收发装置，目标车辆到达地面基站网络覆盖区域，车载无线收发装置和地面基站建立无线连接，高速缓存装置与地面数据存储站点的局域网IP1地址连接ping通时，高速缓存装置与地面数据存储站点网络建立成功进行数据传输；

高速缓存装置采集到数据之后将采集到的数据按照固定大小分成n个文件块；高速缓存装置与地面数据存储站点网络连通之后所述高速缓存装置将已经收集到的文件块划分到第m个待传输文件组中；其中，n大于1，m大于等于1；

地面数据存储站点是根据实际要传输的文件数量和列车站点停靠的时间确定，计算公式如下：地面数据存储站点数量等于一天产生数据量除以列车停靠时间，根据预先计算地面数据存储站点的数量进行配置和安装地面数据存储站点。

优选地，高速缓存装置获取地面数据存储站点的局域网IP2地址后，高速缓存装置与平台站点的地址IP3建立连接；是指n个地面数据存储站点的网卡1配置一个局域网IP1地址，局域网IP1地址与平台站点的地址IP3不在同一个网段，局域网IP1只包含地面数据存储站点和高速缓存装置；高速缓存装置向地面数据存储站点发送获取地面数据存储站点IP地址请求，地面数据存储站点代理获取与网络连接的网卡地址返回给高速缓存装置；

其中，高速缓存装置向平台站点发起注册请求，平台站点校验高速缓存装置注册信息是否合法，平台站点校验注册信息通过后，平台站点返回高速缓存装置注册成功、地面数据存储站点数量信息，否则返回注册失败信息。

优选地，高速缓存装置将已采集的数据分组分块形成n个文件块，高速缓存装置将第n个文件块向地面数据存储站点发送，并向平台站点上报所述高速缓存装置编号、正在传输的第n个文件块信息；具体是指高速缓存装置记录每天采集到的数据大小，再根据返回的所述地面数据存储站点数量计算每个地面数据存储站点需要传输的数据量，每个地面数据存储站点需要传输的数据量为单个地面数据存储站点需要传输的数据量等于前一天成功传输的总数据量除以地面数据存储站点数；

当高速缓存装置在第n个地面数据存储站点时，第n-1个站点完成传输的数据量小于第n地面数据存储站点需要传输的数据量，第n个地面数据存储站点开启备用传输通道；直到待传输的文件块数据量小于单个地面数据存储站点可以传输的数据量，备用传输通道关闭；

或者，当待传输第n个文件块数据量是第n-1个地面数据存储站点完成传输数据量的2倍时，第n个所述地面数据存储站点开启备用传输通道；

第n个地面数据存储站点开启备用传输通道，是指高速缓存装置通过无线收发装置发出启动备用地面数据存储站点请求信息，该备用地面数据存储站点接收请求并建立链路，形成第n个地面数据存储站点的备用传输通道；

该文件块信息包括文件块编号、文件数量、文件总大小、目标文件组的编号、目标文件组文件块的总数。

优选地，第n个地面数据存储站点开启备用传输通道，还包括车载无线收发装置在车头为主5G收发装置，车载无线收发装置在车尾为备5G收发装置；主5G收发装置连接到高速缓存装置的网卡1；接收地面基站A的通信,备收发装置连接到高速缓存装置的网卡2，接收地面基站A的通信信息；配置网卡1和网卡2组成一个bond，并用mode等于1的模式的bond；连接交换机接口手动配置聚合，与地面基站A相连接的网口1和与备用地面基站相连接的网口2聚合起来。

优选地，平台站点收到高速缓存装置上报正在传输的第n个文件块信息之后创建第n个文件块传输记录，并向地面数据存储站点的数据存储服务器发送监控目标文件块数据传输状态请求；是指地面数据存储站点收到请求数据传输监控请求之后启动目标文件块数据传输监控任务，并将目标文件块数据传输进度实时上报给所述平台站点；平台站点实时展示所述目标文件块数据传输进度。

优选地，平台站点回复文件块编号给高速缓存装置，所述高速缓存装置启动重传流程；具体是指高速缓存装置上报第n个文件块传输完成消息发给平台站点之后，无需等待平台站点回复第n个文件块传输是否传输完成继续开始第n-1个文件块传输；如果有已经在传输的第n-1个文件块，需要在已经开始的第n-1个文件块传输完成之后优先传输需要重新传输的第n文件块；如果3次重传都失败，结束第n个文件块重传，平台站点标记该第n个文件块传输失败。

优选地，高速缓存装置上报第n个文件块传输完成消息发给平台站点，是指地面数据存储站点传输第n个文件块内包含的文件块信息发送至平台站点，平台站点将地面数据存储站点的第n个目标文件块信息存储到数据库，平台站点通过汇总每个地面数据存储站点的文件信息得到完整的数据文件块信息。

其中，完整的数据文件块信息包括传输时的地面存储数据站点IP地址和n个文件块传输时的路径；当需要查看已传输文件时，则根据传输时所述第n个地面数据存储站点IP2地址和第n个文件块路径在第n个地面数据存储站点下载文件到本地查看。

其中，当网络资源和平台站点存储资源充足的情况下，将n个地面数据存储站点的文件块数据传输汇总至平台站点的服务器存储

本发明实施例提供一种用于轨道交通数据多点传输的***，解决了目前的公网直接传输列车视频数据，存在数据传输不安全，传输速率较低，单站点数据不能完整传输到地面数据存储站点，无法确保列车的监控数据的安全传输到各个地面数据存储站点的问题；本***采用多站点部署方案，自建5G网络，提供低延时、大带宽、高速率传输网络，多个站点分次分批传输数据到地面数据存储站点；实现了铁路列车的监控视频数据快速传输到地面数据存储站点，采用普通网络汇聚数据不但解决之前单地面数据存储站点数据不能完整转储，而且还能解决两个地面数据存储站点的存储数据孤立不能彼此访问的问题，提高了数据传输的速率，确保视频数据传输过程安全性和可靠性得到保障。

附图说明

图1 为一种用于轨道交通数据多点传输的***整体部署架构示意图；

图2 为一种用于轨道交通数据多点传输的***文件传输时序图；

图3 为一种用于轨道交通数据多点传输的***总体流程；

图4 为一种用于轨道交通数据多点传输的***设备安装流程图；

图5 为一种用于轨道交通数据多点传输的***数据传输流程图。

具体实施方式

实施例一

本发明实施例提供了一种用于轨道交通数据多点传输的***，如图1所示，该***包括高速缓存装置、车载无线收发装置、地面数据存储站点、平台站点；地面数据存储站点包括地面基站、数据存储服务器；该地面基站，用于为地面站点和车载无线收发装置通信提供5G网络；

目标车辆行驶过程中高速缓存装置采集到数据之后，高速缓存装置开启网络探测，实时探测是否连接上地面数据存储站点；高速缓存装置获取地面数据存储站点的局域网IP2地址后，高速缓存装置与平台站点的地址IP3建立连接；

高速缓存装置将已采集的数据分组分块形成n个文件块，高速缓存装置将第n个文件块向所述地面数据存储站点发送，并向平台站点上报所述高速缓存装置编号、正在传输的第n个文件块信息；平台站点收到所述高速缓存装置上报正在传输的第n个文件块信息之后创建第n个文件块传输记录，并向所述地面数据存储站点的数据存储服务器发送监控目标文件块数据传输状态请求；

当第n个文件块传输完成之后，高速缓存装置通知平台站点第n个文件块数据传输完成，平台站点根据第n个文件块编号检测已经传输的目标文件大小和文件数量是否匹配，如果匹配平台站点回复高速缓存装置传输文件块完成，高速缓存装置删除所述文件块；否则平台站点回复文件块编号给高速缓存装置，高速缓存装置启动重传流程。

在一个实施例中，目标车辆行驶过程中高速缓存装置采集到数据之后，高速缓存装置开启网络探测，实时探测是否连接上地面数据存储站点；具体是指高速缓存装置采集到数据之后，开启车载无线收发装置，目标车辆到达地面基站网络覆盖区域，车载无线收发装置和地面基站建立无线连接，高速缓存装置与地面数据存储站点的局域网IP1地址连接ping通时，高速缓存装置与地面数据存储站点网络建立成功进行数据传输；

高速缓存装置采集到数据之后将采集到的数据按照固定大小分成n个文件块；高速缓存装置与地面数据存储站点网络连通之后所述高速缓存装置将已经收集到的文件块划分到第m个待传输文件组中；其中，n大于1，m大于等于1；

地面数据存储站点是根据实际要传输的文件数量和列车站点停靠的时间确定，计算公式如下：地面数据存储站点数量等于一天产生数据量除以列车停靠时间，根据预先计算地面数据存储站点的数量进行配置和安装地面数据存储站点；这里所说的地面数据存储站点也就是地面数据存储站点=一天产生数据量/列车停靠时间；例如，一列车一天产生的数据100G,到站停车时间每次1分钟，约一分钟传输10G（一个文件块），地面数据存储站点为10个站点，高速缓存装置采集到数据之后将采集到的数据按照固定大小分成10个文件块。

在一个实施例中，高速缓存装置获取地面数据存储站点的局域网IP2地址后，高速缓存装置与平台站点的地址IP3建立连接；是指n个地面数据存储站点的网卡1配置一个局域网IP1地址，局域网IP1地址与平台站点的地址IP3不在同一个网段，局域网IP1只包含地面数据存储站点和高速缓存装置；高速缓存装置向地面数据存储站点发送获取地面数据存储站点IP地址请求，地面数据存储站点代理获取与网络连接的网卡地址返回给高速缓存装置；

其中，高速缓存装置向平台站点发起注册请求，平台站点校验高速缓存装置注册信息是否合法，平台站点校验注册信息通过后，平台站点返回高速缓存装置注册成功、地面数据存储站点数量信息，否则返回注册失败信息。

在一个实施例中，高速缓存装置将已采集的数据分组分块形成n个文件块，高速缓存装置将第n个文件块向地面数据存储站点发送，并向平台站点上报所述高速缓存装置编号、正在传输的第n个文件块信息；具体是指高速缓存装置记录每天采集到的数据大小，再根据返回的所述地面数据存储站点数量计算每个地面数据存储站点需要传输的数据量，每个地面数据存储站点需要传输的数据量为单个地面数据存储站点需要传输的数据量等于前一天成功传输的总数据量除以地面数据存储站点数；

当高速缓存装置在第n个地面数据存储站点时，第n-1个站点完成传输的数据量小于第n地面数据存储站点需要传输的数据量，第n个地面数据存储站点开启备用传输通道；直到待传输的文件块数据量小于单个地面数据存储站点可以传输的数据量，备用传输通道关闭；

或者，当待传输第n个文件块数据量是第n-1个地面数据存储站点完成传输数据量的2倍时，第n个所述地面数据存储站点开启备用传输通道；

第n个地面数据存储站点开启备用传输通道，是指高速缓存装置通过无线收发装置发出启动备用地面数据存储站点请求信息，该备用地面数据存储站点接收请求并建立链路，形成第n个地面数据存储站点的备用传输通道；

该文件块信息包括文件块编号、文件数量、文件总大小、目标文件组的编号、目标文件组文件块的总数。

在一个实施例中，第n个地面数据存储站点开启备用传输通道，还包括车载无线收发装置在车头为主5G收发装置，车载无线收发装置在车尾为备5G收发装置；主5G收发装置连接到高速缓存装置的网卡1；接收地面基站A的通信,备收发装置连接到高速缓存装置的网卡2，接收地面基站A的通信信息；配置网卡1和网卡2组成一个bond，并用mode=1的模式的bond；连接交换机接口手动配置聚合，与地面基站A相连接的网口1和与备用地面基站相连接的网口2聚合起来。

在一个实施例中，平台站点收到高速缓存装置上报正在传输的第n个文件块信息之后创建第n个文件块传输记录，并向地面数据存储站点的数据存储服务器发送监控目标文件块数据传输状态请求；是指地面数据存储站点收到请求数据传输监控请求之后启动目标文件块数据传输监控任务，并将目标文件块数据传输进度实时上报给所述平台站点；平台站点实时展示所述目标文件块数据传输进度。

在一个实施例中，平台站点回复文件块编号给高速缓存装置，所述高速缓存装置启动重传流程；具体是指高速缓存装置上报第n个文件块传输完成消息发给平台站点之后，无需等待平台站点回复第n个文件块传输是否传输完成继续开始第n-1个文件块传输；如果有已经在传输的第n-1个文件块，需要在已经开始的第n-1个文件块传输完成之后优先传输需要重新传输的第n文件块；如果3次重传都失败，结束第n个文件块重传，平台站点标记该第n个文件块传输失败。

在一个实施例中，高速缓存装置上报第n个文件块传输完成消息发给平台站点，是指地面数据存储站点传输第n个文件块内包含的文件块信息发送至平台站点，平台站点将地面数据存储站点的第n个目标文件块信息存储到数据库，平台站点通过汇总每个地面数据存储站点的文件信息得到完整的数据文件块信息。

其中，完整的数据文件块信息包括传输时的地面存储数据站点IP地址和n个文件块传输时的路径；当需要查看已传输文件时，则根据传输时所述第n个地面数据存储站点IP2地址和第n个文件块路径在第n个地面数据存储站点下载文件到本地查看。

其中，当网络资源和平台站点存储资源充足的情况下，将n个地面数据存储站点的文件块数据传输汇总至平台站点的服务器存储。

本发明实施例提供一种用于轨道交通数据多点传输的***，解决了目前的公网直接传输列车视频数据，存在数据传输不安全，传输速率较低，单站点数据不能完整传输到地面数据存储站点，无法确保列车的监控数据的安全传输到各个地面数据存储站点的问题；本***采用多站点部署方案，自建5G网络，提供低延时、大带宽、高速率传输网络，多个站点分次分批传输数据到地面数据存储站点；实现了铁路列车的监控视频数据快速传输到地面数据存储站点，采用普通网络汇聚数据不但解决之前单地面数据存储站点数据不能完整转储，而且还能解决两个地面数据存储站点的存储数据孤立不能彼此访问的问题，提高了数据传输的速率，确保视频数据传输过程安全性和可靠性得到保障。

实施例二

本发明实施例提供一种用于轨道交通数据多点传输的***，如图1所示，该***包括高速缓存装置、车载无线收发装置、地面数据存储站点、平台站点，上述地面数据存储站点包括地面基站、数据存储服务器；

地面基站，用于为地面站点和车载无线收发装置通信提供5G网络；

在具体实施例子，本发明***运行主要包含两个部分，第一部分是配置设备安装组建，可以支持高速传输的网络；第二部分是实际的数据传输；如图3所示。

一、配置设备安装组建

在一个实施例中，本发明实施例提供的一种用于轨道交通数据多点传输的***，该***整体部署如图3所示，在车辆行驶过程中，车辆上安装车载装置将文件数据传输到各个地面数据存储站点上，各个地面数据存储站点具体安装设备如图4所示。

（一）、 部署安装地面站点

1、安装地面无线基站

a.安装地面无线基站

地面数据存储站点部署一个5G无线地面基站，本实施例为了更好的说明，如图4所示举例两个地面站点中分别配置安装地面基站A、地面基站B。

b. 部署一套地面数据存储站点，如图4所示，地面数据存储站点A将数据存储服务器接入地面基站A建立的5G网络，在地面数据存储站点A上添加IP1（例如：192.168.1.3）用于高速缓存装置和地面数据存储站点A通信。

地面数据存储站点A配置安装数据存储服务器代理，提供和平台站点交互以及和网关交互；地面数据存储站点A配置好后与平台站点相连接的IP2（例如：192.168.2.123），接入平台站点所在网络。

地面数据存储站点多少需要根据实际要传输的文件数量和列车站点停靠的时间长短而定，计算公式如下：站点数量=一天产生数据量/列车停靠时间（分钟）/10G（约一分钟传输10G）；

2、安装平台站点

在地面搭建一套平台站点即服务器用来控制高速缓存装置如何传输数据，展示数据存储状态。

3、安装地面数据存储站点并配置局域网

地面数据存储站点A和平台站点（平台站点IP：192.168.2.66）可以用低速网络相连，保证正常的通信即可。多个站点是需要建立多个5G传输的地面数据存储站点，保证每个站点都可以传输数据，数据传输完成时地面数据存储站点上报自己站点存储的数据信息到平台站点，平台站点汇总数据信息，因此平台站点保存所有站点数据信息。如图4所示，地面数据存储站点A的IP2和地面数据存储站点B的IP2与平台站点IP3连接形成局域网，如图1所示。

（二）部署安装车载装置

1.安装高速缓存装置，在列车上安装高速缓存装置，并与要传输的数据的设备相连，将高速缓存装置接入已经建立的5G网络。

这里所说高速缓存装置是根据轨道交通使用的要求，高速缓存装置包括有数据处理器、数据存储、内存、多个数据传输接口等，一个专门从别的设备上采集数据，采集的数据包含摄像头视频数据，设备状态检测、列车运行数据等，把这些数据存储在高速缓存装置的中，高速缓存装置等到有网络覆盖后，与地面数据存储站点建立连接再将数据传输到地面数据存储站点。

2. 安装车载无线收发装置5G收发装置

在列车车头上安装一个车载无线收发装置接收地面基站网络信号，车载无线收发装置为主5G收发装置；

在列车车尾安装一个车载无线收发装置为备5G收发装置，并接入高速缓存装置。

3.配置高速缓存装置IP1,配置高速缓存装置与地面存储服务器站点的局域网IP;

4．配置与地面的平台站点连接的IP

地面数据存储站点A的IP2和地面数据存储站点B的IP2与平台站点IP3连接形成局域网,如图1所示。

此时高速缓存装置可以通过两个5G收发装置分别同时与地面数据存储站点进行信息交互，列车车头的主5G收发装置默认开启，每个车载无线收发装置对应一个地面基站，车载无线收发装置和地面基站是一一对对应关系。

备用传输通道开启条件

满足如下条件之一，备用传输通道开启

1）前一个站点完成传输的数据量小于当前单个地面数据存储站点需要传输的数据量；

2）待传输的数据量是上一个站点成功传输数据量的2倍的时候开启；

其中，单个地面数据存储站点需要传输的数据量=前一天成功传输的总数据量/地面数据存储站点数。

（三） 检查车载设备和地面设备网络

登录查看高速缓存装置与地面数据存储站点A的IP1能否ping通，有返回则认为网络已经配置好了，否则未ping通，需要排查接线、设备是否已经上电等。

登录查看高速缓存装置与地面数据存储站点A的IP2能否ping通，有返回则认为与地面数据存储站点网络已经配置好了，否则未ping通，需要排查接线、设备是否已经上电等。

登录查看高速缓存装置与平台站点IP3能否ping通，有返回则认为与平台站点网络已经配置好了，否则未ping通，需要排查接线、设备是否已经上电等。

此时高速缓存装置和地面数据存储站点的设备网络连接，平台站点和地面数据存储站点的数据存储服务器之间的网络连接都配置好了。

整个方案的核心点在于部署多个地面数据存储站点，同时把平台站点与地面数据存储站点分离，从而达到既能通过高速缓存装置将数据快速传输给地面数据存储站点，又能同时查看已经保存在地面数据存储站点的数据。

二、文件数据传输

本发明实施例提供一种用于轨道交通数据多点传输的***,文件数据传输流程如图5所示，高速缓存装置开始采集数据，判断是否采集到数据，如果判断为否，继续采集数据；

如果判断为是，高速缓存装置打开车载无线接收装置，根据待传输的数据判断是否打开备用无线接收装置，如果判断为否，则高速缓存装置探测网络；

高速缓存装置判断网络是否连通，如果判断结果为否，继续探测；

如果判断结果为是，获取地面数据存储站点IP2,对已采集数据分组分块，高速缓存装置发起注册，平台站点收到注册申请，判断符合注册要求，注册成功，高速缓存装置向平台站点上报数据信息；

在一个实施例中，速缓存装置向平台站点上报数据信息后，一方面，平台站点发送数据上传进度监控传输请求，地面数据存储站点收到监控请求后，启动线程监控，并实时上报传输进度，平台站点接收传输完成时，校验数据完整性；

另一个方面，高速缓存装置向地面数据存储站点传输数据，当收到传输完成时，发给平台站点根据传输进度进行对比，校验数据完整性；

平台站点完整性判断数据如果判断不完整，则传输数据失败，返回高速缓存装置启动重传流程；

平台站点完整性判断数据为完整，再判断是否还有数据等待传输，如果判断没有，则结束传输流程，如果判断是，返回高速缓存装置继续传输数据。

文件数据传输时序如图2所示；

步骤1.车辆到达5G地面基站网络覆盖区域，高速缓存装置ping通数据存储服务器IP1；

设备安装阶段已经安装好了设备并配置好了网络。车辆行驶过程中大部分情况都是行驶在无高速传输网络的路段，高速缓存装置采集数据，为了降低功耗能高速缓存装置判断是否采集到数据，只有采集到数据之后才开始网络探测，打开车载无线收发装置才能接收地面无线基站的信号，组成一个专有网络。一般情况车载无线收发装置是基于5G网络环境下收发通信的。

A. 判断备用无线接收器是否打开？在实际应用中备用传输通道默认关闭。备用车载传输装置开启条件是高速缓存装置记录每天采集到的数据大小，再根据返回的所述地面数据存储站点数量计算每个地面数据存储站点需要传输的数据量（单个地面数据存储站点需要传输的数据量等于前一天成功传输的总数据量除以地面数据存储站点数）；第n-1个站点完成传输的数据量小于第n个地面数据存储站点需要传输的数据量，开启备用传输通道；或者，待传输文件数据量是上个站点完成传输数据量的2倍时，开启备用传输通道；直到待传输的文件数量小于单个地面数据存储站点可以传输的数据量，备用传输通道关闭。

B．主备份策略

1）主5G收发装置连接到高速缓存装置的网卡1，

2）接收地面基站A的通信,备收发装置连接到高速缓存装置的网卡2，接收地面基站A的通信,

3）配置网卡1和网卡2组成一个bond，并用mode=1的模式的bond；

4）交换机侧需要手动配置下，与地面基站A相连接的网口1和与备用地面基站相连接的网口2聚合起来，组建网卡bond之后数据包自动负载均衡；备用地面基站是地面数据存储站点配置备用的地面基站，只有备用传输通道开启时使用。

车辆行驶过程高速缓存装置将采集到的数据按照固定大小（例如：10GB）分成一个文件块。

高速缓存装置探测网络，判断网络是否连接；车载无线收发装置和地面基站建立无线连接，车辆到达地面基站网络覆盖区域，车载高速缓存装置能ping通数据存储服务器IP1地址，表明车载高速缓存装置和地面数据存储站点网络建立成功，可以进行数据传输。

步骤2. 发送获取数据存储服务器IP2请求

车载高速缓存装置判断已采集到数据，将已经采集到的数据分好的文件块划分到一个待传输的文件组中；

在一个实施例中，车载高速缓存装置与数据存储站点网络连通之后，高速缓存装置获取地面数据存储站点局域网IP2（地面数据存储服务器代理返回数据存储服务器IP2）；

每个地面数据存储站点的网卡1配置一个IP1（该IP1不能与平台站点IP3在同一个网段），该局域网只能包含地面数据存储站点和车载高速缓存装置；

高速缓存装置向地面数据存储站点发送获取地面数据存储站点IP2请求，地面数据存储站点代理获取数据存储服务器网卡2的IP2(与平台站点网络连接的网卡IP3)返回给高速缓存装置。

步骤3. 上报心跳发送注册报文（即高速缓存装置发起注册和平台站点建立连接）

在一个实施例中，如图2步骤3所示，高速缓存装置向平台站点发起注册报文请求，上报心跳平台站点校验高速缓存装置注册信息是否合法，平台站点校验注册信息通过后平台站点返回注册成功、地面数据存储站点数量等；否则返回注册失败,高速缓存装置继续发起注册请求。

步骤4．高速缓存装置上报传输组编号和文件块编号，以及数据存储服务器IP，发送文件块；

高速缓存装置将已采集数据分组分块，将第n个（选择修改时间最新的）文件块向地面数据存储站点发送，同时向平台站点上报传输数据，该传输数据为高速缓存装置编号、正在传输的文件块编号、文件数量、文件总大小、当前文件组的编号，当前文件组文件块的总数等信息。

步骤5．创建传输记录，地面数据存储站点启动监控线程

平台站点收到高速缓存装置上报正在传输的文件块信息之后创建块传输记录，并向地面数据存储站点代理发送监控数据传输状态请求；地面数据存储站点代理收到请求数据传输监控请求之后启动监控线程，进行数据传输监控任务，监控线程实时上报正在传输文件块的进度，并将数据传输进度实时上报给平台站点；平台站点收到数据存储服务器代理上报的信息，实时更新传输状态，平台站点实时展示数据传输进度,直到文件块传输完成。

步骤6.上报传输完成，平台根据文件编号、检查数据传输的完整性，高速缓存装置收到数据传输完成消息；

高速缓存装置当文件块传输完成之后，高速缓存装置上报平台站点数据传输完成；

平台站点检查数据传输完整性，该平台站点根据文件块编号，检查数据传输完整性，如图2所示，这里说的完整性是检测已经传输的文件大小和文件数量是否匹配，如果匹配平台站点回复完成，高速缓存装置删除对应的文件块，启动下一个文件块传输；

如果是否，则平台站点回复该文件块编号数据传输未完成给高速缓存装置，高速缓存装置启动补传机制，即启动重传流程；如果3次重传都失败，则认为传输失败，结束该文件块重传，平台站点标记该文件块传输失败；

高速缓存装置上报文件块传输完成消息给平台站点之后无需等待平台站点回复继续开始下一个文件块传输。重传是保证当前没有文件传输的情况下补传；如果有已经在传输的文件块，需要在已经开始的文件块传输之后完成之后优先传输需要重新传输的文件块。如果第n个文件块传完之后，就开始传输第n-1个文件块 ，但是发现第n个文件块数据不足是失败的状态，这时候需要重新传n，所以再第n-1个文件块 传完之后不是立即去传第n-2个文件块而是继续传第n个文件块，如果第n个文件块校验成功，第n-1个文件块传完继续传输第n-2个文件块。

步骤7.上报已经上传的数据信息

当一个文件块传输完成之后，地面数据存储站点代理上报已经传输的数据信息，地面数据存储站点传输文件块内包含的文件信息至平台站点，如图2步骤7，平台站点将该地面数据存储站点的文件信息存储到数据库，平台站点通过汇总每个数据存储站点的文件信息就能看到完整的数据文件信息。当需要查看已传输文件的时候，再根据传输时的站点IP和文件路径去各对应的站点下载文件到本地查看。

步骤8.判断是否还有数据，如没有，则结束，有数据重复循环传输的步骤；

当一个文件块传输完成之后，高速缓存装置判断是否还有未传输的文件块，如果没有待传输文件块，结束本次传输，关闭车载5G收发装置，继续采集下一个数据；如果有待传输数据，继续文件块传输，重复第4-7的步骤继续传输文件块。

本发明实施例提供一种用于轨道交通数据多点传输的***，解决了目前的公网直接传输列车视频数据，存在数据传输不安全，传输速率较低，单站点数据不能完整传输到地面数据存储站点，无法确保列车的监控数据的安全传输到各个地面数据存储站点的问题；本***采用多站点部署方案，自建5G网络，提供低延时、大带宽、高速率传输网络，多个站点分次分批传输数据到地面数据存储站点；实现了铁路列车的监控视频数据快速传输到地面数据存储站点，采用普通网络汇聚数据不但解决之前单地面数据存储站点数据不能完整转储，而且还能解决两个地面数据存储站点的存储数据孤立不能彼此访问的问题，提高了数据传输的速率，确保视频数据传输过程安全性和可靠性得到保障。

Claims (9)

1.一种用于轨道交通数据多点传输的***，其特征在于，所述***包括高速缓存装置、车载无线收发装置、地面数据存储站点、平台站点；所述地面数据存储站点包括地面基站、数据存储服务器；所述地面基站，用于为地面站点和车载无线收发装置通信提供5G网络；

目标车辆行驶过程中高速缓存装置采集到数据之后，所述高速缓存装置开启网络探测，实时探测是否连接上所述地面数据存储站点；所述高速缓存装置获取地面数据存储站点的局域网IP2地址后，高速缓存装置与平台站点的地址IP3建立连接；

所述高速缓存装置将已采集的数据分组分块形成n个文件块，高速缓存装置将第n个文件块向所述地面数据存储站点发送，并向所述平台站点上报所述高速缓存装置编号、正在传输的第n个文件块信息；所述平台站点收到所述高速缓存装置上报正在传输的第n个文件块信息之后创建第n个文件块传输记录，并向所述地面数据存储站点的数据存储服务器发送监控目标文件块数据传输状态请求；

当第n个文件块传输完成之后，所述高速缓存装置通知平台站点第n个文件块数据传输完成，所述平台站点根据第n个文件块编号检测已经传输的目标文件大小和文件数量是否匹配，如果匹配平台站点回复高速缓存装置传输文件块完成，所述高速缓存装置删除所述文件块；否则所述平台站点回复文件块编号给高速缓存装置，所述高速缓存装置启动重传流程；

所述高速缓存装置将已采集的数据分组分块形成n个文件块，高速缓存装置将第n个文件块向所述地面数据存储站点发送，并向所述平台站点上报所述高速缓存装置编号、正在传输的第n个文件块信息；具体是指所述高速缓存装置记录每天采集的数据大小，再根据返回的所述地面数据存储站点数量计算每个地面数据存储站点需要传输的数据量，所述每个地面数据存储站点需要传输的数据量为单个地面数据存储站点需要传输的数据量等于前一天成功传输的总数据量除以地面数据存储站点数；

当所述高速缓存装置在第n个所述地面数据存储站点时，第n-1个站点完成传输的数据量小于第n个地面数据存储站点需要传输的数据量，第n个所述地面数据存储站点开启备用传输通道；直到待传输的文件块数据量小于单个地面数据存储站点可以传输的数据量，所述备用传输通道关闭；

或者，当待传输第n个文件块数据量是第n-1个地面数据存储站点完成传输数据量的2倍时，第n个所述地面数据存储站点开启备用传输通道；

所述第n个所述地面数据存储站点开启备用传输通道，是指所述高速缓存装置通过所述无线收发装置发出启动备用地面数据存储站点请求信息，所述备用地面数据存储站点接收请求并建立链路，形成所述第n个地面数据存储站点的备用传输通道；

所述文件块信息包括文件块编号、文件数量、文件总大小、目标文件组的编号、目标文件组文件块的总数。

2.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通数据多点传输的***，其特征在于，所述目标车辆行驶过程中高速缓存装置采集到数据之后，所述高速缓存装置开启网络探测，实时探测是否连接上所述地面数据存储站点；具体是指所述高速缓存装置采集到数据之后，开启车载无线收发装置，所述目标车辆到达地面基站网络覆盖区域，所述车载无线收发装置和所述地面基站建立无线连接，所述高速缓存装置与所述地面数据存储站点的局域网IP1地址连接ping通时，所述高速缓存装置与所述地面数据存储站点网络建立成功进行数据传输；

所述高速缓存装置采集到数据之后将采集到的数据按照固定大小分成n个文件块；所述高速缓存装置与所述地面数据存储站点网络连通之后所述高速缓存装置将已经收集到的文件块划分到第m个待传输文件组中；其中，n大于1，m大于等于1；

所述地面数据存储站点是根据实际要传输的文件数量和列车站点停靠的时间确定，计算公式如下：地面数据存储站点数量等于一天产生数据量除以列车停靠时间，根据预先计算地面数据存储站点的数量进行配置和安装地面数据存储站点。

3.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通数据多点传输的***，其特征在于，所述高速缓存装置获取地面数据存储站点的局域网IP2地址后，高速缓存装置与平台站点的地址IP3建立连接；是指n个地面数据存储站点的网卡1配置一个1局域网IP1地址，所述局域网IP1地址与所述平台站点的地址IP3不在同一个网段，所述局域网IP1只包含所述地面数据存储站点和所述高速缓存装置；所述高速缓存装置向地面数据存储站点发送获取所述地面数据存储站点IP地址请求，所述地面数据存储站点代理获取地面数据存储站点与网络连接的网卡地址返回给所述高速缓存装置；

所述高速缓存装置向所述平台站点发起注册请求，平台站点校验所述高速缓存装置注册信息是否合法，平台站点校验注册信息通过后，平台站点返回高速缓存装置注册成功、地面数据存储站点数量信息，否则返回注册失败信息。

4.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通数据多点传输的***，其特征在于，所述第n个所述地面数据存储站点开启备用传输通道，还包括所述车载无线收发装置在车头为主5G收发装置，所述车载无线收发装置在车尾为备5G收发装置；所述主5G收发装置连接到所述高速缓存装置的网卡1；接收所述地面基站A的通信,所述备5G收发装置连接到高速缓存装置的网卡2，接收地面基站A的通信信息；配置网卡1和网卡2组成一个bond，并用mode等于1的模式的bond；连接交换机接口手动配置聚合，与地面基站A相连接的网口1和与备用地面基站相连接的网口2聚合起来。

5.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通数据多点传输的***，其特征在于，所述平台站点收到所述高速缓存装置上报正在传输的第n个文件块信息之后创建第n个文件块传输记录，并向所述地面数据存储站点的数据存储服务器发送监控目标文件块数据传输状态请求；具体是指所述地面数据存储站点收到请求数据传输监控请求之后启动目标文件块数据传输监控任务，并将目标文件块数据传输进度实时上报给所述平台站点；所述平台站点实时展示所述目标文件块数据传输进度。

6.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通数据多点传输的***，其特征在于，所述平台站点回复文件块编号给高速缓存装置，所述高速缓存装置启动重传流程；具体是指所述高速缓存装置上报第n个文件块传输完成消息发给所述平台站点之后，无需等待所述平台站点回复第n个文件块传输是否传输完成继续开始第n-1个文件块传输；如果有已经在传输的第n-1个文件块，需要在已经开始的第n-1个文件块传输完成之后优先传输需要重新传输的第n文件块；如果3次重传都失败，结束所述第n个文件块重传，所述平台站点标记所述第n个文件块传输失败。

7.根据权利要求6所述的一种用于轨道交通数据多点传输的***，其特征在于，所述高速缓存装置上报第n个文件块传输完成消息发给所述平台站点之后，还包括所述地面数据存储站点接收传输第n个文件块包含的文件块信息发送至所述平台站点，所述平台站点将所述地面数据存储站点的第n个目标文件块信息存储到数据库，所述平台站点通过汇总每个地面数据存储站点的文件块信息得到完整的数据文件块信息。

8.根据权利要求7所述的一种用于轨道交通数据多点传输的***，其特征在于，所述完整的数据文件块信息包括传输时的地面存储数据站点IP地址和n个文件块传输时的路径；当需要查看已传输文件时，则根据传输时所述第n个地面数据存储站点IP2地址和第n个文件块路径在第n个地面数据存储站点下载文件到本地查看。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种用于轨道交通数据多点传输的***，其特征在于，当网络资源和平台站点存储资源充足的情况下，将n个地面数据存储站点的文件块数据传输汇总至平台站点的服务器存储。

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