列控中心通信接口有效性检测方法及系统与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种列控中心通信接口有效性检测方法及系统。


背景技术：

2.随着我国社会经济的不断发展，对铁路运输的需求也不断增高。ctcs-2级列控系统是目前国内应用较为广泛的列车控制系统，其中，列控中心与轨道电路作为ctcs-2级列控系统的重要组成部分，也是地面安全设备的核心，对列车运行的平稳性、安全性起到了至关重要的作用。
3.如图1所示，列控中心基于“2乘2取2”冗余平台，每一系均包含2个逻辑运算单元(如图1中up和down)和1个通信处理单元(如图1中dvcom)，列控中心各单元间通信采用dpram总线通信，列控中心的双系之间通信稳定是列车安全行驶的重要因素。同时，列控中心与外部设备接口通信稳定也是列车安全行驶的重要因素，逻辑运算单元(up和down)与轨道电路zpw-2000采用can总线通信，通信处理单元(dvcom)与ctc调度集中和leu系统采用串行总线通信，通信处理单元(dvcom)与邻站列控中心tcc、临时限速服务器tsrs、联锁cbi、网口leu等系统采用rj45网线通信，逻辑运算单元(down)与维护终端sdm之间采用rj45网线通信。
4.列控中心的通信连接会受到硬件缺陷、线缆生产缺陷等因素的影响，不良的缺陷存在会导致通信异常，出现列控中心现场无法正常运行的问题。而且列控中心还与多个外部设备相连接，使用的通信线缆及其线序也多种多样，极易出现人工疏忽导致线缆硬件生产错误，从而产生通信异常，而导致系统运行问题，影响列车行车。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种列控中心通信接口有效性检测方法及系统，实现列控中心在工厂调试环节中针对通信接口全覆盖有效性检测，避免由于板卡或线缆硬件错误而出现列控中心通信异常问题，从而输出至车站现场影响运营效率。
6.为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
7.一种列控中心通信接口有效性检测方法，包括：
8.在列控中心双系的板卡内烧录检测软件，上电正常启动，其中所述检测软件用于与上位机通信并按照所述上位机的指令执行动作；
9.所述列控中心双系之间以及与各外部设备之间的通信接口采用相应的线缆连接；
10.所述上位机与所述列控中心通信连接，向所述列控中心发送检测指令；
11.所述列控中心根据所述检测指令进行各个通信接口的测试，并将测试结果返回给所述上位机，由所述上位机解析所述测试结果并进行可视化显示。
12.进一步的，所述上位机与所述列控中心通信连接，包括：
13.所述列控中心双系各板卡通过网线接入同一个交换机；
14.所述上位机配置与所述列控中心处于同一网段的特定ip，通过网线接入所述交换机，与所述列控中心通信连接。
15.进一步的，所述上位机在向所述列控中心发送检测指令之前，还包括：
16.向所述列控中心发送网络测试指令，若所述列控中心未回复，判定所述上位机与所述列控中心的网络通信异常；
17.待网络通信正常后，所述上位机再向所述列控中心发送检测指令。
18.进一步的，所述列控中心根据所述检测指令进行各个通信接口的测试，包括：
19.所述列控中心调用函数starta向各个通信接口发送数据，接收各通信接口返回的数据并校验正确性，判断各通信接口是否正常。
20.进一步的，所述列控中心向第一类通信接口发送预设数据，向第二类通信接口发送随机数据，所述第一类通信接口为所述列控中心与外部设备连接的通信接口，所述第二类通信接口为所述列控中心各板卡间内部连接的通信接口。
21.进一步的，所述将测试结果返回给所述上位机，包括：
22.所述列控中心根据各通信接口返回的数据校验通过与否，填充senddata数据相对应的数据区，所述senddata数据内各数据区分别用于表征各通信接口的通信状态；
23.调用函数sendto将所述senddata数据发送给所述上位机。
24.一种列控中心通信接口有效性检测系统，包括：
25.上位机，所述上位机用于与待测的列控中心通信连接，所述列控中心双系的板卡内烧录有检测软件，所述检测软件用于与所述上位机通信并按照所述上位机的指令执行动作；
26.辅助测试的外部设备，所述列控中心各板卡之间以及与各外部设备之间的通信接口采用相应的线缆连接；
27.所述上位机，用于向所述列控中心发送检测指令，所述列控中心根据所述检测指令进行各个通信接口的测试，并将测试结果返回给所述上位机，所述上位机解析所述测试结果并进行可视化显示。
28.进一步的，所述的列控中心通信接口有效性检测系统还包括交换机，所述列控中心双系各板卡通过网线接入所述交换机，所述上位机配置与所述列控中心处于同一网段的特定ip，通过网线接入所述交换机，与所述列控中心通信连接。
29.进一步的，所述上位机在向所述列控中心发送检测指令之前，还向所述列控中心发送网络测试指令，若所述列控中心未回复，判定所述上位机与所述列控中心的网络通信异常；待网络通信正常后，所述上位机再向所述列控中心发送检测指令。
30.进一步的，所述列控中心具体用于调用函数starta向各个通信接口发送数据，接收各通信接口返回的数据并校验正确性，判断各通信接口是否正常。
31.进一步的，所述列控中心向第一类通信接口发送预设数据，向第二类通信接口发送随机数据，所述第一类通信接口为所述列控中心与外部设备连接的通信接口，所述第二类通信接口为所述列控中心双系间连接的通信接口。
32.进一步的，所述列控中心具体用于根据各通信接口返回的数据校验通过与否，填充senddata数据相对应的数据区，所述senddata数据内各数据区分别用于表征各通信接口的通信状态；调用函数sendto将所述senddata数据发送给所述上位机。
33.与现有技术相比，本发明具有如下优点：
34.1、有效避免由于线缆硬件设计缺陷、板卡工作异常等情况下物理通道接收、发送数据失败的问题。对列控机柜出厂调试提供一种判断物理通道是否异常的思路，实现了机柜物理通道的检测功能。在工厂调试环节提升效率消除隐患，且实现外部各接口满负荷全覆盖检测；
35.2、针对物理通道异常问题，精确定位发生问题的具体线缆或板卡，并通过列控中心工装软件上位机记录并显示物理通道异常与否，便于维护；
36.3、出厂工装软件调试不破坏板卡和线缆，且针对不同机柜，列控中心板卡和上位机可使用同一套设备，操作简单，且可完全脱离应用场景运用，便于使用；
37.4、由于测试设备(板卡)不具备可视化界面，上位机对测试结果进行可视化处理，便于测试人员直观定位问题。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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个实施例，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：
39.图1为列控中心各接口的通信连接方式示意图；
40.图2为本发明一实施例提供的列控中心通信接口有效性检测方法的流程图；
41.图3为本发明一实施例提供的测试时上位机与列控中心连接示意图；
42.图4为一具体示例的列控中心通信接口有效性检测流程图。
具体实施方式
43.以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的方案作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
44.为解决由于硬件本身存在的缺陷导致的通信异常的问题，本发明提出了一种检测列控中心的所有通信通道有效性的实现方法，避免由于板卡或线缆硬件错误而出现列控中心通信异常问题，从而输出至车站现场影响运营效率。
45.图2示出了本发明提供的一种列控中心通信接口有效性检测方法，包括：如下步骤：
46.s1、在列控中心双系的板卡内烧录检测软件，上电正常启动，其中所述检测软件用于与上位机通信并按照所述上位机的指令执行动作；
47.s2、所述列控中心各板卡之间以及与各外部设备之间的通信接口采用相应的线缆连接；
48.s3、所述上位机与所述列控中心通信连接，向所述列控中心发送检测指令；
49.s4、所述列控中心根据所述检测指令进行各个通信接口的测试，并将测试结果返回给所述上位机，由所述上位机解析所述测试结果并进行可视化显示。
50.列控中心中的检测软件在测试过程中通过上位机指令实现各接口间数据互传，通过收发数据及校验完整性验证各接口通道是否满足数据的正常收发功能，以此证明机柜的物理通道完整性。
51.在步骤s2中，如图1所示，列控中心与外部设备接口协议根据《高铁列控中心接口暂行技术规范》铁总运[2015]75号的规定执行，接口连接的实现满足规范要求。如图3所示，列控中心双系之间采用串行线、can总线相对应与另一系相应线缆互相连接。
[0052]
在步骤s3中，为便于所述上位机与所述列控中心通信连接，所述上位机与所述列控中心采用交换机连接。具体的，所述列控中心双系各板卡通过网线接入同一个交换机，所述上位机配置与所述列控中心处于同一网段的特定ip，通过网线接入所述交换机，与所述列控中心通信连接。如图3所示，列控中心双系共6个单元(2个up、2个down和2个dvcom)均采用网线接入交换机，所述上位机配置了特定ip后，也通过网线接入交换机，此时所述上位机可向下位机(即列控中心)发送检测指令并接收下位机回复的检测结果。
[0053]
进一步的，所述上位机在向所述列控中心发送检测指令之前，还可以向所述列控中心发送网络测试指令，若所述列控中心未回复，判定所述上位机与所述列控中心的网络通信异常；待网络通信正常后，所述上位机再向所述列控中心发送检测指令。
[0054]
结合图4所示，上位机界面内包含一“测试网络”按钮，用户点击该按钮后上位机向下位机(即列控中心)发送网络测试指令，下位机检测网络通信正常后向上位机回复检测结果，上位机消息窗口显示“网口测试成功”提示信息。例如，上位机通过人工点击“测试网络”按钮向下位机发送网络测试指令“net”，当下位机接收到网络测试指令为“net”时，代表下位机与上位机的网络物理通道满足通信要求，下位机即向上位机回复数据“net”，上位机接收到“net”数据后即可向用户显示网络测试满足要求的结论，如果上位机在预设时间内未能接收到下位机回复的测试结论数据包，上位机即认为网络通道异常，不满足网络通信要求。此时需要定位问题整改后再重新测试。当满足网络通道正常连接要求后，用户可以通过上位机界面内的“开始测试”按钮向下位机发送测试其各个通信接口的检测指令。
[0055]
在步骤s4中，所述列控中心根据所述检测指令进行各个通信接口的测试，具体的，所述列控中心调用函数starta向各个通信接口发送数据，接收各通信接口返回的数据并校验正确性，判断各通信接口是否正常。
[0056]
其中，所述列控中心向第一类通信接口发送预设数据，向第二类通信接口发送随机数据，所述第一类通信接口为所述列控中心与外部设备连接的通信接口，所述第二类通信接口为所述列控中心各板卡间内部连接的通信接口。即，对于外部设备与所述列控中心的通信(网口、串口和can口)，为了便于后续对传输结果的判断，使用预设的数据进行通信；对于内部交互(dpram)，使用了随机数据，收发双方校验crc即可判断物理通道通信是否正常。
[0057]
在步骤s4中，所述列控中心将测试结果返回给所述上位机，具体为：所述列控中心根据各通信接口返回的数据校验通过与否，填充senddata数据相对应的数据区，所述senddata数据内各数据区分别用于表征各通信接口的通信状态；然后，调用函数sendto将
所述senddata数据发送给所述上位机。例如，当数据通过校验后，相对应的senddata填充为1，当未接收到数据或者数据校验不通过时则将senddata填充为0，随后调用函数sendto向上位机发送senddata数据。
[0058]
进一步的，所述上位机接收到所述列控中心返回的测试结果后，解析所述测试结果并进行可视化显示。即，所述上位机解析senddata数据包，当senddata为1时代表相应物理通道测试通过，满足通信要求，当senddata为0时代表相应物理通道不满足测试要求，同时将解析结果向用户显示。通过将测试结果进行可视化处理，便于测试人员直观定位问题。
[0059]
主要实现代码如下：
[0060][0061][0062]
若步骤s4中测试结果存在问题，则针对问题定位整改后，再重复进行检测；若步骤
s4中测试结果不存在问题，代表列控中心各物理通道正常，则完成本次测试。
[0063]
在实际应用中，用户通过上位机界面内的“开始测试”按钮向下位机发送测试其各个通信接口的检测指令之后，在测试过程中所述上位机界面内显示测试进度条，待进度条完成后，界面显示测试结果是否存在问题。
[0064]
本发明的整体处理流程包括列控中心系统烧录特定程序、上电启动、物理通道的连接、上位机配置设置、各个物理通道的测试、判断测试结果是否异常、若出现异常则整改问题重新检测。整体处理流程清晰，应用于列控中心出厂调试阶段，工厂出厂调试时可以直观地观察到相应物理通道是否存在通信异常。
[0065]
基于同一发明构思，本发明还提供了一种列控中心通信接口有效性检测系统，包括：
[0066]
上位机，所述上位机用于与待测的列控中心通信连接，所述列控中心双系的板卡内烧录有检测软件，所述检测软件用于与所述上位机通信并按照所述上位机的指令执行动作；
[0067]
辅助测试的外部设备，所述列控中心各板卡之间以及与各外部设备之间的通信接口采用相应的线缆连接；
[0068]
所述上位机，用于向所述列控中心发送检测指令，所述列控中心根据所述检测指令进行各个通信接口的测试，并将测试结果返回给所述上位机，所述上位机解析所述测试结果并进行可视化显示。
[0069]
可选的，所述列控中心通信接口有效性检测系统还包括交换机，所述列控中心双系各板卡通过网线接入所述交换机，所述上位机配置与所述列控中心处于同一网段的特定ip，通过网线接入所述交换机，与所述列控中心通信连接。
[0070]
可选的，所述上位机在向所述列控中心发送检测指令之前，还向所述列控中心发送网络测试指令，若所述列控中心未回复，判定所述上位机与所述列控中心的网络通信异常；待网络通信正常后，所述上位机再向所述列控中心发送检测指令。
[0071]
可选的，所述列控中心具体用于调用函数starta向各个通信接口发送数据，接收各通信接口返回的数据并校验正确性，判断各通信接口是否正常。
[0072]
可选的，所述列控中心向第一类通信接口发送预设数据，向第二类通信接口发送随机数据，所述第一类通信接口为所述列控中心与外部设备连接的通信接口，所述第二类通信接口为所述列控中心双系间连接的通信接口。
[0073]
可选的，所述列控中心具体用于根据各通信接口返回的数据校验通过与否，填充senddata数据相对应的数据区，所述senddata数据内各数据区分别用于表征各通信接口的通信状态；调用函数sendto将所述senddata数据发送给所述上位机。
[0074]
对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0075]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0076]
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。