用于轨道列车的通信系统、轨道列车及通信检测方法与流程

1.本技术涉及轨道交通通信领域，具体涉及一种用于轨道列车的通信系统、轨道列车及通信检测方法。


背景技术：

2.轨道列车是指轨道交通中的运载工具，包括地铁、轻轨、单轨、有轨电车、胶轮导向电车以及磁悬浮列车等。轨道列车可由计算机系统控制实现自动驾驶，也可由驾驶员手动控制实现手动驾驶，无论是自动驾驶还是手动驾驶，轨道列车均会接收控制端发送的数据和/或向控制端发送数据，以实现轨道列车与控制端的通信。
3.轨道列车的通信系统包括通信板和通控板，依靠通信板和通控板实现与控制端的通信，通信板接收控制端的数据后传递给通控板，通控板再将数据传递给轨道列车；通控板接收轨道列车的数据后传递给通信板，通信板再将数据传递给控制端。通控板与通信板之间采用串口连接的方式，串口可能出现故障导致通控板与通信板不能正常数据传输，需对通控板和通信板的串口进行状态检测，现有通信系统通常采用对通控板和通信板分别进行检测的方式，而来回切换对通控板和通信板的检测机制，将会降至通信系统的工作效率。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术缺陷之一，本技术实施例中提供了一种用于轨道列车的通信系统、轨道列车及通信检测方法，所述技术方案如下：
5.根据本技术实施例的第一个方面，提供了一种用于轨道列车的通信系统，包括：至少一个通信板，用于接收控制端的数据和/或向控制端发送数据，任一所述通信板包括若干第一串口；至少一个通控板，任一所述通控板包括若干第二串口，任一所述通控板至少与一个所述通信板连接，所述通控板的若干第二串口与所述通信板的若干第一串口一一对应连接，所述通控板用于与轨道列车的控制单元连接；至少一个上位机，任一所述上位机分别与至少一个所述通信板、至少一个所述通控板连接，用于分别接收所述第一串口的状态数据和第二串口的状态数据，以判断所述第一串口和第二串口的状态。
6.根据本技术实施例的第二个方面，提供了一种轨道列车，包括，上述的通信系统；所述通信系统中的通控板与所述轨道列车的控制单元连接。
7.根据本技术实施例的第三个方面，提供了一种通信检测方法，用于上述的轨道列车，所述方法包括：在所述轨道列车启动状态下，上位机接收通信板发送的第一串口的状态数据和通控板发送的第二串口的状态数据；所述上位机基于所述第一串口的状态数据，确定对应通信板各个第一串口的状态；所述上位机基于所述第二串口的状态数据，确定对应通控板各个第二串口的状态。
8.本技术提供的用于轨道列车的通信系统，通控板与通信板连接，通控板可与轨道列车的控制单元连接，通信板可接收控制端的数据或向控制端发送数据，通信板与通控板的通信过程中，通信板和通控板监控各自串口的状态并产生对应的状态数据，通控板将第
二串口的状态数据、通信板将第一串口的状态数据发送给对应的上位机，上位机解析第二串口的状态数据和第一串口的状态数据，确定各个串口的状态。相对于来回切换对通信板的第一串口与通控板的第二串口的状态检测，采用上位机接收通信板的第一串口的状态数据和通控板的第二串口的状态数据进行解析，得到各个串口的状态可提高工作效率。
附图说明
9.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
10.图1为实施例1中用于轨道列车的通信系统的其一结构示意图；
11.图2为实施例1中用于轨道列车的通信系统的又一结构示意图；
12.图3为实施例1中用于轨道列车的通信系统的再一结构示意图；
13.图4为实施例1中轨道列车的结构示意图；
14.图5为实施例2通信检测方法的流程图。
具体实施方式
15.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
16.轨道列车的控制端可以为云端，也可以为设置在轨道旁的边控制端。对于轨道列车操控来说，保证轨道列车与控制端的通信十分重要，是协调轨道上各列列车的重要条件。轨道列车的通信系统包括通信板和通控板，通信板接收控制端发送的数据后转发给通控板，通控板将数据传输给轨道列车的控制单元；通控板接收轨道列车的控制单元的数据后转发给通信板，通信板将数据传输给控制端，从而实现轨道列车与控制端的通信。轨道列车的控制单元可包括车载控制器(vobc)和列车控制模块(未示出)，车载控制器与列车控制模块连接，通控板可与车载控制器连接，列车控制模块可控制轨道列车执行相应的操作。例如，通控板具有百兆网络接口，可与车载控制器实现百兆网络连接。
17.通控板与通信板通常采用串口连接的方式，在通控板的串口和/或通信板的串口发生故障时，通控板与通信板之间的数据传输通道被切断，从而影响通控板与通信板的正常通信。为此，在轨道列车的通信系统中需要设置通控板的串口和/或通信板的串口的检测机制，发明人发现目前对通控板的串口和/或通信板的串口的检测是分别进行的，在通信板与通控板进行数据交互时，需要来回切换对通信板和通控板的检测机制，从而降低通信系统的工作效率。
18.实施例1
19.针对上述问题，本技术实施例提供了一种用于轨道列车的通信系统，该通信系统包括至少一个通信板102、至少一个通控板101和至少一个上位机103。如图1所示，图1为本实施例用于轨道列车的通信系统的其一结构示意图，图1所示出的是通信板102、通控板101和上位机103均为一个的情况。任一通信板102包括若干第一串口(未示出)，任一通控板101包括若干第二串口(未示出)，任一通控板101至少对应一个通信板102，通控板101上的多个
第二串口与通信板101上的多个第一串口一一对应，可采用串口线连接第一串口和第二串口。即第一串口与第二串口通过串口线连接，通控板与通信板实现通信。
20.通控板101可与轨道列车的控制单元(参见图4)连接，通信板102接收到控制端(参见图4)的数据后，通信板102通过串口线传输给通控板101，通控板101接收到数据后发送给轨道列车的控制单元，控制单元可根据数据执行对应的操作；轨道列车的控制单元可将数据发送给通控板101，通控板101接收到数据后发送给通信板102，通信板102接收到通控板101发送的数据后转发给轨道列车的控制端，控制端根据数据执行对应的操作。需要说明的是，通控板101与轨道列车的控制单元可以无线连接，也可以有线连接。
21.任一上位机103均分别与至少一个通信板102、至少一个通控板101连接，即通控板101、通信板102和上位机103相互连接形成可通信循环。通信板102和通控板101在相互通信时，可监控各自串口的状态并产生对应的状态数据发送给对应的上位机103(即发送给所连接的上位机)，上位机103接收到状态数据后进行解析，得到通信板102的第一串口的状态和通控板101的第二串口的状态。即通控板101将自身第二串口的状态数据发送给对应的上位机103、通信板102将自身第一串口的状态数据发送给对应的上位机103，上位机103解析第一串口的状态数据得到对应第一串口的状态、解析第二串口的状态数据得到对应第二串口的状态。
22.如图2所示，图2为本实施例用于轨道列车的通信系统的又一结构示意图，图2所示出的通信板102为2个，通控板101为1个，上位机103为3个，其中通信板102包括第一通信板1021和第二通信板1022，上位机103包括第一上位机1031、第二上位机1032和第三上位机1033。通控板101包括若干第二串口，第一通信板1021和第二通信板1022均具有若干第一串口，通控板101与第一通信板1021、第二通信板1022分别通信连接，即通控板101的第二串口与第一通信板1021的第一串口、第二通信板1022的第一串口分别一一对应连接，可采用串口线连接第一串口和第二串口，以实现通控板101与第一通信板1021、第二通信板1022的通信。需要说明的是，在一些实施例中，通控板101也可以为多个，任一通控板101均包括多个第二串口，且任一所述通控板101至少与一个通信板102连接。图2中通控板101与第一上位机1031、第二上位机1032和第三上位机1033分别通信连接，但为构图简便图2中未示出。
23.通控板101分别与第一上位机1031、第二上位机1032、第三上位机1033分别通信连接，第一通信板1021分别与第一上位机1031、第二上位机1032、第三上位机1033通信连接，第二通信板1022分别与第一上位机1031、第二上位机1032、第三上位机1033通信连接。通控板101可分别与第一通信板1021、第二通信板1022通信，通控板101可监控自身第二串口的状态数据，第一通信板1021和第二通信板1022可分别监控自身第一串口的状态数据，并且通控板101、第二通信板1021和第二通信板1022分别将各自的状态数据发送给所连接的上位机，上位机解析状态数据得到各个串口的状态。
24.举例来说，在图2中，通控板101具有4个第二串口、第一通信板1021和第二通信板1022分别具有2个第一串口，采用串口线连接通控板101和第一通信板的1021及第二通信板1022。通控板101将4个第二串口的状态数据分别发送给第一上位机1031、第二上位机1032和第三上位机1033，第一通信板1021和第二通信板1022分别将各自2各第一串口的状态数据发送给第一上位机1031、第二上位机1032和第三上位机1033。第一上位机1031、第二上位机1032和第三上位机1033可分别解析各个状态数据，得到通控板101的4个第二串口对应的
状态、第一通信板1021的2个第一串口对应的状态和第二通信板1022的2个第一串口对应的状态。
25.综上所述，通控板与通信板连接，通控板可与轨道列车的控制单元连接，通信板可接收控制端的数据或向控制端发送数据，通信板与通控板的通信过程中，通信板和通控板监控各自串口的状态并产生对应的状态数据，通控板将第二串口的状态数据、通信板将第一串口的状态数据发送给对应的上位机，上位机解析第二串口的状态数据和第一串口的状态数据，确定各个串口的状态。相对于来回切换对通信板的第一串口与通控板的第二串口的状态检测，采用上位机接收通信板的第一串口的状态数据和通控板的第二串口的状态数据进行解析，得到各个串口的状态可提高工作效率。
26.第一串口的状态和第二串口的状态均包括正常状态和故障状态，在正常状态下，通控板可与通信板正常通信；在故障状态下，通控板与通信板的通信通道被切断，不能正常通信。
27.在一个或多个实施例中，通控板的第二串口的状态数据包括字节偏移量和二进制字符。字节偏移量对应各个第二串口，二进制字符的0和1分别表示第二串口状态为正常状态和故障状态；或二进制字符的0和1分别表示第二串口状态为故障状态和正常状态。
28.上位机在接收到第二串口的状态数据后，解析第二串口的状态数据得到各个第二串口的状态，并可在上位机的显示界面上显示对应第二串口的状态，如在显示界面上显示第一颜色表示对应第二串口处于正常状态，在显示界面上显示第二颜色表示对应第二串口处于故障状态。第二串口的状态数据中可包括若干第二串口的状态数据，如12个第二串口、20个第二串口和30个第二串口等。
[0029][0030][0031]
表1
[0032]
例如上表1所示，其示出了通控板的第二串口的状态数据的其一情况，第二串口的状态数据包括字节偏移量和二进制字符，字节偏移量分别与各第二串口对应，即字节偏移量的0、1和2分别对应第二串口a、第二串口b和第三串口c。二进制字符分别表示对应第二串口的状态，如二进制字符的0和1分别表示第二串口的状态为正常状态和故障状态，则上表1中第二串口a和第二串口c为正常状态，第二串口b为故障状态；二进制字符的0和1分别表示第二串口的状态为故障状态和正常状态，则上表1中第二串口a和第二串口c为故障状态，第二串口b为正常状态。
[0033]
在一个或多个实施例中，第一串口的状态数据包括第一串口的编号和二进制字符。在任一通信板102中预先存储有各个第一串口的编号，二进制字符的0和1分别表示第一串口的状态为正常状态和故障状态；或二进制字符的0和1分别表示第一串口的状态为故障
状态和正常状态。
[0034]
上位机在接收到第一串口的状态数据后，解析第一串口的状态数据得到各个第一串口的状态，并且可在上位机的显示界面上显示各个第一串口的状态。如在显示界面上显示第三颜色表示对应第一串口处于正常状态，在显示界面上显示第四颜色表示对应第一串口处于故障状态。
[0035]
需要说明的是，通信板在和通控板通信时，通信板如发现第一串口发生故障，则检测对应第一串口的报错信息，生成故障状态对应下的二进制字符，并与该第一串口的编号形成状态数据被发送至对应上位机。通信板与上位机可以有线通信连接，也可以无线通信连接。如图1所示，通信板102通过第六传输线路206(有线连接)将第一串口的状态数据发送给对应的上位机103。
[0036][0037][0038]
表2
[0039]
例如上表2所示，其示出了通信板的第一串口的状态数据的其一情况，第一串口的状态数据包括第一串口的编号和二进制字符。可根据状态数据中的编号判断出对应的第一串口，如上表2中编号“com01”对应第一串口a，编号“com02”对应第一串口b，编号“com03”对应第一串口c。二进制字符分别对应第一串口的状态，如二进制字符的0和1分别表示第一串口的状态为正常状态和故障状态，则上表2中第一串口a和第一串口b为故障状态，第一串口c为正常状态；如二进制字符的0和1分别表示第一串口的状态为故障状态和正常状态，则上表2中第一串口a和第一串口b为正常状态，第一串口c为故障状态。
[0040]
任一所述通控板还包括第一网口(未示出)，任一上位机还包括第二网口(未示出)，通控板的第一网口与上位机的第二网口连接，即采用网线连接第一网口和第二网口。上位机内预先存储有各通控板的ip地址(internet protocol address)，在通控板与上位机进行通信时，通控板可将各自的ip地址发送给所连接的上位机，上位机接收到通控板的ip地址后，将所接收的ip地址与预存的通控板的ip地址进行对比，如果所接收的ip地址与预存的通控板的ip地址一致，则确定上位机与对应的通控板网络连接成功；如果所接收到的ip地址与预存的通控板的ip地址不一致，则确定上位机与对应的通控板网络未连接成功。即上位机还可通过ping命令来检测与通控板的网络连接状态。
[0041]
举例来说，如图1所示，通控板101可通过第三传输线203将自身的ip地址发送给上位机103，上位机103将接收到的ip地址与预先存储的ip地址对比，如果所接收到的ip地址与预先存储的ip地址不一致，则通控板101与上位机103的网络未连接成功；如果所接收到的ip地址与预先存储的ip地址一致，则通控板101与上位机103的网络连接成功。
[0042]
通控板101可实时将第二串口的状态数据发送给对应的上位机，以及时了解第二
串口的状态。为确保上位机能够准确获取各第二串口的状态，在轨道列车的控制单元上电后，上位机可发送第一通信检测信息给对应的通控板，通控板在接收到第一通信检测信息后，可根据第一通信检测信息回复第一确定信息给上位机。如果上位机接收到第一确定信息，则表示上位机与通信板可正常通信；如果上位机未接收到第一确定信息，则表示上位机与通信板的通信存在故障，应及时排查相关故障，避免后续的无效操作。
[0043]
上位机可显示上位机与通控板的通信状态，如上位机在收到第一确定信息后，可在上位机的显示界面上显示第五颜色表示通控板与上位机通信正常；上位机如果没有收到第一确定信息，可在上位机的显示界面上显示第六颜色表示通控板与上位机通信故障。
[0044]
举例来说，如图1所示，轨道列车的控制单元上电后，在预设时间(如40秒)内，通信系统中上位机103通过第一传输线路201将第一通信检测信息发送给通控板101，通控板101在接收到第一通信检测信息后，通过第二传输线路202回复第一确定信息给上位机103，如果上位机103正常接收到第一确定信息，则表示上位机103与通控板101正常通信，可在上位机103的显示界面显示上位机103与通控板101正常通信。如果因为第一传输线路201和/或第二传输线路202等出现故障，导致上位机103未及时接收到第一确定信息，则表示上位机103与通控板101通信故障，可在上位机103的显示界面上显示上位机103与通控板101通信故障。
[0045]
在一个或多个实施例中，轨道列车的控制单元上电后，通控板还可发送第二通信检测信息给对应的通信板，通信板接收到第二通信检测信息后，回复第二确定信息给通控板。如果通控板接收到第二确定信息，则表示通控板与通信板正常通信，可在上位机的显示界面上显示上位机与通信板正常通信；在确定通控板与通信板通信正常后，通控板和通信板可按预设周期(如200毫秒)进行通信。
[0046]
如果通控板(在预设时间段，如200毫秒内)未接收到第二确定信息，则表示通控板与通信板通信故障，可在上位机的显示界面上显示上位机与通信板通信故障。在轨道列车的控制单元上电后，通过通控板发送第二通信检测信息给通信板进行通信预检测，可避免后续无效的操作。
[0047]
举例来说，如图1所示，轨道列车的控制单元上电后，在预设时间(如40秒)内，通控板101可通过第四传输线路204将第二通信检测信息发送给通信板102，通信板102在接收到第二通信检测信息后，通过第五传输线路205回复第二确定信息给通控板101，如果通控板101接收到第二确定信息，则表示通控板101与通信板102正常通信，可在上位机103的显示界面上显示通控板101与通信板102正常通信；如果因第四传输线路204和/或第五传输线路205等出现故障，导致通控板101未接收到第二确定信息，则表示通控板101与通信板102通信故障，可在上位机103的显示界面上显示通控板101与通信板通信故障。
[0048]
需要说明的是，第一通信检测信息和第一确定信息可基于上位机与通控板的通信协议确定；和/或，第二通信检测信息和第二确定信息可基于通控板与通信板的通信协议确定。例如图1，通控板101与上位机103采用rs232-db9接口通信，则第一通信检测信息和第一确定信息基于rs232-db9的通信协议进行确定，如上位机103向通控板101发送十六进制信息(如30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 00)作为第一通信检测信息，通控板101接收到第一通信检测信息后，向上位机103发送pc机信息(如0123456789)作为第一确定信息。
[0049]
在一个或多个实施例中，如图3所示，图3为本技术实施例用于轨道列车的通信系
统的再一结构示意图。通信系统还可包括至少一个记录板，每个记录板可分别与至少一个通控板101、至少一个通信板102连接。通控板可包括百兆网络端口，通过百兆网络端口与记录板连接。
[0050]
图3中记录板104为1个，通信板为2个，上位机为3个，记录板104分别与通控板101、第一通信板1021和第二通信板1022连接，在一些实施例中，记录板的数量可以大于1个。记录板可记录通控板和通信板的数据，即记录板可记录通控板和通信板中各个串口的状态数据及通信数据等。需要说明的是，图3中通控板101与第一上位机1031、第二上位机1032和第三上位机1033分别通信连接，但为构图简便图3中未示出。
[0051]
本实施例还提供了一种轨道列车，如图4所示，图4为本实施例轨道列车的结构示意图。该轨道列车包括上述的通信系统，通信系统中的通控板101与轨道列车的控制单元106连接。通信系统中的通信板102可接收控制端105发送的数据，通信板102接收到控制端105的数据后将数据发送给通控板101，通控板101将数据发送给轨道列车的控制单元106，控制单元106基于控制端所发送的数据执行对应的操作，以对轨道列车执行控制；轨道列车的控制单元106可将数据发送给通控板101，通控板101接收到控制单元106发送的数据后将数据发送给通信板102，通信板102将数据发送给控制端105，控制端105可基于控制单元所发送的数据执行对应的操作。
[0052]
通控板101在与通信板102的通信过程中，可实时检测各自串口的状态并产生对应的状态数据发送给上位机103，上位机解析状态数据后得到通控板101和通信板102中各个串口的状态。相对于来回切换对通信板的第一串口与通控板的第二串口的状态检测，采用上位机接收通信板的第一串口的状态数据和通控板的第二串口的状态数据进行解析，得到各个串口的状态可使工作效率更高。
[0053]
实施例2
[0054]
本实施例提供了一种通信检测方法，图5为本实施例通信检测方法的流程图，该方法可应用于实施例1用于轨道列车的通信系统和/或轨道列车中。虽然下文描述的过程包括以特定的顺序出现的多个操作，但是应该清楚地了解到，这些过程也可以包括更多或者更少的操作，这些操作可以顺序执行或者并行执行(例如使用并行处理器或者多线程环境)。如图5所示，该方法可包括如下步骤：(s101～s103)：
[0055]
s101、在轨道列车启动状态下，上位机接收通信板发送的第一串口的状态数据和通控板发送的第二串口的状态数据。
[0056]
轨道列车通电后，轨道列车的通信系统可实时与控制端进行通信。通信系统中通信板与通控板在通信时，各自监控自身串口的状态并产生对应的状态数据。详细内容请参见实施例1中的相关描述，在此不再赘述。
[0057]
s102、上位机基于第一串口的状态数据，确定对应通信板各个第一串口的状态。
[0058]
在确定通信板各个第一串口的状态后，可在上位机的显示界面上显示各个第一串口的状态。详细内容请参见实施例1中的相关描述，在此不再赘述。
[0059]
s103、上位机基于第二串口的状态数据，确定对应通控板各个第二串口的状态。
[0060]
在确定通控板哥哥第二串口的状态后，可在上位机的显示界面上显示各个第二串口的状态。详细内容请参见实施例1中的相关描述，在此不再赘述。
[0061]
本实施例相关技术效果的详细内容，请参见实施例1中的相关描述，在此不再赘
述。
[0062]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”和“第三”等特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0063]
在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是有线连接，也可以是无线连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0064]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。