[发明专利]一种中心节点设备与实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中心节点设备与实现方法，其设置在列车两端，专门用于城轨列车在途运行过程中对车辆各关键装备运行状态的实时运行状态进行监测，属于现代城市轨道技术领域。

背景技术

采用计算机技术、软件算法、控制技术、网络技术实现城轨列车安全数据的采集及处理，为列车安全运行提供保障，是现代城市轨道交通领域的发展方向。

为此，需要开发面向城轨列车的智能化、一体化、网络化在途监测设备，并配以车载数据传输特性分析技术、基于特征提取的数据处理与安全存储技术、数据异构重构技术、数据过滤格式转化技术、数据冗余消除技术、网络管理与检测任务调度技术、失效对网络性能影响分析与评估技术等，构建覆盖全列车的运行安全状态实时全面获取技术与装备，实现城轨列车各关键装备的信息共享和智能化管理与控制，提高运输效率和服务质量。变常规维修与事故后维修为主动维修，降低维修运营成本，为运营企业带来巨大的经济效益，为社会带来巨大的社会效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种中心节点设备与实现方法，以使城轨列车实现智能化、网络化、一体化综合监测，提高运输安全保障，同时降低运营成本，实现主动维修。

为此，根据本发明的一个方面，提供了一种中心节点设备，包括信息采集单元、数据处理单元、存储单元、流量协调单元、保护单元、信息配置与系统管理单元和总线单元；

所述信息采集单元、数据处理单元、存储单元、流量协调单元、保护单元、信息配置与系统管理单元均与总线单元相连，其特征在于，

所述数据处理单元包括：数据控制模块、数据计算模块、数据分析模块、数据聚类模块、数据下载与在线升级模块、数据转存模块、辅助维护系统、以及数据传输模块；

所述数据控制模块分别与数据计算模块、数据分析模块、数据下载与在线升级模块和辅助维护系统相连；

所述数据计算模块分别与数据控制模块和数据聚类模块相连；

所述数据分析模块分别与数据控制模块和数据聚类模块相连；

所述数据聚类模块分别与数据计算模块、所述数据分析模块、数据传输模块和辅助维护系统相连；

所述信息采集单元通过总线单元的标准接口与数据处理单元、存储单元、流量协调单元、保护单元、信息配置与系统管理单元连接；

所述总线单元是信息采集单元、数据处理单元、存储单元、流量协调单元、保护单元、信息配置与系统管理单元进行信息数据传输联系的纽带，采用标准的总线协议，实现各单元间的信息传输；

所述流量协调单元采用标准的数据传输协议，与外联设备之间接口及进行信息数据传输。

优选地，数据处理单元、信息配置与系统管理单元通过流量协调单元连接车载工业网络，实现与复合节点间的数据连通；流量协调单元与复合节点、车地通信网络设备、司机操作显示终端数据连通。

优选地，中心节点作为车载系统各节点装置数据与车地通信网络设备、司机操作显示终端的连接纽带，并成为列车各装置与车地通信系统的网关，便于进行网段划分，路由指向实现，并实现车载网络的在线管理。

优选地，数据处理单元内存有设备主运行软件，负责对整个设备的采集数据进行控制、分析、计算等工作；运用车载数据传输特性分析技术、基于特征提取的数据处理与安全存储技术、数据异构重构技术、数据过滤格式转化技术、数据冗余消除技术、网络管理与检测任务调度技术、失效对网络性能影响分析与评估技术等，实现城轨列车车载网络的综合监测、网络管理、在线升级、流量配置与控制，使城市轨道交通列车实现故障隐患实时预警，改变列车常规维修与故障后维修为主动维修。

更优选地，保护单元实现了系统设备防非法关机、非正常断电以及操作错误等造成的系统破坏而引起的设备死机、进入非正常运行等；信息配置与系统管理单元实现了对车载各装置进行系统管理与信息配置，实现了按照需求对车载网络资源的合理分配，并达到了综合管理的功能。

根据本发明的另外一个方面，提供了一种中心节点方法，其设有信息采集单元、数据处理单元、存储单元、流量协调单元、保护单元、信息配置与系统管理单元和总线单元；使所述信息采集单元、数据处理单元、存储单元、流量协调单元、保护单元、信息配置与系统管理单元均与总线单元相连，其特征在于：

所述数据处理单元设有：数据控制模块、数据计算模块、数据分析模块、数据聚类模块、数据下载与在线升级模块、数据转存模块、辅助维护系统、以及数据传输模块；

使所述数据控制模块分别与所述数据计算模块、所述数据分析模块、所述数据下载与在线升级模块和所述辅助维护系统相连；