[发明专利]基于网络通信的轨道交通实时数据同步系统

说明书

本发明公开了一种基于网络通信的轨道交通实时数据同步系统，包括：轨道交通系统内的两个以上的CPU，每个CPU分别与一个网卡相连接，所述网卡之间相互连接。本发明适合与不同类型的CPU，适合实时性要求较高的系统，实现方式简单，基于标准的工业以太网，UDP协议简单方便，不需要复杂的网络链接，链接方式为点对点，具有较高的实时性和可靠性。

技术领域

本发明属于软件算法领域，用于数据的实时同步通信。

背景技术

在工业控制系统和安全信号系统(应用于航空电子、铁路信号、核电等行业)中，软件系统一般采用多个CPU实现，软件系统之间需要进行实时的数据同步。为了确保数据同步的高实时性和高可靠性，必须采用有效的通信方式在软件系统之间进行实时数据同步，避免由于数据同步不及时或丢失导致系统功能失效、甚至安全事故的发生。该方法可以克服传统的同步通信方式一些缺陷。

目前在轨道交通信号系统行业，CPU之间的数据同步多采用共享内存RAM方式。采用共享内存RAM同步CPU之间数据，虽然数据传输量可以比较大，但该方式有如下缺点：

1.对硬件设计有限制，必须将两块CPU设计在同一块主板上，系统架构耦合性高。

2.程序设计必须按照具体的硬件定制，可移植性差。一旦改动或升级，必须重新开发。

3.不可以并行处理。一个CPU存取RAM数据时，另一个CPU不可以同时存取。

另外，传统的数据传输方式，如CAN总线，高速串口等，由于传输数据量较小，时间确定性差，不能适应轨道交通信行业实时性能要求比较高、性息处理量较大、安全关键系统CPU间的数据同步。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于网络通信的轨道交通实时数据同步系统，它可以适合与不同类型的CPU，适合实时性要求较高的系统。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种基于网络通信的轨道交通实时数据同步系统，包括：轨道交通系统内的两个以上的CPU，每个CPU分别与一个网卡相连接，所述网卡之间相互连接。

本发明的有益效果在于：适合与不同类型的CPU，适合实时性要求较高的系统，实现方式简单，基于标准的工业以太网，UDP协议简单方便，不需要复杂的网络链接，链接方式为点对点，具有较高的实时性和可靠性。

网卡之间的连接基于工业以太网，MAC层以上的协议由处理器完成，MAC协议由网卡实现。

传输层采用用户报文协议UDP，网络层采用互联网协议IP协议。

每个CPU只能同时支持一个实时同步链接，链接方式为点对点方式。

实时同步的每包数据不超过1470字节，实时响应时间不超过5ms。

附图说明：

图1是以太网发送流程图。

图2是报文延时示意图。

图3是网络链接方式示意图。

具体实施方式

本发明提供一种基于网络通信的轨道交通实时数据同步系统，该方法能够应用于包括但并不局限于信号系统、工业控制系统等领域。

本发明基于网络通信的实时数据同步的技术方案是：如图1所示：

1)此方法首先采用基于802.3标准的工业以太网。MAC层以上的协议由处理器完成，MAC协议由网卡实现。

2)传输层采用UDP协议，网络层采用IP协议，这部分基于实时操作系统在处理器上实现。每个CPU只能同时支持一个实时同步链接，链接方式为点对点方式。