[发明专利]一种基于BLVDS总线的列车机箱高速数据记录装置及方法

说明书

本发明提供了一种基于BLVDS总线的列车机箱高速数据记录装置，该装置包括通过BLVDS总线与列车机箱中多个单板连接的总线数据处理模块，其对经BLVDS总线传输的列车控制数据和机箱状态数据进行处理，用于获取列车控制数据并向客户端传输数据的网络接口，供用户离线下载数据的离线下载模块，以及一端经网络接口与TCMS系统连接，另一端经由AXI总线与总线数据处理模块连接的数据记录模块，其对列车控制数据和处理后的机箱状态数据进行存储。采用该装置基于BLVDS总线高速传输机箱单板的数据，克服了现有技术中实时性和传输速率不足的问题，此外，其采用特有的数据记录模块对有价值的数据进行存储，实现了数据的高速存储和可控性，极大提升了运营中各部件状态的大数据化。

技术领域

本发明涉及交通数据处理技术领域，尤其涉及一种基于BLVDS总线的列车机箱高速数据记录装置及方法。

背景技术

目前轨道交通运输领域内的列车智慧化诊断和运维成度较低，列车各子部件的实时状态监测数据量少，机箱一般采用CAN、RS485等背板总线，机箱内部只能存储少量关键信息和故障信息，运行状态数据通过TCMS网络发送给在两个头车的中央控制单元并由其存储。因整车的数据量大，中央控制单元为兼顾长周期存储，一般按照200ms频率存储数字量和模拟量数据，缺乏状态数据高速存储。随着轨道交通市场规模的逐渐扩大，其运营方式正向智能化、智慧化、大数据化和多样化发展，运营速度也在不断提升，对轨道交通车辆装置的智能化、安全性、可靠性及经济性提出了更高的要求。目前高速度等级列车致力于运用PHM系统(故障预测与健康管理)等智能化技术实时监控各设备状态、预测潜在故障的发生，从而保障列车更安全可靠地运行，基于此，列车系统的各控制子系统也面临更高的要求，需要各子系统内部具备多种状态监测功能，以及对数据进行高速采集、传输和记录的能力，传统的列车数据记录方法则无法满足应用中的实际需求。

领域内现有技术中的数据管理技术，主要有以下两种，一是采用CAN总线获取制动系统中的数据并存储；二是采用FPGA总线数据处理模块对存储阵列模块进行存储管理；采用上述第一种方案通信速率最大只能到达1Mbps，无法满足大容量数据传输的实时性和快速性要求，同时数据存储效率较差，数据管理可控性不足。采用上述的第二种方案，数据存储效率较差，存储过程中无法对数据进行系统地管理。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于BLVDS总线的列车机箱高速数据记录装置，在一个实施例中，所述装置包括：

总线数据处理模块，其通过BLVDS总线与列车机箱的多个单板连接，用于对经所述BLVDS总线高速传输的多个单板的机箱状态数据进行处理，以及对要发送至各单板的列车控制数据进行处理，所述机箱状态数据包括关键信息、故障信息和运行状态数据；

网络接口，其通过网络获取来自列车TCMS系统的列车控制数据，以及向客户端传输列车控制数据和处理后的机箱状态数据；

数据记录模块，其一端经由所述网络接口与列车的TCMS系统连接，另一端经由AXI总线与所述总线数据处理模块连接，用于对来自所述TCMS系统的列车控制数据和处理后的机箱状态数据进行存储；

离线下载模块，其提供离线下载接口，供用户离线下载记录的列车控制数据和机箱状态数据。

在一个实施例中，所述总线数据处理模块包括：编码发送单元，其用于根据BLVDS总线的通信协议对来自数据记录模块的列车控制数据进行编码并发送；

解码接收单元，其用于接收通过BLVDS总线传输过来的机箱状态数据，并对其进行解码处理；

BLVDS收发子模块，其用于接收来自数据记录模块的列车控制数据，以及将解码处理后的所述机箱状态数据发送至所述数据记录模块。

在一个实施例中，所述数据记录模块，根据设定的存储采样周期将所述列车控制数据和处理后的所述机箱状态数据存储至EMMC存储介质中的EXT4文件格式系统中；