[發(fā)明專利]嵌入式網(wǎng)關(guān)、采用該網(wǎng)關(guān)的鐵路監(jiān)測系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210332511.4
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN103684944A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳立;齊小民;韓銳
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子信號有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L12/66;H04L29/08
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 李慧

1.一種鐵路專用的嵌入式網(wǎng)關(guān)（3），包括：

以太網(wǎng)接口（34），用于通過以太網(wǎng)與車站服務(wù)器（1）通信；

CAN接口（30），用于通過CAN總線（5）從鐵路的軌道上設(shè)置的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)（2）接收符合CAN總線協(xié)議的多個(gè)CAN幀；

核心轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)（37），用于基于與每個(gè)所述CAN幀相關(guān)的任務(wù)的優(yōu)先級、由這些接收的CAN幀作為消息報(bào)文生成第一消息隊(duì)列，并按該第一消息隊(duì)列中預(yù)定的順序，讀出所述消息報(bào)文并將其轉(zhuǎn)換成符合另一通信協(xié)議的數(shù)據(jù)報(bào)文以通過所述以太網(wǎng)接口（34）發(fā)送給所述車站服務(wù)器（1）。

2.如權(quán)利要求1所述的嵌入式網(wǎng)關(guān)（3），其中所述核心轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)（37）通過所述以太網(wǎng)接口（34）從所述車站服務(wù)器（1）接收控制指令，將其轉(zhuǎn)換為符合所述CAN總線協(xié)議的控制指令，將包含該控制指令的第二消息隊(duì)列傳遞到所述CAN接口（30），以發(fā)送給由該控制指令中包含的傳感器節(jié)點(diǎn)標(biāo)識所確定的所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)（2）。

3.如權(quán)利要求2所述嵌入式網(wǎng)關(guān)（3），其中所述CAN接口（30）包括分別用相互隔離的獨(dú)立電源供電的CAN收發(fā)器（301）和CAN控制（302）器以及置于CAN收發(fā)器和CAN控制器之間的光耦（303）。

4.如權(quán)利要求1-3之一所述嵌入式網(wǎng)關(guān)（3），其中所述核心轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)包括CAN通信模塊（31）、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊（32）以及以太網(wǎng)通信模塊（33），

其中所述CAN通信模塊（31）將所述多個(gè)消息報(bào)文發(fā)送進(jìn)所述第一消息隊(duì)列中，并將該消息隊(duì)列中每個(gè)消息報(bào)文的指針傳遞給一接收緩沖器；

所述協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊（32）通過讀取所述接收緩沖區(qū)中的消息報(bào)文指針來讀取第一消息隊(duì)列中的消息幀，以便轉(zhuǎn)換成符合所述另一通信協(xié)議的數(shù)據(jù)報(bào)文；以及

所述以太網(wǎng)通信模塊（33）將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)報(bào)文通過以太網(wǎng)發(fā)送給車站服務(wù)器（1）。

5.如權(quán)利要求4所述嵌入式網(wǎng)關(guān)（3），其中所述接收緩沖器是環(huán)形數(shù)據(jù)緩存器。

6.如權(quán)利要求1-3所述嵌入式網(wǎng)關(guān)（3），其中所述第一消息隊(duì)列的長度是可變的，以接受具有可變長度的消息報(bào)文。

7.如權(quán)利要求1-3所述嵌入式網(wǎng)關(guān)（3），其中所述核心轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)還包括調(diào)度器（35），用于確定所接收的消息報(bào)文所屬的任務(wù)優(yōu)先級，并基于該優(yōu)先級確定該消息報(bào)文在所述第一消息隊(duì)列中的排列位置。

8.如權(quán)利要求1所述的嵌入式網(wǎng)關(guān)（3），其中所述另一通信協(xié)議是TCP/IP或UDP協(xié)議。

9.一種鐵路信號通信方法，包括：

通過連接到CAN總線上的CAN接口從鐵路的軌道上設(shè)置的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)接收符合CAN總線協(xié)議的CAN幀；

生成第一消息隊(duì)列，該第一消息隊(duì)列包括作為其消息報(bào)文的CAN幀，該消息報(bào)文在該消息隊(duì)列的排列位置取決于與所述消息報(bào)文相關(guān)的任務(wù)的優(yōu)先級；

基于該第一消息隊(duì)列中給定的順序，讀出所述消息報(bào)文并將其轉(zhuǎn)換成符合另一通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包以通過以太網(wǎng)接口發(fā)送給車站服務(wù)器。

10.如權(quán)利要求9所述的鐵路信號通信方法，還包括：

通過所述以太網(wǎng)接口從所述車站服務(wù)器接收控制指令，將其轉(zhuǎn)換為符合所述CAN總線協(xié)議的CAN控制指令，發(fā)送包含該CAN控制指令的第二消息隊(duì)列到所述CAN接口以控制由包含在指令中的傳感器節(jié)點(diǎn)標(biāo)識所確定的所述多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

11.如權(quán)利要求9或10所述的鐵路信號通信方法，還包括：

將第一消息隊(duì)列中每個(gè)消息報(bào)文的指針傳遞給一接收緩沖器；

通過讀取所述接收緩沖區(qū)中的消息指針來讀取第一消息隊(duì)列中的消息數(shù)據(jù)，以便轉(zhuǎn)換成符合所述另一通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包。

12.如權(quán)利要求9或10所述鐵路監(jiān)測方法，其中所述生成第一消息隊(duì)列的步驟包括確定所接收的消息報(bào)文所屬的任務(wù)優(yōu)先級，并基于該優(yōu)先級確定該消息報(bào)文在所述第一消息隊(duì)列中的排列位置。