[發明專利]一種列車以太網異常數據檢測系統、設備及方法

有效

• 申請號: 202110399041.2
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN112968818B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 張鵬;張俊杰;郝玉福;張小松;張相田
• 申請（專利權）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: H04L43/0823
• 分類號: H04L43/0823;H04W24/08
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 李紅巖

本發明公開一種列車以太網異常數據檢測系統、設備及方法，列車以太網異常數據檢測系統包括：主處理器、交換機、終端設備及服務器處理單元，主處理器由ARM處理單元和FPGA處理單元集成，FPGA處理單元通過以太網通信單元通信連接交換機和終端設備，還通信連接ARM處理單元，ARM處理單元通過以太網通信單元通信連接交換機，交換機通信連接服務器處理單元。本發明降低了硬件電路的復雜性，提高了系統的可靠性，減少CPU的額外開銷，保證了數據處理的實時性和準確性，降低了誤判率。

技術領域

本發明涉及列車通信技術領域，特別涉及一種列車以太網異常數據檢測系統、設備及方法。

背景技術

為滿足大數據量的傳輸，列車服務器端和終端設備之間往往采用以太網通信，通過采用以太網通信，雖然提高了數據傳輸速率及數據傳輸數量，但列車以太網的網絡安全問題也愈加突出。

目前，為保證列車以太網的網絡安全，在網絡數據傳輸過程中常常對網絡數據中的異常數據進行檢測，通常采用規定規則設定、黑白名單過濾以及專家人工檢測等方式進行異常數據檢測過濾。

但就現有技術而言，現有的異常數據檢測過濾方法，不僅存在著誤判、判斷耗時長的問題，而且CPU的開銷比較大，影響計算機的交互性能。

發明內容

本申請實施例提供了一種列車以太網異常數據檢測系統、設備及方法，以至少解決現有技術中檢測異常數據存在誤判、判斷耗時長及影響計算機交互性能的技術問題。

第一方面，本申請實施例提供了一種列車以太網異常數據檢測系統，包括：主處理器、交換機、終端設備及服務器處理單元，其中，

主處理器由ARM處理單元和FPGA處理單元集成；

FPGA處理單元通過以太網通信單元通信連接交換機和終端設備，還通信連接ARM處理單元，用于根據判斷向量檢測并濾除交換機和終端設備的網絡數據中的異常網絡數據，并用于將網絡數據和異常網絡數據發送至ARM處理單元；

ARM處理單元通過以太網通信單元通信連接交換機，交換機通信連接服務器處理單元，用于將網絡數據和異常數據發送至服務器處理單元，并用于將判斷向量發送至FPGA處理單元；

服務器處理單元用于訓練網絡數據，生成異常數據檢測模型和判斷向量，并用于基于異常數據檢測模型和異常數據更新判斷向量，并將更新后的判斷向量發送至ARM處理單元。

在其中一些實施例中，ARM處理單元還用于根據更新后的判斷向量配置FPGA處理單元。

在其中一些實施例中，FPGA處理單元包括：多路徑選擇模塊和異常數據檢測模塊，其中，

多路徑選擇模塊通過以太網通信單元通信連接交換機，還通信連接異常數據檢測模塊，用于當接收交換機的數據為網絡數據時，將網絡數據發送至異常數據檢測模塊；當接收交換機的數據為配置數據即更新后的判斷向量時，將配置數據發送至ARM處理單元；

異常數據檢測模塊通過以太網通信單元通信連接終端設備，用于將交換機和終端設備的網絡數據發送至ARM處理單元，根據判斷向量檢測并濾除網絡數據中的異常網絡數據，并將異常網絡數據發送至ARM處理單元。

在其中一些實施例中，FPGA處理單元還包括：數據存儲模塊，其中，

數據存儲模塊通信連接異常數據檢測模塊，用于存儲交換機和終端設備的網絡數據和異常網絡數據。

在其中一些實施例中，FPGA處理單元中異常數據檢測方法具體包括：

將交換機和終端設備的網絡數據解析為矩陣向量數據；