【技术实现步骤摘要】
基于CANopen协议的列车网络数据传输方法、系统及其装置
本专利技术涉及车辆通信
，尤其涉及一种基于CANopen协议的列车网络数据传输方法、系统及其装置。
技术介绍
目前列车通信网络应用比较广泛的是列车通信网络(TCN)总线技术，TCN涵盖了MVB(多功能车辆总线)、WTB(绞线式列车总线)、以太网、CAN(现场总线)这四种总线。在对于MVB、WTB、以太网、CAN这四种总线的设计要求中，一个共同的要求是网络冗余设计。所谓的网络冗余，指的是为每个通信网络都应再设立一个备用网络，即网络上每个节点都会采用A线和B线的双线连接方式，当网络出现故障时，可以通过备用网络实现通信，确保网络上各产品数据交互畅通，使列车通信网络的运行环境具备高可用性。然而，在现有技术的列车网络中，无论是使用主用网络还是使用备用网络传输的产品数据，既包括心跳报文还包括PDO报文等数据，这两种机制不同的产品数据存在一个网络中进行传输，可能会导致二者相互抢夺资源，造成产品数据的丢失或者响应不及时。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个...
【技术保护点】
1.一种基于CANopen协议的列车网络数据传输方法，其特征在于，所述方法应用在活动主节点，包括以下步骤：根据预先配置的网络节点列表在心跳信号网络上监听与所述活动主节点相关的各从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文；根据与所述各从节点对应设置的心跳计时器的计时情况和所述心跳报文的接收情况，判断所述各从节点的第一CAN通道是否故障；若判断获知在预设的第一心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第一节点发送的心跳报文，则解析所述心跳报文查看所述第一节点的第二CAN通道和第三CAN通道的工作状态，其中，所述第一节点为任意一个与所述活动主节点相关的从节点；若查询获知所述第一节点的第...
【技术特征摘要】
1.一种基于CANopen协议的列车网络数据传输方法，其特征在于，所述方法应用在活动主节点，包括以下步骤：根据预先配置的网络节点列表在心跳信号网络上监听与所述活动主节点相关的各从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文；根据与所述各从节点对应设置的心跳计时器的计时情况和所述心跳报文的接收情况，判断所述各从节点的第一CAN通道是否故障；若判断获知在预设的第一心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第一节点发送的心跳报文，则解析所述心跳报文查看所述第一节点的第二CAN通道和第三CAN通道的工作状态，其中，所述第一节点为任意一个与所述活动主节点相关的从节点；若查询获知所述第一节点的第二CAN通道正常，则在主用网络上接收所述第一节点发送的数据；若查询获知所述第一节点的第二CAN通道故障且所述第三CAN通道正常，则在备用网络上接收所述第一节点发送的数据。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：若判断获知在预设的第一心跳周期内没有在所述心跳信号网络接收到所述第一节点的心跳报文，则从所述主用网络向所述第一节点发送复位指令；在所述心跳信号网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第二心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则解析所述心跳报文查看所述第一节点的第二CAN通道和第三通道的工作状态；若查询获知所述第一节点的第二CAN通道正常，则在主用网络上接收所述第一节点发送的数据；若查询获知所述第一节点的第二CAN通道故障且所述第三CAN通道正常，则在备用网络上接收所述第一节点发送的数据。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：若在预设的第二心跳周期内在所述心跳信号网络上没有接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第一CAN通道故障，并切换到所述主用网络监听所述第一节点发送的心跳报文；如果在预设的第一心跳周期内在所述主用网络上接收到所述第一节点发送的心跳报文，则在所述主用网络上接收所述第一节点发送的数据。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述预设的第一心跳周期内在所述主用网络上接收到所述第一节点发送的心跳报文之后，还包括：向运行监控节点发送所述第一节点的第一CAN通道的当前故障消息，并显示给操作员，提示当前故障检修；在所述心跳信号网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第一CAN通道恢复通信，则切换到所述心跳信号网络上接收所述第一节点发送的心跳报文。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：如果在预设的第一心跳周期内在所述主用网络上没有接收到所述第一节点发送的心跳报文，则从所述主用网络向所述第一节点发送复位指令；在所述主用网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第二心跳周期内在所述主用网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则在所述主用网络上接收所述第一节点发送的数据。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：若在预设的第二心跳周期内在所述主用网络上没有接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第二CAN通道故障，并切换到所述备用网络监听所述第一节点发送的心跳报文；如果在预设的第一心跳周期内在所述备用网络上接收到所述第一节点发送的心跳报文，则在所述备用网络上接收所述第一节点发送的数据。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述预设的第一心跳周期内在所述备用网络上接收到所述第一节点发送的心跳报文之后，还包括：向运行监控节点发送所述第一节点的第一CAN通道和第二CAN通道的当前故障消息，并显示给操作员，提示当前故障检修。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：在所述心跳信号网络上和所述主用网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第一CAN通道恢复通信，则切换到所述心跳信号网络上接收所述第一节点发送的心跳报文。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：在所述心跳信号网络上和所述主用网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内在所述主用网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第二CAN通道恢复通信，则切换到所述主用网络上接收所述第一节点发送的心跳报文和数据；在所述心跳信号网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第一CAN通道恢复通信，则切换到所述心跳信号网络上接收所述第一节点发送的心跳报文。10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：如果在预设的第一心跳周期内在所述备用网络上没有接收到所述第一节点发送的心跳报文，则从所述备用网络向所述第一节点发送复位指令；在所述备用网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第二心跳周期内在所述备用网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则在所述备用网络上接收所述第一节点发送的数据。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：若在预设的第二心跳周期内在所述备用网络上没有接收到所述第一节点的心跳报文，则向运行监控节点发送所述第一节点的第一CAN通道、第二CAN通道和第三CAN通道的当前故障消息，并显示给操作员，提示当前故障检修。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：在所述心跳信号网络、所述主用网络和所述备用网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第一CAN通道恢复通信，则在所述心跳信号网络上接收所述第一节点发送的心跳报文。13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：在所述心跳信号网络、所述主用网络和所述备用网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内在所述主用网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第二CAN通道恢复通信，则在所述主用网络上接收所述第一节点发送的数据；在所述心跳信号网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第一CAN通道恢复通信，则在所述心跳信号网络上接收所述第一节点发送的心跳报文。14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：在所述心跳信号网络、所述主用网络和所述备用网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内在所述备用网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第三CAN通道恢复通信，则在所述备用网络上接收所述第一节点发送的数据；在所述心跳信号网络上和所述主用网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第一CAN通道恢复通信，则在所述心跳信号网络上接收所述第一节点发送的心跳报文。15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：在所述心跳信号网络、所述主用网络和所述备用网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内在所述备用网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第三CAN通道恢复通信，则在所述备用网络上接收所述第一节点发送的数据；在所述心跳信号网络上和所述主用网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内在所述主用网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第二CAN通道恢复通信，则切换到所述主用网络上接收所述第一节点发送的数据；在所述心跳信号网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第一节点的心跳报文，则获知所述第一节点的第一CAN通道恢复通信，则在所述心跳信号网络上接收所述第一节点发送的心跳报文。16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据预先配置的网络节点列表在心跳信号网络上监听与所述活动主节点相关的各从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文之前，还包括：根据网络拓扑图建立与所述活动主节点对应的网络节点列表，其中，所述网络节点列表包括：与所述活动主节点相关的各从节点标识和对应的心跳计时器；向所有从节点发送网络控制指令，控制所述从节点的第一CAN通道进入心跳报文操作模式，并启动与所述活动主节点相关的各从节点对应的心跳计时器。17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：若所述活动主节点内的发送错误计数器或者接收错误计数器累加到预设数值，则获知所述主用网络故障，切换到所述备用网络与其他节点进行通信。18.如权利要求1-17任一所述的方法，其特征在于，还包括：若检测到所述活动主节点故障，则切换到备用主节点与其他相关的从节点进行数据交互。19.一种基于CANopen协议的列车网络数据传输方法，其特征在于，所述方法应用在从节点，包括以下步骤：根据预先配置的网络节点列表在心跳信号网络上监听与所述从节点相关的各节点通过第一CAN通道发送的心跳报文；根据与所述各从节点对应设置的心跳计时器的计时情况和所述心跳报文的接收情况，判断所述各从节点的第一CAN通道是否故障；若判断获知在预设的心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到第二节点的心跳报文，则解析所述心跳报文查看所述第二节点的第二CAN通道和第三CAN通道的工作状态，其中，所述第二节点为任意一个与所述从节点相关的从节点或者活动主节点；若查询获知所述第二节点的第二CAN通道正常，则在主用网络上接收所述第二节点发送的数据；若查询获知所述第二节点的第二CAN通道故障且所述第三CAN通道正常，则在所述备用网络上接收所述第二节点发送的数据。20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：若判断获知在预设的心跳周期内在所述心跳信号网络上没有接收到所述第二节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第一CAN通道故障，并切换到主用网络监听所述第二节点发送的心跳报文；如果在预设的心跳周期内在所述主用网络上接收到所述第二节点发送的心跳报文，则在所述主用网络上接收所述第二节点发送的数据。21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述预设的心跳周期内在所述主用网络上接收到所述第二节点发送的心跳报文之后，还包括：记录所述第二节点的第一CAN通道的当前故障消息；在所述心跳信号网络上继续监听所述第二节点发送的心跳报文，若在预设的心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第二节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第一CAN通道恢复通信，则切换到所述信号心跳网络上接收所述第二节点发送的心跳报文。22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括：如果在预设的心跳周期内在所述主用网络上接收不到所述第二节点发送的心跳报文，则切换到备用网络监听所述第二节点发送的心跳报文；如果在预设的心跳周期内在所述备用网络上接收到所述第二节点发送的心跳报文，则在所述备用网络上接收所述第二节点发送的数据。23.如权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述预设的心跳周期内在所述备用网络上接收到所述第二节点发送的心跳报文之后，还包括：记录所述第二节点的第一CAN通道和第二CAN通道的当前故障消息；在所述心跳信号网络和所述主用网络上继续监听所述第二节点发送的心跳报文，若在预设的心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第二节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第一CAN通道恢复通信，则切换到所述信号心跳网络上接收所述第二节点发送的心跳报文。24.如权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述预设的心跳周期内在所述备用网络上接收到所述第二节点发送的心跳报文之后，还包括：记录所述第二节点的第一CAN通道和第二CAN通道的当前故障消息；在所述心跳信号网络和所述主用网络上继续监听所述第二节点发送的心跳报文，若在预设的心跳周期内在所述主用网络上接收到所述第二节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第二CAN通道恢复通信，则切换到所述主用网络上接收所述第二节点发送的数据；在所述心跳信号网络上继续监听所述第二节点发送的心跳报文，若在预设的心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第二节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第一CAN通道恢复通信，则切换到所述心跳信号网络上接收所述第二节点发送的心跳报文。25.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括：如果在预设的心跳周期内在所述备用网络上接收不到所述第二节点发送的心跳报文，则记录所述第二节点的第一CAN通道、第二CAN通道和第三CAN通道的当前故障消息。26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括：在所述心跳信号网络、所述主用网络和所述备用网络上继续监听所述第二节点发送的心跳报文，若在预设的第心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第二节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第一CAN通道恢复通信，则在所述心跳信号网络上接收所述第二节点发送的心跳报文。27.如权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括：在所述心跳信号网络、所述主用网络和所述备用网络上继续监听所述第二节点发送的心跳报文，若在预设的第心跳周期内在所述主用网络上接收到所述第二节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第二CAN通道恢复通信，则在所述主用网络上接收所述第二节点发送的心跳报文和数据；在所述心跳信号网络上继续监听所述第二节点发送的心跳报文，若在预设的心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第二节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第一CAN通道恢复通信，则在所述心跳信号网络上接收所述第二节点发送的心跳报文。28.如权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括：在所述心跳信号网络、所述主用网络和所述备用网络上继续监听所述第二节点发送的心跳报文，若在预设的心跳周期内在所述备用网络上接收到所述第二节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第三CAN通道恢复通信，则在所述备用网络上接收所述第二节点发送的数据；在所述心跳信号网络上和所述主用网络上继续监听所述第二节点发送的心跳报文，若在预设的心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第二节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第一CAN通道恢复通信，则在所述心跳信号网络上接收所述第二节点发送的心跳报文。29.如权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括：在所述心跳信号网络、所述主用网络和所述备用网络上继续监听所述第二节点发送的心跳报文，若在预设的心跳周期内在所述备用网络上接收到所述第二节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第三CAN通道恢复通信，则在所述备用网络上接收所述第二节点发送的数据；在所述心跳信号网络上和所述主用网络上继续监听所述第二节点发送的心跳报文，若在预设的心跳周期内在所述主用网络上接收到所述第二节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第二CAN通道恢复通信，则切换到所述主用网络上接收所述第二节点发送的数据；在所述心跳信号网络上继续监听所述第二节点发送的心跳报文，若在预设的心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第二节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第一CAN通道恢复通信，则在所述心跳信号网络上接收所述第二节点发送的心跳报文。30.如权利要求19所述的方法，其特征在于，在所述根据预先配置的网络节点列表在心跳信号网络上监听与所述从节点相关的各节点通过第一CAN通道发送的心跳报文之前，还包括：根据网络拓扑图建立与所述从节点对应的网络节点列表，其中，所述网络节点列表包括：与所述从节点相关的各节点标识和对应的心跳计时器；接收活动主节点发送网络控制指令启动第一CAN通道进入心跳报文操作模式，并启动与所述从节点相关的各节点对应的心跳计时器。31.如权利要求19-30任一所述的方法，其特征在于，还包括：若所述从节点内的发送错误计数器或者接收错误计数器累加到预设数值，则获知所述主用网络故障，切换到所述备用网络与其他节点进行通信。32.一种活动主节点，其特征在于，包括：第一监听模块，用于根据预先配置的网络节点列表在心跳信号网络上监听与所述活动主节点相关的各从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文；第一判断模块，用于根据与所述各从节点对应设置的心跳计时器的计时情况和所述心跳报文的接收情况，判断所述各从节点的第一CAN通道是否故障；第一解析模块，用于在判断获知在预设的第一心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第一节点发送的心跳报文时，解析所述心跳报文查看所述第一节点的第二CAN通道和第三CAN通道的工作状态，其中，所述第一节点为任意一个与所述活动主节点相关的从节点；第一接收模块，用于在查询获知所述第一节点的第二CAN通道正常时，在主用网络上接收所述第一节点发送的数据；所述第一接收模块，还用于在查询获知所述第一节点的第二CAN通道故障且所述第三CAN通道正常时，在备用网络上接收所述第一节点发送的数据。33.如权利要求32所述的活动主节点，其特征在于，还包括：第一发送模块，用于在判断获知在预设的第一心跳周期内没有在所述心跳信号网络接收到所述第一节点的心跳报文时，从所述主用网络向所述第一节点发送复位指令；所述第一监听模块，还用于在所述心跳信号网络上继续监听所述第一节点发送的心跳报文；所述第一解析模块，还用于在预设的第二心跳周期内在所述心跳信号网络上接收到所述第一节点的心跳报文时，解析所述心跳报文查看所述第一节点的第二CAN通道和第三通道的工作状态；所述第一接收模块，还用于在查询获知所述第一节点的第二CAN通道正常时，在主用网络上接收所述第一节点发送...
【专利技术属性】
技术研发人员：磨俊生，曾文晓，赵龙，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。