【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。通常列车通信网络设计如果应用CAN总线进行数据交互，多数情况都会基于CANopen(一种基于CAN总线的高层通信协议，是目前工业控制常用的一种现场总线)设计，CANopen的定义是基于CAN总线设计的标准化应用层协议，CANopen协议为传统CAN支援了一套完善的网络管理机制，以支撑冗余网络设计。目前基于CANopen的冗...
【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，所述方法应用在第一从节点，包括以下步骤：当检测到所述第一从节点的第一CAN通道故障时，切换到所述第一从节点的第二CAN通道通过备用网络接收其他相关节点发送的心跳报文和数据；若判断获知在预设的心跳周期内没有从所述备用网络接收到相关的第二从节点发送的心跳报文，则获知所述第二从节点的第二CAN通道故障，并通过所述备用网络向活动主节点发送包含第二从节点标识的信息转发请求，以使所述活动主节点在主用网络中监听所述第二从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文和数据；当所述活动主节点在所述主用网络监听到所述第二从节点通过第一C...
【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，所述方法应用在第一从节点，包括以下步骤：当检测到所述第一从节点的第一CAN通道故障时，切换到所述第一从节点的第二CAN通道通过备用网络接收其他相关节点发送的心跳报文和数据；若判断获知在预设的心跳周期内没有从所述备用网络接收到相关的第二从节点发送的心跳报文，则获知所述第二从节点的第二CAN通道故障，并通过所述备用网络向活动主节点发送包含第二从节点标识的信息转发请求，以使所述活动主节点在主用网络中监听所述第二从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文和数据；当所述活动主节点在所述主用网络监听到所述第二从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文和数据时，通过所述第一从节点的第二CAN通道接收所述活动主节点向所述备用网络转发的所述第二从节点的心跳报文和数据。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当所述活动主节点没有在所述主用网络监听到所述第二从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文和数据时，通过所述第一从节点的第二CAN通道接收所述活动主节点向所述备用网络发送的包含第二从节点标识的节点掉线消息；记录所述第二从节点的节点掉线消息。3.一种基于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：在备用网络或主用网络接收第一从节点通过第二CAN通道发送的包含第二从节点标识的信息转发请求；在主用网络中监听与所述第二从节点标识对应的第二从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文和数据；当在所述主用网络监听到所述第二从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文和数据时，通过所述备用网络向所述第一从节点转发所述第二从节点的心跳报文和数据，以使所述第一从节点通过第二CAN通道接收所述第二从节点的心跳报文和数据。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：若在所述主用网络中没有监听到所述第二从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文和数据，则通过所述备用网络向所述第一从节点发送包含第二从节点标识的节点掉线消息；向运行监控节点发送所述第二从节点的节点掉线消息，并显示给操作员，提示当前故障检修。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：当检测到所述活动主节点出现故障后，则切换到备用主节点与其他从节点或其他通信网络进行数据交互。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：根据预先配置的网络节点列表在主用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和数据；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没有从所述主用网络接收到第三从节点的心跳报文，则获知所述第三从节点的第一CAN通道故障，并切换到所述备用网络监听所述第三从节点通过第二CAN通道发送的心跳报文，其中，所述第三从节点为任意一个与其他通信网络进行信息交互的节点；如果在预设的心跳周期内接收到所述第三从节点通过第二CAN通道发送的心跳报文，则在所述备用网络上接收所述第三从节点发送的数据；根据预设的与目标通信网络之间的通信协议对所述第三从节点发送的数据进行协议转换发送给所述目标通信网络，以及，若判断获知在预设的心跳周期内从所述主用网络接收到第三从节点的心跳报文，则在所述主用网络上接收所述第三从节点发送的数据，并根据预设的与目标通信网络之间的通信协议对所述第三从节点发送的数据进行协议转换发送给所述目标通信网络。7.一种基于CANopen协议的列车网络数据传输方法，其特征在于，所述方法应用在第二从节点，包括以下步骤：若判断获知在预设的心跳周期内没有通过所述第二从节点的第一CAN通道从主用网络接收到相关的第一从节点发送的心跳报文，则获知所述第一从节点的第一CAN通道故障，并且检测到所述第二从节点的第二CAN通道故障；通过所述主用网络向活动主节点发送包含第一从节点标识的信息转发请求，以使所述活动主节点在备用网络中监听所述第一从节点通过第二CAN通道发送的心跳报文和数据；当所述活动主节点在所述备用网络监听到所述第一从节点通过第二CAN通道发送的心跳报文和数据时，通过所述第二从节点的第一CAN通道接收所述活动主节点向所述主用网络转发的所述第一从节点的心跳报文和数据。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：当所述活动主节点没有在所述备用网络监听到所述第一从节点通过第二CAN通道发送的心跳报文和数据时，通过所述第二从节点的第一CAN通道接收所述活动主节点向所述主用网络发送的包含第一从节点标识的节点掉线消息；记录所述第一从节点的节点掉线消息。9.一种基于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：在主用网络接收第二从节点通过第一CAN通道发送的包含第一从节点标识的信息转发请求；在备用网络中监听与所述第一从节点标识对应的第一从节点通过第二CAN通道发送的心跳报文和数据；当在所述备用网络监听到所述第一从节点通过第二CAN通道发送的心跳报文和数据时，通过所述主用网络向所述第二从节点转发所述第一从节点的心跳报文和数据，以使所述第二从节点通过第一CAN通道接收所述第一从节点的心跳报文和数据。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：若在所述备用网络中没有监听到所述第一从节点通过第二CAN通道发送的心跳报文和数据，则通过所述主用网络向所述第二从节点发送包含第一从节点标识的节点掉线消息；向运行监控节点发送所述第一从节点的节点掉线消息，并显示给操作员，提示当前故障检修。11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：当检测到所述活动主节点出现故障后，则切换到备用主节点与其他从节点或其他通信网络进行数据交互。12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：根据预先配置的网络节点列表在主用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和数据；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没有从所述主用网络接收到第三从节点的心跳报文，则获知所述第三从节点的第一CAN通道故障，并切换到所述备用网络监听所述第三从节点通过第二CAN通道发送的心跳报文，其中，所述第三从节点为任意一个与其他通信网络进行信息交互的节点；如果在预设的心跳周期内接收到所述第三从节点通过第二CAN通道发送的心跳报文，则在所述备用网络上接收所述第三从节点发送的数据；根据预设的与目标通信网络之间的通信协议对所述第三从节点发送的数据进行协议转换发送给所述目标通信网络，以及，若判断获知在预设的心跳周期内从所述主用网络接收到第三从节点的心跳报文，则在所述主用网络上接收所述第三从节点发送的数据，并根据预设的与目标通信网络之间的通信协议对所述第三从节点发送的数据进行协议转换发送给所述目标通信网络。13.一种第一从节点，其特征在于，包括：第一切换模块，用于在检测到第一从节点的第一CAN通道故障时，切换到所述第一从节点的第二CAN通道通过备用网络接收其他相关节点发送的心跳报文和数据；第一获知模块，用于在判断获知在预设的心跳周期内没有从所述备用网络接收到相关的第二从节点发送的心跳报文时，获知所述第二从节点的第二CAN通道故障；第一发送模块，用于通过所述备用网络向活动主节点发送包含第二从节点标识的信息转发请求，以使所述活动主节点在主用网络中监听所述第二从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文和数据；第一接收模块，用于在所述活动主节点在所述主用网络监听到所述第二从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文和数据时，通过所述第一从节点的第二CAN通道接收所述活动主节点向所述备用网络转发的所述第二从节点的心跳报文和数据。14.如权利要求13所述的第一从节点，其特征在于，所述第一接收模块，还用于在所述活动主节点没有在所述主用网络监听到所述第二从节点通过第一CAN通道发送的心跳报文和数据时，通过所述第一从节点的第二CAN通道接收所述活动主节点向所述备用网络发送的包含第二从节点标识的节点掉线消息；第一记录模块，用于记录所述第二从节点的节点掉线消息。15.一种活动主节点，其特征在于，包括：第二接收模块，用于在备用网络或主用网络接收第一从节点通过第二...
【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
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