【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；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没有接收到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，并切换到所述备用网络监听所述第一节点发送的心跳报文，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；如果在预设的第一心跳周期内接收到所述第一...
【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；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没有接收到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，并切换到所述备用网络监听所述第一节点发送的心跳报文，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；如果在预设的第一心跳周期内接收到所述第一节点通过第二CAN通道发送的心跳报文，则在所述备用网络上接收所述第一节点发送的数据，同时，在所述主用网络上接收其他正常发送心跳报文的从节点发送的数据。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述判断获知在预设的第一心跳周期内没有接收到第一节点的心跳报文之后，还包括：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，检测在预设的第二心跳周期内是否在所述主用网络接收到所述第一节点的心跳报文；所述获知所述第一节点的第一CAN通道故障，包括：若在预设的第二心跳周期内没有在所述主用网络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。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述如果接收到所述第一节点通过第二CAN通道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；在所述主用网络上继续监听所述第一节点通过第一CAN通道发送的心跳报文，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，在所述切换到所述主用网络上接收所述第一节点发送的数据之后，还包括：向所述运行监控节点发送所述第一节点的第一CAN通道的历史故障消息并显示给操作员，提示故障隐患检修。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述切换到所述备用网络监听所述第一节点发送的心跳报文之后，还包括：如果在预设的第一心跳周期内接收不到所述第一节点通过第二CAN通道发送的心跳报文，则从所述备用网络向所述第一节点发送复位指令；在所述备用网络继续监听所述第一节点发送的心跳报文；如果在预设的第二心跳周期内接收到所述第一节点通过第二CAN通道发送的心跳报文，则在所述备用网络上接收所述第一节点发送的数据，同时，在所述主用网络上接收其他正常发送心跳报文的从节点发送的数据。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：如果在预设的第二心跳周期内接收不到所述第一节点通过第二CAN通道发送的心跳报文，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。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：在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从所述主用网络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，则切换到所述主用网络上接收所述第一节点发送的数据，并向所述运行监控节点发送所述第一节点的第二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；在所述备用网络上继续监听所述第一节点通过第二CAN通道发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内从所述备用网络接收到所述第一节点的心跳报文，则向所述运行监控节点发送所述第一节点的第一CAN通道和第二CAN通道的历史故障消息并显示给操作员，提示故障隐患检修。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：在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从所述备用网络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，则从所述备用网络上接收所述第一节点发送的数据，并向所述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；在所述主用网络上继续监听所述第一节点通过第一CAN通道发送的心跳报文，若在预设的第一心跳周期内从所述主用网络接收到所述第一节点的心跳报文，则切换到所述主用网络上接收所述第一节点发送的数据，并向所述运行监控节点发送所述第一节点的第一CAN通道和第二CAN通道的历史故障消息并显示给操作员，提示故障隐患检修。9.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；同时从所述主用网络和所述备用网络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通道和第二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。10.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。11.如权利要求1-10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。12.一种基于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主用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没有接收到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，并切换到备用网络监听所述第二节点发送的心跳报文，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活动主节点；如果在预设的心跳周期内接收到所述第二节点通过第二CAN通道发送的心跳报文，则在所述备用网络上接收所述第二节点发送的数据,同时，在所述主用网络上接收其他正常发送心跳报文的节点发送的数据。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述如果在预设的心跳周期内接收到所述第二节点通过第二CAN通道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；在所述主用网络上继续监听所述第二节点通过第一CAN通道发送的心跳报文，若在预设的心跳周期内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，则切换到所述主用网络上接收所述第二节点发送的数据。14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述切换到备用网络监听所述第二节点通过第二CAN通道发送的心跳报文之后，还包括：如果在预设的心跳周期内接收不到所述第二节点通过第二CAN通道发送的心跳报文，则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。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括：在所述主用网络和所述备用网络上继续监听所述第二节点的心跳报文，若在预设的心跳周期内从所述主用网络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，则切换到所述主用网络上接收所述第二节点发送的数据。16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括：在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从所述备用网络接收到所述第一从节点的心跳报文，则获知所述第二节点的第二CAN通道恢复通信，则从所述备用网络上接收所述第二节点发送的数据；在所述主用网络上继续监听所述第二节点通过第一CAN通道发送的心跳报文，若在预设的心跳周期内从所述主用网络接收到所述第二节点的心跳报文，则切换到所述主用网络上接收所述第二节点发送的数据。17.如权利要求12-16任一所述的方法，其特征在于，在所述根据预先配置的网络节点列表在主用网络上监听与所述从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从节点标识和对应的心跳计时器；从所述主用网络接收活动主节点发送网络控制指令启动第一CAN通道和第二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从节点对应的心跳计时器。18.如权利要求12-16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。19.一种活动主节点，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；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；第一处理模块，用于在判断获知在预设的第一心跳周期内没有接收到第一节点的心跳报文时，获知所述第一节点的第一CAN通道故障，并控制所述第一监听模块切换到所述备用网络监听所述第一节点发送的心跳报文，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，用于在预设的第一心跳周期内接收到所述第一节点通过第二CAN通道发送的心跳报文时，在所述备用网络上接收所述第一节点发送的数据，同时，在所述主用网络上接收其他正常发送心跳报文的从节点发送的数据。20.如权利要求19所述的活动主节点，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：磨俊生，曾文晓，
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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