基于无线通信的LKJ2000数据换装系统技术方案

本发明专利技术的基于无线通信的LKJ2000数据换装系统，包括车载LKJ系统和地面服务器系统，二者之间通过移动公网实现换装数据的通信；车载LKJ系统包括LKJ主机，无线换装设备和双端DMI；LKJ主机通过CAN总线与双端DMI进行通信，无线换装设备通过移动公网从地面服务器系统下载换装数据；换装数据中，LKJ主机程序和LKJ主机配置参数单独换装；LKJ主机与DMI使用同一组线路数据文件。本发明专利技术技术效果：采用基于公网的无线通信，使用安全车地通信协议及国密算法，保障数据换装的安全可靠。数据换装方案中的换装数据可单独换装，互不影响，操作灵活，能够提高数据换装效率。高数据换装效率。高数据换装效率。

【技术实现步骤摘要】
基于无线通信的LKJ2000数据换装系统


[0001]本专利技术涉及铁路信号领域，具体涉及一种采用无线通信技术实现LKJ2000数据换装的系统。

技术介绍

[0002]列车运行监控装置(以下简称LKJ)广泛应用于既有线路，保证列车运行安全，当前普遍应用的型号为LKJ2000。LKJ线路数据存储在车载LKJ主机上，由司机选择始发站，根据司机开车对标操作进行定位，随列车运行顺序，以及司机选择的支线和侧线，读取前方线路数据，监控列车运行。
[0003]因防洪防汛、线路施工、列车运行调图导致线路数据频繁发生变化，各铁路局集团公司经常需要修改并换装车载线路数据和配置参数。
[0004]既有LKJ2000主机程序与配置参数未分开，修改配置参数时，需将主机程序和配置参数合成一个文件，再进行换装，合成文件速度慢，效率低。
[0005]既有LKJ2000主机的数据和程序换装需通过专用换装设备手动更换所有机车的车载数据，工作强度大，错误率高，容易造成安全隐患。
[0006]既有LKJ屏幕显示器(以下简称DMI)的程序和数据通过IC卡换装，换装时，需同时更换LKJ主机的程序和线路数据，保证两者相匹配，换装程序复杂，工作量大。
[0007]目前国铁集团公司在2万余台机车和1千余列动车组装备了LKJ设备，根据国铁集团公司统计，仅2018年全路共修改LKJ车载数据992版，换装机车/动车组达303936台次。数据换装工作量巨大，且既有的数据换装方案采取双人作业方式进行，工作强度、人力资源消耗较大，安全隐患大。因此，亟需一种安全可靠、操作方便、换装效率高的LKJ数据换装方案。

技术实现思路

[0008]针对以上问题，本专利技术提出了一种采用无线通信的方法，实现对LKJ主机线路数据、LKJ主机配置参数、LKJ主机程序、DMI线路数据和程序进行换装的系统。
[0009]本专利技术提出一种基于无线通信的LKJ2000数据换装系统，包括车载LKJ系统和地面服务器系统，二者之间通过移动公网实现换装数据的通信；其特征在于，
[0010]所述车载LKJ系统包括LKJ主机，无线换装设备和双端DMI；所述LKJ主机，用于监控列车运行状态，通过CAN总线与双端DMI进行通信；所述无线换装设备与LKJ主机进行换装数据和换装命令的交互，通过移动公网从地面服务器系统下载换装数据；
[0011]所述换装数据包括：LKJ主机程序、LKJ主机配置参数、LKJ主机线路数据、DMI程序和DMI线路数据文件；其中，
[0012]LKJ主机程序和LKJ主机配置参数单独换装，互不影响；
[0013]LKJ主机与DMI使用同一组线路数据文件，由LKJ主机通过CAN总线将线路数据发送给DMI。
[0014]本专利技术带来如下技术效果：
[0015]1.系统车地通信采用基于公网的无线通信，使用安全车地通信协议(满足“运基信号[2010]267”文件安全规范)，及国家密码管理局要求的国密算法(SM2/SM3/SM4)，保障数据换装的安全可靠。
[0016]2.数据换装方案中的换装数据可单独换装，互不影响，操作灵活，能够提高数据换装效率。
[0017]3.采用无线安全通信的换装方式，可实现LKJ系统数据的远程换装，降低了数据换装工作强度，提高了数据换装的效率。
[0018]4.当换装异常时，可切换原来的数据继续正常运行，保证了LKJ系统数据换装的灵活性。
附图说明
[0019][1]图1为本专利技术LKJ2000无线换装系统示意图；
[0020][2]图2为车载LKJ系统的无线换装设备结构示意图；
[0021][3]图3为LKJ主机与无线换装设备的数据换装模块通信结构示意图；
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不已任何形式限制本专利技术。应该指出的是，对本领域的普通技术人员来讲，在不脱离专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。
[0023]本专利技术的LKJ2000数据无线换装系统，包括车载LKJ系统和地面服务器系统，二者之间通过移动公网实现换装数据的通信。
[0024]地面服务器用于进行数据的采集、分析、处理和数据的更新等，可通过移动公网将数据下发到车载设备。
[0025]车载LKJ系统包括LKJ主机，无线换装设备和双端DMI。其中，LKJ主机除了存储运行程序外还存储线路数据和配置参数，用于监控列车运行状态；双端DMI为人机交互界面，存储自身运行程序和与显示相关的线路数据，通过CAN总线与LKJ主机进行通信，用于显示列车运行的线路信息；无线换装设备是LKJ系统数据无线换装的枢纽，其通过移动公网从地面服务器系统下载换装数据，通过USB接口和RS232接口与LKJ主机进行换装命令和换装数据的交互。
[0026]移动公网包括3G/4G/5G公共移动网络，车载LKJ系统与地面服务器系统通过建立专有的IPSec VPN加密通道，实现车载LKJ系统与地面服务器系统间的双向数据加密传输。
[0027]换装数据通常包括：LKJ主机程序、LKJ主机配置参数、LKJ主机线路数据、DMI程序和DMI线路数据文件。换装数据独立存储，互不干扰，可以独立换装。
[0028]数据换装过程，如果出现异常，如数据校验失败、版本/格式无法使用，由LKJ主机向无线换装设备发送命令请求重新下载数据；如果异常出现3次，则停止换装，删除已接收的数据，切换使用原有数据或程序；如果数据换装过程未出现异常，数据换装结束后，无线换装设备向地面服务器系统发送换装结果相关信息，得到地面服务器反馈的确认信息后，LKJ系统启用新数据，否则，仍要删除已接收的数据，切换到原有的数据和程序。
[0029]参见图1，本专利技术的LKJ2000数据无线换装系统，包括车载LKJ系统和地面服务器系统，两者之间通过移动公网实现换装数据的通信。
[0030]所述地面服务器用于进行数据的采集、分析、处理和数据的更新等，可通过移动公网将数据下发到车载设备。
[0031]所述车载LKJ系统包括LKJ主机，双端DMI和无线换装设备。
[0032]其LKJ主机，存储自身程序、线路数据和配置参数，用于监控列车运行状态，通过CAN总线与双端DMI进行通信，通过USB接口和RS232接口与无线换装设备进行换装数据和换装命令的交互；
[0033]其双端DMI为I端和II端人机交互界面，存储自身程序和显示相关的线路数据，通过CAN总线与LKJ主机进行通信，用于显示列车运行的线路信息；
[0034]其无线换装设备通过USB接口和RS232接口与LKJ主机进行换装数据和换装命令的交互，通过移动公网从地面服务器系统下载换装数据，是LKJ系统数据无线换装的枢纽。
[0035]无线换装设备具备安全通信模块和数据换装模块，参见图2，安全通信模块将从地面服务器系统接收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线通信的LKJ2000数据换装系统，包括车载LKJ系统和地面服务器系统，二者之间通过移动公网实现换装数据的通信；其特征在于，所述车载LKJ系统包括LKJ主机，无线换装设备和双端DMI；所述LKJ主机，用于监控列车运行状态，通过CAN总线与双端DMI进行通信；所述无线换装设备与LKJ主机进行换装数据和换装命令的交互，通过移动公网从地面服务器系统下载换装数据；所述换装数据包括：LKJ主机程序、LKJ主机配置参数、LKJ主机线路数据、DMI程序和DMI线路数据文件；其中，LKJ主机程序和LKJ主机配置参数单独换装，互不影响；LKJ主机与DMI使用同一组线路数据文件，由LKJ主机通过CAN总线将线路数据发送给DMI。2.根据权利要求1所述的LKJ2000数据换装系统，其特征在于，无线换装设备包括安全通信模块和数据换装模块，所述安全通信模块和数据换装模块通过冗余的以太网进行通信；安全通信模块将从地面服务器系统接收到的换装数据或命令通过其信号处理电路处理后发送给其安全通信CPU；所述安全通信CPU将接收的数据发送给加密电路，加密电路对接收的数据进行解密或加密处理，然后传给地面服务器系统或所述数据换装模块；数据换装模块通过冗余的隔离RS232接口接收LKJ主机发送的数据状态和换装命令给其数据换装CPU进行处理，该数据换装CPU通过冗余的存储器缓存换装数据。3.根据权利要求2所述的LKJ2000数据换装系统，其特征在于，无线换装设备和LKJ主机之间通过隔离RS232接口和USB接口进行通信；数据换装模块的数据换装CPU将获得的换装数据缓存在存储器中，该存储器中的数据通过USB接口发送给LKJ主机的CPU；LKJ主机的CPU将接收到的数据存放在外扩Flash中，所述外扩Flash有两块存储区域，交替存放正在运行的数据和待换装的数据。4.根据权利要求1所述的LKJ2000数据换装系统，其特征在于，所述移动公网包括3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琦，王金芳，张锦飞，张健，
申请(专利权)人：北京交大思诺科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：