专利名称：通道检测系统和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁路信息安全技术，特别涉及一种通道检测系统和装置。
技术背景
在铁路领域中，两个相邻车站之间需要不断的进行信息交互，而且，所交互的信息 必须具有极高的安全性，任何情况下都不能有影响列车行车安全的错误信息出现，安全信 息传输设备就是为满足这一要求而提出的。
图1为现有两个车站间进行信息交互的系统结构示意图。如图1所示，首先，车站A 侧的安全信息传输设备将需要发送给车站B的信息发送给车站A侧的调制解调器(MODEM)， 安全信息传输设备与MODEM之间通过串行接口(RS232)进行通信；车站A侧的MODEM首先 将接收到的数字信号转换为模拟信号，然后再通过通道将转换后的模拟信号发送给车站B 侧的MODEM ；车站B侧的MODEM首先将接收的模拟信号转换为数字信号，然后再将转换后的 数字信号发送给车站B侧的安全信息传输设备；车站B侧的安全信息传输设备对接收到的 数字信号进行校验，如果校验通过，则按照该数字信号中所携带的信息进行相应的处理，如 果校验未通过，则丢弃接收到的数字信号，不作任何处理。这样一来，如果车站A发送给车 站B的信息在发送过程中出现了错误，可通过校验及时发现，从而保证了数据的安全性，进 而避免了错误的信息影响到列车的行车安全。
但是，图1所示结构在实际应用中会存在一定的问题车站A和车站B间只有一条 通道用于承载车站A和车站B间的信息交互业务，那么在实际应用中，某些情况下，比如站 间施工过程中，由于施工人员的误操作，可能会将电缆或光纤挖断，那么就会导致图1所示 通道中断，进而导致车站A和车站B间的信息交互过程中断，影响列车的正常行车，甚至可 能会导致事故，但现有技术中还没有一种合适的解决方案。发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种通道检测系统，能够使车站间信息交 互过程中断的几率大大降低。
本发明的另一目的在于提供一种通道检测装置，能够使车站间信息交互过程中断 的几率大大降低。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的
一种通道检测系统，包括第一安全信息传输设备、第一通道检测装置、第一调制 解调器、第二调制解调器、第三调制解调器、第四调制解调器、第二通道检测装置，以及第二 安全信息传输设备；
其中，所述第一通道检测装置同时连接所述第一安全信息传输设备以及所述第一 调制解调器和第二调制解调器；所述第二通道检测装置同时连接所述第二安全信息传输设 备以及所述第三调制解调器和第四调制解调器；所述第一调制解调器和所述第三调制解调 器，以及所述第二调制解调器和所述第四调制解调器分别通过电缆或光纤相连，形成两条通道；
所述第一通道检测装置和所述第二通道检测装置，用于实时检测两条通道的状 态，并在当其中一条通道发生故障时，将第一安全信息传输设备和第二安全信息传输设备 间的信息交互业务切换到另一条通道上。
一种通道检测装置，包括微处理器、协议转换模块、继电器组合以及继电器驱动 模块；所述微处理器与所述协议转换模块以及所述继电器驱动模块相连，所述继电器组合 与所述协议转换模块以及所述继电器驱动模块相连；
其中，所述继电器组合上进一步连接有第一串口、第二串口和第三串口 ；所述第一 串口用于连接安全信息传输设备，第二串口和第三串口用于连接承载安全信息传输设备的 信息交互业务的两个通道；
所述协议转换模块，用于通过所述继电器组合实时获取所述第二串口和第三串口 上的数据，并将获取到的数据转换为适合所述微处理器处理的格式；
所述微处理器，用于根据接收到的数据确定两条通道的状态，并在当确定其中一 条通道发生故障时，通知所述继电器驱动模块进行通道切换；
所述继电器驱动模块，用于驱动所述继电器组合将所述安全信息传输设备的数据 传输业务切换到另一条通道上。
较佳地，所述微处理器为具有双异步通用串行口的嵌入式微处理器。
较佳地，所述通道检测装置中进一步包括故障指示单元；
所述微处理器进一步用于，当确定其中一条通道发生故障时，通知所述故障指示 单元进行告警。
较佳地，所述协议转换单元进一步用于，通过所述继电器组合实时获取所述第一 串口上的数据，并将获取到的数据转换为适合所述微处理器处理的格式；
所述微处理器进一步用于，根据接收到的数据确定安全信息传输设备是否发生故 障，如果是，则通知所述故障指示单元进行告警。
较佳地，所述通道检测装置中进一步包括电源转换模块，用于为所述微处理器、 协议转换模块、继电器组合、继电器驱动模块以及故障指示单元进行供电。
总之，采用本发明的技术方案，具有以下优势
1)在两个车站间实现双通道热备份，这样，一旦其中一条通道出现故障，可立即将 两个车站间的信息交互业务切换到另一条通道上，从而使得车站间信息交互过程中断的几 率大大降低。
2)只需对现有硬件资源进行部分扩展，即增加两个通道检测装置和两个MODEM， 即可实现双通道热备份，无需额外增加安全信息传输设备，因此，不会对硬件资源造成很大 的浪费，而且也节约了成本。
3)可在发生故障时及时进行告警，从而提醒相关人员及时对发生的故障进行维 修。
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更 清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中
图1为现有两个车站间进行信息交互的系统结构示意图2为本发明通道检测系统实施例的组成结构示意图3为本发明通道检测装置实施例的组成结构示意图。
具体实施方式
考虑到可以通过双通道热备份来解决现有技术中存在的问题，这样，一旦一条通 道发生故障，可以及时将两个车站间的信息交互业务切换到另一条通道上，从而使得车站 间信息交互过程中断的几率大大降低。但是，图1所示结构中，每个安全信息传输设备针对 每个车站只设置有一个接口，所以如果要实现双通道热备份，就需要使用两套安全信息传 输设备，相当于将图1所示结构复制为两套，但实际同一时刻真正起作用的只是其中的一 套，所以会对硬件资源造成很大的浪费，而且也会导致成本的增加。
有鉴于此，本发明提出一种通道检测装置，该通道检测装置设置于安全信息传输 设备和MODEM之间，将针对每个车站的接口由以前的一个扩展为两个(同一时刻，只有一个 接口接入到安全信息传输设备中，另一个处于热备份状态)，这样，在两个车站间形成两条 通道；并且，通道检测装置实时检测两条通道的状态，一旦发现其中一条出现故障，则将两 个车站间的信息交互业务切换到另一条通道上，从而保证了两个车站间的信息交互过程尽 量不会中断。
为使本发明的技术方案更加清楚、明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述 方案作进一步地详细说明。
图2为本发明通道检测系统实施例的组成结构示意图。如图2所示，包括第一安 全信息传输设备21、第一通道检测装置22、第一调制解调器23、第二调制解调器M、第三调 制解调器25、第四调制解调器沈、第二通道检测装置27，以及第二安全信息传输设备观。
其中，第一通道检测装置22同时连接第一安全信息传输设备21以及第一调制解 调器23和第二调制解调器M ；第二通道检测装置27同时连接第二安全信息传输设备观以 及第三调制解调器25和第四调制解调器26。
第一调制解调器23和第三调制解调器25，以及第二调制解调器M和第四调制解 调器26分别通过电缆或光纤相连，形成两条通道。
第一安全信息传输设备21、第一调制解调器23、第二调制解调器M、第三调制解 调器25、第四调制解调器沈以及第二安全信息传输设备观的功能均与现有技术中相同，不 再赘述。
第一通道检测装置22和第二通道检测装置27实时检测两条通道的状态，并在当 其中一条通道发生故障时，将第一安全信息传输设备21和第二安全信息传输设备观间的 信息交互业务切换到另一条通道上。
在实际应用中，一旦一条通道发生故障，那么第一通道检测装置22和第二通道检 测装置27同时都会检测到，所以两者的切换是同步进行的。
下面结合附图，对通道检测装置的具体结构及工作流程作进一步地说明
图3为本发明通道检测装置实施例的组成结构示意图。如图3所示，主要包括微 处理器31、协议转换模块32、继电器组合33以及继电器驱动模块34。
其中，微处理器31与协议转换模块32以及继电器驱动模块34相连，继电器组合33与协议转换模块32以及继电器驱动模块34相连；另外，继电器组合33上进一步连接有 三个串口，分别为第一串口 35、第二串口 36和第三串口 37 ；第一串口 35用于连接安全信息 传输设备，第二串口 36和第三串口 37用于连接承载安全信息传输设备的信息交互业务的 两条通道。
微处理器31为整个装置的核心部分，用于确定通道的状态，并控制通道的切换 等，通常，微处理器31为具有双异步通用串行口的嵌入式微处理器。另外，图3所示通道检 测装置本身不会产生并对外发送任何数据，只是对接收自安全信息传输设备的数据进行采 集和处理等。
图3所示通道检测装置的工作流程包括协议转换模块32通过继电器组合33的 节点实时获取第二串口 36和第三串口 37上的数据，并将获取到的数据转换为适合微处理 器31处理的格式；微处理器31根据接收到的数据确定两条通道的状态，如果确定其中一条 通道发生故障，则通知继电器驱动模块34进行通道切换；随后，继电器驱动模块34驱动继 电器组合33将安全信息传输设备的信息交互业务切换到另一条通道上。
另外，图3所示通道检测装置中还可进一步包括故障指示单元38和电源转换模块 39。电源转换模块39主要用于将外界提供的电压转换为合适的大小，以便为微处理器31、 协议转换模块32、继电器组合33、继电器驱动模块34以及故障指示单元38进行供电；当 然，也可能无需转换，视外界提供的电压大小而定。
微处理器31在确定出某一通道发生故障时，通知故障指示单元38进行告警，具体 告警方式不限，比如可预先设置两个发光二极管(LED)指示灯，分别对应两条通道，正常 情况下，LED指示灯显示为绿色，如果某一通道发生故障，则该通道对应的LED指示灯将显 示为红色，从而提醒相关人员及时对发生故障的通道进行维修。
另外，协议转换模块32还可通过继电器组合33的节点实时获取第一串口 35上的 数据，并将获取到的数据转换为适合微处理器31处理的格式；微处理器31根据接收到的数 据确定安全信息传输设备是否发生故障，如果是，则通知故障指示单元38进行告警。
上述如何获取各串口的数据，如何确定是否有通道发生故障，以及如何进行切换 等的具体实现均为本领域公知，不再赘述。
总之，采用本发明的技术方案，具有以下优势
1、在两个车站间实现双通道热备份，这样，一旦其中一条通道出现故障，可立即将 两个车站间的信息交互业务切换到另一条通道上，从而使得车站间信息交互过程中断的几 率大大降低。
2、只需对现有硬件资源进行部分扩展，即增加两个通道检测装置和两个MODEM，即 可实现双通道热备份，无需额外增加安全信息传输设备，因此，不会对硬件资源造成很大的 浪费，而且也节约了成本。
3、可在发生故障时及时进行告警，从而提醒相关人员及时对发生的故障进行维 修。
上述实施例仅用于举例说明，并不用于限制本发明的技术方案。凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种通道检测系统，其特征在于，包括第一安全信息传输设备(21)、第一通道检测 装置0 、第一调制解调器、第二调制解调器04)、第三调制解调器0 、第四调制解 调器( )、第二通道检测装置(27)，以及第二安全信息传输设备08)；其中，所述第一通道检测装置0 同时连接所述第一安全信息传输设备以及所 述第一调制解调器和第二调制解调器04)；所述第二通道检测装置(XT)同时连接所 述第二安全信息传输设备08)以及所述第三调制解调器0 和第四调制解调器06)；所 述第一调制解调器和所述第三调制解调器0 ，以及所述第二调制解调器04)和所 述第四调制解调器06)分别通过电缆或光纤相连，形成两条通道；所述第一通道检测装置0 和所述第二通道检测装置(27)，用于实时检测两条通道 的状态，并在当其中一条通道发生故障时，将第一安全信息传输设备和第二安全信息 传输设备08)间的信息交互业务切换到另一条通道上。
2.一种通道检测装置，其特征在于，包括微处理器(31)、协议转换模块(32)、继电器 组合(3 以及继电器驱动模块(34)；所述微处理器(31)与所述协议转换模块(3 以及 所述继电器驱动模块(34)相连，所述继电器组合(3 与所述协议转换模块(3 以及所述 继电器驱动模块(34)相连；其中，所述继电器组合(3 上进一步连接有第一串口(35)、第二串口(36)和第三串口 (37)；所述第一串口(35)用于连接安全信息传输设备，第二串口(36)和第三串口(37)用 于连接承载安全信息传输设备的信息交互业务的两个通道；所述协议转换模块(32)，用于通过所述继电器组合(3 实时获取所述第二串口(36) 和第三串口(37)上的数据，并将获取到的数据转换为适合所述微处理器(31)处理的格 式；所述微处理器(31)，用于根据接收到的数据确定两条通道的状态，并在当确定其中一 条通道发生故障时，通知所述继电器驱动模块(34)进行通道切换；所述继电器驱动模块(34)，用于驱动所述继电器组合(3 将所述安全信息传输设备 的数据传输业务切换到另一条通道上。
3.根据权利要求2所述的通道检测装置，其特征在于，所述微处理器(31)为具有双异 步通用串行口的嵌入式微处理器。
4.根据权利要求2或3所述的通道检测装置，其特征在于，所述通道检测装置中进一步 包括故障指示单元(38)；所述微处理器(31)进一步用于，当确定其中一条通道发生故障时，通知所述故障指示 单元(38)进行告警。
5.根据权利要求4所述的通道检测装置，其特征在于，所述协议转换单元(3 进一步用于，通过所述继电器组合(3 实时获取所述第一串 口(3 上的数据，并将获取到的数据转换为适合所述微处理器(31)处理的格式；所述微处理器(31)进一步用于，根据接收到的数据确定安全信息传输设备是否发生 故障，如果是，则通知所述故障指示单元(38)进行告警。
6.根据权利要求4所述的通道检测装置，其特征在于，所述通道检测装置中进一步包 括电源转换模块(39)，用于为所述微处理器(31)、协议转换模块(32)、继电器组合(33)、 继电器驱动模块(34)以及故障指示单元(38)进行供电。
全文摘要
本发明公开了一种通道检测装置和系统，该通道检测装置设置于安全信息传输设备和调制解调器之间，将每个安全信息传输设备的接口由以前的一个扩展为两个，这样，在两个安全信息传输设备间形成两条通道；并且，通道检测装置实时检测两条通道的状态，一旦发现其中一条出现故障，则将两个安全信息传输设备间的信息交互业务切换到另一条通道上，从而使得两个安全信息传输设备间，即两个车站间的信息交互过程中断的几率大大降低。
文档编号B61L23/22GK102030021SQ20091017724
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者张辉, 赵慧娟, 陈立, 齐小民 申请人:西门子信号有限公司