车体轴温检测系统及其通信方法、接收设备的制作方法
【专利摘要】本申请涉及车体轴温检测系统及其通信方法、接收设备。方法包括：接收步骤：所述接收设备接收来自所述发送设备的轴温数据，其中，轴温数据已按预定数据帧格式组装而成，预定数据帧格式包括若干个字段；判断步骤：接收设备对所述若干个字段依次进行判断，如果全部符合要求则接收成功，如果所述若干个字段中规定的字段未符合要求，则返回接收步骤。本申请在通信过程中，接收的轴温数据已按预定数据帧格式组装而成，且接收条件依赖于对字段的判断，根据字段的判断结果为能够识别是否接收到完整的数据帧提供可能，从而可保证通信过程中数据传输的可靠性和稳定性，并且由于是根据设定条件才确定是否接收，从而为提高通信过程的容错能力提供可能。
【专利说明】车体轴温检测系统及其通信方法、接收设备
【技术领域】
[0001]本申请涉及通信【技术领域】，尤其涉及一种车体轴温检测系统及其通信方法、以及一种用于车体轴温检测系统的接收设备。
【背景技术】
[0002]车辆在运行过程中，如果轴承内部发生损伤或外部受力不合理，将导致轴承内部发生结构部件过度磨损或损坏、卡滞等故障，如果不及时对这些轴承故障发出警告，最终可能会导致发生严重的安全事故。为了避免事故的发生，需要及时了解轴承的运行状态。其中，车辆轴承温度过高是车辆轴承出现故障的一个重要表征，而且轴承故障的程度与轴承温度(简称轴温)的高低有着密切关系。为了能正确判断轴承是否正常运行，监控网络接收到的轴温数据应该可靠且正确，因此，如何将采集到的轴承信息可靠且正确地传输到监控网络至关重要。
【发明内容】
[0003]根据本申请的第一方面，提供一种车体轴温检测系统的通信方法，所述车体轴温检测系统包括信号相连的发送设备和接收设备，所述通信方法包括:接收步骤:所述接收设备接收来自所述发送设备的轴温数据，其中，所述轴温数据已按预定数据帧格式组装而成，所述预定数据帧格式包括若干个字段；判断步骤:所述接收设备对所述若干个字段依次进行判断，如果全部符合要求则接收成功，如果所述若干个字段中规定的字段未符合要求，则返回所述接收步骤。
[0004]根据本申请的第二方面，提供一种用于车体轴温检测系统的接收设备，所述接收设备包括:接收模块，用于接收来自发送设备的轴温数据，其中，所述轴温数据已按预定数据帧格式组装而成，所述预定数据帧格式包括若干个字段；第一判断模块，用于对所述若干个字段依次进行判断，如果全部符合要求则判断为接收成功，如果所述若干个字段中规定的字段未符合要求，则触发所述接收模块重新接收。
[0005]根据本申请的第三方面，提供一种车体轴温检测系统，包括如上所述的接收设备。
[0006]本申请的有益效果是:在通信过程中，接收的轴温数据已按预定数据帧格式组装而成，且接收条件依赖于对字段的判断，根据字段的判断结果为能够识别是否接收到完整的数据帧提供可能，从而可保证通信过程中数据传输的可靠性和稳定性，并且由于是根据设定条件才确定是否接收，从而为提高通信过程的容错能力提供可能。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本申请一种实施例的车体轴温检测系统的通信方法中接收数据时各字段的状态转换示意图；
[0008]图2为本申请一种实施例的轴温检测系统的结构示意图；
[0009]图3为本申请另一种实施例的轴温检测系统的结构示意图。【具体实施方式】
[0010]在通信过程中，发送设备(数据发送方)对数据的发送是以字节为单位进行，当被传输的数据超过一字节时，如果没有把数据单元组成一定格式，发送出去的数据将很难被接收设备(数据接收方)解释与分析，进而造成数据传输的混乱与错误。因此，有必要将数据单元组装成数帧的格式再发送。只有确保定义的数据帧格式合理，不仅能保证数据传输的正确性，而且还能使接收方能快速、有效、安全地对数据帧进行解析。数据发送方将数据帧拆分为以字节为单位进行发送，数据接收方也是以字节为单位进行接收一帧数据，但是接收数据方在解析和分析数据帧时，需要考虑以下两个问题:
[0011]首先是识别并接收完整的数据帧。对于数据接收方，一帧数据可能是分若干批到来，如果没有好的方法能正确识别帧头和帧尾来进行帧同步，将造成通信的效率低下以及通信的不可靠。
[0012]其次是数据传输的容错能力。当数据传输在过程中已经出现错误时，系统应该具有摆脱错误状态、恢复到正常状态的能力。例如，当一帧数据只传输完一部分时，因为未知故障，下一帧数据就开始传输，系统应该能识别出传输错误，抛弃前一个出错的数据帧，并且能正确接收下一个数据帧。目前的相关技术在实际编程时处理这种问题难度较大，结果很可能会出现将第一个数据帧的前一部分与第二个数据帧的前一部分拼装成一帧新的数据的情况，这就损失了两帧数据，最严重的结果可能是系统无法从错误中恢复，这就降低了系统的安全性和可靠性。
[0013]为解决这两个问题，本发明提出一种基于状态机实现车体轴温检测系统中设备到设备的通信方法，该通信方法不仅适用于轴温检测【技术领域】，也可经简单的替换或改变后适用于例如工业控制、仪器仪表等相关的需要设备间相互通信的【技术领域】。状态机，通常指有限状态机，是一种具有离散输入输出系统的模型，任何时刻它都处于一个特定的状态，状态的转换依赖于系统所接受的事件。当在某状态下有事件发生时，系统将根据输入的事件和当前的状态做出反映，从而决定如何处理该事件以及是否转换到下一状态。状态的触发事件通常由外部信号来完成，当有效的触发事件发生时，便进入下一状态(当然也可以不发生状态转移)，同时完成本状态的具体任务，直到所有状态完成，再回到初始状态。当某一状态出现异常时，也返回初始状态，等待下一触发事件的出现，如此反复循环。当要在状态机中增加新的状态与控制逻辑，只需在状态表中修改即可，而不涉及到其他的模块，从而能确保系统的稳定性，所以能得到很好的扩展。
[0014]本发明一种实施例的车体轴温检测系统的通信方法包括接收步骤和判断步骤。在接收步骤中，接收设备接收来自发送设备的轴温数据，其中，轴温数据已按预定数据帧格式组装而成，包括轴承温度、环境温度、车种、车型、车号、转向架信息、轴承信息、车厢信息、设备信息和电量状态这些信息中的至少一种，该预定数据帧格式包括若干个字段；在判断步骤中，接收设备对这些若干个字段依次进行判断，如果全部符合要求则接收成功，如果这些若干个字段中规定的字段未符合要求，则返回接收步骤。又一种实施例下，在判断步骤中，如果这些若干个字段中规定的字段未符合要求，在返回接收步骤之前，还对未符合要求的字段的下一字段进行判断，直至判断完所有字段。各实施例中，接收设备通过状态机对字段进行判断，具体说明如下。[0015]本发明考虑到状态机具备的特点，在数据帧格式合理的基础上，把帧格式的各字段分为不同的状态，这里称为利用状态机的逆向思维定义设备间通信协议的帧格式。本发明一种实施例中对数据帧的格式定义如下表1所示:
[0016]
【权利要求】
1.一种车体轴温检测系统的通信方法，所述车体轴温检测系统包括信号相连的发送设备和接收设备，其特征在于，所述通信方法包括: 接收步骤:所述接收设备接收来自所述发送设备的轴温数据，其中，所述轴温数据已按预定数据帧格式组装而成，所述预定数据帧格式包括若干个字段； 判断步骤:所述接收设备对所述若干个字段依次进行判断，如果全部符合要求则接收成功，如果所述若干个字段中规定的字段未符合要求，则返回所述接收步骤。
2.如权利要求1所述的车体轴温检测系统的通信方法，其特征在于，所述判断步骤中，如果所述若干个字段中规定的字段未符合要求，在返回所述接收步骤之前，还对未符合要求的字段的下一字段进行判断，直至判断完所有字段。
3.如权利要求1或2所述的车体轴温检测系统的通信方法，其特征在于，所述车体轴温检测系统处于发行或维护阶段时，所述接收设备为轴温检测设备，所述发送设备为便携设备，或者所述接收设备为便携设备，所述发送设备为轴温检测设备；所述车体轴温检测系统处于正常使用阶段时，所述接收设备为路侧单元，所述发送设备为轴温检测设备，或者所述接收设备为轴温检测设备，所述发送设备为路侧单元。
4.如权利要求1所述的车体轴温检测系统的通信方法，其特征在于， 所述预定数据帧格式所包括的字段依次包括帧头、目的地址、源地址、控制域、数据长度、数据域、校验和帧尾。
5.如权 利要求4所述的车体轴温检测系统的通信方法，其特征在于， 所述接收设备通过状态机对所述若干个字段依次进行判断，其中，所述帧头为第一预设值，对应的接收状态为接收帧头状态；所述目的地址为广播地址或接收方的ID，对应的接收状态为接收目的地址状态；所述源地址为发送方的ID，对应的接收状态为接收源地址状态；所述控制域为第二预设值，对应的接收状态为接收控制域状态；所述数据长度为第三预设值，对应的接收状态为接收数据长度状态；所述数据域为所述轴温数据中与车辆相关的信息，对应的接收状态为接收数据域状态；所述校验为所述数据域的异或和校验，对应的接收状态为接收校验状态；所述帧尾为第四预设值，对应的接收状态为接收帧尾状态。
6.如权利要求4所述的车体轴温检测系统的通信方法，其特征在于，所述判断步骤具体包括: 在接收帧头状态，判断是否接收到帧头，如果是，则保存并将所述接收帧头状态转变为接收目的地址状态，如果否，则保持接收帧头状态，返回所述接收步骤， 判断是否接收到正确的目的地址，如果是，则保存并将所述接收目的地址状态转变为接收源地址状态，如果否，则通知所述发送设备重发轴温数据并返回所述接收步骤， 保存完整的源地址，并将所述接收源地址状态转变为接收控制域状态，继续进行判断， 保存控制域，并将所述接收控制域状态转变为接收数据长度状态， 判断接收到的数据长度是否合理，如果是，则保存并将所述接收数据长度状态转变为接收数据域状态，如果否，则通知所述发送设备重发轴温数据并返回所述接收步骤， 根据数据长度接受完数据域对应的数据，所述接收数据域状态转变为接收校验状态，判断校验的正确性，如果校验正确，则所述接收校验状态转变为接收帧尾状态并继续接收数据，如果校验错误，则通知所述发送设备重发轴温数据并返回所述接收步骤， 判断是否接收到正确的帧尾，如果是，则保存并将所述接收帧尾状态转变为用于标识正确接收数据的接收成功状态，如果否，则通知所述发送设备重发轴温数据并返回所述接收步骤。
7.如权利要求1-5任一项所述的车体轴温检测系统的通信方法，其特征在于，所述轴温数据包括如下信息中的至少一种:轴承温度、环境温度、车种、车型、车号、转向架信息、轴承信息、车厢信息、设备信息和电量状态。
8.一种用于车体轴温检测系统的接收设备，其特征在于，所述接收设备包括: 接收模块，用于接收来自发送设备的轴温数据，其中，所述轴温数据已按预定数据帧格式组装而成，所述预定数据帧格式包括若干个字段； 第一判断模块，用于对所述若干个字段依次进行判断，如果全部符合要求则判断为接收成功，如果所述若干个字段中规定的字段未符合要求，则触发所述接收模块重新接收。
9.如权利要求7或8所述的用于车体轴温检测系统的接收设备，其特征在于，所述车体轴温检测系统处于发行或维护阶段时，所述接收设备为轴温检测设备，所述发送设备为便携设备，或者所述 接收设备为便携设备，所述发送设备为轴温检测设备；所述车体轴温检测系统处于正常使用阶段时，所述接收设备为路侧单元，所述发送设备为轴温检测设备，或者所述接收设备为轴温检测设备，所述发送设备为路侧单元。
10.一种车体轴温检测系统，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的接收设备。
【文档编号】H04L1/00GK103780346SQ201410027639
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】卢恩, 周维, 林树亮, 徐根华 申请人:深圳市金溢科技有限公司