一种应用于全轴转向控制系统的通信方法及系统与流程

本发明属于轨道交通领域，特别涉及一种应用于全轴转向控制系统的通信方法及系统。

背景技术：

1、智轨交通仍面临交通拥堵问题、多车调度与协调问题和与其他非智轨系统内交通参与者的交互等问题，因此在智轨系统中，控制器与执行器之间的通信可靠性与安全性便显得尤为重要，而全轴转向控制系统是保障列车行车控制、行车安全的重要系统，在智轨交通系统中起着重要作用。为了弱化列车驾驶人员的控制属性，强化辅助驾驶属性，需要保证通信系统与外部控制设备进行可靠的实时通信，同时，针对在通信过程中出现的故障状态应该能够可控可处理，即：应保证在通信环节出现故障的情况下，全轴转向控制系统仍能保持通信状态，同时明确故障状态，以便于检验维修。

2、从而如何提高全轴转向控制系统的通信可靠性和安全性越来越成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种应用于全轴转向控制系统的通信方法及系统，该方法和系统提高了全轴转向控制系统通信的可靠性和安全性。

2、本发明的目的在于提供一种应用于全轴转向控制系统的通信方法，包括，

3、第一通信设备与第二通信设备均通过同一通信总线与角度传感器、变频器以及驱动器连接；

4、确定第一通信设备和第二通信设备中的主用通信设备和备用通信设备，其中，主用通信设备与角度传感器、变频器以及驱动器进行双向通信；

5、获取主用通信设备和备用通信设备之间的通信状态、主用通信设备和备用通信设备分别与角度传感器、变频器以及驱动器之间的通信状态，并基于获取的通信状态判断全轴转向控制系统是否存在通信故障状态，若存在通信故障状态，确定通信故障状态码，并对全轴转向控制系统进行故障防护。

6、进一步地，确定第一通信设备和第二通信设备中的主用通信设备和备用通信设备包括，

7、默认第一通信设备为主用通信设备，第二通信设备为备用通信设备；

8、第一通信设备和第二通信设备之间周期性的互相发送心跳信息，其中，第一通信设备向第二通信设备周期性的发送主设备心跳信息，第二通信设备向第一通信设备周期性的发送备设备心跳信息；

9、第一通信设备通过通信总线向角度传感器、变频器以及驱动器发送控制指令，并接收以及处理角度传感器、变频器以及驱动器反馈的报文信息，第二通信设备通过通信总线仅接收角度传感器、变频器或驱动器反馈的报文信息并处理。

10、进一步地，获取主用通信设备和备用通信设备之间的通信状态、主用通信设备和备用通信设备分别与角度传感器、变频器以及驱动器之间的通信状态，并基于获取的通信状态判断全轴转向控制系统是否存在通信故障状态，若存在通信故障状态，确定通信故障状态码，并对全轴转向控制系统进行故障防护包括，

11、当主用通信设备在预定时间内无法收到备用通信设备的备设备心跳信息，也无法与角度传感器、变频器以及驱动器进行双向通信时，则主用通信设备出现通信故障，故障状态码显示为第一状态码，则将主用通信设备和备用通信设备执行主备切换，采用备用通信设备进行工作；

12、当主用通信设备在预定时间内无法收到备用通信设备的备设备心跳信息，但与角度传感器、变频器以及驱动器能够正常的双向通信时，则备用通信设备出现通信故障，故障状态码显示为第二状态码，继续采用主用通信设备进行工作；

13、当主用通信设备与备用通信设备之间通信正常，但主用通信设备与备用通信设备在预定时间内均无法接收到角度传感器的报文信息时，则角度传感器与通信总线之间的通信出现异常，故障状态码显示为第三状态码；

14、当主用通信设备与备用通信设备之间通信正常，但主用通信设备与备用通信设备在预定时间内均无法接收到变频器的报文信息时，则变频器与通信总线之间的通信出现异常，故障状态码显示为第四状态码，并执行故障防护；

15、当主用通信设备与备用通信设备之间通信正常，但主用通信设备与备用通信设备在预定时间内均无法接收到驱动器的报文信息时，则驱动器与通信总线之间的通信出现异常，故障状态码显示为第五状态码，并执行故障防护。

16、进一步地，主用通信设备出现通信故障，故障状态码显示为第一状态码，则将主用通信设备和备用通信设备执行主备切换，采用备用通信设备进行工作还包括，

17、若为默认的主用通信设备出现故障，备用通信设备作为主用通信设备进行工作时，则备用通信设备继续对默认的主用通信设备进行监控；

18、当备用通信设备监控到默认的主用通信设备的主设备心跳信息恢复更新一定时间后，则执行主备切换，采用默认的主用通信设备进行工作。

19、进一步地，故障状态码显示为第三状态码时，还包括，

20、查看与出现通信异常的角度传感器处于同一轴上的另一角度传感器是否与通信总线之间的通信出现异常，其中，若出现通信异常，且故障状态码也显示为第三状态码时，则执行故障防护。

21、进一步地，获取主用通信设备和备用通信设备之间的通信状态、主用通信设备和备用通信设备分别与角度传感器、变频器以及驱动器之间的通信状态，并基于获取的通信状态判断全轴转向控制系统是否存在通信故障状态还包括非预期通信异常故障的判断，包括，

22、当主用通信设备与备用通信设备之间通信正常，备用通信设备在预定时间内能够接收到角度传感器、变频器以及驱动器的报文信息，但主用通信设备在预定时间内无法接收到角度传感器、变频器以及驱动器的报文信息时，则为非预期通信异常故障，故障状态码显示为第六状态码，令全轴转向控制系统导向安全侧，执行故障安全防护；

23、当出现通信异常，但不是故障状态码第一状态码至第六状态码的通信异常时，也视为非预期通信异常故障，故障状态码显示为第七状态码，令全轴转向控制系统导向安全侧，执行故障安全防护。

24、本发明的另一目的在于提供一种应用于全轴转向控制系统的通信系统，包括第一通信设备、第二通信设备、角度传感器、变频器以及驱动器，第一通信设备和第二通信设备互为冗余，第一通信设备和第二通信设备分别通过同一通信总线与角度传感器、变频器以及驱动器连接，其中，

25、第一通信设备和第二通信设备，用于确定第一通信设备和第二通信设备中的主用通信设备和备用通信设备，其中，主用通信设备用于与角度传感器、变频器以及驱动器进行双向通信；

26、第一通信设备和第二通信设备，还用于获取主用通信设备和备用通信设备之间的通信状态、主用通信设备和备用通信设备分别与角度传感器、变频器以及驱动器之间的通信状态，并基于获取的通信状态判断全轴转向控制系统是否存在通信故障状态，若存在通信故障状态，确定通信故障状态码，并对全轴转向控制系统进行故障防护。

27、进一步地，第一通信设备和第二通信设备用于确定第一通信设备和第二通信设备中的主用通信设备和备用通信设备包括，

28、默认第一通信设备为主用通信设备，第二通信设备为备用通信设备；

29、第一通信设备和第二通信设备之间周期性的互相发送心跳信息，其中，第一通信设备向第二通信设备周期性的发送主设备心跳信息，第二通信设备向第一通信设备周期性的发送备设备心跳信息；

30、第一通信设备通过通信总线向角度传感器、变频器以及驱动器发送控制指令，并接收以及处理角度传感器、变频器以及驱动器反馈的报文信息，第二通信设备通过通信总线仅接收角度传感器、变频器或驱动器反馈的报文信息并处理。

31、进一步地，第一通信设备和第二通信设备还用于获取主用通信设备和备用通信设备之间的通信状态、主用通信设备和备用通信设备分别与角度传感器、变频器以及驱动器之间的通信状态，并基于获取的通信状态判断全轴转向控制系统是否存在通信故障状态，若存在通信故障状态，确定通信故障状态码，并对全轴转向控制系统进行故障防护包括，

32、当主用通信设备在预定时间内无法收到备用通信设备的备设备心跳信息，也无法与角度传感器、变频器以及驱动器进行双向通信时，则主用通信设备出现通信故障，故障状态码显示为第一状态码，则将主用通信设备和备用通信设备执行主备切换，采用备用通信设备进行工作；

33、当主用通信设备在预定时间内无法收到备用通信设备的备设备心跳信息，但与角度传感器、变频器以及驱动器能够正常的双向通信时，则备用通信设备出现通信故障，故障状态码显示为第二状态码，继续采用主用通信设备进行工作；

34、当主用通信设备与备用通信设备之间通信正常，但主用通信设备与备用通信设备在预定时间内均无法接收到角度传感器的报文信息时，则角度传感器与通信总线之间的通信出现异常，故障状态码显示为第三状态码，则查看与出现通信异常的角度传感器处于同一轴上的另一角度传感器是否与通信总线之间的通信出现异常，其中，若出现通信异常，且故障状态码也显示为第三状态码时，则执行故障防护；

35、当主用通信设备与备用通信设备之间通信正常，但主用通信设备与备用通信设备在预定时间内均无法接收到变频器的报文信息时，则变频器与通信总线之间的通信出现异常，故障状态码显示为第四状态码，并执行故障防护；

36、当主用通信设备与备用通信设备之间通信正常，但主用通信设备与备用通信设备在预定时间内均无法接收到驱动器的报文信息时，则驱动器与通信总线之间的通信出现异常，故障状态码显示为第五状态码，并执行故障防护；

37、当主用通信设备与备用通信设备之间通信正常，备用通信设备在预定时间内能够接收到角度传感器、变频器以及驱动器的报文信息，但主用通信设备在预定时间内无法接收到角度传感器、变频器以及驱动器的报文信息时，则为非预期通信异常故障，故障状态码显示为第六状态码，令全轴转向控制系统导向安全侧，执行故障安全防护；

38、当出现的通信异常不是故障状态码第一状态码至第六状态码的通信故障时，也视为非预期通信异常故障，故障状态码显示为第七状态码，令全轴转向控制系统导向安全侧，执行故障安全防护。

39、进一步地，若为默认的主用通信设备出现故障，备用通信设备作为主用通信设备进行工作时，则备用通信设备还用于继续对默认的主用通信设备进行监控，其中，当备用通信设备监控到默认的主用通信设备的主设备心跳信息恢复更新一定时间后，则执行主备切换，采用默认的主用通信设备进行工作。

40、本发明的通信方法采用双通信设备冗余通信策略，保证了全轴转向控制系统的通信可靠性和安全性。此外，通过全轴转向控制系统中通信的不同状态定义故障状态码，在保证正常通信状态下可以明确故障来源，大大的提高全轴转向控制系统的安全性和实用性。

41、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。