[发明专利]嵌入式网关、采用该网关的铁路监测系统及其方法

权利要求书

1.一种铁路专用的嵌入式网关（3），包括：

以太网接口（34），用于通过以太网与车站服务器（1）通信；

CAN接口（30），用于通过CAN总线（5）从铁路的轨道上设置的多个传感器节点（2）接收符合CAN总线协议的多个CAN帧；

核心转换网关（37），用于基于与每个所述CAN帧相关的任务的优先级、由这些接收的CAN帧作为消息报文生成第一消息队列，并按该第一消息队列中预定的顺序，读出所述消息报文并将其转换成符合另一通信协议的数据报文以通过所述以太网接口（34）发送给所述车站服务器（1）。

2.如权利要求1所述的嵌入式网关（3），其中所述核心转换网关（37）通过所述以太网接口（34）从所述车站服务器（1）接收控制指令，将其转换为符合所述CAN总线协议的控制指令，将包含该控制指令的第二消息队列传递到所述CAN接口（30），以发送给由该控制指令中包含的传感器节点标识所确定的所述多个节点中的一个节点（2）。

3.如权利要求2所述嵌入式网关（3），其中所述CAN接口（30）包括分别用相互隔离的独立电源供电的CAN收发器（301）和CAN控制（302）器以及置于CAN收发器和CAN控制器之间的光耦（303）。

4.如权利要求1-3之一所述嵌入式网关（3），其中所述核心转换网关包括CAN通信模块（31）、协议转换模块（32）以及以太网通信模块（33），

其中所述CAN通信模块（31）将所述多个消息报文发送进所述第一消息队列中，并将该消息队列中每个消息报文的指针传递给一接收缓冲器；

所述协议转换模块（32）通过读取所述接收缓冲区中的消息报文指针来读取第一消息队列中的消息帧，以便转换成符合所述另一通信协议的数据报文；以及

所述以太网通信模块（33）将转换后的数据报文通过以太网发送给车站服务器（1）。

5.如权利要求4所述嵌入式网关（3），其中所述接收缓冲器是环形数据缓存器。

6.如权利要求1-3所述嵌入式网关（3），其中所述第一消息队列的长度是可变的，以接受具有可变长度的消息报文。

7.如权利要求1-3所述嵌入式网关（3），其中所述核心转换网关还包括调度器（35），用于确定所接收的消息报文所属的任务优先级，并基于该优先级确定该消息报文在所述第一消息队列中的排列位置。

8.如权利要求1所述的嵌入式网关（3），其中所述另一通信协议是TCP/IP或UDP协议。

9.一种铁路信号通信方法，包括：

通过连接到CAN总线上的CAN接口从铁路的轨道上设置的多个传感器节点接收符合CAN总线协议的CAN帧；

生成第一消息队列，该第一消息队列包括作为其消息报文的CAN帧，该消息报文在该消息队列的排列位置取决于与所述消息报文相关的任务的优先级；

基于该第一消息队列中给定的顺序，读出所述消息报文并将其转换成符合另一通信协议的数据包以通过以太网接口发送给车站服务器。

10.如权利要求9所述的铁路信号通信方法，还包括：

通过所述以太网接口从所述车站服务器接收控制指令，将其转换为符合所述CAN总线协议的CAN控制指令，发送包含该CAN控制指令的第二消息队列到所述CAN接口以控制由包含在指令中的传感器节点标识所确定的所述多个传感器节点中的一个节点。

11.如权利要求9或10所述的铁路信号通信方法，还包括：

将第一消息队列中每个消息报文的指针传递给一接收缓冲器；

通过读取所述接收缓冲区中的消息指针来读取第一消息队列中的消息数据，以便转换成符合所述另一通信协议的数据包。

12.如权利要求9或10所述铁路监测方法，其中所述生成第一消息队列的步骤包括确定所接收的消息报文所属的任务优先级，并基于该优先级确定该消息报文在所述第一消息队列中的排列位置。