[发明专利]一种多端口硬实时以太网交换装置及方法

说明书

本发明公开了一种多端口实时以太网交换装置及方法，属于通信技术领域，该装置包括实时进行以太网通信参数配置的参数配置模块；对以太网总线数据进行解码，并将以太网配置的报文数据指令传送给列车以太网总线的以太网通信模块；接收参数配置模块传送的实时以太网通信参数配置信息和接收以太网通信模块传送的以太网总线数据解码信息，进行列车实时以太网数据通信转发控制处理、并将处理后的数据指令传送给以太网通信模块的中央控制模块；为参数配置模块、以太网通信模块和中央控制模块提供电源的供电模块，该装置用以太网通信数据包分级传输的策略，解决了现有列车以太网通信技术中以太网通信实时性差，提升以太网通信的实时性能。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多端口硬实时以太网交换装置及方法。

背景技术

列车通信网络，是列车上各车厢之间和各车厢内部各种车载设备之间传送控制信号、检测信息、诊断信息等各种数据的通信网络。

为实现列车车载大容量数据通信的国际标准，例如国际电工技术委员会建立的列车通信网络专用标准，即IEC61375-2-3TCN标准，具体将工业以太网总线引入TCN标准。

然而，在现有的TCN以太网通信系统中，列车上的以太网电子设备众多，通信协议多采用UDP/TRDP，现有技术中设备以太网通信延时较大，关键控制指令通信周期较长，降低了TCN系统以太网通信的效率和稳定性。

发明内容

根据现有技术存在现有TCN系统以太网通信的效率低和稳定性不高的问题，本发明公开了一种多端口硬实时以太网交换装置，一种多端口实时以太网交换装置，其特征在于：包括

实时进行以太网通信参数配置的参数配置模块；

对以太网总线数据进行解码，并将以太网配置的报文数据指令传送给列车以太网总线的以太网通信模块；

接收所述参数配置模块传送的实时以太网通信参数配置信息和接收所述以太网通信模块传送的以太网总线数据解码信息，进行列车实时以太网数据通信转发控制处理、并将处理后的数据指令传送给所述以太网通信模块的中央控制模块；

为所述参数配置模块、所述以太网通信模块和所述中央控制模块提供电源的供电模块。

进一步地，所述参数配置模块包括：

用于将所述中央控制模块的TTL信号与外部TTL信号进行隔离的信号隔离子模块；

接收所述信号隔离子模块传送隔离后的TTL信号与外部TTL信号，并与上位机进行串口RS232通信，将TTL电平转换为RS232电平的电平转换子模块。

进一步地，所述中央控制模块包括：

用于列车以太网通信，实现以太网数据收发编码和解码的以太网接口子模块；

用于接收所述参数配置模块的配置指令，完成交换机的以太网通信端口实时通信优先级调度配置的中央处理器。

所述中央处理器通过标准以太网管理总线接口与以太网接口子模块相连接。

进一步地，所述供电模块包括用于直流110V转直流5V的电源转换子模块和用于监测所述电源转换子模块输出5V直流电压信号的电压监测子模块。

一种列车以太网通信交换方法，包括以下步骤：

通过参数配置模块接收用户对列车以太网交换装置通信口的优先级配置数据指令，并将优先级配置数据指令通过RS232总线发送给所述中央控制模块完成数据报文的优先级发送接收；同时通信模块完成以太网通信数据的编码和解码功能；

通过所述中央控制模块接收用户对列车以太网交换装置通信口的优先级配置数据指令，完成各个端口以太网实时通信转发优先级调度配置；