系统间 如何通信

功能需要通信: 接口用于优化铁路基础设施组件间的联网。

只有这样,每个分支才能像主干 一样坚固。这同样适用于铁路 基础设施的联网系统及其大量 的层面和组件。因此,用于传输和交换复 杂数据或整个数据包的接口极其重要。接 口是联锁系统、监控和诊断系统、平交道 口解决方案和信号技术运行的基础。组件 制造商必须确保所提供的产品能够与现有 结构和其他系统进行通信。

根据解决方案、要求和方法,使用 不同形式的接口。基本分为并行接口和串 行接口两种。两种接口的特性包括数据的 类型和规模,还包括可能的安全标准和 所使用的传输媒介的类型。

接口决定了数据信息的重要性。 接口决定了数据信息的重要性。

简单直接: 并行接口

如果应用数据经由开关触点输出,每次传 输和每个传输方向都需要一个专用的数据 连接。例如适用于将传感器连接到评估单 元,或将所评估的数据继续发送到上级系 统中。因此,需要建立的连接越多,需要 连接的组件也就越多。用于实现数据安全 传输的电缆十分重要,因为接口上的部件 需多次进行输出。必须排除导体之间的 短路。

通过可靠的零电势硬件接口,可以简 单、迅速的将计轴系统和车辆探测系统集 成到机电、继电器和电子联锁系统中。如 果计轴系统仅用于轨道空闲探测,通常通 过继电器接口输出“空闲/占用”信息作为输 出参数。通过零电势输入端,例如光电耦 合器获得“复位信息”。

先进的计轴系统可以通过并行或串行接口连接。 先进的计轴系统可 以通过并行或串行 接口连接。

灵活多向: 串行接口

与并行接口相比,串行接口有着不同的优 势。例如可以简单的实现分布式结构,通 过单个连接进行双向传输。因此,串行接 口已经成为铁路行业中较复杂应用的标准 方案。趋势十分明显,未来将会更加频繁 的使用串行接口。

传输不同的应用数据

通过串行接口输出应用数据时,例如可以 使用以太网、光纤或无线电连接,在组件 层面实现连接。与使用并行接口的系统相 比,硬件要求显著降低,因为不同的数据 共用一个连接。借此,串行接口除了输出 “空闲/占用”或“复位”信息,还可以输出多种 信息,例如方向或速度。

使用协议接口时,可以通过传输安 全数据的连接传输诊断数据。不需要建立 系统连接之外的通信途径。使用并行接口 时,无法实现如此灵活的数据传输扩展。 必须为每种信息的传输建立新的连接。

安全协议

使用串行安全接口的前提是具备相应的安 全协议。乍看之下,用户可能认为必要的 开发工作造成了额外成本。所幸因为需求 不断增加,已经有专门针对铁路应用开发 的协议可供使用。这就是可以免费获得的 福豪盛安全以太网 FSE。详细信息请阅读 章节“遵循协议”。

传输媒介

软件接口可以通过各种不同的媒介和网络 传输数据。除了光纤 (LWL),还包括无线电 连接和电缆。重要的是,在铁路领域需要 遵守 EN50159 传输系统安全通信标准的要 求。由于第 3 类传输系统包含外部访问的 风险,推荐使用第 2 类传输系统,以保护 铁路基础设施。此类系统的数据传输无加 密保护,因此更新周期较短。

福豪盛奥地利研发部门系统经理 福豪盛奥地利研发 部门系统经理

发挥全部潜能

现有的、基于硬件接口的系统在未来也可 以进行扩展。完成相应的装配后,可通过 继电器接口连接新组件。但是发挥数据的 全部潜能需要较高的成本。开发触点的响 应时间极短,实时性能非常好。但是线路 要求具备专用的输入端和输出端,导致成 本较高。

规划新系统时,串行接口可以显著节 约成本,因为使用串行接口的基础设施可 以传输不同种类的数据。不仅不受限于传 输介质,还实现了系统的灵活扩展。通过 使用规定的协议,可以以相对较低的硬件 成本连接新组件。

展望: 网络和云

通过数字化带来的可能性,铁路领域对数 据处理和存储的需求也相应增加。网络构 建迅速推进。比如在许多其他领域中,使 用云应用的重要性与日俱增。云应用在 数据存储和即时可用性方面的性能十分 出色。

安全和可用性是铁路行业极为关注 的一个重点,上文提及的对安全和可用性 的要求,对云技术的发展提出了巨大的挑 战。从根本上讲,目标是更迅速的提供诊 断数据,但在涉及安全的领域速度仍需 稍缓。

数据传输、数据处理和数据存储 - 数 字化推动铁路行业的转变。这样的例子有 很多。基于云的数据管理已经应用于许多 不同领域,通过大数据存储、机器示教和 认知计算,潜力还在不断加大。尤其在涉 及安全的领域,这些技术还需要在很多方 面进一步完善。


Rudolf Thalbauer 福豪盛奥地利研发部门总监

把客户利益放在首位

根据需要,并行接口和串行接口各有优点。因此,我们的产品目录包含了所 有型号的接口,以满足不同集成方式的需要。

我们希望能够通过模拟或数字接口提供相关数据,确保客户利益最大化。我 们的系统也可以完整集成到上一级网络中。在集成级别 1 中,车轮传感器 RSR110 通过开放的模拟接口输出可单独进行评估的传感器信号。在集成级 别 2 中,车轮探测系统和计轴系统通过数字接口提供评估后的数据,作为信 息使用。在集成级别 3 中,这些组件又可以通过福豪盛安全以太网 FSE 协议 或通过客户定制协议的履行,完整集成到上一级结构中。 公开企业专有技术自然引起了很大的争议。我们最终做出这样的决定,是因 为我们更加看重客户的利益,希望确保客户能够独立地使用我们的系统。

Rudolf Thalbauer 福豪盛奥地利研发部门总监

Stefan Lugschitz

Stefan Lugschitz

29.06.2017

技术

173 字

阅读所需2分钟

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