莫雪婷
(青藏鐵路公司西寧電務(wù)段,西寧 810007)
青藏線ITCS系統(tǒng)是基于GSM-R無線傳輸?shù)牧熊嚳刂葡到y(tǒng),車載設(shè)備主要由車載計(jì)算機(jī)(OBC)和通信管理單元(CMU)組成,列車出庫到入庫間車載設(shè)備的運(yùn)行、司機(jī)操作及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等所有日志信息均由車載計(jì)算機(jī)內(nèi)的HCPU和LPU來存儲(chǔ)。機(jī)車入庫后,日志下載人員使用筆記本電腦,通過網(wǎng)線連接至OBC的HCPU和LPU控制板。OBC作為FTP服務(wù)器,筆記本作為FTP客戶端,下載日志。這種方法容易造成車載計(jì)算機(jī)遭受病毒侵害以及硬件接口損壞。針對(duì)該問題,本文主要對(duì)ITCS系統(tǒng)車載日志自動(dòng)下載進(jìn)行研究。
機(jī)車駛?cè)霗C(jī)務(wù)段無線局域網(wǎng)(WiFi)覆蓋范圍后,車載無線終端通過密鑰交互自動(dòng)與軌旁AP相連,如圖1所示。通過發(fā)車測試觸發(fā)HCPU、LPU與日志服務(wù)器,如圖2所示。通過文件傳輸協(xié)議(FTP)建立連接(密碼認(rèn)證),建鏈成功后自動(dòng)上傳OBC設(shè)備內(nèi)部CF存儲(chǔ)卡內(nèi)的日志到地面服務(wù)器。
車載無線終端安裝在機(jī)車內(nèi)部,天線安裝在機(jī)車頂部。由于每臺(tái)機(jī)車的HCPU和LPU以太網(wǎng)口使用相同的IP地址,為了不造成地址沖突,需要車載無線終端支持地址翻譯功能,將內(nèi)外網(wǎng)地址轉(zhuǎn)換。
無線網(wǎng)絡(luò)的安全采用WPA2結(jié)合高級(jí)加密算法(AES)對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密,同時(shí)在軌旁AP上配置訪問列表,只有已知的車載終端可以連接。無線終端配置固定IP地址,減少自動(dòng)分配IP地址造成的風(fēng)險(xiǎn),無線側(cè)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均無法訪問現(xiàn)有ITCS網(wǎng)絡(luò)。
HCPU和LPU將在日志的命名中增加一位表示機(jī)車號(hào),以防止日志服務(wù)器上的文件沖突,HCPU內(nèi)定義唯一的日志服務(wù)器地址以及FTP用戶名密碼。
OBC與日志服務(wù)器間采用FTP傳輸數(shù)據(jù),OBC作為FTP客戶端,日志服務(wù)器作為FTP服務(wù)器??蛻舳诉B接至日志服務(wù)器需經(jīng)過密碼認(rèn)證。
青藏線不同的機(jī)車OBC內(nèi)存儲(chǔ)的日志大小不同,貨車速度較慢,格爾木至拉薩單趟運(yùn)行所儲(chǔ)存的日志最大為32 MB,而客車為26 MB,如表1所示。而自動(dòng)日志下載系統(tǒng)中,車載與軌旁傳輸日志速度是文件越大速度越慢,而最大文件38 MB傳輸所需的時(shí)間為532.485 s,如表2所示。
列車到達(dá)格爾木機(jī)務(wù)整備庫,F(xiàn)TP建鏈成功后,HCPU和LPU將逐個(gè)上傳日志,并逐個(gè)刪除。對(duì)于單趟的機(jī)車日志可在4 min內(nèi)傳送完成,如表3所示。
表1 青藏線單趟行駛的客車、貨車的HCPU、LPU的日志
表2 LPU和HCPU日志實(shí)際傳輸速度表
表3 日志傳輸所需的時(shí)間表
時(shí)間最長的是貨車HCPU日志傳輸需要3 min 38 s。
通過無線傳輸方式自動(dòng)下載車載日志,提高了系統(tǒng)本身的安全性,同時(shí)降低了鐵路電務(wù)工作人員工作量,并實(shí)現(xiàn)日志統(tǒng)一存儲(chǔ)和分析,為今后的日志管理帶來方便。