基于4g的铁路车辆轴温探测设备的数据接入系统
技术领域
1.本发明涉及红外设备的数据网络传输技术，具体涉及一种基于4g的铁路列车红外设备数据接入方式。


背景技术：

2.目前铁路车辆轴温智能探测系统(thds)已经在全路广泛应用，随着新线路的增加及既有线路的加密，如何能实现thds设备的快速部署，突破特殊地理环境的瓶颈限制，实现thds探测数据的接入，是亟需解决的技术问题。在目前的thds数据传输方案中，探测站以有线连接(光纤)形式上传数据，这种方式虽然带宽高、性能稳定，但在高山、峡谷、桥梁处等不具备走线条件或走线困难的区域难以实施。
3.另外，现有对铁路车辆轴温数据传输都是用专用网络进行传输，属于私网传输，通用性差，传输数据不方便。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有探测站以有线连接形式上传数据，导致有些地区布线困难，影响数据传输的问题，提出了基于4g的铁路车辆轴温探测设备的数据接入系统。
5.基于4g的铁路车辆轴温探测设备的数据接入系统，所述系统包括thds探测站主机、无线传输单元、外网服务器和局域网服务器；
6.外网服务器包括thds监测单元、数据转发单元和内外网穿越安全平台；
7.thds探测站主机，用于接收红外轴温探测设备采集的二进制的铁路车辆轴温数据，并将该数据传至无线传输单元；
8.无线传输单元，通过串口与thds探测站连接，用于通过串口从thds探测站主机接收二进制的铁路车辆轴温数据，并将该数据发送到云服务器；
9.thds监测单元，与云服务器连接，用于与云服务器建立外网环境的链接通道，将从云服务器接收到的二进制的铁路车辆轴温数据解析为标准协议格式的数据结构，并将标准协议格式的数据结构以文件形式存储在指定目录中；
10.数据转发单元，与thds监测单元连接，用于定时查找thds监测单元存储的指定目录中的文件，并在找到未发送过的铁路车辆轴温数据文件后，向内外网穿越安全平台发送包含未发送过的铁路车辆轴温数据文件的http数据请求；
11.内外网穿越安全平台，与数据转发单元连接，用于在接收到包含未发送过的铁路车辆轴温数据文件的http数据请求后，验证http数据请求的安全性，验证通过后将包含未发送过的铁路车辆轴温数据文件的http数据请求转发给局域网服务器；
12.局域网服务器，与内外网穿越安全平台连接，用于接收包含未发送过的铁路车辆轴温数据文件的http请求并验证该数据文件的正确性和完整性，将验证后正确完整的铁路车辆轴温数据文件传输给thds监测中心机器。
13.优选地，局域网服务器，还用于依次通过内外网穿越安全平台、数据转发单元、
thds监测单元和无线传输单元向thds探测站主机发送调取命令；
14.thds探测站主机，还用于在接收到调取命令后，将调取信息传送给无线传输单元，调取信息包括从红外轴温探测设备采集到的二进制的铁路车辆轴温数据和二进制的列车存储目录；
15.无线传输单元，还用于通过串口从thds探测站主机接收调取信息，并将该调取信息发送到云服务器；
16.thds监测单元，还用于将从云服务器接收到的调取信息以文件形式存储在指定目录中；
17.数据转发单元，还用于定时查找thds监测单元存储的指定目录中的文件，并在找到未发送过的调取信息文件后，向内外网穿越安全平台发送包含未发送过的调取信息文件的http数据请求；
18.内外网穿越安全平台，还用于在接收到包含未发送过的调取信息文件的http数据请求后，验证http数据请求的安全性，验证通过后将包含未发送过的调取信息文件的http数据请求转发给局域网服务器；
19.局域网服务器，还用于接收包含未发送过的调取信息文件的http请求并验证该数据文件的正确性和完整性，将验证后正确完整的调取信息文件传输给thds监测中心机器。
20.优选地，局域网服务器，用于验证该数据文件的正确性和完整性，具体为：
21.局域网服务器，用于将接收到的铁路车辆轴温数据文件的数据格式与内设的标准协议格式进行对比，并验证铁路车辆轴温数据的正确性，若对比结果一致同时校验结果正确，则将铁路车辆轴温数据传输给thds监测中心机器，若对比结果和校验结果有一个不正确，则不向thds监测中心机器传输铁路车辆轴温数据。
22.优选地，局域网服务器采用数据接收服务单元实现。
23.优选地，无线传输单元采用4g传输单元实现。
24.本发明的有益效果是：
25.本技术属于用公网传输数据，通用性好，传输数据方便。
26.本技术采用探测站加装4g传输单元(dtu)实现，对地理环境适应度高，可解决无法采用有线形式部署的问题，同时节省成本。
27.另外，本技术将thds探测站主机采集到的数据，由外网服务器传输给局域网服务器，其中外网服务器上部署基于http协议的内外网穿越安全平台、thds监测单元和数据转发单元，能够保证传输数据安全，当数据传送给局域网服务器时，经过局域网服务器进一步对数据进行验证，验证数据完整性，防止传输过程中出现错误的信息，保证数据是完整有效的，正确的完整的数据才能传输给thds监测中心机器；所以thds监测中心机器接收到的数据是正确、完整、有效的数据。
28.因此，本技术部署简单，功能设计灵活，安全性高，完全兼容目前的thds系统，解决了thds设备有线部署困难的问题。
附图说明
29.图1为基于4g的铁路车辆轴温探测设备的数据接入系统的结构示意图；
30.图2为基于4g的铁路车辆轴温探测设备的数据接入系统的原理示意图。
具体实施方式
31.具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的基于4g的铁路车辆轴温探测设备的数据接入系统，所述系统包括thds探测站主机1、无线传输单元2、外网服务器和局域网服务器6；
32.外网服务器包括thds监测单元3、数据转发单元4和内外网穿越安全平台5；
33.thds探测站主机1，用于接收红外轴温探测设备采集的二进制的铁路车辆轴温数据，并将该数据传至无线传输单元2；
34.无线传输单元2，通过串口与thds探测站1连接，用于通过串口从thds探测站主机接收二进制的铁路车辆轴温数据，并将该数据发送到云服务器；
35.thds监测单元3，与云服务器连接，用于与云服务器建立外网环境的链接通道，将从云服务器接收到的二进制的铁路车辆轴温数据解析为标准协议格式的数据结构，并将标准协议格式的数据结构以文件形式存储在指定目录中；
36.数据转发单元4，与thds监测单元3连接，用于定时查找thds监测单元3存储的指定目录中的文件，并在找到未发送过的铁路车辆轴温数据文件后，向内外网穿越安全平台5发送包含未发送过的铁路车辆轴温数据文件的http数据请求；
37.内外网穿越安全平台5，与数据转发单元4连接，用于在接收到包含未发送过的铁路车辆轴温数据文件的http数据请求后，验证http数据请求的安全性，验证通过后将包含未发送过的铁路车辆轴温数据文件的http数据请求转发给局域网服务器6；
38.局域网服务器6，与内外网穿越安全平台5连接，用于接收包含未发送过的铁路车辆轴温数据文件的http请求并验证该数据文件的正确性和完整性，将验证后正确完整的铁路车辆轴温数据文件传输给thds监测中心机器。
39.本实施方式中，如图1所示，thds探测站将探测数据通过4g传输单元传输到因特网上的云服务器上，再由云服务器发送至外网服务器，由thds监测单元进行接收和验证数据有效性，由数据转发单元向内外网穿越安全平台发送http数据请求，穿越安全平台接收请求并进行双向验证，验证通过后将请求转发给局域网服务器，由数据接收服务程序完成数据的接收，至此完成数据在外网和局域网的传输流程。其中双向验证指客户端与服务器互相验证。内外网穿越安全平台包括现有的安全认证平台和根据该平台二次开发的请求接收程序。在实施时要向安全认证平台管理员申请电子证书，并根据相应标准和要求开发外网请求接收程序，这个程序接收到数据转发单元发送的http请求后向安全认证平台发送加密请求，二者通过互相检查证书和签名验证身份合法性。区别于客户端只验证服务器是否安全有效的单向验证方法，双向验证增加了服务器对客户端的有效性验证，验证是双向的，所以叫双向验证，其中服务器指安全认证平台，客户端指二次开发的请求接收程序。
40.如图2所示，4g传输单元(dtu)通过串口与thds探测站主机连接，通过串口命令进行通信，dtu负责将串口收到的thds探测数据发送到云服务器。外网服务器上安装thds监测单元，该单元与云服务器建立基于外网环境的链接通道，接收thds探测站数据。外网服务器上同时部署内外网穿越安全平台和数据转发单元，当thds监测中心软件接收到新数据后，数据转发单元采用http数据请求的方式，创建安全平台映射地址的请求连接，调用局域网服务器上的数据接收服务程序，发送thds探测站数据。局域网服务器上的数据接收服务单元用来接收安全平台发送的thds探测站数据，完成数据的最终验证。数据验证成功后，可供
局域网内的任一已注册的thds监测中心机器使用。
41.具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的进一步限定，在本实施方式中，
42.局域网服务器6，还用于依次通过内外网穿越安全平台5、数据转发单元4、thds监测单元3和无线传输单元2向thds探测站主机1发送调取命令；
43.thds探测站主机1，还用于在接收到调取命令后，将调取信息传送给无线传输单元2，调取信息包括从红外轴温探测设备采集到的二进制的铁路车辆轴温数据和二进制的列车存储目录；
44.无线传输单元2，还用于通过串口从thds探测站主机接收调取信息，并将该调取信息发送到云服务器；
45.thds监测单元3，还用于将从云服务器接收到的调取信息以文件形式存储在指定目录中；
46.数据转发单元4，还用于定时查找thds监测单元3存储的指定目录中的文件，并在找到未发送过的调取信息文件后，向内外网穿越安全平台5发送包含未发送过的调取信息文件的http数据请求；
47.内外网穿越安全平台5，还用于在接收到包含未发送过的调取信息文件的http数据请求后，验证http数据请求的安全性，验证通过后将包含未发送过的调取信息文件的http数据请求转发给局域网服务器6；
48.局域网服务器6，还用于接收包含未发送过的调取信息文件的http请求并验证该数据文件的正确性和完整性，将验证后正确完整的调取信息文件传输给thds监测中心机器。
49.本实施方式中，二进制的列车存储目录用来判断thds探测站的运行状况，二进制的列车存储目录包括列车的探测状况和上传状况；其中列车的探测状况包括探测列车的通过时间，上传状况指探测列车的二进制铁路车辆轴温数据是否已上传。
50.本技术由数据转发单元4查找thds监测单元3存储的指定目录中的文件，如果找到未发送过的调取信息文件，比如找到未发送过的铁路车辆轴温数据文件，就将该文件发送出去，如果找到未发送过的列车存储目录文件，就将该文件发送出去；总之，要将未发送过的文件发送出去。
51.具体实施方式一中thds监测单元3要将二进制的铁路车辆轴温数据解析为标准协议格式的数据结构，铁路车辆轴温数据之所以要转换格式是因为thds监测单元要显示这些数据信息，而在具体实施方式二中thds监测单元直接将接收到的调取信息以文件形式存储在指定目录中，因为调取信息不需要显示，只需要向下传递即可。
52.本技术中thds探测站主机1可以进行两种方式传输数据：
53.1、当thds探测站通过列车后，将探测数据通过串口发送给dtu，dtu再发送到云服务器，云服务器与外网服务器中的thds监测单元通信，thds监测单元接收探测数据后存储至本地。外网服务器中的数据转发单元实时查看本地存储目录，当有新文件时，调用局域网服务中的数据接收服务单元(上传服务)，将数据发送至局域网服务器。
54.2、当局域网服务器向thds探测站发送调取命令时，由外网服务器中的数据转发单元定时调用局域网服务器中的数据接收服务单元(下载服务)，获取调取命令，再将调取命
令保存到本地thds监测单元的下发目录中，由thds监测单元将调取命令发送至dtu，dtu再通过串口发送至thds探测站，thds探测站主机在接收到调取命令后，将相关的调取信息传送给无线传输单元完成数据从局域网服务器到外网探测站之间的下发。
55.具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的进一步限定，在本实施方式中，局域网服务器，用于验证该数据文件的正确性和完整性，具体为：
56.局域网服务器6，用于将接收到的铁路车辆轴温数据文件的数据格式与内设的标准协议格式进行对比，并验证铁路车辆轴温数据的正确性，若对比结果一致同时校验结果正确，则将铁路车辆轴温数据传输给thds监测中心机器，若对比结果和校验结果有一个不正确，则不向thds监测中心机器传输铁路车辆轴温数据。
57.具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的进一步限定，在本实施方式中，局域网服务器6采用数据接收服务单元实现。
58.具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的进一步限定，在本实施方式中，无线传输单元2采用4g传输单元实现。