[发明专利]一种提高既有信号设备通信传输安全性的设备和方法

说明书

本发明公开了一种提高既有信号设备通信传输安全性的设备和方法，该方法包括：在各信号设备间处于正常通信期间，对消息传输的误码率进行实时监控，以获取可供运维人员在检查时使用的信号设备运行环境信息。本发明增设了误码率实时监控功能，提供了信号设备运行环境的信息，可供运维人员检查设备时使用。本发明无需对信号设备的系统软件进行修改，在硬件上仅将连接线改为塑料光纤，设备改造的成本低，实施和运维工作简单容易上手。由于光纤使用可见光传输，不受电磁干扰的影响，可降低传输过程的误码率，从而提高信号设备的可靠性。本发明可以提升信号设备的安全性，使其能够符合EN50159：2010对安全传输系统失效率的定量计算指标。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通领域，具体涉及一种提高既有信号设备通信传输安全性的设备和方法。

背景技术

城市轨道交通从1969年首次进入中国，经过几十年的稳步发展，至今已经成为人们主要的出行选择，在中国城市化发展中扮演了重要的角色。信号设备作为城市轨道交通重要的组成部分，承担着保证列车运行安全的责任。然而，由于部分既有信号设备老旧，运行时间长，有些线路上的设备甚至已经达到了20多年的使用年限。这些设备经过多年的使用，逐渐暴露出各式各样的问题，很多信号产品也面临着更新换代的需求，且为了满足信号设备的平滑升级过渡要求，信号产品需要进行部分信号系统的修改，或者信号系统分阶段分步骤分布完成修改升级。

请参阅图1，图1为现有的两个信号设备的结构示意图，该图1具体示出了两个信号设备之间的连接关系。在信号设备升级换代的过程中，当新的信号系统集成既有信号设备，需兼容既有信号设备的对外接口时，一种既有的通过RS485口经由绝缘双绞线进行通信传输、且传输协议的安全层仅为简单的31位CRC(其英文全称为cyclic redundancy check，其中文释义为循环冗余校验码)防护的传输方式已经无法满足EN50159：2010中关于安全通信的定量要求。对此，常规的解决方案是修改传输协议、加强通信协议的防护力度，如增加双通道CRC防护等。但是，这类方案需要新增设备和既有信号设备均按照加强协议要求进行软件开发和更新，对既有设备影响太大，并可能带来既有设备的开发工期要求以及系统可靠性的不确定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高既有信号设备通信传输安全性的设备和方法，在传输设备上以及软件功能上对既有信号设备的安全性进行提升。在传输设备方面，修改信号设备之间消息的传输介质，降低传输过程受到电磁干扰的影响；在软件功能方面，增加传输误码率的实时监控，一旦发现传输环境中存在不可接受的干扰时，向现场运行和维护人员发送误码率超限的报警，以提醒相关人员介入改善。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种提高既有信号设备通信传输安全性的方法，该方法包括：

在各信号设备间处于正常通信期间，对消息传输的误码率进行实时监控，以获取可供运维人员在检查时使用的信号设备运行环境信息。

可选地，所述实时监控具体包括：

S1、判断是否接收到新消息，若是，进行步骤S2，若否，重复步骤S1；

S2、解析消息包并计算该消息包的误码率；

S3、判断所述消息包的误码率是否超过预设误码率阈值，若是，发送误码率超限的报警，若否，重复步骤S1。

可选地，所述步骤S2具体包括：

S201、解析所述消息包，获取该消息包中的应用数据Data_rec、CRC码CRC_rec和消息长度Length_rec；

S202、根据应用数据Data_rec和CRC码CRC_rec分别计算得到应用数据计算值Data_cal和CRC码计算值CRC_cal；