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原文传递铁路信号网络版微机监测系统的研究

论文题名：	铁路信号网络版微机监测系统的研究
关键词：	高速铁路;微机监测系统;点对点技术;集中分布式组网
摘要：	铁路信号系统是保证行车安全、加强信号设备结合部管理、监测铁路信号设备运用质量的重要行车设备,是电务系统的“黑匣子”。它融合了现代最新传感器、现场总线、计算机网络通讯、数据库及软件工程等技术,通过监测并记录信号设备的主要运行状态,为电务部门掌握设备的当前状态和进行事故分析提供科学依据。　　信号微机监测系统的网络结构是基于铁路的现状而设计的。电务段、铁路局和铁道部作为上层网络具有终端机的所有功能。随着铁路网络规模的不断扩大和网络技术的迅速发展,信号微机监测系统作为管理维修的主要设备,采用更加稳定、高效、安全的通信网络将成为技术发展的必然趋势。　　点对点(Peer-to-Peer,以下简写为P2P)网络技术已经成为当前网络界一项高新技术而得已飞速发展。这些年来以P2P技术为基础的流行于网络界的传输软件也不断出现。P2P技术打破了集中式网络结构中以服务器为中心,单点传输的传统格局,去除了资源存储、管理、传输集中化,通信封闭化的思想,将网络中的资源分布式存储在网络的各个参与者中,最大限度减少了服务器这一单一节点对整个网络的影响。P2P网络中资源的存储、传输以及节点之间的交流都是开放化的,所有节点在为网络其他节点提供资源的同时也可以获取到其他节点提供的共享资源,所有节点地位都是平等的。这极大地提高了整个系统的稳定性、时效性与可靠性。　　当前铁路信号微机监测系统采用的仍是集中式网络结构。由于需要长时间不停监测着铁路沿线的各种参数,存储的信息量是非常庞大的。加之目前微机监测站的机器配置性能都不是很高,这些数据上传至服务器不仅消耗时间过长,也对监测站机内存消耗过大,随之对监测机的监测工作造成影响。另一方面,监测站机、监测终端要获得其他监测点的数据,必须从服务器获得,如果同时有多数终端、站机同时从服务器获取这些数据,会对服务器的正常运行造成影响,进而导致系统的不稳定。针对目前监测系统存在着服务器负荷过大、系统资源利用率较低、负荷承载不均匀、系统稳定性不好等不足,本文提出了一种新型网络体系——集中分布式网络结构。该结构以点对点技术为支撑,打破集中式体系结构的中心化模式,将资源、网络消耗分散到网络参与者中去,使得网络中的计算、传输工作得以分散,进一步提高了网络的利用率,提高了系统的稳定性。文中详细分析了现有微机监测系统以及点对点技术发展现状,设计了基于P2P结构的新型微机监测系统。　　本文尤其在以下方面进行了详细设计: 　　(1)对P2P客户端与服务器、客户端之间的通信协议进行了详细设计,并实现了代码的编写; 　　(2)针对当前微机监测系统结构的不足,对微机监测系统进行了重新的组网设计。　　本文提出的集中分布式点对点网络结构,能够有效减少服务器负荷,能够提高网络中各个节点的利用率,最终提高了系统的实时性、安全性与可靠性。
作者：	黄飞超
专业：	控制理论与控制工程
导师：	魏宗寿
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文