花生壳助力中铁研究院,实现异地数据采集

一、项目背景介绍

“经济发展,交通先行”,是国家间的共识。

花生壳助力中铁研究院,实现异地数据采集

2017年6月26日,两列被命名为“复兴号”的子弹头列车驶出北京南站、上海虹桥,完成了“中国制造”到“中国创造”的华丽转变,为世界高铁建设运营树立新标杆。

但因自主知识产权的缺乏,高铁运维存在着一些难题。因不同型号的车辆构造不同,车辆之间难以互联互通,加上我国南北跨度长、地形起伏大,世界上找不到第二个高铁运营里程如此庞大的国家,更没有哪个国家的高铁运营环境能同日横跨“冬夏”,这样的地理环境给高铁运营提出了特殊的要求。

为确保高铁的运行安全,花生壳受邀参与中铁某院异地数据采集验证项目。在铁路院的环形试验线上,进行了历时16个月的测试,期间在动车上布点近3000个,地面60个工点布置测点上千个,运行试验里程近60万公里,是迄今为止试验周期最长,试验项目最多的高速动车组综合试验。

众所周知,铁路信号系统主要由“运输调度指挥系统”、“列车运行控制系统”及“闭塞设备系统”、“车站联锁系统”、“信号集中监测系统”等构成。由于涉及相关系统多样、设备种类繁多,本文仅以“列车运行控制系统”展开说明,“列车运行控制系统”(ChineseTrainControlSystem,以下简称为CTCS也叫列控系统)。

二、项目实施痛点

伴随我国高速铁路的发展,早期根据地面信号,由人工对列车运行进行控制的弊端逐步放大,并显现:

◆ 容易受到自然环境(如雾、大雨雪、风沙等)的影响;

◆ 隧道、弯道、坡道等地形条件的限制;

◆ 司机难以做到全天候连续不间断的不断确认地面信号显示;

◆ 尤其是行车密度大、列车速度快及载重量大的区段;

为此,列车运行需增加制动距离,否则发生冒进信号的可能性将大增,加装CTCS系统则能解决这个问题。而CTCS系统是以大数据为基础进行判断决策,此时异地数据采集就显得尤为重要。

数据的传输,往往是通过GPS授时实现同步采集数据,完成数据采集后,将采集到的数据传送至千里之外的数据中心。由于高铁的运行里程跨度长、地形起伏大、信号设备型号多样等原因,通过常规拉专线的方式,实施、运营的成本过高,因此急需一种部署灵活、高可靠,能实现异地内网穿透工具,帮助采集数据能实时传输回数据中心。

花生壳助力中铁研究院,实现异地数据采集

三、项目解决方案

在互联网中唯一定位一台主机的方法是通过公网的IP地址,目前使用的协议是IPv4地址,但此类IP地址资源有限,运营商不可能给每台设备都分配一个IP。

因此出现了一种叫NAT(网络地址转换)的技术,通过端口多路复用(PortaddressTranslation)改变外出数据包的源端口并进行端口转换,内部网络的所有主机均可共享一个合法外部IP实现对Internet的访问,从而最大限度的节约IP地址资源。

由于采集设备使用3/4G拨号的方式进行数据传输,而绝大部分的运营商目前都进行了NAT处理,使得拨号获取到的IP并非真实的公网IP,所以当我们与外部进行数据传输时,需要先进行“内网穿透”把数据从内网通过中转服务器转发出来,而花生壳是一款十余年深耕内网穿透的知名软件,他采用的内网穿透技术领先行业。

花生壳助力中铁研究院,实现异地数据采集

目前全新重构的PHtunnel客户端更可兼容小型物联网设备,体积控制在80KB的大小,可适用于市场上众多的嵌入式设备,因此,对于异地数据采集的行业来说,采用花生壳来实现穿透内网再合适不过。

以“CTCS系统”为例,当采集设备完成以上部署后,即可把采集设备采集到的数据,通过花生壳进行内网穿透传输到数据中心。可靠稳定的数据传输,可以方便工作人员对整体数据的分析,及时调整数据中的危险值,通过数据的分析、调整,高效解决列车运行过程中可能存在的风险。

花生壳助力中铁研究院,实现异地数据采集

四、花生壳的技术优势

PHtunnel是新一代花生壳核心应用,纯c架构实现,连接速度较上一代协议有了显著的提升,而且也大大缩减体积,仅仅只有80KB的大小,确保所有的嵌入式设备都能流畅的跑起来。

当访问者连接访问地址时,实际上是连接到花生壳转发服务器,转发服务器收到连接请求后通知phtunnel跟内网的服务器建立连接,这样即可完成通道连接。

◆ 稳定性:采用BGP机房集群高效稳定,且支持故障自动转移,保障服务的可靠性;

◆ 适配性:目前花生壳支持上千种系统,适配的使用场景更广泛,且体积只有80KB;

◆ 数据加密通信:支持端对端的TLS加密方式;

◆ 虚拟隧道封装:独有的隧道连接数封装技术,适配大并发、多连接数的应用场景;

◆ 远程管理模式:在数据中心调度发现问题后,可及时远程进行管理和排除故障。

五、花生壳的安全保证

目前已有数万家政企事业单位、银行等高新金融类企业采用花生壳动态域名解析服务,个人用户更达到1千6百万的量级,与全球70余家嵌入式厂商达成嵌入合作关系。

从平台建设上来说具备大规模服务能力,服务体系可任意横向扩展,目前在全国范围已部署数千台转发服务器。从通信技术来说完全走的自主研发路线,未使用任何开源通信底层以及协议,支持同一连接虚拟多通道、按需创建连接、HTTPSSNI支持等先进的数据转发技术。从开发技术来说,服务体系内所有通信层核心程序都使用C/C++开发,力争最小的体积和达到最高的性能。

自建优秀的售后客服与专属一对一的技术顾问团队,为我们的客户额外增添一份保险,使用起来再无后顾之忧,

六、花生壳的愿景

花生壳十多年来一直将“连接无处不在”作为自己的使命,致力于互联网为企业用户提供简单可靠的人与设备、设备与设备、网络与网络的互联互通服务。

让企业用最低的成本打通异地数据采集互联互通的最后一道障碍,为企业实现大数据时代助力。

花生壳助力中铁研究院,实现异地数据采集

极客网企业会员

免责声明:本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明,并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后,将会依法尽快联系相关文章源头核实,沟通删除相关内容或断开相关链接。

2019-08-22
花生壳助力中铁研究院,实现异地数据采集
一、项目背景介绍“经济发展,交通先行”,是国家间的共识。

长按扫码 阅读全文