[发明专利]用于智能自动列车监控系统的竞争式热备切换的方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路和城市轨道交通自动化控制领域，尤其涉及用于智能自动列车监控系统的竞争式热备切换的方法。

背景技术

高可靠性是城市轨道交通ITS系统的一个基本要求。系统的可靠性取决于组成系统的各个部分，ITS系统大量使用了计算机设备，其硬件设备的失效和软件系统的异常不可避免，为了获得更高的可靠性和无故障运行时间，除了采用更稳定的硬件设备和更可靠的软件系统，使用冗余技术也是一种行之有效的解决办法。通过冗余技术，ITS系统可以实现关键设备的双机热备。ITS系统与联锁系统，旅客向导，站台发车指示器等其它系统的设备连接，也可以通过接口冗余技术实现无扰切换，以达到不间断运行和在线维护的目的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种高效实用的用于智能自动列车监控系统的竞争式热备切换的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：用于智能自动列车监控系统的竞争式热备切换的方法，其特征在于，该方法包括：

(1)两台冗余设备通过串口与热备控制器相连：两台互为冗余的设备通过串口连接到热备控制器；

(2)通过设置RTS信号竞争或放弃主控权：两台互为冗余的设备通过设置串口的RTS高电平信号，然后检查CTS信号，若CTS为高电平，则获得主控权，若CTS为低电平，则保持热备状态，自检出内部故障的主控设备可以通过设置RTS低电平信号来放弃主控权；

(3)在获得主控权后通过不断向串口发送数据以保持主控权：主控设备在规定间隔内持续向串口发送数据，以保持其主控状态，一旦停止发送数据，热备控制器将在间隔时间后置其CTS信号为低电平；

(4)热备控制器对RTS请求信号响应CTS允许信号：热备控制器控制着互为冗余的两台设备的CTS信号，在同一时间只设置其中一路的CTS信号为高电平，另一路为低电平，以指示其是否已经获得主控权，抢先输入RTS信号高电平的一路，热备控制器设置其CTS信号为高电平，另一路为低电平；

(5)热备控制器对RTS信号延续保持CTS信号：热备控制器在其中一路输入RTS信号高电平后，延续保持这一路的CTS信号为高电平，直到在规定间隔后，不再检测到该串口有数据发出，其间收到另一路的RTS信号高电平后仍然保持其CTS信号低电平；

(6)热备控制器在两台冗余设备之间搭建串行数据通道：两台冗余设备通过热备控制器提供的串行通道交换数据，实现信息同步；

(7)冗余设备通过热备控制器提供的数据通道与外部接口连接：热备控制器提供多个数据通道，并通过切换开关选择冗余设备中的主控设备与外部接口通信。

与现有技术相比，本发明实现关键设备单元的双机热备及该设备与外部系统接口的动态冗余，以获得足够的系统可靠性，支持不间断运行。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。

两台互为热备的设备通过标准串口与热备控制器连接并竞争主控角色，当主机出现设备故障并退出竞争后，备机迅速获得主控权并升级为主机，在主备机动态切换的同时，通过热备控制器与外部接口的连接同时进行动态切换的综合性冗余技术，其特征如下：

(1)两台冗余设备通过串口与热备控制器相连；

(2)通过设置RTS信号竞争或放弃主控权；

(3)在获得主控权后通过不断向串口发送数据以保持主控权；

(4)热备控制器对RTS请求信号响应CTS允许信号；

(5)热备控制器对RTS信号延续保持CTS信号；

(6)热备控制器在两台冗余设备之间搭建串行数据通道；

(7)冗余设备通过热备控制器提供的数据通道与外部接口连接；

对本发明特征进一步限定如下：

(1)两台冗余设备通过串口与热备控制器相连：两台互为冗余的设备通过串口连接到热备控制器；

(2)通过设置RTS信号竞争或放弃主控权：两台互为冗余的设备通过软件方式设置串口的RTS高电平信号，然后检查CTS信号，如果CTS为高电平，则获得主控权，如果CTS为低电平，则保持热备状态。自检出内部故障的主控设备可以通过设置RTS低电平信号来放弃主控权；

(3)在获得主控权后通过不断向串口发送数据以保持主控权：主控设备在规定间隔内持续向串口发送数据，以保持其主控状态，一旦停止发送数据，热备控制器将在间隔时间后置其CTS信号为低电平；