[发明专利]一种针对铁路安全应用的控制系统

说明书

本发明公开了一种针对铁路安全应用的控制系统，所述系统包括多个控制器以及协控制模块，其中：多个所述控制器配置为同步并行执行应用程序，分别输出各自的运行结果数据，其中，多个所述控制器通过控制器间的数据交互实现应用程序的同步并行执行；所述协控制模块配置为分别接收来自多个所述控制器的运行结果数据并进行数据对比，如果一致，则输出所述运行结果数据，如果不一致，则向所述控制器输出第一异常信息；所述控制器还配置为当接收到所述第一异常信息时启动自检，根据自检结果进行故障判断及隔离。根据本发明的系统，可以在单个控制器运行错误时无缝维持系统正常工作，保证系统安全稳定的持续运行；相较于现有技术，本发明的系统的安全稳定性大大提高。

技术领域

本发明涉及铁路交通领域，具体涉及一种针对铁路安全应用的控制系统。

背景技术

在铁路交通领域，铁路车辆控制逻辑大多采用继电器等有触点单元实现，一旦触点受动作磨损、表面灰尘等影响而发生氧化及电弧烧蚀，造成接触面凹凸不平及毛刺，使面触点变成点接触，导致动、静触头接触不良，严重时导致电路不导通，控制功能丧失，给车辆运行安全带来隐患。

为了提高铁路车辆的安全稳定性，在现有技术中，铁路车辆微机化逻辑控制单元采用计算机及网络技术，通过光耦和场效应管等无触点电路替代列车传统的中间继电器、时间继电器、双稳态继电器等有触点控制电路，实现列车逻辑控制、故障诊断及综合保护等功能，提升了系统可靠性、可维护性及智能化水平。

然而，随着铁路车辆微机化水平的提高，大部分硬线电路被软逻辑替换，其硬件和软件安全性、可靠性要求越来越高。为了提高软逻辑控制系统的稳定性，现有技术中通常采用热备冗余控制方式，即构造两套控制系统，一套系统正常工作，另一套系统作为热备系统负责监视。当工作的系统出现故障时，热备系统进行切换。但是现有技术中的热备冗余控制方式面临一些问题。首先，当热备系统判断工作系统故障后，其替换工作系统所需的切换时间较长，无法理想的在第一时间保障输出安全；其次，热备系统切换工作系统不能实现理想的无缝对接，热备系统不能无缝接管工作系统发生故障前的工作；再次，在系统故障时，热备系统往往实施整系统切换，无法实现单故障节点切换，也无法及时准确的定位故障节点。

发明内容

针对现有技术存在的问题，为了提高控制系统的安全稳定性，本发明提出了一种针对铁路安全应用的控制系统，所述系统包括多个控制器以及协控制模块，其中：

多个所述控制器配置为同步并行执行应用程序，分别输出各自的运行结果数据，其中，多个所述控制器通过控制器间的数据交互实现应用程序的同步并行执行，所述控制器之间的数据交互包括生命信号、系统各通讯链路状态和/或系统运行时钟的交互；

所述协控制模块配置为分别接收来自多个所述控制器的运行结果数据并进行数据对比，如果一致，则输出所述运行结果数据，如果不一致，则向所述控制器输出第一异常信息；

所述控制器还配置为当接收到所述第一异常信息时启动自检，根据自检结果进行故障判断及隔离。

在一实施例中，所述控制器还配置为判断自身以外的控制器的工作状态，当存在工作异常的控制器时，屏蔽与工作异常的控制器间的同步。

在一实施例中，所述控制器还配置为判断自身与其他控制器之间的通讯状态，当控制器间存在通讯异常时，通讯异常的双方相互屏蔽之间的同步。

在一实施例中：

当控制器间存在通讯异常但仍存在可以相互进行通讯的控制器时，保持可以正常进行相互间通讯的控制器的正常运行输出，隔离其他的控制器的输出；

当所有的控制器间的通讯均发生异常时，维持一个主控器的正常运行输出，隔离其他的控制器的输出。

在一实施例中，所述协控制模块包括多个协处理器，每个协处理器对应一个控制器，其中：

所述协处理器配置为接收对应的控制器的运行结果数据；