[发明专利]一种列车网络冗余控制的方法与系统

说明书

本发明公开了一种列车网络冗余控制的方法与系统，涉及轨道交通列车的网络控制领域。本发明通过所述主控制器与所述备用主控制器分别通过TCMS网络获取控制信号作为逻辑控制的输入信号，在所述主控制器因故障或重启状态下通过同步和主备切换实现了所述主控制器与所述备用主控制器的冗余:主备控制器分别将需要同步的控制信号进行锁存，当输入信号为脉冲信号时，在脉冲信号结束后，由于采用了信号的锁存方法，即使发生主备切换或是所述备用主控制器恢复后依然能够接收到同步信号，以此保证了最终输出的正确性。本方法从源头上解决了所述主控制器与备用主控制器信号不同步的问题。本发明的控制系统结构简单，控制方法简单便捷，更高效和准确。

技术领域

本发明涉及轨道交通列车的网络控制领域，特别是一种列车网络冗余控制的方法与系统。

背景技术

列车网络控制系统，简称TCMS，称作为列车控制系统的大脑，需要实时接收列车控制网络上的数据，并输出相应的控制指令，指挥列车网络控制系统上的其他系统工作，因此为了保障列车网络控制系统的可用性，通常列车网络控制系统的控制模块是进行主备冗余配置，当所述主控制器故障时，所述备用主控制器可以对列车网络控制系统进行接管，从而不影响列车的控制功能。由于主和所述备用主控制器是两个完全独立的设备，虽然运行的控制软件完全相同，但是从系统上电开始，经过长时间的运行，或是由于某个设备故障，断电等导致所述主控制器和所述备用主控制器的运行状态不一致，当设备发生主备切换时，可能导致最终的输出指令不一致。

公开号为CN110095974A的专利文件公开了一种地面过分相双冗余控制方法，主系控制器和备系控制器接收相同的输入信号，各自独立运行相同的控制逻辑，独立得到控制信号；主系控制器控制备系控制器的输出状态，当主系控制器正常时，备控制器不输出控制信号，当主系控制器故障时，备系控制器输出控制信号。所述主系控制器通过向备系控制器发送生命信号，备系控制器通过监测主系控制器的生命信号，当所述生命信号异常时，备系控制器输出控制信号。

然而输入信号来源于网络，可能是电平信号或者脉冲信号，该专利并没有说明当输入信号为脉冲信号的处理方式。若输入信号为脉冲信号，当主系控制器与备系控制器中任意一个存在故障，在同步的过程中，由于脉冲是瞬间的，而在脉冲信号有效的期间，故障的那个控制器并没有恢复，而发生故障的控制器恢复后，同步过来的数据就是无此脉冲的数据，因此在发生主备切换后，由于发生故障的控制器没有接收过此脉冲信号，因此并不会输出由此脉冲信号产生的输出信号，因此就会出现输出状态不一致的问题。

该专利在信号同步的过程中还需要对状态机程序、中间变量和控制信号进行同步，过程较为繁琐，任一环节出了问题，将导致整个同步过程出现错误。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种列车网络冗余控制的方法与系统，解决在系统进行所述主控制器与所述备用主控制器的切换或是所述主控制器或所述备用主控制器断电重启的过程中，所述主控制器与所述备用主控制器从TCMS网络中接收到的数据不一致而导致输出不一致的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种列车网络冗余控制的方法，所述主控制器和所述备用主控制器均正常工作时，所述主控制器与所述备用主控制器同步信号的方法包括以下步骤：

I.所述主控制器和所述备用主控制器分别获取TCMS网络信号，并分别将需要同步的控制信号进行锁存直至复位信号有效；

II.所述主控制器将需要同步的控制信号发给所述备用主控制器；

III.所述备用主控制器将接收到的所述主控制器发送的信号与设备本身通过TCMS网络接收到的信号进行对比；并判断是否一致，若一致，进入步骤IV，若不一致，进入步骤V；

IV.使用通过TCMS网络获取的信号作为控制逻辑的输入信号；

V.使用接收到的所述主控制器发送的信号作为控制逻辑的输入信号；