[发明专利]一种计算机联锁系统及其冗余切换方法

权利要求书

1.一种计算机联锁结构，其特征在于：包括联锁子系统、控显和维护子系统及IO子系统，所述联锁子系统接收来自控显子系统人机对话层操作信息和IO子系统采集的设备状态信息，进行安全逻辑运算，通过IO子系统对设备进行实际控制；

所述联锁子系统包含相同并互联的联锁I系和联锁II系，其中：所述联锁I系和联锁II系均包括两个硬件相同且采用任务级同步的CPU，该两个CPU分别运行由不同的编译器编译相同程序代码产生的可执行文件；

所述IO子系统包含相同的IOI系和IOII系，所述IOI系和IOII系分别与所述联锁I系和联锁II系连接，所述IOI系和IOII系均包括两个CPU，该两个CPU分别运行两套不同的软件，由两个CPU分别进行采集。

2.根据权利要求1所述的一种计算机联锁结构，其特征在于：所述两个CPU分别运行由VisualC++和WatcomC编译器编译相同程序代码产生的可执行文件。

3.根据权利要求1所述的一种计算机联锁结构，其特征在于：所述IOI系和IOII系均包括两个硬件相同的CPU。

4.根据权利要求1所述的一种计算机联锁结构，其特征在于：所述IOI系和IOII系均包括两个硬件异构的CPU。

5.根据权利要求3或4所述的一种计算机联锁结构，其特征在于：所述IOI系和IOII系均包括输入采集单元，所述输入采集单元通过动态发码方式采集静态直流电压，由输入采集机笼内的两个独立CPU单元分别进行采集，然后发送至联锁子系统并由其对采集结果进行比较，比较一致认为采集数据有效，否则采集数据无效，构成二取二故障-安全采集。

6.根据权利要求5所述的一种计算机联锁结构，其特征在于：所述IOI系和IOII系均还包括输出单元，采用双断控制，动态和静态两路驱动串联输出，静态和动态输出分别由输出机笼内的两个独立的CPU单元控制，当任意一路输出无效时，总输出则为无效，构成硬件相异的二取二故障-安全输出。

7.根据权利要求1所述的一种计算机联锁结构，其特征在于：所述IO子系统功能执行单元直接控制设备为车站机械室内重力继电器，通过不同继电器电路的组合，对室外信号设备进行控制。

8.一种基于以上权利要求1-7任一项所述计算机联锁结构的冗余切换方法，包括进行主从冗余切换的第一系统和第二系统，其特征在于，包含如下步骤：

第一系统启动，进入待机状态，依据第二系统当前工作模式、双系通信状态、双系时钟同步状态决定进入逻辑主用模式或逻辑备用模式；

同时，第二系统启动，进入待机状态，依据第一系统当前工作模式、双系通信状态、双系时钟同步状态决定进入逻辑主用模式或逻辑备用模式；

在每个周期接收到同步信息以及同步相互确认信息，如果在相互确认过程中发现第一系统或第二系统出现严重不可用故障，则发生故障的该系停机，若该系为主系，则主从倒切；

若主系健康程度差于从系，则两系进行主从倒切；

第一系统和第二系统进行数据比较和相互确认一致后输出相同数据。

9.根据权利要求8所述的一种计算机联锁结构冗余切换方法，其特征在于：当所述从系健康程度高于主系，则从系切换至主系，原主系进入待机,如果待机后与当前主系同步且系统无故障，则原主系切换至从系。

10.根据权利要求8所述的一种计算机联锁结构冗余切换方法，其特征在于：所述从系在符合以下条件之一进入待机状态：与主系不同步；从系健康程度比主系差；主从系均有故障，且故障程度相同。

11.根据权利要求9或10所述的一种计算机联锁结构冗余切换方法，其特征在于：所述主系或从系进入待机状态后，若与他系失去通信或周期开始中断，则切换至主系；若发生严重不可用故障则停机。

12.根据权利要求8所述的一种计算机联锁结构冗余切换方法，其特征在于：所述主系或从系进入停机状态重启后软件运行，则重新进入待机状态。