一种设备主备系同步和热备方法技术

本发明专利技术提供了一种设备主备系同步和热备方法，包括以下步骤：硬件平台保证主系和备系的周期同步；应用软件保证主系和备系的工作状态和外部输入同步；应用软件保证主系输出控制命令，备系不输出控制命令；在主系和备系同步情况下，如果主系故障，备系升级为主系，列车无需停车和其他特殊操作，即可实现无缝安全切换；当备系进入故障状态，从而主系和备系失去同步。本发明专利技术的硬件平台保证主系和备系同步上电，软件平台保证主系和备系的工作状态和外部输入同步，实现主系和备系热备，且主系输出控制命令的状况下，备系不输出控制命令，从而在主系和备系同步情况下，如果主系故障，备系升级为主系，即可实现无缝安全切换。

【技术实现步骤摘要】
一种设备主备系同步和热备方法
本专利技术属于自动化
，特别涉及一种设备主备系同步和热备方法。
技术介绍
高速铁路车载设备是保证列车行车安全的关键设备，从地面设备接收线路条件、行车许可等控制信息，并依据列车牵引制动特性，生成目标距离连续速度模式曲线，保证列车不超过允许速度曲线，尽量在最大运行速度时，保证列车安全运行，减小列车运行时间，避免出现列车晚点的状况。如果车载设备没有采用热备技术，一旦车载设备故障，依据故障导向安全原则，列车将制动停车，停车后，如果重启车载设备，故障能够恢复，列车可以在车载设备的监督下继续运行，只是由于停车降低了运行效率，导致列车晚点。停车后，重启车载设备，故障依旧不能恢复，将严重影响运行效率，导致列车严重晚点，严重影响运行效率。因此，车载设备设计成双系热备，一系发生故障，另一个可以继续控车，提高了系统的可用性和安全性，尽量增加两系之间的联系效果，保证系统的运行的持续性，进而提高了整个系统的运行效率。现有的车载设备如果出现故障，对故障进行排除的话，则需要耗费大量时间，进而导致列车晚点的状况，从而影响列车运行效率。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种设备主备系同步和热备方法，包括以下步骤：硬件平台保证主系和备系的周期同步；应用软件保证主系和备系的工作状态和外部输入同步；应用软件保证主系输出控制命令，备系不输出控制命令；在主系和备系同步情况下，主系故障，备系升级为主系；在备系进入故障状态，主系和备系失去同步。优选的，所述主系和备系使用相同的硬件平台和应用软件，硬件平台保证主系和备系同步上电，且周期同步。优选的，所述硬件平台保证主系和备系的周期号相同，避免主系和备系失去同步。优选的，所述主系和备系的应用软件至少包含一个高优先级的快任务，以及一个低优先级的慢任务。优选的，所述快任务执行周期应小于慢任务执行周期，保证快任务在主系和备系之间传递信息的及时性。优选的，所述主系的快任务和慢任务之间共享主系的工作状态和外部输入信息，所述备系的快任务和慢任务之间共享备系的工作状态和外部输入信息。优选的，所述主系和备系的快任务用于快速传递工作状态和外部输入信息，并判断出主系和备系均收到的外部输入信息。优选的，所述主系和备系的慢任务执行应用软件逻辑，每周期使用快任务判断出主系和备系均收到的外部输入信息，实现主系和备系外部输入同步。优选的，所述快任务和慢任务均包括等待同步阶段和已同步阶段。优选的，所述主系的快任务向备系的快任务发送请求帧或空闲帧均包含主系的工作状态和外部输入信息。优选的，所述外部输入信息较短的状况下，主系向备系直接传递外部输入信息原始数据，备系对比主系和备系收到的原始数据；所述外部输入信息过长的状况下，主系向备系传递和对比外部输入信息的特征值。优选的，所述主系的慢任务和备系的慢任务等待同步状态：挂起应用软件主逻辑，等待快任务给出主系和备系的同步结果以及已同步的外部输入信息；所述主系的慢任务和备系的慢任务已同步状态：执行应用软件主逻辑，并使用已同步的外部输入信息，保证主系和备系外部输入同步。优选的，所述主系的快任务和备系的快任务等待同步状态：主系的快任务向备系的快任务发送带有状态信息和外部输入信息的请求帧，备系的快任务使用状态信息，对比并反馈已同步的外部输入信息，备系的快任务向主系的快任务反馈同步判断结果；所述主系的快任务和备系的快任务已同步状态：主系的快任务向备系的快任务发送带有状态信息和外部输入信息的空闲帧，备系的快任务使用状态信息，并存储外部输入信息。本专利技术还提供一种设备主备系同步和热备系统，包括周期模块和同步模块，其中，所述周期模块：用于保证主系和备系的周期同步；所述同步模块：用于保证主系和备系的工作状态和外部输入同步，并主系输出控制命令，备系不输出控制命令。优选的，所述周期模块保证主系和备系同步上电，且主系周期与备系周期的周期号对应同步，所述同步模块保证主系和备系的同步运行。本专利技术的硬件平台保证主系和备系同步上电，软件平台保证主系和备系的工作状态和外部输入同步，实现主系和备系热备，且主系输出控制命令的状况下，备系不输出控制命令，从而在主系和备系同步情况下，如果主系故障，备系升级为主系，即可实现无缝安全切换。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了主系和备系同步慢任务系统图；图2示出了主系和备系同步快任务系统图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种设备主备系同步和热备方法，包括以下步骤：硬件平台保证主系和备系的周期同步；应用软件保证主系和备系的工作状态和外部输入同步；应用软件保证主系输出控制命令，备系不输出控制命令；在主系和备系同步情况下，如果主系故障，备系升级为主系，列车无需停车和其他特殊操作，即可实现无缝安全切换；当备系进入故障状态，从而主系和备系失去同步。主系和备系应用软件至少包括快任务和慢任务，其中快任务为高优先级的，慢任务为低优先级的，其中，主系和备系的快任务用于快速传递工作状态信息和外部输入信息，并判断出主系和备系均收到的外部输入信息；主系和备系的慢任务执行应用软件逻辑，每周期使用快任务判断出的主系和备系均收到的外部输入信息，实现主系和备系外部输入同步；示例性的，主备系包括主系和备系，主系和备系应用软件包括的快任务和慢任务均为周期执行，且快任务执行周期应小于等于慢任务执行周期的1/10，保证快任务执行的迅捷效果，快任务执行周期应小于等于慢任务执行周期的1/10仅仅作为示例进行说明，并不仅限于这一种比例关系，相对慢任务，快任务执行速度快速，保证同步的及时性，避免快任务执行周期产生多余的冗余时间，从而保证快任务在主系和备系之间传递信息的及时性；对于主系和备系之间的快任务和慢任务的周期同步，其中主系的快任务和慢任务之间共享主系的工作状态信息和外部输入信息，同样，备系的快任务和慢任务之间共享备系的工作状态信息和外部输入信息。示例性的，在高速铁路车载设备中，利用应用软件来保证主系和备系的工作状态和外部输入同步，其中工作状态包括工作等级、工作模式等状态信息。外部输入信息包括无线数据、DMI(直接媒体接口)数据、应答器、轨道电路等来自外部设备的数据。其中工作状态和外部输入信息的具体内容仅作为举例来说明列车的运行状况，并不仅限于列车这一种表述方式。例如，工作状态和外部输入信息也能说明是电路工作的数据，用于线路检索的方式，通过主系和备系同步来辅助确认线路的工作状态。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备主备系同步和热备方法，其特征在于，包括以下步骤：硬件平台保证主系和备系的周期同步；应用软件保证主系和备系的工作状态和外部输入同步；应用软件保证主系输出控制命令，备系不输出控制命令；在主系和备系同步情况下，主系故障，备系升级为主系；在备系进入故障状态，主系和备系失去同步。

【技术特征摘要】
1.一种设备主备系同步和热备方法，其特征在于，包括以下步骤：硬件平台保证主系和备系的周期同步；应用软件保证主系和备系的工作状态和外部输入同步；应用软件保证主系输出控制命令，备系不输出控制命令；在主系和备系同步情况下，主系故障，备系升级为主系；在备系进入故障状态，主系和备系失去同步。2.根据权利要求1所述的设备主备系同步和热备方法，其特征在于，所述主系和备系使用相同的硬件平台和应用软件，硬件平台保证主系和备系同步上电，且周期同步。3.根据权利要求2所述的设备主备系同步和热备方法，其特征在于，所述硬件平台保证主系和备系的周期号相同，避免主系和备系失去同步。4.根据权利要求1所述的设备主备系同步和热备方法，其特征在于，所述主系和备系的应用软件至少包含一个高优先级的快任务，以及一个低优先级的慢任务。5.根据权利要求4所述的设备主备系同步和热备方法，其特征在于，所述快任务执行周期应小于慢任务执行周期，保证快任务在主系和备系之间传递信息的及时性。6.根据权利要求5所述的设备主备系同步和热备方法，其特征在于，所述主系的快任务和慢任务之间共享主系的工作状态和外部输入信息，所述备系的快任务和慢任务之间共享备系的工作状态和外部输入信息。7.根据权利要求6所述的设备主备系同步和热备方法，其特征在于，所述主系和备系的快任务用于快速传递工作状态和外部输入信息，并判断出主系和备系均收到的外部输入信息。8.根据权利要求6所述的设备主备系同步和热备方法，其特征在于，所述主系和备系的慢任务执行应用软件逻辑，每周期使用快任务判断出的主系和备系均收到的外部输入信息，实现主系和备系外部输入同步。9.根据权利要求4-8任意一个所述的设备主备系同步和热备方法，其特征在于，所述快任务和慢任务均包括等待同步阶段和已同步阶段。10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张友兵，陈志强，王建敏，张国振，于晓娜，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11