一种主备系统切换控制方法与流程

本发明属于轨道交通，尤其涉及一种主备系统切换控制方法。

背景技术：

1、随着轨道交通技术的不断发展，保证列车安全运行是轨道交通系统的根本需求，提高系统的可用性，是轨道交通系统的重要指标。二乘二取二是目前安全计算机平台采用的主流架构，安全平台由主备系构成。系统启动后进行主备争权，默认只有主系输出，备系状态与主系保持一致；当主系出现故障进行主备切换，备系升主，确保系统逻辑功能正常执行。主备切换过程中为了防止“双主”的存在，因此对主备切换软硬件设计提出了更高的要求。

2、目前主备切换电路大多采用互斥继电器方式实现。a系、b系各驱动一个继电器，上电启动快的一系优先驱动本系继电器，通过本系继电器的常闭触点，切断另外一系继电器驱动回路。互斥继电器方式存在以下问题：

3、1.硬件电路设计复杂，采用互斥安全继电器，需提供独立的电源；通过动态脉冲采集本系与对系的安全继电器的状态来进行主备争权。占用cpu外设资源多，对单系双模cpu同步性要求高，容易造成双cpu采集的状态不一致。

4、2.机器特性影响大，继电器的使用寿命会根据用环境、使用频率、负载产生变化，继电器的动作的时间也随外部环境影响很大，低温和高温环境下的继电器动作时间比常温环境高两到三倍，导致主备切换的性能受影响。

5、3.适用性差，不同的安全系统设计需要设计不同的同步通道，同步方法无法普遍使用于不同的安全系统。

6、因此，针对现有系统的这些问题，有必要进行技术创新，以提高轨道交通系统主备切换的可靠性和适用性。

技术实现思路

1、针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供了一种主备系统切换控制方法，解决主备系统切换控制无法自动智能实现的技术问题。

2、根据本申请的一方面，提供了一种主备系统切换控制方法，在一种可能的实施方式中，该方法包括：主系统和备系统通过硬线发送和接收对方的生命信号；主系统和备系统通过以太网发送和接收对方的状态信息和同步数据；当备系统接收到主系统的状态信息指示为故障，则备系统切换为主系统，并发送复位信号给主系统，主系统根据该复位信号进行复位。

3、在一种可能的实施方式中，还包括：在主系统启动后的，若未接收到备系统的生命信号，则主系统处于单机运行状态；在单机运行状态下，当主系统接收到备系统的生命信号后，建立与备系统的连接，通过以太网向备系统发送同步报文；备系统接收同步报文，并进行同步处理；主系统和备系统向对方发送同步数据校验码，当双方的同步数据校验码一致，则完成主系统和备系统的同步。

4、在一种可能的实施方式中，还包括：生命信号为方波心跳信息。

5、在一种可能的实施方式中，还包括：在主系统和备系统完成同步后，主系统和备系统按照预设的时间周期交替作为主系统，包括：主系统和备系统检测自身的状态信息，当自身的状态信息指示正常，主系统或备系统中的一方在预设的时间周期内向另一方发送升主的请求报文，另一方在接收到升主的请求后，按照预设的时间周期回复一方同意升主的请求，主系统和备系统完成切换。

6、在一种可能的实施方式中，还包括：主系统和备系统检测自身的状态信息，当作为主系统的一方的状态信息指示故障，主系统向另一方发送降备的请求报文，另一方在接收到降备的请求后，回复一方同意降备的请求，备系统切换为主系统，主系统切换为备系统。

7、在一种可能的实施方式中，还包括：主系统和备系统检测自身的状态信息，当两系统的状态信息均指示故障时，两系统都降为备系统，不对外输出数据。

8、在一种可能的实施方式中，主系统和备系统向对方发送同步数据校验码，当双方的同步数据校验码不一致，则在下一周期继续发送同步报文。

9、基于上述技术方案，本发明实施方式的主备系统切换控制方法，主系统和备系统通过硬线互相发送和接收生命信号，确保彼此的运行状态得到实时监控；同时，它们还通过以太网交换状态信息和同步数据，以保持数据的一致性和系统的整体稳定性；若备系统检测到主系统状态为故障，它将立即切换为主系统角色，并向原主系统发送复位信号；原主系统在接收到此复位信号后，将执行复位操作，以便尽快恢复正常运行状态；提高了系统的整体稳定性和可靠性，确保了在主系统发生故障时的快速故障转移和恢复，具有智能、高效、安全的优点。

技术特征：

1.一种主备系统切换控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1的主备系统切换控制方法，其特征在于，还包括：在主系统启动后的，若未接收到备系统的生命信号，则主系统处于单机运行状态；

3.根据权利要求2的主备系统切换控制方法，其特征在于，生命信号为方波心跳信息。

4.根据权利要求3的主备系统切换控制方法，其特征在于，还包括：在主系统和备系统完成同步后，主系统和备系统按照预设的时间周期交替作为主系统，包括：

5.根据权利要求4的主备系统切换控制方法，其特征在于，还包括：主系统和备系统检测自身的状态信息，当作为主系统的一方的状态信息指示故障，主系统向另一方发送降备的请求报文，另一方在接收到降备的请求后，回复一方同意降备的请求，备系统切换为主系统，主系统切换为备系统。

6.根据权利要求5的主备系统切换控制方法，其特征在于，还包括：主系统和备系统检测自身的状态信息，当两系统的状态信息均指示故障时，两系统都降为备系统，不对外输出数据。

7.根据权利要求2的主备系统切换控制方法，其特征在于，主系统和备系统向对方发送同步数据校验码，当双方的同步数据校验码不一致，则在下一周期继续发送同步报文。

技术总结本发明涉及一种主备系统切换控制方法，该方法包括：主系统和备系统通过硬线发送和接收对方的生命信号；主系统和备系统通过以太网发送和接收对方的状态信息和同步数据；当备系统接收到主系统的状态信息指示为故障，则备系统切换为主系统，并发送复位信号给主系统，主系统根据该复位信号进行复位。本发明解决主备系统切换控制无法自动智能实现的技术问题。技术研发人员：宋波,李原颐,李珂,杜宇轩,刘明希,秦娇梅受保护的技术使用者：中车青岛四方车辆研究所有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/24