一种增强LKJ主机系统时钟安全性和可靠性的方法与流程

本发明涉及铁路信号领域，具体涉及一种适用于lkj主机“二乘二取二”安全架构的增强lkj主机系统时钟安全性和可靠性的方法。

背景技术：

1、机车出库前，列车运行监控装置(简称lkj主机)需要配置准确的系统时钟，如果系统时钟错误，会导致lkj临时数据控制时机错误，造成巨大的安全隐患。lkj临时数据包括：临时限速数据、停用基本闭塞法改用电话闭塞法行车数据、绿色许可证数据、特定引导数据和防洪提示等。这些临时数据确定的控制方式和提示信息有规定的起止时间，lkj主机系统时钟的准确与否，决定了临时数据的控制是否正确。

2、此外，lkj主机通过系统时钟对列车的运行过程进行记录，且lkj主机的车载配套设备也依据此时钟进行各项信息的记录，该时钟对于日常维护、记录分析，尤其是对车载设备的故障分析有重要意义。

3、然而，既有的lkj主机系统时钟通常采用单一的外部校时设备源进行校时，且lkj主机内部时钟计时采用单实时时钟(以下简称rtc)芯片，存在以下两个问题：

4、1、lkj主机通过单一的外部校时设备源校时后，如果列车运行过程中没有定期的时间校正，无法确保时钟一直正确。

5、2、lkj主机内部时钟计时采用单rtc芯片，如果该芯片工作异常，系统无法识别故障，将会导致临时数据控制时机错误，造成巨大的安全隐患。

6、rtc芯片工作异常有以下几种模式：

7、(1)实时时钟芯片电源不稳定：由电池供电时，若电池长时间放电，电压过低，可能导致晶振无法起振，从而使输出时间滞后；若电源断开超过一定时间，实时时钟芯片内部寄存器会复位回到默认时间。

8、(2)实时时钟芯片晶振频率不准：由于晶振受温度影响较大，在极端环境下，晶振内部晶体本身的物理性质发生变化，会导致频率偏差。因此，在环境温度处于晶振极限时，很容易出现超出允许范围的时间滞后或超前误差。

9、(3)实时时钟芯片内部存储单元失效：芯片内部保存时间信息的存储器可能出现随机失效，导致输出时间错误。

10、(4)处理器读取时间错误：处理器通过通信接口读取实时时钟芯片的时间时，可能受到随机干扰，导致读取时间错误。

技术实现思路

1、为了解决以上问题，本发明提出了一种基于lkj主机“二乘二取二”安全架构的增强lkj主机系统时钟安全性和可靠性的方法。

2、本发明提供一种增强lkj主机系统时钟安全性和可靠性的方法，其特征在于，该方法通过联合校时系统为lkj主机提供多种时钟源进行对比校准，保证时钟源安全可靠，将lkj主机rtc信息的处理纳入“二取二”的范围，保证时钟的处理过程安全可靠，

3、所述联合校时系统提供的时钟源包括：专用校时设备提供的时钟源、卫星信息接收设备提供的时钟源和无线换装设备提供的时钟源；

4、当单一时钟源故障时切换另外两个时钟源进行比较，为lkj系统时钟校时，当两个时钟源故障或三个时钟源故障或lkj主机无法判别时钟源故障情况时，lkj主机主动进入故障状态；

5、lkj主机每系设计两片rtc芯片，即每系的两片cpu各接一个rtc芯片；两cpu分别读取各自的rtc信息，并进行交互；

6、如果交互的时钟偏差超过一定范围，认为本系时钟异常，切换另一系为主机；如果切换另一系为主机后，两cpu交互的时钟偏差也超过了一定范围，lkj主机主动进入故障状态。

7、本发明的优势：

8、通过联合校时系统为lkj主机提供多种时钟源进行对比校准，提高了校时时钟源的安全性和可靠性。

9、通过将lkj主机rtc信息的处理纳入“二取二”范围，提高了时钟处理过程的安全性和可靠性。可有效规避由于单rtc芯片工作异常导致临时数据控制时机错误等问题造成的安全隐患。

技术特征：

1.一种增强lkj主机系统时钟安全性和可靠性的方法，其特征在于，该方法通过联合校时系统为lkj主机提供多种时钟源进行对比校准，保证时钟源安全可靠，将lkj主机rtc信息的处理纳入“二取二”的范围，保证时钟的处理过程安全可靠，

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法利用lkj主机无线换装的网络通道实现车地系统时钟信息的交互，无线换装设备将从地面服务器系统获取的网络时间发送给lkj主机，lkj主机获取网络时钟源。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无线换装设备，通过公共移动通信网络与地面服务器进行时钟信息数据通信时，添加加密算法，保证了无线换装设备发送给lkj主机的网络时钟源安全且可靠。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述卫星信息接收设备提供的时钟源，为保证时钟源的安全性和可用性，在既有gps和bds联合定位模式基础上，增加了gps和bds联合定位模式和bds单系统定位模式的可选功能。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，机车出库前或备品启用前，lkj主机采用专用校时设备校时获取人工校时时钟源；机车停车或运行过程中，通过卫星信息接收设备从gps/bds天线获取卫星定位时钟源，通过无线换装设备从地面服务器系统获取网络时钟源。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法通过rtc模块、晶振、电源的合理选型有效解决rtc芯片电源不稳定、rtc芯片晶振频率不准导致的rtc芯片工作异常问题。

技术总结本发明得增强LKJ主机系统时钟安全性和可靠性的方法，通过联合校时系统为LKJ主机提供多种时钟源进行对比校准，保证时钟源安全可靠，将LKJ主机RTC信息的处理纳入“二取二”的范围，保证时钟的处理过程安全可靠。本发明的技术优势：通过联合校时系统为LKJ主机提供多种时钟源进行对比校准，提高了校时时钟源的安全性和可靠性。通过将LKJ主机RTC信息的处理纳入“二取二”范围，提高了时钟处理过程的安全性和可靠性。可有效规避由于单RTC芯片工作异常导致临时数据控制时机错误等问题造成的安全隐患。技术研发人员：张琦,王金芳,张健受保护的技术使用者：北京交大思诺科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19