CN103057572A - 一种主备机的控制切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主备机的控制切换方法，包括：主机比较与其连接的优先级为N的关键设备的评定值和与备机连接的优先级为N的关键设备的评定值的大小；若主机中所述优先级为N的关键设备的评定值小于备机中所述优先级为N的关键设备的评定值，则触发主备机切换。通过采用本发明公开的方法在进行主备机裁定时，通过对关键设备的评定值进行对比，裁定出最优的主机，因而，能够最大限度的对外提供服务，提高工作效率，保障行车安全。

Description

一种主备机的控制切换方法

技术领域

本发明涉及铁路交通及城市轨道交通系统，尤其涉及一种主备机的控制切换方法。

背景技术

目前CTC（Centralized Traffic Control System，调度集中控制系统）系统在铁路应用中，车站自律机对外连接了多个高等级的安全相关系统，如联锁、列控、微机监测、采集等行车关键设备。例如，本地自律机A机（假设当前为主）、B机（当前为备），连接了联锁的A机（假设当前为主）、B机（当前为备）。自律机与这部分关键设备之间一般采用双机交叉连接，此时自律机双机的主备状态需要根据与关键设备的连接状态进行实时切换。

而现有技术中主备机切换一般通过两种方法实现：（1）A、B机分别与一块倒机板连接，并定时向倒机板发送心跳，由倒机板实现主备控制，倒机板根据接收的心跳信息裁决出主备结果，发往A、B机，双机从倒机板接收主备状态信息。需要倒机时，由人工倒机，或发送倒机命令至倒机板，由倒机板实现主备切换；显然，双机之间的主备状态只基于心跳信息（本地的健康度）进行裁定，而没有对自身系统中关键设备的连接状态进行裁定，因此，当某一关键设备连接中断时无法有效的进行主备机切换。（2）当主机与某关键设备连接中断时，直接将备机升为主机；显然，该方法也存在极大的缺陷，若此时备机与该关键设备的连接也发生故障，该主备机切换也是无效的。

因此，现有技术对本地双机与多种关键设备出现交叉连接故障的极端情况，无法有效的进行主备机的切换，导致某些对外服务中断。如与联锁设备连接故障则无法通过CTC系统对车站内设备进行远程控制及自动控制，行车指挥效率大幅降低。与列控设备连接故障，将无法对区间列车进行限速控制，存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种主备机的控制切换方法。其目的在于最大限度的对外提供服务，从而提高工作效率，保障行车安全。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种主备机的控制切换方法，包括：

主机比较与其连接的优先级为N的关键设备的评定值和与备机连接的优先级为N的关键设备的评定值的大小；

若主机中所述优先级为N的关键设备的评定值小于备机中所述优先级为N的关键设备的评定值，则触发主备机切换。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，由于系统中将连接多个关键设备，在进行主备机裁定时，通过对关键设备的评定值进行对比，裁定出最优的主机，因而能够最大限度的对外提供服务，提高工作效率，保障行车安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例一提供的一种主备机的控制切换方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的又一种主备机的控制切换方法的流程图；

图3为本发明实施例二提供的一种主备机预设的方法的流程图；

图4为本发明实施例二提供的一种当关键设备出现连接故障时进行主备机切换的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。

实施例一

本发明实施例提供一种主备机的控制切换方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤101、主机比较与其连接的优先级为N的关键设备的评定值和与备机连接的优先级为N的关键设备的评定值的大小。双机之间每一端均会定时收到对端发送的与其连接的关键设备的状态信息。当主机或备机中某一关键设备出现连接中断状况时，主机接收到备机发送的状态信息后进行逻辑检查，检查时，按照关键设备的优先级，由高至低依次检查，主要对比主机该优先级的关键设备评定值与备机中同等优先级的关键设备的评定值的大小，该评定值是由与其连接的主机或备机根据当前关键设备的连接状态生成的数值，一般而言需评定两部分：连接的状态与对端关键设备的主备状态。其中，连接状态分为连接正常或连接中断；对端关键设备的主备状态分为对端关键设备为主机或对端关键设备为备机。如连接正常且对端关键设备为主机，则评定值为2；若连接正常且对端关键设备为备机，则评定值为1；连接中断则评定值为0。

步骤102、若主机中所述优先级为N的关键设备的评定值小于备机中所述优先级为N的关键设备的评定值，则触发主备机切换。当主机该优先级的关键设备评定值小于备机中同等优先级的关键设备的评定值时，则进入切换观察期；如果该状态持续K个周期（定时收到对端发送的与其连接的关键设备的状态信息为一个周期），则主机向备机发送主备机切换指令，当前备机升级为主机，当前主机降级为备机。K为大于0的自然数，而K的数值可以由用户根据现场情况做具体的判断及调整。

本发明实施例的技术方案通过对关键设备的评定值进行对比，裁定出最优的主机，因而，能够最大限度的对外提供服务，从而提高工作效率，保障行车安全。

实施例二

为了更具体的介绍本发明，下面结合附图2-4对本发明做进一步描述。如图2所示，具体包括以下步骤：

步骤201、预设主备机。将两台自律机进行连接（第一自律机与第二自律机），每台自律机中均带有负责进行双机通信及进行主备机切换的倒机模块（对应的第一倒机模块与第二倒机模块）。将两台自律机分别与关键设备进行连接，并根据关键设备的权重或现场需求进行关键设备优先级的标定，比如与车站自律机相连的关键设备中，一般以联锁为高优先级，可设定为10，列控次之为9，系统采集、无线调度接口等依次根据情况排序。

如图3所示，当两台自律机启动时，其各自的倒机模块尝试建立进行通信，并进行主备机的预设；若在S秒内双机通信建立失败，则将第一自律机预设为主机，将第二自律机预设为备机；显然，也可将第二自律机设为主机，将第一自律机设为备机，此时只是进行主备机的预设，标定双机的主备状态以便系统能够正常工作。若双机通信建立成功，则所述第一倒机模块与所述第二倒机模块定时向对端发送与其连接的自律机的状态信息，并根据所述状态信息进行主备机的预设，所述状态信息包括：本地设备标识local_id、本地工作状态local_work_status、本地主备状态local_m_s_status。双机之间通过倒机模块实现状态信息的交互，并获得了对端设备标识remote_peer_id、对端工作状态remote_peer_work_status，对端主备状态remote_peer_m_s_status。倒机模块收到对端发送的状态信息后分析本地自律机与对端自律机的当前主备状态，若分析结果为一端为主机一端为备机，则直接根据所述状态信息进行主备机的预设；若分析结果为两端均为主机或两端均为备机，则该状态非法，两个倒机模块持续通信，并根据接收到的对端发送的状态信息进行分析，如果持续S个周期(倒机模块定时向对端发送与其连接的自律机的状态信息为一个周期)，状态仍然非法，则将第一自律机预设为主机，将第二自律机预设为备机，显然，也可将第二自律机设为主机，将第一自律机设为备机，此时只是进行主备机的预设，标定双机的主备状态以便系统能够正常工作。

步骤202、自律机分别向各自的倒机模块注册本地己连接的关键设备。两台自律机向各自的倒机模块进行己连接关键设备的注册，注册成功后，倒机模块定时检测己注册关键设备的运行状态，关键设备的状态以critical_devstatus结构描述：

在倒机模块中，每个已注册的关键均可使用上述结构描述对应状态，并且将己注册设备的状态写入本地关键设备状态列表中local_critical_devstatus_list，用于维护所有关键设备状态。而为了保障整个系统能够正常的运行，双机问会定时同步，由倒机模块，将本地关键设备状态列表通过状态信息定时发送给对端，并将对端关键设备状态列表以remote_critical_devstatus_list保存。

步骤203、根据关键设备的状态，进行主备机切换。如图4所示，当某一端的某一关键设备连接故障时，则由主机对本地关键设备的运行状态及接收到备机发送的包含关键设备运行状态的状态信息进行逻辑检查，并根据检查结果进行主备机的切换。在车站的自律机中连接了多个关键设备，如联锁、列控、微机监测等，而当上述某一关键设备出现连接故障时，若不进行主备机的切换，将无法对外提供部分核心服务，如若与联锁连接故障，则无法通过CTC系统对车站内设备进行远程控制及自动控制，行车指挥效率大幅降低。又如列控，若CTC与其连接故障，则无法有效的对区间内的列车进行限速，存在较大的安全隐患。

当主机根据对本地关键设备的运行状态及接收到备机发送的包含关键设备运行状态的信息进行逻辑检查时，按照关键设备的优先级，由高至低依次检查，主要对比主机该优先级的关键设备评定值与备机中同等优先级的关键设备的评定值的大小，该评定值是由与其连接的主机或备机根据当前关键设备的连接状态生成的数值，一般而言需评定两部分：连接的状态与对端关键设备的主备状态。其中，连接状态分为连接正常或连接中断；对端关键设备的主备状态分对端关键设备为主机或对端关键设备为备机。如连接正常且对端关键设备为主机，则评定值为2；若连接正常且对端关键设备为备机，则评定值为1；连接中断则评定值为0。即由主机比较local_critical_devstatus[N]与remote_critical_devstatus[N]的大小，其中N为优先级。若local_critical_devstatus[N]的状态低于remote_critical_devstatus[N]时，则进入切换观察期；如果该状态持续K个周期（定时收到对端发送的与其连接的关键设备的状态信息为一个周期），则由所述主机上的倒机模块发送主备机切换指令，当前备机升级为主机，当前主机降级为备机；若未持续K个周期，则依旧按照当前主备机的状态运行。K为大于0的自然数，而K的数值可以由用户根据现场情况做具体的判断及调整。

进一步的，主机还可以接收远程发送的主备机切换命令，并进行处理。接收到主备机切换命令后，主机依次根据关键设备状态进行逻辑检查，若主机所有优先级的关键设备评定值均等于或小于备机中同等优先级的关键设备的评定值，则触发主备机切换；若发现备机任意一优先级的关键设备评定值小于当前主机的同等优先级的关键设备评定值时，则判定此主备机切换命令非法，不进行处理，并向发送方反馈。

优选的，当触发主备倒机切换时，主机向备机发出主备机切换指令，将备机升级为主机，同时自身降为备机。此时会存在若干个周期的冲突期，在此冲突期，原主机降为备机后仍收到对端为备机的状态信息，原备机接收主备机切换指令后可能仍会收到一包对端为主机的状态信息，即处于“双主”、“双备”的情况。此时倒机模块增加逻辑判断模块，即在发生倒机切换之后的M个周期内，对“双主”、“双备”的状态暂不处理，以此避免反复切换，其中M为大于0的自然数。

进一步的，当优先级为N的关键设备触发主备机切换后，不对优先级小于N的关键设备的评定值进行比较。

优选的，可将上述两台自律机连接至同一个倒机板，由所述倒机板进行主备机的预设、关键设备的检测、倒机逻辑判断及主备机切换指令的发布。

本发明实施例的技术方案根据两台自律机的自身状态进行主备机的预设，并能根据多个关键设备的连接状态及优先级，进行主备机动态的切换，当出现双机与多个关键设备连接交叉故障的极端情况时，仍能够裁定出最优的主机，因而能最大限度的对外提供服务，从而提高工作效率，保障行车安全。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例可以通过软件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种主备机的控制切换方法，其特征在于，包括：

主机比较与其连接的优先级为N的关键设备的评定值和与备机连接的优先级为N的关键设备的评定值的大小；

若主机中所述优先级为N的关键设备的评定值小于备机中所述优先级为N的关键设备的评定值，则触发主备机切换。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述评定值包括：

主机和备机根据与其连接的关键设备的连接状态及关键设备的主备情况生成评定值，正常连接时的评定值高于连接中断时的评定值，正常连接且对端关键设备为主机的评定值高于正常连接且对端关键设备为备机的评定值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述触发主备机切换的步骤包括：

若主机中所述优先级为N的关键设备的评定值小于备机中所述优先级为N的关键设备的评定值，则进入切换观察期；

当上述状态持续了K个周期后，所述主机向所述备机发送主备机切换指令，当前备机升级为主机，当前主机降级为备机，所述K为大于0的自然数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

第一自律机中的第一倒机模块与第二自律机中的第二倒机模块建立双机通信，进行主备机的预设；

在运行过程中，当主机或备机的关键设备连接故障时，则由主机按照优先级由高到低的顺序将本地关键设备的评定值与备机同等优先级的关键设备的评定值进行比较。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述进行主备机的预设步骤包括：

所述第一倒机模块与所述第二倒机模块尝试建立双机间的通信，若S秒内建立通信失败，则将所述第一自律机预设为主机，将第二自律机预设为备机；

若双机通信建立成功，则所述第一倒机模块与所述第二倒机模块定时向对端发送与其连接的自律机的状态信息，并根据所述状态信息进行主备机的预设，所述状态信息包括：本地自律机当前主备状态；若所述状态信息为一端为主机一端为备机则根据所述状态信息进行主备机的预设；若所述状态信息为两端均为主机或两端均为备机，则将所述第一自律机预设为主机，将第二自律机预设为备机。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述主备机的预设完成之后包括：所述第一自律机与所述第二自律机分别将与其连接的关键设备向与其连接的倒机模块发起注册；注册成功后，倒机模块定时检测已注册关键设备的状态。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述第一自律机与所述第二自律机相互同步对端关键设备的状态，包括：所述第一倒机模块与所述第二倒机模块分别定时检测各自端口已注册的关键设备的状态，获得对应关键设备的评定值，并发送至对端。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当主备机切换完成之后包括：

忽略M个周期内存在的双主机或双备机的情况，所述M为大于0的自然数。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

当优先级为N的关键设备触发主备机切换后，不对优先级小于N的关键设备的评定值进行比较。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

将所述第一自律机与所述第二自律机分别连接至倒机板，由所述倒机板进行主备机的预设、关键设备的检测及主备机切换指令的发布。

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