CN103738366A

CN103738366A - 计算机系统

Info

Publication number: CN103738366A
Application number: CN201310737121.XA
Authority: CN
Inventors: 孙军国; 简锐锋; 鲍野
Original assignee: Beijing Traffic Control Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Traffic Control Technology Co Ltd
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2014-04-23

Abstract

本发明公开了一种计算机系统，包括：主控系统11、热备用控制系统12；主控系统11向热备用控制系统12发送自身的数据，使得主控系统11与热备用系统12数据同步；如果热备用控制系统12确认主控系统11故障，则热备用控制系统12替换主控系统11。这样，主控制系统与热备用控制系统数据实时同步，主控制系统故障时可以立即切换至热备用控制系统，从而减少系统切换时间，提高系统可靠性。

Description

计算机系统

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，特别涉及一种计算机系统。

背景技术

地铁ATS（Automatic Train Supervision，自动列车监控系统）中设置主控制系统、备用控制系统。正常情况下主控制系统工作，备用控制系统不投入使用，如果主控制系统故障，值班员启动备用控制系统。

但是，从主控制系统向备用控制系统切换耗时较长，对线路运营影响较大。

发明内容

本发明实施例提供一种计算机系统，能够减少系统切换时间，提高系统可靠性和可用性。

本发明实施例采用如下技术方案：

一种计算机系统，包括：主控系统、热备用控制系统；

所述主控系统向所述热备用控制系统发送自身的数据，使得所述主控系统与所述热备用系统数据同步；

如果所述热备用控制系统确认所述主控系统故障，则所述热备用控制系统替换所述主控系统。

可选的，如果所述热备用控制系统预设时间内未检测到所述主控制系统发送的心跳信息，则所述热备用控制系统确认所述主控系统故障；

或者，如果所述热备用控制系统收到所述主控制系统发送的故障通知，则所述热备用控制系统确认所述主控制系统故障。

可选的，所述主控系统包括主控计算机及热备用计算机；

所述主控计算机用于，向热备用计算机发送自身数据，使得所述主控计算机与所述热备用计算机数据同步；

如果所述热备用计算机确认所述主控计算机故障，则所述热备用计算机替换所述主控计算机。

可选的，如果所述热备用计算机预设时间内未检测到所述主控计算机发送的心跳信息，则所述热备用计算机确认所述主控计算机故障；

或者，如果所述热备用计算机收到所述主控计算机发送的故障通知，则所述热备用计算机确认所述主控计算机故障。

可选的，所述热备用计算机每个工作周期接收所述主控计算机发送的数据，更新本机状态，使得本机的数据与所述主控计算机的数据同步。

可选的，所述热备用计算机替换所述主控计算机后，所述主控计算机转为热备用计算机。

可选的，所述主控系统上电后，自动确定所述主控计算机及所述热备用计算机。

可选的，所述热备用计算机与所述主控计算机发送的数据同步失败，则所述热备用计算机切换至维护模式，所述热备用计算机变更为主控计算机。

可选的，所述热备用控制系统与所述主控制系统发送的数据同步失败，则所述热备用系统切换至维护模式，所述热备用控制系统变更为主控制系统。

基于上述技术方案，本发明实施例的计算机系统，主控系统向热备用控制系统发送自身的数据，使得主控系统与热备用系统数据同步；如果热备用控制系统确认主控系统故障，则热备用控制系统替换主控系统。这样，主控制系统与热备用控制系统数据实时同步，主控制系统故障时可以立即切换至热备用控制系统，从而减少系统切换时间，提高系统可靠性和可用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例1提供的一种计算机系统的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的主控系统的结构示意图；

图3为本发明实施例2提供的一种计算机系统的结构示意图；

图4为本发明实施例2提供的一种状态转换示意图；

图5为本发明实施例2提供的另一种状态转换示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例一种计算机系统，包括：主控系统11、热备用控制系统12；

主控系统11向热备用控制系统12发送自身的数据，使得主控系统11与热备用系统12数据同步；

如果热备用控制系统12确认主控系统11故障，则热备用控制系统12替换主控系统11。

可选的，如果热备用控制系统12预设时间内未检测到主控制系统11发送的心跳信息，则热备用控制系统12确认主控系统11故障；

或者，如果热备用控制系统12收到主控制系统11发送的故障通知，则热备用控制系统12确认主控制系统11故障。

可选的，如图2所示，主控系统11包括主控计算机111及热备用计算机112；

主控计算机111用于，向热备用计算机112发送自身数据，使得主控计算机111与热备用计算机112数据同步；

如果热备用计算机112确认主控计算机111故障，则热备用计算机112替换主控计算机111。

可选的，如果热备用计算机112预设时间内未检测到主控计算机111发送的心跳信息，则热备用计算机112确认主控计算机111故障；

或者，如果热备用计算机112收到主控计算机111发送的故障通知，则热备用计算机112确认主控计算机111故障。

可选的，热备用计算机112每个工作周期接收主控计算机111发送的数据，更新本机状态，使得本机的数据与主控计算机11的数据同步。

可选的，热备用计算112机替换主控计算机111后，主控计算机转111为热备计算机。

可选的，主控系统11上电后，自动确定主控计算机111及热备用计算112机。

可选的，热备用计算112机与主控计算机111发送的数据同步失败，则热备用计算112机切换至维护模式，热备用计算112机变更为主控计算机。

可选的，热备用控制系统12主控制系统11发送的数据同步失败，则热备用系统12切换至维护模式，热备用控制系统12变更为主控制系统。

本实施例的计算机系统，主控系统向热备用控制系统发送自身的数据，使得主控系统与热备用系统数据同步；如果热备用控制系统确认主控系统故障，则热备用控制系统替换主控系统。这样，主控制系统与热备用控制系统数据实时同步，主控制系统故障时可以立即切换至热备用控制系统，从而减少系统切换时间，提高系统可靠性和可用性。

实施例2

如图3所示，本实施例提供一种计算机系统，包括主控系统11和热备用控制系统12，主控制系统11包括主计算机111、热备用计算机112、外层热备用模块113，热备用控制系统12包括主计算机121、热备用计算机122、外层热备用模块123，主计算机111包含内层热备用模块1111、应用模块1112，热备用计算机112包含内层热备用模块1121、应用模块1122，主计算机121包含内层热备用模块1211、应用模块1212，热备用计算机122包含内层热备用模块1221、应用模块1222。

外层热备用模块113与外层热备用模块123相连接进行数据传输，实现主控系统11与热备用控制系统12实时进行数据同步（工作模式(主控或热备等)及同步双系状态数据）；内层热备用模块1111与内层热备用模块1121相连接进行数据传输，实现主计算机111与热备用计算机112实时进行数据同步（工作模式(主控或热备等)及同步双机状态数据）；内层热备用模块1211与内层热备用模块1221相连接进行数据传输，实现主计算机121与热备用计算机122实时进行数据同步（工作模式(主控或热备等)及同步双机状态数据）。

具体地，主控计算机111的应用模块1112通过内热备模块1111输出数据，热备用计算机112的通过应用模块1122通过内热备模块1121接收数据，实现主计算机111与热备用计算机112实时进行数据同步（工作模式(主控或热备等)及同步双机状态数据）。同理，主控计算机121与热备用计算机122实现数据同步。

下面详细介绍本实施例的计算机系统的工作模式。

系内两台计算机的工作模式包括：

主控模式

主控计算机，每个工作周期接收输入数据，进行逻辑处理，输出控制结果，同时将状态数据发送热备计算机。

热备模式

热备计算机，每个工作周期接收主控计算机发送的状态数据，更新本机状态，实现与主控计算机的状态同步，周期末与主控计算机进行状态比较。

上电模式

上电模式指计算机重新启动后，重新运行应用程序。

维护模式

处于维护模式，表示计算机出现故障，需要人工重新启动或断电处理。

这些状态间的转换关系如图4所示。

图4中各数字表示内容如下：

1)当前不存在主控计算机时，计算机上电启动后，自动成为主控计算机。

2)当前存在主控计算机时，计算机上电启动后，需要和主控计算机同步状态数据，如果成功，自动成为热备计算机。

3)主控计算机故障时，自动转为维护模式。

4)当原主控计算机转为热备计算机后，原热备计算机自动转为主控计算机，或采用人工切换方式实现热备计算机转主控计算机。

5)热备计算机故障时，自动转为维护模式。

6)处于维护模式的计算机，只有人工重启，才能进入上电模式。

7)采用人工切换方式实现主控计算机转热备计算机。

8)当前存在主控计算机时，计算机上电启动后，需要和主控计算机同步状态数据。如果连续三个周期同步失败，自动转为维护模式。

两系统的工作模式包括：

外层热备模块实现两系之间的双机热备，每一系统的工作模式有以下几种：

主系模式

主控系统内的主控计算机每个工作周期接收输入数据，进行逻辑处理，输出控制结果，同时主控系统将状态数据发送给热备用系统。

备系模式

热备用系统每个工作周期接收主控系统发送的状态数据，更新本系状态(具体是更新本系主控计算机状态)，实现与主控系的状态同步；周期末和主控系进行状态比较。

上电模式

上电模式指某系启动，即某系内有计算机启动，运行应用程序。

维护模式

处于维护模式，表示某系出现故障(系内的两台计算机都故障)，需要人工重新启动或断电处理。

每系模式间的状态转换图如图5所示。

图5中的数字表示内容如下：

1)当前不存在主控系统时，某系上电(系内有计算机上电)后，自动成为主控系统。

2)当前存在主控系统时，某系上电(系内有计算机上电)后，需要和主控系统同步数据(通过外层热备用模块实现)，如果成功，自动成为热备用系统。

3)主控系统故障(系内两台计算机都故障)时，自动转为维护模式。

4)当原主控系统转为热备用系统后，原热备用系统自动转为主控系统，或采用人工切换方式实现热备用系统转为主控系统。

5)热备用系统故障(系内两台计算机都故障)时，自动转为维护模式。

6)处于维护模式的系，只有人工启动，才能进入上电模式。

7)采用人工切换方式实现主控系统切换热备用系统。

8)当前存在主控系统时，某系上电(系内有计算机上电)后，需要和主控系统同步状态数据(通过外层热备用模块实现)。如果连续三个周期同步失败，自动转为维护模式。

下面详细介绍本实施例的计算机系统的数据同步方法。

系统内主控计算机与热备用计算机数据同步如下

正常工作时，热备用计算需要把自身的工作状态通知主控计算，从而主控计算能够每个周期检查热备用计算机的工作状态。当主控计算机发生故障时，如果主控计算机发现热备用计算机也处于故障状态(维修状态)，则不进行主备状态切换，同时停止向外输出数据，导向安全侧。工作状态数据流向为”热备用计算机内层热备用模块”->“主控计算机内层热备用模块”。同时，主控计算机需要把自身的工作状态通知热备用计算机，当热备用计算机发现主控计算机故障时，将自身状态提升为主。工作状态数据流向为“主控计算机内层热备用模块”->”热备用计算机内层热备用模块”。

正常工作时，热备用计算机每个周期需要同步主控计算机的应用数据并刷新，使得热备用计算机的状态和主控计算机一致，在切换时能够接管系统。应用数据数据流向为”主控计算机应用程序”->“主控计算机内层热备用模块”->”热备用计算机内层热备用模块”->”热备用计算机应用程序”。

主控系统与热备用系统中的主控计算机与热备用计算机之间的数据同步方式相同。

两系之间的工作状态和应用数据的同步如下

正常工作时，热备用系统需要把自身的工作状态通知主控系统，从而主控系统能够每个周期检查热备用系统的工作状态。当主控系统发生故障时，如果主控系统发现热备用系统也处于故障状态(维修状态)，则不进行主备状态切换，同时停止向外输出数据，导向安全侧。工作状态数据流向为”热备用系统外层热备用模块”->”主控系统外层热备用模块”。同时，主控系统也需要把自身的工作状态告诉热备用系统，当热备用系统发现主控系统故障时，将自身状态提升为主。工作状态数据流向为“主控系统外层热备用模块”->”热备用系统外层热备用模块”。

正常工作时，热备用系统每个周期需要同步主控系统的应用数据并刷新，保证热备用系统的状态和主控系统一致，在切换时能够接管系统。应用数据数据流向为”主控系统内主控计算机应用程序”->“主控系统内主控计算机内层热备用模块”->”主控系统外层热备用模块”->”热备用系统外层热备用模块”->”热备用系统内主控计算机内层热备用模块”->”热备用系统内主控计算机应用程序”。

系统内数据同步的内容与系统间数据同步内容相同，在ATS系统中，主要有以下内容：

1）站场数据，包括站台、区段切除、进路属性、进路变通、控制模式等；

2)列车运行信息；

3)发车列表；

4)待出库列车信息；

5)进路车次征用信息；

6)修改密码。

本实施例的计算机系统检测的故障点包括：

1)应用程序故障

检测方法为：内层热备用模块T时间内收不到应用程序发送的心跳信息，认为应用程序故障。

2)计算机故障

检测方法为：一计算机的内层热备用模块T时间内收不到对方计算机的内层热备用模块发送的心跳信息，认为对方计算机故障。

3)系内两台计算机故障

检测方法为：外层热备用模块T时间内收不到系内两台计算机的内层热备用模块发送的心跳信息，认为系内两台计算机故障。

4）整系故障

检测方法为：一系的外层热备用模块T时间内收不到另一系的外层热备用模块发送的心跳信息，认为对方整系故障。

本实施例可以采用人工切换和自动切换两种方式实现系内主备切换和系间主备切换。人工切换用于强制进行主备切换，自动切换由热备用模块协作确定主备。自动切换具体方法如下：

系内切换

1)当主控计算机应用程序故障时，主控计算机内层热备用模块将本机置为”维护”状态，同时通知热备用计算机内层热备用模块升为”主控”状态。

2)当主控计算机故障时，热备用计算机内层热备用模块T时间内收不到主控计算机内层热备用模块的心跳信息，由热备用计算机内层热备用模块将本机的状态置为”主控”状态。

3)如果上电时，系内两台计算机同时完成启动，两机的内层热备平台软件将采用随机方式确定主备机。

系间切换

1)当主控系统内两台计算机故障时，主控系统内外层热备用模块将本系置为”维护”状态，同时通知热备用系统外层热备用模块升为”主系”状态。

2)当主控系统整系故障时，热备用系统外层热备用模块T时间内收不到主控系统外层热备用模块的心跳信息，由热备用系统外层热备用模块将本系的状态设置为”主系”状态。

3)两系之间的主备关系初始状态采用缺省方式，默认主控中心两台计算机组成的系为主控系统，后备中心两台计算机组成的系为热备用系统。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种计算机系统，其特征在于，包括：主控系统、热备用控制系统；

2.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，如果所述热备用控制系统预设时间内未检测到所述主控制系统发送的心跳信息，则所述热备用控制系统确认所述主控系统故障；

3.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于，所述主控系统包括主控计算机及热备用计算机；

4.根据权利要求3所述的计算机系统，其特征在于，

如果所述热备用计算机预设时间内未检测到所述主控计算机发送的心跳信息，则所述热备用计算机确认所述主控计算机故障；

5.根据权利要求3所述的计算机系统，其特征在于，

所述热备用计算机每个工作周期接收所述主控计算机发送的数据，更新本机状态，使得本机的数据与所述主控计算机的数据同步。

6.根据权利要求3所述的计算机系统，其特征在于，所述热备用计算机替换所述主控计算机后，所述主控计算机转为热备用计算机。

7.根据权利要求3所述的计算机系统，其特征在于，所述主控系统上电后，自动确定所述主控计算机及所述热备用计算机。

8.根据权利要求3所述的计算机系统，其特征在于，所述热备用计算机与所述主控计算机发送的数据同步失败，则所述热备用计算机切换至维护模式，所述热备用计算机变更为主控计算机。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热备用控制系统与所述主控制系统发送的数据同步失败，则所述热备用系统切换至维护模式，所述热备用控制系统变更为主控制系统。