CN105807701A - 平台维护管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平台维护管理系统，对安全计算机平台的插件生产维护信息进行有效的跟踪管理，能在中心维护机房实时显示插件运行状态，指导进行预防性维护，并能实施远程程序、数据更新。其技术方案为：本发明以信息采集、有线和无线传输、状态监测、数据统计、故障记录分析、预警维修、远程程序/数据更新为一体的维护管理系统。通过采集运行信息和故障信息、远程数据传输，实时显示安全计算机平台的运行信息和故障信息，进行数据统计分析，指导可靠性改进，并对维修提供指导，在授权模式下进行远程程序、数据更新。

Description

平台维护管理系统

技术领域

本发明涉及一种安全计算机平台的维护管理系统，尤其涉及解决信号系统车载与地面安全计算机系统远程状态监测和维护难题的系统。

背景技术

在高速铁路等交通控制系统中，有一种保证列车安全运行的被称为安全计算机的核心设备。安全计算机具体实现列车运行的实时控制和安全防护，确保列车按照设计路线和期望速度在允许的范围内运行。为实现这一目标，安全计算机需要实时监控列车的运行速度、当前位置、列车运行指令、系统内部状态等运行参数。操作人员或系统维护调试人员通过这些运行参数，能够及时了解系统运行状态和设备状况，并以此给出后续的操控命令。

安全计算机平台是建立在计算机技术、通信技术、控制技术之上，符合IEC62425安全完整性SIL4级的分布式网络控制系统，具有高可靠性、高安全性、开放性、灵活性等特点，主要包含以下关键技术：

1.系统安全架构

目前主流的系统安全架构有三取二、二乘二取二、二者的混合结构及派生结构。安全架构包括为同步与表决技术、故障-安全技术等。

2.安全I/O技术

安全I/O技术实现方式较多，但其核心思想表现为：具有高覆盖率的动态检测(诊断)，故障后导向并保持在安全状态。

3.总线技术

这部分主要体现系统的灵活性、扩展能力、响应能力，也体现了系统的可靠性与可维护性。主要包括若干种实时以太网技术与现场总线技术。

4.安全通信协议

传输协议需满足IEC62280标准，但实现方法可能多种多样。

5.软件安全技术

软件安全技术需采用IEC62279相关规定，可能会采用不同的编码技术与加密技术。

6.轨道信号解码技术。

现有信号系统中的车载与地面的安全计算机平台的维护信息收集较困难、智能化水平不高。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种平台维护管理系统，对安全计算机平台的插件生产维护信息进行有效的跟踪管理，能在中心维护机房实时显示插件运行状态，指导进行预防性维护，授权模式下的远程程序与数据更新。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种平台维护管理系统，包括：

远程模式的安全计算机平台，包括输入/输出插件、主机插件和通信插件，通过网络连接远程服务器，其中远程模式中的主机插件实时采集系统内各个插件的运行信息以及在发生故障时采集故障信息，运行信息周期性的通过通信插件输出，而故障信息在输入/输出插件发生故障时通过通信插件输出；

远程服务器，接收来自于通信插件的系统内各个插件的运行信息和故障信息，显示当前工作的安全计算机平台的运行状态和故障状态，并记录故障信息；

客户端，和远程服务器建立数据连接，接收来自远程服务器的有关安全计算机平台的运行状态和故障状态的信息，在授权模式下通过远程服务器更新远程模式的安全计算机平台的程序/数据。

根据本发明的平台维护管理系统的一实施例，系统还包括：

运行/维护模式的安全计算机平台，包括输入/输出插件和主机插件，调试模式中的主机插件查看单一的当前工作的安全计算机平台的运行信息和故障信息；

现场维护用的计算机，与运行/维护模式的安全计算机平台进行数据传输。

根据本发明的平台维护管理系统的一实施例，系统还包括：

防火墙装置，位于远程模式的安全计算机平台和远程服务器之间。

根据本发明的平台维护管理系统的一实施例，远程模式的安全计算机平台包括：

车载模式的安全计算机平台，通过无线模块、无线网络以及防火墙装置和远程服务器建立数据通讯。

根据本发明的平台维护管理系统的一实施例，远程模式的安全计算机平台包括：

地面模式的安全计算机平台，通过自身的防火墙组件、互联网以及防火墙装置和远程服务器建立数据通讯。

根据本发明的平台维护管理系统的一实施例，平台维护管理系统还包括：

远程客户端，通过防火墙装置和远程服务器建立数据连接。

根据本发明的平台维护管理系统的一实施例，远程服务器中包括：

统计分析模块，根据插件的运行信息进行平台生产信息统计，根据插件的故障信息进行故障类型统计。

根据本发明的平台维护管理系统的一实施例，远程服务器中包括：

维修指导模块，根据插件的故障信息、历史故障数据记录以及典型故障维修案例，给出故障维修指导意见；

维修预警模块，根据插件的身份识别信息、历史故障数据记录，给出维修预警提示；

远程程序/数据更新模块，根据授权对远程模式的安全计算机平台进行程序/数据维护。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明是以信息采集、有线和无线传输、状态监测、数据统计、故障记录分析、预警维修为一体的维护管理系统。通过采集运行信息和故障信息、远程数据传输，实时显示安全计算机平台的运行信息和故障信息，进行数据统计分析，指导可靠性改进，并对维修提供指导。

附图说明

图1示出了本发明的平台维护管理系统的较佳实施例的原理图。

具体实施方式

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1示出了本发明的平台维护管理系统的较佳实施例的原理。请参见图1，本实施例的平台维护管理系统包括：远程模式的安全计算机平台、远程服务器1、客户端2。此外，较佳的，还可以包括调试模式的安全计算机平台3以及对应的现场调试用的计算机4。在远程服务器1一旁还配置了防火墙装置5，位于远程模式的安全计算机平台和远程服务器1之间。系统还包括远程客户端8，并通过防火墙装置5和远程服务器1连接。远程模式的安全计算机平台通过网络连接远程服务器1，其中远程模式中的主机插件实时采集系统内各个插件的运行信息以及在发生故障时采集故障信息，运行信息周期性的通过通信插件输出，而故障信息在输入/输出插件发生故障时通过通信插件输出。运行信息包括插件生产日期、生产编号、软硬件版本等身份识别信息以及插件工作状态信息。故障信息主要为导致插件故障宕机的原因。运行/维护模式的安全计算机平台3包括输入/输出插件和主机插件，运行/维护模式中的主机插件查看单一的当前工作的安全计算机平台的运行信息和故障信息。而现场维护用的计算机4与运行/维护模式下的安全计算机平台3进行数据传输。

远程模式的安全计算机平台包括车载模式的安全计算机平台6和地面模式的安全计算机平台7。

车载模式的安全计算机平台9内包括输入/输出插件91、主机插件92以及通信插件93，通过无线模块10、无线网络以及防火墙装置5和远程服务器1建立数据通讯。车载模式的主机插件92实时采集系统内各个插件的运行信息以及在发生故障时采集故障信息，运行信息周期性的通过通信插件93输出，而故障信息在输入/输出插件91发生故障时通过通信插件93输出。车载模式的通信插件93通过无线模块，将运行信息和故障信息发送回远程服务器1。

地面模式的安全计算机平台10内包括输入/输出插件101、主机插件102以及通信插件103，通过自身的防火墙组件11、互联网以及防火墙装置5和远程服务器1建立数据通讯。地面模式的主机插件102实时采集系统内各个插件的运行信息以及在发生故障时采集故障信息，运行信息周期性的通过通信插件103输出，而故障信息在输入/输出插件101发生故障时通过通信插件103输出。地面模式的通信插件103通过以太网接入互联网，将运行信息和故障信息发送回远程服务器1。

远程服务器1接收来自于通信插件的系统内各个插件的运行信息和故障信息，显示当前工作的安全计算机平台的运行状态和故障状态，并记录故障信息。

远程服务器1中包括统计分析模块、维修指导模块、维修预警模块以及远程程序/数据更新模块。

统计分析模块根据插件的运行信息进行平台生产信息统计，根据插件的故障信息进行故障类型统计。维修指导模块根据插件的故障信息、历史故障数据记录以及典型故障维修案例，给出故障维修指导意见。维修预警模块根据插件的身份识别信息、历史故障数据记录，给出维修预警提示。远程程序/数据更新模块根据授权对远程模式的安全计算机平台进行程序/数据维护。

客户端2和远程服务器1建立数据连接，接收来自远程服务器1的有关安全计算机平台的运行状态和故障状态的信息，在授权模式下通过远程服务器1更新远程模式的安全计算机平台的程序/数据。

系统的工作原理如下。

(1)插件身份识别信息输入：

主机插件生产调试完成后，将插件生产信息写入插件掉电保存的存储器中。软件版本信息存于运行软件二进制文件中，运行软件编译时确定；硬件版本信息由硬件编码表示，硬件设计时确定。

(2)运行时插件身份识别信息与状态信息采集：

输入/输出插件周期性地将身份识别信息、状态信息等插件运行信息发送至主机，主机按一定的格式进行汇总。当输入/输出插件故障时，插件将故障信息上报至主机。

(3)平台信息输出：

主机插件通过通信插件输出运行信息/故障信息。在车载及地面模式下，主机插件发送信息至通信插件，由通信插件对外输出，在调试模式下，主机直接通信输出至PC机。

通信插件接入Internet，与数据中心远程服务器连接，在地面模式下，通信插件通过以太网接入Internet，在车载模式下，通过无线模块(3G/4G或WLAN)接入Internet。

(4)远程服务器端实时信息显示：

远程服务器接收到车载或地面安全计算机平台发送的运行/故障信息，通过图形/文本方式直观显示当前工作的安全计算机平台运行/故障状态。

(5)故障记录：

当远程服务器接收到安全计算机平台发送的故障信息时，服务器记录相关故障信息。

(6)数据统计：

根据运行信息进行平台生产信息统计，根据故障信息进行故障类型统计，指导改进设计。

(7)维修预警与维修指导：

根据插件故障信息，历史故障数据记录及典型故障维修案例，本系统给出故障维修指导意见。

根据插件身份识别信息，及历史故障数据记录，本系统给出维修预警提示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (8)

1.一种平台维护管理系统，包括：

远程模式的安全计算机平台，包括输入/输出插件、主机插件和通信插件，通过网络连接远程服务器，其中远程模式中的主机插件实时采集系统内各个插件的运行信息以及在发生故障时采集故障信息，运行信息周期性的通过通信插件输出，而故障信息在输入/输出插件发生故障时通过通信插件输出；

远程服务器，接收来自于通信插件的系统内各个插件的运行信息和故障信息，显示当前工作的安全计算机平台的运行状态和故障状态，并记录故障信息；

客户端，和远程服务器建立数据连接，接收来自远程服务器的有关安全计算机平台的运行状态和故障状态的信息，在授权模式下通过远程服务器更新远程模式的安全计算机平台的程序/数据。

2.根据权利要求1所述的平台维护管理系统，其特征在于，系统还包括：

运行/维护模式的安全计算机平台，包括输入/输出插件和主机插件，运行/维护中的主机插件查看单一的当前工作的安全计算机平台的运行信息和故障信息；

现场维护用的计算机，与运行/维护模式的安全计算机平台进行数据传输。

3.根据权利要求1所述的平台维护管理系统，其特征在于，系统还包括：

防火墙装置，位于远程模式的安全计算机平台和远程服务器之间。

4.根据权利要求3所述的平台维护管理系统，其特征在于，远程模式的安全计算机平台包括：

车载模式的安全计算机平台，通过无线模块、无线网络以及防火墙装置和远程服务器建立数据通讯。

5.根据权利要求4所述的平台维护管理系统，其特征在于，远程模式的安全计算机平台包括：

地面模式的安全计算机平台，通过自身的防火墙组件、互联网以及防火墙装置和远程服务器建立数据通讯。

6.根据权利要求5所述的平台维护管理系统，其特征在于，平台维护管理系统还包括：

远程客户端，通过防火墙装置和远程服务器建立数据连接。

7.根据权利要求1所述的平台维护管理系统，其特征在于，远程服务器中包括：

统计分析模块，根据插件的运行信息进行平台生产信息统计，根据插件的故障信息进行故障类型统计。

8.根据权利要求1所述的平台维护管理系统，其特征在于，远程服务器中包括：

维修指导模块，根据插件的故障信息、历史故障数据记录以及典型故障维修案例，给出故障维修指导意见；

维修预警模块，根据插件的身份识别信息、历史故障数据记录，给出维修预警提示；

远程程序/数据更新模块，根据授权对远程模式的安全计算机平台进行程序/数据维护。