CN110380911B - 一种冗余系统主备识别的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明冗余系统主备识别的方法，列控车载设备两系或多系完全独立，所有板卡插在主机机箱的同一块背板的不同插槽上，并通过总线进行通信；主控板具有板卡识别功能，板卡识别通过背板和主控板共同实现；主控板根据与其他板卡建立链接关系的先后顺序确定主备机；两系或多系的各主控板之间互相发送生命特征信号，表明各主控板的工作状态；当主控板发出生命特征信号时表明其工作状态正常，否则工作状态异常。本发明的技术优势：基于板卡识别的方式，根据建立通信链接的先后顺序确定主备机，并且主备机间增加生命特征信号用于判断主备机的工作状态，提高主备识别的有效性。

Description

一种冗余系统主备识别的方法
技术领域
本发明涉及一种基于安全计算机平台的双机冗余系统主备识别的方法。
背景技术
目前列控车载设备均有双机或多机主备机冗余的功能，如图1所示，主机和备机通过争权的方式获得主控权。现有列控车载设备主备识别功能存在如下不足：
主机和备机通过电子元器件互锁或通信先后顺序实现争权，争权成功后主备机间无法确定对方是否正常，导致系统出现两个或多个主机同时获得主控权对外输出(双主或多主)导致输出冲突使外部执行机构执行混乱、两个或多个主机均无主控权停止对外输出(双备或多备)导致无输出使外部执行机构工作状态未知的情况，无论是双主或多主、双备或多备，均有安全隐患。
发明内容
本发明主要在现有列控车载设备功能的基础上改进主备识别的方法，
本发明提供一种冗余系统主备识别的方法，其特征在于，列控车载设备两系或多系完全独立，所有板卡插在主机机箱的同一块背板的不同插槽上，并通过总线进行通信；
主控板具有板卡识别功能，所述板卡识别通过背板和主控板共同实现；
所述主控板根据与其他板卡建立链接关系的先后顺序确定主备机；
两系或多系的各所述主控板之间互相发送生命特征信号，表明各主控板的工作状态；当该主控板发出生命特征信号时表明其工作状态正常，否则工作状态异常。
本发明的技术优势：基于板卡识别的方式，根据建立通信链接的先后顺序确定主备机，并且主备机间增加生命特征信号用于判断主备机的工作状态，提高主备识别的有效性。
附图说明
图1为现有的冗余系统结构示意图；
图2为本发明主备识别方案的原理示意图(以两系为例)；
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应该指出的是，对本领域的普通技术人员来讲，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
本发明的主备识别方案如图2(以两系为例，不限于两系)，其中，主控板具有板卡识别功能，板卡识别指板卡上电初始化成功后能使主控CPU识别到所在板卡的位置及序列号；主控板根据与其他板卡建立链接关系的先后顺序确定主备机(即A系/B系)；主控板之间互相发送生命特征信号，表明主控板的工作状态，当主控板发出生命特征信号时表明工作状态正常，否则工作状态异常。
本发明的主备识别方案：优选地，通过主控板与其他板卡建立链接的先后顺序(先建链的为主)、板卡ID(板卡序列号)、及在机箱中插槽的位置识别主备，通过建立链接的先后顺序确定主备机，通过板卡位置识别和板卡ID确定板卡的唯一性；或者，通过与其他板卡建立链接的先后顺序及板卡位置识别主备，通过板卡位置识别确定板卡的唯一性；或者，仅通过板卡在机箱中插槽的位置识别主备，即上电初始化时主控板通过在插槽上硬件的设置固定某个位置为主机，另一个位置为备机，在程序中默认读取到某个插槽的主控板为主机，另一个插槽的主控板为备机，该方式与主控板与其他板卡的建立链接顺序无关。
下面以实施例的形式具体描述本申请的方案。
实施例一：主备识别
1)列控车载设备两系或多系完全独立，所有板卡插在主机机箱的同一块背板的不同插槽上，通过总线进行通信；
2)上电初始化时，主控板根据背板设置读取在机箱中位置信息，同时主控板根据板卡上位置识别模块读取板卡序列号，主控板依据板卡位置及板卡序列号确定A系或B系；板卡识别通过背板和主控板共同实现；
3)主控板和其他板卡建立通信链接；
4)主控板之间通过总线获取建立链接的先后关系，根据板卡位置及板卡序列号对主备机进行定位，确定主备机。
实施例二：工作状态冗余判断
1)确定主备机后的主控板通过端口输出生命特征信号和工作状态信息，生命特征信号和工作状态信息为冗余关系，避免其中一个信号因线路故障或干扰引起信息中断导致误判引起频繁切换主备机；
2)生命特征信号和工作状态信息包括但不限于；通过GPIO(General-purposeinput/output)发送一定频率的方波或通过串口(包括但不限于SCI,CAN)发送正常工作信息帧；
3)主机实时发送生命特征信号，同时实时接收备机发送的生命特征信号；
4)主机实时通过总线发送工作状态，同时实时接收备机发送的工作状态；
5)生命特征信号和工作状态信息有一个正常时，则证明主机或备机工作正常；
6)当备机正常且可收到主机发送的生命特征信号或工作状态任一信号时，备机不升级为主机；
7)当备机正常且同时未收到主机发送的生命特征信号和总线工作状态时，备机升级为主机。
综上，本申请的列控车载设备具备如下技术功能效果：
1.实现板卡识别功能；
2.实现板卡工作状态冗余判断。
以上所述仅为本发明方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种冗余系统主备识别的方法，基于安全计算机平台的列控车载设备两系或多系完全独立，所有板卡插在主机机箱的同一块背板的不同插槽上，并通过总线进行通信；主控板具有板卡识别功能，所述板卡识别通过背板和主控板共同实现；其特征在于，
所述主控板根据与其他板卡建立链接关系的先后顺序确定主备机；
两系或多系的各所述主控板之间互相发送生命特征信号，表明各主控板的工作状态；当该主控板发出生命特征信号时表明其工作状态正常，否则工作状态异常；
确定主备机后，主机实时发送生命特征信号，同时实时接收备机发送的生命特征信号；
主机实时通过所述总线发送工作状态，同时实时接收备机发送的工作状态；
生命特征信号和所述工作状态有一个正常时，则证明主机或备机工作正常。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上电初始化时，主控板根据背板设置读取在机箱中位置信息，同时主控板根据各板卡上的位置识别模块读取板卡序列号，主控板依据板卡位置及所述板卡序列号确定A系或B系。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，主控板和其他板卡建立通信链接；
各主控板之间通过总线获取建立链接的先后关系，根据板卡位置及所述板卡序列号对主备机进行定位，确定主备机。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，替代地，通过与其他板卡建立链接的先后顺序及板卡位置识别主备，通过板卡位置识别确定板卡的唯一性。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，确定主备机后的所述主控板通过端口输出生命特征信号和工作状态信息，生命特征信号和工作状态信息为冗余关系，避免其中一个信号因线路故障或干扰引起信息中断导致误判引起频繁切换主备机。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当备机正常且可收到主机发送的生命特征信号或工作状态任一信号时，备机不升级为主机；
当备机正常且同时未收到主机发送的生命特征信号和通过所述总线发送的工作状态时，备机升级为主机。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，替代地，仅通过板卡在机箱中插槽的位置识别主备，即上电初始化时主控板通过在插槽上硬件的设置固定某个位置为主机，另一个位置为备机，在程序中默认读取到某个插槽的主控板为主机，另一个插槽的主控板为备机。
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