CN112214317B - 支持多态的轨道交通综合监控系统车站辅节点及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种支持多态的车站辅节点，将系统中车站应用服务器分为车站主节点和车站辅节点两类，车站主节点地域上部署在控制中心地域，车站辅节点部署在车站地域，通过通信环网进行连接。车站辅节点可按照后备状态、执行状态和调试状态三种方式运行，分别满足不同应用场景。后备状态下，车站辅节点作为车站主节点的应用备机，提供备用服务；当云平台故障或者控制中心和车站通信故障情况下，车站辅节点自动切换至执行状态，本车站提供主用服务；当车站主节点未配置完成时，车站辅节点可运行调试状态，作为调试主机完成当前车站所有调试工作。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通综合监控系统技术领域，具体涉及一种支持多态的轨道交通综合监控系统车站辅节点实现方法。
背景技术
轨道交通综合监控系统（以下简称ISCS）是一种典型的工业控制分布式系统。它由控制中心及若干车站这种分布在不同地域上的节点构成，在控制中心运行两台冗余实时节点承载控制中心业务（以下简称ISCS中心节点），在每个车站运行两台冗余实时节点承载当前车站业务（以下简称ISCS车站节点）。
随着城轨云在轨道交通行业的广泛应用，本着集约化的要求，在控制中心地域搭建云平台构建数据中心，集中部署ISCS中心节点和所有车站的ISCS车站节点，车站不保留ISCS车站节点，所有业务集中在控制中心地域集中处理。
在此云架构下，当控制中心与车站通信故障或者云平台故障情况下，由于车站地域无ISCS车站节点，ISCS无法实现监控；另外由于ISCS车站节点运行在控制中心云平台，而云平台的建设远远滞后与车站建设，造成无ISCS车站节点可用，前期调试无法进行。
现有技术中，在车站地域保留1台ISCS车站节点（一般情况下从节约成本的角度采用虚拟化的方式或者使用PC工作站替代），能够满足控制中心与车站通信故障或者云平台故障和调试的需求，但是由于车站地域的ISCS车站节点与控制中心云平台中的ISCS车站节点之间无本质区别，正常运行情况下，车站地域的ISCS车站节点可能会运行主用服务，由于此机器性能较差（一般是控制中心地域ISCS车站实时节点资源的一半甚至更少），无法长时间运行满足业务需求；另外由于调试状态与正常运行差异较大，需要手动修改配置才能转换生效，并且调试状态下的模型数据需要手动同步至控制中心地域的ISCS车站节点，工作繁琐、量大，存在较大的出错概率，造成数据不一致的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种支持多态的轨道交通综合监控系统车站辅节点实现方法，车站辅节点能够在后备状态、执行状态和调试状态运行方式之间自由切换，满足三种不同需求场景。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种支持多态的轨道交通综合监控系统车站辅节点实现方法，其特征是，包括：
部署在车站地域的车站辅节点包括后备状态、执行状态和调试状态三种运行状态，其中：
后备状态：车站辅节点作为车站主节点的应用备机，提供应用备用服务；
执行状态：车站辅节点作为应用主机，给车站提供应用主用服务；
调试状态：车站辅节点作为调试主机完成车站所有调试工作；
车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换。
进一步的，车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点由后备状态转换为执行状态：
车站辅节点在后备状态下运行时，当云平台故障或者控制中心和车站通信故障情况下，车站辅节点与车站主节点之间通信不可达，车站辅节点自动切换至执行状态，执行状态下所有历史数据均保存在车站辅节点本地数据库中。
进一步的，车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点由执行状态恢复为后备状态：
车站辅节点在执行状态下运行时，当控制中心和车站通信恢复情况下，车站辅节点恢复与车站主节点通信，但车站辅节点仍然保持作为应用主机提供应用主用服务；只有通过人工确认车站辅节点需要从执行状态恢复成后备状态后，此时车站辅节点才能恢复成后备状态，此时车站辅节点切换成应用备机，提供应用备用服务；而车站主节点升为应用主机，提供应用主用服务；此时车站辅节点在执行状态下存储的历史数据自动同步至车站主节点。
进一步的，车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点运行调试状态：
车站辅节点启动调试状态，判断控制中心当前车站主节点和控制中心主节点是否在线，若在线，不允许启动调试状态；若检测以上节点均不在线，启动调试状态；当运行调试状态时，录制模型数据，存入车站辅节点数据库。
进一步的，车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点从调试状态切换至后备状态：
当车站辅节点与控制中心的当前车站主节点通信可达时，车站辅节点收到到车站主节点的通信报文，车站辅节点自动切换至后备状态，此时将车站辅节点在调试状态下存储的模型数据自动同步至车站主节点。
进一步的，车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点从调试状态切换至执行状态：
当车站辅节点在调试状态下运行时，手动设置切换成执行状态；只有当车站辅节点与控制中心的当前车站主节点通信可达时，车站辅节点将调试状态下存储的模型数据自动同步至车站主节点。
进一步的，车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点从执行状态切换至调试状态：
当车站辅节点在执行状态下运行时，如果此时与控制中心的当前车站主节点通信不可达时，手动设置切换成调试状态；否则不能切换成调试状态。
相应的，本发明还提供了一种支持多态的轨道交通综合监控系统车站辅节点，其特征是，包括：
车站辅节点构建模块，用于构建部署在车站地域的车站辅节点，包括后备状态、执行状态和调试状态三种运行状态，其中：
后备状态：车站辅节点作为车站主节点的应用备机，提供应用备用服务；
执行状态：车站辅节点作为应用主机，给车站提供应用主用服务；
调试状态：车站辅节点作为调试主机完成车站所有调试工作；
车站辅节点状态切换模块，用于车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：车站辅节点由于不长时间运行成主用状态，资源实际消耗不高，从节省投资角度，可按照控制中心地域ISCS车站节点资源的一半的标准进行配置，并可运行在云平台虚拟化环境或者PC工作站中，解决了车站辅节点在资源分配少并且是虚拟化的情况下可以正常运行；车站辅节点除了能够充当车站主节点的后备，而且可以自动切换成调试状态或者执行状态完成调试功能和车站辅节点降级功能，全部过程不需要手动修改配置才能转换生效，全部自动化过程，提高效率的同时也提高了可靠性；另外调试状态的下的模型数据自动同步至控制中心地域的ISCS车站节点，保证数据的一致性。
附图说明
图1为车站辅节点状态转换图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明中设计一种特殊的ISCS车站节点，此节点跟控制中心地域的ISCS车站节点业务逻辑不完全一致，此节点可运行多种状态：后备状态运行、执行状态运行和调试状态运行，并能够自由切换，满足后备状态运行、执行状态运行和调试状态运行三种不同需求场景。
此节点由于不长时间运行成主用状态，资源实际消耗不高，从节省投资角度，可按照控制中心地域ISCS车站节点资源的一半的标准进行配置，并可运行在云平台虚拟化环境或者PC工作站中，所以称之为车站辅节点。
本发明的技术构思为：保留在车站地域的ISCS车站节点（以下称车站辅节点）在资源分配少并且是虚拟化的情况下（一般是控制中心地域ISCS车站节点（以下称车站主节点）资源的一半甚至更少），需要能够正常运行应用备机，提供备用服务。只有当云平台故障或者控制中心和车站通信故障情况下，才能自动切换成应用主机，提供主用服务；当故障恢复后，经人工确认后可自动同步故障期间历史数据至车站主节点，保证历史数据的完整性。当车站主节点未配置完成时（云平台未配置完成或者通信骨干网未施工完成），车站辅节点可运行调试状态，完成车站调试功能，当车站主节点可用时，由车站辅节点自动同步调试阶段模型数据至车站主节点，保证系统模型数据的一致性。
实施例1
本发明的一种支持多态的轨道交通综合监控系统车站辅节点的实现方法，该方法包括：
系统中车站应用服务器分为车站主节点和车站辅节点两类，车站主节点地域上部署在控制中心地域，车站辅节点部署在车站地域，通过通信环网进行连接。
车站辅节点可按照后备状态、执行状态和调试状态三种方式运行，分别满足不同应用场景。
后备状态：车站辅节点作为车站主节点的应用备机，提供应用备用服务；
执行状态：车站辅节点作为应用主机，给本车站提供应用主用服务；
调试状态：车站辅节点作为调试主机完成当前车站所有调试工作。
车站辅节点的状态转换过程详细可见图1，说明本发明车站辅节点支持多种状态、并且可在不同状态间进行自由转换的具体应用。
1. 车站辅节点由后备状态转换为执行状态
（1）后备状态下，车站辅节点实时与车站主节点进行通信，与车站主节点形成主备冗余，作为应用备机提供应用备用服务；
（2）当云平台故障或者控制中心和车站通信故障情况下，车站辅节点与车站主节点之间通信不可达（车站辅节点收不到车站主节点通信报文），车站辅节点自动切换成执行状态，此时车站辅节点升级为应用主机，提供应用主用服务，执行状态下所有历史数据均保存在车站辅节点本地数据库中。
2. 车站辅节点由执行状态恢复为后备状态
车站辅节点在执行状态下运行，当控制中心和车站通信恢复情况下，车站辅节点恢复与车站主节点通信，但车站辅节点仍然保持作为应用主机提供应用主用服务。只有通过人工确认车站辅节点需要从执行状态恢复成后备状态后，此时车站辅节点才能恢复成后备状态，此时车站辅节点切换成应用备机，提供应用备用服务；而车站主节点升为应用主机，提供应用主用服务。此时车站辅节点在执行状态下存储的历史数据自动同步至车站主节点。
3. 车站辅节点运行调试状态
（1）当车站主节点未配置完成时（云平台未配置完成或者通信骨干网未施工完成）时候，车站辅节点启动调试状态，判断控制中心当前车站主节点和控制中心主节点是否在线，若在线，不允许启动调试状态；
（2）若检测以上节点均不在线，可启动调试状态；当运行调试状态时，可录制模型数据，存入车站辅节点数据库。
4. 车站辅节点从调试状态切换至后备状态
当车站辅节点与控制中心的当前车站主节点通信可达时，车站辅节点收到到车站主节点的通信报文（心跳报文），车站辅节点自动切换至后备状态，此时将车站辅节点在调试状态下存储的模型数据自动同步至车站主节点。
5. 车站辅节点从调试状态切换至执行状态
当车站辅节点在调试状态下运行时，可手动设置切换成执行状态。只有当车站辅节点与控制中心的当前车站主节点通信可达时，车站辅节点才将调试状态下存储的模型数据自动同步至车站主节点。
6. 车站辅节点从执行状态切换至调试状态
当车站辅节点在执行状态下运行时，如果此时与控制中心的当前车站主节点通信不可达时，可手动设置切换成调试状态；否则不能切换成调试状态。
本发明车站辅节点可按照后备状态、执行状态和调试状态三种方式运行，分别满足不同应用场景。
实施例2
相应的，本发明还提供了一种支持多态的轨道交通综合监控系统车站辅节点，包括：
车站辅节点构建模块，用于构建部署在车站地域的车站辅节点，包括后备状态、执行状态和调试状态三种运行状态，其中：
后备状态：车站辅节点作为车站主节点的应用备机，提供应用备用服务；
执行状态：车站辅节点作为应用主机，给车站提供应用主用服务；
调试状态：车站辅节点作为调试主机完成车站所有调试工作；
车站辅节点状态切换模块，用于车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换。
本发明车站辅节点的各模块具体实现方法，参见实施例1的具体过程。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种支持多态的轨道交通综合监控系统车站辅节点实现方法，其特征是，包括：
部署在车站地域的车站辅节点包括后备状态、执行状态和调试状态三种运行状态，其中：
后备状态：车站辅节点作为车站主节点的应用备机，提供应用备用服务；
执行状态：车站辅节点作为应用主机，给车站提供应用主用服务；
调试状态：车站辅节点作为调试主机完成车站所有调试工作；
车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换；
车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点由后备状态转换为执行状态：
车站辅节点在后备状态下运行时，当云平台故障或者控制中心和车站通信故障情况下，车站辅节点与车站主节点之间通信不可达，车站辅节点自动切换至执行状态，执行状态下所有历史数据均保存在车站辅节点本地数据库中；
车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点由执行状态恢复为后备状态：
车站辅节点在执行状态下运行时，当控制中心和车站通信恢复情况下，车站辅节点恢复与车站主节点通信，但车站辅节点仍然保持作为应用主机提供应用主用服务；只有通过人工确认车站辅节点需要从执行状态恢复成后备状态后，此时车站辅节点才能恢复成后备状态，此时车站辅节点切换成应用备机，提供应用备用服务；而车站主节点升为应用主机，提供应用主用服务；此时车站辅节点在执行状态下存储的历史数据自动同步至车站主节点；
车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点运行调试状态：
车站辅节点启动调试状态，判断控制中心当前车站主节点和控制中心主节点是否在线，若在线，不允许启动调试状态；若检测以上节点均不在线，启动调试状态；当运行调试状态时，录制模型数据，存入车站辅节点数据库。
2.根据权利要求1所述的一种支持多态的轨道交通综合监控系统车站辅节点实现方法，其特征是，车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点从调试状态切换至后备状态：
当车站辅节点与控制中心的当前车站主节点通信可达时，车站辅节点收到车站主节点的通信报文，车站辅节点自动切换至后备状态，此时将车站辅节点在调试状态下存储的模型数据自动同步至车站主节点。
3.根据权利要求2所述的一种支持多态的轨道交通综合监控系统车站辅节点实现方法，其特征是，车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点从调试状态切换至执行状态：
当车站辅节点在调试状态下运行时，手动设置切换成执行状态；只有当车站辅节点与控制中心的当前车站主节点通信可达时，车站辅节点将调试状态下存储的模型数据自动同步至车站主节点。
4.根据权利要求3所述的一种支持多态的轨道交通综合监控系统车站辅节点实现方法，其特征是，车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点从执行状态切换至调试状态：
当车站辅节点在执行状态下运行时，如果此时与控制中心的当前车站主节点通信不可达时，手动设置切换成调试状态；否则不能切换成调试状态。
5.一种支持多态的轨道交通综合监控系统车站辅节点，其特征是，包括：
车站辅节点构建模块，用于构建部署在车站地域的车站辅节点，包括后备状态、执行状态和调试状态三种运行状态，其中：
后备状态：车站辅节点作为车站主节点的应用备机，提供应用备用服务；
执行状态：车站辅节点作为应用主机，给车站提供应用主用服务；
调试状态：车站辅节点作为调试主机完成车站所有调试工作；
车站辅节点状态切换模块，用于车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换；
车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点由后备状态转换为执行状态：
车站辅节点在后备状态下运行时，当云平台故障或者控制中心和车站通信故障情况下，车站辅节点与车站主节点之间通信不可达，车站辅节点自动切换至执行状态，执行状态下所有历史数据均保存在车站辅节点本地数据库中；
车站辅节点在后备状态、执行状态和调试状态三种状态之间自动切换，包括：
车站辅节点由执行状态恢复为后备状态：
车站辅节点在执行状态下运行时，当控制中心和车站通信恢复情况下，车站辅节点恢复与车站主节点通信，但车站辅节点仍然保持作为应用主机提供应用主用服务；只有通过人工确认车站辅节点需要从执行状态恢复成后备状态后，此时车站辅节点才能恢复成后备状态，此时车站辅节点切换成应用备机，提供应用备用服务；而车站主节点升为应用主机，提供应用主用服务；此时车站辅节点在执行状态下存储的历史数据自动同步至车站主节点；
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车站辅节点运行调试状态：
车站辅节点启动调试状态，判断控制中心当前车站主节点和控制中心主节点是否在线，若在线，不允许启动调试状态；若检测以上节点均不在线，启动调试状态；当运行调试状态时，录制模型数据，存入车站辅节点数据库。
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