[發明專利]支持容錯的熱備同步方法

有效

• 申請號: 201010135682.9
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN101815009A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 束元;蔡李峰;朱騫
• 申請（專利權）人: 南京恩瑞特實業有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L1/22;H04L29/06;H04L7/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;瞿網蘭

技術領域

本發明涉及一種自動控制方法，尤其是一種多設備同步控制技術，具體地說是一種軌道交通設備中常用的通過增加對無關的熱備同步信號進行表決的機制以達到對同步源信號容錯目的的支持容錯的熱備同步方法。

背景技術

眾所周知，在自動控制領域，一些系統要求多個設備同步工作，并對同步機制有很高的可靠性和可維護性要求。因此發展出多種同步機制：單個信號源同步，逐級鎖相傳遞信號同步，相互鎖相的熱備同步信號源等。但對于涉及人身安全的控制系統要求更加嚴格，除了以上要求外還要求高安全性和單點故障的容錯性。單個信號源同步機制中發生信號源故障將直接導致系統不能正常工作；使用菊花鏈逐級鎖相傳遞同步信號的機制在被同步設備間產生依賴關系降低了可靠性和可用性；相互關聯的熱備同步信號發生設備的同步信號會傳遞共模故障，極大降低了系統的檢錯能力。因此主、備的同步信號源需要盡量的無關性，但無關性帶來的同步信號的相位差以及對主、備同步信號源故障的容錯是需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有的熱備同步方法存在的檢錯能力低的問題，提供一種支持容錯的熱備同步方法，它能夠發現無關的主、備信號源產生的錯誤，并在單一錯誤發生后能夠持續工作，具有很好的容錯性和可用性，并且無關的熱備同步信號發生設備帶來更高的可靠性和可維護性。

本發明的技術方案是：

一種支持容錯的熱備同步方法，其特征是它包括以下步驟：

首先，選擇無關的熱備同步信號發生設備，該設備應滿足以下條件：

(1)主、備兩臺同步信號發生設備，物理上分開，尤其是供電、接地也要隔離；

(2)主、備同步信號發生設備發出的同步信號同步時間間隔一致，誤差精度相同；

(3)主、備同步信號發生設備發出的同步信號間的相位差范圍最大值可確定；

其次，采用單向的同步信號通道，并使同步信號發生設備和被同步設備之間的信號通道是從發生設備到被同步設備單方向的，即在同步信號發生設備上只有該通道的輸出端口，被同步設備只有該通道的輸入端口；并且主、備同步信號通道物理上分開；

最后，使被同步設備進行檢錯和切換，使被同步設備得到本地時鐘支持，本地時鐘精度需高于同步信號誤差精度，應按以下步驟進行：

(1)主同步信號計數步驟：主同步信號到來時本地時鐘開始計數；主同步信號再次到來時記錄本地時鐘計數值并清零后重新開始計數；

(2)備同步信號計數步驟：備同步信號到來時本地時鐘開始計數；備同步信號再次到來時記錄本地時鐘計數值并清零后重新開始計數；

(3)分析和切換步驟：設定同步錯誤容忍閾值，在每個同步周期對主備兩個信號的時鐘計數值進行分析：當主同步信號計數值過大或過小并超過錯誤容忍閾值，同時備同步信號計數值正常，分析結果是主同步信號發生設備或信號通道故障，設備切換到備同步信號繼續工作，告警提示檢修主同步信號發生設備和信號通道；當備同步信號計數值過大或過小并超過錯誤容忍閾值，同時主同步信號計數值正常，分析結果是備同步信號發生設備或信號通道故障，設備繼續工作但工作狀態是單同步信號狀態(即再發生主同步信號故障時不能切換到被同步信號而需進入異常處理)，告警提示檢修備同步信號發生設備和信號通道；當主、備同步信號計數值均過大或過小并超過錯誤容忍閾值，分析結果是本被同步設備本地時鐘故障或主、備同步信號均失效(主、備同步信號同時失效是小概率事件)，本被同步設備進入異常處理，并告警檢修。

本發明的有益效果：

1.熱備的同步信號發生設備增強了系統的可靠性；

2.可單獨更換的同步信號發生設備提高了系統的可維護性；

3.單向的同步通道防止被同步設備的故障引發同步信號發生設備錯誤，進而導致全系統失效。因此提高了同步信號發生設備的免疫能力；

4.被同步設備可單容錯的機制提高了系統的可用性。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的說明。

一種支持容錯的熱備同步方法，它包括選擇無關的熱備同步信號發生設備，采用單向的同步信號通道和使被同步設備具有的檢錯和切換功能。

無關的熱備同步信號發生設備包含以下內容：

(1)主、備兩臺同步信號發生設備，物理上分開，建議供電、接地也要隔離；

(2)主、備同步信號發生設備發出的同步信號同步時間間隔一致，誤差精度相同；

(3)主、備同步信號發生設備發出的同步信號間的相位差范圍最大值可確定；