[發明專利]用于智能電源配電裝置的雙余度控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201410703501.6
• 申請日: 2014-11-30
• 公開（公告）號: CN105717787A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 錢燕娟
• 申請（專利權）人: 上海航空電器有限公司
• 主分類號: G05B9/03
• 分類號: G05B9/03
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司 31128
• 代理人: 葉克英

技術領域

本發明是涉及智能電源配電管理設備，具體涉及一種用于智能電源配電裝置的雙余度控制系統及其控制方法，它是一種用于提高系統可靠性的容錯技術。

背景技術

在航空領域，余度技術已有了多年的研究歷史和廣泛的應用實例。余度設計的主要目的在于提高系統可用性，避免因單點故障而造成系統崩潰。通常來講，系統越龐大，其可用性就顯得越重要，然而，要在一個大系統里實現高可用度，是十分困難的。為解決這個難題，提高可用性，一般會對影響系統的關鍵部件或模塊采用余度管理。余度級別可以是元器件一級、功能模塊一級、系統一級，最常用的是功能模塊級的冗余和系統級冗余。在余度結構、余度數目相同的條件下，功能模塊級冗余的可靠度大于系統級冗余的可靠度。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于智能電源配電裝置的雙余度控制系統，提高系統的可靠性和容錯技術，達到安全可靠運行的目的。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種用于智能電源配電裝置的雙余度控制系統，其特征在于所述智能配電裝置由相互獨立的A平臺和B平臺組成，A平臺和B平臺同時啟動，運行同一進程,并通過自檢和互檢方式檢測故障，當兩平臺都無故障正常運行時,由A平臺負責輸出控制，B平臺不輸出，當其中一個平臺出現故障時，關閉故障平臺，正常平臺切換為單工運行，當雙平臺都出現故障時，則默認A平臺切換為單工運行，關閉默認從平臺。

所述A平臺包括第一CPU，與第一CPU連接的第一輸入系統和第一輸出系統，B平臺包括第二CPU，與第二CPU連接的第二輸入系統和第二輸出系統，第一CPU同時與A平臺內的第一仲裁模塊和B平臺內的第二仲裁模塊的第一控制端連接，第二CPU同時與A平臺內的第一仲裁模塊和B平臺內的第二仲裁模塊的第二控制端連接，第一仲裁模塊與第一切換模塊的使能端連接，由第一切換模塊控制第一輸出系統的輸出，第二仲裁模塊與第二切換模塊的使能端連接，由第二切換模塊控制第二輸出系統的輸出。

第一CPU和第一看門狗電路的定時喂狗端和復位端連接，第二CPU和第二看門狗電路的定時喂狗端和復位端連接，第一CPU的I/O中斷端還與第二看門狗電路的復位端連接，第二CPU的I/O中斷端與第一看門狗電路的復位端連接。

第一CPU和第二CPU之間通過一路交叉通道鏈路實現相互通信。

本發明的另一目的在于提供一種用于智能電源配電裝置的雙余度控制方法，提高系統的可靠性和容錯技術，達到安全可靠運行的目的。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下:一種用于智能電源配電裝置的雙余度控制方法，包括以下步驟：A、判斷A平臺是否有復位信號，如是則設定OEI為0，并進入C，如否則進入B；B、判斷B平臺是否有復位信號，如是則進入D，如否則結束；C、判斷A平臺是否自檢正常，如是則進入D，如否則報告自檢錯誤，然后進入D；D、設定OEI為1；E、判斷B平臺是否自檢正常，如是進入F，如否則報告自檢錯誤并進入G；F、判斷A平臺是否自檢正常，A平臺復位是否為1，如是則進入G，如否則進入J；G、設定OEI為0；H、判斷A平臺是否自檢正常，A平臺復位是否為1，如是則進入I，如否則進入J；I、監測A平臺工作狀態，并返回H；J、判斷B平臺是否自檢正常，B平臺復位是否為1，如是設定OEI為1，監測B平臺工作狀態，并返回F，如否則結束。

本發明的兩個平臺分別有輸入系統、CPU和輸出系統組成。輸入系統有隔離保護電路、BIT電路、輸入接口電路、看門狗電路組成；輸出系統由輸出接口電路、BIT電路、仲裁模塊和切換模塊組成。

A平臺和B平臺同時接收相同的輸入，輸入系統包括離散量、總線等，輸入端設置隔離保護，防止雙機對輸入信號的干擾；雙平臺通過IO口中斷方式相互監測對等機的看門狗復位信號；雙平臺間有1路交叉通道鏈路（CCDL）實現相互通信，輸出系統根據系統重構邏輯，只有一個平臺的輸出接口可導通外部負載或接口；通過仲裁模塊與切換模塊實現故障機隔離和雙機切換；仲裁模塊由雙CPU共同控制，互斥方式輸出，一個輸出1，則另一個輸出0，或反之。ACPU可使能A平臺的輸出，同時關閉B平臺的輸出；BCPU可使能B平臺的輸出，同時關閉A平臺的輸出；各輸入輸出接口具有完整的BIT電路，用于在線檢測是否有輸入輸出通道故障；每個平臺可單機獨立運行，也可采用雙機互監控、互熱備份模式同步運行；雙平臺具有完全相同的接口。如果是相似雙余度系統，可設計成完全相同、可互換的軟硬件。