[發明專利]一種高鐵列控安全計算機的架構以及主備切換方法

在審

• 申請號: 201711339969.1
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108170120A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 許斌斌;顏紀迅;佘剛;牛萌;宋陽
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 俞曉祥

本發明屬于高鐵列控技術，具體涉及一種高鐵列控安全計算機的架構以及主備切換方法。現有的安全計算機采用簡單的主備系架構，在單系內數據沒有進行交叉比較，安全性低，而且安全計算機采用不同的中斷源，同步性差。本發明采用2×2的架構設計，分為組成相同的主系和備系，核心控制單元VCU、無線控制單元RTU和安全列車接口單元TIU包括X支路和Y支路，X支路與Y支路的數據相同、且同步相互可見。實現了高鐵列控計算機平臺的主備系切換，提高了高鐵列控系統的安全性。

技術領域

本發明屬于高鐵列控技術，具體涉及一種高鐵列控安全計算機的架構以及主備切換方法。

背景技術

高鐵列控系統主要完成高鐵車載邏輯控制、速度監控、測速測距系統、系統平臺管理功能等功能。高鐵列控安全計算機是列控系統的控制核心，現有的安全計算機采用簡單的主備系架構，在單系內數據沒有進行交叉比較，安全性低，而且安全計算機采用不同的中斷源，同步性差。

發明內容

本發明要解決的技術問題：提供一種高鐵列控安全計算機的架構以及主備切換方法，安全計算機主備系的切換由安全計算機平臺來實現。

本發明的高鐵列控安全計算機的架構，采用2×2的架構設計，分為組成相同的主系和備系，均包括通信接口單元MBI、核心控制單元VCU、無線控制單元RTU和安全列車接口單元TIU，并共用診斷記錄單元MTN，其中所述核心控制單元VCU、無線控制單元RTU和安全列車接口單元TIU包括X支路和Y支路，X支路與Y支路的數據相同、且同步相互可見。

采用659總線，為安全計算機提供統一中斷源以及通信狀態監控標識。

中斷最小中斷間隔為10ms。

所述通信接口單元MBI實現與所有外部設備的通信；所述核心控制單元VCU負責實現車載邏輯控制、速度監控、測速測距系統、系統平臺管理功能；所述無線控制單元RTU實現車載無線電臺的通信、對車載無線電臺的管理、Subset－037協議實現及密鑰管理；所述安全列車接口單元TIU實現安全列車繼電器接口信號和非安全信號的輸入或輸出，以及速傳方波信號的采集輸入。

一種利用上述的高鐵列控安全計算機架構進行主備切換的方法，主、備兩系核心控制單元VCU查詢并比較所述X支路與Y支路的信號，將比較后信號值相同的數據對外輸出，主、備兩系核心控制單元VCU通過查詢總線上的發送狀態標識判斷是否正常，若異常則本系停止工作；通過主、備兩系核心控制單元VCU按周期檢查對系核心控制單元VCU發來的狀態信息，判斷是否有效，若無效則認為對系故障，本系進入控制，并控制對系停止工作。

本系核心控制單元VCU監控自己發送的狀態信息，如果連續3次發送失敗，那么本系異常。

所述狀態信息包括本地時間戳、命令和本系VCU運行狀態。

判斷對系發來的時間戳與本地時間戳絕對差值是否在10ms內，若連續3次超出則認為對系發來的狀態信息無效。

有益效果：本發明實現了高鐵列控計算機平臺的主備系切換，提高了高鐵列控系統的安全性。

附圖說明

圖1是本發明高鐵列控安全計算機的架構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明的高鐵列控安全計算機采用2×2的架構設計，分為組成相同的主系和備系，均包括通信接口單元MBI、核心控制單元VCU、無線控制單元RTU和安全列車接口單元TIU，其中：

通信接口單元MBI：實現所有外部通信接口，包括Profibus總線通信、MVB總線通信、RS422串口通信、CAN總線通信及以太網通信以及兩個無線電臺的物理層控制(包括AT指令的收發、控制模式及數據模式的切換操作等)。