[发明专利]大型运动会开闭幕式地面设备控制系统的冗余备份控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种冗余备份技术，特别涉及一种大型运动会开闭幕式地面 设备控制系统的冗余备份控制系统。

背景技术

传统的机械设备控制系统的冗余备份技术一般采用关键核心部件的备 份，如CPU、部分执行元件。在重要场合往往加上手动装置作为备份手段。

对于大型运动会，特别是奥运会的开闭幕式这样的全世界瞩目的重要场 所，由于不能采用手段备份，因此需要采用一种完全自动化的绝对可靠的 冗余备份控制系统，以确保开闭幕式的成功。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合于大型运动会开闭幕式地面设备的冗余 备份控制系统，以便在没有手动备份的情况下，确保控制系统进行可靠的 控制。

根据本发明的第一方面，本发明的冗余备份控制系统包括管理级设备、 过程级设备和现场级设备，所述管理级设备经由所述过程级设备向现场级 设备发送指令，以及所述现场级设备经由过程级设备向所述管理级设备发 送现场级设备从现场采集的现场信息；其中所述管理级设备、过程级设备 和现场级设备均为冗余配置。

根据本发明的第二方面，本发明的冗余备份控制系统，包括管理级设 备、过程级设备和现场级设备，所述管理级设备经由所述过程级设备向现 场级设备发送指令，以及所述现场级设备经由过程级设备向所述管理级设 备发送现场级设备从现场采集的现场信息；

其中所述管理级设备具有对整个系统进行控制、操作和检测的控制台 和备用控制台；

其中所述过程级设备具有控制单元和备用控制单元，用于分别接收所 述控制台或备用控制台的指令，并将其发送给现场级设备；

其中所述现场级设备具有现场装置和备用现场装置，用于根据来自所 述控制单元或备用控制单元的指令执行相应操作。

根据本发明第三方面，本发明的冗余备份控制系统包括管理级设备、 过程级设备和多个现场级设备，所述管理级设备经由所述过程级设备向多 个现场级设备发送指令，以及所述多个现场级设备经由过程级设备向所述 管理级设备发送现场级设备从现场采集的现场信息；

其中所述管理级设备具有对整个系统进行控制、操作和检测的控制台 和备用控制台；

其中所述过程级设备具有控制单元和备用控制单元，用于分别接收所 述控制台或备用控制台的指令，并将其发送给多个现场级设备；

其中所述多个现场级设备的每一个具有现场装置和备用现场装置，用 于根据来自所述控制单元或备用控制单元的指令执行相应操作。

其中所述控制单元和备用控制单元采用主从热备工作方式，其中当控 制单元和备用控制单元之一作为机处于工作状态时，另一个则作为从机运 行在开机诊断状态并与主机实时同步，以使控制单元和备用控制单元的数 据保持一致。

其中当所述控制单元工作时，通过与其连接的中继器分别与控制台和 备用控制台进行双向信号传输；以及当所述备用控制单元单元工作时，通 过与其连接的另一个中继器分别与控制台和备用控制台进行双向信号传 输。

其中所述现场装置包括：连接所述控制单元或备用控制单元的用于控 制定速设备的现场控制器；根据来自所述控制单元或备用控制单元的指令 控制调速设备的变频器；以及连接所述变频器输出的调速设备。

其中所述备用现场装置包括：连接所述控制单元或备用控制单元的用 于控制定速设备的备用现场控制器；和根据来自所述控制单元或备用控制 单元的指令控制调速设备的备用变频器；以及连接所述备用变频器输出的 备用调速设备。

其中所述过程级的控制单元和备用控制单元的数据传输线分别通过一 个链接模块接入变频器总线，再经由所述变频器总线连接所述变频器和备 用变频器。

其中所述控制单元和备用控制单元分别为可编程逻辑控制器。

其中控制单元和备用控制单元通过光纤进行实时同步。

本发明的上述冗余备份控制系统已经成功地应用于北京奥运会，由于管 理级设备、过程级设备和现场级设备均进行完全冗余备份，因此在任何环 节的故障情况下，系统可以在2秒钟内启动备份系统，保证了开闭幕式的 演出成功。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的大型运动会开闭幕式地面设备控制系统的冗余备份控 制系统的配置图；