[发明专利]一种冗余系统接入单路总线的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及冗余系统接入总线的技术，尤其涉及冗余系统接入单路总线时解决地址冲突问题的方法和系统。

背景技术

当具有冗余硬件结构的系统作为MVB(多功能车辆总线，是一种电气结构与RS485总线类似的列车通信总线)从设备接入单路MVB总线时，需要解决其内部两单系设备的总线地址配置问题。一种做法是将两单系以独立节点形式串联接入总线拓扑，并为两单系设置不同的总线地址。此方法的缺点是系统对外呈现出两个不同的设备地址，即冗余结构对外不透明，增加了外部MVB设备的数据处理需求。

另外一种做法是为两单系配置相同的总线地址，使冗余系统对总线网络呈现为具有唯一地址的设备，这就需要解决两单系设备地址冲突的问题。

现有的解决MVB总线上设备地址冲突的技术主要针对两种场景。一种是MVB总线上有多个MVB主设备，每个主设备对应一个MVB网段，每个网段内又有多个MVB从设备；当这些MVB主设备在总线上相互切换时便引起相应的MVB从设备地址发生冲突，典型的应用场景包括列车网络的动态重联。这类地址冲突通常可以采用MVB主设备动态检测地址冲突、再重分配网段内MVB从设备地址的方法来解决。

另一种是MVB总线上只有一个MVB主设备(或者在一个MVB网段内)，不同MVB从设备间发生地址冲突，典型的应用场景包括冗余架构系统作为MVB从设备接入MVB总线。解决这类地址冲突的现有方案之一，是设计一个特殊的冗余架构，使主系和备系CPU采用同一功能模块实现对外总线通信。例如如图1所示的架构，此方法虽然可以避免主系和备系之间的地址冲突问题，但两系的功能不完全独立，而且实现起来需要将两系集成于同一设备中，在实际应用中缺乏兼容性。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种冗余系统接入单路总线的方法和系统，实现了冗余系统以唯一的设备地址接入单路总线的目标。

本发明的技术方案为：本发明公开了一种冗余系统接入单路总线的系统，包括主系设备和至少一备系设备，其中主系设备和所有的备系设备配置相同的总线地址且均包括处理模块、通信模块和开关电路，处理模块、通信模块和开关电路依次串联，开关电路串联在对外的单路总线接口上，当主系设备正常时主系设备中的开关电路闭合且所有备系电路中的开关电路断开，当主系设备发生故障时通过开关电路主动断开和单路总线的连接且其中一备系设备在检测到主系设备故障后通过开关电路闭合自动切换成主系设备的工作状态。

根据本发明的冗余系统接入单路总线的系统的一实施例，开关电路包括继电器电路。

根据本发明的冗余系统接入单路总线的系统的一实施例，单路总线是多功能车辆总线或者带有冗余线路的多功能车辆总线。

根据本发明的冗余系统接入单路总线的系统的一实施例，在主系设备和所有的备系设备中均带有设备自检功能，设备自检功能包括上电自检和周期性自检。

根据本发明的冗余系统接入单路总线的系统的一实施例，系统还包括一计算机程序，所述计算机程序执行后控制主系设备和所有的备系设备中执行如下的步骤：

在设备上电后默认的开关电路断开，进行上电自检，若上电自检不通过则设备宕机，若上电自检通过则继续执行后续步骤；

进行设备初始化，根据设备是否为主系设备分别执行不同的后续步骤；

若是主系设备，则控制设备的开关电路闭合使其以主系状态运行，并执行周期性自检，若自检不通过则控制设备的开关电路断开，设备宕机；

若是备系设备，则保持设备的开关电路断开使其以备系状态运行，并执行周期性自检，若自检不通过则设备宕机，若自检通过则需周期性检查主系设备是否发生故障，当主系设备发生故障后，备系设备控制开关电路闭合从而切换成主系状态运行，并持续执行周期性自检，若自检不通过则控制设备的开关电路断开，设备宕机。

本发明还公开了一种冗余系统接入单路总线的方法，在上述的冗余系统接入单路总线的系统的主系设备/备系设备上运行，所述方法包括：

在设备上电后默认的开关电路断开，进行上电自检，若上电自检不通过则设备宕机，若上电自检通过则继续执行后续步骤；

进行设备初始化，根据设备是否为主系设备分别执行不同的后续步骤；