[发明专利]一种安全计算机平台双机热备切换与故障检测系统及方法

说明书

本发明涉及一种安全计算机平台双机热备切换与故障检测系统及方法，包括第一主机和第二主机，所述第一主机内设有第一主备系识别单元、第一继电器、第一故障安全单元，所述第二主机内设有第二主备系识别单元、第二继电器及第二故障安全单元；所述第一主机通过系间同步单元与第二主机进行数据交换。本发明采用安全继电器进行互锁，两系主机形成互斥的关系，有且只会有一系成为主系主机；且两系主机同时检测两个安全继电器的状态，保证了检测结果的可靠性，避免了单系检测的故障，使得两系可以在同一时间判定自身和对方系的工作状态，极大地提高了系统的安全性和可用性。

技术领域

本发明涉及轨道交通信号控制领域，具体涉及一种安全计算机平台双机热备切换与故障检测系统及方法。

背景技术

目前，国内外普遍采用具有特定冗余架构的安全计算机平台系统来实现对轨道交通信号、车载设备以及其他相关信号设备的控制。而基于安全性、可靠性和可维护性等方面的考虑，在进行安全计算机平台系统设计时，很多产品都采用双机热备的设计方案。系统由两套完全相同的安全控制系统构成，其中主系执行控制功能，备系在保证与主系同步的前提下作为热备系统，保证在单系出现故障的情况下，通过主备系切换能够完成正常的信号控制的过程。

现有的双机热备系统的切换、检测方法和输出一般都采用单纯的总线比较或者通过一种主备系判决模块来实现双机热备系统的主备系切换。但是在故障条件下，上述两种切换、检测方法很难可靠的保证系统输出命令的唯一性和安全性，也就是说，出现“双主”或者备系输出的概率较大，故而很难满足双机热备系统切换的安全性需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全计算机平台双机热备切换与故障检测系统及方法，以解决现有的安全计算机平台双机热备系统切换和检测方法安全性低的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种安全计算机平台双机热备切换与故障检测系统，包括第一主机和第二主机，所述第一主机内设有第一主备系识别单元、第一继电器、第一故障安全单元，所述第二主机内设有第二主备系识别单元、第二继电器及第二故障安全单元；

所述第一主机通过系间同步单元与第二主机进行数据交换；

所述第一主备识别单元和第二主备系识别单元，用于监控第一继电器和第二继电器的触点状态，通过触点状态判断第一主机和第二主机的工作状态；

所述第一故障安全单元和第二故障安全单元，用于根据第一主机、第二主机的工作状态，控制第一继电器、第二继电器与电源的连接。

进一步的，所述第一主机通过手动切换单元与第二主机连接；所述手动切换单元，用于控制第一继电器、第二继电器与电源的连接切换，实现两个主机之间主系身份切换。

进一步的，所述系间同步单元采用以太网通信线、CAN总线或RS485。

进一步的，所述第一继电器的输出触点公共端通过第一开关与第一故障安全单元的输出端连接，第一继电器的线圈与第二继电器的常开触点连接，第一继电器的常开触点与第一主备系识别单元的检测端连接；所述第二继电器的输出触点公共端通过第二开关与第二故障安全单元的输出端连接，第二继电器的线圈与第一继电器的常闭触点电路，第二继电器的常开触点与第二主备系识别单元的检测端连接。

进一步的，所述手动切换单元采用转换开关。

进一步的，所述第一开关和第二开关采用光耦、MOS管、继电器或三极管，所述第一开关和第二开关的控制端分别与第一故障安全单元、第二故障安全单元的输出端连接。

一种安全计算机平台双机热备切换与故障检测方法，包括以下步骤：

第一主备识别单元和第二主备系识别单元监测第一继电器和第二继电器的触点状态，通过触点状态判断第一主机和第二主机的工作状态；