[发明专利]一种双机热备ATO设备故障检测和切换系统

说明书

本发明公开了一种双机热备ATO设备故障检测和切换系统，包括主机和备机，所述主机和备机分别包含主控单元、输入单元、输出单元，所述主机和备机之间通过网络进行实时通信，通过心跳判断主备的状态，且备机每周期实现对主机数据的学习，所述主机和备机之间还通过硬线实现通信，主机工作时，输出有效信号，备机采集此信号，判断主机状态。本发明可实现主备较短时间内无缝切换，且不会出现双主情况。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别是一种双机热备ATO设备故障检测和切换系统。

背景技术

列车自动驾驶(ATO)是城市轨道交通地铁的车载信号设备，在列车自动防护系统(ATP)的防护下实现了移动授权等数据采集、目标曲线和控制指令计算、控制指令输出等安全自动驾驶，随着城市轨道交通的发展，对ATO设备的可靠性要求越来越高，单系ATO设备已经不能满足安全系数的提升，因此提出了具备冗余功能的ATO双机热备设计方案。

ATO需要实现高精度控车，需要与车载ATP(包括测速测距单元)之间具备精确同步，ATO主备切换需在较短时间内完成。

现有的双机热备技术方案中，多是在主备机之间进行心跳通信，通过软件对主备机进行热备检测和切换，当心跳错误时，可能出现双主状态，导致系统错误。

本发明引入硬线信号作为判断主机故障条件之一，避免双主出现。但硬线信号容易出现故障，导致采集为长高电平或低电平，造成判断错误。

备机检测主机故障时需无缝升主，因此需要主机和备机之间较好的同步。主机和备机同时接收ATP发送的同步脉冲信号实现同步。ATP同步脉冲存在毛刺或丢失情况，导致同步发生错误，切换时出现异常。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可实现主备较短时间内无缝切换，且不会出现双主情况的双机热备ATO设备故障检测和切换系统。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种双机热备ATO设备故障检测和切换系统，包括主机和备机，所述主机和备机分别包含主控单元、输入单元、输出单元，所述主机和备机之间通过网络进行实时通信，通过心跳判断主备的状态，且备机每周期实现对主机数据的学习，所述主机和备机之间还通过硬线实现通信，主机工作时，输出有效信号，备机采集此信号，判断主机状态。

所述主机和备机之间采用互锁电路，主机输出时备机不输出外部信号，所述主机输出信号采用动态脉冲信号，备机采集此信号，同时实时对脉冲信号进行合理性检测。

所述系统主机和备机之间通过读取输入板信息，判断默认主备状态，在输入单元中，通过选焊电阻，主控单元读取不同的输入信息，设置默认主备。

所述主机输出动态脉冲信号，并向备机发送网络心跳信号，所述备机未采集到心跳，则检查动态脉冲信号，若有脉冲状态信号，则视为主机和备机通信故障，备机不升主机，否则备机升主机。

所述ATO设备实时采集车载ATP采集的测速测距信息，根据当前列车速度、位置和目标位置进行高精度控车，所述车载ATP同时向主备ATO发送同步信号，实现与ATO和车载ATP的同步，以及主机和备机之间的同步。

所述ATO设备接收ATP同步信号，并对同步信号进行检测，判断有效性，避免毛刺信号或同步信号丢失。若为连续丢失信号，则判断同步信号故障，降为备机。

若ATP同步信号丢失，ATO生成同步信号，并向备机输出同步信号，所述主机和备机之间为输出互锁，此时仅主机向备机输出同步信号。

相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明可实现主备较短时间内无缝切换，且不会出现双主情况。

附图说明

图1为本发明备系通过网络和动态脉冲检测主系故障示意图。