[发明专利]具有数据同步和决策判断的冗余控制系统及方法

说明书

本发明公开了具有数据同步和决策判断的冗余控制系统及控制方法，包括两个控制器、外部双通信网络和第一双通信网络；两个控制器均具有数据处理单元和表决判断单元；数据处理单元用于接收并处理输入的两路数据并将处理后的数据通过第一双通信网络输入至另一控制器的数据处理单元，将处理后的数据输入至表决判断单元以及接收另一控制器的数据处理单元输入处理后的数据并将数据发送至表决判断单元；表决判断单元用于与另一控制器的表决判断单元对接收的数据进行表决判断，并将表决判断后的数据通过外部双通信网络输出。本系统可以实现内部实时数据同步，便规避了因网络故障或某一控制器故障切换所带来的一系列不稳定的问题，提高了控制系统的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及轨道交通控制技术领域，尤其是一种具有数据同步和决策判断的冗余控制系统及控制方法。

背景技术

目前国内轨道交通行业控制系统较多采用传统的并行双网架构或双网双控制器架构，即控制系统具有数据一致的两套通信网接收数据或控制系统有两套完全一致的控制单元同时连接至两套通信网络。双网架构在工作时通常在应用层对双网传输来的数据进行冗余处理，如默认情况下使用某一通信网，在使用的通信网出现异常时切换至另一网络进行数据处理，这种方式在应用层处理冗余数据方式效率低，同时在网络故障切换时，双网切换有延时，不能无缝切换使用，为安全稳定运行带来隐患。双网双控制器架构即在双网架构上的基础上发展而来，由两套完全一致的双网架构系统组成一套双网双控制器架构系统，此架构冗余控制器一般采用热备份模式，启动后静默运行，随时准备接管任务工作。相对双网架构而言优点在于若其中一套控制系统出现问题，能够有备份系统及时接管继续执行任务，保证系统在运行过程中的稳定性，但是缺点是成本较双网架构高，同时热冗余切换时也会带来不确定性。同时，无论是双网架构还是双网双控制器架构在工作时，数据处理与决策判断均在一个控制器内部完成，采用的数据来源均为双通信网中的某一网络，在某种层面上浪费了冗余通信网及冗余控制器的资源。

发明内容

本发明针对以上问题提出了一种具有数据同步和决策判断的冗余控制系统。

本发明采用的技术手段如下：

一种具有数据同步和决策判断的冗余控制系统，包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器和所述第二控制器通过外部双通信网络与外界进行数据传输；还包括用于所述第一控制器和所述第二控制器之间数据传输的第一双通信网络；

所述第一控制器包括第一数据处理单元和第一表决判断单元；

所述第一数据处理单元，用于接收并处理输入的两路数据并将处理后的两路数据通过第一双通信网络输入至第二数据处理单元，用于将处理后的两路数据输入至第一表决判断单元以及用于接收第二数据处理单元输入的处理后的两路数据并将所述两路数据发送至第一表决判断单元；

所述第一表决判断单元，用于与第二表决判断单元配合对接收的四路数据进行表决判断，并将表决判断后的数据通过外部双通信网络输出；

所述第二控制器包括第二数据处理单元和第二表决判断单元；

所述第二数据处理单元，用于接收并处理输入的两路数据并将处理后的两路数据通过第一双通信网络输入至第一数据处理单元，用于将处理后的两路数据输入至第二表决判断单元以及用于接收第一数据处理单元输入的处理后的两路数据并将所述两路数据发送至第二表决判断单元；

所述第二表决判断单元，用于与第一表决判断单元配合对接收的四路数据进行表决判断，并将表决判断后的数据通过外部双通信网络输出。

进一步地，当通信网络为点对点通信模式时，所述第一数据处理单元和所述第二数据处理单元中接收到数据的数据处理单元还用于将接收到的数据通过第一双通信网络发送至另一个数据处理单元。