[发明专利]一种基于多连接主备冗余的地铁综合监控系统同步通讯方法

摘要

本发明基于多连接主备冗余的地铁综合监控系统同步通讯方法，单/双通道多连接分割数据传输，利用服务器和物理通道富余的硬件资源，程序在通信两端建立多个软件通道连接，将海量监控数据点按逻辑数据分割成小块，每两个软件信道为一个逻辑通信单元，负责管理通讯一块数据，各个逻辑通信单元之间互不干涉；单数据块冗余双连接传输，以单逻辑数据块为基本单元，通信双方之间基于1/2个可用的硬件通信通道同时建立两条有效的通信连接，但仅使用其中一条传输监控数据，另一条维持作为备用，当传输监控数据的连接由于通信故障失效后，迅速切换至另一条连接，接替原来的连接传输数据，失效的连接被关闭，在原通信通道上定时尝试重建连接直至成功。

主权项

1.一种基于多连接主备冗余的地铁综合监控系统同步通讯方法，其特征在于：单/双通道多连接分割数据传输步骤，利用服务器和物理通道富余的硬件资源，程序在通信两端建立多个软件通道连接SOCKET，并且将海量监控数据点按逻辑数据分割成小块，每两个软件信道为一个逻辑通信单元，负责管理通讯一块数据，各个逻辑通信单元之间互不干涉；所述逻辑数据分割，将需要同步的目标子系统所有监控数据按逻辑分类，按变电所为基本逻辑管理单元来组织数据，每个基本单元编号与各变电所的公共数据地址一一对应；这样整个EMS专业数万个遥测和数千个累积量就被相对均等的分割成了十多个管理单元，每个单元仅数千个遥测，数百个累积量，相对于原来整个系统单通道设计，单个通讯管理模块的通信负荷显著降低；为了避免由于数据丢失导致的失步，ISCS通讯设计通常是一旦确认出现通讯故障，则断开重连，在建立新连接后向对端传输全部数据点信息，以实现两端的数据同步；在数据逻辑分割后，每个逻辑管理单元仅加载自己管理部分的数据，故障恢复后的重连通信同步数据量要小的多；所述多个软件通道连接SOCKET，根据物理接口的IP地址和不同的端口号，建立多SOCKET抽象连接；每两个SOCKET，一主一备，连接为一个基本逻辑通信单元，负责相应逻辑数据块，端口号映射地址变电站的监控数据，通信传输，逻辑通信单元之间互不干涉；同步数据流程为：新建连接，双方握手确认；确认连接后，客户端发起总召唤遥测初始同步请求，服务器端接受请求，发送所有需同步实时数据信息，客户端接收并确认，此时两端数据同步；客户端发起召唤电能脉冲累积量请求，电度量初始同步，服务器端响应，发送累积量数据，客户端接受并确认，双方同步；至此两端初始同步过程完成，服务器端主动传送同步过程中发生变化的监控数据信息，客户端接受确认，之后服务器端数据信息如有变化，则将变化数据信息主动上送给客户端，以保持数据同步，经过固定时间间隔后再总召唤、电能累积量召唤，主动上送，如此循环往复；单数据块冗余双连接传输步骤，以单逻辑数据块为基本单元，通信双方之间基于1/2个可用的硬件通信通道同时建立两条有效的通信连接，但仅使用其中一条传输监控数据，另一条维持作为备用；当传输监控数据的连接由于通信故障失效后，迅速切换至另一条连接，接替原来的连接传输数据；失效的连接被关闭，继而在原通信通道上定时尝试重建连接直至成功；发送端对需发送的每一条数据报文进行编号，依次递增，每一条报文头上携带该编号，接收端接收报文，验证正确后，记录并更新本端接收的最新报文编号，并定时将该最新接收的报文编号发送给发送端；用M_s来表示发送端即将发送的报文编号，M_r表示接收端记录的最新接收报文的编号，正常通信时应是M_s>M_r；通信时发送端保存最后发送的M_s ‑M_r片报文，一旦通信故障发生，基本逻辑管理单元切换到备连接进行通讯，发送端首先发送之前保存的M_s ‑M_r片报文，接收端收后与本地保存的最新接收编号进行比较，如果报文编号<本地M_r，则放弃该报文并将M_r通知发送端，发送端放弃保存小于M_r编号的报文，并从M_r开始发送报文，恢复正常通讯状态；在通信的两个方向都采用这一策略；这样，连接切换后发送端仅需重传切换前的少量数据，而接收端通过辨别报文编号即可确保不会丢失重要监控数据，又避免了重复接收并处理数据而可能导致的系统误报警 问题。