城市轨道交通主备控制系统及主备切换方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种城市轨道交通主备控制系统及主备切换方法。
【背景技术】
[0002]传统的冗余热备采用的是双机热备，也就是用两台设备进行热备，设备的状态包括:主用态、备用态和维护态。
[0003]双机热备中包含两台设备，每台设备各自部署一套双机热备平台和一套应用程序。其系统交互图参见图2。
[0004]平台进行主备决策过程如下:
[0005]1、应用程序将本机状态发送到双机热备平台；
[0006]2、双机热备平台将本机状态升为备机；
[0007]3、双机热备平台将本机的优先级、主备状态发送到另一机的双机热备平台，平台间进行数据同步；
[0008]4、双机热备平台根据双方的优先级、主备状态决策出本机的主备状态；
[0009]5、双机热备平台将本机的主备状态发送给应用程序。
[0010]传统双机热备的方案存在以下缺陷:
[0011]1、安全性差:在切换过程中会出现双机均为主用态的现象。
[0012]2、扩展性差:双机热备只能用同一控制中心的两台设备进行热备，无法扩展到多个控制中心的多台设备。
[0013]3、决策条件不够全面:决策条件只考虑了应用与平台的连接状态，未考虑受控设备的健康状况。
【发明内容】
[0014]本发明提供一种城市轨道交通主备控制系统及主备切换方法，在切换状态决策条件上考虑应用软件的健康状况，避免决策过程中出现双主现象。
[0015]—方面，本发明提供一种城市轨道交通主备控制系统，包括设置至少两个控制中心，在工作过程中设定一主控制中心，其余为备控制中心;每个控制中心均包括至少两个设备机，在工作过程中设定一设备机为主用状态，其余设备机为备用状态或维护状态;设备机和设备机之间相互通信连接；
[0016]主控制中心，用于实时获取每个设备机的健康参数和当前状态，并根据健康参数和当前状态按主备控切换规则和主备机切换规则作出用于设备机状态是否进行切换的切换指令；
[0017]若设备机状态进行切换，则每个设备机根据切换指令改变自己的当前状态；
[0018]反之，每个设备机维持自己的当前状态。
[0019]另一方面，本发明提供一种基于上述控制系统的主备切换方法，所述方法包括以下步骤:
[0020]主控制中心实时获取每个设备机的健康参数和当前状态，并根据健康参数和当前状态按主备控切换规则和主备机切换规则作出用于设备机状态是否进行切换的切换指令；[0021 ]若设备机状态进行切换，则每个设备机根据切换指令改变自己的当前状态；
[0022]反之，每个设备机维持自己的当前状态。
[0023]由上述技术方案可知，本发明实现利用多个控制中心的多个设备机进行热备，提供自动切换和手动切换两种工作模式，根据应用软件的健康状况和其与平台的连接情况进行状态决策，决策及时、准确，有效的杜绝了双主的现象出现;平台提供数据转发功能，用来应用程序间同步数据。其次，整个系统更智能、更可靠，系统可以很轻松的适应更复杂的场景，提升了系统的适应性。
【附图说明】
[0024]图1为现有技术双机热备系统交互图；
[0025]图2为本发明实施例所述四机冗余热备控制系统交互图；
[0026]图3是本发明实施例所述主备切换方法的框图；
[0027]图4为本发明实施例自动切换工作模式流程图；
[0028]图5为本发明实施例手动切换工作模式流程图；
[0029]图6为本发明实施例自动切换同步状态流程图；
[0030]图7为本发明实施例自动切换状态流程图；
[0031]图8为本发明实施例手动切换同步状态流程图；
[0032]图9为本发明实施例手动切换状态流程图；
[0033]图10为主备机切换规则图；
[0034]图11为主备控切换规则图；
[0035]图12为本发明实施例同步数据流程图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0037]图2示出了本发明一实施例提供的具有四机冗余热备的城市轨道交通主备控制系统的交互图，如图中，该系统包括设置两个控制中心，在工作过程中设定一主控制中心(0CC)，一备控制中心(B0CC)。主控制中心部署两台设备(0CC-A和0CC-B)，备控制中心部署两台设备(B0CC-A和B0CC-B)。每个设备机包括相互通信连接的一应用程序和一冗余热备平台，设备机之间的冗余热备平台均相互通信连接。本发明所述控制系统能够实现主备切换方法，如图3所示，该方法包括:
[0038]在自动切换工作模式下:
[0039]主控制中心实时获取每个设备机的健康参数和当前状态，并根据健康参数和当前状态按主备控切换规则和主备机切换规则作出用于设备机状态是否进行切换的切换指令；若设备机状态需进行切换，则每个设备机根据切换指令改变自己的当前状态;反之，每个设备机维持自己的当前状态。
[0040]在手动切换工作模式下:
[0041]主控制中心接受用户输入的手动切换指令确定当前一备设备机为目标设备机，并将手动切换指令发送给每个设备机；
[0042]主设备机和目标设备机根据所述指令改变当前状态；
[0043]其他设备机根据所述指令维持当前状态。
[0044]本系统具有自动切换工作模式和手动切换工作模式，两工作模式可随意切换。如图4所示，冗余热备平台启动时，从已经启动的冗余热备平台获取当前的工作模式，如果没有已经启动的冗余热备平台，则使用默认的工作模式。同步工作模式的具体流程为:
[0045]1、启动冗余热备平台0CC-A;
[0046]2、向其他冗余热备平台(0CC-B、B0CC-A和B0CC-B)发送工作模式请求；
[0047]3、其他冗余热备平台接收工作模式请求；
[0048]4、其他冗余热备平台回复工作模式请求；
[0049]5、冗余热备平台0CC-A接收工作模式回复；
[0050]6、如果其他冗余热备平台全部已经回复，则使用接收到的工作模式；
[0051]7、如果指定时间内，其他冗余热备平台未全部回复，则使用接收到的工作模式；
[0052]8、如果指定时间内，其他冗余热备平台全部未回复，则使用默认的工作模式。
[0053]如图5所示，冗余热备平台运行过程中，可以手动切换工作模式，并且将切换后的工作模式同步到其他冗余热备平台，所有冗余热备平台使用切换后的工作模式进行状态切换。手动切换工作模式的具体流程为:
[0054]1、在冗余热备平台0CC-A上手动切换工作模式；
[0055 ] 2、向其他冗余热备平台(0CC-B、B0CC-A和B0CC-B)发送切换后的工作模式；
[0056]3、其他冗余热备平台接收切换后的工作模式；
[0057]4、其他冗余热备平台使用切换后的工作模式；
[0058]5、其他冗余热备平台回复切换结果；
[0059]6、冗余热备平台0CC-A接收到全部回复后应用新的工作模式。
[0060]下面对本发明主备