基于CPCI总线技术的双机热备系统切换的实现方法

摘要

一种基于CPCI总线技术的双机热备系统切换的实现方法，其特征是它包括以下步骤：首先，为车头和车尾的驾驶室安装一台ATP和两台ATO，ATP为3取2架构，两台完全相同的ATO设备（ATO1、ATO2）互为热备；其次，列车正常运行时只有列车运行前方的车头驾驶室的ATP/ATO工作，车尾驾驶室不加电，当列车进入折返区域时，原前进方向的车头驾驶室司机通过按驾驶台上的“AR”键接通车尾驾驶室的ATP/ATO工作，车头和车尾的驾驶室中的ATP/ATO交换信息，按行驶方向交换驾驶权，原车尾驾驶室换向后变为车头驾驶室，并切断原车头驾驶室ATP/ATO的电源；第三，单套ATO冗余自动切换采用双机互备的热备方式。本发明系统硬件配置简单，系统成本较低，接口丰富，便于测试与调试。

主权项

一种基于CPCI总线技术的双机热备系统切换的实现方法，其特征是它包括以下步骤： 首先，在列车头尾驾驶室各安装一套ATP/ATO装置，每套装置由一台ATP和两台ATO组成；ATP为3取2架构，两台完全相同的ATO设备（ATO1、ATO2）互为热备；每台ATO内均采用基于CPCI总线的CPU板，计算速度曲线和管理接收到的数据，并提供以太网接口；所有输入和输出模块通过CPCI总线与主板进行信息交换；其次，列车正常运行时只有列车运行前方的车头驾驶室的ATP/ATO工作，车尾驾驶室不加电，当列车进入折返区域时，原前进方向的车头驾驶室司机通过按驾驶台上的“AR”键接通车尾驾驶室的ATP/ATO工作，车头和车尾的驾驶室中的ATP/ATO交换信息，按行驶方向交换驾驶权，原车尾驾驶室换向后变为车头驾驶室，并切断原车头驾驶室ATP/ATO的电源；第三，单套ATO冗余自动切换采用双机互备的热备方式，热备切换操作分为应用层和底层硬件两层；在应用层，主从机通过RS422串行接口发送心跳报文，由CPU监督对端的工作状态；一旦出现应用层的程序不正常时，系统软件本身无法切换设备的输出，此时在底层硬件通过CPLD的逻辑来实现对对端的监控，主从两端通过硬件电路得到对端的工作状态；所述的应用层切换是指，在应用层系统由两台ATO单元组成，驾驶室中车载信号控制设备内安装两台ATO，彼此互为热备，有主次之分；两台ATO的输入输出互联，正常情况下两台ATO控制器同时采集输入信号，接受相同的指令，运行相同的程序，各自独立工作并通过RS422串口通过心跳报文彼此交换状态信息，主ATO正常工作时，从ATO输出关闭；一旦主ATO出现故障，次ATO在允许的时间内切换顶替主机工作，同时在HMI上提示ATO故障信息，并切断主ATO输出；主ATO修复后，上电并取回控制权；所述的底层硬件切换是通过ATO中的数字输入/输入板上的CPLD逻辑实现的，CPLD通过光电隔离实现对外的数字接口的输入输出，同时可以实现对对端板及模拟信号板的输出控制；ATO在正常工作的时候，CPLD的逻辑通过判断I/O端口的输入电平状态来监督对端的工作状态，以实现输出的互锁；在底层硬件上，ATO1和ATO2是对等的。