雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ato設(shè)備的故障檢測和切換方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了全自動駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】中的一種雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ATO設(shè)備的故障檢測和切換方法。系統(tǒng)包括主機(jī)、備機(jī)、主機(jī)微處理器、備機(jī)微處理器、管理單元、輸入單元和輸出單元；主機(jī)微處理器置于主機(jī)中，并分別通過數(shù)據(jù)輸入通道和主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸入單元和輸出單元相連；備機(jī)微處理器置于備機(jī)中，并分別通過數(shù)據(jù)輸入通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸入單元和輸出單元相連；管理單元分別與主機(jī)和備機(jī)相連；管理單元在檢測到主機(jī)故障信號時，屏蔽主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道；在檢測到備機(jī)故障信號時，屏蔽備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ATO設(shè)備對自身硬件故障和軟件運(yùn)行錯誤的診斷，并且切換過程無錯誤數(shù)據(jù)輸出。
【專利說明】雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ATO設(shè)備的故障檢測和切換方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于全自動駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ATO設(shè)備的故障檢測和切換方法。

【背景技術(shù)】
[0002]由于AT0(Automatic Train Operat1n,全自動列車駕駛)設(shè)備主要用于代替司機(jī)駕駛列車運(yùn)行，ATO設(shè)備的故障將會對列車運(yùn)行造成較大影響。因此在面向全自動駕駛(Fully Automatic Operat1n,FA0)系統(tǒng)的開發(fā)和研究中，為了保證ATO設(shè)備的高可靠性，首要任務(wù)是對ATO設(shè)備進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，例如采用雙機(jī)熱備冗余結(jié)構(gòu)。
[0003]在現(xiàn)有的雙機(jī)熱備技術(shù)方案中，很多系統(tǒng)在主備機(jī)單元之間設(shè)置心跳線，依靠軟件實(shí)現(xiàn)對主機(jī)和備機(jī)工作狀態(tài)的故障檢測和故障切換。這種方式需要大量的軟件設(shè)計(jì)來檢測主機(jī)、備機(jī)的工作狀態(tài)，而且部分雙機(jī)熱備技術(shù)方案缺少第三方監(jiān)督。當(dāng)心跳線出現(xiàn)錯誤時，可能導(dǎo)致備機(jī)誤升“主”機(jī)，產(chǎn)生雙主機(jī)狀態(tài)，影響信息傳輸和控制。
[0004]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種基于數(shù)據(jù)通道有效性的雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)ATO故障檢測和故障切換方法。利用數(shù)據(jù)輸出通道的有效性作為主、備機(jī)切換的依據(jù)。采用該設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于準(zhǔn)確定位故障位置，防止切換異常導(dǎo)致錯誤數(shù)據(jù)輸出。該設(shè)計(jì)包括主機(jī)、備機(jī)、管理單元。此外還包括輸入單元和輸出單元作為ATO和外界其它設(shè)備通信的傳輸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ATO設(shè)備的故障檢測和切換方法，用于解決現(xiàn)有的ATO設(shè)備在故障檢測和故障切換時存在的問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是，一種雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ATO設(shè)備的故障檢測系統(tǒng)，包括主機(jī)和備機(jī)，其特征是所述系統(tǒng)還包括:主機(jī)微處理器、備機(jī)微處理器、管理單元、輸入單元和輸出單元；
[0007]所述主機(jī)微處理器置于主機(jī)中，并分別通過數(shù)據(jù)輸入通道和主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸入單元和輸出單元相連；
[0008]所述備機(jī)微處理器置于備機(jī)中，并分別通過數(shù)據(jù)輸入通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸入單元和輸出單元相連；
[0009]所述管理單元分別與主機(jī)和備機(jī)相連；
[0010]所述輸入單元用于通過數(shù)據(jù)輸入通道向主機(jī)和備機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0011]所述主機(jī)微處理器用于檢測自身是否出現(xiàn)故障，在自身出現(xiàn)故障時，通過主機(jī)向管理單元發(fā)送主機(jī)故障信號；
[0012]所述備機(jī)微處理器用于檢測自身是否出現(xiàn)故障，在自身出現(xiàn)故障時，通過備機(jī)向管理單元發(fā)送備機(jī)故障信號；
[0013]所述管理單元用于在檢測到主機(jī)故障信號時，屏蔽主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道；在檢測到備機(jī)故障信號時，屏蔽備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道；
[0014]所述輸出單元用于檢測主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)，當(dāng)輸出單元僅檢測到備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則將備機(jī)升級為主機(jī)；當(dāng)輸出單元僅檢測到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則所述系統(tǒng)處于單主機(jī)模式；當(dāng)檢測不到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則控制ATO設(shè)備宕機(jī)。
[0015]所述輸出單元用于同時檢測到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，對主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道輸出的數(shù)據(jù)一致，則輸出主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的數(shù)據(jù)；否則，控制ATO設(shè)備巖機(jī)。
[0016]所述管理單元通過數(shù)據(jù)輸入通道與輸入單元相連，用于檢測數(shù)據(jù)輸入通道的輸入數(shù)據(jù)，如果管理單元檢測到數(shù)據(jù)輸入通道的輸入數(shù)據(jù)異常，則屏蔽主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道。
[0017]所述管理單元通過主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸出單元相連，用于檢測主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的輸出數(shù)據(jù)。
[0018]所述管理單元通過備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸出單元相連，用于檢測備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的輸出數(shù)據(jù)。
[0019]一種雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ATO設(shè)備的故障檢測方法，其特征是所述方法包括:
[0020]步驟1:主機(jī)微處理器和備機(jī)微處理器周期性地自檢；
[0021]步驟2:當(dāng)主機(jī)微處理器檢測自身出現(xiàn)故障時，通過主機(jī)向管理單元發(fā)送主機(jī)故障信號;
[0022]當(dāng)備機(jī)微處理器檢測自身出現(xiàn)故障時，通過備機(jī)向管理單元發(fā)送備機(jī)故障信號；
[0023]步驟3:如果管理單元檢測到主機(jī)故障信號，則屏蔽主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道；
[0024]如果管理單元檢測到備機(jī)故障信號，則屏蔽備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道；
[0025]步驟4:當(dāng)輸出單元僅檢測到備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則將備機(jī)升級為主機(jī)；當(dāng)輸出單元僅檢測到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則所述系統(tǒng)處于單主機(jī)模式；當(dāng)檢測不到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則控制ATO設(shè)備宕機(jī)。
[0026]所述步驟4還包括，輸出單元同時檢測到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，對主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道輸出的數(shù)據(jù)一致，則輸出主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的數(shù)據(jù)；否貝U，控制ATO設(shè)備宕機(jī)。
[0027]所述步驟3包括，如果管理單元檢測到數(shù)據(jù)輸入通道的輸入數(shù)據(jù)異常，則屏蔽主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道。
[0028]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ATO設(shè)備對自身硬件故障和軟件運(yùn)行錯誤的診斷，并且切換過程無錯誤數(shù)據(jù)輸出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ATO設(shè)備的故障檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖2是主機(jī)微處理器自檢異常時處理圖；
[0031]圖3是備機(jī)微處理器自檢異常時處理圖；
[0032]圖4是RM48微處理器自檢比較結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖，對優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明提供的雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ATO設(shè)備的故障檢測系統(tǒng)包括主機(jī)和備機(jī)，還包括:主機(jī)微處理器、備機(jī)微處理器、管理單元、輸入單元和輸出單元。
[0035]主機(jī)微處理器置于主機(jī)中，并分別通過數(shù)據(jù)輸入通道和主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸入單元和輸出單元相連。備機(jī)微處理器置于備機(jī)中，并分別通過數(shù)據(jù)輸入通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸入單元和輸出單元相連。管理單元分別與主機(jī)和備機(jī)相連。
[0036]輸入單元用于通過數(shù)據(jù)輸入通道向主機(jī)和備機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0037]如圖2所示，主機(jī)微處理器用于檢測自身是否出現(xiàn)故障，在自身出現(xiàn)故障時，通過主機(jī)向管理單元發(fā)送主機(jī)故障信號。管理單元在檢測到主機(jī)故障信號時，屏蔽主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道。
[0038]如圖3所示，備機(jī)微處理器用于檢測自身是否出現(xiàn)故障，在自身出現(xiàn)故障時，通過備機(jī)向管理單元發(fā)送備機(jī)故障信號。管理單元在檢測到備機(jī)故障信號時，屏蔽備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道。
[0039]輸出單元用于檢測主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)，當(dāng)輸出單元僅檢測到備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則將備機(jī)升級為主機(jī)；當(dāng)輸出單元僅檢測到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則所述系統(tǒng)處于單主機(jī)模式；當(dāng)檢測不到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則控制ATO設(shè)備宕機(jī)。
[0040]輸出單元進(jìn)一步還用于同時檢測到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，對主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道輸出的數(shù)據(jù)一致，則輸出主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的數(shù)據(jù)；否則，控制ATO設(shè)備宕機(jī)。
[0041]管理單元進(jìn)一步通過數(shù)據(jù)輸入通道與輸入單元相連，用于檢測數(shù)據(jù)輸入通道的輸入數(shù)據(jù)，如果管理單元檢測到數(shù)據(jù)輸入通道的輸入數(shù)據(jù)異常，則屏蔽主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道。
[0042]進(jìn)一步，管理單元通過主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸出單元相連，用于檢測主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的輸出數(shù)據(jù)。
[0043]進(jìn)一步，管理單元通過備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸出單元相連，用于檢測備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的輸出數(shù)據(jù)。
[0044]以下以RM48微處理器為例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0045]德州儀器的RM48微處理器與許多嚴(yán)重依賴軟件來獲得安全能力的微控制器不同，它可利用自身硬件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)安全特性，提供最高水平的在線診斷功能，以監(jiān)測芯片內(nèi)部故障，最大限度地提升性能并降低軟件開銷。
[0046]RM48微處理器是一款基于鎖步雙ARM Cortex_R4F核的32位RISC微處理器。兩個內(nèi)核一個用于主控，另一個用于監(jiān)測，并且為了避免相互影響，兩個內(nèi)核的數(shù)據(jù)采用不同的延遲方式。如圖4所示，CPUl用于執(zhí)行程序，CPU2只負(fù)責(zé)鎖步監(jiān)控，兩個CPU執(zhí)行相同的指令。但對于同一條指令，CPUl永遠(yuǎn)優(yōu)先于CPU2兩個時鐘周期，二者的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行比較。如果比較不一致，貝1J認(rèn)為微處理器出現(xiàn)故障，產(chǎn)生錯誤信號模塊(error singal module,ESM)故障信號。
[0047]本發(fā)明基于RM48微處理器設(shè)計(jì)了雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)ΑΤ0，如圖1的結(jié)構(gòu)圖所示。本發(fā)明采用CAN總線通信作為ATO內(nèi)部的數(shù)據(jù)通道，并根據(jù)CAN總線消息ID判斷CAN總線的通信狀態(tài)。主機(jī)和備機(jī)同時通過CANl總線(數(shù)據(jù)輸入通道)接收數(shù)據(jù)，CAN2總線作為主機(jī)的數(shù)據(jù)輸出通道，CAN3總線作為備機(jī)的數(shù)據(jù)輸出通道。
[0048](I)主機(jī)自檢出現(xiàn)ESM故障信號。
[0049]當(dāng)主機(jī)的RM48微處理器通過自檢出現(xiàn)異常時，產(chǎn)生ESM故障信號，管理單元監(jiān)測到該故障信號后，發(fā)送高電平信號關(guān)閉CAN2收發(fā)器，從而屏蔽了主機(jī)的數(shù)據(jù)輸出通道CAN2總線。與此同時，輸出單元檢測不到CAN2總線消息ID，則認(rèn)為主機(jī)故障，立即切換到CAN3總線的數(shù)據(jù)(即備機(jī))作為ATO的輸出，系統(tǒng)處于單備機(jī)模式。
[0050](2)備機(jī)自檢出現(xiàn)ESM故障信號
[0051]當(dāng)備機(jī)的RM48微處理器通過自檢出現(xiàn)異常時，產(chǎn)生ESM故障信號，管理單元監(jiān)測到該故障信號后，發(fā)送高電平信號關(guān)閉CAN3收發(fā)器，從而屏蔽了備機(jī)的數(shù)據(jù)輸出通道CAN3總線。與此同時，輸出單元檢測不到CAN3總線消息ID，則認(rèn)為備機(jī)故障，系統(tǒng)處于單主機(jī)模式。
[0052]具體設(shè)計(jì)過程中，可以如圖1所示，主機(jī)和備機(jī)的ESM模塊引腳分別連接到管理單元的G10A[1]和G1A[O]引腳(這是一種1引腳連接)。正常情況下，ESM的引腳為高電平，微處理器自檢異常觸發(fā)ESM模塊時，ESM的引腳為低電平。而且，考慮到數(shù)據(jù)輸出通道受外界因素影響產(chǎn)生中斷，管理單元的G10A[1](或G10A[0])引腳同樣檢測到低電平，從而認(rèn)為主機(jī)(或備機(jī))故障。另外，將管理單元的N2HET[4]和N2HET[5]引腳分別連接到了CAN2和CAN3收發(fā)器的使能端。管理單元通過控制CAN2和CAN3收發(fā)器的使能端電平信號，實(shí)現(xiàn)對CAN2和CAN3收發(fā)器的控制。
[0053](3) RM48微處理器未檢測到的異常。
[0054]輸出單元同時接收CAN2總線和CAN3總線的數(shù)據(jù)，并對這兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，因此系統(tǒng)必須滿足同步設(shè)計(jì)。內(nèi)容比較一致，則選擇CAN2總線的數(shù)據(jù)作為ATO的輸出；比較不一致，則ATO宕機(jī)。在單機(jī)工作模式下，不進(jìn)行比較。
[0055](4)CANl總線通信中斷
[0056]CANl總線作為主機(jī)和備機(jī)的數(shù)據(jù)輸入通道，正常情況下,主/備機(jī)通過CANl總線接收到數(shù)據(jù)后，進(jìn)行運(yùn)算處理，并將運(yùn)算結(jié)果通過CAN2(或CAN3)總線發(fā)送到輸出單元。如果CANl總線通信中斷，主/備機(jī)檢測不到CANl總線消息ID，從而停止向CAN2總線和CAN3總線發(fā)送數(shù)據(jù)，輸出單元檢測不到CAN2總線和CAN3總線消息ID，ATO宕機(jī)，系統(tǒng)無輸出。
[0057]采用CAN總線通信方式進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時，管理單元監(jiān)測CANl總線的消息ID，從而實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)輸入通道的監(jiān)測。如果輸入數(shù)據(jù)通道異常，管理單元通過N2HET[4]和N2HET[5]引腳屏蔽CAN2和CAN3收發(fā)器，從而系統(tǒng)停止輸出。
[0058]需要說明的是，工作狀態(tài)是指數(shù)據(jù)輸入/輸出通道的狀態(tài)(正常or異常)，在實(shí)施例中，通過檢測CAN1/CAN2/CAN3總線的消息ID來判斷數(shù)據(jù)輸入/輸出通道的工作狀態(tài)。在CAN總線通信中,數(shù)據(jù)是存儲在消息(RM48芯片手冊中定義的是messagebox)中傳輸,并且用不同的ID號來區(qū)分不同的消息。
[0059](5)CAN2總線通信中斷
[0060]CAN2總線作為主機(jī)的數(shù)據(jù)輸出通道，如果CAN2總線受到外部環(huán)境干擾破壞導(dǎo)致通信中斷，輸出單元檢測不到CAN2總線消息ID，則認(rèn)為主機(jī)故障，立即切換到CAN3總線的數(shù)據(jù)(即備機(jī))作為ATO的輸出，系統(tǒng)處于單備機(jī)模式。
[0061](6)CAN3總線通信中斷
[0062]CAN3總線作為備機(jī)的數(shù)據(jù)輸出通道，如果CAN3總線受到外部環(huán)境干擾破壞導(dǎo)致通信中斷，輸出單元檢測不到CAN3總線消息ID，則認(rèn)為備機(jī)故障，系統(tǒng)處于單主機(jī)模式。
[0063]與上述工作過程相應(yīng)，本發(fā)明還提供了一種雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ATO設(shè)備的故障檢測方法，該方法包括:
[0064]步驟1:主機(jī)微處理器和備機(jī)微處理器周期性地自檢。
[0065]步驟2:當(dāng)主機(jī)微處理器檢測自身出現(xiàn)故障時，通過主機(jī)向管理單元發(fā)送主機(jī)故障信號。
[0066]當(dāng)備機(jī)微處理器檢測自身出現(xiàn)故障時，通過備機(jī)向管理單元發(fā)送備機(jī)故障信號。
[0067]步驟3:如果管理單元檢測到主機(jī)故障信號，則屏蔽主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道。
[0068]如果管理單元檢測到備機(jī)故障信號，則屏蔽備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道。
[0069]步驟4:當(dāng)輸出單元僅檢測到備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則將備機(jī)升級為主機(jī)；當(dāng)輸出單元僅檢測到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則所述系統(tǒng)處于單主機(jī)模式；當(dāng)檢測不到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則控制ATO設(shè)備宕機(jī)。
[0070]進(jìn)一步，步驟4還包括:輸出單元同時檢測到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，對主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道輸出的數(shù)據(jù)一致，則輸出主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的數(shù)據(jù)；否則，控制ATO設(shè)備宕機(jī)。
[0071]進(jìn)一步，在步驟3中，還可以包括:如果管理單元檢測到數(shù)據(jù)輸入通道的輸入數(shù)據(jù)異常，則屏蔽主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道。
[0072]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ATO設(shè)備的故障檢測系統(tǒng)，包括主機(jī)和備機(jī)，其特征是所述系統(tǒng)還包括:主機(jī)微處理器、備機(jī)微處理器、管理單元、輸入單元和輸出單元； 所述主機(jī)微處理器置于主機(jī)中，并分別通過數(shù)據(jù)輸入通道和主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸入單元和輸出單元相連； 所述備機(jī)微處理器置于備機(jī)中，并分別通過數(shù)據(jù)輸入通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸入單元和輸出單元相連； 所述管理單元分別與主機(jī)和備機(jī)相連； 所述輸入單元用于通過數(shù)據(jù)輸入通道向主機(jī)和備機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)； 所述主機(jī)微處理器用于檢測自身是否出現(xiàn)故障，在自身出現(xiàn)故障時，通過主機(jī)向管理單元發(fā)送主機(jī)故障信號； 所述備機(jī)微處理器用于檢測自身是否出現(xiàn)故障，在自身出現(xiàn)故障時，通過備機(jī)向管理單元發(fā)送備機(jī)故障信號； 所述管理單元用于在檢測到主機(jī)故障信號時，屏蔽主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道；在檢測到備機(jī)故障信號時，屏蔽備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道； 所述輸出單元用于檢測主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)，當(dāng)輸出單元僅檢測到備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則將備機(jī)升級為主機(jī)；當(dāng)輸出單元僅檢測到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則所述系統(tǒng)處于單主機(jī)模式；當(dāng)檢測不到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則控制ATO設(shè)備宕機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是所述輸出單元用于同時檢測到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，對主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道輸出的數(shù)據(jù)一致，則輸出主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的數(shù)據(jù)；否則，控制ATO設(shè)備宕機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征是所述管理單元通過數(shù)據(jù)輸入通道與輸入單元相連，用于檢測數(shù)據(jù)輸入通道的輸入數(shù)據(jù)，如果管理單元檢測到數(shù)據(jù)輸入通道的輸入數(shù)據(jù)異常，則屏蔽主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征是所述管理單元通過主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸出單元相連，用于檢測主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的輸出數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征是所述管理單元通過備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道與輸出單元相連，用于檢測備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的輸出數(shù)據(jù)。
6.一種雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)的ATO設(shè)備的故障檢測方法，其特征是所述方法包括: 步驟1:主機(jī)微處理器和備機(jī)微處理器周期性地自檢； 步驟2:當(dāng)主機(jī)微處理器檢測自身出現(xiàn)故障時，通過主機(jī)向管理單元發(fā)送主機(jī)故障信號; 當(dāng)備機(jī)微處理器檢測自身出現(xiàn)故障時，通過備機(jī)向管理單元發(fā)送備機(jī)故障信號； 步驟3:如果管理單元檢測到主機(jī)故障信號，則屏蔽主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道； 如果管理單元檢測到備機(jī)故障信號，則屏蔽備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道； 步驟4:當(dāng)輸出單元僅檢測到備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則將備機(jī)升級為主機(jī)；當(dāng)輸出單元僅檢測到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則所述系統(tǒng)處于單主機(jī)模式；當(dāng)檢測不到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，則控制ATO設(shè)備宕機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述步驟4還包括，輸出單元同時檢測到主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的工作狀態(tài)時，對主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道輸出的數(shù)據(jù)一致，則輸出主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道的數(shù)據(jù)；否則，控制ATO設(shè)備宕機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征是所述步驟3包括，如果管理單元檢測到數(shù)據(jù)輸入通道的輸入數(shù)據(jù)異常，則屏蔽主機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道和備機(jī)數(shù)據(jù)輸出通道。
【文檔編號】G05B23/02GK104267713SQ201410438697
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】步兵, 馬龍, 唐濤, 郜春海 申請人:北京交通大學(xué)