[发明专利]一种用单CPU实现安全系统对外安全通讯的装置

说明书

本发明涉及一种用单CPU实现安全系统对外安全通讯的装置，包括与多个外部安全系统通信连接的内部安全系统，该内部安全系统包括多个多重冗余数据处理CPU以及分别与每个数据处理CPU通信连接的接口CPU，该接口CPU负责同其它安全系统按不同的安全通讯协议进行通讯和信息交互。与现有技术相比，本发明具有安全性高、稳定性好、扩展性好，采用统一的安全原理并能实现对不同系统按不同通讯协议进行安全通讯等优点。

技术领域

本发明涉及一种轨道交通的安全通讯系统，尤其是涉及一种用单CPU实现安全系统对外安全通讯的装置。

背景技术

在现代轨道交通控制系统中，不论是高铁的CTCS2/CTCS3系统，还是地铁的CBTC系统，各安全系统间都必须接口，进行安全的数据通讯和数据交换。如何在各安全系统的相互通讯中，保证所传输安全数据的安全性，是必须要解决的问题。

目前，安全系统一般均采用多重冗余系统，各系统间的通讯一般采用被公认的安全通讯协议。例如，在国铁信号系统中采用的RSSP-I、RSSP-II和Subset-098，是较为成熟的安全通讯协议。

对多重冗余系统来说，需要比较多的对外安全接口。例如，对于高铁信号系统来说，车站列控中心系统需同相邻的列控中心系统、联锁系统和临时限速服务器这些安全系统接口。对于众多的安全接口，一般可以在原有的多重冗余系统上直接增加安全接口，但这样会造成安全系统处理上的困难(处理能力、处理周期、系统的大幅调整等)，随意增加接口也还带来安全系统的稳定性等问题。目前，对现有安全系统的对外接口存在如下的问题：

1)各接口的通讯协议和数据内容不一样，很难实现安全通讯的统一处理，每次增加接口就意味着安全系统的重新调整、测试和认证；

2)安全协议等的不同造成了所用安全原理的不同，使多重冗余系统的安全处理很难一致；

3)多重冗余系统中一般只能有一个CPU对外接口，接口CPU的指定，会增大多重冗余CPU负担的工作的差异，使多重冗余CPU的同步遇到困难；

4)在安全系统上随意增加接口会带来安全系统的稳定性问题，而安全系统的宕机一般会引起安全系统停用，甚至影响行车。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安全性高、稳定性好、用单CPU实现安全系统对外安全通讯的装置，采用统一的安全原理并能实现对不同系统按不同通讯协议进行安全通讯。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用单CPU实现安全系统对外安全通讯的装置，其特征在于，包括与多个外部安全系统通信连接的内部安全系统，该内部安全系统包括多个多重冗余数据处理CPU以及分别与每个多重冗余数据处理CPU通信连接的接口CPU，该接口CPU负责同其它安全系统按不同的安全通讯协议进行通讯和信息交互。

所述的接口CPU内嵌有内部安全系统接口模块、外部安全系统接口模块和数据处理与转换模块；

所述的内部安全系统接口模块，与内部安全系统中的每个多重冗余数据处理CPU进行逻辑连接；

所述的外部安全系统接口模块，用于按照相应的通道要求和安全协议要求，同各个外部安全系统进行安全通讯；

所述的数据处理与转换模块，用于负责数据的汇集和分发。

所述的内部安全系统接口模块与各数据处理CPU采用安全通讯协议N进行通讯，所传输的数据可采用原有系统的安全编码或通用的CRC编码进行防护。

所述的外部安全系统接口模块将数据处理与转换模块组完帧的发送帧数据发送给外部安全系统，并将接收到的安全数据按接收帧的格式存储在接口CPU中。