[发明专利]一种基于数据同步的控制系统全时域热备方法

权利要求书

1.一种基于数据同步的控制系统全时域热备方法，其特征在于：所述控制系统包括相互通信的控制设备A和控制设备B，控制设备A和控制设备B分别与接口设备采用相同的方式连接并进行交互通信，且通信内容相同；所述接口设备包括多个；接口设备通过仲裁或投票主从切换机制设置控制设备A和控制设备B的主从状态，其中一个控制设备为主机状态，另一个控制设备为从机状态；接口设备仅处理主机状态的控制设备发送的数据包；

仲裁主从切换机制具体包括以下步骤：

设置健康监测设备作为仲裁设备，健康监测设备根据控制设备A和控制设备B与接口设备之间的通信状态设置控制设备A和控制设备B的运行状态标识，并将设定好的运行状态标识值发送至控制设备A和控制设备B；标识为主的是主机，标识为从的是从机；

当某个控制设备持续收到同一台接口设备发送的数据，且该接口设备也能持续接收到该控制设备的数据时，健康监测设备判定该接口设备与该控制设备之间的通信状态正常，否则为异常；

控制系统启动时，默认设置控制设备A为主机，控制设备B为从机；健康监测设备设定两个控制设备的初始评价分数都是满分100分；

按照通信状态异常设备数量打分，当某个控制设备与某一台接口设备通信状态异常时，该控制设备的评价分数扣2分，正常不扣分；

按照通信状态异常设备类别打分，当某个控制设备与某一类接口设备通信状态全部异常时，扣100分；某类接口设备中只要有一台与该控制设备通信状态正常，则此项不扣分；

比较控制设备A与控制设备B的得分情况，首先将得分低的设备的控制设备运行状态标识设置为从状态，然后将得分高的设备的控制设备运行状态标识设置为主状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据同步的控制系统全时域热备方法，其特征在于：控制设备A和控制设备B与接口设备之间定义有通信规约；对于同一台接口设备，其与控制设备A和控制设备B的通信规约相同；基于通信规约在控制设备A和控制设备B发送至接口设备的通信包的数据内容中定义控制设备的运行状态标识，该标识有主和从两种状态。

3.根据权利要求2所述的一种基于数据同步的控制系统全时域热备方法，其特征在于：接口设备收到控制设备A和控制设备B发送的通信包后，首先按照通信规约解析得到数据内容中的控制设备运行状态标识，识别信息是由主机或从机发送的，仅处理主机发送的信息。

4.根据权利要求3所述的一种基于数据同步的控制系统全时域热备方法，其特征在于：控制设备A和控制设备B与同一台接口设备之间均为周期性通信，其中同一台接口设备通信时将同一通信包同步分别发送至控制设备A和控制设备B。

5.根据权利要求4所述的一种基于数据同步的控制系统全时域热备方法，其特征在于：投票主从切换机制具体包括如下步骤：

控制系统启动时，默认设置控制设备A为主机，控制设备B为从机；当控制设备B的运行状态标识为从状态时，控制设备A运行状态标识不论为主或从，控制设备A为主机，控制设备B为从机；当控制设备B运行状态标识为主状态时，控制设备A的运行状态标识不论为主或从，控制设备A为从机，控制设备B为主机；

当某个接口设备不能持续收到控制设备A发送的数据时，判断自身与控制设备A之间的通信状态异常，发送投票信息至控制设备B；

当控制设备B判断票数信息达到设定阈值时，自动切换为主机，同时控制设备A自动切换为从机。

6.根据权利要求5所述的一种基于数据同步的控制系统全时域热备方法，其特征在于票数信息计算方法如下：

投票得票数为；

其中，w_r和V_r为接口设备Nr的两个属性；w_r是设备重要程度系数，其中0≤w_r≤1，其取值与设备损坏后对控制系统的影响程度正相关，越接近1表示该接口设备损坏对控制系统影响越大，越接近0表示该接口设备损坏对控制系统影响越小；V_r用于表示接口设备是否判定与主机通信状态异常并投票给从机，投票时V_r=1，否则V_r=0；r表示接口设备的数量；

当Σω时，处于从机状态的控制设备切换为主机，处于主机状态的控制设备切换为从机，其中ω为设定阈值。