专利名称：临时限速服务器的安全通信机平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁路列车技术领域，特别涉及一种临时限速服务器的安全通信机平台。
背景技术：
临时限速服务器(Temporary Speed Restriction Server ；TSRS)的安全通信机平台，可视为TSRS中的一个功能模块，其作用是为TSRS搭建通信平台，实现TSRS同其他设备，例如调度中心(Centralized Traffic ControlSystem ;CTC)、列控中心(Traffic Control Center ;TCC)、无线闭塞中心(Radio Blocking Center ;RBC)、相邻的 TSRS 等通过安全通信协议进行通信。现有的临时限速服务器安全通信机平台采用两台基于WinServer或Linux操作系统的处理器，其中一台处理器作为另一台处理器的备份使用。然而，这种临时限速服务器安全通信机平台，可靠性不高，实时性不高。
发明内容
本发明提供了一种临时限速服务器的安全通信机平台，以解决现有技术临时限速服务器安全通信机平台，可靠性不高以及实时性不高的问题。本发明提供一种临时限速服务器的安全通信机平台，包括成对运行的η组处理器；所述η组处理器中的至少一组处理器中的两台处理器，同步执行数据处理操作以比较所述数据处理操作的结果；所述η组处理器中的至少一组处理器为其他组处理器的备份；所述η为大于等于2的整数。本发明提供的临时限速服务器的安全通信机平台，采用成对运行的几组处理器来完成平台外部数据和内部数据的处理，这几组处理器中的至少一组处理器中的两台处理器，同步执行数据处理操作以比较所述数据处理操作的结果，并且至少一组处理器为其他组处理器的备份。从而使数据处理结果更加精确，提高临时限速服务器安全通信机平台的可靠性，提高了临时限速服务器的实时性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为临时限速服务器的安全通信机平台第二实施例的一组处理器的拓扑结构图；图2为图1所示的一组处理器执行数据处理操作的示意图；图3为本发明提供的临时限速服务器的安全通信机平台的拓扑结构具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提供的临时限速服务器的安全通信机平台第一实施例，该平台包括成对运行的η组处理器；其中，η组处理器中的至少一组处理器中的两台处理器，同步执行数据处理操作以比较数据处理操作的结果；η组处理器中的至少一组处理器为其他组处理器的备份；η为大于等于2的整数。TSRS与CTC、TCC、RBC或者相邻TSRS等设备采用安全通讯协议，在临时限速服务器的安全通信机平台进行信息交互，平台上的处理器执行的操作包括接收与TSRS连接的设备传输的数据，对接收的数据进行相应的安全运算，将产生的合法数据发送给对应的设备， 记录非法数据。实时TSRS的运行状态，以及平台软硬件的运行状态等。其中，合法数据可以是正常操作对应的处于正常范围的数据，非法数据可以是由各种非法操作引起的处于正常范围之外的数据。平台上成对运行的η组处理器中，每一处理器可以是一中央处理单元(Central Processing Unit ；CPU)，每一处理器可以属于一台计算机，或者一组中的两个处理器属于一台计算机等，均不作为本发明的限制。其中，计算机可采用商用货架产品 (Commercial-off-the-shelf ；COTS)计算机,或者单板计算机等。η组处理器中，至少有一组处理器用于执行数据处理操作，并且至少有一组处理器用于作为执行数据处理操作的处理器的备份设备，即可以在执行数据处理操作的一组处理器出现故障时，代替该组处理器执行数据处理操作。另外，执行数据处理的至少一组处理器中，两台处理器同步执行数据处理操作，并且在处理之后将两台处理器的处理结果进行比较，如果两台处理器的操作结果存在误差，则可以重新获取数据，重新同步执行数据处理操作，如果误差存在超过规定次数，则启用备份设备，停用工作的设备进行故障处理。η组处理器组成了 η乘2取2的结构，组内的两台处理器同步处理数据的方式能够提高计算的精确度，进而提高临时限速服务器的安全通信机平台的可靠性，进而提高临时限速服务器的实时性。本发明提供的临时限速服务器的安全通信机平台，采用成对运行的几组处理器来完成平台外部数据和内部数据的处理，这几组处理器中的至少一组处理器中的两台处理器，同步执行数据处理操作以比较所述数据处理操作的结果，并且至少一组处理器为其他组处理器的备份。从而使数据处理结果更加精确，提高临时限速服务器安全通信机平台的可靠性，提高了临时限速服务器的实时性。在前一实施例的基础上，作为一个优选的实施例，临时限速服务器的安全通信机平台中，可以包括4台处理器，即η为2，4台处理器组成的两组，其中一组中的两台处理器同步执行数据处理操作以比较数据处理操作的结果。进一步的，一组处理器中的两台处理器，一台为主处理器，另一台为从处理器；其中，所述主处理器接收所述平台的外部数据，并将所述外部数据复制发送给所述从处理器，所述外部数据为与所述临时限速服务器连接的其他设备发送的数据；
所述主处理器与所述从处理器均接收所述平台的内部数据，并互相发送复制的所述内部数据给对方；所述主处理器和所述从处理器分别对接收的所述内部数据和对方发送的所述复制的内部数据进行特征值比较，若比较结果一致，则所述内部数据为有效内部数据，若比较结果不一致，则丢弃所述内部数据，所述内部数据为经过所述平台上的设备处理的数据。所述主处理器和所述从处理器对所述外部数据和所述有效内部数据进行同步处理，并对处理结果进行比较，若比较结果一致，则所述外部数据的处理结果由所述主处理器发送至对应设备，所述内部数据的处理结果由所述主处理器和所述从处理器分别同步发送至对应设备。其中，主处理器和从处理器共享内存，主处理器和从处理器对外部数据和内部数据进行同步处理后，通过内存交换比较处理结果，对处理结果进行比较。图1为临时限速服务器的安全通信机平台第二实施例的一组处理器的拓扑结构图，图2为图1所示的一组处理器执行数据处理操作的示意图，图3为本发明提供的临时限速服务器的安全通信机平台的拓扑结构图。其中，CPUA为主处理器，CPU B为从处理器，如图1所示，一组处理器中的两台处理器组成了二取二结构，为了能够支持多种类型的外部通信对象，以及实现外部通信的网络冗余，可以在每台处理器上设置多个网口，例如，可以设置10网口。图1中所示的一组处理器包括12个网络接口 A0-A9，以及BO和Bi。作为一种可行的实施方式，网口 A2-A9可用于与外部设备进行通信，即可用于与TSRS连接的设备进行通信，网口 AO、Al、BO和Bl可用于平台内部通信使用以及调试使用。如图2所示，一组处理器中的主处理器用于接收平台的外部数据，即与平台连接的CTC、TCC、RBC或相邻TSRS等设备的数据，这些数据分别进入主处理器的相应队列中(CTC 队列、TCC队列、RBC队列以及相邻TSRS队列)，平台的内部数据，即经过平台上的设备处理的数据由主处理器和从处理器分别接收，互相交换复制的接收数据后，进入主、从处理器的各自的相应队列(PLAT队列)。主处理器接收的数据周期性的进入处理循环(即主处理器中的主循环)，并通过共享内存复制后发送给从处理器。两个处理器同步处理完毕后，可以通过共享内存交换结果，若比较结果一致，则外部数据对应的处理结果可由主处理器发送给相应设备，平台的内部数据可由两个处理器各自同步发送给相应的平台设备。其中，主处理器和从处理器之间的同步可以通过硬件中断实现。两台处理器在进行处理循环的开始，可相互发送中断信号通知对方开始进行处理，并在收到对方中断信号后开始处理。处理完毕后，双方可以再通过终端进行一次同步，以保证对相应的平台设备同步发送数据。硬件中断的方式相比软件中断而言，优先级高、速度快，能够有效保证两台处理器同步过程的实时性和稳定性。另外，优选的，处理器可以基于VXWorks、Q NX等实时多任务操作系统，该系统相对 WinServer系统而言，对工作环境的要求不高，具有更高的可靠性和稳定性，相对于Linux 系统而言，具有更高的实时性。本发明提供的临时限速服务器的安全通信机平台，服务器之间可以采用总线 (VersaModule Eurocard ；VME)连接，以提高交互响应速度和交互信息质量。进一步的，每组处理器中分别有一台处理器与维修终端(MT)连接，维修终端用于记录临时限速服务器的运行状态，具体是记录临时限速服务器中各组件或各模块的运行状态，这些组件或模块可以是临时限速服务器的安全通信机平台、临时限速服务器中负责逻辑运算的逻辑平台等。另外，服务器所述的计算机可以采用PowerPC工业单板计算机，这种类型的计算机能够工作于高温、高湿度等恶劣环境，并且功耗要求较低。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种临时限速服务器的安全通信机平台，其特征在于，包括成对运行的η组处理器；所述η组处理器中的至少一组处理器中的两台处理器，同步执行数据处理操作以比较所述数据处理操作的结果；所述η组处理器中的至少一组处理器为其他组处理器的备份； 所述η为大于等于2的整数。
2.根据权利要求1所述的临时限速服务器的安全通信机平台，其特征在于，所述η为 2，4台处理器组成的两组，其中一组中的两台处理器同步执行数据处理操作以比较所述数据处理操作的结果。
3.根据权利要求1或2所述的临时限速服务器的安全通信机平台，其特征在于，所述一组处理器中的两台处理器，一台为主处理器，另一台为从处理器；所述主处理器接收所述平台的外部数据，并将所述外部数据复制发送给所述从处理器，所述外部数据为与所述临时限速服务器连接的其他设备发送的数据；所述主处理器与所述从处理器均接收所述平台的内部数据，并互相发送复制的所述内部数据给对方；所述主处理器和所述从处理器分别对接收的所述内部数据和对方发送的所述复制的内部数据进行特征值比较，若比较结果一致，则所述内部数据为有效内部数据，若比较结果不一致，则丢弃所述内部数据，所述内部数据为经过所述平台上的设备处理的数据；所述主处理器和所述从处理器对所述外部数据和所述有效内部数据进行同步处理，并对处理结果进行比较，若比较结果一致，则所述外部数据的处理结果由所述主处理器发送至对应设备，所述内部数据的处理结果由所述主处理器和所述从处理器分别同步发送至对应设备。
4.根据权利要求3所述的临时限速服务器的安全通信机平台，其特征在于，所述主处理器和所述从处理器共享内存，所述主处理器和所述从处理器对所述外部数据和所述内部数据进行同步处理后，通过所述内存交换比较处理结果，对所述处理结果进行比较。
5.根据权利要求4所述的临时限速服务器的安全通信机平台，其特征在于，所述处理器基于vxWorks或Q NX操作系统。
6.根据权利要求5所述的临时限速服务器的安全通信机平台，其特征在于，每组处理器中分别有一台处理器与维修终端连接，所述维修终端用于记录所述临时限速服务器的运行状态。
7.根据权利要求6所述的临时限速服务器的安全通信机平台，其特征在于，所述主处理器和所述从处理器采用硬件中断方式同步执行数据处理操作。
8.根据权利要求7所述的临时限速服务器的安全通信机平台，其特征在于，所述服务器之间采用总线VME连接。
全文摘要
本发明提供一种临时限速服务器的安全通信机平台。该平台包括成对运行的n组处理器；所述n组处理器中的至少一组处理器中的两台处理器，同步执行数据处理操作以比较所述数据处理操作的结果；所述n组处理器中的至少一组处理器为其他组处理器的备份；所述n为大于等于2的整数。从而使数据处理结果更加精确，提高临时限速服务器安全通信机平台的可靠性，提高了临时限速服务器的实时性。
文档编号G06F11/14GK102231125SQ20111012554
公开日2011年11月2日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年5月16日
发明者刘晓斌, 开祥宝, 李士祥, 王国光, 臧永立, 郑长宗, 鲁永强 申请人:中国铁道科学研究院通信信号研究所, 铁道部运输局