一种计算机联锁操作机自动切换控制权方法与流程

本发明属于计算机控制领域，特别涉及一种计算机联锁操作机自动切换控制权方法。

背景技术：

在铁路车站，计算机联锁系统操作机一般和其它外部控制系统具有控制权交接接口。用于限制当前联锁操作在本地联锁操作机上执行有效，还是在外部控制系统终端上执行有效。比如在高速铁路车站，联锁操作机与调度集中系统有非常站控和分散自律这两种控制权模式。在城市轨道交通，联锁操作机与自动列车监控系统有非常站控、站控、中控等控制权模式。在特定情况下，联锁操作机与不止一种外部控制系统接口，此时控制权会区分为非常站控、a系统控、b系统控等等。

现有技术方案一般集中研究当联锁下位机、联锁操作机、外部控制系统三者之间通信中断恢复后，控制权模式如何自动切换。缺少当联锁下位机由于停电等原因自动重启时，控制权如何自动切换的研究。这种情况下，目前联锁系统一般会将控制权复位为非常站控，按操作规范，非常站控模式下用户必须在联锁操作机上执行控制权切换操作。其缺陷和困难如下：1.存在无人值守车站，用户需要很长时间才能到达车站执行控制权切换操作，严重影响铁路运输效率。2.当远程中心用户控制时，控制权复位也会导致用户管理权变化，增加沟通手续成本。3.自动切换控制权方法，除了需实现自动复位为原控制权外，还需考虑系统兼容性。该功能不应该改变既有联锁操作机和下位机、联锁操作机和外部控制系统接口。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种计算机联锁操作机自动切换控制权方法，具有无人值守车站下位机恢复运营效率高、减少远程沟通时间成本和普遍适用程度高等优势。

为实现上述目的，本发明提供一种计算机联锁操作机自动切换控制权方法，在计算机联锁系统内，设置一台操作机为主操作机，设置其余操作机为备操作机，且每台操作机均与联锁下位机通信连接，其特征在于，包括如下算法步骤：

步骤s1、联锁下位机重启，操作机与联锁下位机建立通信，并读取最近一次保存的其原控制权模式，若操作机的原控制权模式不为非常站控，则进入步骤s2；

步骤s2、操作机等待接收联锁下位机发送的表示信息，若该表示信息显示联锁下位机存在上电闭锁，则进入步骤s3；

步骤s3、操作机等待接收联锁下位机发送的主操作机信息，若该主操作机信息显示所述操作机为主操作机，则进入步骤s4；若所述操作机为备操作机，则进入步骤s5；

步骤s4、主操作机根据最近一次保存的其原控制权模式，将对应的控制权切换消息下发至联锁下位机，等待接收联锁下位机反馈消息并对反馈消息判断后进行控制权模式的切换，进入步骤se；

步骤s5、备操作机等待接收主操作机发送的控制权切换结束消息，并更新控制权模式，进入步骤se；

步骤se、操作机以已更新设置的控制权模式与外部控制系统建立通信连接。

其中，所述步骤s1中还包括，操作机与联锁下位机未建立通信时，设置操作机控制权模式为未知。

其中，所述步骤s1中，当操作机与联锁下位机建立通信时，若读取到最近一次保存的原控制权模式为非常站控，则设置所述操作机当前的控制权模式为非常站控，进入步骤se。

其中，所述步骤s2中，若所述表示信息显示联锁下位机没有上电闭锁，则操作机不需要执行控制权自动切换，所述操作机将当前控制权模式设置为步骤s1中读取到的控制权模式，进入步骤se。

其中，所述步骤s4具体包括以下步骤：

步骤s4-1、主操作机根据最近一次保存的其原控制权模式信息，下发对应的控制权切换消息至联锁下位机，请求将该联锁下位机的控制权模式切换为与主操作机最近一次保存的原控制权模式一致，进入步骤s4-2；

步骤s4-2、主操作机等待接收联锁下位机发送的控制权切换反馈消息，如超时未收到反馈，或收到切换失败消息，则进入步骤s4-3；如收到切换成功消息，则进入步骤s4-4；

步骤s4-3、主操作机认为联锁下位机自动切换控制权失败，设置本主操作机控制权模式为非常站控，并发送控制权切换结束消息至所有备操作机，保存非常站控的控制权模式，进入步骤se；

步骤s4-4、主操作机认为联锁下位机自动切换控制权成功，设置本主操作机更新后的新控制权模式为其最近一次保存的原控制权模式，并发送控制权切换结束消息至所有备操作机，保存更新后的新控制权模式，进入步骤se。

其中，所述步骤s5具体包括以下步骤：

步骤s5-1、备操作机等待接收主操作机发送的控制权切换结束消息，备操作机成功收到或等待超时均进入步骤s5-2；

步骤s5-2、备操作机根据联锁下位机报告的主操作机更新后的新控制权模式设置其控制权模式，将该备操作机的控制权模式设置为联锁下位机更新后的新控制权模式，并保存当前更新后的控制权模式；进入步骤se。

其中，所述联锁操作机自动切换控制权方法支持操作机存在多种控制权模式，也支持同时存在多个外部控制系统接口。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的一种计算机联锁操作机自动切换控制权方法，具有如下有益效果：

1、根据操作机记录的原控制权进行自动切换，解决了无人值守车站下位机自动重启后不能及时恢复运营的问题。

2、根据操作机记录的原控制权进行自动切换，减少了远程中心用户控制下的沟通手续成本。

3、基于现有联锁操作机和联锁下位机、联锁操作机和外部控制系统接口设计，现场仅升级操作机软件即可实现自动切换控制权功能，实施成本低。

4、该技术方案支持当前操作机存在多个控制权模式，也支持同时存在多个外部控制系统接口，且不依赖于外部接口的消息格式，普遍适用程度高。

附图说明

图1为本发明的计算机联锁操作机自动切换控制权方法的实施例示意图。

具体实施方式

以下将结合本发明实施例中的附图1，对本发明实施例中的技术方案、所达成目的及功效予以详细说明。

本发明提供了一种计算机联锁操作机自动切换控制权方法，在计算机联锁系统内，设置一台操作机为主操作机，设置其余操作机为备操作机，且每台操作机均与联锁下位机通信连接；每台操作机正常运行时会定时将当前控制权模式保存至文本中；或每台操作机控制权模式变化时，同样会将当前控制权模式保存至文本中。当联锁下位机重启，每台操作机自动切换控制权方法包括如下步骤：

步骤s1、操作机与联锁下位机未建立通信时，设置操作机控制权为未知。当操作机与联锁下位机成功建立通信时，操作机暂不与外部控制系统建立通信，操作机从文本中读取最近一次保存的其原控制权模式。如操作机的原控制权模式为非常站控(当调度集中设备故障、发生危及行车安全的情况、设备天窗维修、施工需要时，脱离调度集中控制系统控制，而转为车站传统的人工控制的模式)，即其与联锁下位机重启复位后采用的非常站控控制权模式一致，则不需要执行自动控制权切换，设置本操作机控制权模式为非常站控，进入步骤se。如操作机的原控制权模式不为非常站控，则进入步骤s2。

步骤s2、操作机等待接收联锁下位机发送的表示信息，收到该联锁下位机表示信息后操作机判断联锁下位机是否存在上电闭锁。若联锁下位机没有上电闭锁，操作机认为联锁下位机未重新启动，则操作机不需要执行自动切换，以步骤s1中从文本中读取到的控制权模式进行当前设置，进入步骤se。若联锁下位机存在上电闭锁，则进入步骤s3。

步骤s3、操作机等待接收联锁下位机发送的主操作机信息，收到该主操作机信息后判断当前操作机是否主操作机，如为主操作机，则进入步骤s4。如为备操作机，则进入步骤s5。

步骤s4、主操作机根据最近一次保存的其原控制权模式，将对应的控制权切换消息下发至联锁下位机，等待接收联锁下位机反馈消息并对反馈消息判断后进行控制权模式的切换，具体包含以下步骤：

步骤s4-1、主操作机根据最近一次保存的其原控制权模式(如分散自律)信息，下发对应的控制权切换消息至联锁下位机，请求将联锁下位机的控制权模式切换为与主操作机最近一次保存的原控制权模式一致，进入步骤s4-2；

步骤s4-2、主操作机等待接收联锁下位机发送的控制权切换反馈消息，如超时未收到反馈，或收到切换失败消息，则进入步骤s4-3。如收到切换成功消息，则认为自动切换成功，进入步骤s4-4；

步骤s4-3、主操作机认为联锁下位机自动切换控制权失败，设置本主操作机控制权模式为非常站控，并发送控制权切换结束消息至所有备操作机，保存非常站控的控制权模式至文本中，进入步骤se。

步骤s4-4、主操作机认为联锁下位机自动切换控制权成功，设置本主操作机更新后的新控制权模式为其最近一次保存的原控制权模式(如分散自律)，即与联锁下位机更新后的控制权模式一致，并发送控制权切换结束消息至所有备操作机，保存更新后的新控制权模式(如分散自律)至文本中，进入步骤se。

步骤s5、备操作机等待接收主操作机发送的控制权切换结束消息，并更新控制权模式，具体包含以下步骤：

步骤s5-1、备操作机等待接收主操作机发送的控制权切换结束消息，备操作机成功收到或等待超时均进入步骤s5-2；

步骤s5-2、备操作机根据联锁下位机报告的最新控制权模式设置其控制权模式，将该备操作机的控制权模式设置为联锁下位机更新后的新控制权模式，并保存当前控制权至文本；进入步骤se。

步骤se、操作机以已更新设置的本机控制权模式与外部控制系统建立通信连接，算法结束。

其中，所述联锁操作机自动切换控制权方法支持操作机存在多种控制权模式，也支持同时存在多个外部控制系统接口。

需要说明的是，如图1所示，某城市轨道交通车站的计算机联锁系统1包括有2台操作机(操作机a和操作机b)和1台联锁下位机c。操作机a和操作机b分别同时与车站单元控制台系统2以及自动列车监控系统3的接口通信连接；进一步，所述自动列车监控系统3还与设置在中心的自动列车监控系统4通信连接。此时，操作机a和操作机b的控制权模式除包含非常站控外，还包含单元控制台控、车站自动列车监控系统控(简称站控)和中心自动列车监控系统控(简称中控)，共4种有效的控制权模式。

假定当前操作机a和操作机b为中心调度员操作，即操作机a和操作机b的控制权模式为中控。此时联锁下位机c重新启动，联锁下位机c内部复位控制权为非常站控。对操作机a而言，按下列步骤执行自动切换控制权模式操作：

步骤s1、操作机a自动断开与单元控制台系统2和自动列车监控系统3的接口连接，设置本操作机a控制权为未知，等待与联锁下位机c建立通信；操作机a与联锁下位机c建立通信成功后，从操作机a的文本中读取最近一次保存的原控制权模式为中控模式，进入步骤s2。

步骤s2、操作机a等待接收联锁下位机c发送的表示信息，收到该联锁下位机c的表示信息后判断到联锁下位机c存在上电锁闭，进入步骤s3。

步骤s3、操作机a等待接收联锁下位机c发送的主操作机信息，收到该主操作机信息后判断其当前是否为主操作机，假定操作机a为主操作机，则进入步骤s4-1。

步骤s4-1、操作机a下发请求切换控制权模式至中控模式的消息到联锁下位机c，进入步骤s4-2。

步骤s4-2、操作机a等待接收联锁下位机c发送的控制权切换结果的反馈消息，如超时未收到反馈消息，或收到切换失败的反馈消息，则认为联锁下位机c自动切换控制权模式失败，进入步骤s4-3；如收到切换成功消息，则认为联锁下位机c自动切换控制权模式成功，进入步骤s4-4。

步骤s4-3、设置操作机a控制权模式为非常站控，并发送控制权切换失败的结束消息至操作机b(备操作机)，同时保存当前控制权为非常站控至操作机a文本，并以非常站控与车站单元控制台系统2和自动列车监控系统3建立通信连接。

操作机b(备操作机)根据联锁下位机c最新报告的控制权模式为非常站控设置本机控制权模式，即操作机b的控制权模式也设置为非常站控，算法结束。

步骤s4-4、设置操作机a控制权模式为中控模式，并发送控制权切换成功的结束消息至操作机b(备操作机)，同时保存当前控制权为中控模式至操作机a文本，并以中控模式与车站单元控制台系统2和自动列车监控系统3建立通信连接。

操作机b(备操作机)根据联锁下位机c最新报告的控制权模式为中控模式设置本机控制权模式，即操作机b的控制权模式也设置为中控模式，算法结束。

综上所述，与现有技术相比，本发明所提供的一种计算机联锁操作机自动切换控制权方法，具有无人值守车站下位机恢复运营效率高、减少远程沟通时间成本和普遍适用程度高等优势。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。