本發(fā)明涉及鐵路信號領(lǐng)域，具體涉及一種適用于lkj主機(jī)“二乘二取二”安全架構(gòu)的增強(qiáng)lkj主機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘安全性和可靠性的方法。

背景技術(shù)：

1、機(jī)車出庫前，列車運(yùn)行監(jiān)控裝置(簡稱lkj主機(jī))需要配置準(zhǔn)確的系統(tǒng)時(shí)鐘，如果系統(tǒng)時(shí)鐘錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致lkj臨時(shí)數(shù)據(jù)控制時(shí)機(jī)錯(cuò)誤，造成巨大的安全隱患。lkj臨時(shí)數(shù)據(jù)包括：臨時(shí)限速數(shù)據(jù)、停用基本閉塞法改用電話閉塞法行車數(shù)據(jù)、綠色許可證數(shù)據(jù)、特定引導(dǎo)數(shù)據(jù)和防洪提示等。這些臨時(shí)數(shù)據(jù)確定的控制方式和提示信息有規(guī)定的起止時(shí)間，lkj主機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘的準(zhǔn)確與否，決定了臨時(shí)數(shù)據(jù)的控制是否正確。

2、此外，lkj主機(jī)通過系統(tǒng)時(shí)鐘對列車的運(yùn)行過程進(jìn)行記錄，且lkj主機(jī)的車載配套設(shè)備也依據(jù)此時(shí)鐘進(jìn)行各項(xiàng)信息的記錄，該時(shí)鐘對于日常維護(hù)、記錄分析，尤其是對車載設(shè)備的故障分析有重要意義。

3、然而，既有的lkj主機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘通常采用單一的外部校時(shí)設(shè)備源進(jìn)行校時(shí)，且lkj主機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘計(jì)時(shí)采用單實(shí)時(shí)時(shí)鐘(以下簡稱rtc)芯片，存在以下兩個(gè)問題：

4、1、lkj主機(jī)通過單一的外部校時(shí)設(shè)備源校時(shí)后，如果列車運(yùn)行過程中沒有定期的時(shí)間校正，無法確保時(shí)鐘一直正確。

5、2、lkj主機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘計(jì)時(shí)采用單rtc芯片，如果該芯片工作異常，系統(tǒng)無法識(shí)別故障，將會(huì)導(dǎo)致臨時(shí)數(shù)據(jù)控制時(shí)機(jī)錯(cuò)誤，造成巨大的安全隱患。

6、rtc芯片工作異常有以下幾種模式：

7、(1)實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片電源不穩(wěn)定：由電池供電時(shí)，若電池長時(shí)間放電，電壓過低，可能導(dǎo)致晶振無法起振，從而使輸出時(shí)間滯后；若電源斷開超過一定時(shí)間，實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片內(nèi)部寄存器會(huì)復(fù)位回到默認(rèn)時(shí)間。

8、(2)實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片晶振頻率不準(zhǔn)：由于晶振受溫度影響較大，在極端環(huán)境下，晶振內(nèi)部晶體本身的物理性質(zhì)發(fā)生變化，會(huì)導(dǎo)致頻率偏差。因此，在環(huán)境溫度處于晶振極限時(shí)，很容易出現(xiàn)超出允許范圍的時(shí)間滯后或超前誤差。

9、(3)實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片內(nèi)部存儲(chǔ)單元失效：芯片內(nèi)部保存時(shí)間信息的存儲(chǔ)器可能出現(xiàn)隨機(jī)失效，導(dǎo)致輸出時(shí)間錯(cuò)誤。

10、(4)處理器讀取時(shí)間錯(cuò)誤：處理器通過通信接口讀取實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片的時(shí)間時(shí)，可能受到隨機(jī)干擾，導(dǎo)致讀取時(shí)間錯(cuò)誤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決以上問題，本發(fā)明提出了一種基于lkj主機(jī)“二乘二取二”安全架構(gòu)的增強(qiáng)lkj主機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘安全性和可靠性的方法。

2、本發(fā)明提供一種增強(qiáng)lkj主機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘安全性和可靠性的方法，其特征在于，該方法通過聯(lián)合校時(shí)系統(tǒng)為lkj主機(jī)提供多種時(shí)鐘源進(jìn)行對比校準(zhǔn)，保證時(shí)鐘源安全可靠，將lkj主機(jī)rtc信息的處理納入“二取二”的范圍，保證時(shí)鐘的處理過程安全可靠，

3、所述聯(lián)合校時(shí)系統(tǒng)提供的時(shí)鐘源包括：專用校時(shí)設(shè)備提供的時(shí)鐘源、衛(wèi)星信息接收設(shè)備提供的時(shí)鐘源和無線換裝設(shè)備提供的時(shí)鐘源；

4、當(dāng)單一時(shí)鐘源故障時(shí)切換另外兩個(gè)時(shí)鐘源進(jìn)行比較，為lkj系統(tǒng)時(shí)鐘校時(shí)，當(dāng)兩個(gè)時(shí)鐘源故障或三個(gè)時(shí)鐘源故障或lkj主機(jī)無法判別時(shí)鐘源故障情況時(shí)，lkj主機(jī)主動(dòng)進(jìn)入故障狀態(tài)；

5、lkj主機(jī)每系設(shè)計(jì)兩片rtc芯片，即每系的兩片cpu各接一個(gè)rtc芯片；兩cpu分別讀取各自的rtc信息，并進(jìn)行交互；

6、如果交互的時(shí)鐘偏差超過一定范圍，認(rèn)為本系時(shí)鐘異常，切換另一系為主機(jī)；如果切換另一系為主機(jī)后，兩cpu交互的時(shí)鐘偏差也超過了一定范圍，lkj主機(jī)主動(dòng)進(jìn)入故障狀態(tài)。

7、本發(fā)明的優(yōu)勢：

8、通過聯(lián)合校時(shí)系統(tǒng)為lkj主機(jī)提供多種時(shí)鐘源進(jìn)行對比校準(zhǔn)，提高了校時(shí)時(shí)鐘源的安全性和可靠性。

9、通過將lkj主機(jī)rtc信息的處理納入“二取二”范圍，提高了時(shí)鐘處理過程的安全性和可靠性?？捎行б?guī)避由于單rtc芯片工作異常導(dǎo)致臨時(shí)數(shù)據(jù)控制時(shí)機(jī)錯(cuò)誤等問題造成的安全隱患。

技術(shù)特征：

1.一種增強(qiáng)lkj主機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘安全性和可靠性的方法，其特征在于，該方法通過聯(lián)合校時(shí)系統(tǒng)為lkj主機(jī)提供多種時(shí)鐘源進(jìn)行對比校準(zhǔn)，保證時(shí)鐘源安全可靠，將lkj主機(jī)rtc信息的處理納入“二取二”的范圍，保證時(shí)鐘的處理過程安全可靠，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法利用lkj主機(jī)無線換裝的網(wǎng)絡(luò)通道實(shí)現(xiàn)車地系統(tǒng)時(shí)鐘信息的交互，無線換裝設(shè)備將從地面服務(wù)器系統(tǒng)獲取的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間發(fā)送給lkj主機(jī)，lkj主機(jī)獲取網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘源。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述無線換裝設(shè)備，通過公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與地面服務(wù)器進(jìn)行時(shí)鐘信息數(shù)據(jù)通信時(shí)，添加加密算法，保證了無線換裝設(shè)備發(fā)送給lkj主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘源安全且可靠。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述衛(wèi)星信息接收設(shè)備提供的時(shí)鐘源，為保證時(shí)鐘源的安全性和可用性，在既有g(shù)ps和bds聯(lián)合定位模式基礎(chǔ)上，增加了gps和bds聯(lián)合定位模式和bds單系統(tǒng)定位模式的可選功能。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，機(jī)車出庫前或備品啟用前，lkj主機(jī)采用專用校時(shí)設(shè)備校時(shí)獲取人工校時(shí)時(shí)鐘源；機(jī)車停車或運(yùn)行過程中，通過衛(wèi)星信息接收設(shè)備從gps/bds天線獲取衛(wèi)星定位時(shí)鐘源，通過無線換裝設(shè)備從地面服務(wù)器系統(tǒng)獲取網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘源。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法通過rtc模塊、晶振、電源的合理選型有效解決rtc芯片電源不穩(wěn)定、rtc芯片晶振頻率不準(zhǔn)導(dǎo)致的rtc芯片工作異常問題。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明得增強(qiáng)LKJ主機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘安全性和可靠性的方法，通過聯(lián)合校時(shí)系統(tǒng)為LKJ主機(jī)提供多種時(shí)鐘源進(jìn)行對比校準(zhǔn)，保證時(shí)鐘源安全可靠，將LKJ主機(jī)RTC信息的處理納入“二取二”的范圍，保證時(shí)鐘的處理過程安全可靠。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢：通過聯(lián)合校時(shí)系統(tǒng)為LKJ主機(jī)提供多種時(shí)鐘源進(jìn)行對比校準(zhǔn)，提高了校時(shí)時(shí)鐘源的安全性和可靠性。通過將LKJ主機(jī)RTC信息的處理納入“二取二”范圍，提高了時(shí)鐘處理過程的安全性和可靠性?？捎行б?guī)避由于單RTC芯片工作異常導(dǎo)致臨時(shí)數(shù)據(jù)控制時(shí)機(jī)錯(cuò)誤等問題造成的安全隱患。

技術(shù)研發(fā)人員：張琦,王金芳,張健
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京交大思諾科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/5/19