一种ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法
技术领域
1.本发明涉及列车信号控制系统技术领域，特别涉及一种ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法。
背景技术：2.随着国家经济的迅速发展，单一、传统的交通工具越来越不能满足人们正常的出行要求。地铁作为一种交通工具，不仅运行速度快、运输量大，而且不堵车、时间点准确，这极大的满足了人们的出行需求。ats(automatic train supervision，城轨自动监控)系统是指挥列车运行的控制与监督系统。ats系统中关键冗余设备的主备机是城轨列车行驶的大脑，是行车指挥的关键设备，一旦发生故障，就会引发一系列问题，例如列车误点、晚点、列车故障信息无法准确定位及时维修等等。这不仅会影响人们的出行，也会造成一定的城市经济损失。因此，迫切需要对装载有ats系统的主备机进行监测，做到及时发现问题及时处理，从而保证列车的正常运行。
3.ats系统的通常包括车站(本地)列车监控系统(local automatic train supervision，lats)、前置机(front end processor，fep)、网关计算机、中心应用服务器。为了提高ats系统可靠性，其系统中的设备往往都是双机冗余设置，但是高可靠性给ats系统带来很高的软件复杂性，这会导致双机切换逻辑容易发生异常，包括出现双主双备异常、主备频繁切换异常，该两种异常一旦发生将会导致ats系统失效。因此急需要一种方法去及时发现以及修复故障，尽可能减少故障延时。
技术实现要素：4.本发明的目的是提供一种ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，针对ats系统中关键冗余设备的主备机经常出现的两种故障进行监测，及时发现以及修复故障，减少故障延时。
5.为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
6.一种ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，所述ats系统中的关键冗余设备包括互为冗余的a机和b机，包括以下步骤：
7.实时获取所述a机和所述b机的状态；
8.判断所述a机和所述b机的状态是否满足预设的主备机频繁切换主备状态异常判定条件，以及，判断所述a机和所述b机的状态是否满足预设的主备机状态异常判定条件；
9.如果所述a机和所述b机的状态满足预设的主备机频繁切换主备状态异常判定条件，则确定所述a机和所述b机出现主备机频繁切换主备状态异常；
10.如果所述a机和所述b机的状态满足预设的主备机状态异常判定条件，则确定所述a机和所述b机出现主备机状态异常。
11.可选的，所述判断所述a机和所述b机的状态是否满足预设的主备机频繁切换主备状态异常判定条件，包括：
12.判断在第一预设时间内所述a机和所述b机切换主备状态的次数是否大于预设次数；
13.如果是，则确定所述a机和所述b机的状态满足预设的主备机频繁切换主备状态异常判定条件。
14.可选的，所述判断所述a机和所述b机的状态是否满足预设的主备机状态异常判定条件，包括：
15.判断所述a机和所述b机同时为主机或同时为备机的状态是否持续第二预设时间；
16.如果是，则确定所述a机和所述b机的状态满足预设的主备机状态异常判定条件。
17.可选的，所述第一预设时间为120秒。
18.可选的，所述预设次数为4。
19.可选的，所述第二预设时间为5秒。
20.可选的，所述关键冗余设备包括本地列车监控系统lats、前置机fep、网关计算机、中心应用服务器中的一个或多个。
21.可选的，所述方法基于智能运维系统实现，所述ats系统为所述智能运维系统的子系统。
22.可选的，通过所述智能运维系统的接口函数getaandbstate()实时获取所述a机和所述b机的状态。
23.可选的，所述方法还包括：
24.在确定所述a机和所述b机出现主备机频繁切换主备状态异常，或者确定所述a机和所述b机出现主备机状态异常后，生成异常检测信息并进行报警。
25.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上文任一项所述的方法。
26.一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上文任一项所述的方法。
27.与现有技术相比，本发明具有如下优点：
28.本发明基于实时采集的ats中关键冗余设备的a机和b机的状态进行逻辑判断，判断是否发生主备机频繁切换主备状态异常以及是否发生主备机状态异常，从而能够及时发现上述两种故障，并及时生成异常检测信息告知维修人员及时处理，进而降低列车运行成本。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
30.图1为本发明一实施例提供的一种ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法的流程图；
31.图2为本发明一实施例提供的主备机频繁切换主备状态异常的判定过程示意图；
32.图3为本发明一实施例提供的主备机状态异常的判定过程示意图。
具体实施方式
33.以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的方案作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
34.如背景技术所述，ats系统中的关键冗余设备，例如本地列车监控系统lats、前置机fep、网关计算机、中心应用服务器等，都配置有互为冗余的双主机(即a机和b机)作为主备机。然而，双机切换逻辑容易发生异常，出现主备机频繁切换主备状态异常、主备机状态异常。因此需要对上述两种异常进行检测，及时发现以便于及时修复故障。
35.基于此，本发明提供一种ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：
36.s1，实时获取所述a机和所述b机的状态。
37.本发明所述的方法基于智能运维系统实现，所述智能运维系统是一个智能化的线网级维护平台，能够实现在线、实时、精准、高频的设备状态感知及监测，以实现准确掌握全线网设备的工作状态。所述ats系统可配置为所述智能运维系统的子系统，由此，所述智能运维系统能够监测所述ats系统中各个设备的状态。具体的，所述智能运维系统自身设有各种接口函数，其中可采用智能运维系统的getaandbstate()函数去获取ats系统中任一关键冗余设备的主备机状态。通常，可设置为每秒获取一次主备机状态，当然，也可以设置为其它时间间隔去获取主备机状态。
38.s2，判断所述a机和所述b机的状态是否满足预设的主备机频繁切换主备状态异常判定条件；如果满足，则转到s3，确定所述a机和所述b机出现主备机频繁切换主备状态异常。
39.具体的，所述判断所述a机和所述b机的状态是否满足预设的主备机频繁切换主备状态异常判定条件的方式如下：
40.判断在第一预设时间内所述a机和所述b机切换主备状态的次数是否大于预设次数；如果是，则确定所述a机和所述b机的状态满足预设的主备机频繁切换主备状态异常判定条件。
41.如图2所示，智能运维系统的getaandbstate()函数实时获取ats系统中任一关键冗余设备的主备机状态。设在t时刻获取到的a机和b机的状态量分别为与且a机与b机的状态量不同，即a机为主机状态、b机为备机状态，或者a机为备机状态、b机为主机状态。在另一时刻t
switch
获取到的a机和b机的状态量分别为与若且则表示未发生主备状态切换，即主备状态正常。若且则将更新为将更新为并将计数器count加1，如果当前t
switch
时刻距t时刻的时间间隔大于第一预设时间例如120秒且计数器count计数大于预设次数例如4，则
表示已发生主备机频繁切换主备状态异常，否则认为未发生异常。
42.上述第一预设时间120秒、预设次数4为默认值，可根据现场情况进行设置。
43.s4，判断所述a机和所述b机的状态是否满足预设的主备机状态异常判定条件；如果满足，则转到s5，确定所述a机和所述b机出现主备机状态异常。
44.具体的，所述判断所述a机和所述b机的状态是否满足预设的主备机状态异常判定条件的方式如下：
45.判断所述a机和所述b机同时为主机或同时为备机的状态是否持续第二预设时间；如果是，则确定所述a机和所述b机的状态满足预设的主备机状态异常判定条件。
46.如图3所示，智能运维系统的getaandbstate()函数实时获取ats系统中任一关键冗余设备的主备机状态。设在t时刻获取到的a机和b机的状态量分别为与且a机与b机的状态量相同，即a机为主机状态、b机为主机状态或者a机为备机状态、b机为备机状态。在下一时刻t
anomaly
获取到的a机和b机的状态量分别为与判断是否同时为主机状态或者同时为备机状态，即a机与b机的状态量是否仍相同。如果不相同，则表示a机和b机发生了状态切换，即认为主备状态正常；如果仍相同，则进一步确认该状态量相同的状态是否持续了第二预设时间例如5秒。如果持续了5秒，则表示主备状态异常；如果未持续到5秒，则暂时认为主备状态正常，并继续监测。
47.上述第二预设时间5秒为默认值，可根据现场情况进行设置。
48.本实施例中，所述方法还可以包括：在确定所述a机和所述b机出现主备机频繁切换主备状态异常，或者确定所述a机和所述b机出现主备机状态异常后，生成异常检测信息并进行报警。
49.由此，通过生成异常检测信息并进行报警，能够及时通知维修人员进行处理，修复故障，进而降低列车运行成本。所述异常检测信息可以包括发生异常的设备信息以及发生的是哪种异常。
50.基于同一发明构思，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法。
51.进一步的，本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述的ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法。
52.综上所述，本发明提供了一种基于智能运维系统的ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，针对ats系统主备机经常出现的两种故障进行监测，一种是ats系统中关键冗余设备的主备机频繁切换主备状态，即在固定时间内主机状态转为备机状态，然后又转为主机状态，且频繁发生；另一种是ats系统中关键冗余设备的主备机状态异常，即在固定时间内主备机同为主机状态或者备机状态，且持续一定时间。
53.本发明基于智能运维系统实时采集的ats中关键冗余设备的a机和b机的状态进行逻辑判断，判断是否发生主备机频繁切换主备状态异常以及是否发生主备机状态异常，从而能够及时发现上述两种故障，并及时生成异常检测信息告知维修人员及时处理，进而降低列车运行成本。
54.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
55.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。
技术特征：1.一种ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，所述ats系统中的关键冗余设备包括互为冗余的a机和b机，其特征在于，包括以下步骤：实时获取所述a机和所述b机的状态；判断所述a机和所述b机的状态是否满足预设的主备机频繁切换主备状态异常判定条件，以及，判断所述a机和所述b机的状态是否满足预设的主备机状态异常判定条件；如果所述a机和所述b机的状态满足预设的主备机频繁切换主备状态异常判定条件，则确定所述a机和所述b机出现主备机频繁切换主备状态异常；如果所述a机和所述b机的状态满足预设的主备机状态异常判定条件，则确定所述a机和所述b机出现主备机状态异常。2.如权利要求1所述的ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，其特征在于，所述判断所述a机和所述b机的状态是否满足预设的主备机频繁切换主备状态异常判定条件，包括：判断在第一预设时间内所述a机和所述b机切换主备状态的次数是否大于预设次数；如果是，则确定所述a机和所述b机的状态满足预设的主备机频繁切换主备状态异常判定条件。3.如权利要求1所述的ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，其特征在于，所述判断所述a机和所述b机的状态是否满足预设的主备机状态异常判定条件，包括：判断所述a机和所述b机同时为主机或同时为备机的状态是否持续第二预设时间；如果是，则确定所述a机和所述b机的状态满足预设的主备机状态异常判定条件。4.如权利要求2所述的ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，其特征在于，所述第一预设时间为120秒。5.如权利要求2所述的ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，其特征在于，所述预设次数为4。6.如权利要求3所述的ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，其特征在于，所述第二预设时间为5秒。7.如权利要求1所述的ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，其特征在于，所述关键冗余设备包括本地列车监控系统lats、前置机fep、网关计算机、中心应用服务器中的一个或多个。8.如权利要求1所述的ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，其特征在于，所述方法基于智能运维系统实现，所述ats系统为所述智能运维系统的子系统。9.如权利要求8所述的ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，其特征在于，通过所述智能运维系统的接口函数getaandbstate()实时获取所述a机和所述b机的状态。10.如权利要求1所述的ats系统关键冗余设备主备机异常检测方法，其特征在于，还包括：在确定所述a机和所述b机出现主备机频繁切换主备状态异常，或者确定所述a机和所述b机出现主备机状态异常后，生成异常检测信息并进行报警。11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-10中任一项所述的方法。12.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程
序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-10中任一项所述的方法。
技术总结本发明提供一种ATS系统关键冗余设备主备机异常检测方法，所述ATS系统中的关键冗余设备包括互为冗余的A机和B机，包括以下步骤：实时获取A机和B机的状态；判断A机和B机的状态是否满足预设的主备机频繁切换主备状态异常判定条件，以及，判断A机和B机的状态是否满足预设的主备机状态异常判定条件；如果A机和B机的状态满足预设的主备机频繁切换主备状态异常判定条件，则确定A机和B机出现主备机频繁切换主备状态异常；如果A机和B机的状态满足预设的主备机状态异常判定条件，则确定A机和B机出现主备机状态异常。本发明能够针对ATS系统中关键冗余设备的主备机经常出现的两种故障进行监测，及时发现以及修复故障，减少故障延时。减少故障延时。减少故障延时。
技术研发人员：李猛 周星宇 崔明松
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.06.23
技术公布日：2022/11/1
