徐騄

摘 要：災害監(jiān)控系統(tǒng)是高鐵行車安全的重要保障。伴隨著高鐵的快速發(fā)展，也給災害監(jiān)控系統(tǒng)設備現(xiàn)場維護工作提出了更高的要求。開展災害監(jiān)控系統(tǒng)PCC主備冗余機制及切換策略的研究和優(yōu)化，能減少災害監(jiān)控站點脫離監(jiān)控概率，從而有效提高災害監(jiān)控系統(tǒng)的運用質量。

關鍵詞：災害監(jiān)控系統(tǒng)；PCC；冗余

中圖分類號：TN914 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）02-0081-02

Research on Redundancy Mechanism and Handoff Strategy of Communication Disaster Monitoring unit PCC

XU Lu

（China Railway Guangzhou Bureau Group Co.，Ltd.，Guangzhou Communications，Guangzhou 510080，China）

Abstract：Disaster monitoring system is an important guarantee for high-speed railway safety. With the rapid development of high-speed rail，the field maintenance of disaster monitoring system is put forward higher request. The research and optimization of PCC main standby redundancy mechanism and handover strategy is carried out to reduce the probability of disaster monitoring sites from monitoring and improve the quality of disaster monitoring system effectively.

Keywords：disaster monitoring system；PCC；redundancy

1 災害監(jiān)控系統(tǒng)簡介

高速鐵路自然災害及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)（簡稱防災系統(tǒng)）是高鐵行車安全的重要保障系統(tǒng)，為高鐵運營提供了可靠的災害預警及報警信息。通信專業(yè)負責防災系統(tǒng)監(jiān)控單元和網絡設備的維護管理，需要監(jiān)測、檢測防災現(xiàn)場采集設備工作狀態(tài)，并實時發(fā)出預警和報警信息，成為防災系統(tǒng)的“神經樞紐”。災害監(jiān)測系統(tǒng)采用鐵路局中心系統(tǒng)、現(xiàn)場監(jiān)測設備兩級架構，包括鐵路局中心系統(tǒng)、現(xiàn)場監(jiān)測設備及系統(tǒng)網絡等。

2 PCC主備冗余機制及切換策略

2.1 PCC IP地址主備冗余機制

本文對SDH傳輸網絡不做累絮，僅討論PCC網絡狀態(tài)檢測和主備冗余切換功能的實現(xiàn)過程。

以京廣高速線WG2512基站為例，該站點有三個連續(xù)IP地址，一個虛擬IP地址和兩個真實IP地址，對應關系如下：

虛擬IP地址 192.168.16.118

PCC1 IP地址 192.168.16.119

PCC2 IP地址 192.168.16.120

防災中心OPC服務器IP地址 192.168.16.x

防災IP網絡中必須存活著192.168.16.1這個主機，其中PCC1和PCC2的IP地址固化在兩臺X20 CP3484 CPU程序中，虛擬IP地址寫在防災中心服務器的PVI OPC服務軟件配置文件中，該IP地址是建立OPC通信時的遠程目標主機地址。

OPC服務器不用PCC1和PCC2分配的IP地址作為遠程目標主機地址來建立OPC通信連接，而是僅與使用虛擬IP地址的PCC建立OPC通信連接并進行變量同步，也就是兩臺PCC主備冗余工作時，其中一臺PCC通過切換自身IP地址到虛擬IP地址，然后被防災中心服務器連接建立OPC通信，另一臺PCC繼續(xù)使用分配的IP地址，兩者互為主備。

兩臺PCC通過相互發(fā)送各自網絡狀態(tài)變量來決策主備PCC，根據(jù)主用PCC和防災中心服務器通信的原則，通過RS485總線發(fā)送命令查詢下掛設備狀態(tài)，并讀取DI執(zhí)行DO操作。備用PCC僅接收下掛設備發(fā)回的數(shù)據(jù)，讀取DI，不執(zhí)行DO。主備PCC通過網絡心跳線和串口心跳線進行變量同步，兩者變量表一致。

2.2 PCC IP地址主備切換策略

主備用PCC的網絡狀態(tài)是由PCC自身周期性檢測災害監(jiān)控系統(tǒng)IP網絡中192.168.16.1（廣東段）這個主機的存活情況來實現(xiàn)的，即主用PCC發(fā)現(xiàn)和192.168.16.1連接不通時就在自身網絡狀態(tài)變量中標記網絡不通，并發(fā)送指令至備用PCC，主用PCC釋放虛擬IP地址切換回自身分配的IP地址，這時候防災中心OPC服務器中斷和主用PCC通信聯(lián)系，備用PCC釋放自身分配的IP地址，切換到虛擬IP地址，只要OPC服務器與使用虛擬IP地址的PCC通信中斷后，OPC服務器會主動周期性嘗試連接使用虛擬IP地址的PCC，OPC服務器與切換IP地址到虛擬IP的備用PCC建立OPC通信后，備用PCC升級為主用，完成主備用切換。

2.3 災害監(jiān)控站點脫離監(jiān)控原因及解決辦法

網絡狀態(tài)是主備發(fā)生切換的依據(jù)，而主備PCC通過與同一目標主機地址通信來確認各自的網絡狀態(tài)，這就有可能導致誤判，從而造成閃告或者脫管。

排除傳輸SDH網絡原因外，站點脫管的根本原因就是OPC服務器無法連接到虛擬IP地址建立通信，即兩臺PCC都未能成功切換自身IP地址到虛擬IP地址，或者由于某種原因導致兩臺PCC相互搶占虛擬IP使用權而造成的網絡地址沖突，一般這種原因導致的站點脫管通過重啟PCC程序，恢復切換機制，某個PCC成功切換IP地址到虛擬IP地址，然后被OPC服務器主動識別，即可恢復。

當站點脫管時，雖然OPC服務器連接不到該站點虛擬IP來建立OPC通信，但是并不代表兩臺PCC網絡是不通暢的，網絡狀態(tài)的好壞僅僅代表PCC和192.168.16.1這個IP地址的主機通信存在問題，并不能說明PCC和OPC服務器之間通信存在問題。這時候只需要使用CPU廠家貝加萊方面的開發(fā)軟件automation studio搜索網絡中PCC，找到對應IP地址和站號撥碼一致的CPU連接上去，即可選擇遠程重啟。

2.4 PCC IP地址驗證方法

2.4.1 OPC中與切換有關的bool類型變量

BR_HeartE 網絡心跳線狀態(tài)告警；BR_HeartC 串口心跳線狀態(tài)告警

BR1_CPU CPU1狀態(tài)告警；BR2_CPU CPU2狀態(tài)告警

BR1_ES BR1網絡狀態(tài)告；BR2_ES BR2網絡狀態(tài)告警

BR1_MAS PCC1主從狀態(tài)；BR2_MAS PCC2主從狀態(tài)

2.4.2 虛擬IP交換驗證方法

@set "name=WG2512"

@title PING %name% 防災站點IP

@echo 當前時間是：%date% %time%

@echo ------------------------------

@echo PING %name% 站點虛擬IP

@echo 能PING通說明該站點至少有一臺PCC在線

@echo 該站點當前狀態(tài)為可被信息所OPC服務器連接...

@ping 192.168.16.118

@echo ------------------------------

@echo PING %name% PCC1 IP

@echo 能PING通：PCC1備用；PCC2主用

@echo 不能PING通：PCC1主用或掉線

@ping 192.168.16.119

@echo ------------------------------

@echo PING %name% PCC2 IP

@echo 能PING通：PCC1主用；PCC2備用

@echo 不能PING通：PCC2主用或掉線

@ping 192.168.16.120

@echo ------------------------------

@pause

3 結 論

開展災害監(jiān)控系統(tǒng)PCC主備冗余機制及切換策略的研究和優(yōu)化，能減少災害監(jiān)控站點脫離監(jiān)控概率，從而有效提高災害監(jiān)控系統(tǒng)的運用質量。

參考文獻：

[1] 中國鐵路總公司辦公廳.高速鐵路自然災害及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)維護試行辦法.鐵總運[2013]142號.