一种用于轨道交通信号控制系统的云平台系统的

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种用于轨道交通信号控制系统的云平台系统。背景技术：1、轨道交通信号控制系统，包含了很多不同的子系统，如区域控制器、线路控制器、联锁控制器等，均包含安全运算与通信单元，其主流的冗余安全架构为带故障检测的二乘二取二系统架构。2、在单一通道发生故障，或受外界干扰情况下，系统误检测到故障，一组二取二通道将被完全隔离，维护前，系统将降级为可靠性较低的单二取二系统。只有通过人工维护，通过更换某一子系统专用的备件，才能恢复到二乘二取二系统。3、该二乘二取二系统架构下的故障处理方式，一方面需要维护人员及时修复系统，才能保障二乘二取二系统维持高可靠运行；同时多个子系统的运算与通讯单元的软件不同，都需要自己的独立的备件，为了及时更换，还需要多地备份，从而需要很大的后期维护成本。系统如何自动回收无故障硬件板卡，自动恢复二乘二取二系统架构，降低运营维护保障压力；同时如何减少备件备份，从而减少线路运营后的成本，一直是轨道交通运营方关切的两个问题。4、当前轨道交通信号控制系统采用云方式，主要将不同系统的设备做到了集中化管理，把不同的系统设备集中在一个机房或者一个机架上。这种集中化管理并未发充分发挥云方式的有点，比如弹性伸缩、按需响应、多租户支持、可靠性和容错性、易于管理和维护等特性等未得到有效利用。同时这种过于集中，大量子系统运行于同一云硬件载体。故障情况下，二乘二取二系统主备切换等引起的问题，对于单一地铁线路影响是致命的，如一条地铁线路所有的区域控制器和联锁控制器都运行于一台云主机，如果该云主机发生故障，且切换装置不能及时切换云主机，则整条地铁线路极可能被迫停运。因此需要将各个子系统运行于不同的主机，在某一主机发生故障后，只会影响一条线路的部分站点。技术实现思路1、基于上述问题，本方案提出了一个云平台，供轨道交通信号控制系统使用。该云平台，基于分布式硬件，构建云架构，利用云的弹性伸缩、按需响应等特性，为安全子系统和非安全子系统，提供通用的运算、存储与通信资源，以此降低运营维护的需求以及减少备件数量。2、本发明提出的一种用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述云平台系统包括：3、资源池，主要由多个板卡组成，各个板卡互相通信连接，各个板卡被配置为具有远程烧录功能；4、存储池，用于存储各个子系统的软件及数据；5、所述资源池与所述存储池通信连接，各个所述板卡能从所述存储池获取各个子系统的应用软件及数据而被配置成为各个子系统的计算通信单元；6、云管系统，其设置有云管软件，与所述资源池和存储池均通信连接，用于获取被配置为各个子系统的计算通信单元的板卡的故障信息，以及分配冗余的板卡。7、优选地，所述资源池的各个所述板卡之间通过冗余设置的交换机互相通信连接。8、优选地，所述计算通信单元包括计算通信模块和远程采集控制模块，所述计算通信模块通过第一虚拟局域网通信，所述远采集控制模块通过第二虚拟局域网通信。9、优选地，所述第一虚拟局域网通信优先级高于所述第二虚拟局域网。10、所述计算通信模块包括计算通信硬件、安全启动软件、平台软件及数据，以及被配置为接收应用软件及数据或者云管软件二者中的一个，所述应用软件及数据是来自于各个子系统，所述云管软件来自于所述云管系统。11、优选地，所述计算通信硬件包括：支持虚拟化功能的处理器、内存、存储芯片、tsn通信硬件和外围电路。12、优选地，所述平台软件及数据具有安全检测、安全通信、主备同步和双通道表决功能。13、优选地，所述安全启动软件具有提供完整的上电自检功能，包括内存abraham自检，永久存储数据的crc32或md5验证，处理器指令及寄存器自检和运算场景运算，检测结果。14、优选地，所述云管软件具有以下功能：线路资源配置、冗余资源分配、健康管理功能、远程控制、资源回收和烧录信息配置。15、优选地，所述远程采集控制模块包括远程采集控制软件和硬件电路。16、优选地，所述远程采集控制软件具有基本控制功能、健康数据采集功能和远程烧录功能。17、优选地，所述硬件电路包括mcu、fpga或单片机中的至少一个和外围硬件。18、优选地，所述存储池包括复用部分的所述板卡，复用部分的所述板卡通过扩展存储硬件以及分配处理器核心形成存储节点。19、优选地，所述存储节点包括：复用部分的所述板卡通过pcie接口扩展存储硬件，同时基于虚拟化或容器化分配一个处理器核心。20、优选地，所有子系统的应用软件及数据冗余分布于各存储节点，由所述云管系统管理。21、优选地，所述存储节点配置有：存储管理软件、应用软件及数据、计算通信硬件和存储硬件。22、优选地，所述存储管理软件包括数据的读取和写入，以及远程网络访问接口，存储管理软件启动后，主动连接云管系统，上报本节点存储的应用软件及数据的应用类型、版本和相应安全校验码，下载全线路的应用软件及数据的存储分布索引；所述资源池可向存储管理软件申请并下载相关应用软件及数据。23、优选地，所述云管系统包括复用的两个所述板卡的计算通信模块，在所述复用的两个所述板卡上配置云管软件，通过复用的两个所述板卡构成一个二取二安全架构。24、优选地，所述云管系统与智能运维系统通信连接，向所述智能运维系统提供板卡的健康数据，通过智能运维系统进行诊断；以及从所述智能运维系统获取诊断结果；以及操作员通过智能运维系统提交最新的应用软件及数据。25、本发明采用同一硬件板卡，通过远程烧录功能，实现配置为不同子系统的计算通信单元，实现不同子系统共用同一硬件板卡，减少了备品备件数量；现有技术中只有子系统板卡，没有共用同一硬件板卡的技术，各个子系统自己备份自己的备件，本发明共用同一板卡，降低了开发成本。技术特征：1.一种用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述云平台系统包括：2.如权利要求1所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述资源池的各个所述板卡之间通过冗余设置的交换机互相通信连接。3.如权利要求1所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述计算通信单元包括计算通信模块和远程采集控制模块，所述计算通信模块通过第一虚拟局域网通信，所述远采集控制模块通过第二虚拟局域网通信。4.如权利要求3所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述第一虚拟局域网通信优先级高于所述第二虚拟局域网。5.如权利要求3所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述计算通信模块包括计算通信硬件、安全启动软件、平台软件及数据，以及被配置为接收应用软件及数据或者云管软件二者中的一个，所述应用软件及数据是来自于各个子系统，所述云管软件来自于所述云管系统。6.如权利要求5所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述计算通信硬件包括：支持虚拟化功能的处理器、内存、存储芯片、tsn通信硬件和外围电路。7.如权利要求5所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述平台软件及数据具有安全检测、安全通信、主备同步和双通道表决功能。8.如权利要求5所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述安全启动软件具有提供完整的上电自检功能，包括内存abraham自检，永久存储数据的crc32或md5验证，处理器指令及寄存器自检和运算场景运算，检测结果。9.如权利要求5所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述云管软件具有以下功能：线路资源配置、冗余资源分配、健康管理功能、远程控制、资源回收和烧录信息配置。10.如权利要求3所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述远程采集控制模块包括远程采集控制软件和硬件电路。11.如权利要求10所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述远程采集控制软件具有基本控制功能、健康数据采集功能和远程烧录功能。12.如权利要求10所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述硬件电路包括mcu、fpga或单片机中的至少一个和外围硬件。13.如权利要求1所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述存储池包括复用部分的所述板卡，复用部分的所述板卡通过扩展存储硬件以及分配处理器核心形成存储节点。14.如权利要求13所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述存储节点包括：复用部分的所述板卡通过pcie接口扩展存储硬件，同时基于虚拟化或容器化分配一个处理器核心。15.如权利要求14所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所有子系统的应用软件及数据冗余分布于各存储节点，由所述云管系统管理。16.如权利要求15所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述存储节点配置有：存储管理软件、应用软件及数据s、计算通信硬件和存储硬件。17.如权利要求16所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述存储管理软件包括数据的读取和写入，以及远程网络访问接口，存储管理软件启动后，主动连接云管系统，上报本节点存储的应用软件及数据的应用类型、版本和相应安全校验码，下载全线路的应用软件及数据的存储分布索引；所述资源池可向存储管理软件申请并下载相关应用软件及数据。18.如权利要求3所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述云管系统包括复用的两个所述板卡的计算通信模块，在所述复用的两个所述板卡上配置云管软件，通过复用的两个所述板卡构成一个二取二安全架构。19.如权利要求1所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述云管系统与智能运维系统通信连接，向所述智能运维系统提供板卡的健康数据，通过智能运维系统进行诊断；以及从所述智能运维系统获取诊断结果；以及操作员通过智能运维系统提交最新的应用软件及数据。20.如权利要求1所述的用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，其特征在于，所述板卡冗余设置。技术总结本发明涉及一种用于轨道交通信号控制系统的云平台系统，所述云平台系统包括：资源池，主要由多个板卡组成，各个板卡互相通信连接，各个板卡被配置为具有远程烧录功能；存储池，用于存储各个子系统的软件及数据；所述资源池与所述存储池通信连接，各个所述板卡能从所述存储池获取各个子系统的应用软件及数据而被配置成为各个子系统的计算通信单元；云管系统，其设置有云管软件，与所述资源池和存储池均通信连接，用于获取被配置为各个子系统的计算通信单元的板卡的故障信息，以及分配冗余的板卡。本发明采用的板卡可通过远程烧录功能，实现配置为不同子系统的计算通信单元，实现不同子系统共用同一板卡，减少了备品备件数量，降低了开发成本。技术研发人员：张辉,秦洁心,林伟欣,陈宜航,蒋建金,王蓓,胡源,刘晓受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16