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基于IEC-61375的网关设备热备份软件设计
| 论文题名： | 基于IEC-61375的网关设备热备份软件设计 |
| 关键词： | 列车控制系统;网关设备;热备份软件;需求分析;设计模式 |
| 摘要： | 随着近些年来我国高铁事业的飞速发展，列车的速度不断提升，经过7次大提速后，高铁速度最快达到了350km/h，位居全世界领先水平。列车速度的提升极大方便了广大人民群众的出行，大幅度的缩短了人们出门旅行的时间。列车的运行速度越高对于列车的控制系统也要求越可靠、越安全。GWM网关模块作为列车的核心控制设备，主要起到协议转换和通信控制的功能，一旦其出现故障将对列车和人民的生命财产安全造成极大威胁。如何使得GWM模块在列车运行过程中即便出现突发故障也能保证列车的安全运行，这是一个亟需解决的问题。 本文从这一需求出发，提出GWM网关模块热备份方案并编程实现，然后在实验室环境下完成整个系统的功能测试。本方案中采用PowerPC860和嵌入式VxWorks操作系统作为系统开发平台，基于IEC61375-2007协议，并在RTP实时协议栈软件的基础上完成系统的软件编程。本方案中GWM模块由三个模块组成：MVB模块、CPU模块、WTB模块。GWM模块热备份的核心思想就是每一组GWM模块都由两组相同的GWM模块组成：一个处于工作状态，另一个处于备份状态，工作模块不停的检测自身看是否有故障发生，同时不停的向备份模块发送生命信号，若工作模块检测到故障发生则立刻关闭自身通信功能，并停止发送生命信号；备份模块实时监测工作模块发送过来的生命信号，若生命信号停止更新，则认为原来的工作模块发生了故障，备份模块立刻自动切换为工作状态，顶替故障前的GWM模块继续工作。只要两个模块不同时故障就可以使得GWM模块正常工作，实现热备份功能。 论文首先对需求进行了分析并以此提出了软件总体设计方案，接着对设计方案中的关键技术进行了详细分析和论证，随后介绍了整个系统的软件实现过程，并且在系统测试一章中给出了详细的测试方案和测试过程，同时对测试结果进行了分析论证。最后结果表明，设计基本达到了预期要求。在论文结束的时候，分析了此设计中的缺陷与不足，并对未来的优化改进提出了建议。 |
| 作者： | 沈申权 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 叶斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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