智能N取M型高可靠安全计算机系统

通过分析指出传统故障-安全系统在电子系统日趋复杂的背景下将遇到故障检测复杂性剧增的问题,为解决系统设计的可持续发展问题,满足用户对可靠性和安全性不断提高的需求,提出一种智能的N取M型高可靠安全计算机系统,并在系统的可靠性、安全性、设计成本、可维护性以及系统容量方面同传统安全系统进行对比分析。性能仿真数据说明新的安全计算平台不仅能够完全满足IEC61508中SIL4等级系统的要求,更重要的是,这一类型的安全计算结构极大地降低了对单器件可靠性及安全性的要求,比传统故障-安全结构在设计和维护成本方面更加具备可持续发展的潜力。     

iLOCK的安全模型和安全性分析

分析了iLOCK系统的体系架构,提出了系统的安全模型和安全性计算公式,并对iL-OCK各部分和总体的安全性进行了计算。此外还对影响iLOCK系统安全性的各项指标进行了分析,阐明了确保iLOCK系统达到SIL4级安全要求的关键技术。     

关于对象控制器在CBTC系统和VBTC系统中应用的探讨

对象控制器是指一种地面设备,该设备是一个系统中最底层执行层的设备,可以通过接收外部的控制命令,实现对轨旁信号机、道岔、计轴、屏蔽门等设备进行控制和采集。对象控制器与联锁系统或车车通信搭建成安全控制系统来满足铁路或城市轨道交通相关应用场景的需要。为满足安全系统的要求,对象控制器使用通过符合EN50159要求的安全通讯网络及安全协议与联锁系统或车通信。对象控制器采用二乘二取二结构设计,安全等级达到SIL4标准。     

DS6-60型计算机联锁系统的研究

DS6-60系统是满足"故障-安全"、采用二乘二取二冗余结构设计的计算机联锁系统。介绍DS6-60型计算机联锁系统的基本架构,详细阐述系统的主要设计原理。     

适用于城市轨道交通的全电子计算机联锁系统设计及研究

为了适应城市轨道交通CBTC系统场景和电子化控制轨旁设备的需求,在自主化TYJL-Ⅲ型计算机联锁系统的基础上,增设安全通信接口实现与全电子系统的通信.相应地,在切换原则、安全通信板、目标控制器和全电子执行单元4个环节进行升级改造.在系统的软件和硬件中采取安全通信协议、二乘二取二架构、正反驱动码校验、事故继电器防护等安全措施保障系统的安全.研究结果表明:TYJL-ⅢE型全电子计算机联锁系统通过二级维护和智能维护方式,丰富了监测内容和维修的便利性,通过远程控制方式,减少设备数量,节省系统成本.与传统的继电器接口方式相比,全电子计算机联锁系统具有配置灵活、节省空间、调试安装方便等诸多优点,成为重要发展趋势之一.     

区域控制器系间同步方法设计

区域控制器(ZC)是CBTC系统的核心控制子系统,由ZC应用软件和安全计算机平台组成.基于二乘二取二架构的ZC系统采用主备系热备运行机制,以增强系统的可用性.当ZC主系故障时,系统自动切换至另一系连续执行控制任务.传统ZC同步方法完全依赖安全计算机平台的运行状态,应用软件未考虑主备系通信的延时影响.提出一种跨周期ZC双...     

列控系统安全通信计算机设计

CTCS-2级、CTCS-3级列控系统的地面子系统中,列控中心、临时限速服务器、无线闭塞中心都具有安全相关通信功能,且绝大部分采用2oo2×2的软、硬件安全冗余结构,需要采用具备较强通信功能和运算性能、能够适应2oo2×2冗余结构的安全平台来实现。由于通信对象较多及安全通信协议较为复杂的算法和严格的实时性要求,采用专用的安全通信计算机实现与相关系统的安全通信是一种合理可行的解决方案。结合CTCS-3级列控系统地面设备的需求提出一种安全通信计算机的实现方案,设计其硬件结构,研究同步关键算法并实现安全协议的功能。     

基于二乘二取二架构的安全扩展平台研究

为节约时间和资金成本,在不改变既有CTCS-2/3级列控系统的前提下,进一步修改完善扩展其系统功能,提出采用二乘二取二架构安全扩展平台.平台内部双CPU之间采用时钟同步机制进行实时自检、互检,大大提高了安全扩展平台的安全性、可靠性和可用性.     

基于二乘二取二平台的通信设计简

二乘二取二平台是能够满足铁路信号控制系统高安全性、高可靠性要求的安全平台.围绕二乘二取二系统中的乘二、取二、冗余通信3项关键技术,对与之相关的外部通信设计方法进行分析探讨.     

二取二制式计算机联锁系统中的通信技术

对二取二制式计算机联锁系统中的一项关键技术--通信技术进行研究.工作联锁机与备用联锁机之间的通信,是两台联锁机实现系统级同步的必要条件,也是整个系统实现故障安全防护（故障倒机）的必要前提.从数据分包方式、收发调度机制和差错处理原则等几个方面的分析表明,其工作模式简单、双机同步迅速、信息传输安全.上位机与联锁机之间的通信,采用冗余的通信网以及数据校验等安全措施,保证了车务终端与联锁系统之间信息交换的安全性,从联锁机发送、接收和上位机发送、接收四个方面的分析表明,其通信稳定性高,收发调度灵活,无通信时延.联锁机与安全智能I/O模块之间的通信,工作模式采用应答方式,分为数据预处理和CAN智能卡驱动两个通信层次,所采用的数据校验和正反码传输技术可以达到可靠的数据传送,该通信过程具有适应分布式系统控制、系统升级方便、多重安全防护等特点.     

基于ARINC659总线的互联互通ZC安全通信计算机平台的设计

为了更好地满足城市轨道交通互联互通对信号领域安全通信的要求,将具有数据吞吐量大、传输时间确定、故障隔离严格、容错性好等特点的ARINC659总线用于城市轨道交通信号控制系统领域。提出了一种基于ARINC659总线技术的二乘二取二安全通信计算机平台的方案,用以实现ZC平台的对外通信功能和安全通信协议运算功能。设计其软硬件结构、用户软件和总线间线程的通信序列,并对数据的冗余处理和安全协议运算等关键功能进行研究,以满足系统高安全性、高可靠性和高实时性通信的需求。     

轨道交通信号系统通用安全计算机内部时间同步的实现

介绍了目前轨道交通信号系统领域内3种通用的安全计算机架构(包括三取二安全架构和二乘二取二安全架构),分析了安全计算机内部处理对时间同步的需求。建立2种安全计算机内部同步模型,并针对这2种同步模型提出了相对应的时间同步方案。依据方案在实验室环境中对三取二安全计算机、二乘二取二安全计算机分别进行了内部时钟同步验证,结果表明本文所提出的2种同步方案,能够使安全计算机内部时间同步精度达到2 ms以内,满足目前轨道交通信号系统领域内绝大多数应用要求。     

基于UPPAAL的二乘二取二逻辑建模与仿真

二乘二取二冗余结构以其高安全性和高可靠性特点,被广泛应用于核电、航空航天和铁路等安全关键领域。为验证二乘二取二冗余结构的核心逻辑,保证其高安全性和高可靠性的要求,对二乘二取二逻辑进行建模与验证。基于时间自动机理论,以列控车载ATP子系统二乘二取二冗余逻辑为研究对象,在分析工作原理的基础上,利用UPPAAL工具建立二乘二取二冗余逻辑的时间自动机模型,分别验证二乘、二取冗余逻辑的基本安全属性。根据验证后的软件逻辑模型,实现冗余逻辑仿真。模型构建与程序仿真的结果表明:车载ATP二乘二取二冗余逻辑结构具有高安全性与高可靠性。     

牵引变电所二次设备防高压侵入技术研究

目前牵引变电所有较为完善的防雷电和接地设计,但针对二次设备烧损的事故仍有发生,影响到牵引变电所的安全运行。针对牵引变电所馈出供电线防雷、接触网隔离开关接地方案和所内综合自动化系统的电源回路进行深入分析,研究出多项影响牵引变电所二次设备安全的因素和机理,提出接触网架设避雷线、完善隔离开关接地、改进综合自动化系统电源回路等提高牵引变电所二次设备可靠性的措施。这些措施能够提高牵引变电所设备防强电侵入的综合能力。     

三取二铁路信号安全平台嵌入式操作系统选型研究

基于通用机的三取二铁路信号安全平台中,嵌入式操作系统的选型至关重要.通过对目前主流操作系统的比较,选择VxWorks为本系统的操作系统.     

货物列车端部窜出自动检测技术的研究

在铁路货物运输过程中，货物列车的装载状态是直接影响货物列车运行安全的重要因素之一，利用自动检测系统检查确认货物装载状态，保障货物列车行车安全已成为当前运输发展的趋势。本文介绍货运超偏载检测仪、货运安全检测门、货车预检系统等设备在检测货物装载超载、偏载、超限及装载状态的应用，并提出基于激光扫描结合图像处理的检测方法，完善了货运预检系统的相关检测功能。     

一种铁路信号安全控制平台的研究

以铁路信号控制系统中核心的安全控制平台为研究对象,立足于铁路信号计算机安全控制平台的功能及安全需求,借鉴融合失效-安全原则、冗余控制原理、计算机通信总线及编程技术,从总体设计原则、软/硬件结构设计及实现等方面研究设计一种铁路信号安全控制平台。信号安全控制平台测试、验证和确认结果表明,信号安全控制平台适应并满足新时期各种铁路信号安全控制系统兼容性、安全完整性要求,研究设计的信号安全控制平台能有效解决适配各种信号安全控制系统的通用性、平台软件与应用软件分离后的移植性等关键技术问题。     

一种二乘二取二安全计算机的设计与实现

结合列控系统车载设备需求,提出一种二乘二取二安全计算机的设计方案,并对主备通道选择、通道内双机同步、通道切换等关键算法进行了研究。经过实验室的功能测试和安全测试,该二乘二取二安全计算机能够满足实时性、安全性、可用性的需要。     

高速铁路防灾安全监控系统通信组网方案探讨

介绍高速铁路防灾安全监控系统3个主要通信组网方案,并对3个方案的组网原理、保护倒换原理、业务处理流程等进行深入分析。从网络可靠性、传输时延、传输带宽、工程投资、工程实施难度等方面对方案进行分析比较,通过全面的分析比较提出树型组网方案是防灾安全监控系统最佳通信组网方案,对后续工程的设计有一定的参考意义。     

双机热备和二乘二取二计算机联锁系统的比较与分析

以JD-1A计算机联锁系统与EI32-JD计算机联锁系统为例,从系统的安全性、系统结构、输入输出系统及采集、驱动电路等方面,对双机热备和二乘二取二计算机联锁系统进行了分析和比较.