基于通用计算机的2乘2取2安全架构研究与实现

嵌入式安全平台存在硬件开发成本高、运算性能提升难、升级适配工作量大等限制。为此，研究基于通用计算机的2乘2取2安全架构，设计通用安全平台数据交互机制，实现系内、系间不同计算机之间的数据交互比较逻辑；系统内各计算机之间进行周期性时间校准，实现系统时钟的同步校准，保证2乘2取2机制长时间的稳定运行，构建满足SIL4安全等级的铁路信号通用安全平台。     

2取2乘2安全计算机平台的设计与实现

介绍一种应用于轨道交通等安全苛求系统的2取2乘2安全计算机平台,该平台基于COTS硬件和软件进行开发,采用分层结构设计的理念,对平台的同步原理、工作模式、故障诊断方式以及故障导向安全机制作深入探讨,对平台各组成部分的特点进行详细描述。考虑到生产、维护、测试的需要,对该安全计算机平台的测试台也进行了介绍。     

2取2乘2安全计算机平台的设计与实项

介绍一种应用于轨道交通等安全苛求系统的2取2乘2安全计算机平台,该平台基于COTS硬件和软件进行开发,采用分层结构设计的理念,对平台的同步原理、工作模式、故障诊断方式以及故障导向安全机制作深入探讨,对平台各组成部分的特点进行详细描述.考虑到生产、维护、测试的需要,对该安全计算机平台的测试台也进行了介绍.     

二乘二取二安全控制平台开发

二乘二取二安全控制平台包括二乘二取二逻辑运算单元,二取二开关量输入、输出单元,人机接口单元。逻辑运算单元由2块独立的CPU板构成二取二结构,2块CPU板通过板上硬件同步单元实现信息交互和同步,在软件上独立进行运算结果的比较,并通过第三方硬件比较器实现2块CPU板总线数据的实时校核,保证了双CPU比较的正确性。输入单元和输出单元中均设计了双套智能处理器,采用动态控制方式,在出现硬件故障时可导向安全侧。其中输入单元对现场继电器前后接点进行采集,输出单元输出采用双断方式,可实时检测板外混电情况。     

改进型铁路信号安全计算机平台结构

传统的铁路信号系统安全计算机设计思路采用叠加式原则实现整个系统,造成系统结构复杂、设备众多等缺点,并制约了系统可靠性的提升。为了对铁路信号系统安全计算机进行优化,提出一种以2乘2取2结构为基础的改进型安全计算机平台结构,并根据IEC 61508的相关安全标准和定义对这种结构进行分析,建立平台的可靠性框图,采用PDS方法计算和分析其安全性指标参数。验证结果表明,该结构在合适的参数条件下能够满足安全完整性等级SIL-4。     

基于通用计算机多线程技术的二乘二取二平台的研究与实现

对现有的二乘二取二模式进行了研究和分析,为设计和实现基于通用计算机的任务同步二乘二取二计算平台提供了参考;设计并实现了基于多线程技术的二乘二取二计算平台     

基于GMP算法的安全计算机高速通信的容错设计*

安全计算机普遍采用分布式冗余结构但未有相应的容错管理机制,文章采用基于时间触发机制的通信方式,提出基于GMP（Group Membership Protocol）算法的高速通信容错机制。在2乘2取2结构的安全计算机平台上对容错机制进行了验证,结果表明,该机制对安全计算机通信的容错性有明显的优化效果。     

基于时间自动机模型的安全计算机平台的形式化验证

众多工业控制领域要求计算机控制系统具有高可靠、高可用和高安全的运行基础,2乘2取2冗余结构的安全计算机平台是提高系统安全性、可靠性的一种重要解决方式。CBTC列控系统的安全计算机平台采用2乘2取2冗余结构,它是一个实时系统,控制过程需要考虑时间因素。本文分析CBTC系统安全计算机平台系统的组成结构,提取出系统的功能约束,采用基于时间自动机理论的建模验证工具UPPAAL建立系统的自动机网络模型,进行仿真分析,验证系统的功能性、实时性、安全性要求。     

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.     

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.     

基于通信的列车控制信号系统安全控制平台的架构

为了保证计算的安全性、可靠性和高可用性,地铁信号系统广泛采用2取2、3取2的安全控制平台。对安全控制平台的基本架构从应用业务层、核心安全层、操作系统内核层和硬件层等进行了分析,并给出了一种主备两系切换的解决方案。     

CTCS-2级车载ATP自动测试脚本的编写方法

在CTCS-2级列控系统中,车载ATP控制列车的运行速度,保证列车运行安全,因此需要对车载ATP功能进行全面严格地测试。为了提高测试效率,降低测试人员的工作强度,提高测试结果的准确度,设计了一种CTCS-2级车载ATP自动测试平台,详细描述了该平台中应答器脚本、轨道电路脚本和测试案例脚本的设计和使用方法,通过实验证明该平台结构正确合理,应答器脚本、轨道电路脚本和测试案例脚本的编写方法正确,能够实现对CTCS-2级车载ATP功能的自动测试。     

基于动态故障树的计算机联锁系统安全性及性能分析研究

针对2种常用冗余结构计算机联锁系统中的联锁机子系统,在考虑单元模块、比较模块和系统间切换模块全故障模式的情况下,建立双机热备和2×2取2计算机联锁系统的危险失效概率PFD和安全失效概率PFS的动态故障树模型。由于故障树概率近似法和Markov方法计算结果非常近似且概率近似法的求解过程简单和存储要求低等特点,采用概率近似法求解对应的PFD和PFS,实例对比分析2种冗余结构计算机联锁系统的安全性。研究结果表明:在全故障模式下,2×2取2计算机联锁系统的安全性高于双机热备。     

基于P2P网络的JXTA安全认证的研究

P2P技术是近年兴起的一种新的网络模型,JXTA是P2P应用的一个开发平台,基于JXTA协议集,在现有的JXTA的成员资格认证协议基础上,提出一种更新的认证模式,并在JAVA环境中予以实现,提高应用系统的安全性和可靠性,具有较高的理论意义和实用价值.     

轨旁安全平台协议通信的测试技术研究

轨旁安全平台是一种采用二乘二取二冗余架构的计算机平台,支持应用使用不同的外部协议接口,实现与不同的外部设备进行通信。本文基于轨旁安全平台的冗余架构和通信原理,针对平台支持的安全和非安全协议通信设计不同的场景进行测试,同时对平台的性能进行了测试,验证了轨旁安全平台的协议通信满足既定需求和实际应用场景。     

基于以太网仿真的CRH2型动车通信网络监控系统

本文在已开发的基于以太网的ARCNET仿真平台基础上,研究并实现一个CRH2型动车通信网络监控系统,利用该系统可以直观地理解CRH2型动车通信网络的动态工作状况,为ARCNET网络监控的研究提供参考.基于以太网的ARCNET仿真平台,对监控系统的功能需求作深入分析,详细介绍系统的实现方案和技术路线,对监控系统运行结果进行分析验证.验证结果表明,监控系统可以正确、有效地监控仿真平台的运行状态.     

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。     

CRH2型动车组控制系统冗余安全设计

针对CRH_2型动车组要求整车控制系统高安全可靠性的特点,重点研究了网络控制系统通信架构、软硬件控制平台及车辆电气控制系统,详细论述了控制系统在冗余通信、安全导向、联锁保护的设计策略及优点。长期运用表明系统性能表现优异。     

打造系统管理平台提高企业管理水平

1　问题的提出2 0 0 0年 1 2月 1 3日 ,南口机务段实现了连续安全生产 2 0 0 0天的好成绩。如何在一个高起点上 ,实现铁道部提出的“规范管理 ,强基达标” ,实现南口机务段安全生产长期稳定、持续可控 ,引起了“南机人”关于新时期管理模式的思考。南口机务段为此组织专门的课题组进行了“系统管理平台”的探讨和具体的管理实践。2　“系统管理平台”的设计思路目标管理、标准化管理、A管理模式、全面质量管理、规章制度管理、…… ,上述管理方法都是科学管理的总结 ,在铁路企业的管理实践中都得到过很好的运用 ,在铁路企业的安全生产中都…