基于图形和状态推理的计算机联锁运维智能诊断方法研究

为了降低计算机联锁故障的影响和减少劳动强度,有必要提升计算机联锁系统监测和诊断的智能化水平。在研究国内外相关信号设备的基础上,建立联锁系统信息大数据,采用图形和状态推理的方法对计算机联锁故障给出诊断结论。对机柜设备硬件、系统通信、继电接口3个方面的典型故障进行实例研究,提出针对机柜硬件方面的基于三维模型的显示及故障诊断方法,针对系统通信方面的基于物理状态图的显示及故障诊断方法,针对继电接口方面的基于状态图的显示及故障诊断方法。图形和状态推理方法以及典型实例为技术开发提供了理论支撑,该智能诊断方法的应用和推广将在提高维护效率、降低故障处理难度方面发挥重要作用。     

基于窄带物联网的全电子联锁远程监测系统研究

伴随全电子联锁系统的推广应用,针对实时监测系统运行状态和及时有效进行设备维护的需求,结合全电子联锁系统执行单元特点并采用窄带物联网技术,从系统软硬件两方面研究设计了一种全电子联锁远程监测系统。在此基础上,通过对系统在交互通信时数据传输过程可能存在遭受窃取、伪造等安全风险的分析,提出系统通信数据的加密模型并优化了密钥更新算法。系统测试、通信数据加密模型及密钥更新算法验证结果表明,研究的全电子联锁远程监测系统能够实现实时监测全电子联锁系统设备并将设备状态或故障信息安全传输和显示于用户终端,提出的通信数据加密模型及密钥更新算法能够有效地保障通信数据的传输安全,系统设计能够满足铁路安全运营和维护的需要。     

计算机联锁系统软件包的改进

DS6Ⅱ型计算机联锁系统的硬件系统采用分布结构，由控制台、网络通信、联锁子系统和输入／输出接口电路组成。软件分为系统软件和应用软件。应用软件由6个软件包组成：控制显示软件包、监测软件包、网络通信软件包、联锁软件包、输入输出软件包、安全监测软件包。其中控制软件包没有对控制台操作人员进行合法性检查。这对于控制列车进路的计算机联锁系统来讲，将是一个严重的弊端。     

基于AVR128的电码化移频接口模块的电子化设计

在车站联锁控制系统中,全电子化计算机联锁系统是在软、硬件的基础上实现全电子执行、监测系统,取代原来的继电器逻辑,使系统便于维护和升级,从而实现站内电码化的技术需求.详述全电子化计算机联锁控制系统执行单元中一个基于AVR128微处理器的接口模块的硬软件设计,该模块采用CAN总线与上位联锁机通信.     

计算机联锁维修网络建设研究

根据TYJL系列计算机联锁系统在全路范围内广泛应用的实际,阐述了加强计算机联锁系统维修网络建设研究的必要性和现实意义.以基于服务、及时响应现场需求的战略为出发点,通过对选址、库存管理等领域相关理论的分析,提出计算机联锁系统维修网络建设研究中应采用的网络选址模型以及维修备件库存控制方法.     

计算机联锁系统的维护方法

1 充分发挥系统功能提高维护的科学性 计算机联锁系统具有的自诊断和自检测功能,监测系统具有的实时监测和数据统计功能,它们为计算机联锁系统(简称系统)的维护,提供了大量的运行信息.坚持"多巡、少检、合理检修”的原则,定期检查系统运行状况、分析监测数据,从而科学地把握设备状态,及时发现薄弱环节,是提高系统运行可靠性的有效手段.     

基于Windows NT拨号网络实现远程诊断

远程诊断是计算机联锁系统的一个重要组成部分,它对计算机联锁系统的维护维修及故障诊断具有很重要的现实意义.介绍了利用Windows NT拨号网络,实现计算机联锁系统远程诊断的原理,并给出了具体的配置和实现方法.     

铁路站场最优进路研究

本文介绍了计算机联锁进路搜索的现状以及基于图论理论建立的铁路站场控制的图模型，阐述了通过最短路原理实现的铁路站场最优进路控制的方法。     

计算机联锁调试试验方法

对计算机联锁系统调试试验步骤及方法进行了系统阐述。通过计算机联锁调试试验对计算机联锁系统的联锁控制、显示、记录存储和故障检测等功能进行检验,以提高联锁设备的可靠性和安全性,确保铁路行车安全,进而提高运营效率。     

基于通信的列车控制系统中计算机联锁系统故障因素分析

针对CBTC(基于通信的列车控制)系统中计算机联锁系统故障诊断复杂的特点,基于解释结构模型(ISM),从硬件错误、通信错误、比较错误和系统状态错误4个方面进行影响系统运行故障的分析,得到21个故障因子。从系统工程的角度建立了故障影响传播模型,对故障因子做了矩阵化和层次化处理,并排序确定优先级。结果表明,计算机联锁系统故障因子体系是一个四级递阶的结构,划分了导致系统故障的直接原因、间接原因和深层次原因,为隐患重点防治及故障的快速排查提供了理论参考依据。     

基于服务的计算机联锁系统维修网络选址研究

据TYJL系列计算机联锁系统的实际应用,以基于服务的战略为出发点,利用网络选址理论,对计算机联锁系统维修网络建设开展了网络选址研究和规划。     

基于GPRS的计算机联锁无线报警系统

介绍了一种基于GPBS的计算机联锁无线报警系统。它主要对计算机联锁系统中的数据通过串口进行采集处理，当发生重要故障时，信息将通过无线短信通道及时通知到维修人员或高层管理人员的手机上，同时发送到设备管理中心的计算机系统。     

SWJTU-Ⅱ型计算机联锁控制系统设计和实现

铁路信号计算机联锁系统是一个有着高可靠性、故障-安全性和实时性要求的安全-关键系统.本单位自行设计研制了一个满足这种高可靠性、故障-安全性和实时性要求的容错计算机联锁系统SWJTU-II.计算机联锁系统SWJTU-II,硬件结构上,采用SIEMENS公司PLC作为主要控制部件,双机热备冗余结构,能实现无扰动的故障切换;联锁软件采用Petri网模型化,面向对象方法设计,Step 7 STL语言实现;通过仿真软件模拟列车运行来对系统进行仿真测试并取得良好效果.该系统已开发完成并投入应用.     

SWJTU—II型计算机联锁控制系统设计和实现

铁路信号计算机联锁系统是一个有着高可靠性、故障安全性和实时性要求的安全关键系统。本单位自行设计研制了一个满足这种高可靠性、故障安全性和实时性要求的容错计算机联锁系统SWJTUII。计算机联锁系统SWJTUII,硬件结构上,采用SIEMENS公司PLC作为主要控制部件,双机热备冗余结构,能实现无扰动的故障切换;联锁软件采用Petri网模型化,面向对象方法设计,Step7STL语言实现;通过仿真软件模拟列车运行来对系统进行仿真测试并取得良好效果。该系统已开发完成并投入应用。     

基于SCADE的计算机联锁软件开发研究

计算机联锁软件安全性要求高，功能不断扩展，其开发与维护面临的压力日益增大。文章研究高安全性应用程序开发环境（SCADE）及其支持的软件开发过程，依据计算机联锁系统相关技术规范定义的需求规约，尝试利用SCADE进行计算机联锁软件开发。研究实践表明，SCADE是一套较为实用的基于模型的软件工程开发工具，可支持V模型软件开发流程，能够帮助开发人员有效管控软件开发风险，为联锁软件的进一步开发提供参考。     

计算机联锁故障远程诊断系统

计算机联锁系统使用的信号设备分散地分布在一个特定的地理范围上,给电务系统的设备维护管理带来了很多困难,专业人员不能实时掌握设备的当前状态,根据使用维修中存在的问题,开发了计算机联锁远程诊断系统。     

区域计算机联锁系统安全性分析的动态故障树模型与方法研究

目前,国内外关于动态冗余系统安全性分析的主要方法是Markov模型。对于区域计算机联锁系统,使用Markov模型进行分析时,其状态空间规模较大,致使其建模及求解过程十分繁琐。为了解决这个问题,本文从系统失效的角度建立区域计算机联锁系统动态故障树模型,采用概率近似法求出系统的安全失效概率和危险失效概率,并将所得结果与Markov方法所求指标进行比较。研究结果表明,故障树概率近似法和Markov方法计算结果十分接近,但计算过程简单且对存储量要求小。说明对于低失效率和短维护时间的铁路信号安全苛求系统,采用故障树概率近似法计算有关安全性能指标切实可行,避免了利用Markov方法求解的繁琐过程,为复杂冗余动态系统的安全性分析与计算提供了新的解决方案。     

基于Prover的联锁软件形式化验证过程研究

计算机联锁系统是铁路信号控制系统的核心设备,是有着苛刻安全要求的复杂控制系统。本文采用Prover形式化开发工具对联锁软件安全需求进行形式化验证。通过模型检验的形式化验证方法,遍历系统输入变量的所有状态空间.验证联锁特定应用满足系统安全需求,确保系统的安全性得以正确实现。在保证系统安全性的基础上,以全状态空间查找反例的检验方法进一步提升产品的质量。     

基于通信顺序进程与B方法的CBTC计算机联锁系统的形式化建模与验证

针对CBTC联锁系统的复杂性,提出一种基于通信顺序进程(CSP)与B方法集成的形式化方法,即在通信顺序进程的通信事件与B方法抽象机的操作之间建立起一对一的映射关系,实现通信事件通过控制抽象机的操作、进而影响抽象机状态的目标,从而实现通信顺序进程和B方法之间的同步。以1个实际站场为例,采用B方法对具有复杂状态空间的CBTC联锁系统的逻辑状态运算建立抽象机,采用通信顺序进程对CBTC联锁系统与外部系统的并发交互行为建立进程,并通过映射关系使CBTC联锁系统的抽象机与外部交互行为进程同步,由此建立基于通信顺序进程与B方法的CBTC联锁系统的形式化模型。采用ProB工具对建立的CBTC联锁系统模型的安全性、无死锁性进行验证。发现并修改模型中的不一致、不完全、歧义等错误,从而验证了CBTC联锁系统的安全性和无死锁性,保证了系统的最终实现。     

联锁系统UML模型的建立与形式化验证

针对目前计算机联锁系统建模与验证难度较大的问题,提出一种UML(Unified Modeling Language)与NuSMV(New Symbolic Model Verifier)相结合的计算机联锁模型形式化检验方法。以一个标准站场中的一条接车进路建立过程为例,对联锁系统需求进行分析并通过UML建立相应的模型,再列出它与NuSMV之间的映射关系并实现将UML模型自动转换为NuSMV形式化模型,最后完成对计算机联锁系统的验证,检测其需求中可能存在的漏洞。该方法能够降低对计算机联锁系统形式化建模与验证的难度与减少人工建模时可能出现的错误,为计算机联锁系统形式化模型的建立与验证提供一种新思路。