基于双重模块化冗余技术的地铁列车逻辑控制单元优化设计

为提高逻辑控制单元(LCU)的可靠性,常规的方法是采用2套设备进行系统级冗余设计。文章从技术经济性和可靠性2个方面综合考虑,在对各种冗余方案进行分析计算的基础上,提出了基于双重模块化冗余技术的优化设计方案。结合具体工况和失效模式,优化了关键模块的冗余方式,重新设计相关冗余硬件和冗余控制算法。通过搭建试验测试平台,对所设计LCU的基本运行能力、故障检测能力、冗余切换能力和通信能力进行了测试,验证了LCU在正常运行下基本功能的实现和在故障情况下对LCU运行保护的冗余切换功能,确保基于双重模块化冗余设计的LCU方案在功能上的完整性和可靠性。

压缩空气泡沫系统冗余设计及可靠性评估

面对化工、石油等领域市场占比持续增长的新形势,常规的压缩空气泡沫系统(CAFS)已无法发挥最大程度的灭火作用。为提升压缩空气泡沫系统应用于重大火灾场合的可靠性,在对比不同冗余设计方案的基础上,确定并联冗余路径为CAFS冗余设计的整体思路。对系统硬件中泡沫泵、空气压缩机和可编程逻辑控制器(PLC)中的电源模块、CPU模块及I/O模块均采用双重模块化冗余方式。通过计算分析CAFS冗余设计前后平均故障间隔时间(MTBF)、平均故障修复时间(MTTR)和可靠度(R)三种可靠性指标的变化,评估冗余设计对CAFS可靠性的影响。评估结果表明,双重模块化冗余设计使CAFS可靠性明显提高,满足大型工业设备高可靠性的工作要求。该研究成果为今后CAFS运行效率提升和自动化发展提供理论支撑。