“故障导向安全”设计原则及其在水电厂的应用

"故障导向安全"是一个国际上广泛采用的设计原则。对于采用"故障导向安全"设计原则的水电厂的控制系统,系统中任何元件的故障,都将导向一个可以预见的安全状态,即停机状态。我国以往的设计原则师承苏联,在控制设备出现故障时,不是停机,而是尽力维持机组运行,并发出报警信号。接下去,现场人员将视具体情况决定是手动继续运行或立即停机。在电厂必须有人值班、电力供应紧张的年代,这种"苏式"设计原则有一定的合理性。现在,水电厂普遍采用"无人值班"(少人值守)或完全无人值班。为保障设备安全,"故障导向安全"显然是一个更为合理的设计原则。

动车组牵引传动系统故障导向安全技术仿真研究

为深入研究动车组牵引传动系统故障导向安全技术,搭建了基于RT-LAB的动车组牵引传动系统HIL仿真平台,该平台将牵引系统和列车网络系统集成于一体,且同时考虑牵引系统被控对象的正常建模和各种故障建模,采用该平台进行了各种工况仿真研究。该平台不仅可用于正常工况下牵引系统静、动态性能仿真,还可用于牵引系统各种故障模拟、复现,具有较高的应用价值。

轨道交通车辆主动径向系统故障导向安全策略研究

提出了1套适用于轨道交通车辆主动径向系统的故障导向安全方案。针对系统架构中列车级控制器、车辆级伺服控制器、车载线路检测硬件、动作执行单元等层级均进行了故障导向安全方案的策略研究,特别优选了1套主动径向系统动作执行单元技术方案。由此进一步增强了主动径向系统的安全性,为主动径向系统的工程化运用提供了参考。

什么是“故障导向安全”

国家安全生产监督管理总局网站公布了2011年“7·23”甬温线特大铁路交通事故调查报告。报告中指出，事故原因是列控中心设备研发审查不严，未能保证提供的信号产品达到“故障导向安全”的根本要求。那么，什么是“故障导向安全”？“故障导向安全”，即国际标准中的failsafe。

故障导向安全理念在涂装磷化系统改造中的应用

详细地论述了故障导向安全的设计理念在涂装S1底漆线磷化液压滤回收系统改造中的具体应用。通过具体实例说明很多时候采用故障导向安全的设计理念并不会增加实施难度,也不会额外增加很多的费用,但是给客户和企业带来的却是切切实实的安全与和谐。

铁路信号控制系统故障导向安全的研究

伴随着社会经济的发展和科学技术的进步,作为我国重要经济命脉的铁路建设所取得成就显著,特别是铁路信号技术 变化空前。部件种类繁多、结构复杂的信号设备,在生产运营过程中极易出现各种问题,引发设备系统的安全隐患。所以铁 路信号控制系统的安全性能的提高,对于铁路运输事业的发展具有重要意义。本文针对铁路信号控制系统所存在的故障,在 维修处理过程中导向安全问题进行分析,并且提出合理化建议,具有一定的参考价值。

关于2万吨重载运输机车控制电源故障安全隐患分析及故障导向安全探讨

国能朔黄铁路从2008年1万吨重载列车试验、开行,到2020年2万吨重载列车批量规模化开行以来,不断拓展重载列车运行技术发展,辨识重载列车运行安全风险,完善重载机车故障导向安全策略,为重载列车的安全平稳开行创造可靠技术基础。本文就2万吨重载列车运行中机车控制电源故障引发的安全隐患进行分析,并针对由此引发的重载运输机车故障导向安全问题进行探讨,希望能对实际运用有指导和借鉴意义。

和谐号动车组制动系统故障诊断及安全措施

从高速动车组制动系统的设计原理出发,阐述了动车组制动系统故障诊断及安全措施的设计理念及实现方法:从设计的本质安全着手,考虑到各种可能出现的故障及其可能导致的后果的严重程度,设计对应的识别、判断及控制方法,系统自动或提示乘务人员处理故障或隔离故障设备、限速运行或者自动停车,从而确保列车的安全。本文介绍的故障诊断及安全措施的设计方法在我国高速动车组上得到了很好的验证。

轨道交通信号故障安全的安全态

众所周知，轨道交通信号必须遵守的一个重要原则就是故障导向安全，也就是当轨道交通信号系统内部发生故障时自动处于安全状态。如何理解这个安全状态，本文就此发表一些看法。

机车自动驾驶系统安全导向策略研究

介绍故障安全下的导向思路,通过定性分析,将故障安全进行分级控制,首次将导向安全策略分为SOL 1-4级,分析故障下如何将控制接管权移交给驾驶员的方法,针对机车各种故障进行必要正确的导向安全防护控制,根据故障内容和状况将列车导向人工接管、减速或停车。试验表明,机车自动驾驶系统达到了控制列车安全与平稳运行的目的。

起重机智能化应用与故障安全

以桥门式起重机为例,介绍起重机智能化技术的应用场景、存在的问题及解决思路。通过对起重机智能技术工程化应用过程中故障或事故案例的分析,针对现有智能化技术缺乏主动安全性问题,提出“起重机故障安全技术”的概念,对起重机自动化运行过程中发生意外故障后导向安全进行了初步研究,给出了安全控制系统设计原则、实现故障安全的方法、故障安全系统设计方法及起重机智能化应用的建议。

基于三取二冗余容错架构的数字逻辑单元设计

针对新一代轨道车辆控制系统的高可靠、高安全、高冗余、高集成等要求,为了使车载计算机在复杂运行环境下快速、准确、高效地完成网络传输、数据计算和输出控制,设计了基于三取二冗余容错架构的数字逻辑单元(DLU),并在软件的配合下实现了对车辆关键控制电路的安全服役功能。该控制单元采用三取二冗余控制策略。程序采用抢占式多任务实时操作的控制逻辑。系统采用电源模块、信号采集模块、信号输出模块和处理器模块并行启动和运算电路。输出采用具有自反馈校正的同步校验信号机制。通过可用性和安全性这两个方面的综合对比分析,验证了三取二架构DLU在正常运行下基本功能的实现和在失效模式下对系统运行保护的冗余切换功能。在发生单个或多个故障时,三取二架构不仅确保了系统控制的完整性和可靠性,而且最大限度保障了系统资源的可用性。该设计为DLU在车辆的实际应用中提供了利用率高和满足高安全等级的可行设计方案。

高速动车组控制系统安全可靠性设计研究

以CRH2动车组网络控制与电气控制系统为基础，针对其安全性、冗余性及可靠性进行了深入研究，重点分析了CRH2型动车组网络控制系统通信架构、硬件控制平台及车辆电气控制系统设计，详细论述了CRH2动车组在安全可靠性方面的设计策略及优点。

施工安全防护系统研究

随着中国铁路数次提速,列车密度不断增加,导致上道施工作业安全问题日益突出,针对铁路施工的特殊性,从现场需求出发,通过对施工作业安全的流程再造,采用"故障导向安全"的策略,基于机车在线运行位置信息和施工人员位置信息构建了施工安全防护系统,有效降低了施工作业安全风险,提高了施工作业标准化水平。

STP安全通信协议设计与形式化验证

无线调车机车信号和监控系统(STP)是基于无线数传电台,实现车载和地面设备之间双向信息传输的实时信号监控和安全防护系统。为保证系统中车-地之间交互信息的实时性、可靠性与完整性,依据欧标EN50159,在现有ETCS安全通信协议EuroRadio的基础上,通过增加安全连接超时重发、双序号时间戳和故障导向安全机制,设计一套适用于STP系统的安全通信协议,并利用分层着色Petri网和ASK-CTL时序逻辑验证语言对其进行建模和形式化验证。分析结果表明,该协议不仅满足功能安全性要求,同时还能保证系统在非理想信道环境下的故障导向安全。

用于转臂式轴箱定位转向架的轮对主动导向装置研究

转向架轮对主动导向技术可以很好地解决传统转向架设计过程中运行稳定性和曲线通过性相互矛盾的问题。针对目前几种主动导向装置的特点,在此基础上提出一种用于转臂式轴箱定位转向架的主动导向装置。该主动导向装置将2个柱塞缸集成于橡胶节点内。当车辆通过曲线时,通过控制其中一侧的柱塞,使其推动轴箱相对于构架沿纵向方向运动,实现对轮对的主动导向,并对该装置的性能进行了分析,该主动导向装置性能优良。研究结果可为轮对主动导向技术的工程化应用提供技术思路。

CRH2型动车组控制系统冗余安全设计

针对CRH2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。

城轨列车制动系统正线故障应急处理措施研究

本文以城市轨道列车的制动系统为研究对象,阐述了制动系统的基本结构组成及原理,介绍了制动系统的故障导向安全设计及制动系统各故障对列车运行的影响,给出了各种故障下的应急处置措施,对于地铁运营及检修维护人员学习制动系统工作原理,研究制动系统故障发生的原因及制定故障应急处置措施具有一定的参考借鉴意义.

编组站自动化驼峰作业安全分析及对策

随着自动化驼峰在编组站的应用,以前不能实现的故障导向安全措施得以实施,继而保障了驼峰溜放作业的安全。从现场作业反馈的信息来看车辆三部位前途停、三部位出口速度过高造成车辆重挂,成为影响驼峰调车作业安全的重要因素。本文结合济西站TW-2型组态式驼峰自动控制系统及现场作业中遇到的一些问题做简要的分析,并提出部分建议,为编组站驼峰调车作业的安全和发展提供依据。

6502电气集中故障实例分析

根据接点重复利用、影响运输效率、故障状况的实例 。