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乘2取2安全计算机关键算法的设计与实现

该文提出了2乘2取2结构安全计算机2取2双机任务同步、2取2双机数据比较以及通道之间无扰切换等关键算法的一种可行方案。通过实验室测试和实验现场试验,证明该文所述设计方案的正确性、可行性和有效性。

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。

iBase22-TSP型轨旁安全计算机平台

介绍一种2乘2取2架构的轨旁安全计算机平台iBase22-TSP,该平台为卡斯柯公司全自主研发并通过了SIL4级欧标认证,应用于城轨CBTC信号系统。描述其系统组成,软硬件架构以及2取2比较、冗余切换等相关安全原理;通过概述基于该安全计算机平台在城轨ZC/LC产品中的使用情况,展望该平台应用于其他安全产品中的前景。

联锁系统冗余结构设计方案及问题探讨

联锁系统是轨道交通系统中最基础的信号子系统,该系统对可靠性和安全性均有较高要求,为满足这些要求,需要对联锁系统的硬件和软件分别采取特殊的安全技术措施。从系统硬件结构、热备冗余功能和通信接口3个方面进行设计,并在设计过程中分别实施安全措施。在系统硬件结构设计中,采用组合式故障安全技术,从系统的内部独立性和外部独立性进行考虑;系统冗余功能设计中采用双机热备冗余功能,功能上重点考虑双机同步、双机切换、备系热备的逻辑进行设计;系统通信接口设计采用序列号、时间戳、CRC等技术保证通信数据的安全性。

基于通信网络控制的信号机点灯系统的设计

文章首先对目前信号控制系统的现状和存在的问题分析,设计了基于通信控制的信号机点灯系统的设计,采用双网、双电源对LED信号灯进行通信网络控制,接收计算机联锁系统的控制命令实现点灯,系统结构简单,易维护,并且能够监测故障实现故障定位,该设计方案提高了系统的安全性、可靠性和可维护性,为全电子计算机联锁的设计提供一定的参考价值。

基于模型的安全比较核设计

目的研究安全比较核的结构,并应用于2乘2取2结构的安全系统.方法利用Simu-link和其相关工具对安全比较核进行建模与验证,使用Simulink HDL Coder对所建模型进行自动代码生成,将生成的代码和工程应用于Altera Cyclone II系列的EP2C5T144芯片进行实物测试,在FPGA上将其实现基于模型的设计.结果便于产品的修改和维护.设计过程不需要编写代码,相比于传统的设计方法节省了近50%的时间,有着更高的可靠性,并且在FPGA资源的消耗上减少了约10%.结论基于模型的设计方法在设计流程的任何阶段都可以对模型进行修改,而不会影响之前的工作,有着极高的效率.标准化的自动代码生成也保证了其可靠性.该设计方法有很强的应用价值.

通用轨旁安全计算机平台设计

介绍了已通过第三方SIL4安全等级认证的通用轨旁安全计算机平台的系统架构、安全设计原则,并对其安全性进行了分析。该平台采用2乘2取2安全架构,模块化、通用性、易扩展的硬件,以及跨平台、统一性的软件进行设计。该安全平台已成功应用于基于通信的列车控制系统、列车自主运行系统、有轨电车信号系统等多个工程项目。实践证明,该安全平台完全符合轨道交通产品安全性、可靠性、可维护性、可用性这4个关键要素的技术要求。