基于通信对象状态判断的二乘二取二安全计算机平台主备切换研究

铁路信号控制系统通常采用专用的二乘二取二安全计算机平台用于信息传输、逻辑运算及对象控制等功能。随着外部通信对象的种类与数量日益增多,现有的安全计算机平台主备切换方法可能存在故障发生时不切换或同一外部故障发生不必要切换等问题。提出一种基于通信对象的通信状态判断的二乘二取二安全计算机平台的主备切换方法。该方法首先定义倒机值和优先级等量化指标,设计倒机值计算公式;然后从建立通信、判断通信中断和计算通信正常个数等方面,分析主用系和备用系不同的判定依据;最后比较倒机值大小,决定是否进行主备切换,并在典型场景中对该方法进行实际应用验证。结果表明:基于通信对象状态判断的主备切换方法相较于板卡级和计算通信数量的主备切换方法,提高了系统的可用性,减少了非必要倒机等影响系统安全性的现象;所设计主备切换方法通过对不同通信方式、不同冗余结构和不同控制设备分类分析,可提高系统的可靠性和安全性。

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。

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。

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。

车载列车自动防护的二乘二取二安全计算机平台同步机制

二乘二取二冗余结构是车载列车自动防护(ATP)系统安全计算机的技术趋势。针对二乘二取二系统中的双机同步问题,采用公共外时钟为二取二双机提供参考时钟信号,并基于时钟漂移率有界模型对本地时钟进行漂移补偿,实现二取二双机的本地时钟同步。在此基础上,系统软件采用任务周期时序控制和双机通信的方式,同步顺序地处理输入、计算、输出等任务,在控制周期中的每个任务点进行同步处理,达到二取二双机的任务同步。采用软件算法和系间通信实现2种系统之间的周期同步。实验结果表明,该同步机制能够满足车载ATP二乘二取二安全计算机对同步技术的需求。

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。

三取二安全计算机平台测试软件设计

本文描述的测试软件是为测试三取二安全计算机平台功能的正确性和系统的可靠性而设计的一款专用测试工具。该工具用于测试三取二安全计算机平台的三取二功能、继电器的驱动和采集、UDP协议通信、串口协议通信、热备冗余功能、各板卡的实时工作状态显示、故障报警等。为了逐一测试这些功能,本文详细描述了工具的设计过程和设计方法,并配有流程图。该款工具具有一定的设计创新性,已经得到应用,达到了其设计目的,得到了第三方安全认证公司的认可,使三取二安全计算机平台顺利通过安全认证。

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。

轨道交通安全计算机平台可靠性设计

本文描述了轨道交通信号系统安全计算机平台的可靠性设计,实现了安全计算机平台主备冗余功能,即当主系发生故障时,能够无缝切换到备系,使备系在规定的时间内完成切换和输出,从而使信号系统可以不间断工作.

具有VME总线的车载安全计算机MVB通信板卡

在研究多功能车辆总线MVB、轨道交通车载ATP安全计算机系统的基础上,开发了基于VME总线接口、2乘3取2冗余结构的MVB网络通信控制板,可靠地实现车载ATP安全计算机系统中MVB接口通信功能.在对比了几种冗余结构的基础上,建立数学模型,分析了系统的可靠性和安全性,并详述了VME总线Slave接口的设计及在3取2表决中的同步和容错技术,最后对通信板卡进行了安全测试,在满足IEC61375-1标准的同时,也实现了冗余容错机制,为车载安全计算机控制网络的进一步研究奠定基础.

基于光通信的计算机半自动闭塞系统研究与实现

针对既有继电半自动闭塞系统存在的传输电缆老化、可维护性差等问题,提出计算机半自动闭塞系统技术升级方案。该系统采用2乘2取2安全计算机平台架构,实现主、备系间的安全切换;采用安全计算机技术替代既有继电器电路,实现闭塞区间办理功能;采用光纤通信替代以电平信号传输的站间闭塞信息,并通过RSSP-Ⅰ铁路信号安全通信协议保证站间交互数据的安全传输;系统具备维护机功能,可有效缩短故障延时。该系统已通过各项安全性检测,并在实际站场应用,具有良好的稳定性和可维护性。

SNMPv1、SNMPv2和SNMPv3的安全性协议分析与比较

针对SNMP的安全威胁，总结了SNMP的安全需求和相应的安全机制，并进一步分析和比较了SNMPv1、SNMPsec、SNMPv2(包括SNMPv2p、SNMPv2c、SNMPv2u和SNMPv2*)以及SNMPv3提供的各种不同的安全机制。

兼容3种闭塞制式的通用联锁系统

研究一种兼容固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞3种闭塞制式的高安全通用联锁系统。该联锁系统采用3取2安全计算机平台,处理列车自动防护(ATP)发送的关于信号机的强制命令信息和虚拟区段的ATP空闲状态,完成物理区段与虚拟区段的状态信息映射,实现对进路3种控制级别的自动切换,实现多列车进路的排列与解锁功能。

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。

SIS在聚丙烯装置改造工程中的应用

阐述了安全联锁和紧急停车联锁的作用;说明了仪表安全系统(SIS)必须独立于分散型控制系统设立的理由;提出了SIS的设计要求;结合200 kt/a聚丙烯装置改造工程,分析了选用SIS的特点,并从现场仪表的设计、控制室硬件的设计、系统软件组态三个方面给出了SIS详细设计方案。

浅谈新时期档案信息化建设及管理方法

所谓档案信息化，就是在国家档案行政管理部门的统一规划和组织下，在档案管理活动中全面应用现代化信息技术，对档案信息资源进行处置、管理和提供利用服务。<br> 信息化建设是档案工作的正确途径，是档案工作创新的客观需要。因此，只有抓好档案信息化建设，才能适应新时期档案工作的需要，才能真正达到创新档案工作的目的。档案信息化建设是一个具有重大战略意义，体现档案工作发展方向和趋势的重要课题。为此，本文将结合新时期档案工作的特点论述如何加强信息化建设。