检索结果-南通市图书馆

自动化仪表 2024年第4期45卷 24-29页

作者：尹智勇都业林张哲赵春燕黄涛中车大连机车车辆有限公司辽宁大连116022 广州运达智能科技有限公司广东广州510330

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... 详细信息

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。

关键词：轨道车辆控制系统数字逻辑单元三取二冗余容错表决策略故障导向安全

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一种高可靠、高安全性系统—三取二计算机系统

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现代雷达 2004年第6期26卷 19-21,32页

作者：陈文赛南京电子技术研究所南京210013

根据容错理论 ,着重阐述了三取二计算机系统的基本组成和工作原理 ,分析了影响三取二计算机系统安全、可靠性的一些关键因素 ,说明了在开发三取二计算机系统过程中所采用的改善和提高安全。

关键词：可靠性故障-安全避错容错三取二比较表决重构同步

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分布式异构三取二安全控制单元的设计

分布式异构三取二安全控制单元的设计

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作者：张海波浙江大学

学位级别：硕士

分布式异构三取二安全控制单元以传统三取二安全计算机为基础,采用容错设计,具有高安全性,高可靠性的特点。并且与传统安全计算机相比,可以将各个单元分散设置到现场设备附近,在不影响单元工作的情况下,通过上位机实时监控系统状况。且... 详细信息

分布式异构三取二安全控制单元以传统三取二安全计算机为基础,采用容错设计,具有高安全性,高可靠性的特点。并且与传统安全计算机相比,可以将各个单元分散设置到现场设备附近,在不影响单元工作的情况下,通过上位机实时监控系统状况。且使用POE供电方式可以将系统布线大大简化。本文首先对安全控制单元进行了描述,阐述了其出现背景和存在的重要意义。接着分析了不同安全计算架构的特点,并采用马尔科夫模型对它们的可靠性和安全性进行了计算,证明三取二架构有着无可比拟的高安全性和高可靠性。然后,以三取二架构为基础,对分布式异构三取二安全控制单元进行了总体设计,在此基础上进行了硬件的具体设计,并以保证高可靠高安全性为前提,完成了三取二单元的软件设计,包括初始化模块、同步及校时模块、单元与上位机通信模块和单元间数据交换模块。同时,还完成了对应的上位机软件的设计,实现了对三取二单元实时监控,日志管理等功能。最后,对整套系统进行了性能的测试和可靠性的评估。

关键词：安全计算机容错技术三取二 POE 以太网

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CTC自律机三取二系统的研究与设计

CTC自律机三取二系统的研究与设计

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作者：孙晓贺北京交通大学

学位级别：硕士

近年来,随着轨道交通事业的飞速发展,列车运行速度不断提高,运行密度不断增大,对车站以及车载设备的可靠性和安全性提出了更高的要求。由于自律机在CTC(Centralized Traffic Control,调度集中)系统中起到举足轻重的作用,因此本文的目的... 详细信息

近年来,随着轨道交通事业的飞速发展,列车运行速度不断提高,运行密度不断增大,对车站以及车载设备的可靠性和安全性提出了更高的要求。由于自律机在CTC(Centralized Traffic Control,调度集中)系统中起到举足轻重的作用,因此本文的目的是设计一种应用于车站自律机的安全计算机平台。本文通过IEC61508标准中给出的可靠性和安全性概念和指标,表明在轨道交通领域采用冗余技术是提高系统安全性和可靠性较为合理的方法,并且介绍了双机热备、二取二、二乘二取二和三取二四种常见的安全计算机架构。之后根据标准中所给出的马尔可夫分析法对双机热备和三取二两种架构进行了分析和比较,得出自律机安全计算机平台更适合采用三取二架构进行搭建。在理论分析的基础之上,论文从硬件和软件方面详细介绍了安全计算机平台的硬件平台层,操作系统层和平台软件层的设计过程。硬件部分主要分为主控单元和比较器两部分。主控单元选用较为通用的STM32开发,比较器则采用灵活性强,处理速度快的FPGA开发。软件方面采用μC/OS Ⅲ实时操作系统,应用事件标志组的方法实现任务同步,同时在FPGA中采用FIFO做时钟同步,解决了安全计算机平台同步困难的问题。在通信方面,结合自律机实际情况选用以太网和串口相互冗余的通信方式,以提高系统的安全性。在系统完备的基础上采用外置看门狗芯片对系统进行实时检测,增强了系统的可靠性和可用性。论文最后对所设计的安全计算机平台进行了整体功能测试,验证了本平台的可用性。同时采用故障树分析法和马尔可夫分析法相结合对所设计的系统进行了硬件完整性的故障率分析,为了降低系统整体故障率针对本文所设计的安全计算机平台给出了改进方案。本论文的主要创新点是在FPGA中自行设计了三取二比较架构,使得FPGA不只是起到通信接口的作用,同时具有同步和表决功能,提高了数据处理速度。另外在任务同步方面采用了 μC/OSⅢ操作系统中的事件标志组的方式,与之前的信号量方法相比,更容易实现三机之间的同步。

关键词：安全计算机三取二 FPGA Markov分析法故障树分析法

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