列车自动防护系统安全计算机可靠性与安全性分析

比较双机热备、三取二、二乘二取二等冗余结构构成的系统的可靠性和安全性,剖析了某引进高速动车组的自动防护系统的安全计算机系统的冗余结构,结果表明其采用二乘二取二冗余结构在可靠性特别是安全性方面具有突出的技术优势和特点.     

基于Markov模型的系统安全性和可靠性分析

建立了二乘二取二系统状态转换的Markov模型,研究了失效率、维修系数、故障检测覆盖率等参数对二乘二取二系统的安全性、可靠性和可用性的影响,证明分布式二乘二取二系统具有更高的可靠性、安全性。     

STM32的二乘二取二的光通信系统设计

以轨道交通系统安全为背景,为了提高轨道交通传输系统的安全性和可靠性,在现有嵌入式冗余结构的研究与分析上,提出一种基于STM32的二乘二取二系统设计的光通信站间安全信息传输设备,并阐述了该设计在光通信传输设备位置及作用、系统设计以及芯片的选择。     

高速铁路智能CTC自律机系统的可靠性与安全性评估

自律机系统是智能调度集中控制(Centralized traffic control, CTC)系统的核心, 其安全性和可靠性都至关重要. 首先分析了双机热备自律机系统和二乘二取二自律机系统的结构及工作原理; 然后综合考虑自律机分机的故障检出率和故障发生率等因素, 采用Markov模型, 构建了两个系统的安全度和可靠度模型. MATLAB仿真结果表明, 双机热备自律机系统的可靠性高于二乘二取二自律机系统的, 但双机热备自律机系统的安全度远低于二乘二取二自律机系统的, 因此二乘二取二自律机系统更能保障CTC系统的安全.     

基于动态故障树的车站计算机联锁系统冗余结构可靠性研究

随着铁路事业的高速发展,铁路信号的传输量逐渐增大,加大了信号传输设备的压力.车站计算机联锁系统,作为控制信号设备的核心,其可靠性直接影响了列车能否安全、高效运行.基于国内计算机联锁系统多为二乘二取二冗余结构,应用马尔可夫过程分析了该结构的可靠性,并针对马尔可夫过程存在的建模过程复杂等问题,给出了动态故障树的分析方法研究...     

基于三取二冗余结构的安全计算机系统

设计一种基于三取二冗余结构的安全计算机系统。该系统由CPU模块、通信模块、安全输入输出模块组成,利用具有同步表决功能的三模同步表决总线、冗余控制器局域网总线和冗余以太网总线实现各模块间的数据通信,采用基于动态脉冲调制的三取二表决电路保证系统输出的安全性和可靠性。测试结果表明,该三取二安全计算机系统样机能够达到预期设计目标。     

基于不同冗余结构的PLC系统可靠性与可用性研究

冗余PLC是提高工业控制系统可靠性的重要手段,作为一种有效的容错技术已在诸多领域获得广泛应用,而在实际应用中,如何依据应用环境选择合适的冗余结构却是面临的现实问题。基于可靠性基础理论,分析了单系统、2单元并联冗余系统、3取2表决冗余及2乘2取2冗余PLC系统的可靠性及平均故障时间(MTBF),并对比了不同冗余结构可靠度及MTBF随单元故障率的变化关系,同时分析了典型冗余结构PLC系统的可用性。研究成果为实际应用环境中冗余结构的选择提供了有效依据。     

逻辑值冗余的一种实现方案——三中取二值自校验逻辑系统

逻辑值冗余是指用n值逻辑电路构成m值逻辑系统,其中n>m。此时有(n-m)个逻辑值是冗余的;但它们可以被用来产生自校验、纠错等功能,以提高系统的可测试性及可靠性。本文提出逻辑值冗余的一种实现方案——三中取二值自校验逻辑系统。这种系统是逻辑值冗余在n=3,m=2时的特例。本文内容包括三中取二值逻辑算子及自校验定义、三中取二值组合系统及三中取二值同步时序系统等。     

大型石油化工装置联锁保护系统的可靠性

对联锁保护系统的可靠性、可靠性指标以及如何实现高可靠性进行了深入探讨,特别对三取二冗余系统结合实际进行了详细分析,推导出有关数据,可供设计、制造和使用者参考。     

升降横移式立体车库冗余控制系统设计

随着城市化的不断推进及汽车保有量的逐年增加,立体车库成为解决城市停车难问题的首要选择,而其可靠性和安全性关系到人身及财产安全。对立体车库控制系统的高可靠性和高安全性的要求进行了调查研究,采用三菱FX3U系列PLC和威纶通触摸屏,设计了一种基于4层9车位升降横移式立体车库的PLC冗余控制系统。控制系统能够人为强制任一PLC进行停取车控制,也可在非强制情况下,特别是在停取车过程中系统发生硬件等故障时,自动切换PLC进行停取车的冗余控制。对控制系统的硬件组成、PLC冗余控制原理和存取车控制流程进行了详细论述。结果表明,该升降横移式立体车库冗余控制系统具有结构简单、硬件成本低及运行安全可靠等优点,且人机交互界面易于操作,能够有效地解决立体车库可靠性和安全性较差等问题。     

基于PeliCAN协议的AUV总线系统设计

设计了基于PeliCAN协议的AUV总线系统;文中介绍了系统总体设计,系统工作流程和基于报文滤波的数据通讯过程;重点介绍了在报文标志符中加入子设备地址的设计方法,在CAN总线原有的开放性基础上,使AUV系统的设备构成更加灵活自由,系统采用双冗余方法,备用总线使系统具有传输容错能力,监测记录系统作为主控计算机的备份,可代替发生故障的主机维持系统正常运转,提高了AUV的可靠性。     

轨道交通安全计算机中倒机单元的设计

安全计算机被广泛应用于轨道交通信号系统中,其中倒机单元有效提高了安全计算机的可靠性。研究了二乘二取二安全计算机结构,介绍了基于通信的倒机方式,制定了安全通信协议。该方式硬件上利用FPGA实现,使整个设计紧凑、灵活、稳定且高速;软件上,讨论了主备状态的确定,分析了倒机基本原则和单系的状态转移。具有该倒机方式的安全计算机,已在多种轨道交通信号系统中得到了应用,应用结果表明,本方案切实可用,能够满足系统高可靠性的要求。     

轨道交通安全计算机的研究与实现

轨道交通安全计算机是负责轨道交通安全的核心设备,其安全等级必须达到SIL4。针对该特性,比较三取二结构与二乘二取二结构的特点,基于ReWorks嵌入式实时操作系统,设计并实现三取二结构的安全计算机,并对其中间件进行分析与探讨。该安全计算机已应用于某轨道交通项目,实际应用效果良好。     

FPGA单芯片四核二乘二取二的安全系统

基于嵌入式系统理论和容错系统体系结构,结合故障—安全电路的设计理念,提出了一种单芯片多软核系统的设计方法,并给出基于FPGA的二乘二取二安全系统的设计方案,详细介绍通过Actel Fusion StartKit数模混合FPGA实现的方法。     

通信系统冗余设计

高可用性是对通信系统的主要要求之一,冗余设计是提高系统可用性的有效方法。通信系统的冗余设计包括设计高效、可靠的系统架构,系统及部件可靠性分析,冗余部件及冗余方式选择,全面、准确的告警机制设计,高速的切换互锁机制设计,高效的冗余数据同步方式设计等。冗余设计可以提高系统的可靠性,也提高了系统成本和系统复杂度,增加设计的难度,如何合理而有效地进行系统冗余设计,是值得研究的课题。     

FlexRay总线架构下线控转向系统可靠性分析

文章在研究FlexRay总线理论基础上,对FlexRay总线式线控转向系统的可靠性进行研究,给出了具有容错结构的线控转向系统的方案。在对系统可靠性分析中采用FEMA的分析方法,有效的分析系统中的隐患;采用硬件冗余的方案设计出双通道冗余型的线控系统,大大提高FlexRay线控转向系统的可靠性要求。     

信息系统结构层次分析与系统可靠性

在信息系统结构设计中,适量的设备冗余是提高系统整体可靠性的有效手段之一,但对哪些设备冗余才能以较少的投资获取较高的可靠性则是首先要解决的问题。文章通过对信息系统Ｐｅｔｒｉ网模型的层次结构分析在这方面取得了一定的进展,较好地克服了在冗余设备选择上的经验性和片面性,并通过对信息系统不同层次网络的冗余策略、所需设备的数量、以及相应的系统可靠度之间的对比,给出了一些定量的分析结果,以供参考。     

二乘(二取二)计算机联锁系统

对新型的二乘(二取二)计算机联锁系统的系统组成、工作原理、主要特点、应用前景进行了介绍。