全电子计算机联锁系统的通信协议设计及安全性分析
计算机联锁控制系统软件可靠性与安全性技术保障
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计算机联锁控制系统软件可靠性与安全性技术保障1. 引言计算机联锁控制系统是指通过计算机网络连接的多个控制单元,以实现对各种设备和工艺的集中控制和监控。
在诸如交通信号控制、电力系统、工业自动化等领域中,计算机联锁控制系统起到至关重要的作用。
然而,这些系统对于软件可靠性和安全性的要求非常高。
本文将介绍计算机联锁控制系统软件可靠性与安全性技术保障的相关内容。
2. 软件可靠性技术保障2.1 清晰的需求定义在设计计算机联锁控制系统软件之前,需要进行详尽的需求分析与定义。
清晰明确的需求可以帮助开发人员准确把握系统功能和性能要求,并为软件开发过程提供有效的指导。
2.2 合理的设计与架构软件设计与架构是计算机联锁控制系统软件可靠性的基础。
合理的设计与架构可以提高软件的稳定性和可靠性。
例如,采用模块化设计,通过将功能模块划分为相对独立的子系统,可以降低模块间的耦合度,提高软件的可维护性和可测试性。
2.3 多样化的测试方法为了保障计算机联锁控制系统软件的可靠性,需要进行充分的测试。
除了常规的单元测试、集成测试和系统测试外,还可以采用更多样化的测试方法来检测和发现潜在的问题。
例如,采用冒烟测试、负载测试和故障注入测试等方法,可以对系统在不同场景下的性能和可靠性进行综合评估。
2.4 强化的错误处理机制计算机联锁控制系统在面对错误和异常情况时,需要具备强大的容错能力和错误处理机制。
通过合理设计软件的错误处理逻辑,并提供相应的错误码和错误提示,可以帮助系统更好地处理和回复问题,从而提高系统的可靠性和稳定性。
3. 软件安全性技术保障3.1 访问控制与权限管理计算机联锁控制系统中包含的各种设备和工艺都需要进行严格的访问控制和权限管理。
通过采用身份验证、访问控制列表和角色基础的访问控制等手段,可以确保只有经过授权的人员才能够访问系统,并限制其权限范围,从而提高系统的安全性。
3.2 数据加密与安全传输对于计算机联锁控制系统而言,数据的安全传输至关重要。
计算机联锁系统安全可靠性设计略谈
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206铁路计算机联锁系统中对铁路的安全运行有着重要的价值,计算机联锁系统充分运用计算机的以下优点代替继电器联锁设备:(1)逻辑功能;(2)通信高效且迅速;(3)结构灵活等[1]。
与此同时,对计算机联锁系统设备的安全性和可靠性等提出更高的要求。
铁路信号系统中最大的特点是实现故障安全性的高要求,以期在出现故障情况下,为保证行车安全且实现系统方面的功能,因此需要降低硬件故障发生的安全故障。
1 计算机联锁系统计算机联锁系统的安全性是对计算机联锁性能进行相关验证的主要可靠依据,计算机联锁设备通过连续工作系统,不断满足轨道交通安全运输要求和高效需求。
计算机联锁系统的可靠性定义为:在规定时间内与相应条件下完成相应功能。
计算机联锁系统安全性定义为:在系统运行过程中,一旦发生系统故障时不会产生人员伤亡和财产损失等后果。
计算机联锁系统设备在任何情况下都不会发生危险,从而影响到列车的正常运行。
2 计算机联锁系统部分硬件安全性与可靠性分析2.1联锁安全可靠性设计由于联锁机在信号控制系统过程中处于核心地位,所以在设计过程中,应该注重解决故障安全功能的以下几个方面的问题:(1)数据处理方面的故障安全;(2)数据控制放慢的故障安全;(3)数据采集方面的故障安全[2]。
采用三重化系统,为了保证出错的模块能够有正确的接口,需要采用三台微机同步工作方式,从而避免出现系统紊乱状况的出现。
2.2 防雷设计由于计算机联锁信号控制设备使用越来越多的微电子器件,使用抵抗雷电脉冲侵害能力能够显著低于继电设备,因此防雷设计问题更为突出,继而需要采取以下几种预防措施:(1)在原来信号无防雷设施基础上,信号楼此时处于雷区中,在楼房房顶使用钢筋网,在周围伸出一些避雷针,当信号遭遇雷击时,通过雷电流导入大地中,避免雷电直接攻击大楼建筑物内的设备;(2)在计算机机房地面采用防静电地板,在其周围尽量封闭,室外不宜设置窗户和管道等;(3)防护电源系统,采取多种防雷措施,在电力线路下引入开关柜,设置A 级或者B 级电源防雷装置。
浅析全电子计算机联锁系统优缺点
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浅析全电子计算机联锁系统优缺点摘要全电子计算机联锁系统组成包括电子执行单元、联锁主机,前者又包括了轨道模块、信号机模块、道岔模块等。
结合系统通信安全性、封闭性等特点,设计执行单元与联锁主机通信协议,确保通信单元能够正常工作。
关键词全电子;计算机联锁系统;优缺点全电子计算机联锁系统替代传统重力式安全继电器,控制室面积有效减少,可维护性有效提升,施工工作量减少。
应用过程中,执行单元需要和联锁主机相结合,但是二者由不同厂家制造提供,通信协议内容、形式、应用是否安全等是工作人员需要重点关注的问题。
1 全电子计算机联锁系统结构系统组成包括两个部分,联锁主机与全电子执行单元,前者主要任务是联锁逻辑运算,后者则主要负责信号机、转辙机、轨道电路设备状态采集与控制。
数量不等的执行机柜构成全电子执行单元,结合到受控设备情况,全电子执行单元可以分为11种控制模块,实际应用过程中可以将不同数量与类型模块进行组合,安装于执行机柜内。
传统计算机联锁系统利用计算机对联锁电路进行控制,利用继电器执行电路,停留电气集中执行电路,电路包括了信号点灯电路、轨道电路、道岔电路、联系电路等[1]。
2 控制模块与联锁主机信息传输信号机模块、转辙机模块、轨道模块作为系统主要控制模块,全电子计算机联锁系统中,联锁主机下发命令内容较多,对转辙机模块下发命令内容可以分为四类,信号机模块内容则有16种类别,转辙机上传的信息状态共有五种,而信号机模块上传的共有17种,轨道模块上传的内容包括五种。
联锁主机对转辙机下发的命令内容可以分为以下四种,包括定向操控、反向操控、道岔锁闭防护、道岔切断命令。
如果采用的是直流转辙机或单机牵引,联锁主机必须一直向转辙机模块下达吸起命令。
结合到信号机模块通用性,列车与调车信号机模块都有八个灯位,每个灯位又包括三种状态[2]。
3 通信协议设计全电子计算机联锁系统对安全性与实时性要求比较高,因此需要考虑到联锁系统与全电子执行单元信息传输实行安全性。
计算机联锁系统安全可靠性
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计算机联锁系统安全可靠性计算机联锁系统在铁路交通控制和管理中起到至关重要的作用。
它通过对列车运行状态的监测、数据处理和信号传递,确保列车之间的安全间隔、信号灯的正确显示以及列车行车方向的正确控制。
因此,计算机联锁系统的安全可靠性对铁路运输的安全性和效率起着至关重要的作用。
首先,计算机联锁系统的安全性是指系统能够防止错误或故障对铁路运输造成严重后果的能力。
为了保证计算机联锁系统的安全性,可以采取以下措施:1.可靠的硬件设备:计算机联锁系统应采用高可靠性的硬件设备,如双冗余设计、热备份等,以防止硬件故障对系统正常运行产生影响。
2.多层次的软件验证:计算机联锁系统的软件应经过多层次的验证,包括需求验证、设计验证、代码验证等,以确保软件的正确性和稳定性。
3.完备的测试:在系统投入运行之前,应对计算机联锁系统进行完备的测试,包括功能测试、性能测试和安全测试等,以发现并修复潜在的问题。
4.严格的标准和规范:计算机联锁系统的开发和运维应遵循严格的标准和规范,如铁路行业的相关标准和规范,以确保系统的可靠性和安全性。
其次,计算机联锁系统的可靠性是指系统能够长时间稳定运行而不出现故障的能力。
为了提高计算机联锁系统的可靠性,可以采取以下措施:1.定期的维护和检修:对计算机联锁系统的硬件设备和软件进行定期的维护和检修,以防止硬件老化、软件漏洞等问题导致的故障。
2.持续改进:对计算机联锁系统的性能和功能进行持续改进,包括更新硬件设备、升级软件版本等,以保持系统的可靠性和性能。
3.完备的备份和恢复机制:计算机联锁系统应具备完备的备份和恢复机制,包括数据备份、系统状态备份等,以确保故障发生时可以快速恢复系统。
4.高可用性设计:计算机联锁系统应采用高可用性的设计,包括冗余设备、分布式架构等,以降低单点故障和提高系统的可用性。
总的来说,计算机联锁系统的安全可靠性对铁路运输的安全性和效率至关重要。
通过采取合适的硬件设备、软件验证、测试和维护措施,可以提高系统的安全性和可靠性。
计算机联锁系统安全风险分析研究
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计算机联锁系统安全风险分析研究计算机联锁系统安全风险分析研究正文:一、引言计算机联锁系统是现代交通运输系统的重要组成部分,它通过计算机技术实现信号的自动控制和联锁操作。
随着计算机技术的发展,计算机联锁系统逐渐取代了传统的机械联锁系统,提高了交通运输系统的稳定性和安全性。
然而,同时也带来了安全风险。
本文将对计算机联锁系统的安全风险进行分析研究,以提高其安全性和稳定性。
二、计算机联锁系统的安全风险计算机联锁系统的安全风险主要包括硬件故障、软件漏洞、人为失误和网络攻击等。
首先是硬件故障,计算机联锁系统依赖于各种硬件设备的正常运行,如果硬件设备发生故障,将会导致系统无法正常工作。
其次是软件漏洞,由于复杂的系统架构和代码编写,计算机联锁系统容易存在软件漏洞,黑客可以通过这些漏洞入侵系统,造成安全隐患。
此外,人为失误也是安全风险的主要来源,操作员的错误操作、配置错误等都可能引发系统故障。
最后是网络攻击,计算机联锁系统常常通过网络和外界连接,一旦遭到黑客的攻击,将对系统的运行和安全造成重大威胁。
三、计算机联锁系统安全风险分析方法为了识别和评估计算机联锁系统的安全风险,可以采用以下方法:1. 基于威胁模型的分析:通过建立威胁模型,识别可能存在的威胁和攻击路径,并进行相关的安全测试和评估,以确定系统的安全风险。
2. 漏洞扫描和安全测试:运用漏洞扫描工具对计算机联锁系统进行扫描,检测其中的软件漏洞和配置错误,并进行针对性的修复和加固。
3. 安全审计和日志分析:对计算机联锁系统进行定期的安全审计和日志分析,发现异常行为和安全事件,及时采取相应的措施进行处理。
4. 建立安全培训机制:加大对操作员和系统管理人员的安全培训力度,提高其对安全风险的认识和处理能力,从源头上减少人为失误对系统的影响。
四、计算机联锁系统安全风险对策针对计算机联锁系统的安全风险,可以采取以下对策来提高系统的安全性和稳定性:1. 强化硬件设备的稳定性:选择质量可靠的硬件设备,并定期进行维护和检修,确保其正常运行。
分析如何保障计算机联锁系统的安全可靠性
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分析如何保障计算机联锁系统的安全可靠性在铁路交通运输中,计算机应用系统日益强大,在我国现有的计算机联锁程序中,铁路交通部门对联锁系统的应用已经很广泛,根据计算机联锁系统在我国铁路中的基本组成以及基本功能,提出了一系列保障计算机联锁系统安全可靠性的方法,以此满足计算机联锁系统在铁路交通中安全可靠的运用。
标签:计算机;计算机联锁系统;硬件;软件;安全可靠性1 概述计算机联锁就是将电气集中控制系统继电器联锁改为计算机联锁控制的信号系统。
计算机联锁系统在专用微机的逻辑运算以及判断下进行联锁关系的编制,使得该系统安全可靠。
所谓的联锁系统安全就是指在运行中无论出现什么故障,联锁设备都不会对列车造成安全隐患,都不会危及列车正常运行。
而联锁系统的可靠性则是在规定的条件和时间内联锁设备所能完成规定要求的能力。
因此,可以发现只有保证可靠的前提下才能实现列车运行的安全性,在此,可以将二者综合起来进行分析,使联锁系统更先进。
2 联锁系统中的硬件部分计算机中硬件部分在联锁系统的特点限制下,其安全可靠性的技术需要从联锁系统的三个部分分析研究:2.1 上位机部分计算机的上位机是向所有的联锁机构进行操作信息输入的部分,它能够接收对应的联锁机构所输出的一系列信息。
对于联锁上位机设备的选择要求很高,机箱必须能够散热、防潮,同时具有隔热和防尘的作用,上机位的驱动器则应采用避震的措施,保证机箱的机械强度和强烈的抗电磁干扰能力。
同时我们要求使用与上位机配置相同的联锁系统维修机,当系统发生故障时可以自动进行切换,并在切换时不会影响现场所有的设备,以此提高设备的可靠性。
在上机位人机接口界面的设计中可以设置安全登陆口令以及操作员权限等,保证联锁系统可以安全可靠的执行。
2.2 联锁机部分信号控制系统的核心就是联锁机,该部分的常见硬件是三重冗余系统,该系统是在三个相同主机的系统中,分块对主机进行分析,使三个模块能够进行同样的操作,在表决器的输入端输入模块输出的信息,再将表决器输出的信息作为整个系统的输出信息,在三取二的表决方式下得到最终的输出信息,实现输出信息的安全可靠性。
计算机联锁系统安全可靠性设计略谈
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计算机联锁系统安全可靠性设计略谈随着计算机技术的不断发展,计算机联锁系统在各个行业得到了广泛的应用,比如电力系统、石油化工、交通运输等。
计算机联锁系统的安全可靠性是保障重要基础设施安全的关键因素。
因此,在计算机联锁系统的设计过程中,安全可靠性需要被放在首位,设计者需要综合考虑各种因素,通过合理的技术手段和措施,来确保系统的安全可靠性。
本文将针对计算机联锁系统的安全可靠性设计进行具体探讨。
一、计算机联锁系统的安全可靠性设计原则在计算机联锁系统的安全可靠性设计过程中,需要确定设计原则,以保障系统安全可靠。
以下是计算机联锁系统的安全可靠性设计的原则:1. 可靠性原则所谓可靠性原则,是指系统必须具有一定的容错能力和纠错能力。
系统容错能力是指系统在出现故障的时候,具备自动恢复和保护其功能的能力。
纠错能力是指系统在出现错误时,能够自动发现并修正错误。
只有具备可靠性保障措施的计算机联锁系统,才能够在长期运行过程中保持安全稳定。
2. 安全性原则计算机联锁系统的安全性原则是指系统在满足功能需求的同时,必须保证系统的数据和程序的安全性。
包括:防止非授权用户对系统的访问、修改、删除等操作;防止病毒、木马等恶意程序的攻击与侵入;防止未经授权的网络入侵等。
同时,在实现系统功能的过程中,还需要考虑系统的保密性和完整性,以及对系统中关键数据和程序的安全保护。
3. 可扩展性原则随着技术的不断进步,计算机联锁系统的需求也会不断变化。
因此,在设计计算机联锁系统时,需要考虑其可扩展性。
可扩展性是指系统必须具备在不影响系统正常性能的前提下,能够实现新功能的添加和旧功能的修改。
这就要求系统的设计必须考虑到系统的开放性和易扩展性,可以实现模块化、組合化的设计,提高系统的可维护性和可管理性。
二、计算机联锁系统的安全可靠性设计措施在计算机联锁系统的安全可靠性设计过程中,需要采用一些有效的措施来确保系统的安全可靠。
以下是一些常用的设计措施:1. 系统可靠性措施1.1 设计容错机制容错机制是指系统在出现故障时,通过系统自身的纠错、恢复等手段进行自我修复。
计算机联锁系的可靠性与安全性技术保障
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2.容错技术 (1)容错技术的基本概念 ①容错技术的含义 当系统的某—部分发生故障时仍使系统保 持正常工作的技术叫做容错技术。容错技术 的基本出发点就在于首先承认故障不可避免 的事实,进而考虑解除故障影响的措施。为 了实现这一思想,采取的王耍手段就是用外 加资源的冗余方法,来达到掩蔽故障影响或 使系统从故障状态重新恢复正常工作的目的。
(2)实现容错技术的主要方法 容错技术是依靠外加资源,即冗佘的方法 来换取系统的可靠性的。冗余的方法有很多, 主要有硬件冗余、软件几余、时间冗余和信 息冗余等方法,这些方法往往要合理使用才 能达到提高可靠性的目的。 ①硬件冗余 广泛应用的硬件冗余技术之—是硬件重复冗 余,在物理级可通过元器件的重复而获得(如 相同的元器件串、并联等)。在逻辑域可采用 多数表决方案,如三取二的三模冗余和二乘 二取二的双模冗余等。
②容错技术对故障的处理方式 为了克服故障的效应,—个典型的容错系 统可能要用十种方式处理故障事件:故障限 制、故障检测、故障诊断、故障屏蔽、重试、 重组、恢复、重启、修复、重构。 ③容错技术的分类 根据对故障处理的方式不同可把容错技术分 为故障检测技术、故障屏蔽技术、动态冗余 技术和软件可靠性技术。
c.动态冗余技术 实现容错提高系统可靠性的另种途径是釆用 动态切换方式。当故障检测技术发现了系统 内部发生故障时,通过系统内部的一次重组 来切除和替换故障部件,由于重组过程具有 动态性质,所以称这种容错技术为动态冗余 技术。 d软件可靠性技术 软件的可靠性技术也分为避错和容错两类。 软件避错技术包括软件管理技术、程序设计 及验证技术等;软件容错技术包括N版本程序 设计技术和软件错误检测、恢复技术等。 在以上四项技术中,故障屏蔽技术和动态 冗余技术是容错技术的核心。
⑤降额使用.即在低于元器件额定电流和电 压值的条件下运用。 ⑥对装配、调试进行严格的质量管理,并对 系统进行最全面的测试和检查。 ⑦实施软件工程,以保证软件内在的质量。 总之,力求使设计、制成的系统完美无缺, 在使用中不发生故障。
两种计算机联锁系统可靠性与安全性分析[权威资料]
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引言:可靠性和安全性是计算机联锁系统的重要性能指标。
本文对计算机联锁系统这两项指标做了介绍,再通过二乘二取二和三取二两种冗余结构对可靠性和安全性进行计算分析和比较,发现采用不同冗余结构对车站联锁系统的影响不同,从而为铁路车站计算机联锁控制系统的选型提供了技术支持。
随着铁路的快速发展,信号设备也得到不断更新。
铁路车站计算机联锁系统是以计算机技术为核心,采用通信技术、可靠性与容错技术以及“故障—安全”技术实现铁路车站要求的实时控制。
目前,应用的较广泛的计算机联锁系统有双机热备,二乘二取二,三取二系统等。
由于车站计算机联锁控制系统直接关系到列车的运行安全,其可靠性和安全性指标是进行系统选型的重要因素,因此,对采用不同冗余结构的车站联锁控制系统的可靠性和安全性进行分析和比较,有着十分重要的现实意义。
1.计算机联锁系统的可靠性和安全性铁路车站计算机联锁控制系统的可靠性是指规定的时间内,规定的条件下,系统完成规定功能的概率;而其安全性,是指衡量系统在发生故障时不导致危险侧输出的能力,两者关系紧密相连。
如果系统的可靠性越高,其发生故障的概率就越小,故障发生时产生危险侧输出的概率也就越小,则系统的安全性也越高。
通常,系统的可靠性是通过可靠度R(t)与平均故障间隔时间MTBF这两个指标来衡量;而系统的安全性则是通过安全度S (t)指标来描述。
我们假定采用不同冗余结构构成的系统是由相同的单机系统构成的,考虑到车站联锁控制系统中多为电子元器件,而元器件的失效分布可视为指数分布,因此,令计算机联锁控制系统的单机系统的可靠度为R(t)=e-λt ,式中λ为失效率,则平均故障间隔时间为MTBF= R(t) dt= ;同样地,如果用a表示单机系统发生的故障为危险侧故障的概率,系统发生的故障为危险侧的故障的检出率为δ,其中a与δ有关,,则系统的可靠度和安全度之间的关系为S(t)=1-a×[1-R(t)] ;可见,系统的可靠性直接影响系统的安全性,必须将二者有机地结合起来,在对车站计算机联锁控制系统的可靠性进行分析的基础上分析其安全性。
计算机联锁系统安全可靠性设计略谈
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计算机联锁系统安全可靠性设计略谈摘要:新时期背景下,伴随着我国铁路技术的革新与发展,我国铁路运输的能力也不断增强。
计算机联锁系统是保证铁路运营安全的关键信号设备,在面对当前铁路运输要求的高速化、重载化,对计算机联锁系统的安全可靠性提出更高的要求。
鉴于此,保证计算机联锁系统的安全可靠性尤为重要。
关键词:计算机联锁;集中控制;方案分析1计算机联锁系统概述计算机联锁系统就是以技术手段来实现进路控制,保障站内行车安全的重要系统。
计算机联锁设备是不间断连续工作的系统,它必须要有极高的安全性和可靠性才能适应当前铁路运输的运营要求。
较继电联锁系统而言,将许多由继电逻辑电路完成的工作改由软件进行逻辑处理完成,极大的简化了现场继电电路。
同时,考虑到安全性,国内目前的联锁控制电路结构仍然采用原继电电路方式,这部分继电电路以及其所控制的室外设备(如信号机、转辙机)。
2计算机联锁系统部分硬件安全性与可靠性分析2.1联锁安全可靠性设计联锁机在信号控制系统过程中处于主导地位,在整个设计过程中,针对以下几个方面做了特殊处理以保证故障安全功能:(1)驱动的故障安全;(2)采集的故障安全;(3)数据运算的故障安全。
2.1.1驱动控制每一驱动设备都应由处理器控制,并受一个向处理器提供反馈的电路所监控,从而确保所有驱动都是处理器实际所要求的。
可对输出进行二取二交叉回采,防止数据冲突。
可以使用条件电源安全电路来保证于当且仅当内部诊断程序正确执行后产生安全时钟信号后向输出装置提供电源。
诊断检测或系统校验失败将导致时钟信号终止,继而导致输出端供电终止。
2.1.2数据采集控制采集接口电路可采用了控制原则与驱动电路相似的电路。
任何采集端失电之后将导致更为受限的情况(比如:轨道占用,禁止信号等)。
特定电路板上每一采集接口均通过闭路安全采集监控器的作用强制进入强受限状态。
然后,采集端被读取并验证是否真正允许强制进入强受限状态,以此确保不发生采集接口电路故障从而导致弱受限状态的采集。
计算机连锁系统的可靠信号与安全性技术保障
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计算机连锁系统的可靠信号与安全性技术保障计算机联锁系统实际上是一种以工业控制计算机为基础构成的车站信号实时控制系统,必须具备高可靠性和安全性,因此,在系统的设计和研制过程中,必须采取系列化的,行之有效的技术措施,这些技术措施就构成了计算机联锁系统的可靠性与安全性技术保障。
一、可靠性与安全性技术基础1、避错技术防止和减少故障发生的技术较避错技术。
避错技术的基本着眼点是通过质量控制(如设计审核、元件筛选、测试等)、环境保护(如对外部干扰采取屏蔽)和降额使用等措施设法消除产生故障的原因,从而防止故障的发生,延长系统的使用寿命。
避错技术是提高计算机系统可靠性的第一道防线,是一种不不可少的常规技术。
在计算机系统中必须采取的避错技术包括以下方面:(一)质量控制技术对于计算机联锁系统来说,主要是针对计算机及其接口电路等进行质量控制。
具体技术措施包括:①选用高可靠的工业控制级的计算机,并且要求其失效率不大于10-5/h②精良援用集成芯片,而不用分立元件。
③精良采用可能经过考验的标准电路环节及印制板。
④对元器件的印制板应严格进行电性能和工艺性能的筛选和检查。
⑤降额使用,即在低于原器件额定电流和电压制的条件下运用。
⑥对装配调试进行严格的质量管理,并对系统进行最全面的测试和检查。
⑦总之,力求使设计、制成的系统完美无缺,在使用中不发生故障。
(二)坏境防护技术坏境技术对计算机联锁系统的可靠性具有十分重要的影响。
在实际应用坏境中,由于有噪声、电磁干扰、温度、湿度的影响,机械振动、化学腐蚀的侵袭,计算机系统容易出错,。
为了减少这种影响,一般可采取以下措施:①对系统的元器件、印制板、机箱伙计柜等采取合适的防护技术,具体包括散热设计、抗振设计、化学防护设计以及电磁兼容性设计等。
②选用很高可靠的接插件,避免接触不良造成的故障。
③改变传统的焊接配线方式,采用先进的压接惑绕接技术,以提高触点的可靠性。
④改善系统所在机房的坏境,主要是采取净化空气、温度调节、防雷电侵入以及抑制干扰源的强度等措施。
全电子计算机联锁系统技术说明-V1.1
![全电子计算机联锁系统技术说明-V1.1](https://img.taocdn.com/s3/m/b3c081010740be1e650e9ac0.png)
本方案联锁机采用型LDJL-IV型联锁计算机。实现联锁功能,完成联锁逻辑运算,进行信号设备状态的采集与控制,与监控机交换信息。系统采用二台2取2配置的微机,分机内数据实时同步比较,能够实现故障自动切换,切换时不影响进路的办理。为提高整个系统的可靠性,计算机联锁系统的全部硬件具备热拔插能力,系统采用低功耗芯片,取消CPU风扇及硬盘等易损机械器件,并采用电子盘作为存贮设备。系统采用VXWORKS实时操作系统,该系统具有高可靠、高稳定和高实时性的特点。
6轨道
根据工程情况,可与480型交流连续式轨道电路、25Hz相敏轨道电路、计轴设备等结合,实现轨道区段的“占用”与“出清”检查
7下坡道接车延续进路
下坡道接车延续进路的锁闭及解锁
8到发线出岔的进路
到发线出岔的进路的锁闭及解锁
8.1平面溜放调车
实现平面溜放进路的办理、建立、锁闭、解锁
实现平面溜放信号的开放、关闭
全电子执行单元的防护功能:全电子执行机单元具有过压、过流自动保护功能。当过压、过流时,道岔模块自动切断输出,道岔被锁定到该位置;信号模块则点亮禁止灯光。系统具有二级防雷保护功能,第一级为防雷分线柜,第二级为执行单元内的防雷模块。当防雷系统失效时,模块停止输出,道岔被锁定、轨道显示占用状态、信号显示禁止灯光。
8.2与区间闭塞结合
与单线半自动闭塞设备结合
与自动闭塞设备结合
8.3场间结合
与车辆段、机务段、道口设备等场间联系电路结合
8.4与调度集中的联系(含调度监督)
与调度集中系统的连接,可实现车站信号系统的集中操作和车站本地操作两级控制
8.5与轨道电路电码化
可与八信息、ZPW2000系列的移频设备结合,实现车站电码化功能
关键设备动作次数及时间表
CTCS-3级全电子计算机联锁系统研究
![CTCS-3级全电子计算机联锁系统研究](https://img.taocdn.com/s3/m/92cb4ee0b1717fd5360cba1aa8114431b90d8e26.png)
CTCS-3级全电子计算机联锁系统研究CTCS-3级全电子计算机联锁系统研究引言:随着信息技术的迅猛发展,全电子计算机联锁系统在铁路运输领域发挥着重要的作用。
作为一种现代化的铁路信号系统,CTCS-3级全电子计算机联锁系统具有高度集成、精确可靠、安全保障等优势,已进一步提升了铁路运输的安全性和运行效率。
本文将对CTCS-3级全电子计算机联锁系统进行深入研究。
一、CTCS-3级全电子计算机联锁系统的概述CTCS-3级全电子计算机联锁系统是基于计算机技术的铁路信号系统,其主要功能是实现列车运行的确保和控制。
该系统采用全电子技术,通过高速计算机进行列车位置、信号灯状态等信息的读取和处理,并通过联锁设备实现列车信号的控制,进一步保障列车的运行安全。
二、CTCS-3级全电子计算机联锁系统的工作原理CTCS-3级全电子计算机联锁系统主要由计算机、联锁设备以及信号设备等组成。
系统首先通过传感器和探测器获得列车位置、速度等信息,然后将数据传输给计算机进行处理。
计算机根据预设的联锁规则,对列车的运行进行监控和控制。
一旦发现列车运行存在异常或安全隐患,计算机会自动发出警报并采取措施,例如控制信号灯的状态以减速或停车列车。
三、CTCS-3级全电子计算机联锁系统的特点1. 高度集成:CTCS-3级全电子计算机联锁系统集成了多种功能,能够同时处理多个列车的信号和控制信息,减少了设备和空间的占用。
2. 精确可靠:系统通过高精度传感器和计算机进行数据处理,保证了列车位置和速度的准确性,提高了系统的可靠性。
3. 安全保障:CTCS-3级全电子计算机联锁系统通过联锁设备对列车信号进行控制,能够即时发现和解决列车运行中的安全问题,确保列车运行的安全性。
4. 运行效率高:全电子计算机联锁系统的自动化程度高,减少了人工操作和介入的次数,提高了列车调度和运行效率。
四、CTCS-3级全电子计算机联锁系统的优势1. 提升列车运输安全性:CTCS-3级全电子计算机联锁系统通过实时监控和控制,能够及时发现和解决列车运行中的安全问题,避免了事故的发生。
计算机联锁系统安全可靠性设计浅析
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计算机联锁系统安全可靠性设计浅析【摘要】从计算机联锁系统在铁路交通应用中的基本组成和基本功能着手,根据影响计算机联锁系统安全可靠性的一些关键因素,分析了在研制开发计算机联锁系统设备过程中所采用的改善和提高安全可靠性的几种方法。
【关键词】计算机联锁系统安全可靠性硬件软件1 概述计算机联锁系统的安全可靠性是研究、开发、生产计算机联锁设备必须遵循的永恒的主题,也是验证计算机联锁系统性能的主要依据。
计算机联锁设备是一种连续工作的实时系统,它必须具有极高的安全性和可靠性才能适应铁路运输和城市轨道交通高效和安全的运营要求。
其实汁算机联锁系统的安全性是指联锁设备在运行过程中无论发生什么故障都不能产生有可能危及列车安全运行的危险因素,一般着重于在不正常的情况下使系统导向安全,防止产生危险后果;而可靠性是指联锁设备在规定的时间和规定的条件下完成规定功能的能力,一般侧重于防止或减少系统发生故障。
显然,安全性的实现是以可靠性为基础,并在提高可靠性的前提下完成的。
为了系统地分析问题,我们将把计算机联锁系统的安全性和可靠性结合在一起考虑,并着重从系统的硬件设计、软件设计和数据传输及处理等几个方面采取各种综合技术措施,使计算机联锁系统符合故障—一安全的原则。
2 硬件部分的安全可靠性分析根据计算机联锁系统的结构组成和功能特点,硬件部分的安全可靠性技术从计算机联锁系统的上位机、联锁机和接口电路三个部分进行分析。
2.1上位机安全可靠性分析上位机主要功能是向联锁机构输入操作信息,接受联锁机构输出的反映设备工作状态和行车作业情况的表示信息。
为此上位机可采用经国际安全机构认证的高可靠工业控制计算机,摒弃原商用机所采用的大母板结构,把原来的大底版(系统板)功能集中在一块allinone插卡上,底板变成无源总线母板,增加了插槽数,便于系统的升级扩展。
采用的机箱结构具有良好的散热、隔热、防潮、防尘性能,驱动器架采取避震措施,使整个机箱具有可靠的机械强度和很好的抗电磁干扰的能力;采用不问断供电及净化的专用开关电源,抗共模干扰,具有浪涌保护、过载保护、漏电保护的功能,单机设备的平均无故障工作时间可达到100000h。
全电子化计算机联锁系统设计方案
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f r o m t h e t e c h n i c a l , e c o n o m i c , s e c u r i y t e t c , w h i c h h a d c e r t a i n g u i d i n g v a l u e t o s i m i l a r p r o j e c t s i n t h e ut f u r e .
Ab s t r a c t : T h i s p a p e r d e s c r i b e d t h e d e s i g n o f Al l E l e c t r o n i c C o mp u t e r I n t e r l o c k i n g S y s t e m f o r r a i l wa y p r o j e c t s , i l l u s t r a t e d t h e h a r d wa r e a n d s o f t wa r e f u n c t i o n s o f t h e S y s t e m, a n a l y z e d a n d d i s c u s s e d t h e c o mp l e t e d p r o j e c t
信 息化 提 供 基础 信 息 ,远 程 管 理 和远 程 诊 断 。 本 文 以 某 既有 铁 路 车 站 改 造 工 程 信 号 设 计 为
案 以及 应 用 前景 进 行 探讨 。
例 ,对 全 电 子 化 计 算 机 联 锁 系 统 的 功 能 、配 置 方 机 热 备 、 三 取 二 、二 乘 二 取 二 ,联 锁 机 采 用 两 路 是 计 算 机 联 锁 的执 行 表 示 电路 ,采 用 全 电子 电路 。
计算机联锁软件制式的安全性评价的研究报告
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计算机联锁软件制式的安全性评价的研究报告计算机联锁软件制式的安全性评价研究随着现代技术的发展,计算机联锁软件制式的安全性正变得越来越重要。
一种好的计算机联锁软件制式可以有效地阻止恶意程序和病毒攻击,同时还能够满足用户和应用程序方面的安全性要求。
因此,对于计算机联锁软件制式的安全性进行评估是非常必要的。
本文旨在对计算机联锁软件制式的安全性进行评估,以提供参考供相关研究人员和决策者参考。
首先,我们需要先研究这个计算机联锁软件制式的技术特性。
计算机联锁软件制式的安全性取决于它的技术特性,包括认证、加密、授权、审计、网络安全技术、应用程序安全技术等。
这些技术特性各自都有自己的作用机制,并且在计算机联锁软件制式中协同工作,以保护系统的安全性。
其次,我们需要对计算机联锁软件制式的安全性进行深入的分析。
我们可以利用相关的分析工具,如数字签名、漏洞扫描、恶意代码检测、认证、加密、审计等,对计算机联锁软件制式的安全性进行评估。
这些工具可以有效地分析出计算机联锁软件与恶意程序和漏洞之间的关系,以及计算机联锁软件可能存在的安全隐患。
最后,我们可以通过一些实验,在实际环境中检测和评估计算机联锁软件制式的安全性。
我们可以通过开源软件、测试工具和脚本等方式,对计算机联锁软件制式进行攻击测试,以搜集可能存在的安全问题,并将安全问题报告给相关部门。
综上所述,计算机联锁软件制式的安全性是一个复杂的问题,需要采用多种方法来研究和评估。
我们需要从技术特性、安全性分析和实验等多方面来进行研究,以提供对计算机联锁软件制式的安全性评估参考。
相关数据分析本文将通过分析相关数据来研究计算机联锁软件制式的安全性。
在分析期间,我们将采用多种方法,包括安全属性调查和实施调查,从现有的计算机联锁软件制式中收集数据,并采用技术工具对数据进行分析。
首先,我们将采取安全属性调查法,收集计算机联锁软件制式相关的属性数据,包括认证、加密、授权、审计、网络安全技术、应用程序安全技术等。
全电子计算机联锁系统中通信协议方案及安全影响
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通讯技术数码世界 P.26全电子计算机联锁系统中通信协议方案及安全影响张涵柏 西华师范大学摘要:在当前的情况下,电子计算机技术的发展同以往相比较,已经实现了前所未有的发展,并且在各个领域之中都有着即为广泛的应用,铁路部门也不例外,通过在铁路部门之中应用电子计算机,能够在一定程度上促使铁路运输系统的安全性能实现最大限度的提升,基于以上的原因,笔者结合相关文献资料,就全电子计算机联锁系统中通信协议方案及安全影响进行了分析和思考,并提出了自己的看法和观点,通过与各位进行分享,希望能够给各位带来一些指导和帮助。
关键词:电子计算机联锁系统 通信协议设计 通信协议安全性铁道信号信息在铁路安全运输的过程中起着基础性的作用,在这样的情况下,伴随着计算机技术的不断完善,铁道部门也相应的转变了传统的观念,转而采取全电子计算机联锁系统控制铁道信号这样的方式,通过这样方式的使用,能够最大限度的减少铁道信号控制室的面积和施工量。
1.电子计算机联锁系统(一)电子计算机联锁系统结构以及工作原理第一,在现如今的阶段,我们国家传统的信号控制所采取的方式通常情况下是6502电子集中联锁系统来进行信号控制,这种方式所具有的特点是占地面积非常大,在对其进行维修的过程中也存在着一定的难度,使用周期不是特别长等情况。
然而,伴随着通信技术和计算机技术的飞快发展,全新的电子计算机联锁系统也应运而生,该种方式同取消了重力继电器,这就在某种程度上使得信号控制和数据传统变得更加精准和科学。
全电子计算机是一种全新的控制系统,其重要的工作原理是利用电子开关技术、计算机技术以及通信技术来对铁路信号进行有针对性的控制。
全电子计算机一般情况下由上位机连锁机以及执行单元所构成。
电子计算机主要是由信号、岔道以及其他单元所构成。
第二,全电子计算机的工作流程大致上可以概括为命令- 执行与信息反馈。
当电子计算机上位机对外发出命令的时候,在这样的情况下,通过连锁机可以将命令信息发送给电子执行单元。
电子计算机联锁系统通信协议设计和应用
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电子计算机联锁系统通信协议设计和应用摘要:现如今,我国的科技发展十分迅速,电子计算机技术正在广泛的应用于各个部门,铁道部也不例外。
电子计算机的应用,能够使铁路运输系统更加安全。
由电子执行单元与联锁主机共同构成的电子计算机联锁系统增强了对联锁主机与信息模块之间的信息交换与分析,通过科学的设计通信协议,确保其运行的安全性。
本文通过介绍电子计算机联锁系统结构、工作原理以及连锁主机与控制模块之间的信息传输,提出了电子计算机联锁系统通信协议的设计,并分析了通信协议设计的安全性,为我国电子计算机联网系统通信协议的设计提供一定的参考。
关键词:全电子计算机;联锁系统;通信协议设计引言全电子计算机联锁系统由于取消了传统的重力式安全继电器,可维护性明显提升,控制室占地面积缩减,施工工作量大大减少,是目前我国铁路信号控制系统发展的重要趋势。
全电子计算机联锁系统在轨道交通中的应用,能够有效提升轨道交通运营的安全性、智能性和高效性,减少轨道交通运营成本。
通过对全电子计算机联锁系统通信协议方案探讨,进行通信协议安全计算,可为全电子计算机联锁系统的广泛应用提供科学依据。
所以,本研究无论是对于轨道交通的发展,还是该系统在更多领域的应用都具有重要价值。
1全电子计算机联锁系统1.1联锁系统的结构组成全电子计算机联锁系统分为联锁主机和全电子执行单元。
联锁主机的功能是进行逻辑运算;全电子执行单元负责转辙机和轨道电路等室外设备的控制,采取它们的工作状态。
全电子执行单元是由多个执行机柜组成的,执行机柜由多个控制模块组成。
全电子执行单元总共有11种控制模块,包括列车信号模块、调车信号模块等。
根据站场大小将不同控制模块进行组合安装,实现相应的功能。
1.2联锁系统工作原理全电子计算机联锁系统主要的工作原理是命令-执行与信息反馈。
电子计算机上位机发出命令,通过联锁机将命令信息发送给电子执行单元。
电子单元采集室外设备信息,将信息传送到联锁机,联锁机将设备信息进行处理,发送到上位机与显示存储上,维修人员通过检查显示存储内容,就可以准确的找到设备的机械故障,这样可以减少工作人员的时间。
区域计算机联锁系统站间安全通信协议的设计与分析
![区域计算机联锁系统站间安全通信协议的设计与分析](https://img.taocdn.com/s3/m/6a55f91a52ea551810a68765.png)
( 通信介质可以 1 )系统采用 CAN 总线进行通信 , 采用双绞线 、 同 轴 电 缆 或 光 纤, 通信速率最高可达 1
2
安全通信协议设计
由于不可信传输硬件故障或者传输介质受到外部
范围为 1 ~2 8 -1 。 序列 号 由 连 续 号 码 组 成 , 加到每个 消息中 , 这样接收端可以检查发送端提供的消息顺序 。 如果接收到的序列号不等于上次接收消息的序列号加 则认为该消息序列错误 。 1, ( 3 )本系统中接收方接收到的信息大都与时间相
阶段 , 并没有对安全协议的设计作详细规定 , 本文根据 欧洲标准 EN5 0 1 5 9 对 区 域 计 算 机 联 锁 系 统 的 安 全 通 信协议进行设计 , 并分析其性能 。
1
区域计算机联锁系统站间安全通信网
如图 1 所示 , 区域 计 算 机 联 锁 系 统 站 间 安 全 通 信 网采用双环冗余主从式结构 , 中心站控制整个网络 , 从 控站受中心站的控制 , 同被控设备相连 , 为保证系统的 可靠性 , 被控设备 采 用 双 重 系 统 热 备 。 站 间 传 输 的 数 据信息主要包括控制 命 令 信 息 和 状 态 采 集 信 息 , 控制 命令信息即中心站联锁机向各从控站驱采机发送的联 锁命令等信息 , 状态 采 集 信 息 即 从 控 站 各 驱 采 机 采 集
干扰的情况下 , 可能 在 区 域 联 锁 安 全 设 备 通 信 中 产 生 随 机 错 误, 并且不可信传输处理是无法发现该错误
3] 。 仅通过非可 信 传 输 系 统 无 法 实 现 安 全 通 信 , 的[ 必 4] 。 须在非可信传输 系 统 之 上 增 加 安 全 相 关 传 输 功 能 [
安全 通 信 协 议 通 过 采 用 序 列 号 、 时 间 戳、 超时机
计算机联锁系统的概要设计与分析
![计算机联锁系统的概要设计与分析](https://img.taocdn.com/s3/m/c82b67a40029bd64783e2cfa.png)
计算机联锁系统的概要设计与分析摘要计算机联锁系统尽管已有十几年的发展历史,由于它涉及生命和财产安全,在人们对其安全性和可靠性尚未通过长期实践而充分肯定的情况下,对其使用总是持审慎态度。
在我国,计算机联锁系统尚处于发展的初期阶段。
微机联锁系统总是离不开软件系统。
对于联锁系统的软件,也将从功能、安全、可靠等方面进行讨论,本文将着重从软件系统层面对计算机联锁系统加以概要分析,希望对计算机联锁系统的发展有所贡献。
关键词:车站铁路信号;铁道信号;计算机联锁;微机联锁;继电器联锁引言随着铁路运输朝着高密、重载及高速的方向发展,既有的车站铁路信号联锁装置已无法适应铁路信号对可靠性与故障——安全性的更高要求。
就技术方面而言,铁路信号系统已经历了机械联锁、电气联锁(继电联锁)等二个阶段,目前在我国干线铁路或企业自备铁路上所使用的联锁系统绝大多数仍为继电联锁系统。
70年代末期新型微处理器的出现以及容错理论与技术的逐步完善,激励人们以微型计算机为核心构成计算机联锁系统。
但是常规的计算机控制系统并不具有故障——安全特性,也即不具有辩别外部输入信息的正确与否或在系统故障时能将系统导向安全的能力,在应用中受到了极大的限制。
目前在我国干线铁路上装备的计算机联锁系统大多系国外铁路信号公司的容错计算机信号控制系统,其价格相当昂贵。
因此近年内国内不少铁路行业科研院所都将研制故障——安全的铁路信号控制系统作为近期的主要工作。
1 计算机联锁的必要性1.1 功能的完善继电集中联锁系统的功能虽然在发展的过程中不断地得到改进和完善,然而由于继电电路的局限性和费用昂贵等原因,在功能上仍存在不足之处、而且在扩展功能方面也受到限制。
例如由于轨道电路误动而造成进路错误解锁的可能性仍然存在,以致妨碍进路的预先排列;在转线调车作业过程中,如果车列越过折反信号机不及时停在折返信号机前方时,折返信号机前方的道岔区段解锁,那么再按折返信号机折返时,就可能遇到道岔转换的危险。
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联 锁 主 机 向 信 号 机 模 块 下 发 16 种 命 令: 灯 n (n=1,2,4,5,6,7,8) 的 点 灯 命 令 XJn 和 闪 光命令 SNJn。XJn↑ 和 SNJn↓ 表示第n 个 灯 位 点 稳定灯 光;XJn↑ 和 SNJn↑ 表 示 第 n 个 灯 位 点 闪 光灯光;XJn↓表示第n 个灯位灭灯。 2.2 控 制 模 块 向 联 锁 主 机 上 传 的 状 态 信 息 2.2.1 转 辙 机 模 块 向 联 锁 主 机 上 传 的 状 态 信 息
1
定向操作 DCJ↑+FCJ↓+QDJ↑+ SFJ↑
2 直流转辙机模块 反向操作 DCJ↓+FCJ↑+QDJ↑+ SFJ↑
3
不动作 DCJ↓+FCJ↓+QDJ↑+ DJ↑+ SFJ↑
5 交流转辙机模块 反向操作 DCJ↓+FCJ↑+QDJ↑+ SFJ↑
许 丽1, 苏 思 琦2, 旷 文 珍2
(1.兰州交通大学 自动化与电气工程学院,甘肃 兰州 730070; 2.兰州交通大学 光电技术与智能控制教育部重点实验室,甘肃 兰州 730070)
摘 要:全电子计算机联锁系统主要由联锁主机和全电子执行单元组成,全电子执行单元由转辙机模块、 信号机模块、轨道模块等共计11种控制模块组成。在分析联锁主机与 转 辙 机 模 块、 信 号 机 模 块、 轨 道 模 块 需 要 交换信息的基础上,根据系统通信的安全性、实时性和封闭性特点,设计联锁主机和全电子执行单元之间的通 信协议。通信协议通过设置源地址、目标地址、报文类型码、帧序列号,采用延时无效和32位 CRC 校验码等措 施有效地消除了联锁主机与全电子执行单元通信中存在的重复、删除、插入、错序、延时等危害。对通信协议 分析计算表明:该协议的每小时危险失效率小于1.9×10-11,其安全性远 远 高 于 欧 洲 安 全 标 准 SIL4 的 要 求。 目 前,采用该协议的全电子计算机联锁系统已经在多个车站开通使用,运行安全、可靠。
则立即切断动作电源;当道岔采用单机牵引或直流
转辙机牵引时,联锁主机须始终向转辙机模块发送
吸起命令 QDJ↑。 不 同 情 况 下 联 锁 主 机 向 各 转 辙
机 模 块 下 发 的 命 令 见 表 2。
表 2 联 锁 主 机 向 转 辙 机 模 块 下 发 的 各 种 命 令
序号 模块类型
情况
联锁主机下发的命令
1 全电子计算机联锁系统结构
全电子计算机联锁系统主要由联锁主机和全电 子执行单元两部分组成。联锁主机主要负责联锁逻 辑运算;全电子执行单元主要负责转辙机、信号 机、轨道电路等室外设备的控制和状态采集。
全电子执行单元由若干执行机柜组成,每个执 行机柜由 若 干 控 制 模 块 组 成。 根 据 被 控 设 备 的 不 同,全电子执 行 单 元 共 有 11 种 控 制 模 块, 各 控 制 模 块 的 名 称 和 主 要 功 能 见 表 1。 根 据 站 场 规 模 的 不
2 联 锁 主 机 与 控 制 模 块 之 间 传 输 的 信息
因转辙机模块、信号机模块、轨道模块是全电 子计算机联锁系统的主要控制模块,故本文以这3 类6种控制模块为例介绍联锁主机与它们之间相互 传输的信息。在全电子计算机联锁系统中,联锁主 机向转辙机模块下发4种命令信息,向信号机模块 下发16种命令 信 息; 转 辙 机 模 块 向 联 锁 主 机 上 传 5种状态信 息, 信 号 机 模 块 向 联 锁 主 机 上 传 17 种 状态信息,轨 道 模 块 向 联 锁 主 机 上 传 5 种 状 态 信 息。具体如下。 2.1 联 锁 主 机 向 控 制 模 块 下 发 的 命 令 信 息
收 稿 日 期 :2012-04-20; 修 订 日 期 :2012-09-04 基金项目:国家 “八六三” 计划项目 (2007AA11Z211) 作者简介:许 丽 (1980—),女,湖北天门人,讲师,硕士。
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中 国 铁 道 科 学 第 33 卷
转辙机模块向联锁主机上传5种状态信息:道 岔反位状态 FBJ、道岔定位状态 DBJ、 道岔锁闭防 护状 态 SFJ、 道 岔 转 动 状 态 BHJ、 模 块 工 作 状 态 ZTJ。
ZTJ反 映 转 辙 机 模 块 有 无 故 障 。 若 转 辙 机 模 块 自检故障,将会使其控制的转辙机保持在锁闭禁止 动作状态, 并 置 ZTJ为 落 下 状 态。 当 联 锁 主 机 收 到 ZTJ↓信息后,则发送转辙机模块的安全侧命 令 (DCJ↓ +FCJ↓ +SFJ↓ +QDJ↑ ), 并 将 该 转 辙 机 模块的表示状 态 设 置 为 安 全 侧 状 态 (FBJ↓ +DBJ ↓+SFJ↓+BHJ↓+ZTJ↓)。转 辙 机 模 块 向 联 锁 主机上传的具体状态信息如下。
6
不动作 DCJ↓+FCJ↓+QDJ↑+ SFJ↓
7
多机动作不一致 DCJ↓+FCJ↓+QDJ↓+ SFJ↓
2.1.2 联 锁 主 机 向 信 号 机 模 块 下 发 的 命 令 信 息 根据信号机模块的通用性,列车信号机模块和
调车信号机模块都设计有8个灯位,每个灯位有灭 灯、点稳定灯光、闪光3种状态。典型信号机与信 号 机 模 块 各 个 灯 位 的 对 应 关 系 见 表 3。
序号 1 2
3 4 5 6 7 8 9 10 11
控制模块名称 直流转辙机模块 交流转辙机模块
50 Hz轨道模块 25 Hz轨道模块 列车信号机模块 调车信号机模块 场间联系模块 电码化模块 继电器驱动模块 继电器采集模块 半自动闭塞模块
表 1 全 电 子 执 行 单 元 的 控 制 模 块 列 表
转辙机正在转动时上传的状态信息为 FBJ↓ +DBJ↓ +SFJ↑ +BHJ↑ +ZTJ↑ 。 转辙机处在反位时上传的状态信息为
第6期 全电子计算机联锁系统的通信协议设计及安全性分析
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FBJ↑ +DBJ↓ +SFJ↓ +BHJ↓ +ZTJ↑ 。 转辙机处在定位时上传的状态信息为 FBJ↓ +DBJ↑ +SFJ↓ +BHJ↓ +ZTJ↑ 。 转辙机模块故障时上传的状态信息为 FBJ↓ +DBJ↓ +SFJ↓ +BHJ↓ +ZTJ↓ 。 2.2.2 信 号 机 模 块 向 联 锁 主 机 上 传 的 状 态 信 息 信号机模 块 向 联 锁 主 机 上 传 17 种 状 态 信 息: 灯n (n=1,2,…,8) 的灯丝状态 DJn 和闪光状 态 SNJn、模块工作状态 ZTJ。 DJn↑和 SNJn↓ 表 示 第 n 个 灯 位 为 点 亮 稳 定 灯光;DJn↑ 和 SNJn↑ 表 示 第 n 个 灯 位 为 点 亮 闪 光灯光;DJn↓表示 第n 个 灯 位 为 灭 灯。 模 块 工 作 状态 ZTJ反 映 信 号 机 模 块 有 无 故 障。 若 信 号 机 模 块自检故障,则将置 ZTJ↓,同时向联锁主机上传 安全侧 状 态 信 息 (DJn↓,SNJn↓,ZTJ↓ )。 当 联锁机收到 ZTJ↓后,向信号机模块下发安全侧命 令。调车信号机模块的安全侧命令为关闭4架调车 信号机的 B 灯、点亮 A 灯(XJ1↑,XJ2↓,XJ3↑, XJ4↓,XJ5↑,XJ6↓,XJ7↑,XJ8↓,SNJn↓ ); 列车信号模块的安全侧命令为点亮红灯,关闭其他 灯位 (XJ1↓,XJ2↓,XJ3↑,XJ4↓,XJ5↓, XJ6↓ ,XJ7↓ ,XJ8↓ ,SNJn↓ )。 2.2.3 轨 道 模 块 向 联 锁 主 机 上 传 的 状 态 信 息 轨道模块向联锁主机上传5种状态信息:轨道 区段状态 GJ1、轨道 区 段 状 态 GJ2、 轨 道 区 段 状 态 GJ3、轨道区段状态 GJ4、模块工作状态 ZTJ。 GJk↑ (k=1,2,3,4) 表 示 该 模 块 所 监 控 的第k 个轨道 区 段 为 空 闲 状 态 , 否 则 为 占 用 状 态 。 模块工作状 态 ZTJ反 映 轨 道 模 块 有 无 故 障。 若 轨 道模块发 生 故 障, 则 向 联 锁 主 机 上 传 安 全 侧 状 态 (GJ1↓ +GJ2↓ +GJ3↓ +GJ4↓ +ZTJ↓ ); 联 锁 主机接收到 ZTJ↓后立即将该模块所监控的轨道状 态设为安全侧状态 (有车占用状态)。
关键词:计算机联锁系统;执行单元;安全通信;危险失效率
中 图 分 类 号 :U284.362 文 献 标 识 码 :A
doi:10.3969/j.issn.1001-4632.2012.06.13
全电子计算机联锁系统因其取消传统的重力式 安全继电器,在可维护性、减少控制室面积和施工 工作量等方面具有显著的优势,成为我国铁路信号 控制系统的发展方向 。 [1] 在推广使用过程中, 全 电 子计算机联锁系统中的全电子执行单元需要与联锁 主机相结合,目前联锁主机和全电子执行单元分别 由不同的厂家研发和生产,两者之间采用何种通信 协议、此通信协议是否安全等问题,是广大用户、 设计人员及联锁厂家所关注的问题。因此,本文设 计了全电子执行单元与联锁主机间的通信协议,并 对其安全性进行了分析计算。
2.1.1 联 锁 主 机 向 转 辙 机 模 块 下 发 的 命 令 信 息
联锁主机向转辙机模块下发的命令分为4种:
反位操控命令 FCJ、定位操控命令 DCJ、道岔切断
命令 QDJ、道岔锁闭防护命令 SFJ。
当道岔采用多台交流转辙机牵引时,若多机动
作不一致,联锁主机就向转辙机模块下发落下命令
QDJ↓,交流转辙机模块接收到落下命令 QDJ↓后
同,可以将不同类型和不同数量的控制模块进行组 合,安装在执行机柜内。每个机柜分为4层,每层 最多可安装 8 个 控 制 模 块, 每 个 机 柜 最 多 可 安 装 32 个 控 制 模 块 。 联锁主 机 与 各 控 制 模 块 之 间 通 过 2 条 独 立 的 CAN 总 线 相 连。 联 锁 命 令 按 照 规 定 的 协 议 通 过 CAN 总线传送 给 各 控 制 模 块, 各 控 制 模 块 对 来 自 2条 CAN 总线 的 命 令 进 行 比 较, 若 命 令 一 致, 则 根据此命令控制室外设备;同时将命令执行情况和 室外设备的状态通过 CAN 总线传送给联锁主机。