合作信息
高速磁浮運控系統(tǒng)安全計算機
發(fā)布單位：中國電子科技集團公司第三十二研究所
所屬行業(yè)：電子信息
合作信息類型：意向合作
機構類型：企業(yè)
供求關系：供應
合作信息期限：2016-5
參考價格：面議
0
收藏數(shù)
合作信息簡介
【技術開發(fā)單位】中國電子科技集團公司第三十二研究所
【技術簡介】安全計算機實現(xiàn)高速磁浮交通運行控制系統(tǒng)安全控制和防護的通用安全計算機硬件設備（包括外部接口部件）和操作系統(tǒng)（基礎軟件），它是高速磁浮交通運行控制系統(tǒng)的核心設備之一，它具有高實時、高可靠、高安全和能適應惡劣環(huán)境條件等技術特性，是一種遵循“故障一安全”設計原則的信號安全控制設備。
安全計算機主要應用于高速磁浮交通運行控制系統(tǒng)的分區(qū)安全計算機（DSC）、分區(qū)傳輸計算機（DTC）、分區(qū)道岔計算機（DSM）、分區(qū)牽引切斷計算機（DPS）、車載安全計算機1（VSC1）和車載安全計算機2（VSC2）的部件設備。
安全計算機應在規(guī)定的時間周期內對外部輸入和內部狀態(tài)變化作出安全響應。規(guī)定的時間周期由操作系統(tǒng)保證，其設計應滿足對550km/h以上高速磁浮列車運行進行控制和安全防護的要求。
安全計算機采用模塊化和結構化設計，其總體結構采用三取二冗余技術。所有輸入信息均被同時傳送給3臺平行處理的計算機模塊，3個相互獨立確定的結果按“3取2”進行比較，只有在3臺計算結果中至少有兩個一樣時，安全有關的輸出命令才有效，當3臺計算機中有1臺失效時，整個計算機系統(tǒng)應不中斷地連續(xù)工作。
高速磁浮運行控制系統(tǒng)安全計算機是典型的安全攸關系統(tǒng)，應具有最高的安全完整性等級（SIL4），其開發(fā)流程和質量管理參照歐洲電工標準化委員會CENELEC的相關標準，即參照EN50126定義的系統(tǒng)生命周期模型，按SIL4安全完整性等級的要求規(guī)范生命周期每個階段的活動，遵循各階段應采用的相關技術，編寫文檔化的系統(tǒng)生命周期所有階段全部活動的證據(jù)。在進行安全驗收和審批前，最終形成稱之為安全例證（Safe Case）的全部證據(jù)的文檔化卷宗。
安全計算機是基于中國電子科技集團公司第三十二研究所抗惡劣環(huán)境計算機技術及ReWorks實時操作系統(tǒng)技術開發(fā)的。操作系統(tǒng)的功能和性能與硬件系統(tǒng)相對應，安全完整度等級為SIL4。
【技術特點】
安全計算機技術水平達到國內領先，具有如下特點：
高可靠技術：有三個相對獨立通道，它們高精度同步工作。對數(shù)據(jù)輸入、中間運算結果、結果輸出實現(xiàn)三取二同步、三取二比較。在實現(xiàn)同步時，設置時間窗，超時則指示同步失?。划斊渲?個通道故障時，另外2個通道繼續(xù)工作，系統(tǒng)自動降級運行，不影響正常的行車及行車安全，同時向外報警，提醒工作人員進行維修。
通道隔離：每個通道所用由獨立的供電模塊提供，各通道間電氣隔離。所有與外部的接口都與外部電氣隔離，且獨立的防護電路，可提高接口電路的抗ESD、抗浪涌能力；
抗惡劣環(huán)境：安全計算機經(jīng)過嚴格的測試試驗，其高低溫試驗，沖擊試驗、功能性隨機振動試驗的規(guī)格要求均高于鐵路行業(yè)的標準；
帶電插拔：發(fā)生故障時，只要把故障單元拆下，換上備用模塊，新的模塊即可正常工作，所有模塊都支持帶電熱插拔功能，極大程度上便于系統(tǒng)維護；
高安全性：安全計算機的平均故障時間MTBF≥106h，平均危險側輸出間隔時間≥1011h， 系統(tǒng)利用率≥99.99%；
故障安全：與安全有關的接口與通道按“故障—安全”原則進行設計，系統(tǒng)中涉及行車安全的繼電電路采用安全型繼電器，具有實時監(jiān)控能力，可采用動態(tài)輸出/輸入技術；
信息冗余：信采用編碼冗余技術，保證了信息運算、存儲和傳輸?shù)陌踩?，在安全計算機整個工作期間，周期性運行自檢或互檢程序來保證安全，在實時操作系統(tǒng)和應用中插入安全中間件，方便應用程序的開發(fā)。
銳華(ReWorks)在高速磁浮運控系統(tǒng)安全計算機的研制中，作為安全計算機的核心軟件，ReWorks操作系統(tǒng)提供內部高速通信支持，完成故障監(jiān)測、故障診斷和故障恢復等功能，保證了安全計算機“故障-安全”的設計理念的實現(xiàn)。
【技術指標】
實時性
安全計算機應在規(guī)定的時間周期內對外部輸入和內部狀態(tài)變化作出安全響應。規(guī)定的時間周期由操作系統(tǒng)保證，其設計應滿足550km/h以上高速磁浮列車運行進行控制和安全防護的要求。
可靠性
應采用已有的成熟技術或產品，應不存在知識產權和國外禁運問題。應確保不因其自身單故障而直接導致列車停留在運行干線上。
采用清晰的模塊化和結構化設計，其總體結構應采用三取二冗余技術。平均故障間隔時間（MTBF）以計算分析為依據(jù)，提出雙方可接受的值。
通用性
安全計算機應為統(tǒng)一制式，通過裁剪既能滿足車載運控VSC1和VSC2的應用要求，又能滿足分區(qū)運控DTC、DSC、DSM、DPS的應用要求。
開放性
安全計算機的組件組合應能根據(jù)具體應用的外部接口需求進行裁剪。必須提供應用軟件開發(fā)所需的輔助工具。
自診斷能力
安全計算機應具有對其所有組成組件、通道和接口的故障自診斷能力。應包括啟動診斷、周期診斷和事件觸發(fā)診斷等實時診斷技術。應具有故障信息保存、提示和發(fā)送功能。
故障-安全
當平臺的任何部件或操作系統(tǒng)出現(xiàn)故障時其輸出信號均應處于安全狀態(tài)，萬一平臺被安全停機，其所有輸出必須安全地切換到?jīng)]有能量的狀態(tài)。
【技術水平】國內領先
【可應用領域和范圍】軌道交通、核電設備
【專利狀態(tài)】已取得專利3項
【技術狀態(tài)】樣品階段
【合作方式】技術轉讓、產品銷售
【投入需求】至少3000萬
【轉化周期】2年
【預期效益】近年來，隨著全球能源、氣候和環(huán)境的問題日益突出，航空、公路運輸?shù)冉煌ǚ绞皆庥銮八从械膲毫?，各國政府轉而尋求高效、節(jié)能和環(huán)保的運輸方式—軌道交通。
由于我國人口密集，資源緊張，城市化發(fā)展非常迅速，大力發(fā)展軌道交通已成為既定國策。我國軌道交通發(fā)展迅速，安全計算機市場容量巨大。
我國軌道交通安全計算機主要依靠進口，價格昂貴，財力難以承受，在一定程度上限制了我國城市軌道交通規(guī)模的擴大。本研究成果可以提高我國安全計算機的國產化能力。
【聯(lián)系方式】倪 明 021-54260110-8002/13801626070
【技術簡介】安全計算機實現(xiàn)高速磁浮交通運行控制系統(tǒng)安全控制和防護的通用安全計算機硬件設備（包括外部接口部件）和操作系統(tǒng)（基礎軟件），它是高速磁浮交通運行控制系統(tǒng)的核心設備之一，它具有高實時、高可靠、高安全和能適應惡劣環(huán)境條件等技術特性，是一種遵循“故障一安全”設計原則的信號安全控制設備。
安全計算機主要應用于高速磁浮交通運行控制系統(tǒng)的分區(qū)安全計算機（DSC）、分區(qū)傳輸計算機（DTC）、分區(qū)道岔計算機（DSM）、分區(qū)牽引切斷計算機（DPS）、車載安全計算機1（VSC1）和車載安全計算機2（VSC2）的部件設備。
安全計算機應在規(guī)定的時間周期內對外部輸入和內部狀態(tài)變化作出安全響應。規(guī)定的時間周期由操作系統(tǒng)保證，其設計應滿足對550km/h以上高速磁浮列車運行進行控制和安全防護的要求。
安全計算機采用模塊化和結構化設計，其總體結構采用三取二冗余技術。所有輸入信息均被同時傳送給3臺平行處理的計算機模塊，3個相互獨立確定的結果按“3取2”進行比較，只有在3臺計算結果中至少有兩個一樣時，安全有關的輸出命令才有效，當3臺計算機中有1臺失效時，整個計算機系統(tǒng)應不中斷地連續(xù)工作。
高速磁浮運行控制系統(tǒng)安全計算機是典型的安全攸關系統(tǒng)，應具有最高的安全完整性等級（SIL4），其開發(fā)流程和質量管理參照歐洲電工標準化委員會CENELEC的相關標準，即參照EN50126定義的系統(tǒng)生命周期模型，按SIL4安全完整性等級的要求規(guī)范生命周期每個階段的活動，遵循各階段應采用的相關技術，編寫文檔化的系統(tǒng)生命周期所有階段全部活動的證據(jù)。在進行安全驗收和審批前，最終形成稱之為安全例證（Safe Case）的全部證據(jù)的文檔化卷宗。
安全計算機是基于中國電子科技集團公司第三十二研究所抗惡劣環(huán)境計算機技術及ReWorks實時操作系統(tǒng)技術開發(fā)的。操作系統(tǒng)的功能和性能與硬件系統(tǒng)相對應，安全完整度等級為SIL4。
【技術特點】
安全計算機技術水平達到國內領先，具有如下特點：
高可靠技術：有三個相對獨立通道，它們高精度同步工作。對數(shù)據(jù)輸入、中間運算結果、結果輸出實現(xiàn)三取二同步、三取二比較。在實現(xiàn)同步時，設置時間窗，超時則指示同步失?。划斊渲?個通道故障時，另外2個通道繼續(xù)工作，系統(tǒng)自動降級運行，不影響正常的行車及行車安全，同時向外報警，提醒工作人員進行維修。
通道隔離：每個通道所用由獨立的供電模塊提供，各通道間電氣隔離。所有與外部的接口都與外部電氣隔離，且獨立的防護電路，可提高接口電路的抗ESD、抗浪涌能力；
抗惡劣環(huán)境：安全計算機經(jīng)過嚴格的測試試驗，其高低溫試驗，沖擊試驗、功能性隨機振動試驗的規(guī)格要求均高于鐵路行業(yè)的標準；
帶電插拔：發(fā)生故障時，只要把故障單元拆下，換上備用模塊，新的模塊即可正常工作，所有模塊都支持帶電熱插拔功能，極大程度上便于系統(tǒng)維護；
高安全性：安全計算機的平均故障時間MTBF≥106h，平均危險側輸出間隔時間≥1011h， 系統(tǒng)利用率≥99.99%；
故障安全：與安全有關的接口與通道按“故障—安全”原則進行設計，系統(tǒng)中涉及行車安全的繼電電路采用安全型繼電器，具有實時監(jiān)控能力，可采用動態(tài)輸出/輸入技術；
信息冗余：信采用編碼冗余技術，保證了信息運算、存儲和傳輸?shù)陌踩?，在安全計算機整個工作期間，周期性運行自檢或互檢程序來保證安全，在實時操作系統(tǒng)和應用中插入安全中間件，方便應用程序的開發(fā)。
銳華(ReWorks)在高速磁浮運控系統(tǒng)安全計算機的研制中，作為安全計算機的核心軟件，ReWorks操作系統(tǒng)提供內部高速通信支持，完成故障監(jiān)測、故障診斷和故障恢復等功能，保證了安全計算機“故障-安全”的設計理念的實現(xiàn)。
【技術指標】
實時性
安全計算機應在規(guī)定的時間周期內對外部輸入和內部狀態(tài)變化作出安全響應。規(guī)定的時間周期由操作系統(tǒng)保證，其設計應滿足550km/h以上高速磁浮列車運行進行控制和安全防護的要求。
可靠性
應采用已有的成熟技術或產品，應不存在知識產權和國外禁運問題。應確保不因其自身單故障而直接導致列車停留在運行干線上。
采用清晰的模塊化和結構化設計，其總體結構應采用三取二冗余技術。平均故障間隔時間（MTBF）以計算分析為依據(jù)，提出雙方可接受的值。
通用性
安全計算機應為統(tǒng)一制式，通過裁剪既能滿足車載運控VSC1和VSC2的應用要求，又能滿足分區(qū)運控DTC、DSC、DSM、DPS的應用要求。
開放性
安全計算機的組件組合應能根據(jù)具體應用的外部接口需求進行裁剪。必須提供應用軟件開發(fā)所需的輔助工具。
自診斷能力
安全計算機應具有對其所有組成組件、通道和接口的故障自診斷能力。應包括啟動診斷、周期診斷和事件觸發(fā)診斷等實時診斷技術。應具有故障信息保存、提示和發(fā)送功能。
故障-安全
當平臺的任何部件或操作系統(tǒng)出現(xiàn)故障時其輸出信號均應處于安全狀態(tài)，萬一平臺被安全停機，其所有輸出必須安全地切換到?jīng)]有能量的狀態(tài)。
【技術水平】國內領先
【可應用領域和范圍】軌道交通、核電設備
【專利狀態(tài)】已取得專利3項
【技術狀態(tài)】樣品階段
【合作方式】技術轉讓、產品銷售
【投入需求】至少3000萬
【轉化周期】2年
【預期效益】近年來，隨著全球能源、氣候和環(huán)境的問題日益突出，航空、公路運輸?shù)冉煌ǚ绞皆庥銮八从械膲毫?，各國政府轉而尋求高效、節(jié)能和環(huán)保的運輸方式—軌道交通。
由于我國人口密集，資源緊張，城市化發(fā)展非常迅速，大力發(fā)展軌道交通已成為既定國策。我國軌道交通發(fā)展迅速，安全計算機市場容量巨大。
我國軌道交通安全計算機主要依靠進口，價格昂貴，財力難以承受，在一定程度上限制了我國城市軌道交通規(guī)模的擴大。本研究成果可以提高我國安全計算機的國產化能力。
【聯(lián)系方式】倪 明 021-54260110-8002/13801626070
