ｉＬＯＣＫ智能安全型２乘２取２计算机联锁系统平台技术方案

本发明专利技术涉及ｉＬＯＣＫ智能安全型２乘２取２计算机联锁系统平台，该系统平台包括主系平台、备系平台，所述的主系平台、备系平台均包括核心处理单元、动态监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元、双通道冗余通信单元、电源单元、安全电源控制单元，所述的主系平台与备系平台之间通过核心处理单元连接。与现有技术相比，本发明专利技术提出了一种高安全性、高可靠性、高稳定性、高运算速度、易扩展的新型安全硬件平台，新型安全硬件平台同时提高了系统可靠性和安全性，相应的降低了软件开发的难度，同时由于良好的扩展性和通用性，保证系统可以应用于多种安全系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路运输系统及航空、核电等其它高安全处理需要的领域，尤其涉 及iLOCK智能安全型2乘2取2计算机联锁系统平台。
技术介绍
在一个追求高安全性、高可靠性的应用场合，比如铁路、石化、核电、航电等， 一般会采用各种结构来保证其量化的安全、可靠指标。在过去的很长时间内，对安 全性和可靠性模型分析越来越透彻，各个国家已经逐步放弃原有的由单系来承担如 此重要的工作的方式，原因是单系由于固有模型上的缺陷导致实现起来难度越来越 大，有些情况下可能很难实现，或者有些现实情况下，单系根本就无法实现其安全 可靠指标。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种安全可靠的 iLOCK智能安全型2乘2取2计算机联锁系统平台。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现iLOCK智能安全型2乘2取2 计算机联锁系统平台，其特征在于，该系统平台包括主系平台、备系平台，所述的 主系平台、备系平台均包括核心处理单元、动态监督单元、双断安全输出单元、双 通道安全输入单元、双通道冗余通信单元、电源单元、安全电源控制单元，所述的 主系平台与备系平台之间通过核心处理单元连接，所述的核心处理单元分别与动态 监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元、双通道冗余通信单元连接， 所述的动态监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元分别与安全电源控 制单元连接，所述的安全电源控制单元与电源模块连接，所述的电源模块与核心处 理单元、动态监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元、双通道冗余通 信单元连接。与现有技术相比，本专利技术提出了一种高安全性、高可靠性、高稳定性、高运算 速度、易扩展的新型安全硬件平台，新型安全硬件平台同时提高了系统可靠性和安 全性，相应的降低了软件开发的难度，同时由于良好的扩展性和通用性，保证系统 可以应用于多种安全系统，无须再全部更改硬件平台，而只需要对部分特殊功能或新增加功能设计相应的板卡，使得总线方式、电源模块、核心CPU板，通信板、 1/0板和动态监督板等大部分功能板卡得以保留，这样大大降低了新系统开发的难度和成本。附图说明图1是本专利技术iLOCK智能安全型2乘2取2计算机联锁系统平台的结构示意图。具体实施例方式以下结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。如图1所示，iLOCK智能安全型2乘2取2计算机联锁系统平台，其特征在 于，该系统平台包括主系平台、备系平台，所述的主系平台、备系平台均包括核心 处理单元、动态监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元、双通道冗余 通信单元、电源单元、安全电源控制单元，所述的主系平台与备系平台之间通过核 心处理单元连接，所述的核心处理单元分别与动态监督单元、双断安全输出单元、 双通道安全输入单元、双通道冗余通信单元连接，所述的动态监督单元、双断安全 输出单元、双通道安全输入单元分别与安全电源控制单元连接，所述的安全电源控 制单元与电源模块连接，所述的电源模块与核心处理单元、动态监督单元、双断安 全输出单元、双通道安全输入单元、双通道冗余通信单元连接。各单元的功能 (1)核心处理单元a. 核心算法与处理；b. 对下属所有板卡进行周期性控制；C.上下系之间的数据同步和时间同步(周期同步方式)；d. 提供安全时钟，提供准确的时钟片与时钟中断信号；e. 提供与备系之间的快速数据同步通道(2) 动态监督单元a. 对上下系的的周期运算结果进行仲裁，判断其真伪；b. 反应故障安全模式，即一旦发现其中一路的运算结果为假，立刻卡断输出 板的供电，保证故障安全。(3) 双断安全输出单元a. 对上下系的数据驱动同步分别控制，保证其驱动的有效性；b. 周期性监督输出的安全性，发送测试字并回采测试信号，测试字以编码方 式发送，所以回采测试字也以编码方式回采，同时不同通路、不同周期的编码方式 全部不同，以保证其足够的安全性。C.与上层核心处理单元共同完成对输出单元的监督，保证其驱动的安全，一 旦处于安全侧，在驱动有效之前必须将整个输出部分的电源卡断。(4) 双通道安全输入单元a. 上下系信号采集时采用周期性分时采集，以保证上下系在一个周期内保证 同步有效；b. 上下系以不同的编码方式采集信号，不以单码位表示其信号，而是以不同 的编码组来表示，使得其不同通道、不同周期的编码方式全部不同，来保证其安全 性；c. 与上层核心处理单元共同完成对输入单元的监督，并将其输入信号以编码 方式参与运算， 一旦发现其运算结果出错将导向危险侧，及时卡断安全输出电源以 保证其安全性。(5) 双通道冗余通信单元a. 除与备系之间的快速通信由核心处理单元完成之外，其他部分全部由独立 通信单元完成；b. 部分安全通信以特定的安全协议来保证其通信安全；c. 保证足够的通信要求与可扩展性，串口、网络、CAN、 HDLC全部以冗余 方式通信，保证通信部分有足够的可靠性与安全性。(6) 电源单元a. 提供核心电压，提供所有数字部分的供电要求；b. 提供部分输入部分的供电，有些特定的输入可以由电源模块供电采集； C.提供输出部分的电源，提供特定的电压；(7)安全电源控制单元a.将电源部分的输出电源转化成安全电源，提供输出部分的供电要求， 一旦输出码位失效，可以卡断输出的电源，导向安全； 本专利技术的2乘2取2硬件平台工作原理如下首先热备双系之间在正常工作情况下双驱双采，保证热备双系采集的码位都为 最新的有效数据，而驱动为并行驱动。上下系采用2取2 (2oo2)的组合故障安全 方式以提供整个系统的安全等级，上下系同步工作，并周期性的交换数据与时钟同 步，并且周期性分析运算结果是否一致，只要上下系中不一致，那么可以认定为整 个系出现问题， 一旦落入危险侧，就卡断本系安全电源，并切换到备机工作；同时采用反应故障安全模式工作，由独立动态监督板周期性检査整个系统的安全性，一 旦认定某系出现安全故障，立刻卡断安全电源。同时为了保证采集和驱动的安全性，所有的驱采不以单码位方式工作，以不同 的编码方式保证输入输出的安全性，并且提供安全电源板保证其输出电源的安全。通信方式以冗余结构保证其通信的可靠性，并提供足够多种类的通信方式，可以以串口、网口、 CAN口、 HDLC等方式与外部进行通信。权利要求1.iLOCK智能安全型2乘2取2计算机联锁系统平台，其特征在于，该系统平台包括主系平台、备系平台，所述的主系平台、备系平台均包括核心处理单元、动态监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元、双通道冗余通信单元、电源单元、安全电源控制单元，所述的主系平台与备系平台之间通过核心处理单元连接，所述的核心处理单元分别与动态监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元、双通道冗余通信单元连接，所述的动态监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元分别与安全电源控制单元连接，所述的安全电源控制单元与电源模块连接，所述的电源模块与核心处理单元、动态监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元、双通道冗余通信单元连接。全文摘要本专利技术涉及iLOCK智能安全型2乘2取2计算机联锁系统平台，该系统平台包括主系平台、备系平台，所述的主系平台、备系平台均包括核心处理单元、动态监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元、双通道冗余通信单元、本文档来自技高网...

【技术保护点】
ｉＬＯＣＫ智能安全型２乘２取２计算机联锁系统平台，其特征在于，该系统平台包括主系平台、备系平台，所述的主系平台、备系平台均包括核心处理单元、动态监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元、双通道冗余通信单元、电源单元、安全电源控制单元，所述的主系平台与备系平台之间通过核心处理单元连接，所述的核心处理单元分别与动态监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元、双通道冗余通信单元连接，所述的动态监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元分别与安全电源控制单元连接，所述的安全电源控制单元与电源模块连接，所述的电源模块与核心处理单元、动态监督单元、双断安全输出单元、双通道安全输入单元、双通道冗余通信单元连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：凌祝军，唐俊，董高云，师秀霞，姜坚华，潘雷，
申请(专利权)人：卡斯柯信号有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]