一种安全监控设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种安全监控设备。包括：至少两个电源电压检测模块ＶＳＭ、一个完整性检查模块ＩＳＭ、至少两个安全检验模块ＳＳＭ、一个动态安全与门驱动模块动态安全与门驱动模块、一个通道切换模块ＣＳＭ、一个同步时钟信号发生器ＳＣＭ和至少两个状态寄存器。ＶＳＭ用于检测电源单元的工作状态，ＩＳＭ用于检测ＭＰＵ、ＣＩＵ和ＤＩＯ是否完整在线，ＣＳＭ用于当从至少两个ＳＳＭ接收的通道维持信号相同时，输出维持ＣＩＵ中的ＣＡＮ总线连通的信号，否则输出切换ＣＩＵ中的ＣＡＮ总线连通的信号。动态安全与门驱动模块用于当从两个ＳＳＭ接收的驱动时钟信号相同时，输出驱动主控继电器的电源，否则不输出。根据本实用新型专利技术实施例，可以提高列控中心系统平台的安全性和可靠性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及控制系统领域，特别是涉及一种安全监控设备。
技术介绍
在铁路系统中，车站列控中心是CTCS (China Train Control System，中国列车 控制系统)的核心安全设备，用于根据调度命令、进路状态、线路参数等产生进路及临时限 速等相关控车信息，通过有源应答器及轨道电路传送给列车。其中，列控中心系统平台包 括A系统和B系统两套子系统，构成双机热备系统。在每个子系统下，都包含有MPU (Main Processing Unit，主处理器)、CIU(Communication Interface Unit，通信接 口单元)、 DI0(DiscreteInput Output，离散输入 / 输出)和 PSU (Power Supply Unit，电源单元)。然而，专利技术人在研究中发现，当系统平台中的各个单元由于各种原因出现故障时， 作为核心安全设备的车站列控中心就有可能产生错误的控车信息，最终无法保障铁路系统 最基本的安全性和可靠性。另一个方面，随着提速、客运专线的建设和改造，对列控中心系 统平台的可靠性、安全性都提出了更高的需求，急需一种更高可靠性和安全性的系统平台， 以适应铁路跨域式发展形式的需求。因此，现在迫切需要解决的技术问题是提供一种安全 监控设备，以满足铁路系统对具有高可靠性和高安全性的列控中心系统平台的需求。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术的目的在于，提供一种安全监控设备，以提高列控 中心系统平台的安全性和可靠性。本技术的实施例提供如下技术方案一种安全监控设备，包括至少两个电源电压检测模块VSM、一个完整性检查模块 ISM、至少两个安全检验模块SSM、一个动态安全与门驱动模块动态安全与门驱动模块、一个 通道切换模块CSM、一个同步时钟信号发生器SCM和至少两个状态寄存器SR，其中，所述至 少两个VSM，用于分别检测电源单元PSU输出的电压是否超过预置的范围，并将检测结果写 入各自对应的一个SR中；所述ISM，用于检测主处理器MPU、通信接口单元CIU和离散输入/ 输出DIO是否在线，并将检测结果分别写入所述至少两个SR中；所述至少两个SSM，用于分 别检测MPU和CIU输出的动态安全状态信号以及所述SCM输出的同步时钟信号是否正确， 将检测结果写入各自对应的一个SR中，并根据从所述SR读取的检测结果决定是否输出动 态安全与门驱动模块的驱动时钟和CSM的通道维持信号；所述动态安全与门驱动模块，用 于当从所述至少两个SSM接收的驱动时钟相同时，输出驱动主控继电器的电源，否则，不输 出驱动主控继电器的电源；所述CSM，用于当从所述至少两个SSM接收的通道维持信号相同 时，输出维持CIU中的CAN总线连通的信号，否则，输出切换CIU中的CAN总线连通的信号。优选的，所述ISM包括电阻、直流电源和电压采集单元，其中，所述电阻与所述 MPU、CIU和DIO串联，构成串联电路，所述直流电源为所述串联电路提供电源，所述电压采 集单元采集所述电阻两端的电压，当电压为零时，输出的检测结果为不在线，否则，输出的检测结果为在线。优选的，所述SSM包括动态安全状态信号检测单元、同步时钟信号检测单元和第 一决策单元，其中，所述动态安全状态信号检测单元检测MPU和CIU输出的动态安全状态信 号的周期是否正确，并输出检测结果；所述同步时钟信号检测单元检测所述SCM输出的同 步时钟信号的周期和相位差是否正确，并输出检测结果；所述第一决策单元从所述SR中读 取VSM的检测结果、ISM的检测结果、动态安全状态信号检测单元的检测结果和同步时钟信 号检测单元的检测结果，当上述检测结果全都正常时，输出所述动态安全与门驱动模块的 驱动时钟和CSM的通道维持信号，否则，不输出所述动态安全与门驱动模块的驱动时钟和 CSM的通道维持信号。优选的，所述安全监控设备还包括至少两个命令寄存器CR，所述SSM还包括第二 决策单元，所述第二决策单元根据从所述CR中读取的MPU控制命令决定是否输出动态安全 与门驱动模块的驱动时钟维持信号和CSM的通道维持信号。优选的，所述SSM还包括动态安全与门检测单元，用于接收所述动态安全与门驱 动模块反馈的状态回检信号，并将所述状态回检信号写入所述SSM各自对应的一个SR中。优选的，所述安全监控设备还包括至少两个ISA总线接口，所述ISA总线接口的 一端与所述SR连接，另一端与ISA总线连接。优选的，所述安全监控设备还包括至少两个ISA总线接口，所述ISA总线接口的 一端与所述SR和所述CR连接，另一端与ISA总线连接。优选的，所述安全监控设备还包括状态显示驱动模块，用于将所述至少两个SR 中由相同模块输出的检测结果做与运算，并将运算结果分别驱动输出给相应的LED指示 灯。由上述本技术的实施例可以看出，本技术中的安全监控设备可以实现对 列控中心系统平台中的MPU、CIU、DI0和PSU的各种状态进行检测，保障列控中心不会产生 错误的控车信息，提高了列控中心系统平台的安全性和可靠性。同时，由于本技术中的 安全监控设备本身采用取二的冗余结构，使得安全监控设备也同样具有安全性和可靠性， 当用高安全性和可靠性的安全监控设备对列控总线系统平台进行检测时，更进一步保障了 列控中心系统平台的安全性和可靠性，产生了“双层”的安全性和可靠性保护效果。另一方 面，本技术的安全监控设备全部由硬件实现，也提高了检测的稳定性。附图说明图1为本技术中一种安全监控设备的结构示意图；图2为安全监控设备中电源电压检测模块的结构示意图；图3为安全监控设备中完整性检查模块的原理示意图；图4为安全监控设备中安全检测模块的结构示意图；图5为安全监控设备中动态安全与门驱动模块的结构示意图；图6为安全监控设备中通道切换模块的原理示意图；图7为安全监控设备中同步时钟信号发生器的结构示意图；图8为安全监控设备中状态寄存器和命令寄存器的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的内容进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解 释性，不应对本技术的保护范围有任何限制作用。本技术提供了一种安全监控设备，用于对列控中心系统平台中的MPU、CIU、 DIO和PSU的各种状态进行检测，以保障列控中心系统平台的安全性和可靠性。同时，安全 监控设备作为系统平台中各个功能单元的检测设备，其检测结果的正确性也需要被保障， 以防止出现误监控的现象出现。因此，为了保证安全监控设备本身的安全性和可靠性，本 技术提供的安全监控设备采用了取二的安全冗余结构。其中，可以是二取二的安全冗 余结构，也可以是三取二的冗余结构，甚至是更高层次的冗余结构，具体可以由列控中心系 统平台的安全级别和可靠级别决定，在对安全性和可靠性有更高要求的列控中心系统平台 中，可以采用更高层次的冗余结构。本技术对安全监控设备中所采用的冗余结构的层 次并不限定，可以根据具体的安全性和可靠性需求或者结合对设备的成本和尺寸要求而采 用适合层次的冗余结构。其中，本技术的优选方案是采用二取二的冗余结构。请参阅图1，其为本技术中一种安全监控设备的结构示意图，在本实施例 中，采用了二取二的冗余结构，包括两个VSM(Voltage Sup本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全监控设备，其特征在于，包括：至少两个电源电压检测模块ＶＳＭ、一个完整性检查模块ＩＳＭ、至少两个安全检验模块ＳＳＭ、一个动态安全与门驱动模块、一个通道切换模块ＣＳＭ、一个同步时钟信号发生器ＳＣＭ和至少两个状态寄存器ＳＲ，其中，所述至少两个电源电压检测模块ＶＳＭ，用于分别检测电源单元ＰＳＵ输出的电压是否超过预置的范围，并将检测结果写入各自对应的一个状态寄存器ＳＲ中；所述完整性检查模块ＩＳＭ，用于检测主处理器ＭＰＵ、通信接口单元ＣＩＵ和离散输入／输出ＤＩＯ是否在线，并将检测结果分别写入所述至少两个状态寄存器ＳＲ中；所述至少两个安全检验模块ＳＳＭ，用于分别检测主处理器ＭＰＵ和通信接口单元ＣＩＵ输出的动态安全状态信号以及所述同步时钟信号发生器ＳＣＭ输出的同步时钟信号是否正确，将检测结果写入各自对应的一个状态寄存器ＳＲ中，并根据从所述状态寄存器ＳＲ读取的检测结果决定是否输出动态安全与门驱动模块的驱动时钟和通道切换模块ＣＳＭ的通道维持信号；所述动态安全与门驱动模块，用于当从所述至少两个安全检验模块ＳＳＭ接收的驱动时钟相同时，输出驱动主控继电器的电源，否则，不输出驱动主控继电器的电源；所述通道切换模块ＣＳＭ，用于当从所述至少两个安全检验模块ＳＳＭ接收的通道维持信号相同时，输出维持通信接口单元ＣＩＵ中的ＣＡＮ总线连通的信号，否则，输出切换通信接口单元ＣＩＵ中的ＣＡＮ总线连通的信号。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶峰，漆联邦，徐松，杨光伦，张文彬，孙可，余学虎，王一民，侯石岩，谭晓光，孙永来，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院，北京新松佳和电子系统股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]