故障安全原理.ppt

第二节 信号安全技术 6. 独立电源法 独立电源法也称为电源隔离法。 如果每个继电器有各自的电源且没有公共回线，那么任何两条线路混线都不会构成错误的闭合电路使继电器吸起。 在交流电源中可以很方便地利用变压器实现电源隔离，例如轨道电路、信号点灯电路和道岔表示电路都采用变压器隔离。 图所示为道岔表示电路．其中的BB就是专用的隔离变压器。以上几种措施也可能同时采用。 第二节 信号安全技术 各种方式的故障安全计算机结构 第二节 信号安全技术 (二) 信号设备微型计算机化的主要特点 1.从使用的器件来看 现有的信号设备是具有非对称性错误特性且故障模式可知的器件作为基本故障-安全组成的，藉此保证信号设备整体具有故障-安全性。 2. 从使用的技术来看 现有信号设备是依据长期经验积累起来的以故障一安全技术为中心的铁路信号安全技术，通过对信号继电器的结构设计和继电器电路的合理设计确保故障一安全性能的实现。 第二节 信号安全技术 3. 从设备的功能来看 微型计算机以其高速处理能力和智能化显示出它强大的生命力。而信号设备的微型计算机化，不仅能使信号设备的功能显著加强和扩充，而且使信号设备具有了高速化和智能化，从而对保证列车运行安全和提高铁路运输效率方面能够作出更大贡献 4.从设备的抗干扰能力来看 铁路信号设备的工作环境是极其恶劣的，尤其是处在强烈的电磁干扰环境和雷害地区的设备所受环境影响是极为严重的。现行信号设备采用了驱动功率较大、转换时间较长的信号用继电器，因而具有较强的抗干扰能力，整个没备在环境干扰较强时仍能稳定可靠地工作。 第二节 信号安全技术 二 硬件—安全性技术分类 在微型计算机化的信号设备中，通过硬件实现故障-安全性能的技术主要有以下几类： (一) 多重化技术 (二) 高可靠技术 (三) 故障检测技术 (四) 电路构成技术 第二节 信号安全技术 (一) 多重化技术 1. 在处理器级采用的多重化技术。 2.在输入输出级采用的多重化技术。 3.在装置之间接口采用的多重化技术 。 4.在系统级采用的多重化技术。 第二节 信号安全技术 (二) 高可靠技术 1．在处理器级。 2．在输入输出级 。 3.在装置之间接口。 4．在系统级。 第二节 信号安全技术 (三) 故障检测技术 1. 在处理器级 (1) 用互补数据进行比较; (2) 对ROM／RAM实行故障检测； (3) 用交流信号实现故障检测； (4) 对附加检验信息的数据进行处理。 2．在输入输出级 (1) 用专用的测试信号进行故障检测； (2) 用照查脉冲作为执行部件的输入条件； (3) 用交流输出检测故障； (4) 对输入信息的译码进行故障检测； (5) 对输出信息的译码进行故障检测； (6) 对表示设备的故障进行故障检测。 3．在系统级 (1) 用伪信号附加功能检测机构; (2) 采用动作监督器。 第二节 信号安全技术 (四) 电路构成技术 1．在处理器级 (1) 进行故障-安全的频率变换、交直流变换； (2) 对看门狗定时器进行故障安全化。 2．在输入输出级 (1) 在发生故障时输出安全侧信号； (2) 构成故障—安全输入电路; (3) 对二重化系统输出电路实现故障安全化; (4) 对固定信息进行设置和生成。 第二节 信号安全技术 三 软件安全性技术分类 在微型计算机化的信号设备中，通过软件实现故障安全性能的技术主要有以下几类。 (一) 高可靠技术 (二) 故障检测技术 (三) 故障屏蔽和恢复技术 (四) 人机技术 第二节 信号安全技术 四 容错技术 1.计算机系统中发生的故障分类： (1) 硬件故障，存在于计算机系统的硬件之中，是对于逻辑变量的设计值的各种偏离。 (2) 软件故障，是由于在翻译一种所执行的程序的算法的原始说明时发生错误，而未能执行正确的程序．软件故障的原因可以是软件失效。 第二节 信号安全技术 (3) 对计算机系统的外界干扰，例如电磁辐射功率超出一定限度、振动或雷击、电源电压的波动范围超过允许值等，将会使计算机系统的运行偏离正常状态。 采用容错技术的目的，是使系统在发生上述故障的情况下，仍能正确地执行给定的算法、或正确执行预期的操作。 第二节 信号安全技术 2. 判断是否正确执行程序的四个标准： (1) 程序或数据不为故障所改变或中止； (2) 运算的结果不包含由故障所带来的差错； (3) 每个程序的执行时间不超过某一规定的限界； (4) 每个程序可利用的存锗容量保持在某一规定的范围之内。 第二节 信号安全技术 3.避错技术 和局限性 仅仅采用避错技术并不能完全解决计算机系统的可靠性问题，原因如下： (1) 避错技术的目标是尽量减小系统发生故障的概率。 (2) 避错技术