第一章_信号基础设备与通讯系统的安全.ppt

2、信号设备微型计算机化的主要特点 使用的器件具有非对称性错误特性 使用的故障-安全技术 设备的功能高速化和智能化 设备的抗干扰能力较强 二、硬件安全性技术分类 三、软件安全性技术分类 1、概述 避错技术是采用正确的设计和质量控制方法，尽量避免把故障引入系统。 容错技术则是采用外加资源，是系统出现某些硬件故障或软件错误时，仍能正确执行规定的程序。 四、容错技术 避错技术的局限性 目标是减小系统发生故障的概率。 避错技术不可能使故障率减为0 避错技术对故障的处理均由系统外部提供，一旦计算机系统发生故障，损失严重 2、实现容错技术的主要方法 容错技术的特点： 容错技术以承认故障的不可避免为前提 静态的方法 动态的方法 实现容错技术的方法： 硬件冗余 时间冗余 信息冗余 五、信号系统安全技术 * 城市轨道交通通信与信号系统 -----信号基础设备与通信系统的安全 内容提要 1.了解信号与通信系统的基本内容 2.掌握故障-安全原理的基本内容 3.了解信号安全技术原则 通信系统为传输服务、给旅客提供信息、保证车辆与中控中心的视听网络正常运行，并对各个子系统进行自检和报警。 第一节、信号与通信系统概述 一、城市轨道交通通信系统简介 是直接指挥列车运行、进行综合管理的重要手段。 二、城市轨道交通信号系统的作用 轨道交通信号系统是以标志物、灯具、音响和仪表灯向行车人员传送机车车辆运行条件、设备状态和行车的有关指示。 保证机车车辆的有序行车和进行调车作业。 最早使用在英国的轨道列车上。 城轨通信系统与信号系统共同完成行车调度指挥，并为城轨的其他各子系统提供信息传输通道和时标（标准时间）信号。 城轨交通内部公务联络的主要通道，使构成城轨交通内部的各个子系统能够紧密联系，以提高整个系统的运行效率。 发生灾害、事故或恐怖活动的情况下，是进行应急处理、抢险救灾和反恐的主要手段。 三、城市轨道交通信号系统的发展 网络化 创新化 一、安全性和可靠性的相关概念 安全性：在规定的条件下，在规定的时间内，系统不陷入危险状态的性能。 可靠性：系统在给定的条件下，到给定的时刻，不发生故障的概率。反映产品质量的重要指标。 失效：导致错误发生的原因： 1、系统或部件不能在规定的限制内执行所要求的功能； 2、一个功能单元执行所要求的功能能力的终结； 3、程序操作偏离了程序的需求； 第二节、故障 ---- 安全原理 错误：指系统陷入不正常状态或执行非正常操作。错误可能由硬件失效、软件失效、环境干扰等引起。 故障：由于错误造成系统的部件或软件或系统丧失必要的功能。 永久性故障和瞬时性故障。 （按时间分） 确定值故障和非确定值故障。（按值的类型分） 局部故障和分布式故障。 （按故障影响范围分） 失误：人为的失败和错误。通常指人的错误操作 危害：有可能给人类或财产带来不良影响的事情。 风险：用来表示危及安全的事件发生频度以及事件危害程度的指标。 容错：指一个系统在故障暴露之后仍能提供要求的功能的存活的属性。 安全性评估：采用解析或测试的方法，对系统的安全性能进行估算和分析，从而对系统的安全性能做出定量或定性的评价。 （1）安全性完善度：在给定的条件下，到给定的时刻，系统维持所要求安全功能的概率； （2）安全性完善等级：表示系统所能达到的安全性水平等级。较低表示安全性水平低。 二、故障-安全原理 “故障 - 安全”是指系统在发生故障的情况下，能够维持安全状态或向安全状态转移。这种与安全相关的系统特性就是“故障-安全” 这种状态在信号系统中常称为故障导向安全原则。又称F-S (Fail-Safe) 原则。 “故障-安全”技术发展历程 信号系统的重要作用之一是保证列车运行的安全。 以“系统故障时让列车停止运行”为首要方针。 规定系统故障时把信号变为“列车停止运行”的状态作为安全侧故障。 规定系统故障时信号仍然显示“列车继续运行”的状态作为危险侧故障。也即是说系统故障表现不明显。 在信号设备发生故障时，显示绝对不能“升级”！ 通信系统中的“故障-安全”是一个具有概率特性的概念 可靠度为百分之百的信号设备是不存在的 危险侧故障和安全侧故障 危险侧故障率相对全故障率小到可以忽略的程度时，该设备才是故障-安全的 安全侧故障率也应尽可能的小。 结论：为了实现故障-安全原理，危险侧故障率和安全侧故障率都应该尽可能的小。 三、系统输入输出安全要求和对策 故障-安全输入接口； 1、采用光电隔离技术 2、采用编码输入或过程输入方式以便有效的实现故障-安全原则。 故障-安全输出接口； -- 在微机化的轨道信号设备中，计算机输出的控制命令最终用信号继电器来执行。从计算机到信号继电器之间需要采用代码—动/静以及动