合作信息
高速磁浮運控系統安全計算機
發布單位：中國電子科技集團公司第三十二研究所
所屬行業：電子信息
合作信息類型：意向合作
機構類型：企業
供求關系：供應
合作信息期限：2016-5
參考價格：面議
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合作信息簡介
【技術開發單位】中國電子科技集團公司第三十二研究所
【技術簡介】安全計算機實現高速磁浮交通運行控制系統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（基礎軟件），它是高速磁浮交通運行控制系統的核心設備之一，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的分區安全計算機（DSC）、分區傳輸計算機（DTC）、分區道岔計算機（DSM）、分區牽引切斷計算機（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。
安全計算機應在規定的時間周期內對外部輸入和內部狀態變化作出安全響應。規定的時間周期由操作系統保證，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，整個計算機系統應不中斷地連續工作。
高速磁浮運行控制系統安全計算機是典型的安全攸關系統，應具有最高的安全完整性等級（SIL4），其開發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定義的系統生命周期模型，按SIL4安全完整性等級的要求規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，編寫文檔化的系統生命周期所有階段全部活動的證據。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境計算機技術及ReWorks實時操作系統技術開發的。操作系統的功能和性能與硬件系統相對應，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。對數據輸入、中間運算結果、結果輸出實現三取二同步、三取二比較。在實現同步時，設置時間窗，超時則指示同步失敗；當其中1個通道故障時，另外2個通道繼續工作，系統自動降級運行，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；
抗惡劣環境：安全計算機經過嚴格的測試試驗，其高低溫試驗，沖擊試驗、功能性隨機振動試驗的規格要求均高于鐵路行業的標準；
帶電插拔：發生故障時，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，具有實時監控能力，可采用動態輸出/輸入技術；
信息冗余：信采用編碼冗余技術，保證了信息運算、存儲和傳輸的安全，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，在實時操作系統和應用中插入安全中間件，方便應用程序的開發。
銳華(ReWorks)在高速磁浮運控系統安全計算機的研制中，作為安全計算機的核心軟件，ReWorks操作系統提供內部高速通信支持，完成故障監測、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。
【技術指標】
實時性
安全計算機應在規定的時間周期內對外部輸入和內部狀態變化作出安全響應。規定的時間周期由操作系統保證，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，提出雙方可接受的值。
通用性
安全計算機應為統一制式，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診斷等實時診斷技術。應具有故障信息保存、提示和發送功能。
故障-安全
當平臺的任何部件或操作系統出現故障時其輸出信號均應處于安全狀態，萬一平臺被安全停機，其所有輸出必須安全地切換到沒有能量的狀態。
【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】已取得專利3項
【技術狀態】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、氣候和環境的問題日益突出，航空、公路運輸等交通方式遭遇前所未有的壓力，各國政府轉而尋求高效、節能和環保的運輸方式—軌道交通。
由于我國人口密集，資源緊張，城市化發展非常迅速，大力發展軌道交通已成為既定國策。我國軌道交通發展迅速，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。
【聯系方式】倪 明 021-54260110-8002/13801626070
【技術簡介】安全計算機實現高速磁浮交通運行控制系統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（基礎軟件），它是高速磁浮交通運行控制系統的核心設備之一，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的分區安全計算機（DSC）、分區傳輸計算機（DTC）、分區道岔計算機（DSM）、分區牽引切斷計算機（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。
安全計算機應在規定的時間周期內對外部輸入和內部狀態變化作出安全響應。規定的時間周期由操作系統保證，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，整個計算機系統應不中斷地連續工作。
高速磁浮運行控制系統安全計算機是典型的安全攸關系統，應具有最高的安全完整性等級（SIL4），其開發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定義的系統生命周期模型，按SIL4安全完整性等級的要求規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，編寫文檔化的系統生命周期所有階段全部活動的證據。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境計算機技術及ReWorks實時操作系統技術開發的。操作系統的功能和性能與硬件系統相對應，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。對數據輸入、中間運算結果、結果輸出實現三取二同步、三取二比較。在實現同步時，設置時間窗，超時則指示同步失敗；當其中1個通道故障時，另外2個通道繼續工作，系統自動降級運行，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；
抗惡劣環境：安全計算機經過嚴格的測試試驗，其高低溫試驗，沖擊試驗、功能性隨機振動試驗的規格要求均高于鐵路行業的標準；
帶電插拔：發生故障時，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，具有實時監控能力，可采用動態輸出/輸入技術；
信息冗余：信采用編碼冗余技術，保證了信息運算、存儲和傳輸的安全，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，在實時操作系統和應用中插入安全中間件，方便應用程序的開發。
銳華(ReWorks)在高速磁浮運控系統安全計算機的研制中，作為安全計算機的核心軟件，ReWorks操作系統提供內部高速通信支持，完成故障監測、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。
【技術指標】
實時性
安全計算機應在規定的時間周期內對外部輸入和內部狀態變化作出安全響應。規定的時間周期由操作系統保證，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，提出雙方可接受的值。
通用性
安全計算機應為統一制式，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診斷等實時診斷技術。應具有故障信息保存、提示和發送功能。
故障-安全
當平臺的任何部件或操作系統出現故障時其輸出信號均應處于安全狀態，萬一平臺被安全停機，其所有輸出必須安全地切換到沒有能量的狀態。
【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】已取得專利3項
【技術狀態】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、氣候和環境的問題日益突出，航空、公路運輸等交通方式遭遇前所未有的壓力，各國政府轉而尋求高效、節能和環保的運輸方式—軌道交通。
由于我國人口密集，資源緊張，城市化發展非常迅速，大力發展軌道交通已成為既定國策。我國軌道交通發展迅速，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。
【聯系方式】倪 明 021-54260110-8002/13801626070
