計算機聯鎖系統安全可靠性設計略談

徐燕飛

摘要：隨著科學技術的不斷進步和發展，對計算機聯鎖系統（Computer interlocking system）的安全性和可靠性提出了更高的要求。尤其是在鐵路方面的運輸，計算機聯鎖系統是保證鐵路安全的關鍵信號設備。一旦計算機聯鎖系統發生故障，勢必會引起列車行走過程中發生危險事故。基于此，保證計算機聯鎖系統軟件的可靠性非常重要。筆者將根據相關工作經驗，通過分析計算機聯鎖系統的軟件可靠性，從而提出針對性的設計方法，以期對計算機聯鎖系統軟件的研發起到重要的參考作用，從而提高數據信息傳輸的改進措施。

關鍵詞：計算機聯鎖系統；安全性；可靠性；設計研究

中圖分類號：TP309 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）01-0206-01

鐵路計算機聯鎖系統中對鐵路的安全運行有著重要的價值，計算機聯鎖系統充分運用計算機的以下優點代替繼電器聯鎖設備：（1）邏輯功能；（2）通信高效且迅速；（3）結構靈活等[1]。與此同時，對計算機聯鎖系統設備的安全性和可靠性等提出更高的要求。鐵路信號系統中最大的特點是實現故障安全性的高要求，以期在出現故障情況下，為保證行車安全且實現系統方面的功能，因此需要降低硬件故障發生的安全故障。

1 計算機聯鎖系統

計算機聯鎖系統的安全性是對計算機聯鎖性能進行相關驗證的主要可靠依據，計算機聯鎖設備通過連續工作系統，不斷滿足軌道交通安全運輸要求和高效需求。計算機聯鎖系統的可靠性定義為：在規定時間內與相應條件下完成相應功能。計算機聯鎖系統安全性定義為：在系統運行過程中，一旦發生系統故障時不會產生人員傷亡和財產損失等后果。計算機聯鎖系統設備在任何情況下都不會發生危險，從而影響到列車的正常運行。

2 計算機聯鎖系統部分硬件安全性與可靠性分析

2.1聯鎖安全可靠性設計

由于聯鎖機在信號控制系統過程中處于核心地位，所以在設計過程中，應該注重解決故障安全功能的以下幾個方面的問題：（1）數據處理方面的故障安全；（2）數據控制放慢的故障安全；（3）數據采集方面的故障安全[2]。采用三重化系統，為了保證出錯的模塊能夠有正確的接口，需要采用三臺微機同步工作方式，從而避免出現系統紊亂狀況的出現。

2.2 防雷設計

由于計算機聯鎖信號控制設備使用越來越多的微電子器件，使用抵抗雷電脈沖侵害能力能夠顯著低于繼電設備，因此防雷設計問題更為突出，繼而需要采取以下幾種預防措施：（1）在原來信號無防雷設施基礎上，信號樓此時處于雷區中，在樓房房頂使用鋼筋網，在周圍伸出一些避雷針，當信號遭遇雷擊時，通過雷電流導入大地中，避免雷電直接攻擊大樓建筑物內的設備；（2）在計算機機房地面采用防靜電地板，在其周圍盡量封閉，室外不宜設置窗戶和管道等；（3）防護電源系統，采取多種防雷措施，在電力線路下引入開關柜，設置A級或者B級電源防雷裝置。動態電源下輸出220V直流和220V交流，在繼電器電源處設置B級電源防雷裝置[3]。

2.3 輸入控制部分設計

對輸入控制部分進行故障安全設計中主要包括以下幾個方面的措施：（1）對CPU讀寫時序和操作碼進行測試；（2）備份雙層數據，尤其要備份故障安全數據；（3）校驗輸入電路閉環；（4）應用光電隔離技術。一般而言，在電路正常運行的情況下，不管繼電器工作狀態是那種，CPU應該獲取相應的檢測信號。

2.4 采用編碼技術來提高計算機聯鎖系統的可靠性和安全性

為了確保鐵路列車的安全性與可靠性，在傳送數據信息過程中需要滿足以下幾個方面的要求：（1）計算機聯鎖系統與其他系統之間可以采用CCITT的數據通信方式；（2）此阿勇雙份編碼形式，每一份編碼采用的數據均要來自不同物理地址的空間；（3）雙份編碼此阿勇的與形成安全想相關的信息編碼要保持一定的碼距離。綜合考慮到計算機聯鎖系統的特殊性要求，在處理計算機聯鎖系統的數據中，需要確保二值邏輯變量地位。在安全信息的輸入和運算過程中，采用不小于7位代碼來表示二值變量。數據信號在計算機聯鎖設備的傳輸中，采用串行數據傳輸的方式可以保證數據傳輸的可靠性，尤其是采用容錯技術。不僅僅可以及時糾正措施，還可以提高計算機聯鎖系統的可靠性。

3 結語

綜上所述，從計算機聯鎖系統的硬件結構方面和軟件設計方面等加大考慮能夠顯著提高計算機聯鎖系統的安全性與可靠性。

參考文獻

[1]姜楠.淺談DS6-K5B系統在客運專線和提速線上的安全可靠性控制[J].中國科技縱橫，2012，10（12）：61-63.

[2]唐忠江.基于HRA事件樹的計算機聯鎖設備人因失誤分析[J].鐵道通信信號，2015，51（6）：30-32.

[3]劉福新.基于RCM理論的計算機聯鎖系統維護的探討[J].鐵路通信信號工程技術，2016，13（5）：89-91.