一種安全監(jiān)控設(shè)備制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供了一種安全監(jiān)控設(shè)備。包括：至少兩個(gè)電源電壓檢測(cè)模塊ＶＳＭ、一個(gè)完整性檢查模塊ＩＳＭ、至少兩個(gè)安全檢驗(yàn)?zāi)KＳＳＭ、一個(gè)動(dòng)態(tài)安全與門驅(qū)動(dòng)模塊動(dòng)態(tài)安全與門驅(qū)動(dòng)模塊、一個(gè)通道切換模塊ＣＳＭ、一個(gè)同步時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器ＳＣＭ和至少兩個(gè)狀態(tài)寄存器。ＶＳＭ用于檢測(cè)電源單元的工作狀態(tài)，ＩＳＭ用于檢測(cè)ＭＰＵ、ＣＩＵ和ＤＩＯ是否完整在線，ＣＳＭ用于當(dāng)從至少兩個(gè)ＳＳＭ接收的通道維持信號(hào)相同時(shí)，輸出維持ＣＩＵ中的ＣＡＮ總線連通的信號(hào)，否則輸出切換ＣＩＵ中的ＣＡＮ總線連通的信號(hào)。動(dòng)態(tài)安全與門驅(qū)動(dòng)模塊用于當(dāng)從兩個(gè)ＳＳＭ接收的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)相同時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)主控繼電器的電源，否則不輸出。根據(jù)本實(shí)用新型專利技術(shù)實(shí)施例，可以提高列控中心系統(tǒng)平臺(tái)的安全性和可靠性。（*該技術(shù)在2019年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及控制系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種安全監(jiān)控設(shè)備。
技術(shù)介紹
在鐵路系統(tǒng)中，車站列控中心是CTCS (China Train Control System，中國(guó)列車 控制系統(tǒng))的核心安全設(shè)備，用于根據(jù)調(diào)度命令、進(jìn)路狀態(tài)、線路參數(shù)等產(chǎn)生進(jìn)路及臨時(shí)限 速等相關(guān)控車信息，通過(guò)有源應(yīng)答器及軌道電路傳送給列車。其中，列控中心系統(tǒng)平臺(tái)包 括A系統(tǒng)和B系統(tǒng)兩套子系統(tǒng)，構(gòu)成雙機(jī)熱備系統(tǒng)。在每個(gè)子系統(tǒng)下，都包含有MPU (Main Processing Unit，主處理器)、CIU(Communication Interface Unit，通信接 口單元)、 DI0(DiscreteInput Output，離散輸入 / 輸出)和 PSU (Power Supply Unit，電源單元)。然而，專利技術(shù)人在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)平臺(tái)中的各個(gè)單元由于各種原因出現(xiàn)故障時(shí)， 作為核心安全設(shè)備的車站列控中心就有可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的控車信息，最終無(wú)法保障鐵路系統(tǒng) 最基本的安全性和可靠性。另一個(gè)方面，隨著提速、客運(yùn)專線的建設(shè)和改造，對(duì)列控中心系 統(tǒng)平臺(tái)的可靠性、安全性都提出了更高的需求，急需一種更高可靠性和安全性的系統(tǒng)平臺(tái)， 以適應(yīng)鐵路跨域式發(fā)展形式的需求。因此，現(xiàn)在迫切需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種安全 監(jiān)控設(shè)備，以滿足鐵路系統(tǒng)對(duì)具有高可靠性和高安全性的列控中心系統(tǒng)平臺(tái)的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)的目的在于，提供一種安全監(jiān)控設(shè)備，以提高列控 中心系統(tǒng)平臺(tái)的安全性和可靠性。本技術(shù)的實(shí)施例提供如下技術(shù)方案一種安全監(jiān)控設(shè)備，包括至少兩個(gè)電源電壓檢測(cè)模塊VSM、一個(gè)完整性檢查模塊 ISM、至少兩個(gè)安全檢驗(yàn)?zāi)KSSM、一個(gè)動(dòng)態(tài)安全與門驅(qū)動(dòng)模塊動(dòng)態(tài)安全與門驅(qū)動(dòng)模塊、一個(gè) 通道切換模塊CSM、一個(gè)同步時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器SCM和至少兩個(gè)狀態(tài)寄存器SR，其中，所述至 少兩個(gè)VSM，用于分別檢測(cè)電源單元PSU輸出的電壓是否超過(guò)預(yù)置的范圍，并將檢測(cè)結(jié)果寫 入各自對(duì)應(yīng)的一個(gè)SR中；所述ISM，用于檢測(cè)主處理器MPU、通信接口單元CIU和離散輸入/ 輸出DIO是否在線，并將檢測(cè)結(jié)果分別寫入所述至少兩個(gè)SR中；所述至少兩個(gè)SSM，用于分 別檢測(cè)MPU和CIU輸出的動(dòng)態(tài)安全狀態(tài)信號(hào)以及所述SCM輸出的同步時(shí)鐘信號(hào)是否正確， 將檢測(cè)結(jié)果寫入各自對(duì)應(yīng)的一個(gè)SR中，并根據(jù)從所述SR讀取的檢測(cè)結(jié)果決定是否輸出動(dòng) 態(tài)安全與門驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘和CSM的通道維持信號(hào)；所述動(dòng)態(tài)安全與門驅(qū)動(dòng)模塊，用 于當(dāng)從所述至少兩個(gè)SSM接收的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘相同時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)主控繼電器的電源，否則，不輸 出驅(qū)動(dòng)主控繼電器的電源；所述CSM，用于當(dāng)從所述至少兩個(gè)SSM接收的通道維持信號(hào)相同 時(shí)，輸出維持CIU中的CAN總線連通的信號(hào)，否則，輸出切換CIU中的CAN總線連通的信號(hào)。優(yōu)選的，所述ISM包括電阻、直流電源和電壓采集單元，其中，所述電阻與所述 MPU、CIU和DIO串聯(lián)，構(gòu)成串聯(lián)電路，所述直流電源為所述串聯(lián)電路提供電源，所述電壓采 集單元采集所述電阻兩端的電壓，當(dāng)電壓為零時(shí)，輸出的檢測(cè)結(jié)果為不在線，否則，輸出的檢測(cè)結(jié)果為在線。優(yōu)選的，所述SSM包括動(dòng)態(tài)安全狀態(tài)信號(hào)檢測(cè)單元、同步時(shí)鐘信號(hào)檢測(cè)單元和第 一決策單元，其中，所述動(dòng)態(tài)安全狀態(tài)信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)MPU和CIU輸出的動(dòng)態(tài)安全狀態(tài)信 號(hào)的周期是否正確，并輸出檢測(cè)結(jié)果；所述同步時(shí)鐘信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)所述SCM輸出的同 步時(shí)鐘信號(hào)的周期和相位差是否正確，并輸出檢測(cè)結(jié)果；所述第一決策單元從所述SR中讀 取VSM的檢測(cè)結(jié)果、ISM的檢測(cè)結(jié)果、動(dòng)態(tài)安全狀態(tài)信號(hào)檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果和同步時(shí)鐘信 號(hào)檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，當(dāng)上述檢測(cè)結(jié)果全都正常時(shí)，輸出所述動(dòng)態(tài)安全與門驅(qū)動(dòng)模塊的 驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘和CSM的通道維持信號(hào)，否則，不輸出所述動(dòng)態(tài)安全與門驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘和 CSM的通道維持信號(hào)。優(yōu)選的，所述安全監(jiān)控設(shè)備還包括至少兩個(gè)命令寄存器CR，所述SSM還包括第二 決策單元，所述第二決策單元根據(jù)從所述CR中讀取的MPU控制命令決定是否輸出動(dòng)態(tài)安全 與門驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘維持信號(hào)和CSM的通道維持信號(hào)。優(yōu)選的，所述SSM還包括動(dòng)態(tài)安全與門檢測(cè)單元，用于接收所述動(dòng)態(tài)安全與門驅(qū) 動(dòng)模塊反饋的狀態(tài)回檢信號(hào)，并將所述狀態(tài)回檢信號(hào)寫入所述SSM各自對(duì)應(yīng)的一個(gè)SR中。優(yōu)選的，所述安全監(jiān)控設(shè)備還包括至少兩個(gè)ISA總線接口，所述ISA總線接口的 一端與所述SR連接，另一端與ISA總線連接。優(yōu)選的，所述安全監(jiān)控設(shè)備還包括至少兩個(gè)ISA總線接口，所述ISA總線接口的 一端與所述SR和所述CR連接，另一端與ISA總線連接。優(yōu)選的，所述安全監(jiān)控設(shè)備還包括狀態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)模塊，用于將所述至少兩個(gè)SR 中由相同模塊輸出的檢測(cè)結(jié)果做與運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果分別驅(qū)動(dòng)輸出給相應(yīng)的LED指示 燈。由上述本技術(shù)的實(shí)施例可以看出，本技術(shù)中的安全監(jiān)控設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì) 列控中心系統(tǒng)平臺(tái)中的MPU、CIU、DI0和PSU的各種狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，保障列控中心不會(huì)產(chǎn)生 錯(cuò)誤的控車信息，提高了列控中心系統(tǒng)平臺(tái)的安全性和可靠性。同時(shí)，由于本技術(shù)中的 安全監(jiān)控設(shè)備本身采用取二的冗余結(jié)構(gòu)，使得安全監(jiān)控設(shè)備也同樣具有安全性和可靠性， 當(dāng)用高安全性和可靠性的安全監(jiān)控設(shè)備對(duì)列控總線系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，更進(jìn)一步保障了 列控中心系統(tǒng)平臺(tái)的安全性和可靠性，產(chǎn)生了“雙層”的安全性和可靠性保護(hù)效果。另一方 面，本技術(shù)的安全監(jiān)控設(shè)備全部由硬件實(shí)現(xiàn)，也提高了檢測(cè)的穩(wěn)定性。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)中一種安全監(jiān)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為安全監(jiān)控設(shè)備中電源電壓檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為安全監(jiān)控設(shè)備中完整性檢查模塊的原理示意圖；圖4為安全監(jiān)控設(shè)備中安全檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為安全監(jiān)控設(shè)備中動(dòng)態(tài)安全與門驅(qū)動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為安全監(jiān)控設(shè)備中通道切換模塊的原理示意圖；圖7為安全監(jiān)控設(shè)備中同步時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為安全監(jiān)控設(shè)備中狀態(tài)寄存器和命令寄存器的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解 釋性，不應(yīng)對(duì)本技術(shù)的保護(hù)范圍有任何限制作用。本技術(shù)提供了一種安全監(jiān)控設(shè)備，用于對(duì)列控中心系統(tǒng)平臺(tái)中的MPU、CIU、 DIO和PSU的各種狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，以保障列控中心系統(tǒng)平臺(tái)的安全性和可靠性。同時(shí)，安全 監(jiān)控設(shè)備作為系統(tǒng)平臺(tái)中各個(gè)功能單元的檢測(cè)設(shè)備，其檢測(cè)結(jié)果的正確性也需要被保障， 以防止出現(xiàn)誤監(jiān)控的現(xiàn)象出現(xiàn)。因此，為了保證安全監(jiān)控設(shè)備本身的安全性和可靠性，本 技術(shù)提供的安全監(jiān)控設(shè)備采用了取二的安全冗余結(jié)構(gòu)。其中，可以是二取二的安全冗 余結(jié)構(gòu)，也可以是三取二的冗余結(jié)構(gòu)，甚至是更高層次的冗余結(jié)構(gòu)，具體可以由列控中心系 統(tǒng)平臺(tái)的安全級(jí)別和可靠級(jí)別決定，在對(duì)安全性和可靠性有更高要求的列控中心系統(tǒng)平臺(tái) 中，可以采用更高層次的冗余結(jié)構(gòu)。本技術(shù)對(duì)安全監(jiān)控設(shè)備中所采用的冗余結(jié)構(gòu)的層 次并不限定，可以根據(jù)具體的安全性和可靠性需求或者結(jié)合對(duì)設(shè)備的成本和尺寸要求而采 用適合層次的冗余結(jié)構(gòu)。其中，本技術(shù)的優(yōu)選方案是采用二取二的冗余結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參閱圖1，其為本技術(shù)中一種安全監(jiān)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，在本實(shí)施例 中，采用了二取二的冗余結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)VSM(Voltage Sup本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種安全監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，包括：至少兩個(gè)電源電壓檢測(cè)模塊ＶＳＭ、一個(gè)完整性檢查模塊ＩＳＭ、至少兩個(gè)安全檢驗(yàn)?zāi)KＳＳＭ、一個(gè)動(dòng)態(tài)安全與門驅(qū)動(dòng)模塊、一個(gè)通道切換模塊ＣＳＭ、一個(gè)同步時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器ＳＣＭ和至少兩個(gè)狀態(tài)寄存器ＳＲ，其中，所述至少兩個(gè)電源電壓檢測(cè)模塊ＶＳＭ，用于分別檢測(cè)電源單元ＰＳＵ輸出的電壓是否超過(guò)預(yù)置的范圍，并將檢測(cè)結(jié)果寫入各自對(duì)應(yīng)的一個(gè)狀態(tài)寄存器ＳＲ中；所述完整性檢查模塊ＩＳＭ，用于檢測(cè)主處理器ＭＰＵ、通信接口單元ＣＩＵ和離散輸入／輸出ＤＩＯ是否在線，并將檢測(cè)結(jié)果分別寫入所述至少兩個(gè)狀態(tài)寄存器ＳＲ中；所述至少兩個(gè)安全檢驗(yàn)?zāi)KＳＳＭ，用于分別檢測(cè)主處理器ＭＰＵ和通信接口單元ＣＩＵ輸出的動(dòng)態(tài)安全狀態(tài)信號(hào)以及所述同步時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器ＳＣＭ輸出的同步時(shí)鐘信號(hào)是否正確，將檢測(cè)結(jié)果寫入各自對(duì)應(yīng)的一個(gè)狀態(tài)寄存器ＳＲ中，并根據(jù)從所述狀態(tài)寄存器ＳＲ讀取的檢測(cè)結(jié)果決定是否輸出動(dòng)態(tài)安全與門驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘和通道切換模塊ＣＳＭ的通道維持信號(hào)；所述動(dòng)態(tài)安全與門驅(qū)動(dòng)模塊，用于當(dāng)從所述至少兩個(gè)安全檢驗(yàn)?zāi)KＳＳＭ接收的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘相同時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)主控繼電器的電源，否則，不輸出驅(qū)動(dòng)主控繼電器的電源；所述通道切換模塊ＣＳＭ，用于當(dāng)從所述至少兩個(gè)安全檢驗(yàn)?zāi)KＳＳＭ接收的通道維持信號(hào)相同時(shí)，輸出維持通信接口單元ＣＩＵ中的ＣＡＮ總線連通的信號(hào)，否則，輸出切換通信接口單元ＣＩＵ中的ＣＡＮ總線連通的信號(hào)。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉峰，漆聯(lián)邦，徐松，楊光倫，張文彬，孫可，余學(xué)虎，王一民，侯石巖，譚曉光，孫永來(lái)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院，北京新松佳和電子系統(tǒng)股份有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：11[中國(guó)|北京]