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安全计算机
文章来源 : 军民结合推进司 发布时间:2014年12月09日
  【技术开发单位】中国航天科技集团公司北京康拓科技有限公司

  【技术简介】北京康拓公司依托国家工业控制机及系统工程技术研究中心的技术优势,坚持走自主研发的道路,长期从事高可靠工业计算机的研制开发,成果均来源于航天科技技术军转民应用,如计算机技术、可靠性设计技术、检错纠错技术等,技术成果已转化为产品化生产、应用。

  安全计算机采用二乘二取二高可靠冗余系统架构,符合铁路信号安全控制系统的技术要求。安全计算机达到安全完整性SIL3等级要求,基于安全计算机的信号联锁系统,业已通过了国际最高安全完整性SIL4技术等级。同时,该产品也是第一套国产化的安全计算机系统,基于该平台的信号联锁系统曾获得铁道部科技进步一等奖。

  系统采用二取二仲裁表决作为安全技术保障,采用双二取二热备冗余模式作为可靠性技术保障。安全通讯采用正反码和循环冗余校验码CRC高可靠技术。安全输出采用故障-安全原则进行设计,任意软件、硬件组件的失效均导向安全,满足铁路安全运输重大生命和财产安全要求。安全采集采用动态电路,消除外界环境的影响,可靠性得到极大提高。

  【技术特点】安全计算机的主要技术优势体现在体系架构、安全通讯以及故障安全原则等几个方面,满足铁路、轨道交通、电力、石化等领域高安全性要求。

  体系架构采用二乘二取二高可靠冗余架构,相比民用领域普遍采用的双机热备,在数据安全性方面有了很大的技术提升,二取二的方式避免了单机本身数据计算的错误而导致的系统安全问题。

  安全通讯采用双通道正反码和循环冗余校验码CRC校验方式,大大增强了数据传输可靠性和抗干扰能力,民用领域常用的方法为奇偶校验、CRC校验,而数据来源通常为单一通道,通道错误将导致通讯异常和数据安全性难以保证。

  故障安全原则采用动态数据采集和动态电路输出。动态数据采集时刻在检测端口数据的变化,而且实现了自身的故障诊断。动态电路输出采用双路异相脉冲方式,保证了在任意软件和硬件单元故障情况下的安全。而民用领域常用常态电平方式进行数据采集和输出,在安全领域难以保障设备和财产的安全。

  【技术指标】

  安全等级达到SIL3的技术要求;
  安全控制周期500ms;
  故障安全动态电路600ms内导向安全;

  【技术水平】国内领先

  【可应用领域和范围】铁路信号安全控制、城市轨道交通信号控制、以及石化、发电等安全生产领域。

  【专利状态】已取得专利1项

  【技术状态】批量生产、成熟应用阶段

  【合作方式】许可使用

  【投入需求】100 万元

  【转化周期】1年

  【预期效益】

  经济效益:安全计算机在铁路自动化每年市场份额超过5亿元,超过80%为国外产品,预计可占有20%市场,达到1亿元。轨道交通市场方兴未艾,市场前景将更好。后续将陆续扩展到石化、电力等领域。

  社会效益:国产化的安全计算机对于国家战略安全具有重大意义,特别是在交通、能源等领域尤其重要。对于振兴民族产业也具有强心剂的作用。

  【联系方式】王迎春010-62575191/13911881939


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