[發明專利]一種車載安全計算機系統

在審

• 申請號: 202010529399.8
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111645724A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 呂浩炯;石陽陽;方凱;樊亮;殷源;戴毅欣;李勛;龍小奇;吳金勇
• 申請（專利權）人: 湖南中車時代通信信號有限公司
• 主分類號: B61L15/00
• 分類號: B61L15/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 施浩

本發明公開了車載安全計算機系統，實現列車上兩套車載安全計算機完全雙端冗余，當其中一套車載安全計算機故障時，另一套還可以繼續維持列車正常運行，有效提高系統可靠性和可用性。其技術方案為：本發明采用完全雙端冗余設計，即每端設置一套2乘2取2架構的車載安全計算機。此外，列車每端的車載安全計算機的主機有冗余設計、I/O有冗余設計，兩端的兩套車載安全計算機又為冗余設計。當車載安全計算機的一系故障時，可由另一系繼續維持列車正常運行；當其中一套車載安全計算機故障時，另一套車載安全計算機還可以繼續維持列車正常運行；只有當冗余設計都故障或失效時，剩余的最后一系能夠保證安全停車，從而有效提高系統可靠性和可用性。

技術領域

本發明涉及一種車載安全計算機系統，具體涉及一種高速磁浮的車載安全計算機系統。

背景技術

車載安全計算機系統是高速磁浮運行控制系統的關鍵核心子系統之一，目前，國內外現有的磁浮車載運行控制系統設于列車兩端的車載安全計算機并沒有達到完全冗余，這將導致列車一端車載安全計算機故障時，會直接影響系統運營、甚至停運，進而影響整個行車計劃。

上海磁浮示范線由德國提供的車載運行控制系統中，只有一套車載安全計算機系統直接與車地無線通信系統相連，只有一套車載安全計算機具有完整的列車安全防護功能；另一套車載安全計算機僅用于緊急情況下部分安全停車功能，并沒有完整的列車安全防護功能。一列磁浮列車上的兩套車載安全計算機沒有構成完整的雙端熱備冗余系統，降低了系統的可靠性及可用性。

為了解決該問題，可對車載運行控制系統進行升級改造，用電纜將列車兩端所有安全相關的信號分別接至位于列車兩端的車載安全計算機，但仍然沒有實現首尾兩端車的運行控制系統完全冗余熱備，而且帶來了兩車間電纜數量龐大、故障點多、施工及維護難度大等致命缺陷。

發明內容

以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。

本發明的目的在于解決上述問題，提供了一種車載安全計算機系統，實現一列列車上兩套車載安全計算機完全雙端冗余，當其中一套車載安全計算機故障時，另一套車載安全計算機還可以繼續維持列車正常運行，有效提高系統可靠性和可用性。

本發明的技術方案為：本發明揭示了一種車載安全計算機系統，系統包括結構和功能均完全相同的兩套車載安全計算機，分別位于列車的I端和II端，其中每套車載安全計算機包括I系設備和II系設備，I系設備包括I系主機和I系I/O驅動采集單元，II系設備包括II系主機和II系I/O驅動采集單元，其中：

在列車的I端，I端的I系主機通過總線或者網絡形式與I端的II系主機連接，I端的I系主機通過總線或者網絡形式與I端的I系I/O驅動采集單元、II系I/O驅動采集單元連接，I端的II系主機通過總線或者網絡形式與I端的I系I/O驅動采集單元、II系I/O驅動采集單元連接，I端的I系I/O驅動采集單元和II系I/O驅動采集單元分別與I端對應的外圍設備連接；

在列車的II端，II端的I系主機通過總線或者網絡形式與II端的II系主機連接，II端的I系主機通過總線或者網絡形式與II端的I系I/O驅動采集單元、II系I/O驅動采集單元連接，II端的II系主機通過總線或者網絡形式與II端的I系I/O驅動采集單元、II系I/O驅動采集單元連接，II端的I系I/O驅動采集單元和II系I/O驅動采集單元分別與II端對應的外圍設備連接。

根據本發明的車載安全計算機系統的一實施例，兩套車載安全計算機均采用2乘2取2架構，用于實現車載運行控制邏輯運算功能。

根據本發明的車載安全計算機系統的一實施例，兩套車載安全計算機之間采用網絡形式連接，通過安全通信實現相互狀態采集。