合作信息
高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)安全計(jì)算機(jī)
發(fā)布單位：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十二研究所
所屬行業(yè)：電子信息
合作信息類型：意向合作
機(jī)構(gòu)類型：企業(yè)
供求關(guān)系：供應(yīng)
合作信息期限：2016-5
參考價(jià)格：面議
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合作信息簡(jiǎn)介
【技術(shù)開(kāi)發(fā)單位】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十二研究所
【技術(shù)簡(jiǎn)介】安全計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)高速磁浮交通運(yùn)行控制系統(tǒng)安全控制和防護(hù)的通用安全計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備（包括外部接口部件）和操作系統(tǒng)（基礎(chǔ)軟件），它是高速磁浮交通運(yùn)行控制系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，它具有高實(shí)時(shí)、高可靠、高安全和能適應(yīng)惡劣環(huán)境條件等技術(shù)特性，是一種遵循“故障一安全”設(shè)計(jì)原則的信號(hào)安全控制設(shè)備。
安全計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用于高速磁浮交通運(yùn)行控制系統(tǒng)的分區(qū)安全計(jì)算機(jī)（DSC）、分區(qū)傳輸計(jì)算機(jī)（DTC）、分區(qū)道岔計(jì)算機(jī)（DSM）、分區(qū)牽引切斷計(jì)算機(jī)（DPS）、車載安全計(jì)算機(jī)1（VSC1）和車載安全計(jì)算機(jī)2（VSC2）的部件設(shè)備。
安全計(jì)算機(jī)應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間周期內(nèi)對(duì)外部輸入和內(nèi)部狀態(tài)變化作出安全響應(yīng)。規(guī)定的時(shí)間周期由操作系統(tǒng)保證，其設(shè)計(jì)應(yīng)滿足對(duì)550km/h以上高速磁浮列車運(yùn)行進(jìn)行控制和安全防護(hù)的要求。
安全計(jì)算機(jī)采用模塊化和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，其總體結(jié)構(gòu)采用三取二冗余技術(shù)。所有輸入信息均被同時(shí)傳送給3臺(tái)平行處理的計(jì)算機(jī)模塊，3個(gè)相互獨(dú)立確定的結(jié)果按“3取2”進(jìn)行比較，只有在3臺(tái)計(jì)算結(jié)果中至少有兩個(gè)一樣時(shí)，安全有關(guān)的輸出命令才有效，當(dāng)3臺(tái)計(jì)算機(jī)中有1臺(tái)失效時(shí)，整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)不中斷地連續(xù)工作。
高速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)安全計(jì)算機(jī)是典型的安全攸關(guān)系統(tǒng)，應(yīng)具有最高的安全完整性等級(jí)（SIL4），其開(kāi)發(fā)流程和質(zhì)量管理參照歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)CENELEC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即參照EN50126定義的系統(tǒng)生命周期模型，按SIL4安全完整性等級(jí)的要求規(guī)范生命周期每個(gè)階段的活動(dòng)，遵循各階段應(yīng)采用的相關(guān)技術(shù)，編寫文檔化的系統(tǒng)生命周期所有階段全部活動(dòng)的證據(jù)。在進(jìn)行安全驗(yàn)收和審批前，最終形成稱之為安全例證（Safe Case）的全部證據(jù)的文檔化卷宗。
安全計(jì)算機(jī)是基于中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十二研究所抗惡劣環(huán)境計(jì)算機(jī)技術(shù)及ReWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的。操作系統(tǒng)的功能和性能與硬件系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，安全完整度等級(jí)為SIL4。
【技術(shù)特點(diǎn)】
安全計(jì)算機(jī)技術(shù)水平達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，具有如下特點(diǎn)：
高可靠技術(shù)：有三個(gè)相對(duì)獨(dú)立通道，它們高精度同步工作。對(duì)數(shù)據(jù)輸入、中間運(yùn)算結(jié)果、結(jié)果輸出實(shí)現(xiàn)三取二同步、三取二比較。在實(shí)現(xiàn)同步時(shí)，設(shè)置時(shí)間窗，超時(shí)則指示同步失敗；當(dāng)其中1個(gè)通道故障時(shí)，另外2個(gè)通道繼續(xù)工作，系統(tǒng)自動(dòng)降級(jí)運(yùn)行，不影響正常的行車及行車安全，同時(shí)向外報(bào)警，提醒工作人員進(jìn)行維修。
通道隔離：每個(gè)通道所用由獨(dú)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(dú)立的防護(hù)電路，可提高接口電路的抗ESD、抗浪涌能力；
抗惡劣環(huán)境：安全計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試試驗(yàn)，其高低溫試驗(yàn)，沖擊試驗(yàn)、功能性隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的規(guī)格要求均高于鐵路行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)；
帶電插拔：發(fā)生故障時(shí)，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(tǒng)維護(hù)；
高安全性：安全計(jì)算機(jī)的平均故障時(shí)間MTBF≥106h，平均危險(xiǎn)側(cè)輸出間隔時(shí)間≥1011h， 系統(tǒng)利用率≥99.99%；
故障安全：與安全有關(guān)的接口與通道按“故障—安全”原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中涉及行車安全的繼電電路采用安全型繼電器，具有實(shí)時(shí)監(jiān)控能力，可采用動(dòng)態(tài)輸出/輸入技術(shù)；
信息冗余：信采用編碼冗余技術(shù)，保證了信息運(yùn)算、存儲(chǔ)和傳輸?shù)陌踩诎踩?jì)算機(jī)整個(gè)工作期間，周期性運(yùn)行自檢或互檢程序來(lái)保證安全，在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和應(yīng)用中插入安全中間件，方便應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。
銳華(ReWorks)在高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)安全計(jì)算機(jī)的研制中，作為安全計(jì)算機(jī)的核心軟件，ReWorks操作系統(tǒng)提供內(nèi)部高速通信支持，完成故障監(jiān)測(cè)、故障診斷和故障恢復(fù)等功能，保證了安全計(jì)算機(jī)“故障-安全”的設(shè)計(jì)理念的實(shí)現(xiàn)。
【技術(shù)指標(biāo)】
實(shí)時(shí)性
安全計(jì)算機(jī)應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間周期內(nèi)對(duì)外部輸入和內(nèi)部狀態(tài)變化作出安全響應(yīng)。規(guī)定的時(shí)間周期由操作系統(tǒng)保證，其設(shè)計(jì)應(yīng)滿足550km/h以上高速磁浮列車運(yùn)行進(jìn)行控制和安全防護(hù)的要求。
可靠性
應(yīng)采用已有的成熟技術(shù)或產(chǎn)品，應(yīng)不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)外禁運(yùn)問(wèn)題。應(yīng)確保不因其自身單故障而直接導(dǎo)致列車停留在運(yùn)行干線上。
采用清晰的模塊化和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，其總體結(jié)構(gòu)應(yīng)采用三取二冗余技術(shù)。平均故障間隔時(shí)間（MTBF）以計(jì)算分析為依據(jù)，提出雙方可接受的值。
通用性
安全計(jì)算機(jī)應(yīng)為統(tǒng)一制式，通過(guò)裁剪既能滿足車載運(yùn)控VSC1和VSC2的應(yīng)用要求，又能滿足分區(qū)運(yùn)控DTC、DSC、DSM、DPS的應(yīng)用要求。
開(kāi)放性
安全計(jì)算機(jī)的組件組合應(yīng)能根據(jù)具體應(yīng)用的外部接口需求進(jìn)行裁剪。必須提供應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)所需的輔助工具。
自診斷能力
安全計(jì)算機(jī)應(yīng)具有對(duì)其所有組成組件、通道和接口的故障自診斷能力。應(yīng)包括啟動(dòng)診斷、周期診斷和事件觸發(fā)診斷等實(shí)時(shí)診斷技術(shù)。應(yīng)具有故障信息保存、提示和發(fā)送功能。
故障-安全
當(dāng)平臺(tái)的任何部件或操作系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)其輸出信號(hào)均應(yīng)處于安全狀態(tài)，萬(wàn)一平臺(tái)被安全停機(jī)，其所有輸出必須安全地切換到?jīng)]有能量的狀態(tài)。
【技術(shù)水平】國(guó)內(nèi)領(lǐng)先
【可應(yīng)用領(lǐng)域和范圍】軌道交通、核電設(shè)備
【專利狀態(tài)】已取得專利3項(xiàng)
【技術(shù)狀態(tài)】樣品階段
【合作方式】技術(shù)轉(zhuǎn)讓、產(chǎn)品銷售
【投入需求】至少3000萬(wàn)
【轉(zhuǎn)化周期】2年
【預(yù)期效益】近年來(lái)，隨著全球能源、氣候和環(huán)境的問(wèn)題日益突出，航空、公路運(yùn)輸?shù)冉煌ǚ绞皆庥銮八从械膲毫Γ鲊?guó)政府轉(zhuǎn)而尋求高效、節(jié)能和環(huán)保的運(yùn)輸方式—軌道交通。
由于我國(guó)人口密集，資源緊張，城市化發(fā)展非常迅速，大力發(fā)展軌道交通已成為既定國(guó)策。我國(guó)軌道交通發(fā)展迅速，安全計(jì)算機(jī)市場(chǎng)容量巨大。
我國(guó)軌道交通安全計(jì)算機(jī)主要依靠進(jìn)口，價(jià)格昂貴，財(cái)力難以承受，在一定程度上限制了我國(guó)城市軌道交通規(guī)模的擴(kuò)大。本研究成果可以提高我國(guó)安全計(jì)算機(jī)的國(guó)產(chǎn)化能力。
【聯(lián)系方式】倪 明 021-54260110-8002/13801626070
【技術(shù)簡(jiǎn)介】安全計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)高速磁浮交通運(yùn)行控制系統(tǒng)安全控制和防護(hù)的通用安全計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備（包括外部接口部件）和操作系統(tǒng)（基礎(chǔ)軟件），它是高速磁浮交通運(yùn)行控制系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，它具有高實(shí)時(shí)、高可靠、高安全和能適應(yīng)惡劣環(huán)境條件等技術(shù)特性，是一種遵循“故障一安全”設(shè)計(jì)原則的信號(hào)安全控制設(shè)備。
安全計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用于高速磁浮交通運(yùn)行控制系統(tǒng)的分區(qū)安全計(jì)算機(jī)（DSC）、分區(qū)傳輸計(jì)算機(jī)（DTC）、分區(qū)道岔計(jì)算機(jī)（DSM）、分區(qū)牽引切斷計(jì)算機(jī)（DPS）、車載安全計(jì)算機(jī)1（VSC1）和車載安全計(jì)算機(jī)2（VSC2）的部件設(shè)備。
安全計(jì)算機(jī)應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間周期內(nèi)對(duì)外部輸入和內(nèi)部狀態(tài)變化作出安全響應(yīng)。規(guī)定的時(shí)間周期由操作系統(tǒng)保證，其設(shè)計(jì)應(yīng)滿足對(duì)550km/h以上高速磁浮列車運(yùn)行進(jìn)行控制和安全防護(hù)的要求。
安全計(jì)算機(jī)采用模塊化和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，其總體結(jié)構(gòu)采用三取二冗余技術(shù)。所有輸入信息均被同時(shí)傳送給3臺(tái)平行處理的計(jì)算機(jī)模塊，3個(gè)相互獨(dú)立確定的結(jié)果按“3取2”進(jìn)行比較，只有在3臺(tái)計(jì)算結(jié)果中至少有兩個(gè)一樣時(shí)，安全有關(guān)的輸出命令才有效，當(dāng)3臺(tái)計(jì)算機(jī)中有1臺(tái)失效時(shí)，整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)不中斷地連續(xù)工作。
高速磁浮運(yùn)行控制系統(tǒng)安全計(jì)算機(jī)是典型的安全攸關(guān)系統(tǒng)，應(yīng)具有最高的安全完整性等級(jí)（SIL4），其開(kāi)發(fā)流程和質(zhì)量管理參照歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)CENELEC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即參照EN50126定義的系統(tǒng)生命周期模型，按SIL4安全完整性等級(jí)的要求規(guī)范生命周期每個(gè)階段的活動(dòng)，遵循各階段應(yīng)采用的相關(guān)技術(shù)，編寫文檔化的系統(tǒng)生命周期所有階段全部活動(dòng)的證據(jù)。在進(jìn)行安全驗(yàn)收和審批前，最終形成稱之為安全例證（Safe Case）的全部證據(jù)的文檔化卷宗。
安全計(jì)算機(jī)是基于中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十二研究所抗惡劣環(huán)境計(jì)算機(jī)技術(shù)及ReWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的。操作系統(tǒng)的功能和性能與硬件系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)，安全完整度等級(jí)為SIL4。
【技術(shù)特點(diǎn)】
安全計(jì)算機(jī)技術(shù)水平達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，具有如下特點(diǎn)：
高可靠技術(shù)：有三個(gè)相對(duì)獨(dú)立通道，它們高精度同步工作。對(duì)數(shù)據(jù)輸入、中間運(yùn)算結(jié)果、結(jié)果輸出實(shí)現(xiàn)三取二同步、三取二比較。在實(shí)現(xiàn)同步時(shí)，設(shè)置時(shí)間窗，超時(shí)則指示同步失敗；當(dāng)其中1個(gè)通道故障時(shí)，另外2個(gè)通道繼續(xù)工作，系統(tǒng)自動(dòng)降級(jí)運(yùn)行，不影響正常的行車及行車安全，同時(shí)向外報(bào)警，提醒工作人員進(jìn)行維修。
通道隔離：每個(gè)通道所用由獨(dú)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(dú)立的防護(hù)電路，可提高接口電路的抗ESD、抗浪涌能力；
抗惡劣環(huán)境：安全計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試試驗(yàn)，其高低溫試驗(yàn)，沖擊試驗(yàn)、功能性隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的規(guī)格要求均高于鐵路行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)；
帶電插拔：發(fā)生故障時(shí)，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(tǒng)維護(hù)；
高安全性：安全計(jì)算機(jī)的平均故障時(shí)間MTBF≥106h，平均危險(xiǎn)側(cè)輸出間隔時(shí)間≥1011h， 系統(tǒng)利用率≥99.99%；
故障安全：與安全有關(guān)的接口與通道按“故障—安全”原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中涉及行車安全的繼電電路采用安全型繼電器，具有實(shí)時(shí)監(jiān)控能力，可采用動(dòng)態(tài)輸出/輸入技術(shù)；
信息冗余：信采用編碼冗余技術(shù)，保證了信息運(yùn)算、存儲(chǔ)和傳輸?shù)陌踩诎踩?jì)算機(jī)整個(gè)工作期間，周期性運(yùn)行自檢或互檢程序來(lái)保證安全，在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和應(yīng)用中插入安全中間件，方便應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。
銳華(ReWorks)在高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)安全計(jì)算機(jī)的研制中，作為安全計(jì)算機(jī)的核心軟件，ReWorks操作系統(tǒng)提供內(nèi)部高速通信支持，完成故障監(jiān)測(cè)、故障診斷和故障恢復(fù)等功能，保證了安全計(jì)算機(jī)“故障-安全”的設(shè)計(jì)理念的實(shí)現(xiàn)。
【技術(shù)指標(biāo)】
實(shí)時(shí)性
安全計(jì)算機(jī)應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間周期內(nèi)對(duì)外部輸入和內(nèi)部狀態(tài)變化作出安全響應(yīng)。規(guī)定的時(shí)間周期由操作系統(tǒng)保證，其設(shè)計(jì)應(yīng)滿足550km/h以上高速磁浮列車運(yùn)行進(jìn)行控制和安全防護(hù)的要求。
可靠性
應(yīng)采用已有的成熟技術(shù)或產(chǎn)品，應(yīng)不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)外禁運(yùn)問(wèn)題。應(yīng)確保不因其自身單故障而直接導(dǎo)致列車停留在運(yùn)行干線上。
采用清晰的模塊化和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，其總體結(jié)構(gòu)應(yīng)采用三取二冗余技術(shù)。平均故障間隔時(shí)間（MTBF）以計(jì)算分析為依據(jù)，提出雙方可接受的值。
通用性
安全計(jì)算機(jī)應(yīng)為統(tǒng)一制式，通過(guò)裁剪既能滿足車載運(yùn)控VSC1和VSC2的應(yīng)用要求，又能滿足分區(qū)運(yùn)控DTC、DSC、DSM、DPS的應(yīng)用要求。
開(kāi)放性
安全計(jì)算機(jī)的組件組合應(yīng)能根據(jù)具體應(yīng)用的外部接口需求進(jìn)行裁剪。必須提供應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)所需的輔助工具。
自診斷能力
安全計(jì)算機(jī)應(yīng)具有對(duì)其所有組成組件、通道和接口的故障自診斷能力。應(yīng)包括啟動(dòng)診斷、周期診斷和事件觸發(fā)診斷等實(shí)時(shí)診斷技術(shù)。應(yīng)具有故障信息保存、提示和發(fā)送功能。
故障-安全
當(dāng)平臺(tái)的任何部件或操作系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)其輸出信號(hào)均應(yīng)處于安全狀態(tài)，萬(wàn)一平臺(tái)被安全停機(jī)，其所有輸出必須安全地切換到?jīng)]有能量的狀態(tài)。
【技術(shù)水平】國(guó)內(nèi)領(lǐng)先
【可應(yīng)用領(lǐng)域和范圍】軌道交通、核電設(shè)備
【專利狀態(tài)】已取得專利3項(xiàng)
【技術(shù)狀態(tài)】樣品階段
【合作方式】技術(shù)轉(zhuǎn)讓、產(chǎn)品銷售
【投入需求】至少3000萬(wàn)
【轉(zhuǎn)化周期】2年
【預(yù)期效益】近年來(lái)，隨著全球能源、氣候和環(huán)境的問(wèn)題日益突出，航空、公路運(yùn)輸?shù)冉煌ǚ绞皆庥銮八从械膲毫Γ鲊?guó)政府轉(zhuǎn)而尋求高效、節(jié)能和環(huán)保的運(yùn)輸方式—軌道交通。
由于我國(guó)人口密集，資源緊張，城市化發(fā)展非常迅速，大力發(fā)展軌道交通已成為既定國(guó)策。我國(guó)軌道交通發(fā)展迅速，安全計(jì)算機(jī)市場(chǎng)容量巨大。
我國(guó)軌道交通安全計(jì)算機(jī)主要依靠進(jìn)口，價(jià)格昂貴，財(cái)力難以承受，在一定程度上限制了我國(guó)城市軌道交通規(guī)模的擴(kuò)大。本研究成果可以提高我國(guó)安全計(jì)算機(jī)的國(guó)產(chǎn)化能力。
【聯(lián)系方式】倪 明 021-54260110-8002/13801626070
