申请/专利权人：中国铁路济南局集团有限公司青岛电务段

申请日：2023-12-19

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN117762005A

主分类号：G05B9/03

分类号：G05B9/03

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.12#实质审查的生效;2024.03.26#公开

摘要：本发明公开了一种基于单CPU且满足二取二的铁路安全控制系统及方法，解决现有技术二乘二取二冗余架构中安全控制系统的弊端。在其运行过程中不断地对其电源、CPU及其外设进行自检，自检不能通过时视为控制板失效，控制板将其控制对象导向安全侧后退出运行。同时控制板每个周期运行两个互为孪生的安全程序分别对两路安全输入进行处理、并对两个孪生程序运算结果进行安全比较后形成安全输出，防止外部输入单点故障造成安全失效，完成对外部设备控制的二取二功能。两个孪生程序通过采用关键变量值异构、代码及其内存分配不同空间以及运算结果比较能够防止控制板硬件单点故障造成的运行失效。高效实现系统了的软件异构，满足了系统的安全需求。

主权项：1.基于单CPU且满足二取二的铁路安全控制系统，以CPU为核心控制板，所述控制板上安装有CPU、电源及开门狗电源、以太网转换芯片、CAN收发器、介质访问控制器、DDR和调试接口，所有单元均密封设置在控制板上，其中，调试接口下载程序和软件调试，其特征在于：所述CPU进行软件运行及调度；所述电源及看门狗为系统提供电源以及电源的检测，看门狗对电源进行监督，当监督失败时，复位控制板；所述CPU采用独立看门狗方式对CPU运行和外部时钟进行检测；当安全控制系统上电复位后，开门狗自动运行，CPU在运行过程中，周期地给看门狗计时器赋值，如果由于CPU或软件运行故障不能正常给看门狗计时器赋值时，当其计数器达到给的超时值时，则系统产生复位；所述外部时钟发生器为控制板提供时钟；所述CPU上的CAN控制器A外接CAN收发器并完成与第一路安全输入输出模块的通信；所述CPU上的CAN控制器B外接CAN收发器并完成与第二路安全输入输出模块的通信；以及，两路CAN控制器通信采用相反的编码进行信息的输入和输出；所述介质访问控制器通过DMA方式与CPU连接，构成以太网安全接口；CPU采用QSGMII方式与一个以太网转换芯片接口，由以太网转换芯片扩展成四个以太网接口，分别为两个安全以太网接口和两个非安全以太网接口；两个安全以太网接口采用安全协议与安全系统进行通信，相互间互为冗余；两个非安全以太网接口与非安全系统进行通信，相互间互为冗余；DDR存储程序，通过QSPI接口与CPU连接。

全文数据：

权利要求：

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