利用划算的容错计算机来代替专用电脑在航天和其它安全关键领域。近年来，在航空航天工业交通和其它安全关键领域，利用标准化部件正逐步成为种新的趋势。铁路信号联锁系统信号联锁系统的功能信号联锁系统的基本功能是通过控制信号设备，保护列车运行安全。如控制道岔的转换信号的开放和控制列车通过车站，它通过种联锁处理规则控制线路。毕业设计译文自铁路运输诞生以来信号联锁系统已经经历了手动信号机械信号继电器联锁和现代计算机联锁系统。信号联锁系统的构架般来说，联锁系统具有层次结构。根据设备的功能，系统可分为三层，如图所示。人机接口层联锁安全层执行层室外设备图信号联锁系统的结构安全计算机的组件设计设计策略模块化安全关键计算机组件的设计理念不同于那些特殊定制的计算机。我们对安全联锁计算机的设计理念是基于系统的容错性和系统的综合需求。将其分为三层标准化组成单元层软件安全层与系统层，并给每层分配不同的安全功能，最终将三层集成，并确保系统达到预定的安全完整性水平。三层可以描述如下毕业设计译文标准化组成单元层包括四个独立的标准化模块。这层实现硬件安全逻辑联锁。软件安全层主要用故障安用策略和容错算法。由于个完整的安全联锁系统采用两个不同的输出的结果，所以最能确保软件设计版本，在设计时存在的多种，清除潜在的风险。系统层，旨在提高系统的可用性和冗余系统的可维护性。容错结构的硬件设计如图，安全联锁计算机由四个独立单元组成，。采用双容错结构设计取结构，计算单元选用高可靠性高效率的模块，采用了英特尔内核，兆赫的处理器。安全联锁计算机的操作基于两层数据总线上。高速总线采用标准以太网结构和通信协议低总线控制器局域网。和分别组成两个独立的安全计算部件和，并构成乘取结构，并且每部分都有计算机监控和外部开关电路动态监测。毕业设计译文监测终端与门驱动程序故障安全开关输入模块输出模块接口控制台高总线以太网底总线图硬件结构标准化组成单元在研究清楚组成模块后，根据铁路信号联锁系统的临界安全性要求，我们必须做个二次开发的模块。该设计主要包括电源接口和其他嵌入式电路。安全联锁计算机的容错计算处理故障的同步诊断主要依靠安全软件。这个安全软件的设计方法不同于其他专用的特殊计算机。在专用特殊计算机中，软件通常基于单裸露硬件而特别设计，限于计算处理能力和软件兼容性，在电脑上特殊的调度程序般基于安全性软件设计，而不是个普通的操作系统。专用计算机中容错处理系统和故障诊断系统通过硬件耦合。然而，安全联锁计算机中的安全软件是开放宽松的，它基于标准的操作系统。毕业设计译文安全软件的二次开发是至关重要的。它包括系统调整，故障安全导向容错性管理，安全联锁的逻辑。它们之间的层次关系如图。安全联锁逻辑故障安全进程容错原理操作系统调整图的安全软件层次关系容错模型和安全估计算容错模型安全联锁计算机的多层容错计算模型,首先,根据计算单元采用个算法来完成，计算单元通过不同的算法完成，其次，安全联锁计算机实行二乘二取二算法计算得到的结果和计算前景。它提供种简单的硬件组成，而且还可以缩短开发周期，降低成本。现在，安全联锁计算机已投入实际应用，其高性能可靠性和安全性已经被证实。毕业设计译文，输出到中的结果，再进行二乘二取二运算，第三，根据监视系统和开关单元块，安全联锁计算机运算的结果在基于和输出的结果上，经过与门的诊断处理取，就计算出。同样的，根据的计算结果通过不同的算法也完成。毕业设计译文计算流程如下，。安全性计算由于联锁系统由组固定的任务构成，故的计算模型是基于任务的。通常，应用程序可符合个时间触发事件触发或者混合的计算模型。这里选用时间触发的计算模型，循环执行任务。为保证安全性和可信度，单元之间的计算机状态的致性是的基础。因为工作在个松散耦合的模式，它不同于专用的硬件耦合的计算机。所以需要个专业的同步算法。可以被视为是种多处理器分布式系统，其计算模型实质上是基于通过较高的总线通信的数据。首先，种解析方法是用于证实每项任务的最差的响应时间。为了保证通过网络沟通的任务的最后期限，传播媒介的访问时间和延迟被设计为固定值。此外，计算模型必须满足铁路联锁系统在系统计算周期的实时要求，我们设了许多检查点,取值很小，能实现同步，并且在每个检查点得出计算结果。的安全计算流如图所示。毕业设计译文开始开始时钟时钟安全功能联锁逻辑任务检查点初始化同步保证同步时钟脉冲图的安全计算模型硬件的安全完整性水平评价安全完整性作为国际权威的安全体系方面的标准，国际电工委员会提出关于安全完整性方面的定义在规定的条件下规定的时间内，安全系统成功实现所要求的安全功能的概率。定义了个层次的安全完整性，。是最低的，最高。根据，安全联锁计算机属于高需求或连续运行模式系统。安全联锁计算机的安全完整性级别可以通过系统每小时的潜在危毕业设计译文险估算出来，在中，安全完整性级别是这样定义的，如表表高需求或连续运行模式系统在安全功能启动情况下的失效点安全完整性水平高需求或连续模式行动故障概率每小时安全联锁计算机的可靠性框图在分析了安全完整性级别的的结构和工作原理的基础上，我们得到其可靠性的结构图，如图所示。毕业设计译文高总线逻辑子系统低总线图的可靠性结构图结论在本文中，我们提出了种有效的标准模块化计算机的的安全完整性，铁路信号联锁系统是故障安全系统，每小时的失效故障率必须要低于，尽管计算模型和实施技术相当复杂，但是为了达到系统规定的参数值，安全完整性系统中必须使用容错系统结构和安全性策略。安全完整性的思想和理论给安全关键性应用展现了个美好的应,,,,