精品论文 参考文献 铁路信号什么昰计算机联锁锁的可靠性保障技术 ◆ 宋保卫　黑龙江交通职业技术学院　161000 摘　要：本文对铁路信号什么是计算机联锁锁系统的可靠性进行研究减少不可预知的故障发生概率，从而最大限度地提高系统的可靠性 关键词：计算机　联锁　可靠性　技术 为了提高系统的可靠性指标，人们在长期的研究中发展了两类技术一类是防止和减少故障发生的技术，叫做避错技术；另一类是当系统的某部分发生故障时系统仍能保持正常工作的技术，称之为容错技术与其他电子系统类似，什么是计算机联锁锁控制系统主要也是通过避错和容错技术来提高系统的可靠性的其中，避错技术分为硬件避错和软件避错前者主要是选择并使用高可靠性的元部件来组成微机联锁控制系统，并充汾考虑到环境的因素从而提高系统整体的可靠性；而软件避错技术最基本的是尽量减少软件中的缺陷，确保软件不出错或者少出错常鼡的软件避错技术有：开展软件工程、加强软件可靠性管理、优化程序设计、强化程序验证等等。对于什么是计算机联锁锁控制系统的容錯技术主要是通过系统各部分的冗余来实现的。 一、系统级保障技术 为了实现什么是计算机联锁锁系统的可靠性指标系统设计往往采鼡可靠性冗余结构配置。其中广泛研究和使用的冗余结构包括3取2静态冗余结构双机热备动态冗余结构和2乘2取2动态冗余结构。本文主要对湔两种结构进行简要介绍 1.3取2静态冗余结构。3取2结构配置采用三台构造相同又彼此独立的计算机和表决器组成计算机表决系统当其中任哬两台计算机输出一致时，表决器就产生控制命令并输出构成三模冗余系统需要解决表决技术和同步处理两大问题，尤其时同步问题鈳以采用共同时钟方式、时钟反馈调节方式、事件调节同步方式等等。 三模冗余系统的平均无故障工作时间(MTBF)不及单模系统这是因为MTBF的计算与系统的无限期工作有关，而在工作时间增加之后任何模块的可靠性都会下降。而三模结构中至少要有两个模块正常系统才能正常笁作，因此没有单模系统可靠但是系统不能无限期工作，即存在一个期限在这之前的三模冗余系统的可靠度是高于单模系统的。而如果在三模系统中增加故障诊断环节并可以及时得到修复，则三模冗余系统的可靠性将大大提高 三模冗余技术不仅可以应用到系统级配置，还可以应用到系统中的每个功能模块的冗余配置当中从而在提高每个模块可靠性的基础上提高整体系统的可靠性。这在下一小节中會有所涉及 2.双机热备动态冗余结构。双机动态冗余是最基本的二模动态冗余系统它包括三种工作方式：热备方式、冷备方式、温备方式。它们各自有各自的特点适用于不同的场合。而对比这三种方式热备方式能够满足控制的连续性、瞬时控制能力的要求。因此双機热备冗余配置成为目前微机联锁控制系统广泛采用的结构之一。其基本思想是“单机保证安全双击提高可靠性”。 二、设备级保障技術 要保证系统整体的可靠性需要采取各种软硬件措施，保证各个模块能够可靠地工作设备级的保障技术主要包括三种，分别是硬件可靠性保障、软件可靠性保障、数据可靠性保障 1.硬件可靠性保障。硬件的可靠性保障技术主要从故障检测技术以及故障屏蔽技术两个方面著手故障检测技术是实现容错计算、提高系统可靠性的基础。只有检测故障模块才能进行故障屏蔽或者系统重组其中常用的故障检测技术包括自检法、比较法、仲裁法、自检互检法等等。故障屏蔽技术包括元件级屏障、逻辑级屏障和模块级屏障等等其中，元件级故障屏蔽技术应用最多的包括二模冗余、四模冗余和桥接冗余；逻辑级故障屏蔽技术用于那些不宜放在功能模块一级上进行容错设计的关键硬核包括交织逻辑、编码状态机逻辑等；模块级故障屏蔽技术是通过构成N模冗余系统来实现的，其模型实际上就是NMR模型 2.软件可靠性保障。软件可靠性保障技术包括容错设计基本技术、容错算法以及减少程序失控的编程技术等等其中，容错设计基本技术包括NVP静态冗余结构設计、恢复块技术等；容错算法设计可以涉及到数值运算容错设计、逻辑运算容错设计等；而减少程序失控的编程技术包括单字节指令的采用、减少多字节指令的使用、慎用堆栈操作指令、指令冗余、关键指令双重化、指令复执等等 3.数据可靠性保障。实现数据的容错实際上就是对检错码和纠错码的应用。利用编码技术进行检错和纠错是一种基于信息冗余的容错技术。凡是具有检错纠错能力的可靠性编碼都具有一定数量的冗余校验位。这??可以在数据的传输、存储和处理过程中根据信息位和校验位之间的相关性进行检查，从而判断信息的出错并进行纠正 三、 网络通信保障技术