全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)信號模塊安全性分析.pdf

1、鐵路信號設(shè)備或系統(tǒng)設(shè)計時必須遵循“故障—安全”原則，安全性對于鐵路信號設(shè)備來說是第一位的。隨著鐵路信號系統(tǒng)功能的增加及復(fù)雜性程度的增大，對鐵路信號設(shè)備的可靠性和安全性提出了更高的要求。全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)屬于安全相關(guān)系統(tǒng)，其信號模塊屬于安全相關(guān)設(shè)備，它的安全完整性等級必須達到SIL4級。
　　信號模塊的安全性分析計算與聯(lián)鎖系統(tǒng)安全性分析緊密相連，對保證列車運行安全具有重大意義。本文依照鐵道部相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，針對目前已經(jīng)進行推廣使用的全電

2、子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)執(zhí)行單元信號模塊進行安全性分析與計算。主要包括與聯(lián)鎖機通信安全性和信號模塊自身安全性分析兩部分內(nèi)容。
　　論文中首先介紹了鐵路信號設(shè)備安全性研究的背景與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的主要組成結(jié)構(gòu)與工作原理，重點介紹了信號模塊的結(jié)構(gòu)與功能。其次，對信號模塊與聯(lián)鎖主機通信機制以及通信內(nèi)容進行了論述并對通信協(xié)議進行設(shè)計。以可靠性與安全性分析理論為基礎(chǔ)，計算求得聯(lián)鎖機與信號模塊通信電路各電子元器件工作失效率并建立

3、可靠性數(shù)學(xué)模型計算出其可靠度。在此基礎(chǔ)上，計算了通信報文傳輸危險側(cè)輸出概率，證明其安全通信協(xié)議滿足安全性要求。最后，對信號模塊自身進行安全性分析，參考蘭州大成科技股份有限公司信號模塊電路圖，采用故障樹分析方法，重點以進站信號機為例，建立信號燈升級顯示故障樹，對其進行定性分析與定量計算，最終確定相關(guān)事件重要度并給出危害度計算參考公式，得出信號模塊的允許危險側(cè)故障率THR值，滿足鐵路標(biāo)準(zhǔn)安全完整性等級SIL4級要求。整個計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全