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全电子计算机联锁系统信号模块安全性分析
| 论文题名： | 全电子计算机联锁系统信号模块安全性分析 |
| 关键词： | 全电子计算机联锁系统;信号模块;安全完整性;故障树;铁路信号设备 |
| 摘要： | 铁路信号设备或系统设计时必须遵循“故障—安全”原则，安全性对于铁路信号设备来说是第一位的。随着铁路信号系统功能的增加及复杂性程度的增大，对铁路信号设备的可靠性和安全性提出了更高的要求。全电子计算机联锁系统属于安全相关系统，其信号模块属于安全相关设备，它的安全完整性等级必须达到SIL4级。 信号模块的安全性分析计算与联锁系统安全性分析紧密相连，对保证列车运行安全具有重大意义。本文依照铁道部相关标准，针对目前已经进行推广使用的全电子计算机联锁系统执行单元信号模块进行安全性分析与计算。主要包括与联锁机通信安全性和信号模块自身安全性分析两部分内容。 论文中首先介绍了铁路信号设备安全性研究的背景与国内外研究现状以及全电子计算机联锁系统的主要组成结构与工作原理，重点介绍了信号模块的结构与功能。其次，对信号模块与联锁主机通信机制以及通信内容进行了论述并对通信协议进行设计。以可靠性与安全性分析理论为基础，计算求得联锁机与信号模块通信电路各电子元器件工作失效率并建立可靠性数学模型计算出其可靠度。在此基础上，计算了通信报文传输危险侧输出概率，证明其安全通信协议满足安全性要求。最后，对信号模块自身进行安全性分析，参考兰州大成科技股份有限公司信号模块电路图，采用故障树分析方法，重点以进站信号机为例，建立信号灯升级显示故障树，对其进行定性分析与定量计算，最终确定相关事件重要度并给出危害度计算参考公式，得出信号模块的允许危险侧故障率THR值，满足铁路标准安全完整性等级SIL4级要求。整个计算机联锁系统的安全性由其各安全相关设备的安全性决定，信号模块为其一个安全相关设备，因此，本论文针对信号模块安全性分析计算得出的结果对于今后全电子计算机联锁系统的安全性分析计算具有重要意义以及对今后系统的设计改进与运行维护具有参考价值。 |
| 作者： | 苏思琦 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 旷文珍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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