[实用新型]用于轨道交通的车载ATP安全计算机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制设备，尤其是一种用于轨道交通的车载ATP安全计算机，属于轨道交通技术领域。

背景技术

现有的安全计算机主要使用普通计算机，但是普通计算机存在诸多的问题：不能及时检出随即硬件故障；在单点故障或多点同时故障时无法输出安全结果等等。这些问题导致普通计算机的安全性和可用性较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种用于轨道交通的车载ATP安全计算机，可大大提高整个系统的安全性和可用性。

为了达到以上目的，本实用新型的用于轨道交通的车载ATP安全计算机包括分别与VME总线连接的三个MPU板、两个数字输入输出板、两个模拟输入输出板、两个通讯板及一个工作状态检测记录板。

进一步地，所述MPU板包括CPLD逻辑处理芯片，所述CPLD逻辑处理芯片经SPI接口与VSC状态监控单元连接；所述VSC状态监控单元与BITE状态监控单元连接。

更进一步地，所述MPU板还包括与CPLD逻辑处理芯片相连的数据记录单元。

再进一步地，所述MPU板还包括经安全数字输入输出接口与VME总线相连的用以实现MPU板和数字输入输出板之间交换数据的VME总线接口处理单元。

又进一步地，所述MPU板还包括用以实现各MPU板间数据交换的CPU间数据交换处理单元，所述CPU间数据交换处理单元与同步RS422接口相连。

又更进一步地，所述MPU板还包括用以实现MPU板与通讯板之间交换数据的以太网接口。

进一步地，所述安全计算机还包括三块与所述MPU板一一对应的GATE板。

更进一步地，所述MPU板还包括用以实现MPU板与GATE板之间交换数据的GATE数据交换处理单元。

本实用新型采用安全数字输入输出接口，以确保随机硬件故障能够及时被检测出来，并以确保任何单点故障或多点同时故障都能输出安全结果；采用三个MPU板构成的表决系统识别存储器单元和触发器软失效风险，大大提高整个系统的安全性和可用性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为图1实施例MPU板的结构示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例的用于轨道交通的车载ATP安全计算机基本结构如图1所示，包括分别与VME总线连接的三个MPU板、两个数字输入输出板、两个模拟输入输出板、两个通讯板及一个工作状态检测记录板。所述MPU板包括CPLD逻辑处理芯片，所述CPLD逻辑处理芯片经SPI接口与VSC状态监控单元连接；所述VSC状态监控单元与BITE状态监控单元连接。所述MPU板还包括与CPLD逻辑处理芯片相连的数据记录单元。所述MPU板还包括经安全数字输入输出接口与VME总线相连的用以实现MPU板和数字输入输出板之间交换数据的VME总线接口处理单元。所述MPU板还包括两个用以实现各MPU板间数据交换的CPU间数据交换处理单元，该单元与同步RS422接口相连。所述MPU板还包括两个用以实现MPU板与通讯板之间交换数据的以太网接口。所述安全计算机还包括GATE板。所述MPU板还包括用以实现MPU板与GATE板之间交换数据的GATE数据交换处理单元。

CPLD逻辑处理芯片：该芯片负责将2个同步时钟转换成小周期中断和大周期中断。该芯片将状态监控数据放到SPI接口上供VSC状态监控单元读取。故障处理的熔断命令识别也是由该芯片的逻辑实现的。该芯片还要对外设地址进行译码，VME插槽识别等等。该芯片是本板逻辑的心脏，所以该芯片采用独立电源模块进行供电。

VSC状态监控单元：通过I2C接口定时对电源监测芯片进行监测，检测电源有无过压、过流、敏感芯片温度等等；同时定时扫描CPLD逻辑处理芯片和数据记录单元，完成对其它各单元状态的监测功能。

BITE状态监控单元：依据VSC状态监控单元的监测数据执行相应的故障屏蔽操作。

数据记录单元：VSC状态监控单元定周期进行状态监控，生成的状态数据和上下游命令全部存入数据记录单元(2GB的FLASH芯片)。在试验调试阶段，该功能特别有用，可以方便事后数据分析。在实际运行系统中，可以不用数据记录单元，以提高MTBF指标。