CN103220100B - 一种基于编码的输出表决方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于编码的输出表决方法，包括以下步骤：1)安全码模块分别对通道一和通道二中需表决的数据生成安全码；2)编码模块对需表决的数据以及生成安全码进行编码，之后将其传送给表决板；3)表决板上的解码模块对收到的编码后的安全码进行解码，在解码的同时生成校核字；4)表决板上的解码模块对收到的编码后的数据进行解码；5)表决板上的校验模块使用解码后的安全码对解码后的数据进行校验。与现有技术相比，本发明具有安全性高、通用性好、成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种二取二安全平台技术，尤其是涉及一种基于编码的输出表决方法。
背景技术
二乘二取二平台由于其维护方便和适于脱机调试的优点，在国内外铁路和城市轨道交通领域被广泛使用。
二取二表决输出算法是二乘二取二结构的核心之一，其通过仲裁两个通道的计算结果，进行一致性比较，并将正确的数据发送到外部设备。在安全性方面，该算法首先要保证不能将错误的数据发送到外部设备；其次，即使将错误的数据发送到外部设备，其错误应该是可检测的。
目前，在表决器的设计上，一般采用硬件表决器，这类表决器是以满足安全认证的要求而精心挑选的，并且和应用相关。为了满足应用的需求，这就需要设计特殊的硬件表决器，并且不能为其他应用实例提供兼容性。这使得现今的硬件表决器不仅成本高，而且通用性差。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安全性高、通用性好、成本低的基于编码的输出表决方。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于编码的输出表决方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)安全码模块分别对通道一和通道二中需表决的数据生成安全码；
2)编码模块对需表决的数据以及生成安全码进行编码，之后将其传送给表决板；
3)表决板上的解码模块对收到的编码后的安全码进行解码，在解码的同时生成校核字；
4)表决板上的解码模块对收到的编码后的数据进行解码；
5)表决板上的校验模块使用解码后的安全码对解码后的数据进行校验，并判断校验是否成功，若为是，执行步骤6)，若为否，执行步骤7)；
6)校验成功，允许对外输出；
7)校验失败，刷新数据并切断对外输出，导向安全侧。
所述的安全码模块和编码模块均运行在通道一和通道二上。
所述的通道一和通道二由两块微处理板卡组成，表决板由单个微处理板卡组成。
所述的表决板板卡上有两个低功耗微处理模块，分别运行解码模块和校验模块。
所述的安全码采用32位的循环冗余码。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、安全性高：其一，本发明采用两个通道分别对数据进行编码，避免单点故障；其二，在表决板进行解码时，如未解码，其数据输出可以通过安全码检错；如解码，则可通过两个通道数据的一致性对输出结果检错；其三，在解码时会生成校核字，其可以被发送给安全设备进行校验控制，避免错误输出；
2、通用性好：本发明不与具体的应用相关，具有兼容性，可以取代针对某个应用特殊设计的专用的表决器；
3、成本低：不需要特殊的硬件设计，使用COTS的处理板就可以提供可靠的输出，成本低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
以二乘二取二为例，结合已经应用本发明的轨旁安全平台，本发明的实施步骤如下：
如图1所示，本发明由安全码生成模块1、编码模块2、解码模块3和校验模块4四部分完成，其中安全码生成模块1和编码模块2运行在通道一和通道二上，解码模块3和校验模块4运行在表决板上。通道一和通道二由两块采用MPC8572CPU芯片的微处理板卡组成，分别通过冗余网络与表决板相连；表决板由单个微处理板卡组成，该板卡上有两个低功耗微处理模块，分别承担解码校验功能和安全校核字处理任务。
如图2所示，本发明的算法流程图详细描述如下：
步骤1：在通道一和通道二分别生成数据(D1，D2)所对应的安全码(CRC1，CRC2)，可以采用32位的循环冗余码(CRC)；
步骤2：对步骤1产生的安全码进行编码，生成编码后的安全码(CRC1_Encode，CRC2_Encode)。选定生成多项式，根据设定的初值，选取一系列码字；利用该系列码字分别对通道一和二的安全码进行编码。
步骤3：对数据进行编码，生成编码后的数据(D1_Encoded，D2_Encoded)。针对通道一选定生成多项式，根据设定的初值，选取一系列码字。并根据这系列码字产生相应通道二的码字。利用生成的码字分别对通道一和通道二的数据进行编码。
步骤4：对步骤2产生的经过编码的安全码进行解码，得到对应于数据的循环冗余码(CRC_Decode)，同时产生校核字(CheckWord)，供安全设备进行校验。
步骤5：对步骤3产生的编码数据进行解码，如果通道一和通道二编码前的数据(D1，D2)是相同的，则正确解码，得到数据D＝D1＝D2；反之，不成立。
步骤6：利用步骤4产生的安全码(CRC_Decode)对步骤5解码得到的数据D进行校验，如果成功，转向步骤7；否则转向步骤8。
步骤7：校验成功，允许对外输出。
步骤8：校验失败，刷新数据并切断对外输出，导向安全侧。
以上方法应用范围不仅局限于轨道交通领域，在其他二取二系统中都可以得到应用；安全码的生产方法不限于循环冗余码(CRC)；使用的编码技术不局限根据特定的多项式进行编解码操作。
Claims (5)
1.一种基于编码的输出表决方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)安全码模块分别对通道一和通道二中需表决的数据生成安全码；
2)编码模块对两个通道中的需表决的数据以及生成安全码进行分别编码，之后将其传送给表决板；
3)表决板上的解码模块对收到的编码后的安全码进行解码，在解码的同时生成校核字；
4)表决板上的解码模块对收到的编码后的数据进行解码；
5)表决板上的校验模块使用解码后的安全码对解码后的数据进行校验，并判断校验是否成功，若为是，执行步骤6)，若为否，执行步骤7)；
6)校验成功，允许对外输出；
7)校验失败，刷新数据并切断对外输出，导向安全侧。
2.根据权利要求1所述的一种基于编码的输出表决方法，其特征在于，所述的安全码模块和编码模块均运行在通道一和通道二上。
3.根据权利要求1所述的一种基于编码的输出表决方法，其特征在于，所述的通道一和通道二由两块微处理板卡组成，表决板由单个微处理板卡组成。
4.根据权利要求3所述的一种基于编码的输出表决方法，其特征在于，所述的表决板板卡上有两个低功耗微处理模块，分别运行解码模块和校验模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于编码的输出表决方法，其特征在于，所述的安全码采用32位的循环冗余码。
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