CN105245426B - 一种具有板位识别功能的平台插件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有板位识别功能的平台插件，使得平台上的主机插件能够有效识别插箱上所安装插件的位置信息，并与配置数据比较进行相应的安全处理。其技术方案为：设计具有板位识别功能的平台插件，插件插入插箱上电后，将读取到的板位识别编码发送给平台主机插件。主机插件能够有效识别插箱上所安装插件的位置信息，并与配置数据比较进行相应的安全处理。

Description

一种具有板位识别功能的平台插件

技术领域

本发明涉及平台插件，尤其涉及具有板位识别功能的平台插件。

背景技术

在高速铁路等交通控制系统中，有一种保证列车安全运行的被称为安全计算机的核心设备。安全计算机具体实现列车运行的实时控制和安全防护，确保列车按照设计路线和期望速度在允许的范围内运行。为实现这一目标，安全计算机需要实时监控列车的运行速度、当前位置、列车运行指令、系统内部状态等运行参数。操作人员或系统维护调试人员通过这些运行参数，能够及时了解系统运行状态和设备状况，并以此给出后续的操控命令。

安全计算机平台是建立在计算机技术、通信技术、控制技术之上，符合IEC62425安全完整性SIL4级的分布式网络控制系统，具有高可靠性、高安全性、开放性、灵活性等特点，主要包含以下关键技术：

1.系统安全架构

目前主流的系统安全架构有三取二、二乘二取二、二者的混合结构及派生结构。安全架构包括为同步与表决技术、故障-安全技术等。

2.安全I/O技术

安全I/O技术实现方式较多，但其核心思想表现为：具有高覆盖率的动态检测(诊断)，故障后导向并保持在安全状态。

3.总线技术

这部分主要体现系统的灵活性、扩展能力、响应能力，也体现了系统的可靠性与可维护性。主要包括若干种实时以太网技术与现场总线技术。

4.安全通信协议

传输协议需满足IEC62280标准，但实现方法可能多种多样。

5.软件安全技术

软件安全技术需采用IEC62279相关规定，可能会采用不同的编码技术与加密技术。

6.轨道信号解码技术。

安全计算机平台采用插件形式组合而成，主处理系统需要获得插箱上哪些位置安装了插件，并进行相应安全处理。因此插件需要将自身的位置信息发给主处理系统，需要板位识别功能识别插件所处的位置。

现有插件的板位识别方法，有些采用在插件上设置播码开关的方式来实现，使用时需要设定好开关状态，当使用到的插件数量较多时，设置开关很费时且非常容易出错。有些采用母板设置插件板位的方式来实现，但只使用单CPU进行采集，可靠性及安全性都不高。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供了一种具有板位识别功能的平台插件，使得平台上的主机插件能够有效识别插箱上所安装插件的位置信息，并与配置数据比较进行相应的安全处理。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种具有板位识别功能的平台插件，其特征在于，包括第一机板位识别编码模块、第一机系统光耦隔离模块、第一机系统总线收发器模块、第一机系统处理器模块、第二机板位识别编码模块、第二机系统光耦隔离模块、第二机总线收发器模块、第二机系统处理器模块，其中：第一机板位识别编码模块的输出通过第一机系统光耦隔离模块连接第一机系统总线收发器模块，第一机系统总线收发器模块的输出连接第一机系统处理器模块，第二机板位识别编码模块的输出通过第二机系统光耦隔离模块连接第二机总线收发器模块，第二机总线收发器模块的输出连接第二机系统处理器模块，第一机板位识别编码模块输出的第一机板位识别编码经光耦隔离后传输至第一机系统总线收发器模块，第一机系统处理器模块向第一机系统总线收发器模块发送读取命令，将第一机板位识别编码读入第一机系统处理器模块中，第二机板位识别编码模块输出的第二机板位识别编码经光耦隔离后传输至第二机系统总线收发器模块，第二机系统处理器模块向第二机系统总线收发器模块发送读取命令，将第二机板位识别编码读入第二机系统处理器模块中，第一机系统处理器模块和第二机系统处理器模块对第一机板位识别编码和第二机板位识别编码进行交换比较，当比较结果一致时将读取到的板位识别编码发送给平台主机插件，当比较结果不一致时则导向安全侧。

根据本发明的具有板位识别功能的平台插件的一实施例，第一机板位识别编码和第二机板位识别编码均为24V电平信号。

根据本发明的具有板位识别功能的平台插件的一实施例，第一机板位识别编码和第二机板位识别编码经过光耦隔离后转换为3.3V电平信号。

根据本发明的具有板位识别功能的平台插件的一实施例，第一机板位识别编码和第二机板位识别编码通过插箱母板进行设置。

根据本发明的具有板位识别功能的平台插件的一实施例，第一机系统处理器模块、第二机系统处理器模块分别通过数据总线获取第一机板位识别编码和第二机板位识别编码。

根据本发明的具有板位识别功能的平台插件的一实施例，平台插件还包括第三机系统处理器模块。

根据本发明的具有板位识别功能的平台插件的一实施例，平台插件是安全计算机平台插件、或用于列车运行监控系统的平台插件。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的方案是设计具有板位识别功能的平台插件，插件插入插箱上电后，将读取到的板位识别编码发送给平台主机插件。主机插件能够有效识别插箱上所安装插件的位置信息，并与配置数据比较进行相应的安全处理，以实现安全目的，配置数据是用户根据实际应用，使用轨道交通信号系统通用安全计算机平台参数图形化配置软件生成的数据。因此，相对于现有技术，本发明的平台插件的安全性高(板位识别编码采用2取2处理)且通用性强，对外接口简单且应用范围广。既可以用于安全计算机的平台，也因平台插件采用通用化设计，还可用于列车运行监控系统(LKJ)、及除了安全计算机和LKJ之外的系统(如联锁系统等)，也可以直接借用平台插件进行二次开发(主要是插件数量组合方式及插件软件开发)。

附图说明

图1示出了本发明的具有板位识别功能的平台插件的较佳实施例的原理图。

图2示出了插件的A机系统板位识别编码读取的电路图。

图3示出了插件的B机系统板位识别编码读取的电路图。

图4示出了插箱母板板位识别编码设置的示意图。

具体实施方式

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1示出了本发明的具有板位识别功能的平台插件的较佳实施例的原理，为了便于描述，本发明以用于安全计算机的平台插件为例进行说明，以下均统一称为安全计算机平台插件。请参见图1，本实施例的安全计算机平台插件包括第一机板位识别编码模块1(以下称为A机板位识别编码模块1)、第二机板位识别编码模块2(以下称为B机板位识别编码模块2)、第一机系统光耦隔离模块3(以下称为A机系统光耦隔离模块3)、第二机系统光耦隔离模块4(以下称为B机系统光耦隔离模块4)、第一机系统总线收发器模块5(以下称为A机系统总线收发器模块5)、第二机系统总线收发器模块6(以下称为B机系统总线收发器模块6)、第一机系统处理器模块7(A机系统处理器模块7)、第二机系统处理器模块8(B机系统处理器模块8)。较佳的，还可以包括第三机系统处理器模块(以下称为C机系统光耦隔离模块)。

A机板位识别编码模块1的输出通过A机系统光耦隔离模块3连接A机系统总线收发器模块5，A机系统总线收发器模块5的输出连接A机系统处理器模块7。B机板位识别编码模块2的输出通过B机系统光耦隔离模块4连接B机总线收发器模块6，B机总线收发器模块6的输出连接B机系统处理器模块8。

图2示出了插件的A机系统板位识别编码读取的电路，图3示出了插件的B机系统板位识别编码读取的电路，请同时参见图1、图2和图3，A机板位识别编码模块1输出的A机板位识别编码经光耦隔离后传输至A机系统总线收发器模块5，其中A机板位识别编码位24V电平信号，经过光耦隔离后转换为3.3V电平信号。A机系统处理器模块7向A机系统总线收发器模块5发送读取命令，将A机板位识别编码读入A机系统处理器模块7中。B机板位识别编码模块2输出的B机板位识别编码经光耦隔离后传输至B机系统总线收发器模块6，其中B机板位识别编码为24V电平信号，经过光耦隔离后转换为3.3V电平信号。B机系统处理器模块8向B机系统总线收发器模块6发送读取命令，将B机板位识别编码读入B机系统处理器模块8中。A机系统处理器模块7和B机系统处理器模块8对A机板位识别编码和B机板位识别编码进行交换比较，当比较结果一致时将读取到的板位识别编码发送给安全计算机平台主机插件，当比较结果不一致时则导向安全侧。在本实施例中，A机系统处理器模块7和B机系统处理器模块8分别通过数据总线获取A机板位识别编码和B机板位识别编码。

如图4所示，A机板位识别编码和B机板位识别编码通过插箱母板进行设置，在逻辑上相反，A机读取正逻辑，B机读取反逻辑。在A机读取到A机板位识别编码以及B机读取到B机板位识别编码后进行比较，比较结果一致则进行后续的处理，比较结果不一致则将导向安全侧。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (7)

1.一种具有板位识别功能的平台插件，其特征在于，包括第一机板位识别编码模块、第一机系统光耦隔离模块、第一机系统总线收发器模块、第一机系统处理器模块、第二机板位识别编码模块、第二机系统光耦隔离模块、第二机总线收发器模块、第二机系统处理器模块，其中：第一机板位识别编码模块的输出通过第一机系统光耦隔离模块连接第一机系统总线收发器模块，第一机系统总线收发器模块的输出连接第一机系统处理器模块，第二机板位识别编码模块的输出通过第二机系统光耦隔离模块连接第二机总线收发器模块，第二机总线收发器模块的输出连接第二机系统处理器模块，第一机板位识别编码模块输出的第一机板位识别编码经光耦隔离后传输至第一机系统总线收发器模块，第一机系统处理器模块向第一机系统总线收发器模块发送读取命令，将第一机板位识别编码读入第一机系统处理器模块中，第二机板位识别编码模块输出的第二机板位识别编码经光耦隔离后传输至第二机系统总线收发器模块，第二机系统处理器模块向第二机系统总线收发器模块发送读取命令，将第二机板位识别编码读入第二机系统处理器模块中，第一机系统处理器模块和第二机系统处理器模块对第一机板位识别编码和第二机板位识别编码进行交换比较，当比较结果一致时将读取到的板位识别编码发送给平台主机插件，当比较结果不一致时则导向安全侧，平台主机插件识别插箱上所安装插件的位置信息，并与配置数据比较进行相应的安全处理。

2.根据权利要求1所述的具有板位识别功能的平台插件，其特征在于，第一机板位识别编码和第二机板位识别编码均为24V电平信号。

3.根据权利要求2所述的具有板位识别功能的平台插件，其特征在于，第一机板位识别编码和第二机板位识别编码经过光耦隔离后转换为3.3V电平信号。

4.根据权利要求1所述的具有板位识别功能的平台插件，其特征在于，第一机板位识别编码和第二机板位识别编码通过插箱母板进行设置。

5.根据权利要求1所述的具有板位识别功能的平台插件，其特征在于，第一机系统处理器模块、第二机系统处理器模块分别通过数据总线获取第一机板位识别编码和第二机板位识别编码。

6.根据权利要求1所述的具有板位识别功能的平台插件，其特征在于，平台插件还包括第三机系统处理器模块。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的具有板位识别功能的平台插件，其特征在于，平台插件是安全计算机平台插件、或用于列车运行监控系统的平台插件。