Двоично-разностные и спектрально-сигнатурные методы технической диагностики микропроцессорных информационно-управляющих систем на железнодорожном транспорте

• Автор: Калинин, Тимур Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1 ЗАДАЧИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ И КОНТРОЛЕПРИГОДНОСТИ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ И УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ
И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
1.1 Задачи технической диагностики на железнодорожном
транспорте
1.2 Состояние проблемы технического диагностирования станционных и перегонных систем железнодорожной автоматики и телемеханики
1.3 Анализ функциональных возможностей систем технического диагностирования и мониторинга станционных и перегонных устройств
1.4 Объекты диагностирования и классификация неисправностей станционных и перегонных устройств
1.5 Формализация задач диагностирования на основе автоматных моделей и показателей контролепригодности
1.6 Постановка задачи разработки двоично-разностных и спектрально-сигнатурных методов технической диагностики
1.7 Выводы
2 ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА И
КОНТРОЛЕПРИГОДНОСТЬ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ
2.1 Булевы дифференциалы и параметрическая модель
неисправностей
2.2 Функциональная, дифференциальная и кратная модели неисправностей
2.3 Дифференциально-логические модели неисправностей на основе математического аппарата конечных полей
2.4 Модель и метод анализа контролепригодности аппаратных средств микропроцессорных информационно-управляющих систем
на транспорте
2.5 Выводы
3 СПЕКТРАЛЬНО-СИГНАТУРНАЯ ДИАГНОСТИКА
ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ
3.1 Канонические методы спектральных преобразований логических функций и связь между ними
3.2 Метод составления спектральной сигнатуры для диагностики микропроцессорных информационно-управляющих систем
3.3 Метод спектральной генерации тестов
3.4 Численный метод расчета корреляционных коэффициентов на
основе спектрального преобразования Уолша

3.5 Автокорреляционное тестирование
3.6 Выводы
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ДИАГНОСТИКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ
НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
4.1 Программное обеспечение микропроцессорных информационно-управляющих систем и классификация его отказов
4.2 Критерии технологической безопасности управляющего программного обеспечения
4.3 Анализ условий безопасного программного управления в автоматизированных системах железнодорожного транспорта
4.4 Обнаружение ошибок в программном обеспечении на основе двоично-разностных методов
4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АДК-СЦБ Автоматизация диагностирования и контроля устройств СЦБ
АСДК Автоматизированная система диспетчерского контроля
АСУЖТ Автоматизированные системы управления железнодорожным транспортом
АРМ Автоматизированное рабочее место
АБТЦ Автоматическая блокировка тональными рельсовыми цепями
АЛСН Автоматическая локомотивная сигнализация
АПК-ДК Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля
БА Блок автоматики
БАп Блок автоматики перегонный
БАс Блок автоматики станционный
БЛС Блок локальной сети
БПК Блок промышленного компьютера
БЦПУ Блок центрального постового устройства
ГАЦ Горочная автоматическая централизация
ДСП Дежурный по станции
шн Дежурный электромеханик
ДК-ШНГ Диагностический комплекс диспетчера сортировочной горки
дц Диспетчерская централизация
дк Диспетчерский контроль
ддц-тдм Дорожная диспетчерская централизация технической диагностики и мониторинга
ЖАТ Железнодорожная автоматика и телемеханика
ИВК-АДК Измерительно-вычислительный комплекс автоматизированной системы диспетчерского контроля
ивк-тдм Измерительно-вычислительного комплекса технической диагностики и мониторинга
КТСУК Комплекс технических средств управления и контроля
кдк-шчд Контрольно-диагностический комплекс диспетчера дистанции сигнализации и связи
кдк Контрольно-диагностический комплекс
лпд Линейный пункт диагностики
ЛВС Локальная вычислительная сеть
мпц Микропроцессорная централизация
МИУС Микропроцессорные информационно-управляющие системы
мпк Микропроцессорный контроллер
ок Объектный контроллер

нии результатов диагностики. В процессе автономного диагностирования выполняется проверка недопустимых ситуаций при сбоях, проверка контрольных соотношений и вычисление синдрома ошибки с применением кодов Рида-Соломона в случае сбоев и отказов. В целом диагностическая информация в МПЦ ЭЦ-ЕМ, получаемая за один рабочий цикл и передаваемая в АРМ ДСП, содержит диагностическую информацию обмена, состояние и конфигурацию процессорных модулей.
3. Другим примером может являться ЭЦ-МПК, которая также имеет трехуровневую структуру: на первом уровне управления находятся АРМ ДСП (основной и резервный) и АРМ ШН, объединенные в локальную вычислительную сеть; ко второму уровню управления относится комплекс технических средств управления и контроля (КТС УК); третий уровень включает в себя устройства сопряжения с объектами управления и контроля. Оборудование КТС УК, подключаемое к локальной сети, состоит из основного и резервного комплектов объектных контроллеров, осуществляющих опрос периферийного оборудования и выдачу управляющих воздействий. Каждый объектный контроллер состоит из х86-совместимого промышленного компьютера в корпусе РАС- 52 с 6-слотовойISA кросс панелью BP-6S и установленной системной платой ROCKY-512 либо JUKI - 511.Р300 с устанавливаемым в нее CPU NS Geode GXl(GX2) под управлением операционной системы реального времени LinuxRTL и с одинаковым программным обеспечением, отличающимся только полями адресов привязки к объектам. Применение программируемой элементной базы в ЭЦ-МПК позволяет повысить надежность и улучшить возможности диагностики системы [6] за счет функций автоматического протоколирования действий оперативного персонала и поддержки принятия решений в нештатных ситуациях, хранения, просмотра и статистической обработки отказов в контролируемых устройствах ЭЦ. Два одинаковых комплекта обеспечивают дублирование оборудования и имеют схему переключения, которая задей-