[发明专利]一种基于二取二架构的安全切断并保持装置及方法

说明书

本发明提供一种基于二取二架构的安全切断并保持装置，用于构成组合故障安全系统输出子系统的一部分，并可以通过熔断安全熔丝操作使组合故障安全系统进入并保持安全状态，包括：安全熔丝，具有未熔断和熔断两种状态，可在一定时长的高温后由未熔断状态转入熔断状态且不可恢复；熔丝管理电路，用于管理安全熔丝。本发明还提供一种基于二取二架构的安全切断并保持方法，包含步骤：T1：熔断安全熔丝；T2：检测安全熔丝是否已熔断。另外，本发明还提供一种基于二取二架构的安全切断并保持装置自检方法。本发明具有高安全性、电路设计简单、故障率低、维护方法简单易行等优点。

技术领域

本发明涉及组合故障安全架构设计技术领域，具体涉及一种基于二取二架构的安全切断并保持装置及方法。

背景技术

二取二架构是一种组合故障安全架构，在铁路信号等领域普遍采用，用于提高列车控制的安全性和可靠性。其中“二取二”指并行设2个CPU(centralprocessingunit，中央处理器)对输入信息进行独立运算，然后将处理结果进行比较表决，如果结果一致则正常输出，如果不一致则报故障。

对于SIL3(SafetyIntegrityLevel3，安全完整性等级认证3级)或者SIL4等级的系统、子系统或设备，且使用了组合故障安全架构，如果在一个错误发生后，应进入安全状态，且即便后续再有新的错误发生，也不能退出安全状态，即保持在安全状态。若要退出一个已启动的安全状态需要用受控的方式。

现有技术中，为实现安全的切断且保持在安全状态，需要搭建较为复杂的电路且维护时需要较为复杂的步骤，给实际使用带来不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于二取二架构的安全切断并保持装置及方法，该装置可应用于组合故障安全系统的输出模块。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于二取二架构的安全切断并保持装置，与电源和表决单元分别电连接并构成组合故障安全系统输出子系统的一部分，用于通过熔断安全熔丝操作使所述组合故障安全系统进入并保持安全状态，包括：

安全熔丝，具有未熔断和熔断两种状态，可在一定时长的高温后由未熔断状态转入熔断状态且不可恢复；当所述安全熔丝为未熔断状态时，通过持续供给电源的输出，使得所述组合故障安全系统维持在正常状态；当所述安全熔丝熔断后，通过切断电源的输出，使所述组合故障安全系统进入并保持安全状态；

熔丝管理电路，与所述安全熔丝和表决单元分别电连接，用于按照所述表决单元的命令管理所述安全熔丝。

优选地，所述基于二取二架构的安全切断并保持装置，其还与隔离单元电连接并构成所述组合故障安全系统输出子系统的一部分，其特征在于，

所述持续供给电源的输出，是指当所述安全熔丝为未熔断状态时，所述隔离单元和表决单元会持续得到电驱动；

所述切断电源的输出，是指当所述安全熔丝熔断后，所述隔离单元和表决单元的电驱动失电。

优选地，所述管理安全熔丝，包括对所述安全熔丝的熔断或自检操作，或者读取熔丝状态。

优选地，所述熔丝管理电路包括：

熔丝控制电路，包括熔丝控制模块1和熔丝控制模块2，所述熔丝控制模块1和熔丝控制模块2是完全相同的并行模块，内部均设置有熔断电路，当所述熔断电路工作时可以使所述安全熔丝处于高温下，维持一定时长后会将所述安全熔丝熔断。

优选地，所述熔丝管理电路还包括：

熔丝状态电路，与所述熔丝控制电路串联，包括熔丝状态模块1和熔丝状态模块2，所述熔丝状态模块1和熔丝状态模块2是完全相同的并行模块，均可单独判断出所述安全熔丝是否为熔断状态以及所述熔丝管理电路是否故障。