創新ControlSafe 安全平臺幫助廠商多快好省研發滿足SIL4安全級別系統
雅特生科技 (Artesyn Embedded Technologies) 日前在第十二屆中國國際現代化鐵路技術裝備展覽會期間舉辦產品發布會,雅特生科技嵌入式電源亞太及日本區銷售副總裁王士裕、嵌入式計算產品部市場營銷副總裁Peter Barlow、ControlSafe安全平臺副總裁Shlomo Pri-Tal先后介紹了全球鐵路基礎設施的投資情況和新發布的ControlSafe安全平臺。
作為全球領先的電源轉換和嵌入式計算系統開發企業,雅特生科技的產品已被廣泛地應用于多個行業,包括通信、計算、醫療、軍事、航天和工業自動化等。四十多年來,雅特生科技通過提供具有成本優勢的先進解決方案,致力幫助客戶降低開發風險和加快產品上市。雅特生科技的終級目標就是幫助客戶專注于其終端應用的開發品質,加快產品上市而在競爭激烈的市場中脫穎而出。
節能減排推進全球鐵路基礎設施投資增長
在介紹公司開發ControlSafe安全平臺的背景時王士裕表示,中國與歐美等國積極削減溫室氣體排放量,將持續推動全球鐵路基礎設施的投資增長;世界主要工業國已達共識,同意共同努力逐步削減溫室氣體的排放量;作為溫室氣體排放量較多的國家和地區,中國、美國和歐盟正在積極采取措施來削減排放量。交通運輸業排放的二氧化碳占全球排放總量的31%,因此對該行業排放量的控制管理對全球溫室效應治理有著至關重要的作用。鐵路交通也因其可持續發展的特性正受到世界各國的普遍重視,因此鐵路是較具可持續性發展和較環保的交通運輸方式。目前,中國大力投資和興建完善的現代化鐵路網絡,正在興建全球較大的、覆蓋全國的“四縱四橫”高速鐵路網絡,中國的鐵路基建投資始終維持在較高的水平。
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Peter Barlow表示,新一代先進的列車信號控制系統是保障高速鐵路安全運行的有力手段,世界各國爭相興建高速鐵路網絡,推動高性能信號控制系統的市場發展;為確保列車運行安全,越來越多的國家和地區的監管機構規定新建的鐵路必須采用符合SIL4認證要求的設備。不過,開發符合SIL4認證要求的設備需要解決許多技術上的難題,因此鐵路行業對安全可靠的Commercial Off-The-Shelf (COTS) 故障安全平臺有著強勁的市場需求。基于開放標準、符合SIL4認證要求、并具有成本效益的COTS通用平臺方案正成為新一代列車信號控制系統的發展方向。
他強調,30年來雅特生科技一直致力于開發高可靠性和高可用性的嵌入式計算系統,是各大鐵路系統集成商值得信賴的、長久的戰略合作伙伴。其久經實際應用檢驗的產品幫助客戶加快鐵路應用的開發和上市,包括強化VME單片機、為鐵路應用設計的DC-DC高效率電源模塊。世界級的質量管理和生產設施是為客戶提供穩定可靠的產品的堅實基礎,位于中山市的工廠已有30年的生產制造經驗,有完善的品質保證認證。
據介紹,雅特生科技所服務的市場為廣泛的終端市場提供各種嵌入式電源和嵌入式計算解決方案。其全球布局遍及成熟發達以及高速發展的市場。VME電路板的全球銷量超過100萬;ATCA電路板的全球銷量超過20萬;超過 25,000 套高可用性的 ATCA 系統被廣泛地安裝并運行于全球的電信網絡。通過3年一絲不茍的產品研發和測試,雅特生科技高水準的SIL4技術團隊精心打造了較先進的創新系統。
打造較高安全級別認證標準的安全系統
在介紹ControlSafe 安全平臺時,Shlomo Pri-Tal表示,新產品的戰略定位是鐵路運營企業、鐵路系統集成商、信號控制應用開發商;價值鏈上的定位是致力成為鐵路系統集成商和信號控制應用供應商的戰略合作伙伴。雅特生科技為客戶提供通過 SIL4 認證的 COTS 平臺產品,并借助其先進的供應鏈管理為客戶的業務發展提供長久有力的支持,為鐵路系統集成商和信號控制應用供應商提供安全可靠的 COTS 平臺。
他表示,ControlSafe 安全平臺是致力于列車運行控制和鐵路信號應用、遵循較高安全級別SIL4標準設計的 “Commercial Off-The-Shelf” (COTS) 故障安全系統。該平臺的推出也意味著雅特生科技正式成為具備能力開發真正意義上的COTS SIL4故障安全系統的生產廠商之一。符合 SIL4 認證標準的 ControlSafe 安全平臺既可為鐵路系統集成商和鐵路信號控制應用開發企業在系統認證上節約大量成本,還可有效減少客戶在冗長復雜的認證過程中所面臨的諸多不確定因素。因此,通過采用ControlSafe 安全平臺,客戶能較大限度地降低自身投資風險,而同時還可大幅縮短產品的研發和上市周期。
為了加強系統的正常續航能力,雅特生科技的 ControlSafe 安全平臺以創新的設計提升系統可用性達領先行業水平的 99.9999%。此外,ControlSafe安全平臺在系統軟件和硬件方面分別嚴格遵循 EN 50128 SIL4 和 EN 50129 SIL4 的設計標準,而在可靠性、可用性、可維護性和安全性 (RAMS) 方面則遵循EN 50126 的相關規定。貫穿始終的嚴謹設計賦予了 ControlSafe安全平臺可靠出眾的品質,而使其成為客戶在鐵路信號控制應用上強有力的安全后盾。采用高度靈活和無縫擴展的模塊化設計,ControlSafe 安全平臺兼容的系統資源管理具備在將來進一步擴充整合更多輸入/輸出接口類型的能力,更為重要的是,基于數據同步技術的系統架構將利用現有平臺利用新一代處理器進行性能升級變為可能,也可確保客戶在將來對處理器進行升級時仍能保留相同的輸入/輸出。
他說“在過去的30年中,雅特生科技一直致力于開發高可靠和高可用性的開放式嵌入式計算系統。正是憑借多年積累的寶貴開發經驗,我們成功地開發出全新架構的、性能優異的、面向未來的下一代安全計算平臺。同時,我們深刻理解鐵路行業對產品生命周期的嚴格要求,所以雅特生科技的 ControlSafe 安全平臺將以領先行業的高可靠性為我們的客戶提供長達 15 年的產品壽命以及 25 年的技術支持和維護服務,這將成為客戶投資回報較大化的有力保障。作為鐵路系統集成商和鐵路信號控制應用開發企業的戰略合作伙伴,雅特生科技的終級目標就是幫助客戶專注于其終端應用的開發品質而在競爭激烈的市場中脫穎而出。”
雅特生科技的 ControlSafe 安全平臺是由兩臺完全相同的ControlSafe 計算機(CSC) 組成的冗余系統,每臺 CSC 都具備故障安全功能。兩臺 CSC 之間則由一臺安全繼電器盒(SRB)連接。SRB 負責實時監控平臺內部兩臺CSC的運行健康狀態。在初始狀態下,SRB 會指定其中一臺 CSC 為“主機”,另一臺 CSC為“備機”。當“主機”發生失效時,SRB 能夠實時檢測到故障信號并實施兩臺 CSC 間的狀態切換,即將健康的“備機”指定為“主機”,以確保整個安全系統繼續正常運行。運行在每一臺 CSC 里的核心組件是兩片完全相同的 CPU 模塊。ControlSafe 安全平臺在數據同步模式下的二取二的表決機制便由這兩片 CPU 模塊來執行。作為雅特生科技的戰略合作伙伴,風河公司 (Wind River) 為 ControlSafe 安全平臺提供了航空級別認證的 VxWorks 653 實時操作系統,并在該系統中定制了專門的功能擴展來實現和控制CSC中兩個CPU模塊間的同步運行。
ControlSafe 安全平臺可配置多種類型的輸入/輸出模塊以支持多種通信協議,這些模塊包括控制器局域網 (CAN)、以太網 (Ethernet)、以太網環網 (Ethernet Ring)、通用異步收發器 (UART),以及其他已納入未來產品規劃之中的模塊,例如多功能車輛總線 (MVB)。所有模塊都采用基于飛思卡爾 (Freescale) 處理器和風河公司VxWorks 653 操作系統的相同架構,這種一致性能有效地簡化客戶的軟件開發環境,從而提高開發效率和降低開發成本,還有利于實現高性能、低功耗的運算處理和滿足鐵路行業對超長生命周期的要求。而且所有輸入/輸出模塊都可通過以太網進行數據交換來搭建無縫整合的分布式架構。在此架構下,系統的進一步擴容可以在將來通過加載輸入/輸出擴展盒來完成。所有模塊都支持軟件和固件的遠程在線升級,不會對系統的正常運行造成任何不良影響。
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