时间：2023-03-17 18:09:00
引言：易发表网凭借丰富的文秘实践，为您精心挑选了九篇容错技术论文范例。如需获取更多原创内容，可随时联系我们的客服老师。
当系统内部有故障存在时，通过容错技术消除故障的影响，使系统最终仍能给出正确的结果。按照时间划分，故障可分为以下三种：永久性故障、间歇性故障和偶然性故障。永久故障是永远持续下去直至修复为止的故障。对硬件来说，永久性故障意味着不可逆的物理变异。对软件来说，这类故障也就是一个不可以自动恢复的错误状态。间歇性故障是短暂的，但却是断续的，它既有偶然性，又有不定期的重复性。如一个处于临界状态的电路输出时好时坏，而一个虚焊点就会引起这样的故障。偶然性故障出现是短暂的，且可能是非重复性的。常常由于环境的变换、电源方面的干扰、元器件性能的波动、软件的随机变换、电磁干扰等因素而引起。这样的故障有可能仅出现一次，或很长时间出现一次，但却可能造成数据错误，甚至系统瘫痪。
针对不同故障应采取不同的容错方法。容错技术能自动适时地检测并诊断出系统的故障，然后采取对故障的控制或处理的对策略。按照系统的失效响应阶段，可以把各种容错技术分成三种：故障检查、静态冗余、动态冗余。故障检测并不提供对故障的容忍，而是发生故障时给出一个警告。故障检测广泛应用于微型机和小型机之类的小系统中，其中一些已体现了简单的联机检测机理。严格地说，故障检测不是容错，它尽管检测了故障，但是不能容忍这些故障，不给出故障警告。动态冗余用于纠错码存储器或具有固定配置(即线路器件之间的逻辑连接保持不变)的多数表决冗余计算机之类的系统中。
根据不同情况，一个容错系统可经历以下阶段：(1)故障检测：大多数失效最终导致产生逻辑故障。有许多方法可用来检测逻辑故障，如奇偶校验、一致性校验和协议违章都可以用来检测故障。故障检测技术有两个主要的类别，即脱机检测和联机检测，在脱机检测情况下，进行检测时设备不能进行有用的工作；联机检测提供了实时检测能力，因为联机检测与有用的工作同时执行。联机检测技术包括奇偶校验和冗余校验；(2)故障限制：当故障出现时，希望限制其影响范围。故障限制是把故障效应的传播限制到一个区域内，从而防止污染其他区域；(3)故障屏蔽：故障屏蔽技术把失效效应掩盖了起来，从某种意义上说，是冗余信息战胜了错误信息，多数表决冗余设计就属于故障屏蔽；(4)重试：在许多场合，对一个操作系统的第二次试验可能是成功的，对不引起物理破坏的瞬间故障尤其如此；(5)诊断：对故障检测技术没有提供有关故障位置、性质的信息进行诊断；(6)重组：当检测出一个故障并判明是永久性故障时，重组系统的器件替换失效的器件或把失效的器件与系统的其他部分隔离开来，也可使用冗余系统，确保系统能力不降低；(7)恢复：经检测和重组后，必须消除错误效应。通常，系统会回到故障检测前处理过程的某一点，并从这一点重新开始操作。这种恢复形式通常要后备文件、校验点和应用记录方法；(8)重启动：如果一个错误破坏的信息太多，或者系统没有设计恢复功能，那么恢复就不可能实现。仅当系统未受任何破坏时，才能进行“热”重启，并从故障检测点恢复所有的操作。“热”重启相当于系统需要完全重新加载；(9)修复：即把诊断为故障的器件还原下来，修复也可以是联机进行的或者脱机进行的；(10)重构：对元件进行物理替换之后，把修复的模块重新加入到该系统中去。对联机修复来说，实现重构不中断系统的工作。
随着计算机硬件和网路的快速发展，容错计算机的系统开销逐渐降低，且纠错速度快。而软件方法实现的容错，对硬件不会提过高的要求。同时系统灵活，资源利用比较合理。更正检测、诊断将会采取人工智能的处理途径，以专家系统的各种智能工具来支持故障检测和诊断。利用专家的知识，借助推理机构，迅速而准确地提供诊断结果。系统的动态重构、故障恢复功能及神经元芯片等将被用到容错技术中来，都将在智能化的支持下得以实现。同时对电路内部的自检、自重构研究，可以解决电路本身及子系统的可靠性问题，将会出现容错的VLS1芯片及可直接支持系统容错设计的可容错设计芯片，为系统设计者提供一个具有透明性的容错设计元器件。进入到芯片内部的容错技术的研究将成为容错研究的一大分支。
随着网路时代的到来，对于一个成功的电子商务系统来说，必须响应在线客户的需求并遵守服务的那个协议(SLA)，同时保护客户的隐私及电子商务系统安全正常运营。对于客户要求的响应程度及安全保护措施是一个基于Internet的电子商务系统成功的必要条件，容错服务器就成为网络时代电子商务运营商首要选择。未来的智能化家庭都将拥有一个家庭数据中心，可提供全天候的服务，包括家庭安全、防盗和防煤气泄漏以及各种家用电器的控制，这个家庭数据中心也只有采用容错计算机才能担当。今后容错技术将同时在软件和硬件上得到发展，将会出现初级的容错软件的设计方法，应用软件方面的容错设计将会产生一些实用的工具，同时产生一个通用操作系统和硬件相结合的容错方法，走软硬结合的道路。系统容错设计将在分布式系统、CSCW等方面出现新的容错设计方法。
[摘要]随着计算机技术的发展，容错技术和容错计算机将成为新的研究发展方向。本文介绍了容错技术的基本原理及内容，介绍了容错系统的经历阶段和实现容错功能的关键技术，总结了计算机容错技术的现阶段的应用情况。
[关键词]容错技术可靠性容错功能
参考文献：
[1]胡谋.计算机容错技术[M].北京：中国铁道出版社.
[2]杨孝宗.容错计算技术的提出和发展[J].电子和信息化.
参考文献的写作是帮助读者更好的研读这篇文章，可以知道作者在论文的撰写过程当中查阅了哪些学术文献资料，关注学术参考网，可以查看更多优秀的论文参考文献。下面是小编采编收集的关于信息技术论文参考文献，欢迎大家阅读借鉴。
信息技术论文参考文献：
[1]肖勇.面向航天的多源信息流系统综合诊断与容错研究[D].东华大学2010
[2]姚克明.火星无人机控制与自主导航关键技术研究[D].南京航空航天大学2011
[3]闫鑫.基于滑模的航天器执行机构故障诊断与容错控制研究[D].哈尔滨工程大学2012
[4]高春岩.基于模型的执行器故障诊断及其在卫星姿控系统中的应用[D].哈尔滨工业大学2013
[5]栾茹，傅德平.24kV蒸发冷却汽轮发电机定子绝缘结构的可行性研究[J].中国电机工程学报.2005(11)
[6]胡国，李朝晖，杨兴斌，曾洪涛.葛洲坝电厂19F机组励磁系统状态监测与诊断[J].水电自动化与大坝监测.2005(02)
[7]程养春，李成榕，王伟.发电机局部放电脉冲沿定子绕组传播规律的研究[J].电网技术.2005(08)
[8]张筱磊.基于概率模型的故障诊断及在航天器中的应用[D].哈尔滨工业大学2013
[9]李朝晖，杨贤，毕亚雄.水电机组数字化及其工程应用[J].电力系统自动化.2008(23)
[10]程养春，李成榕，王伟，林耀洲.发电机定子局部放电检测中励磁干扰耦合规律的研究[J].电网技术.2005(03)
信息技术论文参考文献：
[1]杨贤.面向智能水电站的远程监测与分析系统[D].华中科技大学2012
[2]谢国财.基于团队智能的水电机组集成监测方法研究与实践[D].华中科技大学2012
[3]管宇.卫星姿态控制系统的故障诊断与容错方法研究[D].哈尔滨工业大学2012
[4]金洋.基于传递系统模型的在轨卫星故障诊断方法研究[D].哈尔滨工业大学2013
[5]胡雷.面向飞行器健康管理的新异类检测方法研究[D].国防科学技术大学2010
[6]宋其江.基于有向图模型的故障诊断方法研究及其在航天中的应用[D].哈尔滨工业大学2010
[7]梁伟光.基于证据理论的在轨航天器故障诊断方法研究[D].中国科学技术大学2011
信息技术论文参考文献：
[1]肖志怀.水利枢纽闸门维护自动化-故障诊断技术研究[D].华中科技大学2004
[2]郭江.电厂维护中基于虚拟现实及智能的人机融合技术[D].华中科技大学2004
[3]陈燚涛.水轮机调速系统优化维护理论与实践[D].华中科技大学2005
[4](美)戴维斯(Davis，B.)，编.项目经理应该知道的97件事[M].人民邮电出版社，2011
[5]何声武[着].随机过程引论[M].高等教育出版社，1999
[6]刘明军.变压器局放超高频监测与基于知识的分析方法研究[D].华中科技大学2011
[7]徐永.大型水轮发电机组轴系动力学建模与仿真分析[D].华中科技大学2012
[8]杨贤.面向智能水电站的远程监测与分析系统[D].华中科技大学2012
[9]艾远高.基于虚拟现实的水电机组状态监测分析方法研究[D].华中科技大学2012
[10]邓友汉.双馈风力发电机最大风能捕捉及低电压运行技术研究[D].武汉大学2014
[11]许波峰.基于涡尾迹方法的风力机气动特性研究[D].南京航空航天大学2013
[12]谢国财.基于团队智能的水电机组集成监测方法研究与实践[D].华中科技大学2012
[13]孙鲜明.复杂工况下风力发电机组关键部件故障分析与诊断研究[D].沈阳工业大学2014
[14]艾友忠.葛洲坝电厂最优维护方法研究与实践[D].华中科技大学2007
[15]万元.大型发电机局部放电在线监测与分析方法研究[D].华中科技大学2009
Electronics System Design
Techniques for Safety
Critical Applications
2009
Hardback
ISBN 9781402089787
Sterpone著
随着社会的发展和科技的进步,信息技术已经深入千家万户,人们周围充斥着各种电子设备。电子设备的误操作或故障时有发生,有时这些会造成对人员的伤害或者环境的破坏,为了避免这些,人们提出了安全性苛求系统的概念。这种系统是指通过各种设计和制造手段保证在其使用寿命范围内,运行过程中不出现任何对使用者和环境造成伤害的错误。本书便是针对这个问题编写的。
本书共分8章。1.介绍了可用于发射环境下的FPGA设计技术,主要包括硬件结构设计的可重构设计技术和冗余技术,还介绍了基于sram的FPGA的软件结构及FPGA线路结构;2.首先介绍了辐射效应包括单粒子反转和单粒子门锁。基于单粒子反转的FPGA内存优化,对SEUS的仿真分析和硬件分析,分析了三重冗余结构及容错系统的约束条件;3.纠错效率分析算法。首先介绍了静态分析算法,然后介绍了该算法的基本原则,并分别介绍了用于SEU分析和MCU静态分析的新算法;4.介绍了一种新的高可靠性的应用于S-RAM FPGA 的算法,该算法从定位和运行两个方面进行了优化,减小了程序出错的可能性,提高了运行可靠性;5.首先介绍了具有容错功能的基于SRAM的FPGA系统设计的新流程,然后介绍了容错线路的设计优化方法,最后进行了实验,验证了新设计的优越性;6.基于FPGA内部降压机制的系统优化,介绍了一种可以用于SRAM-FPGA的减压系统,他不需要外部任何器件,可以完成高效率的减压,该系统在Xilinx SRAM FPGA上实验验后结果良好;7.介绍了一种用于DNA生物芯片的新型硬件结构,它采用双核硬件结构,实现了不同单元的多指令操作,并在一种FPGA系统上采用这种结构制备了DNA芯片,显示出这种优化结构的强大能力;8.首先介绍了RCF器件,然后介绍了ReCoM结构,最后实验显示新型的ReCoM结构性能更为优越。
本书的作者Luca Sterpone目前任教于都灵理工大学(意大利),研究方向为数字系统设计和计算机结构。他2003年毕业于都灵理工大学,获得工程学士学位,之后在该校读博士学位,并于2006年毕业,论文研究方向为“电子系统设计技术的安全关键技术应用”,获得了2007年度欧洲优秀论文奖。
本书内容新颖,针对性强,适合电子工程师、硬件工程师以及计算机专业、电子专业的学生阅读。
刘军涛,博士生
(中国科学院电子学研究所)
一、基于微信公众号创业的优点
高达6亿用户群体的微信平台，对传统营销行业带来颠覆性的影响。相比其他宣传渠道，微信公众号创业具有以下优势。（1）传播有效性高。不同于博客、微博等社交平台，微信是从熟人朋友中发展起来的社交平台，其最初的传播模式是一种熟人传播。这样一种基于信任的小众传播发展起来的用户群，具有极高的信赖度和有效性，是传统媒介无法做到的。2016年，微信进入20时代，微信社交关系从熟人社交逐渐演变为半熟人社交，通过微信这一平成“六度人脉”销售网络的建设不再是天方夜谭，而是实实在在每天都在发生的事实。［1］一对多的公众号传播模式，直接将消息推送到手机，达到率和被观看率几乎是100％。（2）便捷的商家用户沟通渠道。微信公众号的推送与用户留言这一功能，让商家可以随时随地提供信息和服务，根据用户需求调整销售模式。微信公众号的推出开放了微信对外接口，实现了第三方平台的接入，让微信公众号营运者可以根据需要设置实现了微信会员卡、微信商城、微信团购等营销功能。同时商家可以通过大数据分析，了解用户活跃度、用户消费特点，调整销售策略，贴近用户需求。［2］（3）成本低门槛容错率高。微信创业最大的特点在于其“草根性”。申请微信公众号手续非常简单———有效身份证件与一个未绑定微信的电子邮箱，任何怀揣创业梦想的人都能在这一平台上开设自己的公众号。早期公众号的运营，几乎不需要创业者的资金成本，这样几乎“无门槛”的准入形式和低成本的运营模式，容错率极高，非常适合早期创业的大学生团队。
二、基于微信公众号的大学生创业实践探索
（1）做好公众平台的精准定位。大学生微信公众号创业，首先做好平台的精准定位。公众号是准备面向本校“精耕细”做好推广工作，还是面向整个大学生群体实施“广撒网”策略，都值得创业者认真思量。公众号的名称和头像要符合自己的微信定位，能够直接体现定位，简介一定要清晰明了，同时能够吸引粉丝关注。公众号的推送内容一定要突出自己的优势，才能在众多的公众号推送中脱颖而出。（2）公众号服务内容贴近大学生生活。丰富多彩的咨询、实用便捷的服务是吸引大学生关注的最好方法。大学生创业公众号若能抓住学生的需求提供服务，将极大提高创业成功率。大学生创业者可以立足在校生群体需求，通过便捷的网络服务，提供订餐、购物、查询等功能，满足用户群体需求。最常见的大学生微信平台服务功能有：校内便捷服务（校内失物招领、课表查询、校内通知等）、公交线路查询等服务。［3］以笔者所在高校为例，五个大三学生敏锐抓住学校毕业生论文修改苦不堪言，毕业生论文打印供不应求的市场需求，创建毕业生论文服务公众号，面向本校毕业生提供论文格式修改工作和论文打印工作，因其紧贴学生需求、价格低廉、送货上门等服务，通过微信裂变式传播，让这小小的创业团队在2017年毕业季挣到创业的第一桶金。（3）做好线上线下推广工作。首先做好线上推广工作。除了利用朋友圈熟人链接推广外，还可以通过学校相关网站、贴吧、论坛等发帖推广，班级QQ群也是一个很好的推广方式。除了线上推广工作外，线下活动推广的效果也不可小觑。例如与校园社团合作，帮忙校内社团招募通知、社团勤工助学宣传、社团活动推广等，做到社团推广与公众号推广双赢。线下推广活动还可以考虑通过有奖活动的方式，例如扫码抽水果，关注就送棒棒糖等方式，促使学生参与活动提高公众号的粉丝数。（4）微信平台与等级培训挂钩。大学生对各类技术等级证书培训的需求也是一个巨大的市场。大学生创业团队若能与校外优质培训机构合作，为学生提供实用的培训考试攻略，为培训机构提供广告推广业务，将是一条营销新途径。
三、结语
大学生对微信的使用度与依赖度极大，大学生微信公众号创业具有天然的受众优势，加之微信公众号创业起点低，商家用户互动较好，利用熟人和半熟人社交圈传播的有效度较高等特点，做好大学生微信公众号创业，推动大学生创业工作，具有重要意义。
作者:缪经纬 张永 单位:无锡科技职业学院
参考文献：
［1］石明翰．基于校园微信公众平台的大学生创业实践［J］．科教导刊，2015（10）：170－171．
【关键词】冗余容错设计 故障率 静态冗余系统
0前言
硬件是计算机的基础，硬件容错技术主要是利用多份硬件来实现的，即是利用冗余来实现容错。并且硬件冗余的级别越低，故障率降低的效果越好，但增加了故障检测和电路设计的困难。在实际应用中，最常见的有静态冗余、动态冗余和混合冗余等模式。
1计算机控制系统的硬件冗余容错设计
1.1电路级冗余设计
1. 2静态冗余系统
静态冗余是指冗余结构相对固定，不随发生故障的情况变化而变化的一种冗余形式。静态硬件冗余的工作形式是将发生的故障加以隐蔽，来达到防止故障造成差错的目的。静态冗余的原理就是通过表决的形式来决定掩蔽发生的故障。静态冗余模块是系统运行时必要的组成部分，模块在工作时全部参与运行，即多个模块执行相同的功能，表决器通过多数一致原则输出分析结果以达到隐蔽故障的目的。静态硬件冗余的形式通常是三模冗余。即三个相同的模块接收共同相同的输入并将产生各自的结果，送至表决器。表决器的输出则取决于模块输入结果。即如果有一个模块故障，另两个模块正常，则正常模块的输出可将故障模块的输出屏蔽，以达到防止故障造成差错的目的。
1.3动态冗余系统
动态硬件冗余系统是由若干相同模块共同组成的，以故障检测及系统恢复等方式来达到容错的一种硬件冗余系统。动态硬件冗余系统的特点是系统的冗余结构是随故障情况的变化而发生变化，并且动态硬件冗余系统在规定时间内进行模块重组并恢复正常运行；因此动态硬件冗余系统是允许故障产生差错，但避免差错产生失效。
动态硬件冗余有备份替换和双机比较两种主要工作方式。
1.4混合冗余系统
混合冗余系统的实质就是将静态冗余系统和动态冗余系统结合起来。通常，混合冗余系统由静态冗余的TMR核心模块、备份模块、表决机构等组成，并由切换机构确保静态冗余的TMR核心的完整性，即当TMR核心模块中有一个发生故障，立即以无故障的备份模块取代。
2.计算机控制系统的硬件冗余容错设计分析
在电路级冗余设计中，从上面的结果可以看出，当开路故障率比短路故障率小时，以先串后并结构为好，反之以先并后串结构为好。
静态静态冗余系统中，以三模冗余系统与单模系统可靠度的关系为例。三模表决系统的平均无故障时间是单模系统的5/6，那么，我们把两者的可靠性曲线一起绘于图1。由图可见，当Rt>0.5时，三模系统的可靠度高于单模系统，当R（t）
动态冗余系统由于系统恢复使用某种重组技术，，系统的冗余结构将随故障情况发生的变化而变化，因此这种技术不防止故障产生差错，但防止差错产生失效。
在混合冗余系统中，当不一致检测器检测TMR模块中有一个模块的输出结果与表决机构的输出结果不一致时，则系统将该模块切换，并用备份模块予以替换。只要有多数模块输出正确，则表决机构的输出就是正确的。备用模块是TMR模块输出结果不一致时替换TMR模块，直至备用模块全部用完，所以备份模块的数量的越多，混合冗余系统的可靠性也就越高。由上可知，混合冗余系统利用其自身结构有效地使计算机系统运行的可靠性提高，并延长了其无故障运行时间。
3总结
根据上述分析可知，在电路级冗余容错设计中，应根据其短路故障概率及开路故障概率来判断其容错设计型式。静态冗余系统中，只有当单模系统的可靠性比较高时，所构成的多模表决系统才能有比单模系统更高的可靠度。动态冗余系统则需注意其适用范围。混合冗余系统则有较高的无故障运行时间。
参考文献：
关键词：蓄电池 车辆工程 车辆工程
蓄电池是电动汽车中的关键部件，其性能的好坏直接影响车辆的动力特性和续驶里程。因此，分析研究蓄电池的充放电特性对于提高电动汽车性能具有重要意义。可供电动汽车使用的蓄电池有多种，具有不同的充放电特性。通常我们关心的特性主要有：充电时间、充电模式、充电电流、充电电压、充电温升、不同放电电流下的放电时间、放电温升、循环次数等。
1、国内外通常采用的蓄电池充电装置模式
1.1自耦变压器模式：该充电装置不具备恒流功能，充电电流随电网电压变化，必须人工不断调整才能进行充电作业。该充电装置质量不易保证，处于淘汰状态。
1.2可控硅整流型充电模式：该充电装置采用可控硅的导通角进行电流调整和稳定，实现恒流充电。但在实际应用中，出现输出电流的脉动成分较大，易使蓄电池电解液发热而蒸发。
1.3功率晶体管模式：该充电装置采用大功率晶体管作为恒流器件，通过调整功率晶体管C-E极压降来稳定输出电流，输出的电流波形较好，对电网的干扰小。对于放电装置，大多还采用相控式有源逆变蓄电池放电装置或电阻放电装置。
2、电动汽车蓄电池及充放电方案的设计
2.1 铅酸蓄电池的参数分析
1）电池容量与放电率的关系：蓄电池的容量是指它的蓄电能力。它是以充足了电的蓄电池，放电至规定的终止电压的电量。标准YD／T799-2002规定2V、6V、12V密封蓄电池的额定容量均为标准温度下（25℃）10小时放电率（I=0.1C10A）的容量。该标准明确指出6V、12V蓄电池的容量以lOh放电率为基准。
2）放电率与容量的关系：蓄电池放出的容量随放电电流的增大而减少。高放电过程是极板表面的有效物质发生强制性的变化，生成的硫酸铅很容易堵塞极板上的小孔，极板深层的有效物质就没有参加化学反应。这样蓄电池的内阻增大，电压下降就快，使电池不能放出全部的容量。
3）温度与容量的关系：
环境温度对电池的容量影响较大，随着环境温度的降低容量减小。环境温度变化1℃时的电池容量变化称为容量的温度系数。根据国家标准，如环境温度不是25"C，则需将实测容量按以下公式换算成25。C基准温度时的实际容量Ce，其值应符合标准。
4）放电率与终止电压的关系：蓄电池放电时电压不能低于终止电压，否则会损害电池寿命。
3、系统功能及特点
3.1集充放电试验于一体。由于电动汽车蓄电池采用二次电池，在应用中用户需要频繁充电以补充能量，所以，将充放电试验集于～体，可以在室内方便地了解电池的实际性能。用户在使用电动汽车时，需要比较频繁地行驶（放电）和住车（充电）。因此，试验台必须同时具有充电和放电功能，才能逼真地模拟电池的实际工况。我们的系统集充电和放电于一体，从而可以在实验室环境下更有效地进行蓄电池性能试验与分析。
3.2具有高、低压两套试验系统
因为电动汽车采用电池组供电，电压比较高（通常大于200V），所以，设计系统不但具有低压（单节电池）试验功能，还有高压充电功能。
3.3具有智能充放电功能
系统不但能够根据不同电池的特性，按事先编制好的方案进行充放电试验，还可以根据实验过程中电池的具体状态随时调整实验方案。
4、系统容错方案设计
考虑到在以后实际充电、放电操作中可能会出现种种不可预知的突发故障，一旦系统因硬件故障或操作不当，造成人员的伤亡和设备的损毁。为了避免这一现象的发生，在设计时充分考虑系统的特点，通过软硬件相结合的办法，提出了一套经济、实用的容错方案。
4.1硬件故障容错
1）工控机故障的容错：工控机故障主要是软件系统的突然崩溃和病毒的感染；因此，工控机的接口均在实验柜的内部，并用锁锁上，这样就可以杜绝一些病毒的入侵的可能。另外，系统装载正版杀毒软件，并及时更新。如果，由于病毒或其它什么原因系统软件在运行过程中产生崩溃，我们在硬件电路中设置了“急停”按钮，可以手动关断系统，终止设备运行。
2）单片机故障的容错：单片机是用来产生PiN信号以控制放电电流大小的，当单片机程序产生“跑飞"时，可以利用看门狗自动复位。
3）电子器件故障的容错
在硬件电路上设置了速熔器，这样可以在意外信号、误动作的情况下，迅速断开设备的连接，从而对电子器件起到一定的保护作用。在IGBT等主要功能器件上设计了保护电路，可以起到有效地保护IGBT的作用。
4.2 操作错误容错
为了避免因操作错误而可能对系统的安全运行造成的严重影响，在系统设计时对可能因操作而引起的错误也采取了相应的容错措施。系统在设计时，考虑到操作人员可能会进行误操作，因此，在关键的充放电动作开始的同时，同时关闭了可能的任何与控制有关的操作，使之无法操作，直至充电或者放电过程结束。保留了“使用帮助的按钮，以备操作人员随时查阅有关操作规程等。
5、结论
本论文的蓄电池性能研究，对维护蓄电池及提高电动汽车的续航里程的研究有重要意义，依靠现场实践经验结果作为判据，在目前阶段的功能可以较好确认蓄电池的性能，提供蓄电池的运行状况的准确数据，为蓄电池组的正确使用和维护提供了科学依据。本论文对以后其它的电池性能分析具有一定的参考价值。要深入研究整个电池性能问题，里面所涉及的工作量和研究内容是相当丰富的。由于作者的研究时间和研究水平的限制，会有许多考虑不到的地方。这项研究需要更多的人来参与和完善，希望以后的研究者可以结合实际多做些这方面的工作。
参考文献：
[1]何文海.电动自行车用VRLA电池及四大件浅谈[J].蓄电池，2005，（4）2-4
[2]张卫钢.纯电动实验车及其相关技术研究[D].西安：长安大学．2005
[3]徐曼珍.新型蓄电池原理与应用[M].人民邮电出版社，2003
关键词：LNG ESD 保护方案
一、概述
LNG（Liquefied Natural Gas），即液化天然气的英文缩写。天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。LNG是一种清洁、高效的能源。由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全，而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展，因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。迄今为止，在天然气液化领域中成熟的液化工艺主要有以下三种：阶式制冷循环工艺、混合制冷循环工艺和膨胀机制冷循环工艺。本装置采用带预冷的氮膨胀制冷天然气液化流程，包括原料气预处理、脱碳、脱硫脱汞、脱水、冷箱、制冷压缩机、氮压机、预冷系统、制氮系统、导热油炉等工艺单元。
本论文主要针对ESD技术在LNG装置中的应用做简单的论述。
二、ESD技术的简介
ESD紧急停车系统是对石油化工中的生产装置可能发生的危险或不采取措施将继续恶化的状态进行响应和保护，使生产装置进入一个预定义的安全停车工况，从而使危险降低到可以接受的最低程度，以保证人员、设备、生产和装置或工厂周边社区的安全。当生产装置出现异常情况时，安全联锁装置能继续运行，但自动转入另一种运行模式。
三、ESD技术在本装置中的应用
在装置发生紧急状况时ESD 紧急停车系统开启，用于隔离和关断LNG或其它设备，并关闭那些如果继续运行可能维持或增加灾情、危险性的设备。以确保装置的人员安全、设备安全、环境安全，ESD系统的安全性和整体性符合以下原则：
单个组件故障不给整个系统造成损失。
单个组件故障不给整个系统造成直接风险或系统跳闸。
单个组件故障不造成整个系统完全瘫痪。
LNG装置属易燃易爆、高危险、连续生产的重要化工装置，必须配置先进的、高可靠的设备，ESD 系统采用冗余容错自诊断技术，整个系统及部件是故障安全型，ESD系统采用先进的、可靠的软件及硬件，保证工厂及装置有效、可靠的运行，防止发生人员伤害、环境污染以及经济损失，ESD系统符合IEC61508 SIL3、DIN V19250 TUV AK6 标准，ESD 系统及各类卡件、系统软件的安全等级取得IEC61508 SIL3或TUV AK6 级认证，ESD 系统控制器（CPU）、I/O设备和网络通讯部件应为二重冗余、容错或三重冗余结构。
本装置中LNG工厂紧急停车系统（以下简称ESD）的设计和制造遵循了IEC61508/61511，设计上采用西门子PLC完成对全装置的紧急停车安全联锁。控制器采用三重化（TMR）及以上技术进行冗余配置，不得采用备用形式，制造商应采用主流系统，不得采用扩展性能差的小系统。ESD系统设计满足SIL3的安全等级要求，并有TUV认证。某一冗余部件或冗余套件失效的情况，或者在单CPU运行的情况下，仍能满足SIL3的安全等级要求，并有TUV认证。采用TUV认证的冗余和容错的通讯系统，控制器与I/O卡件之间通讯1：1冗余。I/O卡件满足SIL3安全级别且1：1冗余，I/O卡件带电磁隔离或光电隔离且通道间相互隔离，所有I/O卡件均能带电插拔，而不影响系统的正常运行。本项目中控制单元与I/O卡件安装在同一机柜内，电缆从机柜下部引入，经柜内电缆槽板敷设。ESD系统设置了冗余的RS485 MODBUS通讯接口。本系统有顺序事件记录功能和过程历史报告，报警及停机事件的记录有毫秒级的时间标记，并按事件发生时间记录。本系统接受2路UPS电源供电。系统遵循故障安全型设计原则，在出现停电等严重事故时，能够保证生产设备和过程的安全。
四、ESD系统在本装置中的主要联锁保护方案
1.LNG 装置天然气门站入口切断阀、LNG 装置入口切断阀联锁切断，用于切断门站及LNG 装置原料气。
2.LNG 储罐入口及出口阀联锁切断，LNG 储罐出口装车泵联锁停泵。
3.BOG 压缩机安全联锁停机。
4.空压机、空气预冷机组安全联锁停机。
5.冷箱出口阀联锁切断。
6.原料气压缩机安全联锁停机。
触发以上联锁及停车的条件有以下几点：
①LNG 储罐液位高高报警。
②人工确认工厂有火警发生或发生火灾。
③人工确认工厂有可燃气体大量泄漏 （一般性可燃气体检测器检测的气体泄漏经报警工作站报警，采取人工措施处理）。
④原料气压缩机同时停机。
⑤循环氮气压缩机同时停机。
本项目共设置1面ESD机柜，1个工程师站（操作站），通过冗余的通讯方式接在各控制器的通讯接口上，用于控制器的组态、除错、修改、测试、软件装载及维护等。工程师站（操作站）具备打印组态数据和图形的能力，具有顺序事件记录功能。配置一个辅助操作台，设置报警灯屏及相应的操作开关和按钮。
五、结论
以上内容是我对采用带预冷氮膨胀制冷液化流程的LNG工厂的紧急停车系统ESD的设计方案，希望能为进行相关设计的工程人员以及设计方案提供有益的帮助。
参考文献
[论文摘要]随着计算机技术的发展，使存储数据的技术手段也发生很大变化。存储信息并且防止信息丢失就成为了一个首要问题。利用RAID技术可以把数据分布到多个硬盘上，从而取得更好的稳定性和性能。
一、引言
随着计算机技术的快速发展和计算机应用的不断深入，计算机已经逐渐介入了我们的生活的方方面面,同时各个方面对计算机技术提出了更高的要求，为了适应人们的需要，计算机技术不断的在各个方面变革着。Internet的普及更加剧了信息的几何化增长，于是存储信息并且防止信息丢失就成为了一个首要问题。当然用于存储信息数据的设备就是关键了：比如对于一个大型的网站来说，因为存储设备的故障导致网站的片刻的瘫痪，也可能带来巨大的损失。那么，如何解决这一问题呢？很显然单靠用多个硬盘简单的备份不能从根本上解决问题。这时一种叫做独立冗余磁盘阵列（RAID）的技术就应运而生了,这种技术可以把数据分布到多个硬盘上，从而取得更好的稳定性和性能。
二、RAID技术
（一）RAID技术简介。RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列，在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势，可以提升硬盘速度，增大容量,提供容错功能够确保数据安全性，易于管理的优点，在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作，不会受到损坏硬盘的影响。
数据冗余的功能可以保证用户数据一旦发生损坏，就可利用冗余信息使损坏数据得以恢复，从而保障了用户数据的安全性。在用户看起来，组成的磁盘组就像是一个硬盘，用户可以对它进行分区，格式化等等。总之，对磁盘阵列的操作与单个硬盘一模一样。不同的是，磁盘阵列的存储性能要比单个硬盘高很多，而且可以提供数据冗余。
（二）RAID的几种模式。RAID的级别从RAID概念的提出到现在，已经发展了多个级别，有明确标准级别分别是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四个级别。其他还有6、7、10、30、50等。
1．RAID0。RAID0又称为Stripe或Striping，即DataStripping数据分条技术，它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID0是由多个硬盘并发协同工作完成数据的读写，数据被均匀分布在各个硬盘上，一般情况下，使用的硬盘越多，读写的速度越快。RAID0的特点是读写速度快，并且价格便宜；缺点是安全性相对较差，因为在RAID0中的一个硬盘出现故障时，整个阵列的数据将会丢失。RAID0是最快和最有效的磁盘阵列类型，但没有容错功能。因此，RAID0不能应用于数据安全性要求高的场合。
2．RAID1。RAID1称为磁盘镜像。原理是在两个硬盘之间建立完全的镜像，即所有数据会被同时存放到两个物理硬盘上，当一个磁盘出故障时，仍可从另一个硬盘中读取数据，因此安全性得到保障。但系统的成本大大提高，因为系统的实际有效硬盘空间仅为所有硬盘空间的一半。
3．RAID3。RAID3是把数据分成多个“块”，按照一定的容错算法，存放在N+1个硬盘上，实际数据占用的有效空间为N个硬盘的空间总和，而第N+1个硬盘上存储的数据是校验容错信息，当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故障时，从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据，这样，仅使用这N个硬盘也可以带伤继续工作（如采集和回放素材），当更换一个新硬盘后，系统可以重新恢复完整的校验容错信息。由于在一个硬盘阵列中，多于一个硬盘同时出现故障率的几率很小，所以一般情况下，使用RAID3，安全性是可以得到保障的。与RAID0相比，RAID3在读写速度方面相对较慢。
4．RAID4。RAID4即带奇偶校验码的独立磁盘结构，RAID4和RAID3很像，它对数据的访问是按数据块进行的，也就是按磁盘进行的，每次是一个盘，RAID4的特点和RAID3也挺象，不过在失败恢复时，它的难度可要比RAID3大得多了，控制器的设计难度也要大许多，而且访问数据的效率不怎么好。5．RAID5。RAID5把校验块分散到所有的数据盘中。RAID5使用了一种特殊的算法，可以计算出任何一个带区校验块的存放位置。这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡，从而消除了产生瓶颈的可能。RAID5的读出效率很高，写入效率一般，块式的集体访问效率不错。RAID5提高了系统可靠性，但对数据传输的并行性解决不好，而且控制器的设计也相当困难。
6．RAID6。RAID6即带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构，它是对RAID5的扩展，主要是用于要求数据绝对不能出错的场合，使用了二种奇偶校验值，所以需要N+2个磁盘，同时对控制器的设计变得十分复杂，写入速度也不好，用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多，造成了不必须的负载，很少人用。
7．RAID7。RAID7即优化的高速数据传送磁盘结构，它所有的I/O传送均是同步进行的，可以分别控制，这样提高了系统的并行性和系统访问数据的速度；每个磁盘都带有高速缓冲存储器，实时操作系统可以使用任何实时操作芯片，达到不同实时系统的需要。允许使用SNMP协议进行管理和监视，可以对校验区指定独立的传送信道以提高效率。可以连接多台主机，当多用户访问系统时，访问时间几乎接近于0。但如果系统断电，在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失，因此需要和UPS一起工作，RAID7系统成本很高。
8．RAID10。RAID10即高可靠性与高效磁盘结构它是一个带区结构加一个镜象结构，可以达到既高效又高速的目的。这种新结构的价格高，可扩充性不好。
9．RAID53。RAID7即高效数据传送磁盘结构，是RAID3和带区结构的统一，因此它速度比较快，也有容错功能。但价格十分高，不易于实现。
三、RAID级别的的选择
使用的容错算法和分块大小决定RAID使用的应用场合，在通常情况下，RAID3比较适合大文件类型且安全性要求较高的应用，如视频编辑、硬盘播出机、大型数据库等；而RAID5适合较小文件的应用，如文字、图片、小型数据库等。RAID级别的选择有三个主要因素：可用性（数据冗余）、性能和成本。
四、RAID技术的实现方法
RAID实现有两种方法，一种是用专门的控制新片来完成，控制芯片可以做成RAID卡的形式，也可以集成在主板上。另一种方法是用软件的方法来实现，比如WIN2000就含有软件RAID的功能。
总之,冗余磁盘阵列RAID技术，能够将有效数据和校验数据均匀分布在多个硬盘中并加入校验数据，当有硬盘损坏时，通过校验数据恢复损坏硬盘申的数据。在恢复过程中，不影响系统的服务。同时，RAID系统可以大幅度提高磁盘数据1/0(input/outpu志；输入输出)的性能。通过配置并使用RAID系统，可以最大限度地减少由于硬件损坏造成的系统故障和数据丢失。
参考文献：
[1]基于网络RAID结构的IP存储广域网性能研究/崔宝江著。
论文摘要:近年来,随着铁路事业的跨越式发展,对机车信号设备显示的准确性和工作的可靠性提出了更高的要求,机车信号正朝着主体化的方向发展。但是,由于机车信号的工作环境是十分恶劣的,机车信号的应该更多地考虑容错技术。
1概述
随着既有线提速和高速铁路和客运专线的建设,列车运行速度越来越高,对机车信号的要求也越来越高,机车信号的地位也不断提高。铁路新《技规》明确规定:“作为行车凭证的机车信号为主体机车信号,是由车载信号和地面信号设备共同构成的系统,必须符合故障导向安全原则,车载设备应具有运行数据记录的功能;地面信号设备应能提供正确信息。”主体化机车信号就是能够满足主体机车信号要求的机车信号系统。主体机车信号将彻底改变以往机车信号只能作为辅助信号,简单地复示地面信号机显示的地位。
2主体机车信号的组成与功能
主体化机车信号是一个系统工程,是由车载设备(机车信号)和传输通道(轨道电路)构成的一个完整的系统。传输通道(轨道电路)保证传递信息的准确性、连续性、唯一性;保证传递功率的可靠性,为接收设备创造良好的接收环境。车载保证译码的正确性,在恶劣环境下工作的高可靠性,各种信息的记录分析功能,以及故障导向安全的性能。
3主体机车信号安全冗余系统
原先的机车信号一般是作为行车的辅助信号使用的。随着我国铁路的跨越式发展,列车运行速度的提高,机车信号已经不再作为简单的辅助信号,而逐渐发展成为控指挥列车运行的主体信号。但是由于机车信号的工作环境十分恶劣,为了保证机车信号的安全性、可靠性,我国目前使用主体机车信号系统应用了多项容错冗余技术。
3.1双套主机板热备冗余结构
为了保证系统工作的安全性、可靠性,机车信号的主机板采用了双套热备工作方式的冗余结构。
3.2DSP二取二容错安全结构
每一个仲裁微处理器对两路译码输出结果按照仲裁原则进行码型判决,两路仲裁微处理器通过串口对各自仲裁的结果进行比较,当结果一致时,控制输出。如输出结果确实不一致,则禁止输出,并立即退出工作状态。此时认定这一块主机板发生故障,主机切换到热备板工作输出。
3.3具有自检测功能的双套传感器
机车信号线圈安装在机车的走行部位,受损坏的几率很高,所以对传感器的冗余设计十分必要。
每只传感器都有2套主绕组和1套副绕组(检测线圈)。左、右两端I线圈串联使用,作为I路隔离放大的输入;左、右两端II线圈串联使用,作为II路隔离放大的输入。左,右两端III线圈串联作为自检测信号互感线圈。在主机运行过程中,控制CPU不间断的发出自检测信号,通过传感器本身的磁棒感应到2套主绕组,每套主绕组均接收轨道电路信号和自检测信号,各自与主机的DSP子系统构成独立的数据分析系统。
两套主CPU板在解码时首先从叠加的信号中分离出自检测信号和轨道电路信号,当检测到正确的自检测信号时,表明I、II路线圈工作正常,分析CPU板使用I路轨道电路信号作为输入。一旦I路自检测信号不存在,说明该路线圈故障,分析CPU板即实施不间断热切换,选择II路的轨道电路信号作为输入,同时给出故障信息,以备查询、修复。
如果由于自检测线圈自身的故障或自检测信号因故未发送出,那么3个分析CPU板在未检测到自检测信号的情况下,对各自A/D转换器的两个通道的采样信号进行分析判别,如果两路信号都满足要求,任选其中一路作为输入信号;若其中一路因故障无信号输入或信号特性不满足要求,则分析CPU会选择特性好的进行运算分析,从而确保了系统的可靠性与安全性。
4结束语
主体化机车信号系统还应用了一些其他的新技术,如多种的总线技术、新型显示器、新型电源等。正是由于这些新技术的应用,实现了具有高可靠性和高安全性的主体化机车信号,才使得机车信号成为主体化信号成为了可能。
参考文献:
[1]傅彧,王小明,徐晔,等.微计算机信息.DSP在机车信号处理中的应用.2005.
[2]文小伟.中国西部科技.高速铁路实现机车信号主体化的解决方案.2005.
