基于5G的矿区无人驾驶运输中的表决逻辑分析

"功能安全, 二取一带诊断表决逻辑1oo2D, 1oo1D, 1oo2, 共因失效因子β" 在功能安全领域，表决逻辑是确保系统安全运行的重要手段。本资源主要介绍了三种表决逻辑：1oo1D、1oo2和1oo2D，它们都是为了提升系统的可靠性和安全性。 1oo1D诊断表决逻辑由一个普通通道和一个诊断通道组成。这种结构能够通过诊断通道检测到危险失效率（λDU），从而提高系统的可靠性，并能及时报警，便于维修故障元件，确保整体安全。1oo1D的可靠性框图显示了系统的失效模式，其要求的时平均失效率可以通过简化计算公式来评估。 1oo2表决逻辑则由两个并联的通道构成，任何一路通道都能处理安全功能。考虑到共同原因失效（共因失效因子β），引入了共因失效的影响。在1oo2结构中，如果两通道采用相同结构且非共因失效相对较小，系统会通过冗余结构抵御危险失效，但可用性较差，因为一个单元的故障可能会被另一个单元检测到，从而使系统进入安全状态。 1oo2D诊断表决逻辑是1oo2结构与1oo1D的结合，拥有两个诊断电路通道。每个诊断电路不仅受自身单元控制，也受冗余单元控制。在正常工作期间，两通道都需要提供安全功能。如果诊断测试发现故障，系统会根据另一通道的输出状态决定整体输出。当检测到两个通道间的故障或差异时，系统会采取相应的安全措施。 在设计电气/电子/可编程电子安全相关系统（E/E/PES）时，需满足特定的SIL（安全完整性等级）设计要求。不同SIL等级的系统需采取不同技术与措施，以防止和控制失效，实现功能安全。这些技术包括但不限于硬件的随机失效管理和复杂的系统失效预防。例如，设计SIL4级系统时，不仅要关注硬件的可靠性，还要重点处理可能导致复杂系统失效的因素。 这些表决逻辑和SIL设计要求是确保工业控制和自动化系统安全运行的核心，尤其在关键领域的应用，如5G支持下的矿区无人驾驶运输，它们对于系统的故障预防和安全响应至关重要。