创新ControlSafe 安全平台帮助厂商多快好省研发满足SIL4安全级别系统

雅特生科技 (Artesyn Embedded Technologies) 日前在第十二届中国国际现代化铁路技术装备展览会期间举办产品发布会，雅特生科技嵌入式电源亚太及日本区销售副总裁王士裕、嵌入式计算产品部市场营销副总裁Peter Barlow、ControlSafe安全平台副总裁Shlomo Pri-Tal先后介绍了全球铁路基础设施的投资情况和新发布的ControlSafe安全平台。

作为全球领先的电源转换和嵌入式计算系统开发企业，雅特生科技的产品已被广泛地应用于多个行业，包括通信、计算、医疗、军事、航天和工业自动化等。四十多年来，雅特生科技通过提供具有成本优势的先进解决方案，致力帮助客户降低开发风险和加快产品上市。雅特生科技的终级目标就是帮助客户专注于其终端应用的开发品质，加快产品上市而在竞争激烈的市场中脱颖而出。

节能减排推进全球铁路基础设施投资增长

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在介绍公司开发ControlSafe安全平台的背景时王士裕表示，中国与欧美等国积极削减温室气体排放量，将持续推动全球铁路基础设施的投资增长；世界主要工业国已达共识，同意共同努力逐步削减温室气体的排放量；作为温室气体排放量较多的国家和地区，中国、美国和欧盟正在积极采取措施来削减排放量。交通运输业排放的二氧化碳占全球排放总量的31%，因此对该行业排放量的控制管理对全球温室效应治理有着至关重要的作用。铁路交通也因其可持续发展的特性正受到世界各国的普遍重视，因此铁路是较具可持续性发展和较环保的交通运输方式。目前，中国大力投资和兴建完善的现代化铁路网络，正在兴建全球较大的、覆盖全国的“四纵四横”高速铁路网络，中国的铁路基建投资始终维持在较高的水平。

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Peter Barlow表示，新一代先进的列车信号控制系统是保障高速铁路安全运行的有力手段，世界各国争相兴建高速铁路网络，推动高性能信号控制系统的市场发展；为确保列车运行安全，越来越多的国家和地区的监管机构规定新建的铁路必须采用符合SIL4认证要求的设备。不过，开发符合SIL4认证要求的设备需要解决许多技术上的难题，因此铁路行业对安全可靠的Commercial Off-The-Shelf (COTS) 故障安全平台有着强劲的市场需求。基于开放标准、符合SIL4认证要求、并具有成本效益的COTS通用平台方案正成为新一代列车信号控制系统的发展方向。

他强调，30年来雅特生科技一直致力于开发高可靠性和高可用性的嵌入式计算系统，是各大铁路系统集成商值得信赖的、长久的战略合作伙伴。其久经实际应用检验的产品帮助客户加快铁路应用的开发和上市，包括强化VME单片机、为铁路应用设计的DC-DC高效率电源模块。世界级的质量管理和生产设施是为客户提供稳定可靠的产品的坚实基础，位于中山市的工厂已有30年的生产制造经验，有完善的品质保证认证。

据介绍，雅特生科技所服务的市场为广泛的终端市场提供各种嵌入式电源和嵌入式计算解决方案。其全球布局遍及成熟发达以及高速发展的市场。VME电路板的全球销量超过100万；ATCA电路板的全球销量超过20万；超过 25,000 套高可用性的 ATCA 系统被广泛地安装并运行于全球的电信网络。通过3年一丝不苟的产品研发和测试，雅特生科技高水准的SIL4技术团队精心打造了较先进的创新系统。

打造较高安全级别认证标准的安全系统

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在介绍ControlSafe 安全平台时，Shlomo Pri-Tal表示，新产品的战略定位是铁路运营企业、铁路系统集成商、信号控制应用开发商；价值链上的定位是致力成为铁路系统集成商和信号控制应用供应商的战略合作伙伴。雅特生科技为客户提供通过 SIL4 认证的 COTS 平台产品，并借助其先进的供应链管理为客户的业务发展提供长久有力的支持，为铁路系统集成商和信号控制应用供应商提供安全可靠的 COTS 平台。

他表示，ControlSafe 安全平台是致力于列车运行控制和铁路信号应用、遵循较高安全级别SIL4标准设计的 “Commercial Off-The-Shelf” (COTS) 故障安全系统。该平台的推出也意味着雅特生科技正式成为具备能力开发真正意义上的COTS SIL4故障安全系统的生产厂商之一。符合 SIL4 认证标准的 ControlSafe 安全平台既可为铁路系统集成商和铁路信号控制应用开发企业在系统认证上节约大量成本，还可有效减少客户在冗长复杂的认证过程中所面临的诸多不确定因素。因此，通过采用ControlSafe 安全平台，客户能较大限度地降低自身投资风险，而同时还可大幅缩短产品的研发和上市周期。

为了加强系统的正常续航能力，雅特生科技的 ControlSafe 安全平台以创新的设计提升系统可用性达领先行业水平的 99.9999%。此外，ControlSafe安全平台在系统软件和硬件方面分别严格遵循 EN 50128 SIL4 和 EN 50129 SIL4 的设计标准，而在可靠性、可用性、可维护性和安全性 (RAMS) 方面则遵循EN 50126 的相关规定。贯穿始终的严谨设计赋予了 ControlSafe安全平台可靠出众的品质，而使其成为客户在铁路信号控制应用上强有力的安全后盾。采用高度灵活和无缝扩展的模块化设计，ControlSafe 安全平台兼容的系统资源管理具备在将来进一步扩充整合更多输入/输出接口类型的能力，更为重要的是，基于数据同步技术的系统架构将利用现有平台利用新一代处理器进行性能升级变为可能，也可确保客户在将来对处理器进行升级时仍能保留相同的输入/输出。

他说“在过去的30年中，雅特生科技一直致力于开发高可靠和高可用性的开放式嵌入式计算系统。正是凭借多年积累的宝贵开发经验，我们成功地开发出全新架构的、性能优异的、面向未来的下一代安全计算平台。同时，我们深刻理解铁路行业对产品生命周期的严格要求，所以雅特生科技的 ControlSafe 安全平台将以领先行业的高可靠性为我们的客户提供长达 15 年的产品寿命以及 25 年的技术支持和维护服务，这将成为客户投资回报较大化的有力保障。作为铁路系统集成商和铁路信号控制应用开发企业的战略合作伙伴，雅特生科技的终级目标就是帮助客户专注于其终端应用的开发品质而在竞争激烈的市场中脱颖而出。”

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雅特生科技的 ControlSafe 安全平台是由两台完全相同的ControlSafe 计算机(CSC) 组成的冗余系统，每台 CSC 都具备故障安全功能。两台 CSC 之间则由一台安全继电器盒（SRB）连接。SRB 负责实时监控平台内部两台CSC的运行健康状态。在初始状态下，SRB 会指定其中一台 CSC 为“主机”，另一台 CSC为“备机”。当“主机”发生失效时，SRB 能够实时检测到故障信号并实施两台 CSC 间的状态切换，即将健康的“备机”指定为“主机”，以确保整个安全系统继续正常运行。运行在每一台 CSC 里的核心组件是两片完全相同的 CPU 模块。ControlSafe 安全平台在数据同步模式下的二取二的表决机制便由这两片 CPU 模块来执行。作为雅特生科技的战略合作伙伴，风河公司 (Wind River) 为 ControlSafe 安全平台提供了航空级别认证的 VxWorks 653 实时操作系统，并在该系统中定制了专门的功能扩展来实现和控制CSC中两个CPU模块间的同步运行。

ControlSafe 安全平台可配置多种类型的输入／输出模块以支持多种通信协议，这些模块包括控制器局域网 (CAN)、以太网 (Ethernet)、以太网环网 (Ethernet Ring)、通用异步收发器 (UART)，以及其他已纳入未来产品规划之中的模块，例如多功能车辆总线 (MVB)。所有模块都采用基于飞思卡尔 (Freescale) 处理器和风河公司VxWorks 653 操作系统的相同架构，这种一致性能有效地简化客户的软件开发环境，从而提高开发效率和降低开发成本，还有利于实现高性能、低功耗的运算处理和满足铁路行业对超长生命周期的要求。而且所有输入／输出模块都可通过以太网进行数据交换来搭建无缝整合的分布式架构。在此架构下，系统的进一步扩容可以在将来通过加载输入／输出扩展盒来完成。所有模块都支持软件和固件的远程在线升级，不会对系统的正常运行造成任何不良影响。

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