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《北京交通大学》 2008年
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操作表示机标准I/O设备切换系统设计与实现

郑长宗  
【摘要】: 计算机联锁系统中,操作表示机作为系统中重要的人机交互界面,是接收值班员的控制命令、站场设备状态的关键部件。为提高可靠性,操作表示机采用双机热备模式,其标准I/O设备如鼠标、键盘、显示器、音频设备等为单套。标准I/O设备切换系统通过对操作表示机的主从裁决,实现单套标准I/O设备在两台操作表示机间使用权的无缝切换,节约了操作表示台的设备,方便了调度人员的操作。切换系统也采用双机热备模式,通过故障自诊断实现了自身主从裁决,提高了操作表示层的可靠性,进而提高计算机联锁系统的可靠性。 国内相关技术设备处于初级应用阶段。各型号计算机联锁系统的切换系统设计原理相似,具体实现却各有特色,但都存在标准I/O设备易于丢失、信号易受干扰等问题,在应用中容易影响调度人员的操作,进而影响系统的可靠性、可用性。本文针对切换系统功能不完善这一技术现状,以JT-DE计算机联锁系统为应用背景,集中分析了切换系统的工作机理及功能需求,设计了双机热备结构的标准I/O设备切换系统,研制了系统软件硬件。 论文的主要工作包括: 第一,介绍了切换系统的研究背景、应用现状,分析了系统对外的、自身的功能需求,设计了系统的总体方案,划分了系统的层次结构,演绎了系统的逻辑设计过程,提出了系统的功能分解方案。 第二,基于计算机联锁机柜结构,设计了系统硬件物理结构;通过对系统组织协调级的硬件功能需求分析,研制了实现裁决、控制、采集与通信的主控板;通过对系统执行级各单元功能需求分析,研制了实现切换鼠标键盘信息的鼠标切换板,实现切换音频信息的音频切换板,实现切换视频信号的视频切换板。 第三,在系统组织协调级的软件功能需求分析基础上,编制了实现裁决主从、同步、故障诊断处理的主控板软件,在鼠标切换板的功能需求分析基础上,编制了实现鼠标键盘模拟与鼠标键盘操作信息转发的鼠标切换板软件。 第四,以JT-DE计算机联锁系统为应用背景,通过对系统调试原理、调试方法、调试环境、调试过程、调试结果的分析,结合系统软硬件研制的原理,完成了切换系统的试验及现场调试,验证了系统性能。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U284.3

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