工业以太网通信中瞬时故障处理

为有效处理工业以太网通信中的瞬时故障,提出了一种基于芯片、节点和系统的多层次瞬时故障处理机制.根据工业以太网通信中瞬时故障的特点,从多个层次对瞬时故障的致因进行了分析.在此基础上设计了相应的处理方法,芯片层利用芯片提供的硬件逻辑结合软件技术自动调整芯片工作状态;节点层运用软件看门狗以及软件冗余;系统层定义特殊的帧格式和设置定时器.实验结果表明,多层次瞬时故障处理机制能有效降低网络的丢包率,提高了系统的可靠性.     

无线隧道施工监控系统瞬时故障恢复控制

隧道施工中采用无线监控技术具有减少网络布线、增加系统灵活性的优点,但是现场施工环境的复杂多变性及传感器节点软硬件不稳定性会导致监控系统瞬时故障而引发安全事故。针对瞬时故障,从保障系统功能出发,建立瞬时故障层次模型,提出了一种多层次故障恢复控制策略,对现场数据监测层、数据传输层、安全防护层、应急响应层四层瞬时故障进行处理。模拟实验表明,该恢复控制策略能提高监控系统对灾害的检测准确率和应急响应动作的执行有效率,有利于保障隧道施工人员安全。     

USB OTG通信的瞬时故障恢复研究

以USB OTG通信系统为研究对象,提出一种基于芯片级、节点级和系统级的3层故障恢复方法。芯片级采用复位保护和Flash写保护,节点级应用基于检查点的向后恢复方案,系统级在应用层之上添加安全数据传输层进行综合故障恢复。实验结果表明,该方法能提高系统的瞬时故障恢复能力,保证USB OTG通信的稳定性与可靠性。     

网络化控制系统瞬时故障恢复和安全控制研究综述

鉴于瞬时故障是导致控制系统事故的主要故障形式,瞬时故障恢复是保证系统安全的重要手段,首先,介绍了当前通过主动冗余和基于系统模型分析进行瞬时故障恢复的方法;然后,综述这些技术在网络化控制系统的通信网络、网络节点、系统层面瞬时故障恢复和安全控制中的应用研究;最后,对网络化控制系统瞬时故障恢复和安全控制方法的发展趋势进行了展望.     

IP/WDM网络的跨层控制系统设计

针对现有IP/WDM网络中IP层与光层在网络恢复阶段的协同控制问题,设计一种基于认知的跨层控制系统。该系统采用叠加网络技术,引入跨层协同机制,完成业务恢复集中控制及故障条件下IP层与光层资源的统一调度。通过加强层间业务信息、带宽资源使用信息、网络故障信息的共享与交互,解决了现有网络控制方式存在的上下层资源抢占和恢复震荡等问题,从而实现基于状态感知的网络故障恢复。性能评估结果表明,该系统能有效降低控制信令代价,提高中断业务的恢复速度,并且具有良好的网络生存性能。     

基于TOF测距的无线定位系统瞬时故障分析及处理

无线定位系统在实际应用中常因环境中的电磁干扰及无线传感器网络节点自身软硬件工作状态突变等因素的影响,出现定位不准确或定位数据遗漏等瞬时故障。针对瞬时故障导致的基于TOF测距的无线定位系统定位失效,分别从TOF测距和通信两方面提出故障解决方案。实验结果表明,该方案可以有效地控制瞬时故障导致的系统定位失效,提高了无线定位系统定位有效率和精确度。     

分布式网络故障检测及恢复技术研究

IEC 62439系列协议专为高可用性工业自动化网络所设计,它们各具特点,着重分析IEC 62439-6 DRP（分布式冗余协议）的通信机理以及故障检测与恢复机制。根据DRP环形网络循环周期、网络交换设备数量、报文处理时间等一系列参数,提出了一种关于故障检测至恢复所需时间的算法。经测试平台的验证,DRP网络能迅速地检测出节点和链路的故障,并能在短时间内恢复网络的通信功能,满足现代工业网络对网络高可用性的要求。     

基于节点和链路容量的无线传感器网络级联故障研究

无线传感器网络的级联故障模型主要侧重于节点容量对网络性能的研究,忽略了链路容量的影响,从而导致流量指标无法正确反映无线传感器网络的汇聚特征.鉴于此,本文建立了一种受节点容量和链路容量限制的无线传感器网络级联故障模型.首先,根据新的流量指标"方向介数"重新定义了网络负载;其次,通过构建网络级联抗毁性模型,使故障节点可在一定时间延迟后从故障状态恢复.最后,提出了一种路由恢复机制,可以有效改善网络级联故障的抗毁性,并进行了仿真对比测试.结果表明:本文提出的方法可以帮助故障网络在较短时间内得到恢复,使网络状态更加稳定.     

基于基本回路的MPLS网络重路由故障恢复机制

研究MPLS网络中的重路由故障恢复机制,提出一种新的计算备用路径的方法,将备用路径的计算分为预处理和在线计算2个过程,给出一种基于基本回路的重路由故障恢复机制(FC-R)。仿真分析表明,FC-R恢复时间较短,可以对抗节点故障或链路故障,大大缩短在线计算时间,减轻节点负担,能够得到性能较优的备用路径,进一步节省网络资源。     

低故障恢复开销的软件定义网络控制器布局算法

控制器部署技术是软件定义网络的重要研究方向。现有控制器布局技术更多地关注节点故障时网络的鲁棒性布局方法,缺乏对连边故障情况下的灾备分析。为了解决这个问题,建立了一种低故障恢复开销软件定义网络控制器布局模型,该模型针对连边故障进行设计,并利用基于模拟退火思想的算法进行求解。仿真结果表明,该模型及算法在尽量少地损失网络时延代价的同时,有效降低了控制路径出现故障时网络的故障恢复开销。     

接触网电气闪络与故障检测数据库案例的研究

接触网电气闪络现象发生在供电输出端,电力机车与受电弓脱离或剐蹭,造成铁道沿线设备跳闸和线路运营中断。通过接触网暂态电流过程分析,采集故障瞬态点通道数据,仿真模型针对接触网运行中如雷击、风雨、电压闪变和噪声干扰滤波具有预防作用。在综合分析接触网供电故障特点的基础上,建立数据库实时检测查询系统和案例分析库,通过参数对比与归类,能够迅速准确地分辨故障前后发生的问题,最大程度减小电气故障对接触网的影响,保证供电系统安全可靠地运行。     

A Dynamic Self-Stabilizing Algorithm for Constructing a Transport Net

transport net corresponding to an undirected biconnected graph on a distributed or network model of computation. The algorithm is resilient to transient faults and does not require initialization. In addition, it is capable of handling topology changes in a transient manner. The paper includes a correctness proof of the algorithm. Finally, it concludes with some final remarks. Received November 26, 2001 Published online February 18, 2002     

Concurrent checking of clock signal correctness

Traditional concurrent-checking techniques may not detect the occurrence of the transient faults and resulting errors likely to affect clock signals in VLSI systems. The authors present a new method and self-checking circuit implementation for concurrently checking the correctness of clock distribution network signals in synchronous systems     

The effect of the transient faults in dependability prediction

Markov chain models are used to evaluate the dependability properties (reliability, safety, availability, maintainability etc.) of the mission-critical systems. Dependability models are often focused only on the basic stuck-at faults. On the other hand the transient faults are present in the operational environment but not included in the dependability prediction. The aim of this paper is to show how the transient faults influence the dependability prediction using the Markov chain model. In this paper basic TMR Markov chain model using stuck-at faults is compared to our extended TMR model considering both the stuck-at and transient faults. The main focus is given on the calculation of the dependability parameter lambda (i.e. the failure rate of the system).     

基于HHT与PNN的输电线路故障分类

针对电力系统输电线路一系列的短路故障,把希尔伯特黄变换(HHT)完成对暂态信号特征量的提取与概率神经网络(PNN)作为诊断故障分类器相结合的方式,作为对输电线路故障分类的方法.利用HHT能够充分反映局部暂态信号的特点,对集合经验模态分解(EEMD)后的故障信号进行小波阈值降噪,运用HHT进行重构,得到三相电流以及零序电流4组特征能量函数值,并作为4组特征量输入到经遗传算法优化过平滑因子的PNN中进行训练,最终得到分类器.经Matlab仿真实验显示,该方法能够有效优化信号波形并提高故障分类精度.     

Tolerating transient illegal turn faults in NoCs

Network-on-Chip (NoC) is becoming a competitive solution to connect hundreds of processing elements in modern computing platforms. Under the trend of shrinking feature sizes, circuits are likely to suffer from faults which lead to degraded performance and erroneous behaviour. Compared to permanent faults, transient faults happen even more frequently and seriously while they are hidden within complex on-chip behaviours. One of the serious consequences caused by transient faults is taking illegal turns by the packets after the damage of control logic in on-chip routers which may lead to a deadlock situation and eventually crashing the entire system. To avoid this situation, in this paper, we propose a comprehensive scheme called ODT including an improved router architecture, an illegal-turn-resilient routing algorithm, online fault-detect units and a fault classification method. By applying ODT, more turns are supported on routing level and the deadlock situations can be significantly reduced. Experimental results indicate up to 22% increase of the survived packets in the network when 4% of routing computation units in failure. The extra area overhead and power consumption of ODT method is around 9.22% and 9.63%.     

基于故障暂态信息的配网电缆单相接地故障测距方法

介绍一种基于线路分布参数模型的、可利用故障暂态信息的配网电缆单相接地故障测距方法,应用于高精度电缆测距装置上,能对电缆故障快速精确定位,缩短恢复供电时间,有效弥补传统型电缆故障测距仪器的不足.     

基于聚类的电网暂态稳定裕度估算方法

本文融合了传统的因果分析方法和数据核心思维方法,提出一种基于因果分析结果构建样本库,基于聚类进行稳定裕度快速估算的方法.首先从海量的历史量化分析或模拟仿真计算结果中,按故障提取暂态稳定模式,将所有故障的稳定模式取并集作为关键特征量.其次对各故障按特征量进行方式聚类,生成电网安全运行知识库.最后基于知识库对当前方式下多重故障进行自动匹配和稳定裕度快速估算.该方法提升分析计算的速度,为电网安全稳定快速决策提供依据,为电力系统暂态稳定分析评估提供了新思路.