冗余度，就是从安全角度考虑多余的一个量，这个量就是为了保障仪器、设备或某项工作在非正常情况下也能正常运转。网络传输的冗余

在数据传输中，由于衰减或干扰会使数据代码发生突变，此时就要提高数据代码的抗干扰能力．这必须在原二进制代码长度的基础上增加几位二进制代码的长度，使相应数据具有一定的冗余度，也称做富裕度．

冗余度概念 简单地说，所谓冗余度，就是从安全角度考虑多余的一个量，这个量就是为了保障仪器、设备或某项工作在非正常情况下也能正常运转。目前大多现代产品和工程设计中都应用了冗余度这个思想和理论。在许多医疗单位中药品存量不足，卫生材料存量不够，一遇突发事件，就会造成缺货，造成涨价风波，影响社会安定。在我们的医院中，由于各项费用都与经济效益挂钩，医疗设备等卫生装备冗余度很不够，基本上只能按平时的正常运转设置，甚至有的都没达到。一遇突发事件，这点装备就显得严重不足。

冗余度，通俗的讲就是数据的重复度。在一个数据集合中重复的数据称为数据冗余

在地理信息系统中，数据冗余度的计算公式是

R=1-（Q/mn）

式中：Q为相邻属性值变化次数的累加和

m为行数

n为列数

桥梁冗余度定义和内涵

以四跨联系钢板桥梁破坏过程为案例进行分析，桥梁出现局部性的桥墩破坏桥体自身后，桥梁仍然可以保证十分钟稳定性，但是美国的俄亥俄州I - 275桥梁突发性的结构塌裂原因说法很多，但都是围绕桥梁冗余度。冗余度设计设计常常会出现结构支座约束反力桥梁结构自由度现象，也成为超净定结构。通常情况下的结构设计，多余的超净定结构约束力称之为冗余度。多余约束的存在是确保结构在连接失效或是部分约束中，保证结构整体稳定性的重要因素。这就说明，桥梁冗余度是一种承载能力和强度储备，桥梁部分结构出现损坏情况下，其整体结构仍然能够荷载一定承受力。

冗余技术

控制系统冗余设计的目的：系统运行不受局部故障的影响，而且故障部件的维护对整个系统的功能实现没有影响，并可以实现在线维护，使故障部件得到及时的修复。冗余设计会增加系统设计的难度，冗余配置会增加用户系统的投资，但这种投资换来了系统的可靠性，它提高了整个用户系统的平均无故障时间（MTBF），缩短了平均故障修复时间（MTTR），因此，应用在重要场合的控制系统，冗余是非常必要的。

二个部件组成的并联系统（互为冗余）与单部件相比，平均无故障时间是原来的1.5倍。系统的可用性指标可以用两个参数进行简单的描述，一个是平均无故障时间（MTBF），另一个是平均修复时间（MTBR）。系统的可用性可用下式表示：

系统可用性＝MTBF/（MTBF+MTBR）

当可用性达到99.999%时，系统每年停止服务的时间只有6分钟。

冗余度现实利用 控制系统冗余的关键技术

冗余是一种高级的可靠性设计技术，？1:1热冗余也就是所谓的双重化，是其中一种有效的冗余方式，但它并不是两个部件简单的并联运行，而是需要硬件、软件、通讯等协同工作来实现。将互为冗余的两个部件构成一个有机的整体，通常包括以下多个技术要点：

1）信息同步技术

它是工作、备用部件之间实现无扰动（Bumpless）切换技术的前提，只有按控制实时性要求进行高速有效的信息同步，保证工作、备用部件步调一致地工作，才能实现冗余部件之间的无扰动切换。

在热备用工作方式下，其中一块处于工作状态（工作卡），实现系统的数据采集、运算、控制输出、网络通讯等功能；而另一块处于备用状态（备用卡），它实时跟踪工作卡的内部控制状态（即状态同步）。工作/备用卡件之间的正/负逻辑是互斥的，即一个为工作卡，另一个必定是备用卡；而且它们之间有冗余控制电路（又称工作/备用控制电路）和信息通讯电路，以协调两块卡件同时而且有序地运行，保证对外输入输出特性的同一性，即对于用户使用而言，可以认为只有一个部件。一般在设计中，工作、备用部件之间通过高速的冗余通讯通道

（串行或并行）实现运行状态互检和控制状态的同步（如组态信息、输出阀位、控制参数等）。

2）故障检测技术

为了保证系统在出现故障时及时将冗余部分投入工作，必须有高精确的在线故障检测技术，实现故障发现、故障定位、故障隔离和故障报警。故障检测包括电源、微处理器、数据通讯链路、数据总线及I/O状态等。其中故障诊断包括故障自诊断和故障互检（工作、备用卡件之间的相互检查）

3）故障仲裁技术和切换技术

精确及时地发现故障后，还需要及时确定故障的部位、分析故障的严重性，依赖前文提到的冗余控制电路，对工作、备用故障状态进行分析、比较和仲裁，以判定是否需要进行工作/备用之间的状态切换。控制权切换到冗余备用部件还必须保证快速、安全、无扰动。当处于工作状态的部件出现故障（断电、复位、软件故障、硬件故障等）或者工作部件的故障较备用部件严重时，备用部件必须快速地无扰动地接替工作部件的所有控制任务，对现场控制不造成任何影响。同时要求切换时间应为毫秒级，甚至是微秒级，这样就不会因为该部件的故障而造成外部控制对象的失控或检测信息失效等等。另外，还需要尽快通过网络通讯或就地LED显示进行报警，通知用户出现故障的部件和故障情况，以便进行及时维护。

4）热插拔技术

为了保证容错系统具有高可靠性，必须尽量减少系统的平均修复时间MTBR。要做到这一点，在设计上应努力提高单元的独立性、可修复性、故障可维护性。实现故障部件的在线维护和更换也是冗余技术的重要组成部分，它是实现控制系统故障部件快速修复技术的关键。部件的热插拔功能可以在不中断系统正常控制功能的情况下增加或更换组件，使系统平稳地运行。

5）故障隔离技术

冗余设计时，必须考虑工作、备用部件之间的故障应该做到尽可能互不影响或影响的概率相当小（0.01%），即可认为故障是隔离的。这样可以保证：处于备用状态的部件发生故障时，不会影响冗余工作部件或其他关联部件的正常运行，保证冗余的有效性。

冗余技术在控制系统中的应用实现分析 通过控制系统冗余原理与方法的具体分析可以看到，系统的可用性在很大程度上取决于那些MTBF值较低而能对系统正常运行造成重大影响的部件，如主控制卡、网络、电源、通讯转发卡等。在系统设计中对关键部件进行冗余设计，可以大大提高系统的可用性。 下面以SUPCON？JX-300X？为例分析冗余的实现方式。

SUPCONJX-300X型集散控制系统［1］的各个部件的冗余，实现了从电源、主控制器、过程控制网络，直至I/O卡件的冗余。JX-300X型DCS采用全智能化、全数字化设计，在此基础上成功地实现了卡件的热插拔、故障诊断、信息同步等前文提到的各项技术。该系统采用典型控制系统三层模型，每个层次内均可冗余配置，而层次之间采用全冗余连接。即整个系统内以冗余过程控制网络（SCnet）和冗余现场I/O总线（SBUS）为高可靠的连接通道，系统内各个部件的运行和部件之间点对点连接都可冗余。

根据控制系统内各个部件功能定位的不同，采用了具体方式有所差别，具体策略为：

1）主控制卡的冗余

主控制卡是整个系统的核心控制单元，完成系统的控制任务。而冗余技术各个设计要点在此得到充分应用。互为冗余的两块主控制卡软件、硬件完全一致，它们执行同样的系统软件和应用程序，在工作/备用冗余逻辑电路的控制下，其中一个运行在工作状态（工作卡），另外一个运行在备用状态（备用卡），如图2所示。工作卡和备用卡之间具有公共的冗余逻辑控制电路和专用的高速对等冗余通讯通道，同时也可以通过I/O总线和过程控制网络进行信息交互或故障诊测。互为冗余的主控制卡都能访问I/O和过程控制网络，备用模式下的主控制卡执行诊断程序，监视工作卡的状态，通过周期查询工作卡件中的数据存储器，接受工作卡发送的实时控制运行信息。备用处理器可随时保存最新的控制数据，以保证工作/备用的无扰动切换，但工作模式下的主控制卡起着控制、输出、实时过程信息发布，等决定性的作用（具有发言权）。冗余技术的关键在于实现信息同步，而信息同步的最终目的是为了实现冗余部件之间无扰动切换。我们把信息同步的方法分为“自然同步”和“强制同步”。互为冗余的两个主控制卡作为一个整体与外界交换信息（网络通讯、I/O通讯？），共享进入这个整体的输入信息，这就是冗余部件的同一性（也可以称为单一性）。对外输出信息时工作卡掌握主动权，代表这个整体发言，即冗余的协同性。通俗地讲，两个互为冗余的部件，对于用户使用和外部控制对象而言，可被视为一个整体。

为了保证互为冗余的两个卡件具有平等获取外部信息（I/O通讯、网络通讯）的权利，冗余部件具有同样的通讯接口，保证卡件内输入信息的一致。冗余的两块卡件有各自的通讯通路，只要保证相同的输入信息在两个通信通路上同时进行传输，两块卡件就可以获得相同的信息。这种凭借外部设备实现输入信息的同步称为“自然同步”。“自然同步”发生在冗余系统和外部设备之间。工作卡掌握主动权，代表整体发言，并通过冗余通信将各种状态信息传送给备用卡，达到控制任务的同步，这就是“强制同步”。“强制同步”通过冗余通信使备用卡内部控制状态与工作卡保持一致，它发生在互为冗余的卡件之间。根据变量特性的不同，具体采用的同步方式也各不相同。

2）电源系统冗余。

电源是整个控制系统得以正常工作的动力源泉，一旦电源单元发生故障，往往会使整个控制系统的工作中断，造成严重后果。要使控制系统能够安全、可靠、长期、稳定地运行，首先稳定的供电必须得到保证。JX-300X型DCS采用可热插拔的冗余电源，正常工作时，两台电源各输出一半功率，从而使每一台电源都工作在轻负载状态，有利于电源稳定工作。当其中一台发生故障，短时由另一台接替其工作，并报警。设计为可热插拔的冗余电源，这样系统维护时可以在不影响系统正常运行的情况下更换故障的电源。

3）网络系统冗余。

采用冗余网卡和冗余网络接口。正常工作时，冗余的两条数据高速通路同时并行运行，自动分摊网络流量，并考虑了负载均衡的冗余设计，使系统网络通信带宽提高。当其中一路故障（网卡损坏或出现线路故障）时，另一路自动地承担全部通信负载，保证通信的正常进行。

4）冷却系统冗余。

利用控制柜内可自动切换的冗余风扇，对风扇和机柜内温度进行实时监测，发现工作风扇故障或柜内温度过高时都会自动报警，并自动启动备用风扇。

5）信息冗余。

除了硬件部件的冗余，JX-300X型DCS还采用了信息冗余技术，这也是提高系统可靠性的一个重要手段。信息冗余技术是指在通信过程中或存放组态信息（重要信息）时，利用增加的多余信息位提供检错甚至纠错的能力。该系统中SBUS总线通讯和SCnet控制网络都采用循环冗余码校验（CRC）方法。而重要组态信息（如系统配置）在主控制卡内的存放采用1：1冗余存放，使重要信息具备故障（出错）自我恢复能力，保证系统运行过程中重要信息的安全性。

通过对以上关键部件的冗余设计，可以保证系统具有很高的可用性。

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15:58:380电能路由器冗余配置设计电能路由器是未来能源互联网中的关键设备，其可靠性关系着未来配电网的安全可靠运行。配置冗余子模块可提升设备的可靠性，但同时会使成本增加。以目前主流电能路由器拓扑为基础，分析对比了设备不同冗余控制方式下2017-12-22 14:02:030DCS控制系统模件冗余电源的实现大大提高系统的可靠性，但是同时也增加了系统的复杂度和设计的难度，应用冗余配置的系统还增加了用户投资。因此，如何合理而有效的进行控制系统冗余设计，是值得研究的课题。2017-12-07 09:20:562695DCS冗余技术简介采用冗余技术。合理的冗余设计将大大提高系统的可靠性，但是同时也增加了系统的复杂度和设计的难度，应用冗余配置的系统还增加了用户投资。因此，如何合理而有效的进行控制系统冗余设计，是值得研究的课题。 1：冗余技术2017-11-23 17:32:372数据冗余有哪些类型数据冗余是指数据之间的重复，也可以说是同一数据存储在不同数据文件中的现象。可以说增加数据的独立性和减少数据冗余是企业范围信息资源管理和大规模信息系统获得成功的前提条件。2017-11-21 10:19:4311791冗余是什么意思_冗余解释和意思其实我们在描述一个对象的时候，这个对象又很多的属性。在用数据库保存这些属性时，就应该将这些属性恰当的放到数据库中的某个具体的表中去。设计好的表，数据冗余就小。2017-11-21 09:26:44139629具有可控虚拟机冗余度的启发式分配算法据中心网络虚拟机分配问题上考虑其安全性和可靠性的研究。针对虚拟机分配中的容错技术，提出了一种具有可控虚拟机冗余度的启发式分配算法。算法以最大通信延迟最小化为优化目标，在可利用的虚拟机集合中通过构造可控冗余度的团来分配处理数2017-11-17 15:19:444基于FPGA的EtherCAT链路冗余原理及其设计与验证EtherCAT是一种实时工业以太网协议，使用链路冗余技术是实现链路稳定性和可靠性的重要手段。介绍了基于FPGA的EtherCAT链路冗余原理，设计通过FPGA实现主站与从站、从站与从站之间的通信链2017-11-15 12:42:133807有损压缩和无损压缩的区别有损压缩和无损压缩 都是属于压缩技术，但不管是采用何种技术模型，两者的本质内容都是一样的，即都是通过某种特殊的编码方式将数据信息中存在的重复度、冗余度有效地降低，从而达到数据压缩的目的。其基本原理2017-10-18 10:25:5439158冗余理论与双余度显示控制系统的设计介绍控制系统的特殊功能地位，要求显示控制系统具有连续、稳定、可靠的工作特性。为了提高显示控制系统的可靠性，本文采用余度技术，即对系统进行双冗余设计来提高系统的可靠性、稳定性。 1 冗余理论 冗余理论来源于自动控制系统2017-10-15 10:36:164基于PLC系统软件冗余功能及实现方法软件冗余 (SWR) 是一个软件包，用于将 S7-300 和 S7-400 系列的标准 CPU 配置成容错控制器。同步冗余 CPU 的冗余链接由标准的通信接口如 CP 或 MPI 接口完成。I/O2017-10-02 15:06:5111S7-400H冗余系统的连接方法实现西门子面板与S7-400H冗余系统的连接，并在冗余切换时实现连接自动切换，主要由PROFIBUS DP、MPI和industrial Ethernet三种连接方式。本文档将分别介绍在这三种连接2017-09-30 08:44:2213SIMATIC S7-400PN-H存储器的设计应用SIMATIC S7-400PN-H 系统可根据具体应用需求量身定制：性能可扩展，卓越的冗余度可灵活组态，安全功能易于集成。集成 PROFINET 接口，可冗余连接 I/O 设备，或通过2017-09-29 14:51:0911超冗余度桁架机械臂的容错逆运动学仿真_赵普超冗余度桁架机械臂的容错逆运动学仿真_赵普2017-03-18 18:35:140基于多智能体的视觉反馈冗余度机器人实时运动规划基于多智能体的视觉反馈冗余度机器人实时运动规划电子论文！资料来源网络，如有侵权，敬请见谅2015-11-27 16:04:4815AFDX以太网冗余管理的算法设计为了实现AFDX以太网的冗余发送功能，文中通过研究AFDX以太网协议，分析AFDX冗余调度管理的概念和冗余发送过程中顺序号的定义与作用，根据顺序号的定义来分析数序号在接收端与发送2013-07-24 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