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IEC61508功能安全国际标准及安全性分析

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中国铁路 2001年第1期 44-45,36页

作者：李佳玉员春欣上海同济大学沪西校区电信工程系

介绍了IEC61508《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》国际标准的主要内容,分析了该国际标准的特点。最后介绍了欧洲及日本等有关国家基于IEC61508所产生的相应安全标准,并针对我国铁路信号系统的安全性技术,提出了制定我国... 详细信息

介绍了IEC61508《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》国际标准的主要内容,分析了该国际标准的特点。最后介绍了欧洲及日本等有关国家基于IEC61508所产生的相应安全标准,并针对我国铁路信号系统的安全性技术,提出了制定我国铁路信号标准的结论。

关键词： IEC61508 安全相关系统铁路信号系统功能安全安全性技术国际标准

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机器人打磨功能安全型粉尘防爆设计与实现

机器人打磨功能安全型粉尘防爆设计与实现

作者：熊斯豪华中科技大学

学位级别：硕士

近年来,机器人代替人工打磨作业的技术由于其高效率、高精度得到了各领域的广泛应用。采用机器人打磨后,打磨时产生的粉尘由末端集尘管实时收集,相较而言,人工打磨时则是通过区域范围的通风集尘来处理粉尘,因而一般认为采用新技术在粉... 详细信息

近年来,机器人代替人工打磨作业的技术由于其高效率、高精度得到了各领域的广泛应用。采用机器人打磨后,打磨时产生的粉尘由末端集尘管实时收集,相较而言,人工打磨时则是通过区域范围的通风集尘来处理粉尘,因而一般认为采用新技术在粉尘防爆上更加安全。但考虑到机器人打磨的高效率、长工时、全自动化、电气控制设备的引入等本身也会使粉尘事故的风险增加,新技术中粉尘风险总体是否升高,采取的措施是否足够抑制风险,仅按照防爆标准采取防护措施的防护手段无法进行判断。为了解决这一问题,本文引入了功能安全标准,将粉尘防爆由传统的规范式设计转换为安全功能的与安全相关系统的设计,一方面通过确定风险范围和使用风险分析方法对风险进行计算,使机器人打磨中的粉尘风险得到具体的量化数值,另一方面当判断风险过高时,通过设计额外的安全相关系统,并使用安全完整性评估方法进行计算验证,便能够确保采取措施后的剩余粉尘风险降低到数值可见的较低范围,从而保证风险确实被抑制。本次设计依托于实际项目,分为理论设计与实现设计与运行调试。在理论设计上,本文基于功能安全标准,以整体安全生命周期为技术框架,其间采用了风险图与简单定量法的风险分析方法来判断风险范围并量化风险。在得出风险偏高的结论后,根据系统架构硬件故障裕度关系表设计出了安全相关系统,随后采用了可靠性框架图的安全评估方法来验证该系统的安全性能,证实了此次设计的可行性。在实现设计上,本文分为电气设计、控制系统设计、应用界面设计这三个部分。在电气设计部分绘制了系统的电气原理图,用以搭建系统的物理连接;在控制系统设计部分进行了PLC的系统组态与编程,用以建立安全机制的基本逻辑;在应用界面设计部分进行了上位机软件的编程,用以提供安全参数和警报的显示界面。在运行调试上,本文采用模块化解耦的方式将整体调试拆分为多个单体调试,通过小幅增加前期的解耦作业准备时间,大幅降低了后期的调试难度。

关键词：机器人打磨粉尘防爆功能安全安全相关系统

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功能安全与微控制器自诊断技术的研究

功能安全与微控制器自诊断技术的研究

作者：杨栩楠北京交通大学

学位级别：硕士

当前,功能安全已成为国内外安全生产领域的热点问题,功能安全标准IEC61508的发布,规范了安全相关系统的设计、应用及管理等各个方面,为各领域安全生产提供安全保障。目前我国功能安全在相关产品和技术的研发方面尚处于起步阶段。本文结... 详细信息

当前,功能安全已成为国内外安全生产领域的热点问题,功能安全标准IEC61508的发布,规范了安全相关系统的设计、应用及管理等各个方面,为各领域安全生产提供安全保障。目前我国功能安全在相关产品和技术的研发方面尚处于起步阶段。本文结合实际应用,从安全相关系统设计的角度,分析了如何使其满足标准IEC 61508的要求,保证安全功能的正确执行。提出了为达到所需安全完整性等级,需采用适合的冗余结构和诊断措施。本文完成的工作主要包括：1.研究了E/E/PE安全相关系统的诊断测试技术和措施,并结合在汽车电子方面的应用,重点研究了微控制器的诊断如何满足标准要求。2.研究了存储器测试的理论,实现并比较了存储器测试的各种算法,选择最优的方案用于微控制器的自诊断。3.实现了微控制器CPU、可变存储器、不可变存储器、时钟的测试,并通过故障插入实验验证其测试结果。测试原理适用于各种微控制器,测试程序作为安全软件库集成到用户程序中。IEC 61508已被视为关键型安全系统开发领域的最高级标准,许多行业都致力于满足这一实际的技术标准要求,并且生产的安全产品或系统需要如TuV等独立安全评估机构的安全完整性等级认证。

关键词：功能安全安全相关系统微控制器诊断存储器测试 CPU测试

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功能安全国际标准的研究

功能安全国际标准的研究

作者：李跃峰浙江大学

学位级别：硕士

功能安全国际标准IEC61508提出了一种全新的保障安全的原理与方法。目前这种原理与方法被国际上流程工业、机械工业、医药、交通等与安全相关的控制领域广泛接受，并日益成为安全领域内普遍遵循的法则。但是，这个标准对于国内安全领域... 详细信息

功能安全国际标准IEC61508提出了一种全新的保障安全的原理与方法。目前这种原理与方法被国际上流程工业、机械工业、医药、交通等与安全相关的控制领域广泛接受，并日益成为安全领域内普遍遵循的法则。但是，这个标准对于国内安全领域还是比较陌生，与之相应的国家标准还没有出台，对标准的应用更少。在我国的工业生产中，由于没有一个针对安全生产的标准的强制推行，无法为工业生产提供安全技术的指导，更无法促使企业开发可靠性高的安全相关产品。本文是在研究功能安全国际标准IEC61508，国外安全相关系统的应用，软、硬件可靠性设计、评估技术以及国外现在通用的安全管理过程做出的对功能安全国际标准的全面总结。可以概括为如下几方面内容：(1)介绍了功能安全国际标准产生的背景及其发展过程。通过对比标准在国外的应用和研究现状，揭示了我国在标准研究和应用方面的不足之处。(2)介绍了功能安全国际标准主要内容，详细分析了标准的主要原理和重要概念，总结了标准的主要特点。(3)对于标准应用的全过程进行了划分，阐述了标准的使用过程中的各个环节的技术实现。(4)概括了标准对于硬件安全完整性的要求，并根据国外的实际应用情况，介绍了对安全相关设备的硬件安全完整性进行评估的方法，以及如何使得硬件产品满足标准的要求。(5)详细分析了标准对于软件的要求，结合标准对于软件要求存在的一些问题，提出了改进的安全相关软件的需求、设计和开发全过程。最后，结合现有的安全PLC软件技术和改进的开发过程，分析了实现安全PLC软件所需要使用的技术，并提出了安全PLC软件的初步实现方案。

关键词：安全相关系统安全完整性软件测试过程开发过程硬件可靠性实现阶段危险失效软件开发流程工业需求分析

计算机联锁系统中BOOL-CAD软件的设计与实现

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计算机联锁系统中BOOL-CAD软件的设计与实现

作者：师秀霞上海交通大学

学位级别：硕士

本文对铁路信号控制系统中的安全问题、安全相关系统及其所涉及的技术进行了分析与研究，针对现有的基于布尔代数的辅助设计软件不具有白盒应用性、相异性的限制，提出了一种具有白盒应用性的基于布尔代数的辅助设计软件的实现方法。 ... 详细信息

本文对铁路信号控制系统中的安全问题、安全相关系统及其所涉及的技术进行了分析与研究，针对现有的基于布尔代数的辅助设计软件不具有白盒应用性、相异性的限制，提出了一种具有白盒应用性的基于布尔代数的辅助设计软件的实现方法。本文围绕铁路计算机联锁系统中道岔动作、进路建立、进路锁闭、信号开放和进路解锁这一主线，阐述了知识库的语法规则库、参数命名规则、领域专有概念的定义，设计了铁路计算机联锁自动控制领域专用的“知识库”和专用的“白盒应用性设计语言”，采用“双套相异软件”生成布尔表达式并进行自动比较。本文给出了BOOL-CAD的工程应用实例，同时，对BOOL-CAD的应用效果也进行了分析。本文的研究意义在于：BOOL-CAD软件采用具有白盒应用性的设计语言，充分发挥了软件开发人员和信号工程师的优势;采用两套相异软件进行比较，符合安全软件的要求，减少了重复性劳动和人工错误，加快了设计速度，工作量大幅度缩减，人力成本明显的降低。

关键词：布尔表达式安全相关系统计算机联锁系统辅助设计

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电梯功能安全通信标准与实践

中国电梯 2019年第13期30卷 26-31页

作者：赖志鹏日立电梯(中国)有限公司

近年来,执行电梯安全功能的可编程电子安全部件〔Programmable electronic systems in safety-related applications for lifts (elevators)--以下简称PESSRALJ已经成为电梯控制技术开发和应用的热点。在电梯领域开发PESSRAL器件的标准、流程以及技术方法可以简单概括如下两种方式:(1)方式一。①依据GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》确定PESSRAL所需执行的安全功能确认所需的安全完整性等级(Safety Integrity Level,以下简称 SIL),②依据 GB/T 20438-2017《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》完成安全完整性设计(安全功能要求、安全状态要求、失效控制措施选取,PFH, SFF、HFT的计算以及SIL验算)。

关键词：电梯控制功能安全通信标准《电梯制造与安装安全规范》安全完整性等级安全功能技术开发安全相关系统

功能安全评估第二部分:安全评估的执行、报告和后续跟踪

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仪器仪表标准化与计量 2009年第4期 18-26页

作者： Stuart Nunns 曾硕巍 ABB有限公司 ABB(中国)有限公司北京市010020

功能安全评估(FSAs)是在传统的安全生命周期活动如验证,确认和功能安全审核之外进行的。这些安全生命周期活动通常直接由安全相关系统的项目团队在执行阶段进行计划和实施。功能安全评估的目的在于独立地确保功能安全在机构特定的供货... 详细信息

功能安全评估(FSAs)是在传统的安全生命周期活动如验证,确认和功能安全审核之外进行的。这些安全生命周期活动通常直接由安全相关系统的项目团队在执行阶段进行计划和实施。功能安全评估的目的在于独立地确保功能安全在机构特定的供货范围内得以实现.在本指南的第二部分我们着重讨论执行功能安全评估所采用的与生命周期相吻合的3阶段方法论,并对功能安全评估的报告和后续跟踪作了描述。

关键词：功能安全评估安全相关系统功能安全管理系统安全执行中心安全完整性等级

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船用可编程电子系统评估研究

电子技术与软件工程 2016年第19期 126-127页

作者：庄凌昀上海工业自动化仪表研究院上海市200233

介绍分析船用可编程电子系统评估的概况,着重研究国际船级社(IACS)提出UR E22对可编程电子系统船上使用和应用要求以及中国船级社(CCS)对船用软件安全及可靠性要求。根据不同安全要求分析船用设备安全级别,并对于不同级别系统就评估过... 详细信息

介绍分析船用可编程电子系统评估的概况,着重研究国际船级社(IACS)提出UR E22对可编程电子系统船上使用和应用要求以及中国船级社(CCS)对船用软件安全及可靠性要求。根据不同安全要求分析船用设备安全级别,并对于不同级别系统就评估过程具体技术和方法进行研究。相关研究对于开展船用可编程电子系统安全相关后续工作具有理论意义和实际价值。

关键词：船用系统安全相关系统软件评估 UR E22

功能安全技术与应用知识讲座第一讲什么是功能安全

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劳动保护 2013年第1期 122-123页

作者：冯晓升

功能安全的概念源于国际电工委员会的一个标准——IEC61508。该标准的全称是：《E/E/PE安全相关系统的功能安全》。该标准由7个分标准构成,共有700页的篇幅,分别是：《IEC61508.1整体安全生命周期》;《IEC61508.2E/E/PE安全相关系统的... 详细信息

功能安全的概念源于国际电工委员会的一个标准——IEC61508。该标准的全称是：《E/E/PE安全相关系统的功能安全》。该标准由7个分标准构成,共有700页的篇幅,分别是：《IEC61508.1整体安全生命周期》;《IEC61508.2E/E/PE安全相关系统的安全生命周期》;《IEC61508.3安全相关软件的安全生命周期》;《IEC61508.4术语和概念》;《IEC61508.5确定安全完整性的方法示例》;《IEC61508.6IEC61508.2和IEC61508.3的应用指南》;《IEC61508.7技术和措施概览》。其中前4个分标准是规范性文件,后3个是信息性文件。

关键词：功能安全安全技术知识讲座应用安全相关系统安全生命周期 IEC61508 国际电工委员会