“功能安全产品实现技术”系列讲座 第10讲实用功能安全设计技术解析
功能安全技术讲座第三讲基于风险的SIL确定技术
［编者按］ 本刊“安全控制技术”栏目自２００５年开设以来，得到了广大读者的广泛关注与大力支持。今年除了继续刊登这方面的优秀技术文章外，还特别增设一个板块“功能安全技术系列讲座”，共六讲，分别刊登在第一期至第六期，从功能安全的基本概念、方法、技术等各方面逐一深入讲解，使大家对功能安全有一个全面了解。主讲人是全国工业过程测量和控制标准化技术委员会主任委员、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所副所长冯晓升教授。 第三讲 基于风险的ＳＩＬ确定技术 主讲人简介： 冯晓升，全国工业过程测量与控制标准化技术委员会主任委员，教授级高工。一九八二年毕业于浙江大学。不仅是ＩＥＣ ＴＣ６５ ＭＴ１３工作组的中国专家，参与ＩＥＣ ６１５０８标准维护工作，还是ＩＥＣ ＴＣ６５ ＳＣ６５Ｃ ＷＧ１２工作组的中国专家，参与工业控制网络功能安全标准ＩＥＣ ６１７８４－３的制定。同时又是等同采用ＩＥＣ ６１５０８的中国国家标准ＧＢ／Ｔ ２０４３８．１～７的起草工作组组长，主持了国际功能安全标准的研究与中国国家标准ＧＢ／Ｔ ２０４３８．１～７的制定工作，对功能安全标准及技术有深入研究。 冯晓升 （机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，北京市 １０００５５） Fen g X iaosh en g (In strum en tation Tech n ology & E con om y In stitute, B eijin g 100055) Chapter 3: Confirmation Technology of SIL Based on Risk Abstract: T he paper explained th e confirm ation technology of S IL , and three m ethods to confirm th e S IL w ere given.Key words: S IL AL AR P 【摘 要】【关键词】讲解基于风险的安全完整性等级确定技术，给出三种确定安全完整性等级的方法。ＳＩＬ ＡＬＡＲＰ ＳＩＬ是安全相关系统的必备指标。理论上，如何选择ＳＩＬ取决于原有设备（未加装安全相关系统前的设备）的安全程度和加装安全相关系统后希望达到的安全程度。实际操作时可能还要考虑一些技术的经济的甚至政治的问题。ＳＩＬ并非越高越好，但必须够用或起码能被接受。ＳＩＬ越高，意味着经济支出和管理要求都会相应提高。所以ＳＩＬ的选择要以合适为好。 图１是安全生命周期图。ＳＩＬ的选择是基于前三个步骤的第四步骤。前三个步骤主要解决确定保护范围，即确定ＥＵＣ的范围；找出危险源；评估危险源的风险；以及确定危险源的允许风险。第四个步骤则是确定安全功能和安全功能的安全完整性等级，即ＳＩＬ。第五个
多功能厅方案设计说明
多功能厅扩声设计方案 随着经济、社会的发展，在建筑方面出现较大变化，各个单位建设时，往往将会议厅改成多功能厅，兼顾报告厅、学术讨论厅、培训教室，以及视频会议厅、舞厅等。多功能厅经过合理的布置，并按所需增添各种功能，增设相应的设备和采取相应的技术措施，就能够达到多种功能的使用目的，也提高了经济效益。 随着微电技术的发展，使过去不易实现多功能的建筑成为可能。同时，许多类型的公共建筑已显示出大规模走向小规模、从单一功能走向多功能的趋势。现在许多宾馆、酒店、会议展览中心，及大剧院、图书馆、博览中心，甚至学校都设有多功能厅。
目录 第一章：前言 (4) 第二章：设计原则和设计依据 (5) 一. 设计原则 (5) 1．优化设计： (5) 2．确保系统的先进性和可靠性 (5) 3．可靠性和经济性 (6) 二. 设计依据 (6) 第三章项目概况 (11) 一．工程概况： (11) 第四章扩声系统的要求 (11) 一．概述 (11) 二．声学指标 (11) 第五章设计流程 (13) 第六章设计原则 (14) 一．语言清晰度 (14) 二．高保真 (14) 三．传声增益 (15) 四．高的性价比 (15) 五．确保可靠性 (15) 第七章电声系统的设计 (16) 一．剧场扩声系统的设计 (16)
1 供声方式的确定 (16) 2 集中供声方式的优点 (16) 二．音箱产品选定 (16) 三．功率放大器选定 (20) 四．周边设备选定 (21) 相关周设备性能介绍................ 错误!未定义书签。
第一章：前言 声系统的设计，是以工程原理为基础，以分析声系统所要安装的声学环境有关参数开始，再加上最终用户所提出的功能参数的综合考虑，从而决定所采用的扬声器等设备的类型和安装方式。 随着社会的进步、信息技术的飞速发展，以计算机为核心的结合视频、音频和通信等领域的多媒体技术得到了蓬勃发展，信息的可视性、直观性越来越受到人们的普遍欢迎和关注；而丰富的信息如何被高效地采集、处理；各个部门分离的信息系统怎样更好的集成，使所有相关部门实现真正意义上的信息共享，达到资源的最优化配置；领导者的战略、战术意图能得到最及时、准确地表达、传输，为每一位与会者所接纳，这就需要形成一个全局统一的智能化、数字化的系统集成中心，这是信息化社会发展的不可阻挡大趋势。 现代化会议室的功能越来越强大，多媒体会议系统是基于数字化会议室需要的智能化、数字化系统集成中心将会成为集科学性、时效性为一体的神经中枢。多媒体会议室在计算机软、硬件的支持下，将各种会议系统及相关设备如：数字会议及声像联动系统、数字扩声系统、视频显示系统、智能中央控制系统、计算机网络系统、会议环境/灯光系统等各个子系统有机地集成在一起，形成的一个完整的系统。该系统实现自动化的集成控制功能，并可通过计算机网络灵活的调用数据库中的各类数据和图像等信息，从而给与会者以声图并茂的视觉和完美音质的听觉效果，提高了工作效率，也方便了领导的决策与指挥。
关于功能安全编程的软件实现方法
关于功能安全编程的软件实现方法 Author: Zhanzr21 @ 21ic BBS 功能安全与信息安全其实是两个概念,两者都很重要但相互独立.在汽车电子设计中,两个安全都很重要,但是功能安全往往涉及到很严重的事故,所以显得更为重要. 功能安全-一般使用Safety这个词 信息安全-使用这个词:Security 但是到了中文两者都是安全,本文只涉及到功能安全,也就是前者Safety. 关于功能安全,业界一直在积极研究与推行相关标准.比如IEC,VDE.应该说功能安全的研究与发展永远不会停止,因为没有任何一种设计能够达到百分百的绝对安全标准. 功能安全与EMC测试联系较为紧密,因为电磁辐射会影响其他部件或者使用者的健康,而如何防范EMC噪音也是评价功能安全的一项指标. 兼容IEC,VDE的标准 IEC(International Electrotechnical Commission)是一个非营利,非政府的标准制定组织.IEC制定的标准主要关注安全,性能,环保,电气能效与再生能力.IEC与ISO和ITU有着紧密联系.这些制定的标准不仅包括对硬件的规定也有软件方面的.另外这些标准一般会根据应用场景细化为若干子标准. 除了老资格,国际化的IEC之外,这个领域中比较知名的,认可度较高还有德国的VDE,英国的IET,美国的IEEE.其中VDE还包括一个测试与认证机构专注于软件功能安全方面的前沿性研究.该机构属于德国的国家注册的认证机构.其主要目的在于给各家电子制品厂商提供标准符合与质量检验服务. IEC的标准中最为人熟知的是IEC 60335-1.这个标准主要覆盖家用或类似场合的电子制品的功能安全与信息安全规范.其原则:被测品应该在各种元器件失效的情况下保持安全.从此标准的角度观察,微控制器(MCU)也属于众多器件之一.如果电子器件影响到最终产品的安全性,那么在连续的两次失效后该制品依然能够保持安全.这意味着该制品必须在微控制器不工作(正在复位或者运行异常)且硬件发生失效的情况下依然能保持安全. 如果安全取决于软件,那么软件被当做第二次失效来考虑.该标准规定了三种软件的安全类型: Class A: 安全根本不取决于软件
可靠性系列讲座-18
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安全控制技术 【摘 要】【关键词】Abstract: In safety instrumented systems, the common cause failures which occur between redundant parts within each layer between safety layers or between safety layers and the BPCS may make the potential degrade of the effective protection higher and then affect the safety and the reliability of a system. The paper describes the de ? nition, causes, analytical approach and the quantitative methods given in the standard, and also discusses how to reduce probability of common cause failure. Key words: SIS Common Cause Failure Redundancy 在安全仪表系统中，保护层的冗余部分之间、保护层之间、保护层和BPCS之间的共同原因失效 （亦称共因失效）都会引起有效保护潜在的降低，从而影响系统的安全性与可靠性。本文阐述了共因失效的定义、产生原因、分析方法、标准中的量化方法以及降低其概率的措施。 安全仪表系统 共因失效 冗余 [编者按] 本刊在2007～2008的两年间，在“安全控制技术”栏目共安排了12讲功能安全技术讲座，系统介绍了功能安全的基本概念、方法与技术，并针对读者关心的一些问题进行了分析，得到广大读者的广泛关注与积极回应。2009年，该讲座还将继续进行，主题将集中在安全相关子系统的功能安全评估与认证技术上。本讲主讲人是刘瑶工程师。 第十八讲 安全仪表系统中的共因失效 Chapter 18: The Common Cause Failure in the Safety Instrumented System 刘瑶 （机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，北京市 100055） Liu Yao (Instrumentation Technology & Economy Institute, P.R.China, Beijing 100055) 主讲人简介： 刘瑶，女，工学学士，机械工业仪器仪表综合技术经济研究所功能安全技术研发中心工程师，参与功能安全标准I E C 61508（G B/T 20438）及I E C 61511（G B/T 21109）技术与应用研究、宣传和推广，功能安全HAZOP+SIL工程项目技术辅助与支持。 安全仪表系统（SIS）是指用来实现一个或几个仪表安全功能的仪表系统，它包括从传感器到最终元件的所有部件和子系统。目前SIS正广泛应用于石油、化工、电力等过程工业领域，用以监测生产过程 中的安全参量，以便在出现危险时及时采取有效措施从而防止人身伤害、经济损失及环境影响。根据GB 21109（IEC 61511），SIS的其中一项设计要求就是识别和考虑共因失效。在给保护层分配安全功能时，
多功能厅音响设计方案说明
多功能厅音响设计方案说明 详细描述 功能需求 多功能厅，是指可以用于召开各类会议、学术讨论、演讲、报告、新闻发布、产品展示、多媒体教学培训、观看电影、举办中小型文艺演出、舞会等活动的场所。通常面积较大，并且设有舞台、活动座椅和独立的控制室。它结合了现代化的专业音响设施、多媒体显示设备、高清晰摄录像技术、智能化集中控制、舞台灯光照明等多种多样的功能于一身，在近几年的时间里得到了迅速的普及和应用，非常适合我国的国情需要。通常设立在大中型企事业单位、政府机关、展览中心、商务酒店、培训中心、学校等地。 功能描述 多功能厅具备专业的音响扩声系统、先进的多媒体显示系统、丰富的舞台灯光照明系统以及智能化的集中控制系统，为召开各类会议、学术报告、观看电影、举办中小型文艺演出等活动提供卓越的音质效果、清晰的画面显示以及简单便捷的集中控制。 在多功能厅的音响扩声系统中，可以分为会议系统和扩声系统两部分。 会议系统可以具有发言讨论、投票表决、同声传译等时下流行的现代化会议功能。发言讨论的席位可以根据会议的规模任意增减，最多可实现数百人参与的大规模会议讨论。同时，会议系统还具有多种发言模式，如：先话者优先、后话者优先、主席独控、计时讨论、自由讨论、声控、手动等，为与会人员提供更为便利的会议方式。投票表决功能只需轻松按键选择，即可实现时事的投票结果统计、显示等，使会议效率大大提高。同声传译系统通常采用无线的传播方式，最多可以同时翻译几十种不同国家的语言，实现数百人的无线旁听系统。 在会议系统中还可以增设视像跟踪、远程视频会议等功能将会议进程中的声音与画面完美结合。视像跟踪是利用摄像头与会议系统的联动来实现的，当发言人开启发言话筒时，摄像头便可自动追踪到发言人的位置，并将画面发送到显示设备上。远程视频会议则是通过网络技术与异地的相关人员进行时事的视频会议讨论。 多功能厅内的扩声系统主要是为播放电影、文艺演出时提供优良的声音效果。通常根据厅堂的面积大小、功能的需求来选择十几只乃至几十只扬声器进行扩声。此外，系统中还应包括有线话筒、无线话筒、DVD机等音源设备，以及调音台、数字音频处理器、均衡器、效果器等控制、处理设备，根据多功能厅的功能需求适当增减。
功能安全技术与应用知识讲座
功能安全技术与应用知识讲座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》； 《IEC61508.2 E／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》； 《IEC61508.6 IEC61508，2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。标准一经发布，就引起了全社会的广泛关注。由于该标准提炼了不同行业 安全工作的经验，并总结出一套基本的思想方法，因此在实践中得 到了很好的应用。目前国际上已基本形成了以功能安全为思路基础的，包括风险分析、基础安全产品生产、安全产品认证、安全集成、安全评估等在内的安全保障产业链。国际电工委员会也将这套标准 作为IEC的基础标准。 为说明功能安全的理念，首先必须理解工业技术界安全的概念，及其理念变迁。 根据传统词典解释，“安”的含义是：平静，稳定，如安定、 安心、安宁、安稳、安闲等；对生活、工作等感觉满足合适；没有 危险，不受威胁；做动词，有使得平静、安定（多指心情）的含义，如安民、安慰、安抚。“全”的含义是：完备，齐备，完整，不缺少，如齐全、完全；整个、遍，全部；做动词有使得不受损伤，保 全的含义。
“安全”的基本解释是：没有危险；不受威胁；不出事故。从传统的理念上看，安全是一个美好而绝对的境界，表现出人们对这种境界的追求。但现实中的绝对安全是不存在的，以绝对安全为目标是不现实的。但这并不意味着放弃安全工作，而是将安全工作的目标确定在一个相对安全的点上。为此，工业技术界为安全作出一个全新的定义，即：安全是不存在不可接受的风险。 这个定义有两个划时代的意义：一是把安全从一个绝对的概念转变为一个相对的概念，在这个概念中，安全不再是一个高不可攀的绝对目标，而是风险可接受即是安全。从此，安全成为了有现实目标的工作。此处引入了一个概念——可容忍风险（tolerable risk），根据当今社会的水准，即在给定的范围内能够接受的风险。在这个概念的引导下，安全工作的全部内涵就是将风险控制在可容忍的风险以内。 这个定义的另一个划时代的意义就是把对安全的控制转变为对风险的控制。此处引入了另一个概念——风险（risk），即：出现伤害的概率及该伤害严重性的组合。以这一概念为引导，安全工作产生了两种方式，一种是降低伤害的概率；另一种是降低伤害的严重程度。此处都含有一个伤害（harm）的概念，即：对人体健康的损害或损伤，以及对财产或环境的损害。也就是说，安全工作的保护对
多功能厅音响项目设计方案
多功能厅音响项目设计方案 多功能厅作为文化活动重要基地，它是一座集会议、娱乐、报告于一体的综合性场所；具有技术先进、设备现代、管理科学严谨、理念超前等特点。它提供的多功能服务既满足了广大职工不同文化层次的文化活动的需求，又能接待上级检查、指导召开的各种会议的需要，充分活跃了大家的文化生活，有利于推动各部门的精神文明建设。 根据贵方的要求，我们对多功能厅进行音响系统、灯光系统、同传系统、摄像监控系统的设计。我们公司着重考虑系统的科学性，设备的先进性、功能的实用性、使用的可靠性，使多功能厅扩声系统达到国一流水准，安装设备易与装潢配合。设备的选用、系统的设计思路超前，各扩声系统指标满足且超过现有的国家有关标准。同时，作为娱乐活动场所，各系统的安全可靠性无疑是最重要的。若抛弃可靠性，一味追求设备高档性，则可能得不偿失。因此，在考虑整个系统的设计时，我们综合考察了现场空间结构，积累了各种数据，并参考了许多国际大型娱乐场所的标准设计，尤其是各大娱乐场所最新情况的考察结果，会同公司一起进行该场所音、视频灯光系统等的设计。 一、音响系统 由于多功能厅主要作为会议、演出使用，故要重点突出声音高频的力度与饱满度以及音乐的现场感和平均度，在演出时为了使活动的气氛得到加强，因此需要有一定的响度和混响效果使活动的气氛得到加强。同时四周作为观众席，所以采用了分散式音响系统。为了保证设计的正确与效果，我们依据中华人民国文化行业标准（WH0301-93）按国家一级娱乐厅的声压级标准进行设计，使系统科学合理、性能先进、安全可靠、灵活扩展，其配置的设备经久耐用，效果优良。 随着人们生活水平的提高，人们欣赏演出不单是用耳朵去听音乐，而且是要用整个身体、整个“心灵”去感受音乐的冲击和震撼，所以对现代多功能厅的设
“ 功能安全产品实现技术“系列讲座 第2讲 功能安全与安全相关产品
PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION Vol.34No.7July 2013 修改稿收到日期:2013-05-14三 作者谢亚莲(1966-),女,1991年毕业于上海机械学院可靠性技术专业,获硕士学位,高级工程师;主要从事可靠性技术和功能安全技术的研究三 功能安全产品实现技术”系列讲座第2讲 功能安全与安全相关产品 Chapter Ⅱ Functional Safety and Safety?related Products 谢亚莲1,2 (上海工业自动化仪表研究院1,上海 200233;上海仪器仪表自控检验测试所功能安全中心2,上海 200233) 摘 要:介绍了引入功能安全的原因和功能安全的目的,以及危险二风险二安全功能二安全完整性和安全相关系统之间的内在关联三通过一个安全相关系统的实例,给出了几类安全相关产品确定安全功能和设定安全完整性目标值的方法;同时指出了执行机构和阀的特殊性,并针对这种特殊性,引入了部分行程测试这一解决方法三关键词:功能安全 危险 风险 安全功能 安全完整性等级中图分类号:TP202 文献标志码:A Abstract :The reasons for introducing functional safety and the purposes of functional safety ,as well as the inherent relationship among hazards ,risks ,safety function ,safety integrity ,and safety?related system are described.With a safety related system as practical example ,the methods of determining safety functions and setting target values of safety integrity for several types of safety related products are given.In addition ,the particularities of the actuator and valve are pointed out ,and in accordance with these particularities ,the solution of partial stroke test is introduced. Keywords :Functional safety Hazard Risk Safety function Safety integrity level 0 引言 IEC 61508(GB /T 20438)是完整的二系统性的关于 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全的基础标准;以基于风险的方式确定E /E /PE 安全相关系统的安全要求规范;采用整体安全生命周期模型作为技术框架,系统地论述了为保证E /E /PE 安全相关系统的功能安全所需进行的活动三 本文通过对危险二风险二安全功能二安全完整性二安全相关系统二安全相关产品之间的内在关联的介绍,有助于大家了解以下几个概念,即安全相关产品为什么要具有这样的安全功能,并达到这样的安全完整性与安全完整性等级三 1 功能安全 功能安全,首先是安全的概念,所谓安全就是不存在不可接受的风险,这种风险是指由危险的发生而造 成的对人身健康的伤害二财产的损失和环境的破坏三功能安全是属于受控装置(equipments under control,EUC)和EUC 控制系统的整体安全的一部分三用于避免使在爆炸气体中的设备成为潜在点燃源的安全装置,如处在爆炸气体中的笼型转子,当转子的温度超过某一限值,将会引起气体爆炸三要限制笼型转子的温升,采用一个依赖于电流的安全装置,即将测量转子的电流作为输入信号,当电流超过某一限定值,采取措施切断笼型转子的供电电源,从而防止爆炸危险的发生三这属于功能安全三采用风扇抽风强制降温的方式,也属于安全的一个例子,但它不能保证防止危险的发生,不属于功能安全三 由于EUC 和EUC 控制系统潜在的危险而导致风险的存在,从而引出了对功能安全的需求三功能安全的起因是危险和风险,功能安全的目的是将风险降低到可接受的范围内,功能安全的实现是通过电气/电子/可编程安全相关系统(简称E /E /PE 安全相关系统)二其他技术安全相关系统和外部风险降低设施正确执行其功能三 功能安全的目的示意图如图1所示三 2 9功能安全与安全相关产品 谢亚莲
多功能厅多媒体设备规划设计方案
多功能厅多媒体设备规划设计方案 一、系统概述 随着社会的不断进步，科学技术的不断发展，现代化智能会议系统的应用越来越广泛，对会议室的功能整体要求也越来越高，从简单的扩声系统向多功能转变，既要能够举办各种类型的国际/国内会议、新闻发布会、学术研讨会、也要能举办高标准智能型演示会议为目标。 各系统整体规划和系统结构设计；根据要求对系统进行详细、专业的总体规划和设计。根据系统功能的要求，选定先进、成熟、实用、性能稳定可靠、便于维护和升级的设备。画出系统方框图，要考虑信号流的安排，作好信号流的切换、优先权安排等，并配齐有关设备等。根据设备组成情况，选择安装设备的机架及控制台，设计或选择有关的安装附件。确定控制中心室的位置、估算各种设备所需电源的容量，对机房的电源容量、位置以及信号接地和安全接地作出设计建议，并作出控制室设备的位置布局图。根据所选定的设备及工程实施中所需材料列出设备、材料清单和工程预算表。为使之符合使用要求，满足各种活动的需要，我们在设计时主要考虑了以下几点： 完整的功能设计; 系统合理灵活； 全部设备有用先进产品； 尽量选用高性价比产品； 具备独特的风格和气派； 建设一套语言表达清晰自然，设备先进、成熟、实用，性能稳定可靠，显示系统生动流畅的智能会议系统。
二、系统设计技术标准及规范 ★依据甲方口述要求； ★现场踏勘； ★音频扩声系统依照中华人民共和国国家行业标准： ☆GYJ25-86《厅堂扩声系统的声学特性指标要求☆GB50231-98《机械设备安装工程施工及验收规范》 ☆GB/14076-93《电影电视舞台灯具通用技术条件》 ☆GB50169《电气安装工程接地装置施工验收规范》 ☆GBJ232-90、92《电气安装工程施工及验收规范》 ☆GB/T50311-2000《建筑和建筑群综合布线系统工程设计规范》 ☆GB/T14218-93《电子调光设备性能参数与测试方法》 ☆WH0202-1995《电视演播厅灯光系统设计规范》 ☆GB/T4959-1995《厅堂扩声特性测量方法》 ☆GB/T15485《语言清晰度指数的计算方法》 ☆GYJ22-85《广播电视播音（演播）室混响时间测量规范》 ☆GYJ23-86《广播电视工程测量规范》 ☆GYJ26-86《有线广播录音、播音室声学设计规范和技术用房技术要求》 ☆SJ2112-82《厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接值》 ☆GB50258-96《电器装置安装工程1KV及以下配线工程施工及验收规范》 ☆WH0301-93《歌舞厅扩声系统的声学特性指标与测量方法》 ☆GB50200《有线电视系统工程技术规范》 ☆GB50174《电子计算机机房设计规范》 ☆GB50300《建筑工程施工质量验收统一标准》
功能安全技术讲座第10讲功能安全的管理
功能安全技术讲座 ［编者按］ 本刊２００７年在“安全控制技术”栏目安排了六讲功能安全技术讲座，概要介绍了功能安全的基本概念、方法与技术，得到广大读者的广泛关注与积极回应。２００８年，该讲座还将继续进行，针对读者关心、与功能安全相关的几个关键问题，进行更详细的技术介绍。主讲人是全国工业过程测量和控制标准化技术委员会主任委员、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所副所长冯晓升教授。 第十讲 功能安全的管理 冯晓升 （机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，北京市 １０００５５）Feng Xiaosheng (Instrumentation Technology & Economy Institute, Beijing 100055) Chapter 10: Management for Functional safety Abstract:Management is an indispensable means to achieve safety and is an important factor of impacting system failure.Functional safety management has its unique way of thinking and throughout the whole life cycle of safety at all stages.Key words: Management Functional Safety 【摘 要】【关键词】管理作为影响系统失效的重要因素，是达到安全必不可少的手段。功能安全管理贯穿于整体安全 生命周期的所有阶段之中，有其独到的思想方法。 管理 功能安全 １ 随机硬件失效和系统失效 功能安全作为一种保障安全的思想方法，近几年已经被广泛了解和应用。有大量的文章从不同的角度论述功能安全，但大多都是从技术方面来考虑问题。其实，功能安全的最殊胜之处是将可以精确计算的硬件随机失效和难以精确定量分析的系统失效结合考虑并规划为一种半定量化的方法。所以功能安全的管理作为影响系统失效的重要因素之一，是达到安全必不可少的手段。为能正确理解这个问题，先将随机硬件失效和系统失效这两个概念介绍一下。 首先介绍随机硬件失效（ｒａｎｄｏｍ ｈａｒｄｗａｒｅｆａｉｌｕｒｅ），随机硬件失效是在硬件中，由于一种或几种机能退化可能产生的，按随机时间出现的失效。既在各种部件中，存在以不同速率发生的许多机器退化，在这些部件工作了一段不同的时间之后，这些机能可 使制造公差引起部件发生故障，从而使包含许多部件的设备将以可预见的速率，但在不可预见的时间（即随机时间）发生失效。 再介绍一下系统失效（Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｆａｉｌｕｒｅ），系统失效是一种原因确定的失效，只有对设计或制造过程、操作规程、文档或其它相关因素进行修改后，才有可能排除这种失效。 对于系统失效来说，仅正确维护而不加修改，无法排除失效原因。 而且通过模拟失效原因可以导致系统失效。 在下列各条中以人为错误为原因引起的系统失效的例子有： ——安全要求规范： ——硬件的设计、制造、安装、操作；——软件的设计和实现等。
酒店多功能厅设计方案
酒店多功能厅设计方案 一、概述： 我公司以科学的态度对酒店多功能厅、会议厅、宴会厅灯光进行设计。工程的设计方案主要考虑了系统和设备配置的可靠性、先进性、适用性、合理性、以及售后服务等五个方面, 在设备选用上我们考虑了几点： （1）配置高性能指标的电脑灯光设备，可以降低灯光消耗总功率，减少灯具的数量，避免资金和空间的浪费。 （2）针对现代酒店的娱乐和会议特点，突出灯光的艺术性，用先进的电脑灯光来渲染气氛、增强效果、营造灯光层次。利用灯光效果气氛，烘托音乐表达的理念，制造出美仑美焕的现场效果。选用摇头电脑灯、变色柔光灯、嵌入式三基色灯、激光灯以不同组合方式分为若干层次安装，构成灯光三维空间效果。 （3）灯光的图案色彩变化和动感变化以满足为音乐、舞蹈服务为主，为酒店的风格和艺术效果的整体服务。因此，灯具的选用以花样变换多，色泽变化大，动感强等为主要特点；花样变化会加强美感，色泽变化使人引起激情，动感强会激发人们强烈的跳舞热情，达到欲罢不能的意境。给光顾的客人留下难忘记忆。 （4）选用灯具重量轻、体积小、电机噪音小、散热好、发光效率高、性能可靠。 （5）选用灯具接受国际标准DMX512信号控制，适合任何DMX通讯协议的控制台。
注重工艺设计、前瞻性规划与该酒店的投资重点，实现灯光智能化，设备选型数字化，灯光编程专业化、多样化，施工管理规范化、标准化，在满足使用要求的前提下，严格执行国家标准进行设计，使该酒店灯光工程项目质量达到理想效果。本次设计方案的设计思想，主要考虑系统配置的可靠性、先进性、合理性三方面。 1、系统配置的可靠性：为了确保灯光系统的可靠性，选择质量可靠的灯光设备。本次方案中选用具有卓越的品质及超强的可靠性。 2、系统配置的先进性：在灯光系统的设计中，充分考虑灯光技术未来不断发展升级的需求和系统的可扩展能力与兼容性，满足用户将来因规模增大等原因带来的灯光扩容和技术升级的需要。 3、系统配置的科学性和合理性：灯光系统设计除了考虑其可靠性和先进性，还必须考虑系统是否科学、合理与实用，本设计方案主要考虑了以下几个方面：系统最大限度的满足用户使用要求. 1、设计场地 多功能厅、宴会厅、会议厅 2、设计功能 本系统满足歌舞演出、文娱活动、各类专题报告、视频会议等使用功能。满足各类庆典的要求。 3、设计要求 根据建筑图纸提供的室内尺寸，采用规范的设计系统软件进行灯光系统的设计，保证该灯光系统具有良好的技术指标。 4、施工规范
第11讲功能安全问答
［编者按］ 本刊２００７年在“安全控制技术”栏目安排了六讲功能安全技术讲座，概要介绍了功能安全的基本概念、方法与技术，得到广大读者的广泛关注与积极回应。２００８年，该讲座还将继续进行，针对读者关心、与功能安全相关的几个关键问题，进行更详细的技术介绍。主讲人是机械工业仪器仪表综合技术经济研究所功能安全中心主任史学玲教授。 第十一讲 功能安全问答 史学玲 （机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，北京市 １０００５５） Shi Xueling (Instrumentation Technology & Economy Institute, Beijing 100055) Chapter 11: Questions and Answers of Functional Safety 主讲人简介： 史学玲，机械工业仪器仪表综合技术经济研究所副总工程师、功能安全中心主任、教授级高工。近年来主要致力于以ＩＥＣ ６１５０８为基础的功能安全技术研究。主持并完成了国家软科学研究项目“利用功能安全标准保障安全的政策措施研究”，向政府提出了多行业协同行动的用功能安全标准保障安全的国家执行方案和政策措施建议。是等同采用ＩＥＣ ６１５１１的中国国家标准起草工作组专家成员。在多份杂志及学术期刊上发表了多篇功能安全的论文，对功能安全标准及标准实施认证相关的技术、法律、政策等问题有深入研究。 引言 自２００７年４月以来，在已经举办的八期“功能安全技术与应用培训班”上，我们结识了来自石油、化工、机械、铁路、医疗设备等领域的２００多名安全控制专家，这些专家经常会与我们就一些问题展开讨论。在此期讲座中，列出几个经常被提出讨论的问题与讨论结果，以功能安全问答的方式，展示给读者。 问：标准要求安全仪表设备必须提供每一种失效模式下的失效率数据，用什么方法可以确定仪表的失效率与失效模式？ 答：可以采用ＦＭＥＤＡ（失效模式、影响及诊断分 析）方法。ＦＭＥＤＡ是ＭＩＬ Ｓｔｄ１６２９Ａ（ＦＭＥＡ，失效模式及影响分析）的扩展，用于在器件级分析失效率与失效模式、确定哪种失效导致安全情况、哪种失效导致危险情况。与ＦＭＥＡ相比，ＦＭＥＤＡ增加了诊断分析。通过ＦＭＥＤＡ，可以预知哪种危险失效会被诊断并导向安全。因此，通过ＦＭＥＤＡ可以获得详细的失效率数据和安全失效分数，但需要由有资格的安全工程师主导进行分析。 问：我的产品通过ＦＭＥＤＡ分析，数据达到了ＳＩＬ３要求，我声明我的产品是ＳＩＬ（安全完整性等级）３级的设备，为什么有人会提出异议？ 安全控制技术
关于功能安全编程的软件实现方法
Author: Zhanzr21 @ 21ic BBS 功能安全与信息安全其实是两个概念,两者都很重要但相互独立.在汽车电子设计中,两个安全都很重要,但是功能安全往往涉及到很严重的事故,所以显得更为重要. 功能安全-一般使用Safety这个词 信息安全-使用这个词:Security 但是到了中文两者都是安全,本文只涉及到功能安全,也就是前者Safety. 关于功能安全,业界一直在积极研究与推行相关标准.比如IEC,VDE.应该说功能安全的研究与发展永远不会停止,因为没有任何一种设计能够达到百分百的绝对安全标准. 功能安全与EMC测试联系较为紧密,因为电磁辐射会影响其他部件或者使用者的健康,而如何防范EMC噪音也是评价功能安全的一项指标. 兼容IEC,VDE的标准 IEC(International Electrotechnical Commission)是一个非营利,非政府的标准制定组织.IEC制定的标准主要关注安全,性能,环保,电气能效与再生能力.IEC与ISO和ITU有着紧密联系.这些制定的标准不仅包括对硬件的规定也有软件方面的.另外这些标准一般会根据应用场景细化为若干子标准. 除了老资格,国际化的IEC之外,这个领域中比较知名的,认可度较高还有德国的VDE,英国的IET,美国的IEEE.其中VDE还包括一个测试与认证机构专注于软件功能安全方面的前沿性研究.该机构属于德国的国家注册的认证机构.其主要目的在于给各家电子制品厂商提供标准符合与质量检验服务. IEC的标准中最为人熟知的是IEC 60335-1.这个标准主要覆盖家用或类似场合的电子制品的功能安全与信息安全规范.其原则:被测品应该在各种元器件失效的情况下保持安全.从此标准的角度观察,微控制器(MCU)也属于众多器件之一.如果电子器件影响到最终产品的安全性,那么在连续的两次失效后该制品依然能够保持安全.这意味着该制品必须在微控制器不工作(正在复位或者运行异常)且硬件发生失效的情况下依然能保持安全. 如果安全取决于软件,那么软件被当做第二次失效来考虑.该标准规定了三种软件的安全类型: Class A: 安全根本不取决于软件 Class B: 软件能够防范不安全的操作 Class C: 软件主动防范特殊危险
功能安全技术讲座：第16讲 功能安全中表决结构的分析与应用
Control Tech of Safety & Security 功能安全技术讲座 【摘 要】【关键词】Abstract: The paper introduces some typical voting structure and their analysis and application methods. Through the comparison between the various voting structures, ? nd their difference on implementing the safety integrity of Functional Safety. Keywords: Functional Safety V oting Redundancy 阐述功能安全理论中几种典型的表决结构及其分析应用方法，通过对不同表决结构的比较，确 定其在实现安全功能的安全完整性和可用性上的差异。 功能安全 表决 冗余 [编者按] 本刊在2007～2008的两年间，在“安全控制技术”栏目共安排了12讲功能安全技术讲座，系统介绍了功能安全的基本概念、方法与技术，并针对读者关心的一些问题进行了分析，得到广大读者的广泛关注与积极回应。2009年，该讲座还将继续进行，主题将集中在安全相关子系统的功能安全评估与认证技术上。本讲主讲人是熊文泽工程师。 第十六讲 功能安全中表决结构的分析与应用 Chapter 16: Analysis and Application on Voting Structure for Functional Safety 熊文泽 （机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，北京市 100055） Xiong Wenze (Instrumentation Technology & Economy Institute, P.R.China, Beijing 100055) 主讲人简介： 熊文泽，男，工学学士，机械工业仪器仪表综合技术经济研究所功能安全技术研发中心工程师，对功能安全标准I E C 61508（G B/T 20438-2006）和IEC 61511（GB/T 21109-2007）有深入的研究，参与多项国家科技部、863课题中功能安全子项的研究。 功能安全理论的服务对象为：执行多种安全功能的E/E/PE （电子、电气和可编程电子）安全相关系统，这些系统在石化、化工、电力、铁路等领域中已经得到广泛应用，如：主要应用于流程工业（石化、化工）的安全联锁系统（Safety Interlock System —SIS ）和紧急停车系统（Emergency Shutdown —ESD ）；在电厂中广泛应用的火灾及气体检测系统（Fire and gas systems —F&G ）和燃烧管理系统（Burner Management System ）以及应用于铁路的列车自动防护系统（ATP ）。这些系统不仅能响应生产过程因超过安全极限而带来的风险，而且能检测和处理自身的故障，从而按预定条件或程序使生产过程处于安全状态，对于保障人员、设备及工厂周边环境的安全至关重要。 不同的表决结构配置直接影响安全相关系统的好坏。如何选择表决结构，才能既保证安全相关系统
多功能厅音视频灯光系统设计方案
目录 第一章总体概念 (3) 第二章音频扩声系统设计 (4) 一、设计思想 (4) 二、设计指标 (5) 三、系统设计原则 (7) 四、专用声场分析软件EASE (8) 第三章扩声设备性能、参数说明 (10) 一、ALLEN&HEATH调音台 (10) 二、主扩声音箱 (14) 三、功率放大器 (16) 四、Symetrix 数字处理器 (18) 第四章会议系统配置设计说明 (19) 一、380系列会议系统总述 (20) 第五章灯光系统配置设计说明 (22) 一、用户投资意愿 (22) 二、设计说明 (22) 三、设计配置 (23) 四，设备性能简介 (23) 五、全数字硅箱简介 (26) 六、电脑调光台简介 (27)
第六章智能系集中控制统设计说明 (30) 一、工程建设目标 (31) 二、系统功能及技术要求 (32) 三、RTI中央控制系统 (36) 第七章音响系统对土建预留预埋配合要求 (42) 第八章施工组织设计 (44) 一、工程技术要求 (44) 二、调试前的准备 (47) 三、音响系统的调试 (47) 四、系统模拟运行 (50) 五、调试结果和问题的记录 (51) 六、工程中的疑难问题 (52) 七、保证工程质量、安全、环保的主要技术措施 (53) 八、文明施工的现场措施 (61) 九、施工进度检查 (62) 第九章著名工程案例 (63) 一、著名项目工程图片集锦 (63) 二、部分典型案例 (68)
音视频扩声系统、灯光系统设计说明 第一章总体概念 随着信息时代的到来，计算机多媒体技术的迅猛发展，网络技术的普遍应用， 大到世界各行业特定 政府机关、国家政法 机关或大型调度中心 的建立，小到各工矿 企业会议、技术报告 及讲座的进行，对现 代视讯展示、数码电 声处理、自动化电器 处理等组成的多媒体 声光像系统的渴望越 来越强烈，而传统的模拟电子技术很难满足人们在这方面的要求。近几年迅速崛起多媒体声光像系统技术正在逐步成为适应这一需求的有效途径。为此，我们根据现代会议室的实际应用和需求，采用最新的多媒体音视频产品和先进设计手段，提出本系统方案供用户选择和参考。 我们此次的设计是根据现代会议厅所提出来有关系统的具体应用需求，结合我们以往同类项目的工作经验，依据现有的国家标准、规范，并参照国际上通用规范进行的。在系统设计过程中，我们按以下的思路进行设计： 突出先进性、实用性、可靠性系统特点 数字化的高集成度可控制能力 多功能的应用性 灵活的扩展性 完善的售后服务保证体系 根据一般会议厅和会议室的功能要求及甲方的具体要求，我们将整个厅堂的功能做如下定位： 综合多功能会议室的设计，能够满足以下功能：视频会议；摄像监控、培
9.功能安全产品的设计流程
功能安全产品的设计流程 自动化程度的提高为人们日常生活中的方方面面都带来了更多的舒适性和灵活性，但我们也需要注意到这些好处背后的安全风险。尤其是工业领域中让人引以为傲的高精密生产线，它们应当是易于使用，并能提供高度舒适和安全的操作性。 本文深切认为技术系统不应当为人们和环境带来超出允许风险范围的安全风险。完全没有风险是不现实的，所以风险可接受与否在于其严重程度。每个领域对可接受风险程度都有自己的定义，并使用不同的安全等级对其进行衡量。对于电气和可编程系统来说，得益于一系列标准建立，由此形成了关于功能安全的共识。这些标准适用于不同的应用领域，但它们都基于由IEC61508标准派生出的安全理念。 图1：常见的功能安全标准概览 IEC61508标准覆盖了系统的整个生命周期，并着重为系统中可能出现危险的部分制订了相关规范。该标准旨在提供从零开始设计系统的最安全方式。实现功能安全的普遍措施是添加额外的元器件，用于监控功能的正常运行以及在发生不正常的情况时对系统进行控制。这个理念常用于工业自动化或过程工业领域中。 IEC61508标准定义了功能安全的操作模式：低要求操作模式、高要求操作模式和连续模式。操作模式则由每年对于安全功能的使用频率决定。 同时，针对功能安全领域中的标准控制功能的设计方法是可选的。IEC61508标准中定义的连续模式包含这些信息。 通常做法是从分析所有可能对系统产生影响的关键问题开始。所有被定位的问题必须使用参数进行衡量，如暴露时间、受伤的严重程度以及脱离伤害的可能性。这是典型的风险分析措施，必须在没有额外电气保护系统的情况下对受控设备施行。系统整个生命周期的所有部分均必须使用该措施。凭借风险图，风险分析将提供要