安全仪表系统的功能安全设计

针对安全仪表系统（SIS）的产品开发,分析了应用于石化领域的安全仪表系统的基本特性、冗余结构和常见产品类型。在介绍IEC 61508标准的基础上,提出了安全仪表系统产品开发过程中整体安全生命周期、产品硬件及安全相关软件的功能安全设计方法;最后以SIL2级压力变送器为例,着重阐述了SIS系统结构设计和故障诊断覆盖要求。     

安全仪表系统的Markov建模方法研究

对安全仪表系统(SIS)的功能结构、安全生命周期以及功能安全的实现方法进行了分析,并提出了基于马尔可夫(Markov)建模的SIS的安全完整性等级计算软件的设计方案,采用VB6.0和Matlab进行了软件的开发实现.我们针对1oo2冗余结构的装置进行了SIL的计算,证明马尔可夫建模方法的安全完整性等级(SIL)计算相对于其他建模方法的灵活性.它既能反映安全仪表系统之间的静态关系,又能反应系统的动态变化,并且不受设备之间依赖关系的影响.同时马尔可夫建模可靠性的定量分析精度高,一次建模可求得安全仪表系统的安全失效率PFS和危险失效率PFD和安全完整性等级SIL等多个可靠性指标.     

安全仪表系统硬件失效概率的评估方法

首先介绍了安全仪表系统在实际应用中的需求以及安全仪表系统的硬件失效概率评估的必要性。然后,在研究了硬件失效概率的评估方法后,分析了低要求模式下SIS系统在各种表决组的物理块图和可靠性块图。最后,通过一个范例的计算详细介绍了具体结构下SIS系统的硬件失效概率评估方法。     

现场总线协议在安全仪表系统中的应用

安全仪表系统通常设置为独立的系统.并作为生产过程的安全保障被广泛应用在制造、机械、食品加工、化工等行业中.国家及国际标准对组成安全仪表系统的软件及硬件有严格的设计原则,并要求其到达一定的安全完整性等级.为了将现场总线应用到安全仪表系统中,国际电工委员会制定标准规定了一些措施采保证信息传递的完整及可靠.并采用在现场总线原有的OSI参考模型之上增加安全层的软件方式.以符合安全仪表系统的设计原则及安全完整性等级.     

安全仪表系统设计的多目标优化

安全仪表系统在过程工业中日益受到更多关注,为满足安全仪表系统多目标优化问题对于安全完整性等级的综合要求,提出一种改进的多目标遗传优化方法.首先研究了安全仪表系统多目标优化中存在的问题,然后结合安全仪表系统优化问题的特殊性提出了一种更加适合用于安全仪表系统多目标优化的方法,最后将该方法应用于一个实例.结果表明:改进的方法能够解决安全仪表系统优化对于安全完整性等级要求的优化偏好问题,所得到的解比原有方法的解更具参考价值.     

海洋石油平台安全仪表系统的设计与应用

安全仪表系统是独立于过程控制系统的安全保护联锁系统,它能够对各种意外事故进行实时监测和保护.在众多海洋石油平台保护系统中,安全仪表系统是最重要的保护系统,它的正确合理设计及应用对于确保海洋石油平台的整体安全至关重要.在简要概述安全仪表系统(SIS)的基本概念的基础上,分别对海洋石油平台安全仪表系统的设计内容、设置及选用原则和相关元件的选型进行了全面的阐述,从而为自控设计人员提供了设计、选型的参考.     

炼油装置安全仪表系统设计

介绍了在相关法律、法规、标准规范中,对炼油装置安全仪表系统的设置要求。以加氢装置为例介绍安全仪表系统设计实施。     

SIL3安全仪表系统的设计和应用

该文通过引用和解释安全仪表的设计标准和规范,系统地介绍了安全仪表的相关知识.并通过举例国内火力发电厂FSSS和ETS安全系统的设计和应用状况,并着重介绍了安全仪表系统在沙河电厂的应用设计方法和设计过程,提出了采用符合SIL3安全认证的系统的重要性和设计方法.     

系统功能安全测试技术研究

介绍了功能安全的定义和现有国际、国内功能安全标准,分析了进行系统功能安全测试的必要性。总结了系统功能安全测试的关键技术,包括基于功能安全的安全标准体系、安全完整性等级、整体安全生命周期。正在筹建的系统功能安全测试实验室将是一家开展系统功能安全测试的实验室。     

工厂安全与仪表

安全是工业生产永恒的主题。政府明确提出了采用DCS和ESD系统的技术措施来提高生产装置的自动化控制水平，以实现设备本质安全水平的全面提升。本文介绍了几种常用的风险评估和安全度等级确定方法，并给出了如何对指标进行具体量化的实例。     

安全仪表系统的可用性分析及其定量评估

安全仪表系统的误动作给生产带来较大经济损失,如何保证安全仪表系统既可靠又可用已提上议事日程。在分析安全仪表系统安全失效概率影响因素的基础上,采用可靠性框图法针对安全仪表系统常用表决结构的安全失效概率进行了定量研究,并给出了应用示例。研究结果表明,共因失效会增加安全仪表系统发生安全失效的概率;安全仪表系统降级工作不影响其可用性;在设备逐一测试和维修的情况下,可忽略由于测试和维修危险失效导致的安全仪表系统不可用;独立的未检测到的安全失效对安全仪表系统发生安全失效概率的贡献最大。     

安全性苛求系统中关于软件安全性评价的研究

安全性苛求系统由于其行为直接关系人身和大宗财产的安全，需要有一个安全性定量指标来反映系统中计算机软件的安全性品质，由于安全性苛求系统的软件在开发时规定要采取一系列可靠性和安全性措施，到形成产品后，软件内部缺陷的暴露都是一些小概率事件，如果仅仅依靠测试数据进行安全性定量评估，由于测试开销的限制，依据似感不不足，本文提出一种多元、多模型，多阶段进行安全性评价的方法，在系统开发和运用的不同阶段，从不同角度，利用历史和当前的数据，依靠客观和主观的判断，对系统的安全性进行评价，希望较完整地反映系统的安全性。     

智能仪表对安全联锁系统可靠性影响的评估

仪表作为石化装置中安全联锁系统的基本组成元素,其可靠性对装置安全稳定运行具有重要影响。本文以某仪表的选型为例,采用蒙特卡洛仿真方法对普通仪表与智能仪表在安全性、可靠性方面进行定量分析与比较,评估了智能仪表对安全联锁系统的影响。分析表明,使用智能仪表可以有效提高安全联锁系统的安全水平,并显著降低联锁的误跳车。本文最后对智能仪表选型中需考虑的因素进行了探讨,对指导石化装置安全联锁系统中仪表的选型具有一定的借鉴作用。     

SIS在催化热裂解制乙烯装置中的应用

在石油化工装置中,配置一套安全可靠、动作及时的安全仪表系统(SIS)是非常重要的。结合催化热裂解制乙烯项目中安全仪表系统的应用,重点介绍了TRICON安全仪表系统的硬件结构,系统组态,逻辑编程,系统调试等方面的技术实现。实际应用表明,TRICON的SIS系统是一套功能全面、安全可靠、简单易学的安全仪表系统。     

基于证据推理的动态系统安全性在线评估方法

综合考虑动态系统历史记录、当前状态以及未来退化趋势信息来对其安全性进行在线评估是极其重要的.本文提出了一种基于证据推理（Evidential reasoning,ER）的安全性在线评估方法.该方法先融合多个安全性指标获得各个时刻的安全性状态,而后融合系统"历史"、"当前"、"未来"时刻的安全性状态,评估得到系统的综合安全性水平.首先,建立了基于三阶Volterra滤波器的在线预测模型,预测指标未来信息;然后,建立了指标最优自适应权重求取模型,计算并更新指标实时权重;最后,提出了基于证据推理方法的融合框架,对"历史"、"当前"、"未来"时刻的信息进行融合,得到系统当前时刻的综合安全性评估结果.通过对某惯性平台系统的安全性评估实例验证了所提方法的有效性.     

通信芯片电压故障注入测试与功能安全评估方法

芯片是现代信息技术的核心和基础,芯片的功能安全在确保电子技术的可靠性方面发挥着重要作用。本研究以CAN通信芯片为对象,提出了一种基于电压故障注入的芯片功能安全评估方法。通过基于原型系统的自动化硬件故障注入测试,并结合自动触发信号与控制模块的设计,完善了目前CAN芯片安全性测试技术和功能实现上的不足。另外,基于该CAN芯片测试结果,提出了芯片对故障因素敏感的功能安全评估依据。结果表明,该电路通信芯片的某些管脚对标准工作电压范围下输入电压的幅值、脉宽和延迟毛刺较敏感。测试电路系统能够自动实现1.5~5.5 V大范围工作电压下的随机错误注入,以及错误要素敏感度分析,为提高通信芯片安全性提供更高效的评估依据。     

我国功能安全标准实施预案研究

生产安全事故的频频发生,已经成为制约我国生产安全发展与社会和谐的重要因素,对人身、设备、坏境造成了威胁,并使经济蒙受巨大损失。在介绍了功能安全基本概念的基础上,详细说明了功能安全标准及体系结构、功能安全标准的技术理论与方法、特点和应用现状,并指出该系列标准对我国安全生产的特殊意义,最后提出了我国实施功能安全标准战略的总体设计方案和实施步骤的建议。     

安全关键系统高可信保障技术的研究

1 引言安全关键系统SCS(Safety Critical Systems)是指系统功能一旦失效将引起生命、财产的重大损失以及环境可能遭到严重破坏的系统。这类系统广泛存在于航空航天、国防、交通运输、核电能源和医疗卫生等诸多安全关键领域中。而高可信(Ultradependability)则是指系统在任务开始时可用性给定的情况下,在规定的时间和环境内能够使用且能完成规定功能的能力,即系统“动则成功”的能力。随着现代社会的高速发展及不稳定因素的存在,安全关键系统日益庞大和复杂,带来了系统可靠性和安全性的下降、投资增加、研发周期加长、风险增加。安全关键系统的应用环境也更加复杂和恶劣,从陆地、海洋到天空、太空,安全关键系统的使用环境不断地扩展和更加严酷。严酷的环境对系统高可靠、高安全性等综合特性的实现提出了严峻的挑战。除此,系统要求的持续无故障任务     

基于WebGIS的城市生命线风险评估应用系统研究

随着城市基础设施建设的快速发展,现代城市基础保障的生命线系统的信息空间化管理和安全隐患分析模拟显得日益迫切.以往的城市生命线管理系统的空间数据与属性数据不是在空间数据库中存储,不能很好地达到共享,也没法实现互操作;对安全隐患与风险评估方面没有考虑空间的关系及对周边的影响,进行有效的综合风险评估、分析与模拟就更加不能实现.要解决这些问题,需要新的管理手段与方法.针对城市生命线系统,以燃气管线为主要研究对象,依据实际的应用需求,利用ArcsDE和SQL Server的空间数据库管理技术,Adobe的Flex地图表达RIA技术,REST方式的SOA服务技术,ArcIMS的地图数据与服务发布等技术,从应用系统的功能和框架结构、管线数据统一模型和燃气管线的风险分析专题进行研究,设计开发了城市燃气系统风险评估应用系统,为燃气风险管理和应急管理提供技术工具.该系统实现了城市生命线的数据的空间化存储、管理、表达及风险分析模拟,具有很好的用户体验,实用性强,共享性高,可扩充性强等优点.