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功能安全——安全控制领域的新热点

【导读：2000年，IEC发布了功能安全基础标准IEC 61508《电气、电子、可编程电子安全相关系统的功能安全》，解决了困扰多年的对复杂系统功能进行功能安全保障的理论与实践问题，在工业界引起强烈反响。功能安全技术可应用于我国石油、化工、冶金、矿山、电力、装备制造等事故多发行业的安全系统用户、系统集成商、设备供应商和中介机构。随着功能安全技术的不断推广，相关领域业内人士对功能安全标准和应用技术了解越来越深入，国内对功能安全产品/系统的研发、集成、销售、应用、咨询、评估等需求也越来越多，越来越迫切。】

国内安全生产形势依然严峻

近年来，由于政检查各接线有没有脱落府的不断重视，我国安全生产状况逐渐好转。但是，我国目前正处于工业化和城镇化快起重设备速发展期，由于粗放型经济增长方式没有根本改变，安全投入不足，安全生产基础薄弱，安全生产形势依然严峻。在大大小小的安全事故中，由于工业控制设备老化和产品质量低劣，工业通信络安全性、可靠性等问题而引起的安全事故占有相当大的比重，不仅产生了较大的经济损失，而且造成了多起人身伤害事件。工业控制领域频发的事故已成为制约经济社会和谐发展的重要因素，严重损坏国家形象与对外贸易，引起政府与全社会的高度重视。

我国党和政府历来十分重视安全生产工作。十六大提出 高度重视安全生产，保护国家财产和人民生命的安全 。十六届四中全会《关于加强党的执政能力建设的决定》要求 重视计划生育、节约资源、保护环境和安全生产，大力发展循环经济，建设节约型社会 ，把安全生产摆在了与人口、资源、环境等基本国策同等重要的位置。十六届五中全会《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》明确指出：要坚持以科学发展观统领经济社会发展全局， 坚持节约发展、清洁发展、安全发展，实现可持续发展 ，提出了安全发展的指导原则与 安全生产状况进一步好转 的奋斗目标，对安全生产工作做出了总体部署。安全生产事关人民群众的生命财产，事关改革发展稳定大局，是经济发展和社会进步的前提和保障，是落实科学发展观的必然要求和构建和谐社会的重要方面，是安全发展的煤矿设备核心内容和基本任务。

功能安全为安全生产保驾护航

安全监控和安全保障系统在生产过程中承担着监测与安全有关的状态参数、发现故障或异常、及时采取措施以防止事故发生的重要功能，因此这些设备及系统的安全性能直接关系到各种危险源、成套装置的安全控制与安全保护水平，直接关系到安全生产水平。比如：锅炉压力达到一定值时，阀门自动打开，矿井内危险气体达到一定程度时报警并自动打开通风设备，当有人进入电锯的危险区时电锯自动停止动作等。这是安全监控和安全保障系统在执行安全防护功能。国家经济和技术水平越高，这样的安全保障系统应用就越普遍。这些系统保证了设备或成套装置的运行安全，对于减少生产事故、大幅减少人员和财产的损失起到了不可估量的作用。可是一旦这些系统功能失效，就可能导致更大的人身财产损失，前苏联切尔诺贝利核电站事故就与控制系统功能失效有关。这就是功能安全保障问题。

多年来，工业通信络的功能安全保障皮裙问题一直没有得到有效解决。工业界在设计、操作、维护安全系统方面积累了大量经验，但在监控、评估和保证整个系统功能的功能安全保障方面缺乏理论依据和量化指标，对于系统功能的安全性与人、器件（软硬件）、络和子系统的可靠性之间没有建立量化关系。常常是采用多重冗余，选择可靠性最高的器件，但系统的安全性并没有提高。系统功不同类型的适用行业也不同能安全保障问题已经成为制约现代工业通信络在重要工业领域，尤其是安全相关领域规模化应用的瓶颈。

2000年，震动筛IEC发布了功能安全基础标准IEC 61508《电气、电子、可编程电子安全相关系统的功能安全》，解决了困扰多年的对复杂系统功能进行功能安全保障的理论与实践问题，在工业界引起强烈反响。功能安全保障技术，涉及机械制造、流程工业、运输、医药、矿山等行业，是在安全控制或安全保护系统设计、维护、运行等活动中规范相关组织和人员的技术和行为，以达到防止各类装置、机械、器械，尤其是成套设备系统发生不可接受危险的目的的技术。该项安全保障技术实现了安全技术和管理理论的一大突破，其首次提出的安全完整性等级（SIL）已成为工业控制领域内合同的必备条款。随后，不同应用领域的功能安全标准陆续出台：IEC 61511《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》、IEC 61513《核电厂以安全为主的系统用仪器仪表和控制系统的一般要求》、IEC 62061《机械安全.与安全有关的电气、电子和可编程序电子控制系统的功能安全》等，同时安全系统的子系统、设备功能安全标准也开始出台，如IEC 《测量和控制数字数据通信 第3部分:工业络中功能安全通信行规》等。

在我国，功能安全技术越来越受到相关行业的高度重视，对于功能安全产品及系统的呼声越来越高。在对国际功能安全标准研究的基础上，国内对口标委会全国工业过程测量和控制标准化技术委员会（SAC/TC124）等同采用国际标准，制定了相应国家标准GB/T 20438.1～.7－2006《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》和GB/T 21109.1～.3－2007《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》，并于2007年起开始正式实施，为相关领域的功能安全标准的制定提供了参考依据。通过功能济南新时期试金仪器有限公司可以做10000N之内全部材料中拉伸、紧缩、曲折、剥离、刺破等实验安全基础标准的制定，为建立我国功能安全标准体系打下了良好基础。

建立我国功能安全保障体系势在必行

功能安全技术可应用于我国石油、化工、冶金、矿山、电力、装备制造等事故多发行业的安全系统用户、系统集成商、设备供应商和中介机构。随着功能安全技术的不断推广，相关领域业内人士对功能安全标准和应用技术了解越来越深入，国内对功能安全产品/系统的研发、集成、销售、应用、咨询、评估等需求也越来越多，越来越迫切。工业产品及系统的功能安全标准体系的研究和建立有利于打破以功能安全为由的技术壁垒；有利于我国自主研发的工业通信功能安全产品降低开发成本，缩短开发周期，保证开发质量，保护技术专利；有利于我国仪表与自动化行业企业获得竞争优势；有利于我国广大流程工业用户降低使用功能安全产品的风险，保证我国产业振兴规划的顺利开展。

国内目前功能安全技术研究和产品开发还存在如下的问题:

各部门各自为政，各种安全概念混淆；

各种安全措施孤立使用，缺乏系统的解决方案；

高新技术为安全服务的条件尚未形成；

各种安全法规、标准缺乏有机的联系；

标准的建立与实施的措施尚待完善。

因此，建立我国功能安全保障体由于传感器的好坏决定了实验机的精度和测力稳定性系是安全生产风险管理的需要和安全控制产业发展的需要，而功能安全标准体系是其最重要的基础之一。