[發明專利]一種基于故障插入平臺的安全失效分數測試方法

有效

• 申請號: 201410443065.3
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN104267272B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 史學玲;孟鄒清;熊文澤;孫騰;郭苗
• 申請（專利權）人: 機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京京萬通知識產權代理有限公司11440
• 代理人: 萬學堂,王大偉

技術領域

本發明屬于安全控制系統技術領域，尤其涉及一種基于故障插入平臺的安全失效分數測試方法。

背景技術

隨著國家對石化、化工、電力等企業安全的重視程度及各省安監局出臺的相關政策，2010年，安全控制系統產值達到15億元以上。據相關咨詢公司預測，2011年以后的10年內，中國的SIS市場年復合增長率可達20％。與之相應，安全控制系統評估認證市場也將有較大發展，據估計國內年市場規模將達2000萬左右。但是由于評估認證工作的滯后，我國核電、石油、化工、城市交通、高速鐵路等國家基礎設施行業使用的控制系統基本上是國外產品。目前已有多家國際認證機構在國內開展了從變送器到執行機構的各種功能安全產品，包括安全網絡的認證評估工作，短期內滿足了部分國內用戶對安全產品的認證需要。但是從提高整個安全控制系統的國產化水平看，必須以自有的評估認證技術占領市場，促進國內企業的技術進步。

2000年2月，國際電工委員會(IEC)發布了功能安全基礎標準IEC61508，該標準解決了困擾業內多年的對復雜安全系統功能安全保障的理論與實踐問題，在工業界引起強烈反響。之后，歐洲首先采用該標準；2003年底，美國開始采用并在一些高危行業強制實施；2006年，IEC61508對應的中國國家標準發布,編號是GB/T20438：2006，并于2007年1月1日起開始正式實施。在國際上，針對流程工業的IEC61511，針對機械領域不同應用的IEC62061、ISO13849、EN/IEC60204-1，針對核領域的IEC61513，針對鐵路領域的EN50126/7/8，針對熔爐的prEN-51056，針對汽車行業的ISO26262等不同應用領域的功能安全標準陸續出臺，一個以IEC61508為基礎的國際功能安全標準正在形成系列。

在這些標準中明確提出對于有功能安全應用場合的產品、設備和系統必須進行功能安全評估，以確定這些產品、設備和系統能夠達到的安全完整性等(簡稱SIL，共分4個等級，即SIL1/2/3/4)，而在SIL評估過程中，安全失效分數(SFF)是確定SIL的一個關鍵參數，它與硬件故障裕度(HFT)一塊決定了架構約束的安全完整性等級，如下表所示：

因此，在SIL評估過程中，必須對產品、設備或系統的SFF進行評價。

在標準中已經明確給出SFF的定義，即SFF＝(λDD+λS)/λ,即危險診斷到的失效加上安全失效之和除以總的失效。但對于如何獲得這些失效分類，如何判斷哪些失效是危險的，哪些是安全的，哪些是能夠診斷到的，哪些是不能診斷到的沒有給出明確的方法或措施。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種基于故障插入平臺的安全失效分數測試方法，旨在解決對于如何獲得這些失效分類，如何判斷哪些失效是危險的，哪些是安全的，哪些是能夠診斷到的，哪些是不能診斷到的沒有給出明確的方法或措施的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種基于故障插入平臺的安全失效分數測試方法，該基于故障插入平臺的安全失效分數測試方法包括以下步驟：

步驟一，首先利用測試平臺對于產品可能存在的診斷情況進行測試，采用故障插入的方式，獲得產品的診斷信息；

步驟二，利用測試平臺獲得結論，在軟件工具上進行失效模式、診斷及影響分析，獲得功能安全的四種失效率數值；

步驟三，獲得產品/系統內相應元件的失效分類，可將這些結論通過測試平臺的內微型計算機，從輸入屏進行記錄，并調用內嵌的分析模塊進行運算。

進一步，測試平臺包括：微型計算機、觸摸屏、信號發生模塊、第一探針、第二探針；

微型計算機，用于模擬產品在功能執行的信號輸入和輸出過程；包括：分析模塊、計算工具和信號發生模塊；

觸摸屏，與微型計算機連接，用于輸入和輸出信息；

信號發生模塊，與微型計算機連接，用于接收受試產品的輸入信號，并與微型計算機進行信息的交互；

第一探針和第二探針，用于連接受試產品和測試平臺，進行故障插入。

進一步，微型計算機包括：分析模塊、計算工具和信號發生模塊；

本發明提供的基于故障插入平臺的安全失效分數測試方法，按照功能安全中的定義，獲得功能安全四種失效模式的失效率數值，利用開發的測試平臺和軟件分析工具的組合，來完成對于安全失效分數的估計，方法簡單，操作方便，提高了工作的效率。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的基于故障插入平臺的安全失效分數測試方法的流程圖；

圖2是本發明實施例提供的測試平臺的結構示意圖；