[發明專利]一種基于過程控制的系統安全性分析系統

有效

• 申請號: 202011383584.7
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112596475B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 劉旭;原艷斌;李玉偉;李昕龍
• 申請（專利權）人: 北京電子工程總體研究所
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 毛唯鳴

本申請實施例公開了一種基于過程控制的系統安全性分析系統，所述系統包括：項目管理模塊、不安全控制缺陷分析模塊、分析結果管理模塊及基礎數據庫模塊；所述項目管理模塊用于分析項目的新建、打開、保存和刪除，還用于啟動所述不安全控制缺陷分析模塊和所述分析結果管理模塊；所述不安全控制缺陷分析模塊用于提供控制結構圖建模的圖形化操作界面，以及提供所述不安全控制動作UCA自動生成功能；所述分析結果管理模塊用于在不安全控制缺陷分析過程中利用歷史數據加載工具，以及存儲不安全控制缺陷分析結果；還用于利用模型追溯樹、控制結構圖查看相關結果；還用于利用報告生成工具導出項目的STPA分析報告。將半形式化建模語言引入系統理論過程分析STPA流程中，為復雜過程控制系統開展安全性分析提供支撐工具。

技術領域

本申請實施例涉及計算機技術領域，具體涉及一種基于過程控制的系統安全性分析方法和系統。

背景技術

隨著防空導彈武器裝備中越來越多的核心控制和安全關鍵功能交由軟件實現，產品的復雜度大幅提高，安全性問題日益突出。系統理論過程分析(STPA)立足于控制視角開展復雜系統安全性分析，注重識別當部件失效、外部干擾和/或系統部件間的異常交互未被適當處理時的不安全控制行為及其產生的原因。目前，在利用系統理論過程分析(STPA)方法開展安全性分析時面臨著以下挑戰：

第一，潛在的不安全控制動作(UCA)辨識是實施STPA的關鍵。然而，辨識不安全控制動作缺乏具體、規范和簡便的步驟，具有一定難度，對該方法在復雜過程控制系統中的推廣應用造成了阻礙。

第二，STPA只給出了導致不安全控制行為的原因分類，具體的致因分析主要依賴于人工，分析結果的完整性及準確性受研究人員對系統的認知、分析能力等影響較大。需要借助成體系的工程經驗數據庫才能保證分析效果。

因此，開發一個智能化、自動化、可操作性強的系統理論過程分析(STPA)軟件勢在必行，當分析對象較為復雜時，可通過信息化軟件保證安全性分析的質量和效率，以達到輔助分析、減輕人工工作量和提高分析效率的目的。

發明內容

為此，本申請實施例提供一種基于過程控制的系統安全性分析方法和系統，將半形式化建模語言引入系統理論過程分析(STPA)流程中，為復雜過程控制系統開展安全性分析提供了支撐工具。

為了實現上述目的，本申請實施例提供如下技術方案：

一種基于過程控制的系統安全性分析系統，所述系統包括：

項目管理模塊、不安全控制缺陷分析模塊、分析結果管理模塊及基礎數據庫模塊；

所述項目管理模塊用于分析項目的新建、打開、保存和刪除，還用于啟動所述不安全控制缺陷分析模塊和所述分析結果管理模塊；

所述不安全控制缺陷分析模塊用于提供控制結構圖建模的圖形化操作界面，以及提供所述不安全控制動作UCA自動生成功能；其中，所述控制結構圖建模的圖形化操作界面用于控制結構圖的編輯與修改，所述不安全控制動作UCA自動生成功能為根據控制結構圖中過程模型的半形式化描述規則自動提取并生成UCA列表，將UCA、系統風險和事故自動關聯顯示；

所述分析結果管理模塊用于在不安全控制缺陷分析過程中利用歷史數據加載工具，以及存儲不安全控制缺陷分析結果；還用于利用模型追溯樹、控制結構圖查看相關結果；還用于利用報告生成工具導出項目的STPA分析報告。

可選地，所述基礎數據庫模塊用于存儲系統危險分析數據、產品安全性設計要求數據、典型控制缺陷數據及相似型號控制缺陷圖。

可選地，所述系統還包括：

在所述項目管理模塊中創建項目后，所述不安全控制缺陷分析模塊開啟項目分析，所述不安全控制缺陷分析模塊中所有頁面頂端顯示當前項目名稱。

可選地，所述系統還包括：