(安全生产)第讲人机系统的可靠性和安全性

（安全生产）第讲人机系统的可靠性和安

全性

第十七讲人机系统的可靠性和安全性

通过本章的学习，应能够：

1．描述人机系统的可靠性、可靠度；

2．掌握人、人机系统的可靠度计算方法；

3．说明人机系统可靠性设计的要求；

4．运用故障树对人机系统得安全性进行描述和分析。

一、基本概念

1．可靠性

定义：可靠性是指研究对象在规定条件下和规定时间内功能的能力。

研究对象：指系统、机器、部件或人员。本学科只研究人的操作可靠性，即以引起系统故障或失效的人为因素为研究对象。

可靠性高低与研究对象所处的规定条件和规定时间有密切关系。研究对象所处的条件包括温度、湿度、振动、冲击、负荷、压力等，还包括维护方法、自动操作还是人工操作、作业人员的技术水平等广义的环境条件。规定的时间一般指通常的时间概念，根据研究对象的不同也使用周期、距离、次数等相当于时间指标的量。

研究对象的功能：是指对象的某些特定的技术指标。

2．可靠度

定义：可靠度R是指在规定的条件下、规定的时间内，完成规定功能的概率。

不可靠度或失效概率F：研究对象在规定的条件下、规定时间内丧失规定的功能的概率。

R十F＝1或R＝l—F

可靠度的获得：研究对象的不可靠度可以通过大量的统计实验得出。3．人的操作可靠度

定义：作业者在规定条件下、规定时间内正确完成操作的概率，用R H表示。

人的操作不可靠度(人体差错率)F H，R H+F H=1。

人的操作可靠度计算：

人的行动过程包括：信息接受过程、信息判断加工过程、信息处理过程。人的可靠性也包活人的信息接受的可靠性、信息判断的可靠性、信息处理的可靠性。这三个过程的可靠性就表达了人的操作可靠性。

（1）间歇性操作的操作可靠度计算。

间歇性操作的特点是在作业活动中，作业者进行不连续的间断操作。例如，汽车换挡、制动等均属间歇性操作。这种操作可能是有规律的，有时也可能是随机的。因此，对于这种操作不宜用时间来表达其可靠度，一般用次数、距离、周期等来描述其可靠度。

若某人执行某项操作N次，其中操作失败n次，则当N足够大时，则此人的操作不可靠度为：

F H＝n/N

人在执行此项操作中，其操作可靠度为：

R H＝1—F H＝1—n/N

例如，汽车司机操纵刹车5000次，其中有1次失误项操作的可靠度为：R H＝1—1/5000＝0．9998

（2）连续性操作的操作可靠度计算。

连续性操作是在作业活动过程中，作业者在作业时间里进行连续的操作活动。例如对运行仪表的全过程监视，汽车司机开车活动中方向盘的操纵，对道路情况的监视等。连续性操作可直接用时间进行描述。对连续性操作的操作可靠度，可用人的操作可靠性模型来描述。

式中t——连续工作时间；

λ（t）——t时间内人的差错率。

例如，汽车司机操纵方向盘的恒定差错率为λ（t）＝0.00001，若果个司机驾车300小时，其可靠度为：

说明：λ（t）是随时间变化的函数；对于同一个人，在不同的时间内，其差错率λ（t）是不同的，对于不同的人，其差错率λ（t）也是不同的；因此，在计算连续性操作可靠度时，一般是根据不同的人、不同的时间、进行同一操作的差错率的平均值计算的。

4．人机系统的可靠度

定义：人机系统在规定条件下、规定时间内正确完成操作的概率，用R S 表示。

说明：人机系统可靠度是评价人机系统设计的重要内容。为了获得人机系统的最佳效能，除了机器本身可靠度指标要高外，还要求操作者的操作可靠度指标也要高。

可靠度计算：

把一个系统的可靠度设为R S（t），构成系统的各要素的可靠度设为R i（t）（i=1，2，3，…n），根据各要素的连接方式，系统可靠度计算方法如下：

（1）串联构成

串联构成如图20．2所示，n个具有独立功能的要素构成串联配置，串联配置的含义是：一个系统各要素都正常时系统才正常。其系统的可靠度等于每个要素可靠度之积，如表达式（20-1）

（20-1）

（2）并联构成

一个人机系统若至少有一个子系统(要素)正常，系统即正常，或各子系统(要素)都不正常，系统才不正常称之为并联系统。并联系统构成如图20．3，并联系统的可靠度如表达式20-2。

（20-2）

如果各要素的可靠度为等值R0，在串联时系统可靠度为R S（t）=（R0）n；并联时系统可靠度R S（t）=1-（1-R0）n。

（3）串联和并联混合构成

当有n个串联系统包括在m个并联系统中，则系统可靠度为R S=1-（1-R n）m。当m个并联系统构成n个串联系统时，则系统可靠度为R S=[1-（1-R）m]n

例：图20．4中，(a)为2组3个要素串联构成的并联系统；(b)为3组两个要素并联构成的串联系统。如果各个要素可靠度皆为80％，则(a)图中可靠度为：

(b)图中可靠度为：

可以看出：

（1）：(b)系统的可靠度比(a)系统的可靠度高，而且(b)系统的可靠度还高

于构成系统的各个要素的可靠度。

（2）：构成系统的要素相同，如果连接配置的方式不同，则系统的可靠度可能不同。

（3）：在人机系统中，由于人的可靠度不可能期待有大的提高，但是通过设计合适的系统构成，可以进一步提高系统的可靠度。

二、人机系统可靠性设计

人机系统的可靠性与工程可靠性的差别在于：人机系统的可靠性要把涉及到人的各种问题以及环境因素的控制问题纳入到可靠性内容当中。对人、机、环境三者及三者之间的相互配合、功能分配、可靠度分配等必须予以认真分析、研究，方可保证人机系统的整体可靠性要求。

1．人机系统的可靠性设计程序

（1）制定为达到系统可靠性总体指标的各种设计方案；

（2）分析设计方案的可靠性，选择可靠性设计方案；

（3）人、机器、环境功能分配与可靠度分配；

（4）绘制人机系统图及说明书；

（5）试验、试制、检验计划的编制；

（6）确认试验、改善设计；

（7）完成最终设计、提出保证可靠性等要求的设计书。

2．人机系统的可靠性分配

（1）基本原则：机器与人之间的配合，要尽量使人操作简便省力，尽量减少作业者在短时间内完成许多不同的操作，使作业者的操作在其能力范围之内。

在人与机器的功能分配上，要了解人、机器各自的功能特征，并进行分析比较．充分发挥人、机潜能，从而使人机系统的整体功能达到最佳状态。

（2）人、机的基本限度：

人的基本限度：正确度的限度、体力的限度、行动速度的限度、知觉能力的限度。

机器的基本限度：机械性能维持能力的限度、机器正常动作的限度、机械判断能力的限度、费用的限度。

3．人机环境各因素的可靠性设计分析

（1）人的操作可靠性设计，包括：人的任务分析，根据总任务要求和人、机、环境功能分析与分配，找出人要完成的所有任务，并将其分解为具体操作；人员配置及人与人之间的分工；人完成任务时发生差错的可能性分桥；显示、控制装置设置对人操作影响分析；环境因素对人的影响；对人员的心理和生理要求、选拔人员的条件与训练要求；对人员的生活、休息、医务保障等措施的安排与执行。

（2）机器的可靠性设计，包括：安全系数的选择、静强度、疲劳强度及概率断裂力学设计；冗余设计；容错设计、失效保护设计、故障自动诊断和恢复能力；维修性设计；人机界面与接口设计；耐环境设计；降额使用。（3）环境的可靠性设计，包括：各种环境条件的分析判断及其准确性；环境条件规范的降额；机器所需要的人造环境条件；人员对环境条件和生理卫生要求及环境控制、生命保障系统和个人装备设计。

4．人机系统设计注意事项

（1）明确人机系统的目的及实现目的的制约条件，例如地理、环境、人力、财力、技术装备、技术水平等，必须具体分析，确定人机系统的类型。（2）提高系统的功能与可靠性，并不是孤立地依靠某子系统的功能和可靠性的改善及提高，而是力求各子系统、单元间的相互匹配，使整体优化。（3）尽量将生产过程变为简单操作，且各种操作对作业人员不带有危险性。尽量采用坐姿作业方式，并且不促使作业者采取不当的姿势。（4）最重要的显示器和控制器应当安排在最适宜的位置．并按功能或系统分组。有关联的显示器和控制器要呈对应关系排列。

（5）要充分考虑人的心理因素与生理条件。

（6）要考虑人和机器问的相互监督作用。要做到，即使是人发生误动作，也不致造成事故，且还要让人知道动作的错误所在，这就是由机器监督人。另一方面，当机器出现异常时．人应能准确判断异常原因，有时进行调整，使之恢复正常，这便是由人监督机器。

（7）人机系统的分析评价是对整体系统的可靠性、安全性、舒适性以及作业效率等进行综合分析与评价。

三、人机系统的安全性分析

1．人机系统安全性分析方法——故障树法

从系统设计初期阶段开始，就应该把握住影响系统安全的问题，努力加以改进。最常用的分析评价系统安全性的方法是故障树法，即FTA （FaultTreeAnalysis)法。

FTA：把故障、事故发生的系统加以模型化，把作为对象的因果关系根据逻辑结构分析以树状图表示，可以推断故障、事故的发生频度，找出发生

的经路。

2．故障树法的步骤（见图20.6）

3．故障树的制作

（1）故障树常用符号：

（2）故障树绘制要点：

●从故障或事故开始，逐层向下分析；

●为分析需要，图中使用与门和或门来表示；

●要明确各层的相互关系和各种现象的因果关系；

●树形图的树枝不宜分得过细。

示例如图20.7。

（3）故障树绘制实例

4．故障树法的优点

故障树法是评价系统安全性或分析事故原因的有效方法。这种方法的优点是：

●对事故原因的全貌，可以用视觉很容易地交换信息；

●现场的各种问题，用图形表示容易理解，并且可以发现潜在的问题；

●可以发现新的因素；

●可以定量地进行改进方案的比较，并可以附加位置方面的因素；

●适用范围广。

四、系统的安全性评价

系统的安全性主要从两个方面评价，一是发生故障、事故的频度；二是对

系统的各组成部分从工效学角度进行检查。

系统的工效学评价方法很多，其中主要有：功能分析、职务分析评价；通过实验评价：模拟评价；按检查表评价；感觉检查评价；可靠性计测评价；动作、时间分析评价等。

从工效学方面分析，主要有以下内容：尺寸、作业空间；用力、控制；时间、速度；对人体的输入；环境条件；作业条件(密度、作业持续时间、休息等)；个人因素(适应性、教育、训练等)；输入输出之间的关系等。见教材p388-390，生产系统安全性检查主要考虑的几个方面：

(整理)安全性可靠性性能评价

3．3 安全性、可靠性和性能评价 3．3．1主要知识点 了解计算机数据安全和保密、计算机故障诊断与容错技术、系统性能评价方面的知识，掌握数据加密的有关算法、系统可靠性指标和可靠性模型以及相关的计算方示。 3．3．1．1数据的安全与保密 （1）数据的安全与保密 数据加密是对明文（未经加密的数据）按照某种加密算法（数据的变换算法）进行处理，而形成难以理解的密文（经加密后的数据）。即使是密文被截获，截获方也无法或难以解码，从而阴谋诡计止泄露信息。数据加密和数据解密是一对可逆的过程。数据加密技术的关键在于密角的管理和加密/解密算法。加密和解密算法的设计通常需要满足3个条件：可逆性、密钥安全和数据安全。 （2）密钥体制 按照加密密钥K1和解密密钥K2的异同，有两种密钥体制。 ①秘密密钥加密体制（K1=K2） 加密和解密采用相同的密钥，因而又称为密码体制。因为其加密速度快，通常用来加密大批量的数据。典型的方法有日本的快速数据加密标准（FEAL）、瑞士的国际数据加密算法（IDEA）和美国的数据加密标准（DES）。 ②公开密钥加密体制（K1≠K2） 又称不对称密码体制，加密和解密使用不同的密钥，其中一个密钥是公开的，另一个密钥是保密的。由于加密速度较慢，所以往往用在少量数据的通信中，典型的公开密钥加密方法有RSA和ESIGN。 一般DES算法的密钥长度为56位，RSA算法的密钥长度为512位。 （3）数据完整性 数据完整性保护是在数据中加入一定的冗余信息，从而能发现对数据的修改、增加或删除。数字签名利用密码技术进行，其安全性取决于密码体制的安全程度。现在已经出现很多使用RSA和ESIGN算法实现的数字签名系统。数字签名的目的是保证在真实的发送方与真实的接收方之间传送真实的信息。 （4）密钥管理 数据加密的安全性在很大程度上取决于密钥的安全性。密钥的管理包括密钥体制的选择、密钥的分发、现场密钥保护以及密钥的销毁。 （5）磁介质上的数据加密

软件可靠性与安全性分析、评估方法及建议

软件可靠性与安全性分析、评估方法及建议 一、背景介绍 随着产品技术的发展及数字化技术的应用，软件在产品中所占的比重越来越大，其规模和复杂性急剧增加，对产品的可靠性、安全性工作提出了严峻的考验。为保证软件可靠性，需要对软件进行可靠性测试和评估工作，从而尽早发现并改进软件中影响产品质量的缺陷，有效提高软件可靠性。为保障软件安全性，需要对软件进行安全性分析与验证工作。 目前，随着GJB Z 161-2012 军用软件可靠性评估指南、GJB 900A-2012 装备安全性工作通用要求、GJB 102A-2012军用软件安全性设计指南、ARP4761与民用机载系统安全性评估流程及DO-178B/C机载系统合格审定过程中的软件考虑等标准的颁布实施，以及空军航定〔2012〕4号《航空军用软件定型测评进入条件评估准则》中明确提出关键软件在进入定型测评前必须具备《软件失效风险分析报告》；空军装型〔2010〕131号《空军重点型号软件工程化要求》中也明确提出在软件研制阶段中，必须要开展软件安全性分析与验证工作等规定。美国在70年代研制F/A-18飞机期间首次引入软件安全性技术。在研制F-22和F-35飞机时，则明确要求按照MIL-STD-882和DO-178B开展机载软件安全性工作。在民机领域，波音和空客均严格按照ARP-4761及DO-178B/C标准开展了软件安全性分析与验证，并作为适航审定的核心要素。在高铁、核工业、汽车、医疗等领域，同样要求按照IEC 61508、EN50128、IEC60880、IEC 61513、ISO 14971等标准，对构建高安全性软件做出严格规定。 从上述可以看出，当前世界各国对于软件产品的可靠性评估、安全性分析验

第17讲 人机系统的可靠性和安全性

第十七讲人机系统的可靠性和安全性 通过本章的学习，应能够： 1．描述人机系统的可靠性、可靠度； 2．掌握人、人机系统的可靠度计算方法； 3．说明人机系统可靠性设计的要求； 4．运用故障树对人机系统得安全性进行描述和分析。 一、基本概念 1．可靠性 定义：可靠性是指研究对象在规定条件下和规定时间内功能的能力。 研究对象：指系统、机器、部件或人员。本学科只研究人的操作可靠性，即以引起系统故障或失效的人为因素为研究对象。 可靠性高低与研究对象所处的规定条件和规定时间有密切关系。研究对象所处的条件包括温度、湿度、振动、冲击、负荷、压力等，还包括维护方法、自动操作还是人工操作、作业人员的技术水平等广义的环境条件。规定的时间一般指通常的时间概念，根据研究对象的不同也使用周期、距离、次数等相当于时间指标的量。 研究对象的功能：是指对象的某些特定的技术指标。 2．可靠度 定义：可靠度R是指在规定的条件下、规定的时间内，完成规定功能的概率。 不可靠度或失效概率F：研究对象在规定的条件下、规定时间内丧失规定的功能的概率。 R十F＝1或R＝l—F 可靠度的获得：研究对象的不可靠度可以通过大量的统计实验得出。 3．人的操作可靠度 定义：作业者在规定条件下、规定时间内正确完成操作的概率，用R H表示。 人的操作不可靠度(人体差错率)F H，R H+F H=1。 人的操作可靠度计算： 人的行动过程包括：信息接受过程、信息判断加工过程、信息处理过程。人的可靠性也包活人的信息接受的可靠性、信息判断的可靠性、信息处理的可靠性。这三个过程的可靠性就表达了人的操作可靠性。 （1）间歇性操作的操作可靠度计算。

可靠性安全性发展

可靠性安全性发展 可靠性历史概述 尽管产品的可靠性是客观存在的，但可靠性工程作为一门独立的学科却只有几十年的历史。现代科学发展到一定水平，产品的可靠性才凸现出来，不仅影响产品的性能，而且影响一个国家经济和安全的重大问题，成为众所瞩目需致力研究的对象。在社会需求的强大力量推动下，可靠性工程从概率统计、系统工程、质量管理、生产管理等学科中脱颖而出，成为一门新兴的工程学科。 可靠性工程历史大致可分为4个阶段。 1 可靠性工程的准备和萌芽阶段（20世纪30—40年代） 可靠性工程有关的数学理论早就发展起来了。 最主要的理论基础：概率论，早在17世纪初由伽利略、帕斯卡、费米、惠更斯、伯努利、德*摩根、高斯、拉普拉斯、泊松等人逐步确立。 第一本概率论教程——布尼廖夫斯基（19世纪）；他的学生切比

雪夫发展了定律（大数定律）；他的另一个学生马尔科夫创立随机过程论，这是可修复系统最重要的理论基础。 可靠性工程另一门理论基础：数理统计学，20世纪30年代飞速发展。代表性：1939年瑞典人威布尔为了描述疲劳强度提出了威布尔分布，该分布后来成为可靠性工程中最常用的分布之一。 最早的可靠性概念来自航空。1939年，美国航空委员会《适航性统计学注释》，首次提出飞机故障率≤0.00001次/ h，相当于一小时内飞机的可靠度Rs=0.99999，这是最早的飞机安全性和可靠性定量指标。我们现在所用的“可靠性”定义（三规定）是在1953年英国的一次学术会议上提出来的。 纳粹德国对V1火箭的研制中，提出了由N个部件组成的系统，其可靠度等于N个部件可靠度的乘积，这就是现在常用的串联系统可靠性模型。二战末期，德火箭专家R?卢瑟（Lussen）把Ⅴ1火箭诱导装置作为串联系统，求得其可靠度为75%，这是首次定量计算复杂系统的可靠度问题。因此，V-1火箭成为第一个运用系统可靠性理论的飞行器。 最早作为一个专用学术名词明确提出“可靠性”的是美国麻省理工学院放射性实验室。他们在1942年11月4日向海军与军舰船员提

人机系统可靠性计算(标准版)

人机系统可靠性计算(标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0772

人机系统可靠性计算(标准版) (一)、系统中人的可靠度计算 由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化，因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)、也是很困难的。 1．人的基本可靠度 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率，称为人的基本可靠度，用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示： r＝a1a2a3(4—13)、 式中a1——输入可靠度，考虑感知信号及其意义，时有失误； a2——判断可靠度，考虑进行判断时失误； a3——输出可靠度，考虑输出信息时运动器官执行失误，如按错开关。

上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。a1，a2，a3，各值如表4—5所示。 人的作业方式可分为两种情况，一种是在工作时间内连续性作业，另一种是间歇性作业。下面分别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。 (1)、连续作业。在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业，例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量；汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下： 式中r(t)、——连续性操作人的基本可靠度； t——连续工作时间； l(t)、——t时间内人的差错率。 (2)、间歇性作业。在作业时间内不连续地观察和作业，称为间歇性作业，例如，汽车司机观察汽车上的仪表，换挡、制动等。对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度，其计算公式为：r＝l一p(n／N)、(4—15)、式中N失败动作次数；

H-可靠性与安全性-7-相关失效系统可靠性

第7章相关失效系统可靠性模型 根据零件的可靠度计算系统可靠度是一种通行的做法。在传统的零件/系统可靠性分析中，典型的方法是借助载荷-强度干涉模型计算零件的可靠度，或通过可靠性实验来确定零件的可靠度。然后，在“系统中各零件失效相互独立”的假设条件下，根据系统的逻辑结构（串联、并联、表决等）建立系统可靠性模型。然而，由于在零件可靠度计算或可靠度试验过程中没有或不能区分载荷分散性与强度分散性的不同作用，虽然能得到零件可靠度这个数量指标，却混合了载荷分散性与强度分散性的独特贡献，掩盖了载荷分散性对系统失效相关性的特殊作用，丢失了有关系统失效的信息。因而，无法从零件可靠度直接构建一般系统（即除独立失效系统之外的其它系统，以下称相关失效系统）的可靠度模型。 众所周知，最具代表性传统的系统可靠度计算方法是，对于由零件A、 B、和 C构成的串联系统，其可靠度R s为零件可靠度R i的乘积: R s=R A R B R C 事实上，隐含了各零件独立失效假设。若组成串联系统的n个零件的可靠度分别为R1，R2，……，R n，则系统可靠度为 R s=?R i 若各零件的可靠相等，即R i=R，（i=1,2,……,n），则有 Rs=R n 显然，这样的公式只有当各零件的失效是相互独立时才成立。 早在1962年，就有研究者指出，由n个零件构成的串联系统的可靠度R n的值在其零件可靠度R(假设各零件的可靠度相等)与各零件可靠度的乘积R n之间。系统可靠度取其上限R 的条件是零件强度的标准差趋于0；而系统可靠度取其下限R n的条件是载荷的标准差趋于0。 关于系统失效概率P(n)与零件失效概率P i(n)之间的关系还有如下阐述。对于串联系统 maxP i(n)

产品设计五性可靠性维修性安全性测试性和保障性

3 “五性”的定义、联系及区别 3.1 可靠性 产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。可靠性的概率度量称为可靠度(GJB451-90)。 可靠性工程：为达到产品的可靠性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验工作。 (GJB451-90) 显然，这个定义适用于各种装备、设备、系统直至零部件的各个产品层次。可靠性是产品的一种能力，持续地完成规定功能的能力，因此，它强调“在规定时间内”；同时，产品能否可靠地完成规定功能与使用条件有关，所以，必须强调“在规定的条件下”。 为了使产品达到规定的可靠性要求，需要在产品研制、使用开展一系列技术和管理活动，这些工程活动就是可靠性工程。即：可靠性工程是为了达到产品的可靠性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验工作。(GJB451-90)。实际上，可靠性工程还应当包含产品使用、储存、维修过程中的各种保持和提高可靠性的活动。 3.1.1可靠性要求

3.1.1.1 定性要求 对产品的可靠性要求可以用定性方式来表达，满足这些要求使用中故障少、即使发生故障影响小即可靠。例如，耐环境特别是耐热设计，防潮、防盐雾、防腐蚀设计，抗冲击、振动和噪声设计，抗辐射、电磁兼容性，冗余设计、降额设计等。其中冗余设计可以在部件（单元）可靠性水平较低的情况下，使系统（设备）达到比较高的可靠性水平。比如，采用并联系统、冷储备系统等。除硬件外，还要考虑软件的可靠性。 3.1.1.2 定量要求 可靠性定量要求就是产品的可靠性指标。产品的可靠性水平用可靠性参数来表达，而可靠性参数的要求值就是可靠性指标。常用的产品可靠性参数有故障率、平均故障间隔时间以及可靠度。 故障率是在规定的条件下和规定的时间内，产品的故障总数与时间（寿命单位总数）之比。即平均使用或储存一个小时（发射一次或行驶100km）发生的故障次数。 平均故障间隔时间（MTBF）是在规定的条件下和规定的时间内，产品寿命单位（时间）总数与故障总次数之比。即平均多少时间发生一次故障。通常可以用故障率的倒数表示。 可靠度R(t)是可靠性的概率表示。即在规定的条件下和规定时间内，产品完成规定功能的概率。即：

人机系统可靠性设计基本原则

人机系统可靠性设计基本原则 1．系统的整体可靠性原则 从人机系统的整体可靠性出发，合理确定人与机器的功能分配，从而设计出经济可靠的人机系统。 一般情况下，机器的可靠性高于人的可靠性，实现生产的机械化和自动化，就可将人从机器的危险点和危险环境中解脱出来，从根本上提高了人机系统可靠性。 2．高可靠性组成单元要素原则 系统要采用经过检验的、高可靠性单元要素来进行设计。 3．具有安全系数的设计原则 由于负荷条件和环境因素随时间而变化，所以可靠性也是随时间变化的函数，并且随时间的增加，可靠性在降低。因此，设计的可靠性和有关参数应具有一定的安全系数。 4．高可靠性方式原则 为提高可靠性，宜采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高可靠度结构组合方式。 (1)、系统“自动保险”装置。自动保险，就是即使是外行不懂业务的人或不熟练的人进行操作，也能保证安全，不受伤害或不出故障。 这是机器设备设计和装置设计的根本性指导思想，是本质安全化追求的目标。要通过不断完善结构，尽可能地接近这个目标。 (2)、系统“故障安全”结构。故障安全，就是即使个别零部件发生故障或失效，系统性能不变，仍能可靠工作。 系统安全常常是以正常的准确的完成规定功能为前提。可是，由于组成零件产生故障而引起误动作，常常导致重大事故发生。为达到功能准确性，采用保险结构方法可保证系统的可靠性。 从系统控制的功能方面来看，故障安全结构有以下几种： ①消极被动式。组成单元发生故障时，机器变为停止状态。 ②积极主动式。组成单元发生故障时，机器一面报警，一面还能短时运转。 ③运行操作式。即使组成单元发生故障，机器也能运行到下次的定期检查。

如何保证企业数据的安全性和可靠性

如何保证企业数据的安全性和可靠性 据身份盗窃资源中心称，已知去年发生的数据泄露事故数量为656宗，总共泄露了3570万条记录。数量为656宗，总共泄露了3570万条记录。涉及的行业包括商业、金融、医疗设施、教育机构和政府部门。发生数据泄露的主要原因是什么呢？据ITRC 称，只有2.4％的机构泄露的数据经过了加密或者带有严密的保护措施，只有8.5％的数据带有口令保护。 为什么其他机构不使用口令保护和加密措施呢？有些机构是因为骄傲自大，有些机构则是因为它们误以为它们的数据保密措施已经足够了。还有一些机构担心对数据进行加密可能需要花费太多的钱和时间。 然而，各行各业的机构们因为数据泄露而招致的财务成本和公共关系成本已经越来越高，它们必须制定精确的数据保护政策和标准。这些政策和标准倒不一定复杂，也不一定附带着高昂的成本。 虽然许多数据存储厂商如Sun、EMC、惠普和IBM等正在讨论建立加密密钥管理的标准问题，但是你可以按下列步骤采取正确的措施来保护你的数据。 首先制定一套良好的数据保护政策 身份盗窃911主席兼联合创始人、安全专家Adam Levin表示，一套良好的数据保护政策必须包含下列五个因素： 1、包含与收集、使用和储存敏感信息有关的良好的安全和保密政策。 2、把信息储存在电脑和笔记本电脑上时对它们进行加密。 3、限制敏感信息的访问权限。 4、安全地清除旧的或过期的敏感信息。 5、制定一套突发事件反应计划，以备发生数据泄露事故之需。 除了上诉内容之外，Levin还建议企业组织配置和使用最新的防火墙、反间谍软件和杀毒保护软件；不要使用无线连网技术；将数据截断，这样就可以保证在不需要的地方那些敏感信息就无法使用。 他强调，最重要的是确保使用安全加密的技术来获取和储存敏感信息，使用加密协议，将所有的数据加密。

计算机控制系统可靠性设计

计算机控制系统可靠性设计 班级：机制1202班姓名：杨鹤青学号：U201210570 摘 随着计算机控制系统广泛、深入地渗透到人们的生活中,因其可靠性题 要： 而潜在的巨大危害日益凸显。因此，设计具有高可靠性能的计算机控制系统成为必然。目前，针对复杂环境中计算机控制系统的可靠性研究设计已经获得了某些研究成果，且其具有广泛的应用前景。本文就提高计算机控制系统可靠性理论进行了分析，阐述了一些通用的可靠性设计方法。 关键词：计算机控制系统；高可靠性；系统设计 1 研究背景和意义 地球上第一台由多达一万八千只电子管构成的电子计算机ENIAC,因其可 靠性不能满足实际应用的需要，应用不是很广泛。然而，随着半导体技术的突飞猛进,计算机很快在银行存取款、座位预定、交通管制、生产及库存管理、医疗设备、通讯以及军事武器的应用等方面得到广泛应用。在现阶段,伴随着互联网应用的普及的及控制技术发展的进步,人类已经进入新的物联网时代。由此必然使计算机控制系统的应用更加深入的渗透到人们生活的各个领域,给我们的生活带来革命性的变化使人们生活更加舒适。 在物联网时代计算机控制系统已经深入的渗透到人们的生活中,例如：可以通过计算机控制系统实现如交通管理、远程视频监控、远程医疗等等。目前, 计算机控制系统在人们的生产活动、经济活动和社会活动中已无处不在。在人们在享受到了计算机控制系统给我们带来的快捷舒适的同时也最大程度的整合了社会资源节约了人力财力,从而有效节约了成本。因而,计算机控制系统的普及应用已成为社会发展的必然趋势。在享受到计算机控制系统的普及应用所带来的巨大进步的同时也面临着由此带来的新挑战,即计算机控制系统的不可靠。由于计算机控制系统的不可靠性所带来的危害使其潜在巨大威胁,由此带来的担忧是正常的。例如：在被国际航天界称为“黑色96 ”的1996 年,俄罗斯质子号火箭、美国哥伦比亚航天飞机、法国阿里安火箭均在发射中遭到重创。

软件测试在软件可靠性与安全性方面的重要意义

软件测试在软件可靠性与安全性方面的重要意义 目录 引言 第一章、软件测试的基本概述 1.1 软件测试的概念 1.2 软件测试历史 1.3 软件测试的挑战性 1.4 不进行测试的后果 1.5 测试——底线 第二章、软件测试技术分类 2.1 分类 2.2 静态测试 2.2.1源程序静态分析 2.2.2人工测试 2.3动态测试 2.3.1白盒测试 2.3.2白盒测试与调试的异同 2.3.3黑盒测试 2.3.4黑盒测试和白盒测试的异同 2.3.5 白盒测试和黑盒测试的比较 2.4测试方法的选择

第三章、软件测试的规范 3.1软件测试流程 3.1.1 软件测试流程图 3.1.2 .软件测试流程细则 3.1.3软件测试注意事项 3.2 软件测试的10大原则 3.3 软件测试的10个最佳实践 第四章、软件的缺陷 4.1 软件缺陷分类 4.2 产生软件缺陷的原因 4.3 软件测试著名失败案例 第五章、软件测试的重要性（结论） 摘要 软件从它诞生之日起，就受到“虫子”折磨。所谓的“虫子”，是指寄生在软件中的故障，它具有巧妙的隐身功能，能够在关键的场合突然现身。而软件测试就是检测软件中是否有所谓的“虫子”，从而保证新开发的软件的质量。 当一个软件推向市场时，客户最关心的是它的质量。可以这么说，一个软件开发得是否成功完全在于客户对它的满意度。所以，软件测试在软件开发中扮演了极其重要的角色，具有画龙点睛的作用。而软件测试的分类很多，其研究也是一项繁重的任务。 关键词：软件测试重要性错误 论文正文 引言： 随着软件行业在我国的发展，软件质量也越来越受到人们的关注。因此，专业人士也开始转向软件测试这一环节。尽管如此，我国从事这方面工作的人才还是供不应求。所以，我们从事计算机专业的人员都非常关注这方面的发展，希望越来越多的从事计算机专业的大学生在选择工作时能够从事软件测试。这样就能使我国软件开发行业的发展速度迅速提高，也会使我国在国际IT行业中的地位

人机系统可靠性计算示范文本

文件编号：RHD-QB-K8474 （安全管理范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 人机系统可靠性计算示 范文本

人机系统可靠性计算示范文本 操作指导：该安全管理文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 (一)、系统中人的可靠度计算 由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化，因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)、也是很困难的。 1．人的基本可靠度 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率，称为人的基本可靠度，用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示： r＝a1a2a3 (4—13)、 式中a1——输入可靠度，考虑感知信号及其意义，时有失误；

a2——判断可靠度，考虑进行判断时失误； a3——输出可靠度，考虑输出信息时运动器官执行失误，如按错开关。 上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。 a1，a2，a3，各值如表4—5所示。 人的作业方式可分为两种情况，一种是在工作时间内连续性作业，另一种是间歇性作业。下面分别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。 (1)、连续作业。在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业，例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量；汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下： 式中r(t)、——连续性操作人的基本可靠度； t——连续工作时间；

l(t)、——t时间内人的差错率。 (2)、间歇性作业。在作业时间内不连续地观察和作业，称为间歇性作业，例如，汽车司机观察汽车上的仪表，换挡、制动等。对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度，其计算公式为：r＝l一p(n／N)、(4—15)、式中N 失败动作次数； n——失败动作次数； p——概率符号。 2．人的作业可靠度 考虑了外部环境因素的人的可靠度RH为： RH＝1-bl·b2·b3·b4·bs(1—r)、(4一16)、 式中b1——作业时间系数； b2——作业操作频率系数； b3——作业危险度系数；

可靠性有效性可维护性和安全性RAMS

1目的 为确保产品在使用寿命周期内的可靠性、有效性、可维护性和安全性（以下简称RAMS），建立执行可靠性分析的典型方法，更好地满足顾客要求，保证顾客满意，特制定本程序。 2适用范围 适用于本集团产品的设计、开发、试验、使用全过程RAMS的策划和控制。 3定义 RAMS:可靠性、有效性、可维护性和安全性。 R——Reliability可靠性:产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠性的概率度量亦称可靠度。 A——Availability有效性：是指产品在特定条件下能够令人满意地发挥功能的概率。 M——Maintainability可维护性：是指产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力。维修性的概率度量亦称维修度。 S——Safety安全性：是指保证产品能够可靠地完成其规定功能，同时保证操作和维护人员的人身安全。 FME(C)A：FailureModeandEffect(Criticality)Analysis故障模式和影响（危险）分析。 MTBF平均故障间隔时间：指可修复产品(部件)的连续发生故障的平均时间。 MTTR平均修复时间：指检修员修理和测试机组,使之恢复到正常服务中的平均故障维修时间。 数据库：为解决特定的任务，以一定的组织方式存储在一起的相关的数据的集合。 4职责 4.1销售公司负责获取顾客RAMS要求并传递至相关部门；组织对顾客进行产品正确使用和维护的培训；负责产品交付后RAMS数据的收集和反馈。 4.2技术研究院各技术职能部门负责确定RAMS目标，确定对所用元器件、材料、工艺的可靠性要求，进行可靠性分配和预测，负责建立RAMS数据库。 4.3工程技术部负责确定能保证实现设计可靠性的工艺方法。 4.4采购部负责将相关资料和外包（外协）配件的RAMS要求传递给供方，并督促供方实现这些要求。 4.5制造部负责严格按产品图样、工艺文件组织生产。 4.6动能保障部负责制定工装设备、计量测试设备的维修计划并实施，保证其处于完好状态。

工业自动控制系统可靠性分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/a48755610.html, 工业自动控制系统可靠性分析 作者：靳永全 来源：《中国科技博览》2012年第32期 [摘要]：分析了影响工业自动控制系统可靠性的因素，从硬件、软件及编程组态方面，提出了提高可靠性的措施；硬件方面从一次元件及接地方面进行了论述；软件方面包括：I/O信号的处理、程序设计及监视报警等。 中图分类号：TG453+.9 文献标识码：TG 文章编号：1009-914X（2012）32- 0389 -01 1、引言 自动控制系统现在广泛应用于工业生产中，其本身主要由四部分组成：控制器、被控对象、执行机构和变送器，其中任何一个环节的任何一个部件出现故障，都会影响到系统的正常工作。因此针对这些环节进行分析，采取相应的措施可有效提高自动控制系统的可靠性。 2、影响自动控制系统可靠性的因素 自动控制系统本身具有较高的可靠性，其影响因素主要来至于外部，一方面来自于输入输出信号，另一方面来至于就地一次元件；另外逻辑组态的缺陷同样会影响控制系统的可靠性。 2.1 输入输出信号对系统可靠性的影响 控制系统输入输出信号的正确性直接影响到系统的可靠性，如果输入到控制系统的信号不正确，系统将无法确定当前系统及设备状况，甚至给监控人员错误的信息，从而做出不正确的决策，造成故障，影响系统的可靠性。而造成输入输出信号的错误主要有以下几方面的因素： 2.1.1辐射的干扰 控制系统输入信号的辐射干扰主要由电力网络、雷电、无线电广播、高频设备等产生的。辐射干扰对控制系统的影响主要有两个方面，一方面是对控制系统内部的辐射，由控制系统内部电路感应而产生干扰；另一个方面是对控制系统通信网络的辐射，由通迅及信号线路引入到控制系统而产生干扰。辐射干扰主要与电磁场的强度特别是频率有关，通常采用屏蔽或信号隔离的方法，减小干扰的影响，提高系统的可靠性。 2.1.2来自接地系统的干扰 正确的接地可有效避免信号的干扰，提高信号的正确性。如果接地不当，不仅不能减少干扰，反而会影响信号的精度，甚至引入错误的信号。控制系统的接地主要有系统接地、设备接

系统可靠性和安全性区别和计算公式

2.1 概述 2.1.1 安全性和可靠性概念 [10] 安全性是指不发生事故的能力，是判断、评价系统性能的一个重要指标。它表明系 统在规定的条件下，在规定的时间内不发生事故的情况下，完成规定功能的性能。其中事故指的是使一项正常进行的活动中断，并造成人员伤亡、职业病、财产损失或损害环境的意外事件。 可靠性是指无故障工作的能力，也是判断、评价系统性能的一个重要指标。它表明 系统在规定的条件下，在规定的时间内完成规定功能的性能。系统或系统中的一部分不能完成预定功能的事件或状态称为故障或失效。系统的可靠性越高，发生故障的可能性越小，完成规定功能的可能性越大。当系统很容易发生故障时，则系统很不可靠。 2.1.2 安全性和可靠性的联系与区别 [10] 在许多情况下，系统不可靠会导致系统不安全。当系统发生故障时，不仅影响系统 功能的实现，而且有时会导致事故，造成人员伤亡或财产损失。例如，飞机的发动机发生故障时，不仅影响飞机正常飞行，而且可能使飞机失去动力而坠落，造成机毁人亡的后果。故障是可靠性和安全性的联结点，在防止故障发生这一点上，可靠性和安全性是一致的。因此，采取提高系统可靠性的措施，既可以保证实现系统的功能，又可以提高系统的安全性。 但是，可靠性还不完全等同于安全性。它们的着眼点不同：可靠性着眼于维持系统 功能的发挥，实现系统目标；安全性着眼于防止事故发生，避免人员伤亡和财产损失。可靠性研究故障发生以前直到故障发生为止的系统状态；安全性则侧重于故障发生后故障对系统的影响。 由于系统可靠性与系统安全性之间有着密切的关联，所以在系统安全性研究中广泛 利用、借鉴了可靠性研究中的一些理论和方法。系统安全性分析就是以系统可靠性分析为基础的。 2.1.3 系统安全性评估 系统安全性评估是一种从系统研制初期的论证阶段开始进行，并贯穿工程研制、生 产阶段的系统性检查、研究和分析危险的技术方法。它用于检查系统或设备在每种使用模式中的工作状态，确定潜在的危险，预计这些危险对人员伤害或对设备损坏的可能性，并确定消除或减少危险的方法，以便能够在事故发生之前消除或尽量减少事故发生的可能性或降低事故有害影响的程度 [11] 。 系统安全性评估主要是分析危险、识别危险，以便在寿命周期的所有阶段中能够消 除、控制或减少这些危险。它还可以提供用其它方法所不能获得的有关系统或设备的设计、使用和维修规程的信息，确定系统设计的不安全状态，以及纠正这些不安全状态的7方法。如果危险消除不了，系统安全性评估可以指出控制危险的最佳方法和减轻未能控制的危险所产生的有害影响的方法。此外，系统安全性评估还可以用来验证设计是否符合规范、标准或其他文件规定的要求，验证系统是否重复以前的系统中存在的缺陷，确定与危险有关的系统接口。 从广义上说，系统安全性评估解决下列问题： 1、什么功能出现错误？ 2、它潜在的危害是什么？

人机系统可靠性计算

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 人机系统可靠性计算 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-3138-34 人机系统可靠性计算 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或 活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 (一)、系统中人的可靠度计算 由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化，因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)、也是很困难的。 1．人的基本可靠度 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率，称为人的基本可靠度，用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示： r＝a1a2a3 (4—13)、 式中a1——输入可靠度，考虑感知信号及其意义，时有失误； a2——判断可靠度，考虑进行判断时失误； a3——输出可靠度，考虑输出信息时运动器官执行失误，如按错开关。

上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。a1，a2，a3，各值如表4—5所示。 人的作业方式可分为两种情况，一种是在工作时间内连续性作业，另一种是间歇性作业。下面分别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。 (1)、连续作业。在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业，例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量；汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下： 式中 r(t)、——连续性操作人的基本可靠度； t——连续工作时间； l(t)、——t时间内人的差错率。 (2)、间歇性作业。在作业时间内不连续地观察和作业，称为间歇性作业，例如，汽车司机观察汽车上的仪表，换挡、制动等。对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度，其计算公式为： r＝l一p(n／N)、 (4—15)、式中 N 失败动作次

可靠性、有效性、可维护性和安全性(RAMS)

1 目的 为确保产品在使用寿命周期内的可靠性、有效性、可维护性和安全性（以下简称RAMS），建立执行可靠性分析的典型方法，更好地满足顾客要求，保证顾客满意，特制定本程序。 2 适用范围 适用于本集团产品的设计、开发、试验、使用全过程RAMS的策划和控制。 3 定义 RAMS:可靠性、有效性、可维护性和安全性。 R——Reliability可靠性:产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠性的概率度量亦称可靠度。 A——Availability有效性：是指产品在特定条件下能够令人满意地发挥功能的概率。 M——Maintainability可维护性：是指产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力。维修性的概率度量亦称维修度。 S——Safety安全性：是指保证产品能够可靠地完成其规定功能，同时保证操作和维护人员 的人身安全。 FME(C)A：Failure Mode and Effect(Criticality)Analysis 故障模式和影响（危险）分析。 MTBF平均故障间隔时间：指可修复产品(部件)的连续发生故障的平均时间。 MTTR平均修复时间：指检修员修理和测试机组,使之恢复到正常服务中的平均故障维修时间。 数据库：为解决特定的任务，以一定的组织方式存储在一起的相关的数据的集合。 4 职责 4.1 销售公司负责获取顾客RAMS要求并传递至相关部门；组织对顾客进行产品正确使用和维护的培训；负责产品交付后RAMS数据的收集和反馈。 4.2 技术研究院各技术职能部门负责确定RAMS目标，确定对所用元器件、材料、工艺的可靠性要求，进行可靠性分配和预测，负责建立RAMS数据库。 4.3 工程技术部负责确定能保证实现设计可靠性的工艺方法。 4.4 采购部负责将相关资料和外包（外协）配件的RAMS要求传递给供方，并督促供方实现这些要求。 4.5制造部负责严格按产品图样、工艺文件组织生产。 4.6动能保障部负责制定工装设备、计量测试设备的维修计划并实施，保证其处于完好状态。

浅谈供用电技术安全性与可靠性的影响因素

浅谈供用电技术安全性与可靠性的影响因素 发表时间：2016-11-29T14:26:53.593Z 来源：《电力设备》2016年第18期作者：黄锦泉 [导读] 本文分析了供用电技术的必要性，阐述现在电力系统中影响安全性和可靠性的因素。 （广东电网有限责任公司江门台山供电局） 摘要：随着我国国民经济快速发展，企业和社会大众对电力的需求量日益增大。电力是保证社会正常运行的基本需求，对国民经济的发展有重要作用，供用电技术的安全性和可靠性问题会直接影响人们的生产生活。所以供用电技术的安全性与可靠性应该受到充分的重视。本文分析了供用电技术的必要性，阐述现在电力系统中影响安全性和可靠性的因素。本文供参考。 关键词：供用电技术；安全性；可靠性；影响因素； 一、提供安全可靠的供用电技术的必要性 供用电的安全性一般是指在供电和用电中设备和人身财产的安全情况。供用电的可靠性指的是供电系统能够持续供电的能力。人们的日常生活离不开电力。如果电力不能正常供给，很多工作都会被中止，给生活造成很多麻烦。电力为生活带来了光明，对我们生活有重要作用。对大型生产工厂而言，没有电力供应，生产会被中止，会遭受到巨大的经济损失，所以供用电技术的可靠性和安全性就尤为重要了。电力行业处于良性发展，可以保证社会和企业正常运行，为国家和社会创造更多的社会效益和经济效益。 二、供用电技术安全性和可靠性的影响因素分析 目前，电力行业已经进入一个新的发展时期，电力技术也在不断改进，电力部门提高了对供用电技术安全性和可靠性的重视程度。由于影响供电技术可靠性和安全性的因素很多，使得电力企业为民众提供更好的电力服务的难度加大。在整个电力系统运行过程中，供电线路是故障的高发区，所以必须做好线路的检查维修工作。 2、1供电线路问题多 供电技术的影响因素很多，并且部分因素不受人为掌控。电线是供电设备系统中的主要输送载体。电力企业需要电线将电力传送给用户，那么电线是否完好，线路通畅与否都会影响到电力的传送，影响服务质量。线路是供电系统的一个难点，检查维修的难度都很大。只要电力系统在运行，供电的每一个设备都处于作业状态，其间出现一点小问题，也会影响到该条线路，甚至会整个电力系统崩溃。自然因素也会影响电力设备的正常运行，如雷雨天、大风暴雨天等造成电路短路，电力中断是很正常的现象。 2、2设备检修维护工作不到位 我们不能控制自然因素对线路的不利影响，也不能阻止线路老化等问题，所以我们必须做好后期检修维护工作。线路发生故障时不可避免的，但问题出现后的解决速度和方法是可以控制的。当线路或者供电设备出现故障，工作人员必须第一时间到达现场维修，将供电设备对市民的影响程度降到最低。由于电力供电系统是一个非常庞大繁杂的工程，因为它涉及到多个设备、多条环节和多个区域的问题，人才配备数量和要求很高，需要专业人士才可以进行操作。电力工作人员花费了大量时间精力去做检修维护工作，有可能在工作人员人为因素影响系统的运行，如在维修时也可能因为操作不当造成线路堵塞；在电力出现问题时候，没有第一时间去排查检修也会影响供电设备的正常运作。 2、3自动化运用程度较低 不少企业为了提高生产效率，主动引进先进设备，减少人工操作，生产系统达到自动化水平。目前为止，电气行业中的自动化水平很低。目前的电力状况使自动化功能受到局限。当供电系统出现故障，电力监控和报警系统也不能保证警报的准确性和及时性，质疑了供用电技术的安全性，为电力供电系统留下了安全隐患。 2、4供电系统处于超负荷运作 由于社会的进步，经济的发展，对电力的需求量很高。电力系统必须保证每时每刻都要运作，设备一直处于超负荷运作状态，加快了供电设备的老化速度，所以电力系统的供电设施不能非长期可靠安全的为市民提供电力服务。长期处于负荷状态的电力系统肯定会出现故障，严重的会产生电力事故，既影响供电的安全可靠性，又危及民众的生命财产安全。 三、提高供用电技术的可靠性与安全性 简析了电力系统中存在的问题，影响了供用电技术的安全性和可靠性。针对上述的问题，提出几点解决要点。 3、1加强检修维护工作 由于电力系统具有统一性和完整性，牵一发而动全身。任意一个环节出现故障都会影响电力供应。所以，电力工作人员必须做好日常检修工作，加大系统的排查力度。发现系统的潜在隐患应该及时反映处理。检修中发现的老化设备或者问题线路应该及时更换，避免造成更大的麻烦。此外，工作人员应该第一时间维修故障部位，降低供电中断带来的经济损失。 3、2加强人才队伍建设 电力行业中，检修队伍是一个重要的工作团队。检修人员必须具有丰富工作经验、专业的电力知识、良好的职业素养。企业需要定期对检修人员进行培训教育，定期测试，测试合格后才能正式上岗，保证工作团队的专业性和稳定性。让工作人员树立为人民服务的意识，提高团队的职业素养，同时每个工作人员保持较高的安全警惕，时刻注意安全问题。在工作中，需要端正好心态，提高安全意识，严格按照相关技术准则处理问题。 3、3逐渐提高自动化水平 电力系统中自动化水平的提高对供用电技术安全性与可靠性有重要作用。让电力系统顺利运行和稳定发展，需要加大对系统的投入，增加自动化设备。及时更换陈旧及低效率的设施，在革新监控和警报系统的同时融入现代电力技术，使得系统的监控和警报更加准确及时，保证将故障的扼杀在摇篮内。其次，电力企业需要重视对电力设施的保护和改进，运用网络技术充分监控区域内电力设施，使出现故障的部位不会扩展延伸，该区域的电源自动被切断或者隔离，系统自动诊断故障问题，提高供电的安全性。 3、4确定合理的供电范围 供电设备超负荷运转，增加电力损耗的同时也提高的电力应用的风险性，电力隐含了潜在隐患。供电设备的运转时间不能缩短，但可

PLC控制系统的可靠性分析及设计

PLC控制系统的可靠性分析及设计 国增海 摘要:：分析了影响PLC控制系统可靠性的主要因素，给出了衡量PLC控制系 统可靠性的参数及计算公式，并就提高PLC控制系统可靠性的硬件措施及设计方法进行分析。 关键字：PLC控制系统可靠性干扰设计 正文 一、引言 多年来可编程控制器(以下简称PLC)从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。 二、影响PLC控制系统的可靠性因素 在工程实践中，PLC(可编程控制器)常用来组成生产过程控制系统。,PLC控制系通常由,PLC和生产现场设备组成。PLC包括中央处理器、主机箱、扩展机箱及相关的网络与外部设备；生产现场设备包括继电器、接触器、各种开关、极限位置、安全保护、传感器、仪表、接线盒、接线端子、电动机、电源线、地线、信号线等。它们当中任何一个出现故障都会影响系统正常工作。因此，分析其对系统可靠性影响的程度，是进行可靠性设计、提高控制系统工作可靠性的重要依据。就PLC本身而言，其工作可靠性是非常高的。有资料表明，在PLC控制系统故障中，PLC的故障仅占系统故障的5%，如图1示。

由图可见，PLC控制系统的故障主要发生在生产现场设备中，通常占系统故障的95%；与PLC相接的输入、输出设备的可靠性是影响PLC控制系统可靠性的主要因素。 三、提高PLC控制系统可靠性的硬件措施 干扰的形成需要同时具备3要素，即干扰源、藕合通道和对干扰敏感的受扰体。因此抗干扰的原则是抑制干扰源、破坏干扰通道和提高受扰体的抗干扰能力。硬件抗于扰技术是系统设计时的首选措施，它能有效抑制干扰源，阻断干扰传输通道。 1、电源的选择 电网于扰串入PLC系统主要通过供电电源(如CPU电源、I／0电源等)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合而来。 对于PLC系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好的隔离变压器；对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器，以减少干扰。 2、输入输出的保护 输入通道中的检测信号一般较弱，传输距离可能较长。检测现场干扰严重和电路构成往往模数混杂等因素使输入通道成为PLC系统中最主要的干扰进入通道。在输出通道中，功率驱动部分和驱动对象也可能产生较严重的电气嗓声，并通过输出通道藕合作用进入系统。 ①采用数字传感器。采用频率敏感器件或由敏感参量R、L、c构成的振荡器等方法使传统的模拟传感器数字化，多数情况下其输出为TTL电瓶的脉掉量，而脉冲量抗干扰能力强。 ②对输入输出通道进行电气隔离。用于隔离的主要器件有隔离放大器、隔离变压器、纵向扼流圈和光电耦合器等，其中应用最多的是光电耦合器。利用光耦合两个电路的地环隔开，两电路即拥有各自的地电位基准，它们相互独立而不会造成干扰。 ③模拟量的输入输出可采用V/F、F/V转换器。V/F(电压/频率)转换过程是对输入信号的时间积分，因而能对噪声或变化的输入信号进行平滑，所以抗于扰能力强。 四、PLC控制系统的可靠性设计 对于一个电控系统来说，可靠性设计的主要任务是预测和预防系统所有可能发生的故障，确定系统潜在的隐患和薄弱环节，通过设计预防和设计改进，有效地消除隐患和薄弱环节，使系统达到规定的可靠性要求。可靠性设计的方法通常包括：制定和贯彻可靠性设计准则，元器件、零部件的正确选择与使用，降额设计，冗余设计，耐环境设计，热设计，电磁兼容设计，动态设计（健壮设计）等内容。 如前述，PLC作为一种高可靠性的控制装置，在其所组成的控制系统中，系统的可靠性主要取决于与它的输入、输出端相连接，处于生产现场的输入信号元件、输出执行元件的可靠性。因此，采用高质量的元器件，对故障率较高的元器件进行状态监控和故障诊断，充分利用PLC内部丰富的软元件代替某些元器件或者屏蔽输入的误信号，对关键部位采用冗余设计以确保工作可靠等，都是提高PLC 控制系统可靠性的有效措施。 1、尽量使用成熟技术和高质量元器件，防范和化解故障风险