安全可靠性(一)

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。

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]。

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、生产和实验工作。

(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、生产和实验工作。

(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。

建筑安全与可靠性建筑安全与可靠性可靠性⼯程是提⾼系统在整个寿命周期内可靠性的⼀门有关设计、分析、试验的⼯程技术。

可靠性是指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，产品的可靠性与外界环境的应⼒状态和对产品功能的需求密切相关。

如今，可靠性⼯程已经渗透到了社会的各个领域，包括建筑、化⼯等⽅⾯。

可靠性⼯程的研究对于提⾼产品、结构的安全和可靠性能尤为重要。

为了实现产品的⾼可靠性，系统科学、统计学和故障物理构成了可靠性⼯程的基础。

特别是故障解析和失效分析备受关注，已逐步深⼊到材料学、⼒学、电⼦学、化学、机械学及物理学等多个学科，侧重微观分析，研究故障原因、变化规律及预防。

本⽂将从可靠性⼯程的发展历史现状，研究的重要意义，和建筑安全的联系⼏个⽅⾯对可靠性⼯程展开论述。

可靠性⼯程的发展历史现状有组织地进⾏可靠性⼯程研究，是20世纪50年代初从美国对电⼦设备可靠性研究开始的。

到了60年代才陆续由电⼦设备的可靠性技术推⼴到机械、建筑等各个⾏业。

后来，⼜相继发展了故障物理学、可靠性试验学、可靠性管理学等分⽀，使可靠性⼯程有了⽐较完善的理论基础。

我国的可靠性⼯作起步较晚， 20世纪70年代才开始在电⼦⼯业和航空⼯业中初步形成可靠性研究体系。

在汶川地震等重⼤事故发⽣后，有关建筑⼯程的可靠性问题⼀直是我国学者研究的重点话题。

但是在实践操作中虽然在施⼯技术⽅⾯已经能够⽐较有效的解决建筑的可靠性问题，但是许多施⼯单位并没有给予重视，⽽是偏向于建筑的经济性⽅⾯，于是在实际中出现了⼀些原本不应该出现的重⼤事故。

⽬前，我国的可靠性理论和应⽤研究与发达国家相⽐还有⼀定差距。

特别是加⼊世界贸易组织后，“中国制造”，产品的质量和可靠性⾯临着国际贸易竞争的严峻考验，我们需要借鉴发达国家的经验，加强可靠性理论和应⽤研究，推进我国的可靠性⼯程快速发展。

可靠性⼯程研究的重要意义可靠性⼯程的诸多研究成果，有效地促进了世界经济的快速发展。

供水工程自动控制系统的安全性及可靠性研究摘要：供水工程是将水源经过沉淀、过滤、消毒等工艺处理，通过管网引入居民、工业企业等地方供应给人们使用的工程。

随着科技的不断发展，供水工程越来越多地引入了自动控制系统，以提高工程运行的效率。

因需持续、稳定提供水质达标的自来水，自控系统的安全性和可靠性是首要考虑因素。

本文将针对供水工程自动控制系统的安全性及可靠性展开分析，以供参考。

关键词：供水工程；自动控制；安全性；可靠性；前言：供水工程自动控制系统具有高效性和精确性、灵活性和可靠性、节能和环保、远程监控和智能化管理等特点。

供水工程通常是为了满足人们基本生活需求的重要设施，对于供水的持续和稳定性要求非常高。

如果自动控制系统不可靠，经常出现故障或停机，就会影响到供水工程的正常运行，给人们的生活带来诸多不便。

1.供水工程自动控制系统概述供水工程自动控制系统是现代城市供水系统中不可或缺的一部分。

它通过使用先进的技术手段和设备，实现对整个供水过程的监测、调控和管理，以确保供水系统的高效运行和水质安全。

首先，供水工程自动控制系统的主要功能之一是监测。

通过传感器和监测设备，可以实时获取供水系统中的各项参数，如水位、流量、压力、PH值等，从而了解系统的运行状态和水质情况。

这些数据通过自动控制系统的集中监控平台进行统一管理和显示，使运维人员可以及时掌握系统运行情况，并采取相应的措施。

其次，供水工程自动控制系统可以实现对供水过程的自动化调控。

根据供水需求和水质要求，系统可以自动进行调节和控制。

例如，在低水位或用水高峰期，系统可以自动启动水泵，增加供水量；而在水质不达标时，系统也可以自动启动处理设备，调节水质。

通过自动调控，可以提高供水系统的运行效率，保证供水的稳定性和水质的安全性[1]。

另外，供水工程自动控制系统还具有报警和故障诊断的功能。

当系统发生异常情况或故障时，系统会自动发出报警信号，并在监控平台上显示故障信息，以便运维人员及时处理。

可靠性，可用性，可维护性，安全性(RAMS)定义解释张屹2015年3月1日1引言“RAMS是可靠性（Reliability）、可用性（Availability）、可维修性（Maintainability）和安全性（Safety）这四个英文字母的首字母的缩写。

可靠性：产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。

可用性：产品在任意随机时刻需要和开始执行任务时，处于可工作或可使用状态的程度。

可维修性：产品在规定条件下和规定时间内，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。

安全性：产品所具有的不导致人员伤亡、系统损坏、重大财产损失、不危害员工健康与环境的能力。

”以上是用自然语言描述的RAMS概念。

为了使概念理解简单并且清晰一致，本文用公式和图形方式，从产品功能出发给出RAMS概念的形式化解释，给出相应的评价指标。

2产品功能人们对产品的需求，根本上是对产品功能的需求。

产品功能的模型如下图所示，x y图1 功能的数学模型人们当然期望产品功能——这个y=f(x)是恒定的，不随外部环境和时间等条件变化，但这在现实世界是不可能的，因此有了对产品性能的要求。

下文的RAMS即属于产品性能的范畴。

3 RAMS 概念解释 3.1 R AM图2 RAM 状态图由图2可见产品使用中只能处于两个状态：1. y =f (x )的状态，这是人们所期望的，称为正常状态，2. y ≠f (x )的状态，这是人们所不期望的，称为故障状态。

处于正常状态时，如果产品发生失效，则会进入故障状态； 处于故障状态时，如果产品得到恢复，则会进入正常状态。

产品的RAM （可靠性、可用性和可维护性）即与这两个状态有关。

假设外部条件一致并恒定的情况下： 可靠性即是产品处于正常状态的能力；可用性即是产品处于正常状态占产品整个使用周期的比例； 可维护性即是产品从回到正常状态的能力；其中“能力”是一个宽泛的概念，使用“持续时间”把它指标化，即“持续时间”就是“能力”。

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。

通利数字电话交换机JP10机型⽅案介绍通利JP10全数字程控交换机诚信恭谦创新敬业通利JP10系统的先进性1、安全可靠性安全可靠性是我们公司的⼝号，只有系统的安全可靠得到满⾜，⽤户的通信及其他各种增值通信业务才有开展的基础。

通利JP10系统的硬件和软件质量⼀流，均经过最严格的测试，可以在各种复杂环境中最⼤程度的保证系统的可靠运⾏。

作为安全可靠性的另⼀个保证，JP10系统的硬件和软件均采⽤模块化的结构，可以尽可能的减⼩单⼀模块故障的影响⾯。

JP10系统中，由于硬件使⽤了集散控制技术，使⼀台⼤型交换机各部件全部集散成为分散的控制单元，相互容错纠正，使全系统可靠性极⾼。

2、全贴⽚⼯艺硬件中使⽤了带电热插拨技术，每个模块都可带电热插拨，在插拨中系统内部产⽣强⼤的电压变化时也能保证各模块正常⼯作，也进⼀步保证了系统硬件、软件的抗⼲扰性。

系统硬件⽣产⼯艺使⽤质量保证的标志⼯艺----贴⽚⽣产⼯艺，电⼦元器件基本都是贴⽚原件，重量轻，集成度⾼，可靠性⾼,产品⼀致性极⾼等特点。

JP10系统有着界⾯良好的⼈机管理对话管理系统和完善的过压过流及抗雷击功能，可以保证系统的安全运⾏3、智能型数字多功能话机签于各单位越来越⼴泛地采⽤数字话机，我们建议⽤户在以后的发展中，采⽤通利DS-48系列数字话机(键控电话机)作为前台话务台电话。

DS-48数字多功能话机是通利使⽤最新的2B+D⾮标技术通过SLMO模块和JP10系列交换机连接，更加能够发挥系统强⼤的功能。

DS-48数字多功能话机(键控电话机)的设计思想是通过提供JP10系统功能的快速使⽤⽽使⽤户变得更加⽅便，⽽这⼀切是通过DS-24和DS-30数字话机智能⽤户界⾯予以实现的，话机可以根据⽤户在实际应⽤中所遇到的各种情况进⾏功能提⽰。

⽤户根本不需要再记忆各种烦琐的功能键代码和⽣疏的功能键。

DS-48可定义成为话务台使⽤，也可同时或单独使⽤电脑话务台软件，如需⾃动转接可使⽤TD2000型电脑话务台或使⽤TDX9000L语⾳信箱进⾏转接与留⾔。

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。