近年來,由于石油、化工、冶金、軌道交通等工業(yè)的快速發(fā)展,防止火災(zāi)、爆炸、毒氣泄漏和軌道交通事故等危險(xiǎn)情況的發(fā)生成為非常嚴(yán)峻的問題。在國(guó)外,尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,在功能安全評(píng)估方面有著越來越強(qiáng)烈的要求,以致要取得SIL認(rèn)證的產(chǎn)品越來越多,.而且產(chǎn)品的范圍也在逐漸擴(kuò)大。而國(guó)內(nèi)對(duì)功能安全的研究則處于起步階段,整體水平與國(guó)外相比差距甚遠(yuǎn)。功能安全在安全控制和工業(yè)過程領(lǐng)域已成為一個(gè)快速發(fā)展的焦點(diǎn)。本文以IEC61508、 IEC61511為基礎(chǔ),對(duì)安全儀表的功能安全進(jìn)行了應(yīng)用研究,主要工作如下：（1）論述了功能安全對(duì)安全儀表的重要性,從功能安全的國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、理論研究、評(píng)估認(rèn)證和產(chǎn)品開發(fā)四個(gè)方面詳細(xì)了功能安全的發(fā)展現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上,提出本文的研究?jī)?nèi)容,明確論文研究的方法和目的。（2）從物理構(gòu)成、基本特征、應(yīng)用功能和冗余結(jié)構(gòu)等方而對(duì)工業(yè)過程安全儀表進(jìn)行了詳細(xì)論述,加深對(duì)安全儀表的理解（3）介紹了FMEDA、FTA、ETA和RBD四種故障分析方法,總結(jié)各種故障分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合；分析了單一故障和共因故障以及其防護(hù)設(shè)計(jì);針對(duì)系統(tǒng)故障從診斷技術(shù)、診斷點(diǎn)、診斷量化,診斷測(cè)試等方面進(jìn)行了全面分析；再者,... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 工業(yè)過程安全儀表系統(tǒng)分析
    2.1 儀表功能與基本特征
    2.2 物理結(jié)構(gòu)構(gòu)成
    2.3 應(yīng)用功能需求
    2.4 冗余結(jié)構(gòu)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 安全功能的故障分析與診斷設(shè)計(jì)
    3.1 故障分析方法
        3.1.1 失效模式和影響分析
        3.1.2 故障樹分析
        3.1.3 事件樹分析
        3.1.4 可靠性框圖
    3.2 故障類型
        3.2.1 單一故障及其防護(hù)
        3.2.2 共因故障及其防護(hù)
    3.3 故障診斷設(shè)計(jì)
        3.3.1 診斷技術(shù)分析
        3.3.2 診斷點(diǎn)
        3.3.3 診斷的量化
        3.3.4 診斷測(cè)試
    3.4 診斷與安全完整性水平
        3.4.1 安全失效分?jǐn)?shù)
        3.4.2 硬件故障裕度
        3.4.3 結(jié)構(gòu)約束與SIL
    3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)安全完整性分析
    4.1 基本概念
        4.1.1 安全完整性等級(jí)
        4.1.2 風(fēng)險(xiǎn)降低與SIL的關(guān)系
    4.2 隨機(jī)硬件失效分析
        4.2.1 失效與失效率
        4.2.2 隨機(jī)硬件失效控制
    4.3 硬件結(jié)構(gòu)約束分析
    4.4 軟件安全完整性分析
        4.4.1 軟件開發(fā)模型
        4.4.2 推薦技術(shù)和措施
        4.4.3 開發(fā)過程
    4.5 本章小結(jié)
第5章 可燃/有毒氣體報(bào)警儀的功能安全設(shè)計(jì)
    5.1 可燃/有毒氣體報(bào)警儀構(gòu)成
    5.2 可燃/有毒氣體報(bào)警儀安全需求分析
        5.2.1 安全儀表的安全需求
        5.2.2 安全功能和非安全功能區(qū)分及要求
    5.3 功能分析及安全評(píng)估
        5.3.1 模塊功能分析
        5.3.2 FMEDA故障識(shí)別及SFF計(jì)算
        5.3.3 結(jié)構(gòu)約束分析
        5.3.4 可靠性框圖建模
        5.3.5 故障樹建模
        5.3.6 軟件安全分析
        5.3.7 SIF的安全完整性等級(jí)
    5.4 改進(jìn)設(shè)計(jì)
        5.4.1 傳感器輸入診斷設(shè)計(jì)
        5.4.2 控制器模塊診斷設(shè)計(jì)
        5.4.3 繼電器輸出冗余設(shè)計(jì)
        5.4.4 通信方式改進(jìn)設(shè)計(jì)
        5.4.5 系統(tǒng)方案改進(jìn)設(shè)計(jì)
    5.5 安全功能的EMC要求
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A 作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目
    B 氣體報(bào)警儀的故障模式、影響及診斷分析
        附表1 FMEDA-傳感器模塊
        附表2 FMEDA-控制器模塊
        附表3 FMEDA-繼電器輸出模塊
        附表4 FMEDA-聲光報(bào)警輸出模塊


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]安全儀表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)約束分析[J]. 楊海兵,王健.  可編程控制器與工廠自動(dòng)化. 2011(11)
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[4]引信常用元器件選用及降額設(shè)計(jì)討論[J]. 汪儀林.  探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2010(05)
[5]功能安全標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 王春喜,石鎮(zhèn)山.  儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量. 2010(05)
[6]高完整性壓力保護(hù)系統(tǒng)在水下生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 俞曼麗.  石油化工自動(dòng)化. 2010(05)
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[8]煉化裝置安全儀表系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)踐中改進(jìn)[J]. 劉彥波.  化工自動(dòng)化及儀表. 2010(07)
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博士論文
[1]安全儀表系統(tǒng)安全功能失效評(píng)估方法研究[D]. 靳江紅.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2010

碩士論文
[1]多溫區(qū)耦合對(duì)象安全控制系統(tǒng)的安全完整性等級(jí)評(píng)估研究[D]. 張寧.中國(guó)石油大學(xué) 2011
[2]分散控制系統(tǒng)I/O模件的可靠性分析及安全評(píng)估[D]. 張怡.華北電力大學(xué)（北京） 2011
[3]多接口網(wǎng)關(guān)的可靠性及安全性評(píng)估[D]. 唐鑫鑫.華北電力大學(xué)（北京） 2011
[4]PAC控制系統(tǒng)功能安全的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 肖海.大連理工大學(xué) 2010
[5]基于功能安全的�；饭愤\(yùn)輸監(jiān)測(cè)模擬系統(tǒng)[D]. 孟景輝.北京交通大學(xué) 2008
[6]功能安全國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的研究[D]. 李躍峰.浙江大學(xué) 2007
[7]基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線安全儀表系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 王豪.浙江大學(xué) 2006
[8]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制在工業(yè)過程控制中的應(yīng)用研究[D]. 周峰.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
[9]模糊PID控制在工業(yè)過程控制中的應(yīng)用研究[D]. 汪璇炫.合肥工業(yè)大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3117409