功能安全技术讲座：第16讲 功能安全中表决结构的分析与应用

Control Tech of Safety & Security

功能安全技术讲座

【摘 要】【关键词】Abstract: The paper introduces some typical voting structure and their analysis and application methods. Through the comparison between the various voting structures, ? nd their difference on implementing the safety integrity of Functional Safety.

Keywords: Functional Safety V oting Redundancy

阐述功能安全理论中几种典型的表决结构及其分析应用方法，通过对不同表决结构的比较，确

定其在实现安全功能的安全完整性和可用性上的差异。

功能安全 表决 冗余

[编者按] 本刊在2007～2008的两年间，在“安全控制技术”栏目共安排了12讲功能安全技术讲座，系统介绍了功能安全的基本概念、方法与技术，并针对读者关心的一些问题进行了分析，得到广大读者的广泛关注与积极回应。2009年，该讲座还将继续进行，主题将集中在安全相关子系统的功能安全评估与认证技术上。本讲主讲人是熊文泽工程师。

第十六讲 功能安全中表决结构的分析与应用

Chapter 16: Analysis and Application on Voting Structure for Functional Safety

熊文泽

（机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，北京市 100055）

Xiong Wenze

(Instrumentation Technology & Economy Institute, P.R.China, Beijing 100055)

主讲人简介：

熊文泽，男，工学学士，机械工业仪器仪表综合技术经济研究所功能安全技术研发中心工程师，对功能安全标准I E C 61508（G B/T 20438-2006）和IEC 61511（GB/T 21109-2007）有深入的研究，参与多项国家科技部、863课题中功能安全子项的研究。

功能安全理论的服务对象为：执行多种安全功能的E/E/PE （电子、电气和可编程电子）安全相关系统，这些系统在石化、化工、电力、铁路等领域中已经得到广泛应用，如：主要应用于流程工业（石化、化工）的安全联锁系统（Safety Interlock System —SIS ）和紧急停车系统（Emergency Shutdown —ESD ）；在电厂中广泛应用的火灾及气体检测系统（Fire and gas systems —F&G ）和燃烧管理系统（Burner Management System ）以及应用于铁路的列车自动防护系统（ATP ）。这些系统不仅能响应生产过程因超过安全极限而带来的风险，而且能检测和处理自身的故障，从而按预定条件或程序使生产过程处于安全状态，对于保障人员、设备及工厂周边环境的安全至关重要。

不同的表决结构配置直接影响安全相关系统的好坏。如何选择表决结构，才能既保证安全相关系统

安全控制技术

1）假定将执行某一安全功能的安全系统回路划分为传感器单元、终端执行单元和逻辑解算器（安全PLC ）三部分，根据统计数据表明，各部分出现故障的概率分布如下：

* 检测元件故障概率35%* 终端执行元件故障概率50%

* 逻辑解算器故障概率15%

[2]

可见，在检测元件和终端执行元件采用多通道表决，可以有效的提高SIL 等级。以上面例子来说，若通过冗余使得检测元件和执行元件的PFDavg 降低如下：

传感器 PFD s 3.09*10-4(SIL 3)终端执行器 PFD A 2.0*10-4(SIL 3)

则

达到了SIL3的要求。

2）根据IEC6 1508.2（GB/T 20438.2）中关于硬件安全完整性的结构约束要求，系统必须根据其安全失效分数达到相应的硬件故障裕度（HFT ），例如硬件故障裕度为1，则可选用1oo2或2oo3表决[1]。

3）与安全相关系统关联的传感器和终端执行元件应与常规控制元件分开单独设置，并采用保障故障安全（fail-safe ）配置，如正常工况带电（励磁），非正常工况失电（非励磁），保障安全系统发生故障时能将过程置于安全状态。

4）在实际应用中为保证整个系统的有效性，避免安全失效导致安全相关系统误动作，与安全相关系统关联的单元可采用二取一、二取二、三取二等表决结构，其好处是即使其中一个通道发生失效，通过诊断能对失效的通道报警，在保证安全的前提下继续工作，等待在规定时间内完成修复，如果不能完成修复再将过程置于安全状态。

5）冗余的构成必须充分考虑到共因失效的影响，尽可能保证不同通道对电源、外界环境影响的独立性，可能的话对不同通道采用不同的厂商设备、不同的诊断测试机制和置于不同的物理位置。3 几种典型表决结构的分析计算3.1 一取一表决逻辑

该结构由单通道构成，如图2所示。

图2 1oo1结构图

安全可靠性要求，当危险发生时及时采取响应措施，使设备能够按照预定要求进入安全状态，防止事故发生；又能尽量避免由于安全相关系统系统安全失效而导致误停车，从而造成极大的经济损失，是广大工程师们必须要考虑的问题。

本文将分别讨论不同表决结构的分析计算方法并对其不同应用效果进行比较。

1 什么是表决

MooN 表决是指一套安全相关系统或者其中某一部分，有N 个独立的通道，以这样的方式连接：即至少需要其中的M 个通道完好，才能执行正确的安全功能。例如1oo2表决就意味着2个独立设备，只需要其中一个装置正常运行就能正确的执行安全功能，只有当两个设备都出现危险故障时，安全功能才会失效[1]。

2 构建表决结构的要点

功能安全的最终量化标准是安全完整性等级（SIL ），一个安全功能要达到要求安全完整性等级，就必须保证执行这个安全功能的整个安全回路从传感器单元、逻辑解算器单元到最终执行器单元都必须达到相应的SIL 等级，例如若一个安全功能要求达到SIL3级，那必须保证三个部分都至少为SIL3级，如图1所示。

图1 SIL3系统的基本要求示例

如何保证每一部分都能达到SIL3要求？大家知道，对于现场仪表来说，由于环境条件或技术条件等的限制，若SIL 等级要求很高，单台设备往往不能满足要求。

另一方面，即使每个部分都达到了相应的SIL 等级，整个回路是否一定能满足SIL 要求呢？假定，三部分在要求时的失效概率PFDavg 分别如下

传感器 PFD s 5.09*10-4(SIL 3)安全PLC PFD L 1.21*10-4(SIL 3)终端执行器 PFD A 5.1*10-4(SIL 3)则

可见即使系统的三个部分都达到了SIL3的安全完整性等级，整个系统也不一定能达到SIL3。

在以上情况下，采用多通道表决使系统达到要求的SIL 等级是一个不错的选择。

这里归纳出以下几个要点说明在实际操作中如何考虑构建表决结构：

Control Tech of Safety & Security

可靠性框图如图3所示。

注：λD为危险失效率

图3 1oo1可靠性框图

假定系统处于低要求操作模式，采用可靠性框

图法分析计算并简化（下同），其要求时平均失效率

PFDavg为：

可见由于只有一个通道执行安全功能，虽然结

构简单，但系统的拒动率和误动率都很高，而不具有

容错能力，对设备的各种失效模式没有保护能力，一

旦发生危险失效（λD），系统无法执行安全功能将

过程置于安全状态。

3.2 一取一带诊断表决逻辑1oo1D

该结构由一个普通通道和一个诊断通道构成。

如图4所示。

图4 1oo1D表决结构图

可靠性框图如图5所示。

注：λDU为未检测到的危险失效率（下同）

图5 1oo1D可靠性框图

假定不考虑诊断测试间隔的影响（以下同），

其要求时平均失效率PFDavg简化计算公式为：

可见由于带有诊断通路，不但系统的可靠性得

以提高，而且能通过自诊断检测出发生故障的元件，

向系统或操作员报警，通知工厂相关人员及时对故障

元件进行维修，保障系统的整体安全。

3.3 二取一表决逻辑1oo2

据标准GB/T20438，1oo2结构为两个并联的通道

构成，无论哪一个通道都能处理安全功能。如图6所

示。

可靠性框图如图7所示。

考虑共同原因失效影响，引入共因失效因子β

（分析计算方法参见标准GB/T20438.6），其要求时

平均失效率PFDavg为：

若检验测试时间间隔足够短，那么非共因失效

部分的数量级将远小于

共因部分，上式可近似为：

若两通道采用相同的结构，即λD1=λD2=λD，则

可见由于系统采取了冗余结构（二取一结

构），能有效地抵御危险失效的发生。由于采用的是

失电停车，通过将两个PLC单元串联起来，如果一个

单元故障发生了危险失效，但由于系统或操作人员不

知道，它将仍有假性正常输出，而另一个单元仍然可

以检测到故障，发出命令使系统进入安全状态，起到

保护作用。从公式可以看出，此时共同原因失效成为

系统发生失效的关键因素，在实际设计过程中应尽量

避免。总的来说系统安全性较好，但可用性差。

3.4 二取一带诊断表决逻辑1oo2D

1oo2D结构中有4个通道，其中包括两个诊断电

路通道。1oo2D结构由双重1oo1D系统并联接线，每

个诊断电路通道，不仅受到自身所在电路单元的控

制，同时也受到另外一个冗余电路单元的控制。正常

工作期间，在发生安全功能之前，两个通道都要求安

全功能。如果任一通道中诊断测试检测到一个故障，

则将采用输出表决，因此整个输出状态则按照另一通

道给出的输出状态。如果诊断测试在两个通道同时检

测到故障、或者检测到两个通道间存在差异时，输出

（2）

（1）

图6 1oo2表决结构图

注：λCC为共因失效部分（下同）

图7 1oo2可靠性框图

（3）

安全控制技术

则转到安全状态。为了检测两个通道间的差异，通过

一种与另一通道无关的方法，无论其中那个通道都能

确定另一通道的状态[1]。

图8 1oo2D表决结构图

假设λD1=λD2=λD，λS1=λS2=λS（以下均采用此假

设），可靠性框图如图9所示。

注：λDD为检测到的危险失效率，λSD为检测到的安全失效率

λDU为未检测到的危险失效率，λSU为未检测到的安全失效率

图9 1oo2D可靠性框图

参考1oo2和1oo1D的公式，且由于前两项很小可

忽略，其要求时平均失效率PFDavg为：

通过以上的分析可见，这种结构的好处是既能

够容忍一个单元通道未检测出的危险失效也能容忍安

全失效。一方面当一个单元中的通道未检测出危险失

效时，其诊断电路的开关将处于短路状态而不能被该

单元打开，但1oo2D的另一个单元检测到过程危险后

除了将自己诊断电路开关打开外，同时也可以将危险

失效单元诊断电路的开关打开，从而执行单元动作，

保证系统安全。在两个单元都没有检测到危险失效

时，1oo2D结构系统才会发生危险失效。另一方面，

当一个单元中通道发生安全失效或检测到的危险失

效时，这个单元将处于开路状态，但1oo2D的另一个

单元仍然保持短路状态，系统将一直带电避免了误停

车。总之，1oo2D设计的系统既能容忍安全失效，又

能容忍危险失效，提供完全的系统容错[3]。

3.5 二取二表决逻辑2oo2

此结构由并联的两个通道构成，因此，在发生

安全功能之前两个通道都要求安全功能。

可靠性框图如图11所示。

图10 2oo2表决结构图

图11 2oo2可靠性框图

由图11可见，2oo2表决的可靠性逻辑结构相当

于2个1oo1结构的串联，其PFDavg为1oo1结构的两

倍，即：

系统采用并联冗余结构，单一通道的安全失效

将不会导致误停车，即当一个通道发生安全失效而开

路时，另一个通道仍保持着输出使能，故系统可用性

好。但系统安全性差，这种结构不能容忍任何的危险

失效，即任何一个通道一旦发生危险失效，系统将会

发生危险失效，无法执行要求的安全功能。因此从安

全角度讲，应尽量避免采用2oo2表决。

3.6 其他多通道表决逻辑。

此外在安全相关系统还有1oo3、2oo3、2oo4、

2oo4D等结构，我们可以通过与以上几种典型结构类

似的方法进行分析。例如以2oo3为例，在2oo3结构

中，每一个输出通路中有两个控制器通道的输出串

联，3个通道两两串联，构成表决电路，系统输出时

采用多数表决的结果，即至少有两个通道输出闭合

时，输出使能；无论一个通道发生安全还是危险失

效，系统一直能够保持正常工作状态，因此系统具有

较好的可靠性和可用性。

4 典型表决结构应用效果比较

根据上面的分析，对不同表决结构间的比较如

表1所示。

（4）

（5）

表1 表决结构比较汇总

表决

结构

一次

降级

二次

降级

硬件故

障裕度

安全性可用性

1oo1停车/0低低

1oo1D停车/0较高较低

1oo2停车/1高低

1oo2D1oo1D停车1较高较高

2oo21oo1停车0最低高

2oo32oo2停车1高高

2oo4D1oo2D停车2高高

（下转第38页）

Technology of Industrial Wireless Communication

从机的Modbus报文，还是从从机到主机的Modbus

报文，WIA网络只需要将完整的Modbus协议报文封

装在WIA网络的通信协议应用层报文部分，如图6所

示，传输到WIA网络的终端，将应用层报文解析后，

直接投递到Modbus设备，即完成透明传输机制。

每个Modbus的从机设备有两个地址，一个是

Modbus网络的地址，用于Modbus设备的寻址，一个

是WIA网络的地址，用于WIA网络的寻址。在设备加

入网络时，网关保存了每个设备的Modbus网络地址

和WIA网络地址的映射关系。当网关接收到Modbus

报文后，需要根据Modbus网络地址找到相应的WIA

网络地址，才能在工业无线网内转发到终端从机的

Modbus设备上。

图6 透明传输示意图

3.2 协议转换机制

协议转换机制，即指WIA网络接入的主机设备

（图5所示的PLC、控制板、HMI等）使用Modbus

协议，而接入WIA网络的从机设备（图5所示的

1～20mA仪表）不使用Modbus协议，这样，网关将

实现Modbus协议与WIA网络协议之间的转换功能。

在网关设备上，仍需要一个Modbus网络地址和WIA

网络地址的映射表，从机设备则只需要保存一个WIA

网络地址即可。

3.2.1 Modbus协议向WIA网络协议转换

网关接收到Modbus网络报文，读取Modbus报

文内的地址码，在地址映射表内查找该地址对应的

WIA网络地址，若不存在，则说明不是传给该网络

的报文。找到WIA网络地址后，按WIA网络地址，将

去掉地址码和CRC的Modbus报文作为工业无线网的

应用层报文，封装上网络层和链路层，如图7所示，

Modbus报文向WIA报文转换，并通过WIA网络传输

到终端从机设备（图1所示的1～20mA仪表）。从机

设备解析后，发现是Modbus命令，则执行功能码所指

示的行为，并将应答码和应答报文作为响应发回给网

关。

3.2.2 WIA网络协议向Modbus协议转换

网关接收到无线报文，解析后发现需要转发给

Modbus网络，则根据WIA网络的源地址，在地址映

射表内查找对应的Modbus网络地址，将该地址连同

解析后的Modbus报文（功能码和数据），一起生成

CRC，并填入报文尾部，还原成Modbus报文，如图7

所示，WIA报文向Modbus报文转换，投递到Modbus

网络。

图7 协议转换示意图

4 结论

随着WIA技术在工业领域的逐步推广，WIA网

络必将与越来越多的工业通信网络或现场总线进行互

联和互操作。本文介绍了WIA网络与Modbus网络互

联的2种方式：透明传输方式和协议转换方式。在对

其进行比较和分析的同时，给出了设计方案和具体实

现细节。本文介绍的设计方法和实现方法具有一定的通

用性，同样适用于WIA与其他工业通信网络的互联。

参考文献

[1]中国工业无线联盟.h t t p://w w w.

https://www.wendangku.net/doc/5413422521.html,/

[2] 梁炜，张晓玲. WIA-PA：用于过程自动化的

工业无线网络系统结构与通信规范[J].仪器仪表标准

化与计量，2009(2)：30～36

[3] Modbus Application Protocol V1.1b □

（上接第17页）

5 结束语

功能安全中的表决结构对于控制安全相关系统

的硬件随机失效起着至关重要的作用，目前许多国

际知名公司开发的安全相关系统或安全PLC也是以上

面介绍的几种表决结构为基础的，如美国GE Fanuc

公司的GMR90-70（2oo3）；ABB Industry公司的

Safeguard 400&300（1oo2D）。只有深入理解了这几

种表决结构的具体形式和优缺点，安全相关产品的开

发商、集成商和最终用户才能科学的实现产品的全生

命周期，最终实现真正的安全。

参考文献

[1] GB/T 20438.6-2006，电气/电子/可编程电子

安全相关系统的功能安全第六部分：GB/T 20438.2

和GB/T 20438.3的应用指南

[2] 阳宪惠，郭海涛.安全仪表系统的功能安全.

清华大学出版社，2007

[3] 刘建侯. 仪表型安全系统功能安全评估的应用

研究. 自动化仪表， 2006

□

参加学术讲座和学术报告

学号M201472687 姓名刘鑫伟 专业计算机技术 指导教师万继光 院（系、所）武汉光电国家实验室 华中科技大学研究生院制

注意事项 一、本表适用于攻读硕士学位研究生实践课程、选题报告、学术 报告等。 二、以上各报告内容及要求由相关院（系、所）做具体要求。 三、以上各报告均须存入研究生个人学籍档案。 四、本表填写要求文句通顺、内容明确、字迹工整。

一、新型存储介质应用技术 越快的文件传输速度，越短的软件启动时间可以有效地提高人们的工作效率。而高效的存储能力就等价于要求存储器能够同时提供超低的响应延迟，超快的传输速度，超大的存储容量，并具备经久耐用的特性。很不幸，这种理想中的存储器目前在个人电脑上却很难看到。在很长时间内，人们使用的都是基于温彻斯特结构设计的机械硬盘，其200MB/s以内的连续读写速度，不到2MB/s的随机4KB小文件读写速度，超高的访问延迟令外部存储器成为制约计算机性能提升的主要瓶颈。近年来，随着固态硬盘的登场，存储器的传输速度、访问延迟均得到大幅改善，但由于闪存颗粒的先天技术特性所致，其主流产品的P/E(编程/擦除)寿命仅有数千次左右。对于比较在意可靠性、使用寿命的用户来说，固态硬盘也难挑大梁。因此就如开头所说，现在我们很难找到一种在各方面都有完美表现的存储器。不过随着以下两种技术的问世，以及后续实用化、商业化工作的开展，存储产品将很可能迎来一次革命，一次质的提升。 如果只从性能上来看，毫无疑问，固态硬盘是传统机械硬盘最好的继任者。但在早期，由于固态硬盘往往使用成本高昂的SLC闪存，因此其售价高高在上，导致它只能成为少数人的专享。现在为了帮助固态硬盘进入主流市场，半导体厂商开始采用不同于传统SLC结构的MLC乃至TLC结构的闪存。这三种结构的差异在于，SLC在一个存储单元里面只保存1位数据，而MLC保存两位，TLC保存三位。这也就是说，搭建同样容量的存储器，MLC结构只需要SLC结构二分之一的晶体管数量，成本降低到原来的三分之一，而TLC结构只需要三分之一的晶体管数量，成本更减少到原来的五分之一。尽管成本下降使得产品更加亲民，但是闪存的P/E(编程/擦写)寿命一直是徘徊在用户心头的隐忧。SLC结构的闪存可以达到10万次P/E寿命，而常见于主流商业产品中的MCL颗粒仅有3000～5000次P/E寿命，TLC更是只有500～1000次。P/E(编程/擦写)寿命的存在使得固态硬盘的接受度受到直接打压，厂商不得不持续改进闪存颗粒使用调度算法，在各个寿命有限的存储单元之间分摊负载。为了更好地解决擦写寿命的问题，来自台湾旺宏电子公司的工程师们研发出了一种能够让闪存存储单元自我修复，从而延长闪存使用寿命的技术。

功能安全技术讲座第三讲基于风险的SIL确定技术

［编者按］　本刊“安全控制技术”栏目自２００５年开设以来，得到了广大读者的广泛关注与大力支持。今年除了继续刊登这方面的优秀技术文章外，还特别增设一个板块“功能安全技术系列讲座”，共六讲，分别刊登在第一期至第六期，从功能安全的基本概念、方法、技术等各方面逐一深入讲解，使大家对功能安全有一个全面了解。主讲人是全国工业过程测量和控制标准化技术委员会主任委员、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所副所长冯晓升教授。 第三讲　基于风险的ＳＩＬ确定技术 主讲人简介： 冯晓升，全国工业过程测量与控制标准化技术委员会主任委员，教授级高工。一九八二年毕业于浙江大学。不仅是ＩＥＣ　ＴＣ６５　ＭＴ１３工作组的中国专家，参与ＩＥＣ　６１５０８标准维护工作，还是ＩＥＣ　ＴＣ６５　ＳＣ６５Ｃ　ＷＧ１２工作组的中国专家，参与工业控制网络功能安全标准ＩＥＣ　６１７８４－３的制定。同时又是等同采用ＩＥＣ　６１５０８的中国国家标准ＧＢ／Ｔ　２０４３８．１～７的起草工作组组长，主持了国际功能安全标准的研究与中国国家标准ＧＢ／Ｔ　２０４３８．１～７的制定工作，对功能安全标准及技术有深入研究。 冯晓升 （机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，北京市 １０００５５） Fen g X iaosh en g (In strum en tation Tech n ology & E con om y In stitute, B eijin g 100055) Chapter 3: Confirmation Technology of SIL Based on Risk Abstract: T he paper explained th e confirm ation technology of S IL , and three m ethods to confirm th e S IL w ere given.Key words: S IL AL AR P 【摘 要】【关键词】讲解基于风险的安全完整性等级确定技术，给出三种确定安全完整性等级的方法。ＳＩＬ ＡＬＡＲＰ ＳＩＬ是安全相关系统的必备指标。理论上，如何选择ＳＩＬ取决于原有设备（未加装安全相关系统前的设备）的安全程度和加装安全相关系统后希望达到的安全程度。实际操作时可能还要考虑一些技术的经济的甚至政治的问题。ＳＩＬ并非越高越好，但必须够用或起码能被接受。ＳＩＬ越高，意味着经济支出和管理要求都会相应提高。所以ＳＩＬ的选择要以合适为好。 图１是安全生命周期图。ＳＩＬ的选择是基于前三个步骤的第四步骤。前三个步骤主要解决确定保护范围，即确定ＥＵＣ的范围；找出危险源；评估危险源的风险；以及确定危险源的允许风险。第四个步骤则是确定安全功能和安全功能的安全完整性等级，即ＳＩＬ。第五个

专业前沿讲座心得体会

专业前沿讲座心得体会 题目：专业前沿讲座心得体会 姓名：刘晓亚 班级：模具09-2班 学号：0901********

专业前沿讲座心得体会 以前去上学院的选修课总是抱着些应付的心态，然而这次的不同，我很喜欢听我们的这些优秀教授们讲授专业前沿上的东西，他们，金教授，郭教授，赵教授，官教授，高教授，周教授...在每次短短的两小节课中我都被他们研究的这些东西深深吸引着。虽然好多东西以我现在的水平还不能弄懂，但却让我看到我们专业的前景——只要努力学好知识，总有用武之地的。 由于时间限制和我们有限的知识水平，老师们都从大处着眼，为我们大概介绍了他们的研究方向和内容，同时还简单向我们介绍这些研究将来的实际意义，以及和我们模具锻压专业的联系。总体来说，也许理论上逻辑上的很专业的知识，我们没有学到多少，但老师们利用不到两个小时的时间，就基本上将一个新的领域在我们的脑海中勾勒了出来，使我们这些只知在学校死啃书本的同学也有机会现实了一回，真正了解到与百姓的生活有直接联系的科学研究。 各位老师不仅在学术领域给我们打开了新的窗户，使我们眼前一亮，也为我们介绍他们在工作学习中切身的体会及经验，提前向我们预警就业道路及工作生涯可能遇到的问题。 还记得当时有个老师在讲课前放了一段用纯英文介绍的视频，我记得当时老师说那个视频是他在欧美开一个会议时的开场视频，我很有感触，不仅是对专业上的，还有对英语上的，那个视频里的英语我大部分听不懂，原来自己的英语水平这么的有限，中国在走向世界，专业上已有相当的技术，语言上岂能落下？ 赵长财老师，系燕山大学机械工程学院教授、博士生导师，现任燕山大学产业集团副董事长、中国机械工程学会高级会员...职务。同时兼任沈阳重型机器集团公司、天津天锻压力机有限公司...多家企业特聘技术顾问。曾获得了秦皇岛市“三育人”先进个人、秦皇岛市“人民满意公仆”...荣誉称号。拥有这么多成就的他给我们讲授课程，坐在下面听课的我感到很自豪，很自豪。在这次课上他简单介绍了金属管材成形新工艺及理论，管、板类零件内高压成形新工艺及其理论研究，液压机现代设计理论研究中一些前沿上的东西，由于世界能源的紧张和环保问题的日趋严重,汽车工业面临着严峻的挑战:一方面是提高燃气的热效率,减少废气排放;另一方面是减轻汽车自身重量,提高行驶速度,降低能耗。这两方面要求促使人们不得不改进传统工艺,创造出适应新经济时代要求的新工艺。在汽车工业中管材液压成形作为一个非常重要的成形技术已得到了广泛应用,主要用于生产汽车动力系统、排气系统、汽车底盘以及一些结构件。汽车用排气管件大多为形状比较复杂、轴线有很大变化的零件。传统成形工艺除铸造成形外,主要采用冲压两个半壳而后组焊成形,或采用管坯进行数控弯曲、扩管、缩管加工而后组焊成形。这样制造的零件模具费用高、生产周期长、成本高,不适应当前汽车行业在减轻自重、降低成本、提高市场竞争力等方面的要求。而采用内高压技术制造排气管件可以较精确地控制零件的尺寸精度,便于在后续工序中与其他零件进行装配,且能够进一步减轻系统重量,减少焊缝数量,内表面光滑,排气阻力小,使成形后的产品质量和寿命得到进一步提高。听不太懂，但乐于听他为我们讲解那些专业在实际中的应用，喜于他与他的团队那些成就（他领导了燕山大学GM科研团队）。 郭宝峰老师2007年起任燕山大学科技处处长；2010年1月起担任燕山大学科学技术研究院院长。在讲授过程中提到了团队的力量，他始终认为，不论是完成的科研成果还是在研的科研项目，不论是获得的奖励还是发表的论文，都是团队奋斗的结晶，而他个人只不过在其中做了应做的那一部分本职工作而已。他还鼓励我们工科学生要有意识地提高自己的人文素养。“人是应当全面发展的”，他说。很喜欢他的课，不仅因为他在材料加工工程和精密成形技术领域有这么多成就，还因为他的那些人生的态度。

讲座资料及心得体会

讲座资料及心得体会

讲座资料及心得体会 【篇一：学科讲座心得体会】 篇一：学科前沿讲座心得体会 学科前沿讲座心得体会 朱真才，肖兴明，刘同冈和李威四位教授讲了机械工程学科的现状及前沿发展，学科研究方向，重大项目研究方向，中国矿业大学机电学院的学科科研现状。通过听他们的讲座，我对我们机械工程专业的研究方向及未来发展方向有了个系统和比较深入的了解，再也不是过去模糊的概念了。 就内涵来讲，机械工程学科是研究机械系统和产品的性能、设计及制造的理论、方法和技术的科学，包括机械学和制造学两大领域。机械学是研究机械结构和系统性能及其设计理论与方法的科学，包括制造过程及机械系统所涉及的机构学、传动学、动力学、强度学、摩擦学、设计学、仿生机械学、微纳机械学及界面机械学等。 就研究现状来讲，近些年来机械工程基础研究领域取得了一系列突出进展和原创性成果，为我国机械工程和经济建设提供了大批新理论、新技术和新方法，在国内外产生了重要影响，有的领域已在国际学术界占有一席之地。例如，清华温诗铸教授等提出了薄膜润滑概念，发明了纳米薄膜测量技术；燕山大学黄真教授提出少了自由度并联机构综合的普适性方法和通用自由度计算公式；重大彭东林教授发明了时栅位移传感器及其测试系统，是精密测量领域少见的原创成果；武汉理工华林教授提出了环件轧制咬入孔型、塑性锻透和刚性稳定力学模型。虽然我国科技工作者已经取得了大量成果，但机械工程学科在国际上总体还处于落后地位。未来制造业发展总趋势是全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化。制造技术的发展总趋势是基于资源节约和环境保护基础上的数字网络化、高效精确化、智能集成化及制

可靠性系列讲座-18

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安全控制技术 【摘 要】【关键词】Abstract: In safety instrumented systems, the common cause failures which occur between redundant parts within each layer between safety layers or between safety layers and the BPCS may make the potential degrade of the effective protection higher and then affect the safety and the reliability of a system. The paper describes the de ? nition, causes, analytical approach and the quantitative methods given in the standard, and also discusses how to reduce probability of common cause failure. Key words: SIS Common Cause Failure Redundancy 在安全仪表系统中，保护层的冗余部分之间、保护层之间、保护层和BPCS之间的共同原因失效 （亦称共因失效）都会引起有效保护潜在的降低，从而影响系统的安全性与可靠性。本文阐述了共因失效的定义、产生原因、分析方法、标准中的量化方法以及降低其概率的措施。 安全仪表系统 共因失效 冗余 [编者按] 本刊在2007～2008的两年间，在“安全控制技术”栏目共安排了12讲功能安全技术讲座，系统介绍了功能安全的基本概念、方法与技术，并针对读者关心的一些问题进行了分析，得到广大读者的广泛关注与积极回应。2009年，该讲座还将继续进行，主题将集中在安全相关子系统的功能安全评估与认证技术上。本讲主讲人是刘瑶工程师。 第十八讲 安全仪表系统中的共因失效 Chapter 18: The Common Cause Failure in the Safety Instrumented System 刘瑶 （机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，北京市 100055） Liu Yao (Instrumentation Technology & Economy Institute, P.R.China, Beijing 100055) 主讲人简介： 刘瑶，女，工学学士，机械工业仪器仪表综合技术经济研究所功能安全技术研发中心工程师，参与功能安全标准I E C 61508（G B/T 20438）及I E C 61511（G B/T 21109）技术与应用研究、宣传和推广，功能安全HAZOP+SIL工程项目技术辅助与支持。 安全仪表系统（SIS）是指用来实现一个或几个仪表安全功能的仪表系统，它包括从传感器到最终元件的所有部件和子系统。目前SIS正广泛应用于石油、化工、电力等过程工业领域，用以监测生产过程 中的安全参量，以便在出现危险时及时采取有效措施从而防止人身伤害、经济损失及环境影响。根据GB 21109（IEC 61511），SIS的其中一项设计要求就是识别和考虑共因失效。在给保护层分配安全功能时，

学术讲座报告

学术讲座报告 学号： 姓名： 报告题目： 指导教师： 所属学院： 桂林电子科技大学研究生院 2012年 12 月 19 日

为拓宽研究生的知识面，活跃学术气氛，学校要求研究生在研一期间必须参加有关学术报告和讲座。经过研一一学年，我已经按照学校规定完成了参加学术讲座听取学术报告的任务，受益匪浅。在此做一下回顾，总结一下自己的收获和体会，以便更好的指导以后的学习和工作。 为了更好地了解所学专业领域的先进技术，我先后参加了《形式软件工程方法》、《物联网、云计算技术及其应用》、《基于模型的Web应用测试》等学术讲座，对相关的只是有了更深的认识。另外为了拓宽视野，丰富课余知识，我还听取了《中国外贸顺差、外汇储备与通货膨胀》、《北部湾与海峡西岸经济区发展比较研究》等学术报告。由于篇幅所限，不一一对其进行总结，而只针对《基于模型的Web应用测试》写一下自己的心得体会。 应学院邀请，上海大学计算机工程与科学学院副院长缪淮扣教授于2012年4月12 日来校进行基于模型的Web应用测试方法的学术讲座。缪淮扣教授1992年10月至1995年1月由国家公派在英国york大学做访问学者。担任中国软件行业协会理事上海市南市区第四届科协常委、上海市南市区计算机学会理事长，上海市黄浦区第一届科协常委、上海市黄浦区计算机学会理事长。现任上海大学学术委员会委员、《应用科学学报》等三个杂志的变为，是享受政府特殊津贴的专家。缪淮扣教授擅长人工智能、计算机软件方法、软件工程等。在讲座中，缪淮扣教授幽默而又严谨的讲学风格也带动了我们大家的热情以及袁教授对专业技术领域的真知灼见也令我们在座的研究生由衷钦佩。 此次讲座使我对Web应用的测试有了全新的认识。在Web工程过程中，基于Web系统的测试、确认和验收是一项重要而富有挑战性的工作。基于Web的系统测试与传统的软件测试不同，它不但需要检查和验证是否按照设计的要求运行，而且还要测试系统在不同用户的浏览器端的显示是否合适。重要的是，还要从最终用户的角度进行安全性和可用性测试。然而，Internet和Web媒体的不可预见性使测试基于Web的系统变得困难。因此，我们必须为测试和评估复杂的基于Web的系统研究新的方法和技术。 Web应用已经渗透到国计民生的各个领域 一个非常关键的问题是如何保证Web应用的可靠性和质量。测试是提高软件可靠性和保证软件质量的一种最基本的手段。目前Web 应用的测试主要依赖测试工程师的直觉和经验，没有比较系统的方法和工具，测试是一个耗时的、代价昂贵的过程。许多Web应用在没有进行充分测试的情况下投入运营，质量难以保证，导致Web应用软件的开发可靠性不高、风险大。因此，才有了基于模型的Web 应用测试的产生。 基于模型的语言（如UML）、模型驱动技术（MDA）和以测试为中心的软件开发技术与方法的星期和应用以及形式化验证技术的逐步成熟，使基于模型的软件测试方法与技术在近几年得到了较为广泛的关注，一些理论的和商业的工具相机出现。基于模型的测试以明确描述系统预期行为的抽象模型为依据，根据模型覆盖准则自动生成抽象的测试用例：输入和预期的输出。输入部分在被实例化后输入被测系统（the System Under Test，SUT）进行测试。基于模型的测试实现测试用例生成、测试执行和测试结果判别的自动化。 Web应用的测试可以分为非功能测试和功能测试，非功能测试包括性能测试、负载测试、可用性测试、兼容性测试和安全性测试等。功能测试包括链接测试、表单测试、数据校验、cookies测试、数据库测试、应用程序特定的功能需求测试和设计语言测试。

功能安全技术与应用知识讲座

功能安全技术与应用知识讲座功能安全的概念源于国际电工委员会的一个标准——IEC61508。该标准的全称是：《E／E／PE安全相关系统的功能安全》。该标准由7个分标准构成，共有700页的篇幅，分别是： 《IEC61508.1整体安全生命周期》； 《IEC61508.2 E／E／PE安全相关系统的安全生命周期》； 《IEC61508.3安全相关软件的安全生命周期》； 《IEC61508.4术语和概念》； 《IEC61508.5确定安全完整性的方法示例》； 《IEC61508.6 IEC61508，2和IEC61508.3的应用指南》；

《IEC61508.7技术和措施概览》。 其中前4个分标准是规范性文件，后3个是信息性文件。标准一经发布，就引起了全社会的广泛关注。由于该标准提炼了不同行业 安全工作的经验，并总结出一套基本的思想方法，因此在实践中得 到了很好的应用。目前国际上已基本形成了以功能安全为思路基础的，包括风险分析、基础安全产品生产、安全产品认证、安全集成、安全评估等在内的安全保障产业链。国际电工委员会也将这套标准 作为IEC的基础标准。 为说明功能安全的理念，首先必须理解工业技术界安全的概念，及其理念变迁。 根据传统词典解释，“安”的含义是：平静，稳定，如安定、 安心、安宁、安稳、安闲等；对生活、工作等感觉满足合适；没有 危险，不受威胁；做动词，有使得平静、安定（多指心情）的含义，如安民、安慰、安抚。“全”的含义是：完备，齐备，完整，不缺少，如齐全、完全；整个、遍，全部；做动词有使得不受损伤，保 全的含义。

“安全”的基本解释是：没有危险；不受威胁；不出事故。从传统的理念上看，安全是一个美好而绝对的境界，表现出人们对这种境界的追求。但现实中的绝对安全是不存在的，以绝对安全为目标是不现实的。但这并不意味着放弃安全工作，而是将安全工作的目标确定在一个相对安全的点上。为此，工业技术界为安全作出一个全新的定义，即：安全是不存在不可接受的风险。 这个定义有两个划时代的意义：一是把安全从一个绝对的概念转变为一个相对的概念，在这个概念中，安全不再是一个高不可攀的绝对目标，而是风险可接受即是安全。从此，安全成为了有现实目标的工作。此处引入了一个概念——可容忍风险（tolerable risk），根据当今社会的水准，即在给定的范围内能够接受的风险。在这个概念的引导下，安全工作的全部内涵就是将风险控制在可容忍的风险以内。 这个定义的另一个划时代的意义就是把对安全的控制转变为对风险的控制。此处引入了另一个概念——风险（risk），即：出现伤害的概率及该伤害严重性的组合。以这一概念为引导，安全工作产生了两种方式，一种是降低伤害的概率；另一种是降低伤害的严重程度。此处都含有一个伤害（harm）的概念，即：对人体健康的损害或损伤，以及对财产或环境的损害。也就是说，安全工作的保护对

交通前沿讲座心得体会 专业前沿讲座心得体会 精品

交通前沿讲座心得体会专业前沿讲座心得体会由于时间限制和我们有限的知识水平,老师们都从大处着眼,为我们大概介绍了他们的研究方向和内容,同时还简单向我们介绍这些研究将来的实际意义,以及和我们模具锻压专业的联系.总体来说,也许理论上逻辑上的很专业的知识,我们没有学到多少,但老师们利用不到两个小时的时间,就基本上将一个新的领域在我们的脑海中勾勒了出来,使我们这些只知在学校死啃书本的同学也有机会现实了一回,真正了解到与百姓的生活有直接联系的科学研究. 各位老师不仅在学术领域给我们打开了新的窗户,使我们眼前一亮,也为我们介绍他们在工作学习中切身的体会及经验,提前向我们预警就业道路及工作生涯可能遇到的问题.还记得当时有个老师在讲课前放了一段用纯英文介绍的视频,我记得当时老师说那个视频是他在欧美开一个会议时的开场视频,我很有感触,不仅是对专业上的,还有对英语上的,那个视频里的英语我大部分听不懂,原来自己的英语水平这么的有限,中国在走向世界,专业上已有相当的技术,语言上岂能落下？赵长财老师,系燕山大学机械工程学院教授、博士生导师,现任燕山大学产业集团副董事长、中国机械工程学会高级会员...职务. 同时兼任沈阳重型机器集团公司、天津天锻压力机有限公司...多家企业特聘技术顾问.曾获得了秦皇岛市三育人先进个人、秦皇岛市人民满意公仆...荣誉称号. 拥有这么多成就的他给我们讲授课程,坐在下面听课的我感到很自豪,很自豪.在这次课上他简单介绍了金属管材成形新工艺及理论,管、板类零件内高压成形新工艺及其理论研究,液压机现代设计理论研究中一些前沿上的东西,由于世界能源的紧张和环保问题的日趋严重,汽车工业面临着严峻的挑战:一方面是提高燃气的热效率,减少废气排放;另一方面是减轻汽车自身重量,提高行驶速度,降低能耗. 这两方面要求促使人们不得不改进传统工艺,创造出适应新经济时代要求的新工艺.在汽车工业中管材液压成形作为一个非常重要的成形技术已得到了广泛应用,主要用于生产汽车动力系统、排气系统、汽车底盘以及一些结构件. 汽车用排气管件大多为形状比较复杂、轴线有很大变化的零件.传统成形工艺除铸造成形外,主要采用冲压两个半壳而后组焊成形,或采用管坯进行数控弯

“ 功能安全产品实现技术“系列讲座 第2讲 功能安全与安全相关产品

PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION Vol.34No.7July 2013 修改稿收到日期:2013-05-14三 作者谢亚莲(1966-),女,1991年毕业于上海机械学院可靠性技术专业,获硕士学位,高级工程师;主要从事可靠性技术和功能安全技术的研究三 功能安全产品实现技术”系列讲座第2讲　功能安全与安全相关产品 Chapter Ⅱ　Functional Safety and Safety?related Products 谢亚莲1,2 (上海工业自动化仪表研究院1,上海　200233;上海仪器仪表自控检验测试所功能安全中心2,上海　200233) 摘　要:介绍了引入功能安全的原因和功能安全的目的,以及危险二风险二安全功能二安全完整性和安全相关系统之间的内在关联三通过一个安全相关系统的实例,给出了几类安全相关产品确定安全功能和设定安全完整性目标值的方法;同时指出了执行机构和阀的特殊性,并针对这种特殊性,引入了部分行程测试这一解决方法三关键词:功能安全　危险　风险　安全功能　安全完整性等级中图分类号:TP202 文献标志码:A Abstract :The reasons for introducing functional safety and the purposes of functional safety ,as well as the inherent relationship among hazards ,risks ,safety function ,safety integrity ,and safety?related system are described.With a safety related system as practical example ,the methods of determining safety functions and setting target values of safety integrity for several types of safety related products are given.In addition ,the particularities of the actuator and valve are pointed out ,and in accordance with these particularities ,the solution of partial stroke test is introduced. Keywords :Functional safety　Hazard　Risk　Safety function　Safety integrity level 0　引言 IEC 61508(GB /T 20438)是完整的二系统性的关于 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全的基础标准;以基于风险的方式确定E /E /PE 安全相关系统的安全要求规范;采用整体安全生命周期模型作为技术框架,系统地论述了为保证E /E /PE 安全相关系统的功能安全所需进行的活动三 本文通过对危险二风险二安全功能二安全完整性二安全相关系统二安全相关产品之间的内在关联的介绍,有助于大家了解以下几个概念,即安全相关产品为什么要具有这样的安全功能,并达到这样的安全完整性与安全完整性等级三 1　功能安全 功能安全,首先是安全的概念,所谓安全就是不存在不可接受的风险,这种风险是指由危险的发生而造 成的对人身健康的伤害二财产的损失和环境的破坏三功能安全是属于受控装置(equipments under control,EUC)和EUC 控制系统的整体安全的一部分三用于避免使在爆炸气体中的设备成为潜在点燃源的安全装置,如处在爆炸气体中的笼型转子,当转子的温度超过某一限值,将会引起气体爆炸三要限制笼型转子的温升,采用一个依赖于电流的安全装置,即将测量转子的电流作为输入信号,当电流超过某一限定值,采取措施切断笼型转子的供电电源,从而防止爆炸危险的发生三这属于功能安全三采用风扇抽风强制降温的方式,也属于安全的一个例子,但它不能保证防止危险的发生,不属于功能安全三 由于EUC 和EUC 控制系统潜在的危险而导致风险的存在,从而引出了对功能安全的需求三功能安全的起因是危险和风险,功能安全的目的是将风险降低到可接受的范围内,功能安全的实现是通过电气/电子/可编程安全相关系统(简称E /E /PE 安全相关系统)二其他技术安全相关系统和外部风险降低设施正确执行其功能三 功能安全的目的示意图如图1所示三 2 9功能安全与安全相关产品　谢亚莲

学科前沿讲座学习心得

学科前沿讲座学习心得 在开头必须注明：班级、学号、专业等个人信息。 总结开头需对照凭证自查写明参加各类前沿讲座的次数，如：参加学术讲座8次，包括：名师讲坛2 次，学术沙龙2次；学期教育讲座8 次，包括院士校园行1 次、安全教育 1 次，心理教育 1 次，职业生涯规划沙龙 1 次。 大学里开设的课程总是异彩纷呈，可以无限地满足我们学生求知欲和好奇心，似乎无论我们对哪一方面感兴趣，总可以在琳琅满目的课程条目中找到自己的归宿。然而，本学期我院开设的学科前沿讲座，却在众多的课程中独领风骚，展现出了其独特的魅力，其专业性、尖端性，在学术领域给我们打开了新的窗户，使我们眼前一亮。 学科前沿是指某一学科中最能代表该学科发展趋势制约该学科当前发展的关键性科学问题、难题及相应的学说。在短短一年的时间里，我们有幸参加学习了各种学术讲座和教育讲座。这无疑全是精华中的萃取，而对于我们学生而言，则更是一场知识盛宴，带给我们完全优于课本，来自时代尖端的知识风暴。下面我将就自己这一学年的所学，谈谈自己我简单的想法。 在这十六次精彩纷呈的讲座中，给我留下最深刻的印象就是校医院开设的急救知识安全培训讲座。 主讲老师理论联系实践，深入浅出地向同学们讲解了灾难的分类、急救的基本程序、创伤救护的基本技术以及心肺复苏的实施方法。讲座现场，老师与学生们形成良好互动，由学生扮演受伤者，现场演示了不同伤情下创伤救护的止血包扎方式，并利用模拟人手把手地教同学们如何进行心肺复苏操作 , 对胸外按压的部位、频率、深度和气道开放消除异物的方法以及人工呼吸的要点进行了详细讲解。同学们听得非常投入，反响热烈并积极参与，几名同学代表在老师的指导下先后进行了现场练习。 此次讲座内容丰富精彩，达到了预期效果。通过学习和演练，同学们对急救知识有了更加全面的了解，同时也掌握了一些基本急救技能，增强了同学们的自我保护意识。极大的提升了自己的急救能力。 既然上学了，免不了面对就业问题，在 3月 27号，潘显钟老师给我们带来了一场就业指导讲座。潘显钟老师主要从学校理念的各项数据入手，包括研究生毕业初期的待遇情况，近几年毕业生的留京比例，以及继续深造与直接就业的差异等等，深入浅出的为我们剖析当前的就业形势。 一个人如果想实现他的目标，需要付出很多的努力，他在开始之前需要有很多的

功能安全技术讲座第10讲功能安全的管理

功能安全技术讲座 ［编者按］　本刊２００７年在“安全控制技术”栏目安排了六讲功能安全技术讲座，概要介绍了功能安全的基本概念、方法与技术，得到广大读者的广泛关注与积极回应。２００８年，该讲座还将继续进行，针对读者关心、与功能安全相关的几个关键问题，进行更详细的技术介绍。主讲人是全国工业过程测量和控制标准化技术委员会主任委员、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所副所长冯晓升教授。 第十讲　功能安全的管理 冯晓升 （机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，北京市 １０００５５）Feng Xiaosheng (Instrumentation Technology & Economy Institute, Beijing 100055) Chapter 10: Management for Functional safety Abstract:Management is an indispensable means to achieve safety and is an important factor of impacting system failure.Functional safety management has its unique way of thinking and throughout the whole life cycle of safety at all stages.Key words: Management Functional Safety 【摘 要】【关键词】管理作为影响系统失效的重要因素，是达到安全必不可少的手段。功能安全管理贯穿于整体安全 生命周期的所有阶段之中，有其独到的思想方法。 管理 功能安全 １ 随机硬件失效和系统失效 功能安全作为一种保障安全的思想方法，近几年已经被广泛了解和应用。有大量的文章从不同的角度论述功能安全，但大多都是从技术方面来考虑问题。其实，功能安全的最殊胜之处是将可以精确计算的硬件随机失效和难以精确定量分析的系统失效结合考虑并规划为一种半定量化的方法。所以功能安全的管理作为影响系统失效的重要因素之一，是达到安全必不可少的手段。为能正确理解这个问题，先将随机硬件失效和系统失效这两个概念介绍一下。 首先介绍随机硬件失效（ｒａｎｄｏｍ　ｈａｒｄｗａｒｅｆａｉｌｕｒｅ），随机硬件失效是在硬件中，由于一种或几种机能退化可能产生的，按随机时间出现的失效。既在各种部件中，存在以不同速率发生的许多机器退化，在这些部件工作了一段不同的时间之后，这些机能可 使制造公差引起部件发生故障，从而使包含许多部件的设备将以可预见的速率，但在不可预见的时间（即随机时间）发生失效。 再介绍一下系统失效（Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　ｆａｉｌｕｒｅ），系统失效是一种原因确定的失效，只有对设计或制造过程、操作规程、文档或其它相关因素进行修改后，才有可能排除这种失效。 对于系统失效来说，仅正确维护而不加修改，无法排除失效原因。 而且通过模拟失效原因可以导致系统失效。 在下列各条中以人为错误为原因引起的系统失效的例子有： ——安全要求规范： ——硬件的设计、制造、安装、操作；——软件的设计和实现等。

学科前沿讲座感想

软件学院学科前沿知识讲座感想 听了几位老师所讲的学科先沿讲座，我的感想颇多. 尤其是对林林老师的《智慧时代中的挑战与机遇》颇有感触。下面我谈谈自己通过听讲,查资料,经过思考后对这一问题的理解. 当今的信息新技术主要包括这么几类，即新息安全新技术：主要包括密码技术、入侵检测系统、信息隐藏技术、身份认证技术、数据库安全技术、网络容灾和灾难恢复、网络安全设计等。信息化新技术：信息化新技术主要涉及电子政务、电子商务、城市信息化、企业信息化、农业信息化、服务业信息化等。软件新技术：软件新技术主要关注嵌入式计算与嵌入式软件、基于构件的软件开发方法、中间件技术、数据中心的建设、可信网络计算平台、软件架构设计、SOA与RIA技术、软件产品线技术等。网络新技术：网络新技术包括宽带无线与移动通信、光通信与智能光网络、家庭网络与智能终端、宽带多媒体网络、IPv6与下一代网络、分布式系统等。计算机新技术：计算机新技术主要关注网格计算、人机接口、高性能计算和高性能服务器、智能计算、磁存储技术、光存储技术、中文信息处理与智能人机交互、数字媒体与内容管理、音视频编/解码技术等。 大胆的预测一下计算机技术往下怎么发展，因为形势明白了，历史规律搞清楚了，需求也明白了，该怎么做呢？我大胆做这么一个发言，中国计算机界必须把握机遇迎接挑战。看一下处理器方面该怎么做，上个世纪我们关心的是每秒种可以完成多少指令，处理的速度。后来发现不对，应该做高性能的处理器，每花掉一块钱可以处理多少能力，重要的是功耗要低，然后是无线，是互联，我们更关心消耗每瓦功率处理能力是多少，大家关心的点开始转移，从每秒处理能力，关心到每块买到多少处理能力，到最后消耗每瓦功耗有多少能力。在处理结构上面有什么变化，从上世纪70年代左右，人围着计算机转，每个单位只要很好就有一个漂亮的机房，大家围着机房转，算题是通过一个小窗口把题递进去，过一段时间里面算好，把题递出来。那时候一切围绕CPU转，所以那时候CPU当之无愧，我的处理器是中心所以叫CPU。再往下可以看到计算机围着人转，我们口袋里的手表等一切一切，人走到哪里，计算装备围着我来转，在机器内部不是围着CPU转，而是围着存储期，I/O，通道转，因此不能光搞CPU，比如出现PIM等新的名称，所以我们应该与时俱进。从CPU，C要改成无处不在的处理单元。 网络将怎么发展，我们在上个世纪70年代所关心的就是互联互通互操作，在这儿不是讲互联互通互操作不重要，它是一个基础绝对重要，关心这个是数据和控制信号的传递，数据和控制信号可以传过去。做了一些日子以后发现，需求不仅仅是这个，我们要提高网络的带宽，我们关心是信息沟通和处理能力的增强，光把信号传过去是不是可以处理好呢？再往下又是怎样的？我们应该关心网上有这些信息，有这么多人用，是动态的变化，所以我们要关心信息融合、信息确认等。要把消息传给该给的人，该给的时间，该给的地方，该给的人，传正确的东西，这个变化不承认不行的，以往包括我个人在内，我和我同事们宣扬，看我家里环境，办公室环境，我计算机有多少能力联网，这已经过去了。下面关心的是这个网络具有多少计算个算计的能力，算计要做推理更难，再往下要面对什么问题？我的网络环境怎么样有非常强的资源按需聚合，人机协同工作的协调能力，体系结构将怎么发展，70年代的时候，大家做体系结构设计，费劲脑筋是在计算机内挖掘可能的潜力，处理可能的矛盾，搞体系结构的人，什么是好的所长，厂长，它的学问是处理轻重缓急，这件事应该放得下，哪件事应该要处理，所以好的应该处理删、增、减、抑、扬，在这种情况下发现，我们设计在机群中挖掘和平衡，我们要在网络环境下怎么做挖掘和平衡，因为系统给人用的，机器的环境，是给销售人员，管理者用的，所以把协同工作做好，就要验证，所以从HPCS变成HPCE，我们需要的不是高性能，需要的是生产力可用性，中国科学家预感比较早，因此1997年再一次会上，就决定当前做ClieitServer，之后做Cluster，之后做Networking，之后是VSE，

举办学术报告讲座审批表

附件1： 防灾技术高等专科学校 关于举办学术报告或专题讲座的有关规定 一、总则 （一）为使我校各系部、处室举办学术报告、专题讲座（以下简称“讲座”）的活动有序进行，以达到预期的效果，特制定本规定。 （二）为活跃我校学习气氛、增进校内外学术交流、促进教育教学改革、开阔师生视野、提高师生员工的素质，学校鼓励各系部处室聘请校内外专家学者举办必要的“讲座”。 （三）聘请的专家学者应在国际或国内某一领域具有较高的知名度和较深的学术造诣。 （四）举办的“讲座”应与学校的实际条件和实际需要相结合，不得影响正常的教学活动。特殊情况须经主管校长批准。 二、申办程序与组织工作 （一）系部处室举办“讲座”应提前到教务处填写《防灾技术高等专科学校举办学术报告（讲座）审批表》(见附件2)，确定举办时间、地点和讲课酬金。 （二）学校举办的“讲座”，由学校指定的部门负责组织和接待。 （三）系部处室举办的“讲座”，由本部门负责组织和接待。 （四）系部处室聘请校外专家来校“讲座”，一学期一般不得

超过三次。超限须经主管校长批准。 （五）“讲座”结束后，主办部门应及时进行总结，并形成书面材料交教务处备案。没有书面材料的不予支付讲课酬金。 三、讲课酬金标准 （一）学校聘请校外专家学者举办“讲座”的酬金标准由主管校长审批。 （二）系部处室聘请的校外专家学者举办“讲座”的酬金每次（以2学时计）300元。确需超支的经主管校长批准后，超支部分在主办部门经费中列支。 （三）系部处室聘请的校内专家学者举办“讲座”的酬金每次（以2学时计）100元。 （四）“讲座”酬金从教务处外聘教师讲课酬金中列支，其他支出由主办部门自行解决。

第11讲功能安全问答

［编者按］　本刊２００７年在“安全控制技术”栏目安排了六讲功能安全技术讲座，概要介绍了功能安全的基本概念、方法与技术，得到广大读者的广泛关注与积极回应。２００８年，该讲座还将继续进行，针对读者关心、与功能安全相关的几个关键问题，进行更详细的技术介绍。主讲人是机械工业仪器仪表综合技术经济研究所功能安全中心主任史学玲教授。 第十一讲　功能安全问答 史学玲 （机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，北京市 １０００５５） Shi Xueling (Instrumentation Technology & Economy Institute, Beijing 100055) Chapter 11: Questions and Answers of Functional Safety 主讲人简介： 史学玲，机械工业仪器仪表综合技术经济研究所副总工程师、功能安全中心主任、教授级高工。近年来主要致力于以ＩＥＣ　６１５０８为基础的功能安全技术研究。主持并完成了国家软科学研究项目“利用功能安全标准保障安全的政策措施研究”，向政府提出了多行业协同行动的用功能安全标准保障安全的国家执行方案和政策措施建议。是等同采用ＩＥＣ　６１５１１的中国国家标准起草工作组专家成员。在多份杂志及学术期刊上发表了多篇功能安全的论文，对功能安全标准及标准实施认证相关的技术、法律、政策等问题有深入研究。 引言 自２００７年４月以来，在已经举办的八期“功能安全技术与应用培训班”上，我们结识了来自石油、化工、机械、铁路、医疗设备等领域的２００多名安全控制专家，这些专家经常会与我们就一些问题展开讨论。在此期讲座中，列出几个经常被提出讨论的问题与讨论结果，以功能安全问答的方式，展示给读者。 问：标准要求安全仪表设备必须提供每一种失效模式下的失效率数据，用什么方法可以确定仪表的失效率与失效模式？ 答：可以采用ＦＭＥＤＡ（失效模式、影响及诊断分 析）方法。ＦＭＥＤＡ是ＭＩＬ　Ｓｔｄ１６２９Ａ（ＦＭＥＡ，失效模式及影响分析）的扩展，用于在器件级分析失效率与失效模式、确定哪种失效导致安全情况、哪种失效导致危险情况。与ＦＭＥＡ相比，ＦＭＥＤＡ增加了诊断分析。通过ＦＭＥＤＡ，可以预知哪种危险失效会被诊断并导向安全。因此，通过ＦＭＥＤＡ可以获得详细的失效率数据和安全失效分数，但需要由有资格的安全工程师主导进行分析。 问：我的产品通过ＦＭＥＤＡ分析，数据达到了ＳＩＬ３要求，我声明我的产品是ＳＩＬ（安全完整性等级）３级的设备，为什么有人会提出异议？ 安全控制技术

学科讲座心得体会

学科讲座心得体会 篇一：学科前沿讲座心得体会 学科前沿讲座心得体会 朱真才，肖兴明，刘同冈和李威四位教授讲了机械工程学科的现状及前沿发展，学科研究方向，重大项目研究方向，中国矿业大学机电学院的学科科研现状。通过听他们的讲座，我对我们机械工程专业的研究方向及未来发展方向有了个系统和比较深入的了解，再也不是过去模糊的概念了。 就内涵来讲，机械工程学科是研究机械系统和产品的性能、设计及制造的理论、方法和技术的科学，包括机械学和制造学两大领域。机械学是研究机械结构和系统性能及其设计理论与方法的科学，包括制造过程及机械系统所涉及的机构学、传动学、动力学、强度学、摩擦学、设计学、仿生机械学、微纳机械学及界面机械学等。 就研究现状来讲，近些年来机械工程基础研究领域取得了一系列突出进展和原创性成果，为我国机械工程和经济建设提供了大批新理论、新技术和新方法，在国内外产生了重要影响，有的领域已在国际学术界占有一席之地。例如，清华温诗铸教授等提出了薄膜润滑概念，发明了纳米薄膜测量技术；燕山大学黄真教授提出少了自由度并联机构综合的普适性方法和通用自由度计算公式；重大彭东林教授发明了时栅位移传感器及其测试系统，是精密测量领域少见的原创成

果；武汉理工华林教授提出了环件轧制咬入孔型、塑性锻透和刚性稳定力学模型。虽然我国科技工作者已经取得了大量成果，但机械工程学科在国际上总体还处于落后地位。未来制造业发展总趋势是全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化。制造技术的发展总趋势是基于资源节约和环境保护基础上的数字络化、高效精确化、智能集成化及制造极端化。许多高新技术我国尚未掌握，许多重大装备我国不能自主设计制造，缺乏自主创新能力。 同时，我国的国情也对我们学科发展有很大的影响。经济快速持续增长，但资源、环境压力增大。经济的快速持续增长对能源资源的需求明显加大，而我国人均资源不足。另外，粗放型的经济增长方式造成能源资源消耗过多，环境污染严重，主要污染物排放量已超过环境承载能力。国际贸易快速增长，但贸易结构和增长方式亟待优化。当前我国贸易仍以数量增长为主，走的也是规模扩张之路，出口产品主要是劳动密集、低附加值产品，付出的资源、环境代价过大，难以为继。因经济增长过渡依赖出口，造成人民币流动性过大，增加了升值压力，且不断面临贸易摩擦。 作为当代机械专业的大学生，我们要牢牢把握住未来机械工程技术发展的五大趋势：绿色、智能、超常、融合、服务。 这就要求我们，运用新的制造资源和基础理论发掘新的