功能安全之让控制器变得更安全可靠
车载系统功能安全技术
车载系统功能安全技术随着科技的进步和人们对于车辆安全的重视，车载系统功能安全技术日益成为汽车制造行业的关键领域。
这些技术不仅能够提高驾驶人和乘客的安全性，还能为用户提供更加便捷和舒适的驾驶体验。
本文将介绍车载系统功能安全技术的基本概念、应用领域和未来发展趋势。
一、概述车载系统功能安全技术是指通过对汽车内部各种功能系统进行评估和监控，保证其正常运行并防止可能出现的故障和事故。
这种技术依赖于先进的传感器、控制器和软件系统，用于监测车辆的状态，及时发现并纠正潜在的故障。
二、应用领域1. 车辆稳定性控制系统：车辆稳定性控制系统是基于车辆动态参数的实时监测和控制，能够帮助驾驶员避免侧滑、打滑和翻滚等情况，提高车辆的稳定性和操控性能。
2. 碰撞预警系统：碰撞预警系统通过采用雷达、摄像头等传感器，对前方车辆和行人进行识别和跟踪，及时提醒驾驶员注意前方交通状况，避免碰撞事故的发生。
3. 传感器故障检测系统：传感器故障检测系统通过对车辆各个传感器的输出进行实时监测，及时发现传感器故障，并采取相应的措施，保证车辆功能的正常运行。
4. 自动泊车系统：自动泊车系统利用多个传感器对车辆周围环境进行感知和分析，自动控制转向和制动，实现自动泊车，提高泊车的安全性和效率。
三、发展趋势1. 人工智能技术：随着人工智能技术的不断发展和应用，车载系统功能安全技术将会更加智能化和自动化。
例如，基于机器学习和深度学习算法的车辆自主决策系统将能够根据实时道路状况和驾驶员的偏好，自主决策并进行相应的控制。
2. 5G技术的应用：5G技术将为车载系统功能安全技术提供更加可靠和快速的数据传输。
通过与云服务的结合，车辆能够实时获取路况信息和周围环境数据，从而更好地保证驾驶安全。
3. 数据安全和隐私保护：随着车载系统功能安全技术中数据的不断增加和共享，数据安全和隐私保护也成为重要的问题。
未来的发展将更加关注数据的加密和权限管理，确保用户数据的安全和隐私。
大功率电器智能识别与安全用电控制器的设计毕业论文
大功率电器智能识别与安全用电控制器的设计毕业论文一、概览在日常生活与工作中，我们经常会使用到各种大功率电器，比如空调、洗衣机、电烤箱等。
它们给我们带来了便利，但同时也潜藏着一定的安全隐患。
如何让这些电器既能发挥效能，又能保证用电安全呢？这便引出了我们今天的话题——大功率电器智能识别与安全用电控制器的设计。
大家或许都有过这样的经历，因为忘记关电器或者电器使用不当，造成电力负荷过大，甚至引发火灾等严重后果。
那么我们的毕业论文就是要探讨如何通过智能识别技术，以及设计一个高效的安全用电控制器，来避免这些潜在的风险。
首先我们要了解什么是大功率电器以及它们的特点，接着我们会深入探讨当前市场上已有的电器识别与控制技术的优缺点。
在此基础上，我们会研究如何通过智能技术来提升电器的安全性。
这包括研究如何准确识别电器的功率、如何合理调配电力资源以及如何有效监控电器的使用状态等。
我们的目标是设计出一个既实用又高效的控制器，这个控制器不仅能够自动识别电器的功率，还能根据家庭的用电情况，智能调整电器的使用状态，避免电力过载。
同时它还应该具备报警功能，一旦检测到异常情况，能够立刻提醒用户并采取措施。
1. 研究背景及意义在我们日常生活中，电器使用越来越普遍，大功率电器更是成为了许多家庭和工业场所的必备之物。
然而随着电器的普及，用电安全问题也日益突出。
很多事故都是因为电器使用不当或者电力过载导致的，这不仅可能造成财产损失，更可能危及人们的生命安全。
因此研究并设计一种能够智能识别大功率电器并控制安全用电的控制器显得尤为重要。
这种控制器的研究背景源于现代社会的能源需求和人们对于生活安全的高要求。
我们知道电器产品的日益智能化是现代科技的体现，而对于电器安全的重视则体现了我们对生活品质的重视和对家人的关心。
这个项目的提出，就是为了让每一个家庭都能安心使用电器，享受现代科技带来的便利，同时保障家庭的安全。
2. 国内外研究现状及发展趋势《大功率电器智能识别与安全用电控制器的设计毕业论文》之“国内外研究现状及发展趋势”段落当我们谈论家中的大功率电器时，如何确保它们安全使用成为了大家关注的焦点。
基于功能安全的电动汽车整车控制器开发与实现
在MATLAB/Simulink软件环境中建立相应的软件模型,并根据不 同任务的触发周期设计精确的调度系统模型予以实现。(4)建立 模块化整车前向仿真模型,完成VCU的模型在环测试。
搭建基于NI硬件设备及NI VeriStand软件的硬件在环测试平台。 最后通过故障注入的测试方案,进行硬件在环测试以验证该VCU 的整车控制及监控策略。
主要完成了以下工作:(1)根据ISO 26262标准第3部分功能安全 概念设计的要求,从相关项定义出发,对VCU完成HARA分析。根据 HARA分析导出功能安全概念的设计方案及技术安全需求规范,并 基于MPC5744P芯片的双核硬件架构,设计了包括功能层、冗余监 控层和控制器监控层的软件架构方案。
(2)完成整车控制器硬件设计方案及安全分析流程。根据所制定 的技术安全需求设计了 VCU关键模块电路图,并运用故障树分析 法及硬件架构度量分析法对该硬件方案进行了安全分析,以确保 该硬件方案可车控制器应用层软件设计及建模工作。根据软件技术 安全需求及目标电动方程式赛车的结构特点,制定了 VCU的整车 控制及监控策略。
基于功能安全的电动汽车整车控制器 开发与实现
近年来,由于环境污染、能源危机所带来的影响越来越明显,汽 车领域的重心逐渐向无污染、低耗能的电动汽车转移。但是由 于电动汽车对于电子部件的集成度越来越高,因此其安全性也成 为人们最为关心的热点之一。
为了保证复杂系统下汽车的安全性,国际标准化组织针对汽车功 能安全发布了 ISO 26262《道路车辆功能安全标准》,旨在提高 汽车避免功能发生非预期失效的能力。本文依托湖南大学电动 方程式赛车项目,按照ISO 26262标准提供的功能安全开发流程, 开发一款可靠、安全的整车控制器软硬件。
基于iso26262的商用车车身电控系统功能安全设计
严重程度 s o 无损害 S1 轻度和中度损害 S2 严 重 损 害 （有生存的可能） S3 致命的损害
暴露概率 E0 不可信的 E1 非常低的槪率 E2 低概率的 E3 中等概率的 E4 高概率的
可控制性 C0 —般可控制 C 1 简单可控制 C2 正常可控制 C3 难可不能控制
《重 型 汽 -< 车 》
光 、远光灯控制，昼间行驶灯控制，门 求 ，故对雨刮高速
灯 控 制 ，制动灯、倒车灯控制，倒车蜂 功 能 定 义 为 ASIL
主CPU
辅CPU
鸣器控制，雨刮喷淋控制，雨刮高、低 B ， 其 他 为 QM。
图 2 车身控制器工作概图
速控制以及间歇控制。 2 . 2 危害分析和风险评估
车身控制系统主要功能是辅助驾驶
作也是其研究的重点。它接受开关和传 出，雨需要保证
感器的信息，转换为控制器可以识别的 雨 刮 正 常 工 作 。 鉴
信 号 ，同时加以存储和运算，最终输出 于 雨 刮 低 速 、雨刮
可以执行的命令。
间歇和雨刮高速在
车身控制器有以下功能：危机报警 紧 急 情 况 下 ，可以
灯 控制，左右转向灯控制，位置灯、近 只用高速来满足要
型
歇控制以及喷淋控制）为 例 ，介绍评估
表 4 车身控制系统功能安全等级
现 ，例 如 电 磁 干 扰 情 况 下 ，主 C P U 多
汽
过程。雨刮系统工作方式如图1 所示，
功能
功能安全等级
次 重 启 ，仍 无 法 正 常 工 作 ，辅 C PU 会
馈 工 作 状 态 （区 别 于 喂 狗 ）给 辅 CPU
于 IS0 2 6 2 6 2 所要求的功能安全开发。
根据上述案例，评估出车身控制系 进 行 监 测 。若 正 常 工 作 ，辅 C P U 只会
基于功能安全的FMEDA分析在电子换挡机构中的应用研究
基于功能安全的FMEDA分析在电子换挡机构中的应用研究佚名【摘要】FMEA,FTA和FMEDA作为ISO262623种重要的分析技术,在产品功能安全开发过程中发挥了重要的作用[1].在功能安全概念FSC设计完成后,可以使用安全分析的方法进行验证和完善.常用的安全分析方法有失效模式及影响分析(FMEA)、故障树分析(FTA)[2].相比于FMEA和FTA,失效模式、影响及其诊断分析(FMEDA)法除了对功能安全产品的失效风险、是否可诊断进行定性分析,同时也为平均失效概率和安全完整性等级的计算提供了更加有效的数据支撑[3].为了有效限制电子换挡机构功能失效时错误信号引起的异常状况,导致车辆处于不安全状态,本文通过对IS026262道路车辆功能安全标准中产品研发流程的研究,对电子换挡机构非预期的失效进行了危害分析和风险评估,设定了安全目标,并以部分模块为例,在电子排挡系统的硬件电路增加了冗余设计和自动诊断功能.最后根据FMEDA分析和故障注入检测结果,证明了电子换挡器硬件设计符合功能安全完整性等级B.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2019(027)002【总页数】5页(P135-139)【关键词】功能安全;FMEDA;电子换挡机构;ISO26262【正文语种】中文【中图分类】U463.23安全在将来的汽车研发中是关键要素之一，新的功能不仅用于辅助驾驶，也应用于车辆的动态控制和涉及到安全工程领域的主动安全系统[4]。
将来，这些功能的研发和集成必将加强安全系统研发过程的需求，同时，也为满足所有预期的安全目的提供证据。
随着系统复杂性的提高，软件和机电设备的应用，来自系统失效和随机硬件失效的风险也日益增加，制定ISO 26262标准的目的是使得人们对安全相关功能有一个更好的理解，并尽可能明确地对它们进行解释，同时提供了汽车电子电气产品功能安全开发的过程体系和方法论[5]。
本研究通过ISO 26262道路车辆功能安全标准在概念阶段分析可能存在的安全风险并设定安全目标，确定产品研发中每个项目元素的功能安全需求；在产品研发过程中采用满足技术安全规范的流程，并提供满足功能安全需求的有效措施。
模块化压力控制器安全操作及保养规程
模块化压力控制器安全操作及保养规程压力控制器是一种用来调节和控制流体系统压力的设备。
模块化压力控制器使用多个模块将功能分解开来，使得维护和更换变得更加容易。
本文将介绍模块化压力控制器的安全操作及保养规程。
1. 操作安全规程1.1 安全操作步骤1.在使用之前，必须检查设备的完整性和连接情况，确保设备安装正确。
2.开始操作前，必须穿戴适当的个人防护装备，包括手套、护目镜、防护服等。
3.操作前要检查设备的接地是否正常。
4.善用放气功能及时排放容器内残留压力。
5.操作过程中应耐心、细心，避免对设备产生不必要的损坏。
6.若有异常情况出现，如噪音、异味、感觉不适等，必须立即停止操作，检查设备，排除故障后方可继续操作。
1.2 操作注意事项1.严禁以不当方式使用设备，包括超大的流量、压力和温度等。
2.严禁在无人看管情况下使用设备。
3.严禁未经授权的人员在未获得相关证书的情况下进行操作、维护和维修。
4.严禁在使用设备时进行改变、拆卸或更换零部件等行为。
1.3 应急处置方法在操作过程中，出现如下问题的时候，应及时采取应急措施：1.设备发生故障，造成流程中断或是其他危害。
2.施工操作产生危险因素，如火灾、电击、燃爆等。
3.安全事故发生时，应立即采取应急措施，包括立即停止有可能引发事故的操作等。
2. 保养规程2.1 保养周期模块化压力控制器为了延长设备使用寿命，需要经常对其进行保养。
具体保养周期如下：1.日常维护：每个工作天。
2.周期性检查：每个月一次。
3.定期保养：每半年或一年一次。
2.2 保养方法1.检查设备的接地是否正常。
2.检查设备各连接处是否松动、有异物等问题，必要时进行清理。
3.对设备及周围环境进行清洁与消毒工作，避免污染。
4.做好设备的防腐处理工作，避免氧化等问题的发生。
5.检查设备管道是否堵塞，如有堵塞及时清理。
2.3 备件更换1.当设备因元器件烧坏等问题时，应及时更换。
2.定期检查各连接处、管道、阀门等是否存在磨损、裂缝等问题，如有必要及时更换。
中央域控制器 功能安全要求
中央域控制器功能安全要求
中央域控制器（Central Domain Controller）是一种网络设备，负责管理、控制和认证与其连接的计算机和用户。
功能安全要求是指在设计和运行域控制器时需要满足的安全性要求。
以下是一些常见的中央域控制器功能安全要求：
1. 访问控制：域控制器应该能够识别和验证可信任实体的身份，并根据其权限级别控制其对系统资源的访问。
2. 身份认证和授权：域控制器应该支持强身份认证机制，并能够为各个用户分配合适的权限和角色。
3. 审计和日志记录：域控制器应该能够记录所有的系统活动和事件，并能够生成相应的审计日志供后续分析和调查使用。
4. 机密性和数据保护：域控制器应该能够对用户数据和系统配置信息进行加密和保护，以防止未经授权的访问和泄露。
5. 可靠性和可用性：域控制器应该具有高可靠性和可用性，以确保网络的正常运行和业务连续性。
6. 代码和配置审查：域控制器的软件代码和配置应该经过审查，以确保其不含有安全漏洞和隐患。
7. 威胁检测和防护：域控制器应该具备威胁检测和防护能力，能够及时识别和应对可能的安全威胁和攻击。
8. 恢复和备份：域控制器应该具备恢复和备份功能，以防止数据丢失和系统故障导致的服务中断。
以上是中央域控制器的一些功能安全要求，具体要求的复杂程度和实施方式可能因组织的具体需求和标准要求而有所不同。
卫宁酒店客房智能控制系统介绍
酒店客房控制系统（简称客房控制系统，客控系统），是利用计算机控制、通讯、 管理等技术，基于客房内的RCU（客房智能控制器）构成的专用网络，对酒店客房的安防 系统、门禁系统、中央空调系统、智能灯光系统、服务系统、背景音乐系统等进行智能管
理与控制，实时反映客房状态、宾客需求、服务状况以及设备情况等，协助酒店对客房设
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6. 空调管理的智能与节能完美融合 针对酒店客房的租房状态和插卡状态，空调可按普通、循环、强力、节能、 睡眠等模式自动切换运行，既保证客人得到人性化的智能服务，又力求达到 酒店绿色节能的目标。 空调节能模式，酒店可对空调温控器设臵最低默认运行温度和温度智能调 整时间频率，温控器可智能人性化调整温度曲线，最终按默认温度运行，达 到智能节能的效果。 空调睡眠模式既可保护客人身体健康，同时也达到节能效果。 7. 真正的网络版后台控制软件，各楼层工作站可分区管理 后台控制网络为TCP/IP局域网，控制单元包括服务器、楼层工作站等。 各楼层工作站能分区管理各自负责的楼层客房状态，实时监视各房间插卡状 态、报警、服务请求、空调运行等状态。
卫宁公司把生产军工产品严谨的工作作风，精湛的技术用于民用 产品的生产上，组织了由多名博士、硕士、高级工程师及弱电施工人 员组成的研发队伍，结合酒店人性化，智能化，绿色化的发展趋势。 研发生产出VN3000、VN6000客房管理软件，智能空调系统，门口控制 系统以及VN2000、VN3000、VN4000、VN6000、VN8000、VN9000等系列 灯光控制系统。 我们产品追求：稳定、尊贵、简约 首家将CAN-Bus技术引入酒店客房控制系统，实现数据传输高可靠性。 故障自动保护专利技术：酒店开关不失效 独创的自带测试端口，可识别开关厂家的取电开关 独创的廊卫和床头分布理念，让施工安装简单至极 首创的弱电完全分离，让产品更安全更稳定 首创的DIN标准导轨安装，是使施工和安装十分简便，维护更便捷 首创的纯屏钢化玻璃触摸开关，彰显酒店尊贵形象 首创的空调节能技术，大量节省酒店用电量
安全机械装置——安全相关电气控制系统功能安全的设计和评估
科技研究农家参谋-243-NONG JIA CAN MOU安全机械装置——安全相关电气控制系统功能安全的设计和评估杨佳男（黑龙江工业学院电气与信息工程系，黑龙江鸡西，158100）【摘 要】电气控制系统功能的安全性设计对于工业生产以及我们日常生活而言是息息相关的，大到机械加工铁路运行，小到电梯运行，都会涉及到。
本文首先对机器及其安全相关电气控制系统功能安全的重要性进行了阐述，然后介绍了相关机器的SRECS 的特征，以及将加工过程中的风险进行了分析，最后对其控制系统功能安全的设计和开发进行说明。
【关键词】安全机械装置；电气控制系统；功能安全1 机器及SRECS 功能安全的重要性阐述在我们日常的生产生活中，达到机械加工，小到电梯运行，如果这些设备在处于非正常情况下工作，极有可能发生危险。
机械SRECS 的主要组成部分是执行元件、逻辑控制器以及传感器等。
安全系统在进行设计的时候，其设计原理是一旦安全条件遭受威胁的时候，系统将会作出反映，例如进行相关的安全操作，或者是停车等。
在进行风险评估的时候，时机的选择是非常重要的，科学合理的时间会对评估的效果以及评估费用成本以及时间成本等造成较大的影响。
风险的评估以及与之相关的措施会随着机器、人员、过程以及SRECS 的不断变化而进行调整。
不同的机械设备危险区域有所不同，因此需要对每一个危险因素以及这些危险因素的相关变化进行检查和记录。
相关数据显示，各类重大事故发生的主要因素是由于系统控制的功能安全或者设备等原因造成的。
不同领域的危险因素表现方式不一样，有些是表面上的表现，有些则是潜在的危险，但是大部分都需要我们通过被动措施进行获取。
例如工厂设备的保护、工作人员的安全和健康以及工作环境和生态环境的保护等。
2 相关机器的SRE 的CS 特征本文以机床为例，为了避免刀具对工作人员造成意外伤害，机床设置有一个铰接的保护盖，只有刀具停止转动，才能将盖子打开。
PE 同时对机床的安全功能与基本功能负责。
CE安全标准规范(电气类)
1 目的为了严格执行CE标准，产品在设计过程中能达到CE标准中的安全规范，使产品能符合欧盟标准，成为世界一流产品。
现对电气产品涉及到CE安全标准部分做出相关规定。
2 适用范围本标准规定了电气产品中电源、导线和电缆、断电装置、控制电路、控制功能、操作界面、电动机和附属设备、技术文档和测试的相关规定。
本标准适用于公司内所有产品。
3规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
EN 60204-1-2006+A1-2009《机械安全机械的电气设备第1部分：一般要求》等效GB 5226.1-2008《机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件》BS EN ISO 13849-2008《机械安全性控制系统中的安全性相关部件》等效GB/T 16855-2008《机械安全控制系统有关安全部件》4一般要求4.1 遵循低电压指令（LVD指令）——2006/95/EC。
使用电压范围在交流（AC） 50~1000V，直流（DC） 75~1500V 的机电产品。
4.2工业配线及元器件安装法则参考EN 60204-1-2006+A1-2009《机械安全机械的电气设备第1部分：一般要求》。
4.3电气原理图绘制请参看《欧规电路图制作讲义》。
5相关部件安全要求5.1电源、导线和电缆5.1.1机器电控系统的电源供给为单一电源，当其它组件需使用不同的电源电压时，此电源应由变压器提供。
5.1.2使用中性线，应清楚标示于安装图或电路图中，并以N作为标示符号，中性线不能与接地线连接，也不能有PEN端子。
5.1.3电源入线应清楚标示: (1)单相:L1/L2; (2)三相:L1/L2/L3。
5.1.4电源线进线处，接地线端子应有PE标识。
第2讲功能安全的基本方法
［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。
第二讲 功能安全的基本方法主讲人简介：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）Feng Xiaosheng(Instrumentation Technology & Economy Institute, Beijing 100055)Chapter 2: Basic Methods of the Functional SafetyAbstract: The paper mainly introduced the basic methods of the functional safety standard, the three basic methods of end to end, whole system, and whole life circle.Key words: Functional Safety End to End Whole System Whole Life Circle【摘 要】【关键词】重点讲述了功能安全标准采用的端到端、全系统、全生命周期三个基本方法。
VCU系统功能安全概念阶段的开发
10.16638/ki.1671-7988.2019.16.025VCU系统功能安全概念阶段的开发楼志江（比亚迪汽车工业有限公司，广东深圳518118）摘要：作为整车的功能调度中心，整车控制器（VCU）具有功能安全目标数量多、分配的ASIL等级低的特点。
文章针对VCU系统功能安全概念阶段开发中危害分析和风险评估、安全目标的定义、功能安全概念的定义、ASIL 等级分配等关键工作进行举例说明，详细分析了其中的一些关键问题，为其他系统的功能安全开发工作提供了参考案例。
关键词：功能安全；概念阶段；整车控制器（VCU）中图分类号：U462.3 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)16-66-04Functional Safety Concept Development for VCU SystemLou Zhijiang（BYD Automobile Industry CO., Ltd., Guangdong Shenzhen 518118）Abstract: As the vehicle's function scheduling center, the vehicle control unit (VCU) system involves many safety goals and has low ASILs. This paper illustrates several key work steps in functional safety concept development: Hazard analysis and risk assessment, safety goals, definition of functional safety concept, and ASIL allocation, and then analyses several key development issues. As a result, this paper provides several reference cases for other control systems' functional safety concept development.Keywords: functional safety; concept stage; vehicle control unit (VCU)CLC NO.: U462.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)16-66-04引言随着汽车智能化的快速推进以及车载电子芯片行业的快速发展，现代汽车电子系统日趋复杂，因为汽车电子电气系统失效引起的安全风险也随之不断提高。
面向功能安全的bms设计方案
功能安全要求
故障识别与处理
BMS应能够检测和识别潜在 的故障，采取适当的措施防 止或减轻对人员和环境的影 响。
冗余与降级
BMS应设计有冗余功能，当 部分组件出现故障时，能够 通过降级运行模式保证基本 功能的正常运行。
诊断与维护
硬件与软件要求
BMS应具备完善的诊断功能， 方便对系统进行实时监测和 维护，提高系统的可靠性和 安全性。
面向功能安全的BMS设计 方案
• 引言 • BMS系统概述 • 功能安全标准与要求 • 面向功能安全的BMS设计原则 • 关键安全功能的设计与实现 • 安全验证与测试 • 结论与展望
01
引言
背景介绍
当前汽车工业的发展
随着汽车技术的不断进步，对电池管 理系统的功能和安全性要求也越来越 高。
功能安全标准的制定
BMS的硬件和软件应遵循严 格的安全设计原则，确保在 预期的寿命期内能够安全、 可靠地运行。
安全完整性等级（SIL）
SIL 1
基本的安全功能要求，对应最低的安全完整性等级。
SIL 2
较为严格的安全功能要求，对应较高的安全完整性等 级。
SIL 3
最高的安全完整性等级，对应最严格的安全功能要求。
04
后，BMS系统还能够进行故障诊断与处理 ，及时发现和处理电池或系统的故障，保证
系统的安全和稳定运行。
BMS系统架构
• 总结词：BMS系统架构通常包括硬件和软件两部分，硬件部分包括主控模块 、采样模块、驱动模块等，软件部分包括底层驱动、中间件和上层应用软件等 。
• 详细描述：BMS系统的架构通常包括硬件和软件两部分。硬件部分是整个系 统的物理基础，包括主控模块、采样模块、驱动模块等。主控模块是整个系统 的核心，负责管理和控制整个系统。采样模块用于采集电池的电压、电流、温 度等参数，并将数据传输给主控模块。驱动模块则负责控制电池的充放电过程 。软件部分则是实现BMS系统各种功能的程序和算法，包括底层驱动、中间 件和上层应用软件等。底层驱动是与硬件直接相关的程序，负责与硬件进行通 信和控制。中间件则是一组提供各种功能的程序库或服务，如数据管理、故障 诊断等。上层应用软件则是实现具体功能的程序，如用户界面、远程监控等。
乘用车底盘域控制器硬件功能安全要求及试验方法
乘用车底盘域控制器硬件功能安全要求及试验方法乘用车底盘域控制器是车辆的重要部件之一，承担着控制车辆行驶动力和稳定性的功能。
为了确保乘用车底盘域控制器的硬件功能安全，并提高车辆的性能和可靠性，制定相应的硬件功能安全要求和试验方法是十分必要的。
首先，乘用车底盘域控制器的硬件功能要求包括以下几个方面：1. 故障容忍性: 底盘域控制器在面临硬件故障时应能够维持基本的功能，保证车辆的可控性和安全性。
2. 电磁兼容性: 底盘域控制器需要具备良好的电磁兼容性，以避免电磁辐射和干扰对其正常工作的影响，保证车辆的稳定性和可靠性。
3. 可靠性和耐久性: 底盘域控制器在各种复杂和恶劣的环境条件下，应能够正常工作，并具备足够的耐久性以应对长时间的使用。
4. 硬件安全: 底盘域控制器应具备防止非授权访问和恶意攻击的能力，确保车辆系统的安全性和可信度。
为了验证乘用车底盘域控制器的硬件功能安全，可以采用以下试验方法：1. 故障模拟试验: 在控制器的各个接口和电路中，人为引入故障条件，例如断电、短路等，观察控制器的响应和容错能力。
2. 电磁兼容性试验: 将控制器放置在电磁干扰较强的环境中，如高频电磁波辐射场，检测是否发生异常，确保其正常工作。
3. 可靠性和耐久性试验: 在各种不同的温度、湿度、震动等条件下，对底盘域控制器进行长时间的工作和负载测试，以验证其可靠性和耐久性。
4. 安全性试验: 通过加密和身份验证等手段，测试和验证底盘域控制器的安全性能，确保其对于非授权访问和恶意攻击的抵御能力。
综上所述，乘用车底盘域控制器的硬件功能安全要求涉及故障容忍性、电磁兼容性、可靠性和耐久性以及硬件安全等方面。
通过相应的试验方法，可以验证和确保底盘域控制器的硬件功能安全和稳定性，提高车辆的性能和可靠性。
硬件在环的整车控制器功能安全测试技术分析
车辆工程技术64车辆技术 汽车行业不断提升了电气化和智能化水平，也逐渐丰富了汽车的功能，不断增加电控单元，导致车辆电子电气系统变得更加复杂，因此增加了潜在安全隐患，因此企业也更加重视基于功能安全的开发理念，开始注重开发利用各种电控单元。
再加上当前能源问题越来越严峻，也因此推动了新能源汽车的发展。
整车控制器负责协调汽车的运行过程，因此属于汽车的核心零部件，我国整车企业需要合理开发整车控制技术。
硬件在环测试是整车开发流程中的重要环节，并且在各种ECU开发工作中广泛推广利用，在整车控制器量产前需要开展硬件再还测试。
在电动汽车中，整车控制器发挥着重要的作用，可以保障汽车的安全性，在整车控制器开发阶段需要保障功能安全性。
当前我国很多厂商已经可以生产出符合标准的产品。
本文分析了硬件在环的整车控制器功能安全测试技术，通过整车控制器研究硬件再换测试方法。
1 概述功能安全标准ISO26262 电气系统功能安全基本标准为ISO26262，主要是针对道路车辆功能安全制定的标准，可以在汽车整个生命周期中利用。
我国在2018年发布第二版ISO26262标准，扩宽了车辆适用范围，并且在ISO26262标准中增加了半导体功能安全应用方针。
ISO26262中提出功能安全管理体系，以此作为安全生命周期[1]。
开发电控单元的过程中，需要开发安全生命周期。
在开发初期，需要分析和评估目标系统的危险和风险（HARA），因此明确汽车安全完整性等级（ASIL），根据安全完整性等级设定安全目标。
确定汽车安全完整性等级，需要综合考虑严重度和暴露率以及可控性三个要素。
在产品开发过程中，ISO26262标注也提出了严格规定要求，并且针对不同级别的测试方法提出了针对性的参考。
本文主要验证研究VCU软件功能，开展软件集成测试，无需深入分析其他级别测试，ISO26262标准对于软件集成测试提出了具体的要求。
根据下图可以明确，针对HIL测试环境，强烈推荐ASIL C和ASIL D等级安全目标的测试，建议使用ASIL C和ASIL D。
控制器的安全性和可靠性测试报告分析
控制器的安全性和可靠性测试报告分析1. 引言控制器在现代工业自动化系统中扮演着关键的角色。
为了确保系统的正常运行和生产过程的安全性，控制器的安全性和可靠性测试变得至关重要。
本文将对控制器的安全性和可靠性测试报告进行分析，以便更好地了解控制器的性能和潜在问题。
2. 测试方法和流程在进行控制器的安全性和可靠性测试时，一般采用以下方法：- 模拟测试：通过模拟真实环境中的各种情况和故障，评估控制器在不同工况下的响应能力和稳定性。
- 功能测试：测试控制器是否能按预期执行所需的功能，例如输入输出、逻辑判断等。
- 安全测试：检查控制器的防护措施，确保其能够防止未经授权的访问、攻击和数据泄露等安全问题。
- 可靠性测试：通过长时间运行和应力测试，评估控制器在极端工况下的可靠性和稳定性。
3. 安全性测试报告分析在控制器的安全性测试报告中，主要关注以下几个方面：- 防护措施评估：测试报告应包括对控制器的防护措施进行评估，包括密码保护、用户权限管理、网络安全等方面。
- 安全漏洞发现：报告中应详细记录已发现的安全漏洞，并给出相应的建议和修复方案，以保护系统免受潜在威胁。
- 潜在风险分析：测试报告应分析已发现的潜在安全风险，对可能导致系统故障或被攻击的因素进行评估和预警。
4. 可靠性测试报告分析在控制器的可靠性测试报告中，应关注以下几个方面：- 响应性能评估：测试报告中应包括对控制器响应时间的评估，以确保其能够在预定时间范围内对输入信号做出合理响应。
- 稳定性分析：报告中应详细记录控制器在长时间运行和不同应力环境下的表现，并分析导致不稳定的原因，提供相应的解决方案。
- 故障率评估：通过长时间运行和故障注入测试，评估控制器的故障率，并提供相应的改进建议。
5. 结论通过对控制器的安全性和可靠性测试报告进行分析，可以全面了解控制器的性能和存在的问题。
同时，评估报告中的建议和修复方案，并采取相应的措施，以提高控制器的安全性和可靠性，确保系统的正常运行和生产过程的安全性。
安全仪表系统及其功能安全
安全仪表系统及其功能安全安全是企业重要的考虑因素之一，而安全仪表系统则成为了现代企业中不可或缺的一部分。
本文将介绍什么是安全仪表系统，以及它是如何保持安全和可靠的。
安全仪表系统是什么？安全仪表系统简称SIS，是用于监测过程的仪器和控制系统的组合体，旨在识别并保护一些危险事件和过程。
SIS是用于管理一种或多种危险场景的自动安全系统，它是独立于过程控制系统（PCS）的。
SIS 持续监测过程变量，识别突发事件或不正常工作，根据安全逻辑和安全仪表来实现安全保障。
安全仪表系统的运作原理安全仪表系统的运作原理是通过物理或逻辑输入信号并执行逻辑计算，来产生适当的控制输出，以控制过程中的危险事件。
这意味着当预测突发事件即将发生时，SIS系统会发出信号并采取适当的措施来避免事故发生。
安全仪表系统通常由以下三个组成部分构成：1.传感器：传感器用于监测过程参数，例如压力、温度和流量等。
传感器会把参数转换成电气信号，并通过线缆传输到控制器。
2.逻辑求解器：逻辑求解器是SIS系统的核心。
它读取传感器的输入信号，并执行相应的计算，以便确定此时是否应该采取措施来避免事故发生。
3.控制器：控制器是SIS系统的输出部分。
它接收从逻辑求解器发送的信号，并能够控制主控制器、切换控制器或阀门。
安全仪表系统的功能安全SIS的功能安全是为防范因电器软件故障引起的危险而设计的，因此要求SIS必须满足特定的安全要求。
为了做到这一点，所有SIS都需要进行严格的检查和验证，以验证所采用的所有电气、机械和软件组件的安全性。
SIS功能安全是由一系列国际标准定义的，其中最重要的是IEC 61508标准和IEC 61511标准。
这些标准规定了安全仪表系统的最小安全性要求，并对功能安全相关的所有特性进行了详细说明，包括可靠性、可恢复性、容错能力、苛刻环境下的可靠性和多种失效技术等。
总结安全仪表系统是现代企业中不可或缺的一部分，它是对危险事件的预测和管理。
通过使用适当的传感器、逻辑求解器和控制器，安全仪表系统可以监测过程变量，识别异常工作，并执行相应的控制操作以保护人员和设施的安全。
电动商用车动力域控制器功能安全要求及试验方法
电动商用车动力域控制器功能安全要求及试验方法下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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100. 功能安全的未来发展趋势将如何演变？
100. 功能安全的未来发展趋势将如何演变？100、功能安全的未来发展趋势将如何演变？在当今科技飞速发展的时代，功能安全已成为众多领域中至关重要的一环。
从工业生产到交通运输，从医疗设备到智能家居，几乎所有涉及到人类生命财产安全的系统都离不开功能安全的保障。
那么，功能安全的未来发展趋势将如何演变呢？首先，随着技术的不断进步，系统的复杂性将持续增加。
这意味着功能安全面临着更严峻的挑战。
例如，在智能制造领域，工厂中的自动化生产线变得越来越复杂，由大量的传感器、控制器和执行器组成。
这些组件之间的交互和协同工作需要高度可靠的通信和控制机制，以确保在各种异常情况下系统仍能安全运行。
因此，未来的功能安全技术需要更加智能化和自适应，能够实时监测系统的状态，预测潜在的故障，并采取相应的措施来避免危险的发生。
其次，网络安全与功能安全的融合将成为一个重要的发展方向。
随着物联网的普及，越来越多的设备和系统通过网络连接在一起。
这为黑客和恶意攻击者提供了更多的机会。
如果网络安全出现漏洞，攻击者可能会干扰或破坏系统的功能，从而导致严重的安全事故。
因此，未来的功能安全解决方案必须将网络安全纳入考虑范畴，建立起一套完善的防护机制，保护系统免受网络攻击的威胁。
再者，行业标准和法规的不断完善将推动功能安全的发展。
为了保障公众的利益和安全，各国政府和国际组织将出台更加严格的功能安全标准和法规。
这些标准和法规将不仅涵盖传统的工业领域，还将延伸到新兴的技术领域，如自动驾驶、无人机等。
企业和开发者需要密切关注这些标准和法规的变化，及时调整自己的产品和服务，以满足合规性要求。
在技术手段方面，基于模型的开发方法将得到更广泛的应用。
通过建立系统的数学模型，可以在设计阶段就对系统的功能安全进行评估和验证，提前发现潜在的问题并进行改进。
同时，人工智能和机器学习技术也将为功能安全带来新的机遇。
例如，利用机器学习算法对系统的运行数据进行分析，可以更准确地预测故障的发生，提高维护的效率和准确性。
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功能安全之“让控制器变得更安全可靠”
汽车电子硬件工程师，最近开始调研“功能安全”相关
前言
1）文章题目起得吓人，但正文却“食之无味”，仅“管中窥豹/盲人摸象/坐井观天”地推测汽车电子研发工作；
2）正文按照标号1/2/3/4，以符合研发工程师强迫症的习惯；
3）行文追求朴素/简洁/凌厉的大实话和心里话，以符合研发工程师“外表朴素/内心艳丽/敏于行/讷于言”的特质；
4）结尾模仿相声的结尾（称作“攒底”），戛然而止，并鞠躬下台。
正文：
1、原有的设计已考虑到功能安全
举例：（引自ISO26262）
某Actuator control ECU需要实现的功能为：当乘车人员按下车内的按键，控制器接通执行器将车门打开。
此外，常识和经验会告诉我们：当高车速时，如果车门意外被打开，可能会发生危险。
因此，控制器会采集车速传感器信号，当车速>15km/h时，为了保证乘车人员的安全，即使此时有人按下按键，车门也不会被打开。
框图如下：
上面的设计中，已经隐含了功能安全的设计，即车速>15km/h则车门不再打开。
但是，如果控制器出现故障，意外地接通执行器将车门打开，怎么办？
2、让我们做得更好
在传统的设计环节中，因此功能安全分析环节。
在相对充分和独立的角度，分析隐患因素（仅分析控制器内）如下：
1）车速信号采集出现问题怎么办？比如，实际车速>15Km/h了，但是控制器认为车速<15Km/h。
此时一旦有人按下按键，会导致危险。
2）如果车速采集没有问题，实际车速也<15Km/h，但按键信号采集出现问题怎么办？比如，没有人按下按键，但控制器认为有人按下按键，而将车门打开。
由于车速<15Km/h，危险性较上述低，但也存在风险。
（注1：“风险分析和影响评估”可定性/定量分析此问题，本文不做展开，后续会有文章介绍）
3）如果车速和按键信号采集都没有问题，控制器故障怎么办？比如，实际车速<15km/h，也没有人按下按键（按键采集也没有错误），但控制器意外地接通执行器将车门被打开，依然会导致危险。
除了上面简单列举的故障外，还有很多种故障，如控制器内的MCU、switch等等都可能发生故障。
如何才能将故障一网打尽，需要借助FMEA/FTA/马尔可夫链等分析方法，本文不做展开，后续会有文章介绍。
3、新设计让控制器更安全可靠
工程师粉墨化好妆后登场，如何安全而可靠呢？增加控制回路做冗余，框图如下：
上图粉色阴影处（粉墨嘛），增加一路switch作为冗余。
这样可以保证，比如：Actuator control ECU意外地接通左边switch，则VS ECU可以保证右边switch是断开状态的，系统是安全的。
但是，工程师的强迫症会发问：如果Actuator control ECU和VS ECU都出现故障怎么办？
功能安全称之为多点故障，需要定量分析多点故障的失效率，通过设计保证多点故障下失效率低至规定值以下，即极小的概率。
定量分析本文不做展开，后续会有文章介绍。
结尾：
有三个人将被依次执行死刑，分别是牧师、律师、工程师。
牧师第一个被推向绞刑架。
侩子手拉动控制杆以抽出活板，但它失灵了。
牧师宣称这是上帝的旨意，要求得到释放。
于是他获得了自由。
接着，律师走向了绞刑架。
侩子手再一次拉动了控制杆，但它仍然失灵。
律师同样要求获得释放，因为他不能因为同一罪状被判两次死刑。
于是他也获得了自由。
最后，轮到工程师了。
他上去对脚手架仔细检查了一遍，在侩子手还没动手之前，他抬起头大声说，“啊哈，是这里出了故障！”。
谢谢大家！。