本質安全技術的案例
干貨 ：提高天然氣制乙炔技術本質安全的措施！
在高溫地區，乙炔輸送管道采用防輻射設計，也可以降低輸送的安全風險，從而有效降低乙炔的爆炸危險性。同時，在輸送管道上設置快速切斷閥和防爆膜，當防爆膜破裂時，聯鎖將乙炔氣放空，并使裝置停車；盡量減小輸送管徑（不能超過DN600）、縮短直管段長度，能夠有效防止乙炔爆炸波的傳播，提高乙炔輸送的安全性。
3 結語
經過對引進技術的消化、吸收，中石化川維化工在天然氣部分氧化制乙炔技術的本質安全性和長周期運行等方面，采取了一系列的措施，作了較大的改進和再創新，使技術的整體水平得到極大的提升，為天然氣部分氧化制乙炔技術的推廣應用奠定了堅實的基礎。
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展開 干貨 ：提高天然氣制乙炔技術本質安全的措施！
在高溫地區，乙炔輸送管道采用防輻射設計，也可以降低輸送的安全風險，從而有效降低乙炔的爆炸危險性。同時，在輸送管道上設置快速切斷閥和防爆膜，當防爆膜破裂時，聯鎖將乙炔氣放空，并使裝置停車；盡量減小輸送管徑（不能超過DN600）、縮短直管段長度[10]，能夠有效防止乙炔爆炸波的傳播，提高乙炔輸送的安全性。
3 結語
經過對引進技術的消化、吸收，中石化川維化工在天然氣部分氧化制乙炔技術的本質安全性和長周期運行等方面，采取了一系列的措施，作了較大的改進和再創新，使技術的整體水平得到極大的提升，為天然氣部分氧化制乙炔技術的推廣應用奠定了堅實的基礎。
展開 從“防爆”到“本質安全”：魯渝能源無線充電技術引領高危場景能源變革
五、從設備充電到能源生態
隨著“工業4.0+安全生產”的深度融合，防爆無線充電技術正從單一的能量補給設備，向智慧能源系統進化。魯渝能源持續深耕工業無線充電領域，將大功率、高安全、強適應性的技術護城河不斷拓寬。
未來，當更多的防爆機器人、無人車輛、智能裝備在危險區域自主穿梭，當每一次“回家充電”都變得像呼吸一樣自然且絕對安全，我們便會發現：魯渝能源今天所做的，不僅是提供一款產品，更是為高危行業的智能化轉型，鋪設一條從“能源”到“安全”的底層基礎設施。
在走向本質安全與智能制造的路上，魯渝能源愿與更多行業伙伴攜手，用無線、無觸、無火花的清潔能源，點亮每一處危險的角落。
展開 本質安全型超聲波傳感器在易燃易爆環境下的應用
為此針對易燃易爆環境下有害氣體或粉塵檢測可采用超聲波技術檢測。
超聲波是一種空間指向性強、能量消耗慢的彈性波，其在介質中傳播距離較遠，因而超聲波測距技術應用較為廣泛，如倒車雷達、機器人避障、物位檢測、水位測量等。但在多煤塵及多燃爆氣體的煤礦環境中，現有的超聲波測距系統由于驅動回路中含有中周變壓器附帶的大容量儲能元件不符合本質安全要求而受到限制。在此有害氣體環境中的應用工采網推薦的美國Migatron Corporation 本質安全型超聲波傳感器 - RPS-409A-IS2。
美國Migatron Corporation 本質安全型超聲波傳感器 - RPS-409A-IS2是本質安全型模擬超聲波傳感器，有不同范圍可供選擇。和認可的本質安全柵一起使用時，RPS-409A-IS2傳感器可用于有害氣體或粉塵環境中，分類為ATEX/IECEx的區0,1,2,20,21，或22和UL/cUL的級別I,II,或III。有關安裝于危險場所的更多信息，請參考RPS-409A-IS2用戶手冊和控制圖NO. Ex05021114。
另一方面RPS-409A-IS2具有內置的溫度補償，從而在整個工作溫度范圍內提供精確讀數。提供一個LED指示器。沒有檢測到目標時，LED是綠色的，目標進入檢測區域時，LED逐漸變紅。傳感器是完全密封的，連接是通過防護等級為IP67或更高的電纜來完成的。除了模擬輸出線，也有一根Sync/Tx線。可用于同時連接多個傳感器（Sync），以防止串音，或控制，當傳感器傳送時（Tx）。RPS-409A-IS2利用現今的PLC和電腦模擬輸入卡。編入PLC或電腦的數值決定零點和量程。
展開 
如何從煉廠設計層面考慮工藝本質安全，從源頭控制工藝危害？
SIL驗證應當符合國家標準《電氣/電子/可編程電子安全相關系統的功能安全第5部分：確定安全完整性等級的方法示例》(GB/T20438.5-2017)和《過程工業領域安全儀表系統的功能安全第3部分：確定要求的安全完整性等級的指南》(GB/T21109.3-2007)標準的要求。SIL驗證內容應當包括安全儀表功能(SIF)結構約束和要求時的平均失效概率(PFDavg)，并符合安全設計其他技術要求和規范。
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重大設計變更
重大設計變更是指工程建設過程中，工程的建設規模、設計標準、總體布局、布置方案、主要建筑物結構形式、重要機電金屬結構設備、重大技術問題的處理措施、施工組織設計等方面發生變化，對工程的質量、安全、工期、投資、效益產生重大影響的設計變更。重大設計變更，應當征得原可行性研究報告或基礎設計批復部門的同意。重大設計變更報告一般應由原基礎設計單位完成；設計變更報告的深度應當滿足基礎設計階段的有關規程、規范要求，有條件的可按詳細設計階段的設計文件深度要求進行編制。
結束語
設計本質安全化理念應體現在石油化工項目設計的全過程，要從多角度考慮，通過多種風險管控方法實現本質安全的目的。不同項目設計階段，其本質安全化設計管理重點不同，項目設計實施計劃中應包括本質安全化設計管理工作內容，從項目前期開始就應該重視設計本質安全管理工作。
(1)本質安全化程度是相對的，不同的技術經濟條件達到的本質安全化水平不同。由于經濟技術等原因，事故發生的可能性并未徹底消除，只是安全事故損失控制在可接受程度。實現本質安全需從源頭控制，將事故潛在的危險徹底排除，從源頭杜絕事故，才能把事故降低到最低甚至實現零事故。
展開 強企有我 · 青年說——技術問題的本質：大膽假設 小心驗證
在技術問題解決過程中，大膽假設與小心驗證是一種非常有效的策略。通過這種方法，我們可以快速定位問題的本質，找到解決問題的最佳途徑。對于青年技術人員而言，掌握這一方法論不僅有助于提高工作效率，還能促進個人成長和發展。
車規級安全芯片與芯片安全測試技術
車載芯片的安全測試技術沿襲自集成電路安全測試技術，主要通過模擬黑客安全攻擊的方式執行，以芯片可抵抗各類安全攻擊的真實情況，并結合系統性分析，作為其安全指標。
針對芯片的安全攻擊測試技術，主要包括主動與被動兩類：
主動攻擊測試：測試者對芯片的輸入或運行環境進行控制，使安全芯片運行行為出現異常，在這種情況下，通過分析芯片工作的異常行為，獲得芯片內的密鑰等關鍵敏感信息。主動攻擊常用故障注入的方式，包括電磁、激光、紅外、高電壓注入等測試方法。
被動攻擊測試：測試者令芯片等密碼設備大多數情況下按照其規范運行，甚至完全按照其規范運行。在這種情況下，通過觀測芯片的物理特性（如執行時間、能量消耗等），測試者可能獲得密鑰等關鍵敏感信息。被動測試常用方式為側信道攻擊，包括分析芯片的時序、功率、電磁輻射等信號特征。
芯片的安全測試需要專業設備與專業人員，測試執行方式主要包括非侵入式、半侵入式和侵入式三類，詳細情況見表格4：
表格4安全芯片安全測試方式
國家智能網聯汽車創新中心以信息安全實驗室為依托，針對車載終端安全測試，已建設了全面的安全測試與驗證能力。測試對象包括車載網關、T-BOX、ADAS和IVI等關鍵控制器等。測試項包含硬件安全、固件安全、密鑰安全、傳感器信號安全、數字證書安全和通信安全測試等。
展開 車規級安全芯片與芯片安全測試技術
表格 3 國內外廠商車規級安全芯片方案
3. 芯片安全測試技術
毋庸置疑，對于車載安全芯片，在應用于車輛終端系統時，其信息安全特性需要經過第三方機構嚴格規范的測試與評價。
車載芯片的安全測試技術沿襲自集成電路安全測試技術，主要通過模擬黑客安全攻擊的方式執行，以芯片可抵抗各類安全攻擊的真實情況，并結合系統性分析，作為其安全指標。
針對芯片的安全攻擊測試技術，主要包括主動與被動兩類：
主動攻擊測試：
測試者對芯片的輸入或運行環境進行控制，使安全芯片運行行為出現異常，在這種情況下，通過分析芯片工作的異常行為，獲得芯片內的密鑰等關鍵敏感信息。主動攻擊常用故障注入的方式，包括電磁、激光、紅外、高電壓注入等測試方法。
被動攻擊測試：
測試者令芯片等密碼設備大多數情況下按照其規范運行，甚至完全按照其規范運行。在這種情況下，通過觀測芯片的物理特性（如執行時間、能量消耗等），測試者可能獲得密鑰等關鍵敏感信息。被動測試常用方式為側信道攻擊，包括分析芯片的時序、功率、電磁輻射等信號特征。
展開 技術 | 用于自動駕駛的安全車載以太網——多級安全架構
隨著這些技術的發展，人們對能夠處理大量數據的傳輸速率的需求也與日俱增，促使車載以太網成了未來汽車的一項關鍵技術。
一、可信任與安防性
為實現自動化駕駛的目標，車載以太網不僅應具備高帶寬，最重要的是還必須能夠提供可靠、安全的通信。本技術文獻描述了可信性與安防性之間的緊密聯系（見圖1）。可信性包括安全關鍵系統必須考慮到所有相關屬性，以防止在系統發生故障時出現嚴重的、不可承受的后果。這些屬性指可用性、可靠性和完整性，以及安全性和可維護性。在安防性方面，最重要的是防范人為的惡意攻擊，因此，保密性與可用性和完整性一樣，也在安防性的范疇之內。
圖1：可信性與安防性的要素
二、安全通信
可信性與安防性并沒有明確區分界限，因為與安防性相關的攻擊同樣會影響可信性：此類攻擊會通過破壞正確的傳感器數據和/或控制數據的接收，從而影響服務的可用性。惡意操作網絡上的傳感器或控制數據，會破壞系統的完整性。未經授權的第三方攔截或記錄控制數據，會破壞保密性。必須在整個壽命期內，為整車網絡防范以上所有行為。
就自動駕駛方面的功能而言，防范外部攻擊非常重要。對通信網絡的攻擊形式包括，故意插入故障消息（如制動命令），或者有意干擾正確消息傳輸（如篡改、延遲或刪除現有消息、中繼消息等）。對汽車的攻擊點包括外部節點，如車載診斷接口 (OBD) 或無線連接（參見圖2），被黑客破解的現有節點，如安全防護等級低的信息娛樂控制設備，或者被交換和被操縱的控制設備。
圖2：汽車無線連接數量增加
三、動態威脅
汽車的壽命期相對較長，因此攻擊模式可能隨著時間發展而改變。
展開 SOTIF如何提升汽車安全標準 | 2020 Ansys數字化安全技術大會報名倒計時！
想要進一步了解SOTIF以及將它集成到高效自動駕駛汽車工程工作流程的方法，敬請關注11月24日舉辦的『2020 Ansys數字化安全技術大會暨medini analyze用戶大會』，更多數字化轉型過程中功能安全標準、半導體安全分析、自動駕駛安全、民用飛機安全性、網絡信息安全等熱點話題將在大會期間做分享。
會議日程：
費用：免費
報名方式：
掃碼
或點擊報名：https://v.ansys.com.cn/Signup/10?source=jishulink
展開 SOTIF如何提升汽車安全標準 | 2020 Ansys數字化安全技術大會報名倒計時！
要滿足ISO 21448標準，必須解決極度復雜的場景類型中的問題，這些場景類型只能通過結合安全分析和仿真進行識別，才能再現現實條件，提前預測結果。雖然這一標準對于驗證自動駕駛和無人駕駛汽車的安全性能至關重要，但它要求工程團隊勇于擔當，快速高效地探索這一安全分析新領域。那么從何處入手呢？
集成協作式SOTIF解決方案
Ansys medini analyze通過制定技術解決方案并驗證合規性，成為各領域功能安全分析的行業標準。當前，它包含確保SOTIF合規的功能，融合了建模、仿真和分析功能，成為Ansys工具套件的一部分，以滿足自動駕駛汽車設計的復雜需求。工程團隊能夠從最初階段將性能融入他們的設計，通過下列途徑，在車輛上路行駛前驗證其性能：
發現并解決可能引發SOTIF風險的功能局限及其觸發條件
在集成式工作流程中同時滿足ISO 21448和ISO 26262標準的要求
推動不同團隊開展協作，以便在嵌入式軟件、電子設備、感知系統和其他領域符合功能安全要求和SOTIF標準
縮短研發時間，消除冗余，加快市場投放速度。
想要進一步了解SOTIF以及將它集成到高效自動駕駛汽車工程工作流程的方法，敬請關注11月24日舉辦的『2020 Ansys數字化安全技術大會暨medini analyze用戶大會』，更多數字化轉型過程中功能安全標準、半導體安全分析、自動駕駛安全、民用飛機安全性、網絡信息安全等熱點話題將在大會期間做分享。
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Panasonic Automotive采用Ansys技術優化未來交通技術的功能安全性分析
Panasonic Automotive使用Ansys? medini analyze優化了新一代eCockpit研發流程的功能安全性分析
Panasonic Automotive使用Ansys? medini analyze優化了新一代eCockpit研發流程的功能安全性分析，有助于確保符合ISO 26262行業標準。medini analyze通過基于模型的方法在研發流程中完成高效、可重復且一致的分析任務，這意味著在設計最初階段就能滿足行業認證要求，從而縮短研發時間，降低研發成本。
Panasonic Automotive首席技術官Andrew Poliak表示：“我們相信，交通運輸領域的創新將在系統和軟件定義的世界中持續發展，擁有針對功能安全性的最高級流程至關重要。采用Ansys medini analyze作為功能安全性分析的基礎工具有助于我們定義流程，同時節省時間。我們與Ansys的合作使得我們能夠信心十足地交付新一代汽車系統，滿足并超越客戶對安全的期待。”
作為安全性分析的全新系統化方法的組成部分，Panasonic Automotive能直接與Ansys技術團隊合作，共同打造系統性的培訓和最佳實踐，以支持未來的流程認證計劃。
Ansys產品高級副總裁Shane Emswiler指出：“隨著新一代汽車系統的復雜性日益增加，基于模型的工程與仿真解決方案比以往更加重要。Panasonic Automotive近期取得的成就證明，運用正確的解決方案，滿足關鍵行業要求并不會放慢創新步伐。我們期待持續支持Panasonic Automotive團隊研發安全可靠的eCockpit汽車系統。”
展開 Panasonic Automotive采用Ansys技術優化未來交通技術的功能安全性分析
Panasonic Automotive使用Ansys? medini analyze優化了新一代eCockpit研發流程的功能安全性分析
Panasonic Automotive使用Ansys? medini analyze優化了新一代eCockpit研發流程的功能安全性分析，有助于確保符合ISO 26262行業標準。medini analyze通過基于模型的方法在研發流程中完成高效、可重復且一致的分析任務，這意味著在設計最初階段就能滿足行業認證要求，從而縮短研發時間，降低研發成本。
Panasonic Automotive首席技術官Andrew Poliak表示：“我們相信，交通運輸領域的創新將在系統和軟件定義的世界中持續發展，擁有針對功能安全性的最高級流程至關重要。采用Ansys medini analyze作為功能安全性分析的基礎工具有助于我們定義流程，同時節省時間。我們與Ansys的合作使得我們能夠信心十足地交付新一代汽車系統，滿足并超越客戶對安全的期待。”
作為安全性分析的全新系統化方法的組成部分，Panasonic Automotive能直接與Ansys技術團隊合作，共同打造系統性的培訓和最佳實踐，以支持未來的流程認證計劃。
Ansys產品高級副總裁Shane Emswiler指出：“隨著新一代汽車系統的復雜性日益增加，基于模型的工程與仿真解決方案比以往更加重要。Panasonic Automotive近期取得的成就證明，運用正確的解決方案，滿足關鍵行業要求并不會放慢創新步伐。我們期待持續支持Panasonic Automotive團隊研發安全可靠的eCockpit汽車系統。”
展開 整車電器安全性關鍵技術研究
本文從車輛過熱、電磁兼容、連接系統可靠性和電器部件可靠性4個方面（圖1），闡述了整車電器系統安全性控制的關鍵技術，并通過自主研究工作，突破了提升車輛安全性技術難點，形成了切實有效的管控體系。
圖1 整車電器系統安全控制總體思路
1. 基于拓撲過熱技術的車輛過熱管控體系
用戶在車輛使用過程中，對車輛上某些功能或性能失效不能做到快速識別，而這種在失效模式下的車輛繼續使用，往往誘發車輛安全事故的發生，這其中也包括車輛過熱事故，為了識別這樣的極端安全風險，我們提出了拓撲過熱技術的概念。
拓撲過熱技術 （圖2）是在傳統試驗驗證體系的基礎上，針對已驗證出的功能&性能失效模式，并基于熱量由異常電流或異常電阻導致的基本原理，在失效模式的基礎上繼續進行測試，驗證其是否具備從部件-系統失效到整車過熱的拓撲效應產生機理，形成部件-系統-整車的三級車輛過熱設計預防控制技術的理論基礎。
過熱拓撲技術研究，解釋了已有車輛過熱的發生機理，而對于新出現的問題，貝則需要依靠過熱痕跡的分析能力，對新的過熱失效模式進行挖掘，通過車輛火災的實車燃燒模擬分析，探究車輛火災燃燒痕跡壹延趨勢及在各零部件上呈現的典型痕跡 （圖3），獲取了各零部件殘骸對起火點有指向意義的分析方法和過熱風險試驗評估能力。繼而建立標準，提出了程序化的車輛火災現場信息采集要求和車輛燃燒痕跡鑒定方法，建立整車過熱試驗評價體系（圖4）等，使研究成果通過程序化方式得到固化和應用。
圖4 整車過熱試驗評價體系
2.
展開 被動安全技術
所謂被動安全是指汽車發生強烈的碰撞事故后，它能有效地保護駕駛員及乘員，避免發生人身傷害。當前，氣囊已成為了汽車被動安全的有效手段。1997年，英國轎車的安全氣囊裝車率就已達100％。在世界范圍內，轎車裝車率達到80％以上。在1990年至1994年間，從400萬套猛增到2000萬套。美國國家公路交通安全管理局認為在美國，如果轎車和貨車全都裝上現在的氣囊，每年可救出3200條人命，若安裝上具有現代技術的氣囊，每年還可在此基礎上多搭救出60條人命。
當汽車發生碰撞時，汽車與汽車或汽車與障礙物之間的碰撞稱為一次碰撞。一次碰撞發生后，汽車產生極大的減速度，汽車行駛的速度在瞬間急劇減小。在由此引發的慣性力作用下，駕駛員及乘員向前猛沖，與車廂內的轉向盤、前風窗玻璃或儀表板等構件發生強烈的碰撞。這種碰撞稱為二次碰撞。正是這二次碰撞是導致對駕駛員及乘員造成傷害的直接原因。為減輕或避免駕駛員及乘員在二次碰撞中遭受傷害、汽車上裝備的氣囊能夠在瞬間迅速沖氣膨脹，使二次碰撞的強度減至最小。
在碰撞發生的瞬間，安裝在汽車前端的碰撞傳感器就會檢測到汽車的急減速信號，并將此信號傳遞到汽車的電腦上。電腦預先設置的程序經過數學計算機邏輯判斷后，立即向氣囊組件內的點火器發出點火指令，引爆電雷管。點火劑受熱爆炸后，迅速產生大量熱量，充氣劑受熱分解釋放出大量氮氣充入氣囊，氣囊沖開裝飾蓋板鼓向駕駛員和乘員，使其頭部和胸部等部位壓在充滿氣體的氣囊上，即在人體與車廂內構件之間鋪墊上了一個氣墊，將人體與車廂內構件之間的碰撞轉變為了彈性碰撞，然后通過氣囊產生變形來吸收人體碰撞產生的動能，達到保護人體的目的。因氣囊的有效性和安全性，氣囊已成為現代汽車最主要的安全裝置。
但是，正面安裝的氣囊只能避免或減輕來自前方的碰撞傷害，對汽車的側面碰撞卻無能為力。
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