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GB／T 41295.2-2022 功能安全应用指南 第2部分：设计和实现.pdf简介：

GB/T 41295.2-2022是中国国家标准《功能安全应用指南》的一部分，该标准主要关注于功能安全在工业控制、自动化、信息技术等领域中的应用。功能安全，也称为安全完整性等级，是一种确保系统或设备在面临预定的危险情况时能保持预期行为的方法，尤其在关键系统中，如汽车、飞机、医疗设备等。

GB/T 41295.2-2022的第2部分主要关注功能安全的设计和实现。这部分内容可能包括但不限于：

1. 安全需求分析：如何识别和量化系统或设备的功能安全需求，确保它们符合预定的安全等级。

2. 设计原则：如何遵循功能安全的设计原则，如故障导向安全、冗余设计、故障检测和隔离等。

3. 安全架构：如何构建安全的系统架构，包括硬件、软件和通信网络，以保证安全功能的实现。

4. 风险评估：如何进行风险评估，识别可能的安全故障源，并采取措施降低风险。

5. 实现过程：详细描述了如何将功能安全设计转化为具体的产品实现步骤，涉及编码、测试、验证等环节。

6. 文档管理：强调了功能安全相关文档的重要性，包括设计文档、测试报告、用户手册等。

遵循这个标准，可以帮助企业和开发者确保其产品在功能安全方面的合规性，提高产品的安全性能，防止因安全漏洞导致的潜在风险。

GB／T 41295.2-2022 功能安全应用指南 第2部分：设计和实现.pdf部分内容预览：

自GB/T20438（所有部分）发布以来，电气/电子/可编程电子系统已经越来越多的应用于国内各 个领域的安全控制和安全防护，包括石油、化工、电力、轨道交通、汽车、电梯/扶梯等。近年来随着智能 制造的兴起，智能化设备（主要由电气/电子/可编程电子为技术基础）的安全问题逐渐成为一个新的研 究方向和焦点，进一步提升了对功能安全技术的需求。 GB/T20438（所有部分）给出了实现功能安全的基本框架和结构，作为等同转化的标准，与国内企 业的管理体系和设计思路未能完全切合，加之很多国内工程技术人员都是初次接触功能安全技术，对于 力能安全概念一时难以理解，这就造成虽然国际功能安全标准提出了非常好的安全理念和设计措施，但 支术人员难以清楚的理解和认识。GB/T20438（所有部分）发布10多年来，国内一些领先的科研院所 和企业已经基于标准要求开展了很多工作，并积累了一定的经验。因此，基于国内目前已有的功能安全 平估、功能安全设计、功能安全测试和功能安全管理实践形成本文件，以更好地指导功能安全相关系统 的设计、分析、评估和运行维护。 GB/T41295拟制定4个部分： 第1部分：危害辨识和需求分析。目的在于给出功能安全系统设计初期的危害辨识内容和需 求如何产生的方法； 第2部分：设计和实现。目的在于给出功能安全系统的软硬件设计和实现方法和实施指南； 第3部分：测试验证。目的在于给出功能安全系统在生命周期过程各个阶段的测试导则和测 试方法解读； 第4部分：管理和维护。目的在于给出功能安全系统管理和维护过程的导则

GB/T 41295.22022

居住建筑节能设计标准（DBJ03-35-2019）.pdf功能安全应用指南 第2部分：设计和实现

功能安全应用指南 第2部分：设计和实现

本文件给出了设计和实现功能安全系统的指导措施，面向的对象包括安全传感器、安全逻辑控制 器、安全通信总线和安全执行器等。 本文件适用于功能安全系统研发团队（如制造商），就开发出符合相应安全完整性能力的安全产品 给出规范性指导：系统集成商 统的选型和评价参照执行

GB/T20438.4一2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 功能安全系统functional safetysystem 执行安全相关功能的系统，具有功能安全相关的特性，满足特定的安全完整性等级（SIL）。 注：这里的系统是一个广义的概念，包括不同的层次，如安全部件、安全设备或安全控制系统等。在实际的工 程中，功能安全系统可能是一个变送器、继电器、安全可编程序控制器或安全仪表系统 「来源.GB/T41295.1—2022,3.6

GB/T20438.4一2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件， 3.1 功能安全系统functionalsafetysystem 执行安全相关功能的系统，具有功能安全相关的特性，满足特定的安全完整性等级（SIL）。 注：这里的系统是一个广义的概念，包括不同的层次，如安全部件、安全设备或安全控制系统等。在实际的工业过 程中，功能安全系统可能是一个变送器、继电器、安全可编程序控制器或安全仪表系统。 来源GB/T41295.12022,3.67

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功能安全系统研发团队teamforfunctionalsafetysystemresearchanddevelopment 执行功能安全系统设计研发的责任主体。 注：包括功能安全系统硬件开发人员、软件开发人员、验证测试人员、功能安全管理人员等。 3.3 功能安全系统制造团队functionalsafetysystemmanufactureteam 执行功能安全系统生产制造的责任主体，它可能包括功能安全系统制造过程的装配人员、测试 员、管理人员、加工人员等 注：为保证系统的安全功能正确制造，功能安全系统制造团队需要得到来自功能安全系统研发团队的有效协助 3.4 故障插入测试faultinjectiontest 人为地在功能安全系统中产生一种故障模式，验证系统在故障状态下的响应情况是否符合安全要 的种洲法

功能安全系统研发团队teamforfunctional safetysystemresearchanddevelopment 执行功能安全系统设计研发的责任主体。 注：包括功能安全系统硬件开发人员、软件开发人员、验证测试人员、功能安全管理人员等， 3.3 功能安全系统制造团队functionalsafetysystemmanufactureteam 执行功能安全系统生产制造的责任主体，它可能包括功能安全系统制造过程的装配人员、测试人 员、管理人员、加工人员等 注：为保证系统的安全功能正确制造，功能安全系统制造团队需要得到来自功能安全系统研发团队的有效协助。 3.4 故障插入测试faultinjectiontest 人为地在功能安全系统中产生一种故障模式，验证系统在故障状态下的响应情况是否符合安全要 的一种洲试注

人为地在功能安全系统中产生一种故障模式，验证系统在故障状态下的响应情况是否符 求的一种测试方法。

下列缩略语适用于本文件。 ASIC：专用集成电路（ApplicationSpecificIntegratedCircuit） CMMI：能力成熟度模型集成（CapabilityMaturityModelIntegration） CPLD：复杂可编程逻辑器件（ComplexProgrammableLogicDevice） DC：诊断覆盖率（DiagnosticCoverage) FMEA：失效模式与影响分析（Failuremodeandeffectanalysis） FMEDA：失效模式、影响与诊断分析（Failuremode，effectanddiagnosticanalysis） FPGA：现场可编程门阵列（FieldProgrammableGateArray） FTA：故障树分析(Faulttreeanalysis) HFT：硬件故障裕度(HardwareFaultTolerance) MooN:N取M通道架构(MoutofNchannelarchitecture) PFDavg：要求时危险失效平均概率（AverageProbabilityofdangerousFailureonDemand） PFH：危险失效平均频率（Averagefrequencyofdangerousfailure) SFF：安全失效分数（SafeFailureFraction) SIL：安全完整性等级（SafetyIntegrityLevel）

5.1功能安全系统的研发设计过程需要按照GB/T20438.2一2017和GB/T20438.3一2017等相关功 能安全基础标准的要求开展功能安全系统研发和验证工作。为保证预期的SIL目标和要求得以切实 实现，本文件给出了相关的应用指南。 注：某些领域有其特定领域的功能安全标准，这些领域的功能安全标准继承了GB/T20438.2一2017和GB/T20438.3 2017的整体架构和核心理念，因此在符合这些领域功能安全要求时，也可参考本文件的相关内容 5.2功能安全系统还宜满足其产品标准中关于基本安全（如电气安全）、环境适应性以及可靠性/稳定 性的特定要求，这些要求是实现相应安全完整性的前提。 5.3功能安全系统的生产制造过程需要考虑第15章或相关领域功能安全标准中的规定。

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6.1.1功能安全系统研发团队需要在安全研发的初期建立功能安全管理体系和定义安全生命周期 价段。 6.1.2功能安全管理体系和安全生命周期的建立需要结合功能安全标准要求以及研发团队的已有 经验。

6.2.1功能安全管理体系需要考虑GB/T20438.1一2017中第6章的要求，功能安全研发部门可以参 考公司已有的质量/安全管理体系来建立功能安全管理体系。 注：GB/T19001一2016或CMMI等体系的构建和实施是实现功能安全管理的有力保障。 6.2.2功能安全管理体系需要包含系统或软件变更的需求，需要考虑GB/T20438.2一2017中7.8和 GB/T20438.3一2017中7.8的要求。当变更发生后，宜按照制定的变更规程执行影响分析，留存变更 记录。 6.2.3典型的安全生命周期过程需要考虑GB/T20438.2一2017和GB/T20438.3一2017中第7章的 要求，功能安全系统研发团队按照该章的要求建立满足自已研发特性的安全生命周期。 6.2.4功能安全系统实现过程的安全生命周期需求包括：系统设计要求规范（包括软件安全要求规 范）、系统的架构设计、系统的详细设计和实现、软件设计和实现、系统集成（包括子系统软硬件集成和子 系统间集成）、系统运行和维护规程（包括用户手册、安全手册等）、系统的安全确认（包括软件确认）、系 统的制造。功能安全系统的安全生命周期见图1

DB34／T 3378-2019标准下载6.2.5对系统的修改和验证的要求贯穿于以上生命周期的所有阶段。

图1系统实现过程的安全生命周期

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7.1.1功能安全系统设计要求规范的基本要求需要考虑GB/T20438.2一2017中7.2和B.1的要求。 7.1.2系统设计要求规范中需要包括系统的所有设计要求，包括安全相关要求和非安全相关要求。宜 等安全相关要求和非安全相关要求明确区分开来，对于非安全相关要求可以不必接照生命周期后续活 动执行。 7.1.3对与某些与应用联系非常紧密的产品（例如，轨道交通产品，汽车电子产品），安全要求和非安全 要求的界定需要根据具体的应用加以分析，并将分析过程文档化。 7.1.4宜对所有的安全要求保持追溯，典型的追溯方法包括：采用专业的要求管理工具，采用特定的编 号系统等。 7.1.5在系统设计要求规范和软件安全要求规范编制完成后，需要按照GB/T20438.2一2017中图2 和GB/T20438.3一2017中图6的V模型，在每一阶段开展对其的验证，验证形式包括内部测试、外部 则试、会议审查、专家评定或建模分析等。验证完成后形成正式的验证记录， 7.1.6需要按照GB/T20438.2一2017中7.3编制系统安全确认计划

7.2.1系统设计要求与系统安全要求的关系，女

统设计要求与系统安全要求的关系，如图2所示

GA 654-2006 人员密集场所消防安全管理（无水印版、可复制）图2系统设计要求规范与系统安全要求规范的关系

2一般情况下，系统设计要求规范可以包括功能级的要求和单独的硬件要求，对于复杂的系统 单独编制硬件安全要求规范。 3系统设计要求规范宜进行如图3的分解