系统安全工程(第1章).ppt

1.1 系统安全,1.2 系统安全的思想,1.3 系统与系统工程,1.4 系统安全工程概述,1.5 人- 机器（设备）- 环境系统,1 绪 论,1.1 系统安全（System Safety）,（1）系统安全的概念,系统安全是指在系统生命周期内应用系统安全工程和系统安全管理方法，辨识系统中的危险源，并采取有效地控制措施使其危险性最小，从而使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到最佳的安全程度。,系统安全,系统危险,社会允许的安全水平,系统安全与系统危险的关系,（2）系统安全理论的主要创新观点, 在事故致因理论方面，改变了人们只注重操作人员的不安全行为而忽略硬件的故障在事故致因中作用的传统观念, 没有任何一种事物是绝对安全的，任何事物中都潜伏着危险因素，通常所说的安全或危险只不过是种主观的判断。, 不可能根除一切危险源和危险，可以减少来自现有危险源的危险性，宁可减少总的危险性而不是只彻底去消除几种选定的危险。, 由于人的认识能力有限，有时不能完全认识危险源和危险，即使认识了现有的危险源，随着生产技术的发展，新技术、新工艺、新材料和新能源的出现，又会产生新的危险源。,（3）系统安全中的人失误,人失误是人的行为的结果超出了系统的某种可接受的限度。也就是指人在生产操作过程中实际实现的功能与被要求的功能之间的偏差。,人失误的 原因(包括 两方面),1. 由于工作条件设计不当，即可接受的限度不合理引起人失误；,2. 由于人员的不恰当行为造成人失误。较以往工业安全中的“不安全行为”，人失误对人的因素涉及的内容更广泛、更深人。,13 系统与系统工程,1.3.1 系统,(1)定义 系统是由相互作用、相互依赖的若元素结合而成的具有特定功能的有机整体。 任何一个系统都应该符合以下条件：, 元素。系统必须由两个以上的元素所组成；, 元素间的联系。系统的各元素间互有联系和作用；, 边界条件。系统元素受外界环境和条件的影响；, 输入、输出的动态平衡。系统元素有着共同的目的和特定的 功能，为完成这些功能，系统必须保持输入、输出的动态平衡。,（2）系统的特点, 目的性, 整体性, 相关性, 环境适应性,（3）系统的功能结构,为了实现系统自身的正常运行和功能，系统需要以一定的方式构成，应具有保持和传递能量、物质和信息的特征。系统种类繁多，根据控制论观点，系统由三部分组成，即输入、处理和输出。,输出,处理,反馈,输入,系统功能结构示意图,1.3.2 系统 工程,(1) 工程, 传统的“工程”概念,系统工程是以系统为研究对象的。它是组织管理“系统”的研究，规划、设计、制造、试验和使用的科学方法，是对所有系统都具有普遍意义的科学方法。实质上，系统工程较明确地表述了它属于工程技术，主要是组织管理的技术；它是解决工程活动全过程的技术，它具有普遍的适用性。, 系统工程的“工程”概念,( 2) 系统 工程,危险源辩识,危险性评价,危险源控制,14 系统安全工程概述,1.4.1 系统安 全工程 的定义 及发展 过程,系统安全工程的逻辑结构,(1)系统安全工程,是20世纪60年代迅速发展和完善的一门渐新的学科。它是以生产过程中的人、机、环境系统为研究对象，以消除和控制系统中的危险因素为目的，把要研究的安全问题，经分析、推理、判断建立某种安全系统模型，进而用系统工程的方法和理论进行分析预测、评价，并采取防范措施消除或控制系统中的不安全因素，杜绝系统事故的发生或使事故发生减少到最低限度，使系统达到最佳的安全状态。它在保证安全生产方面显示了巨大地效果。,在国外，系统安全工程已得到广泛地应用，成为工业生产中必须采用的安全技术。在国内，随着我国走向世界，系统安全工程正在受到极大的重视。从系统安全工程的教育、研究到工程实践都得到长足的发展。,实践证明，系统安全工程是搞好安全工作、降低伤亡事故和财产损失的有效手段。系统安全工程的普及和推广，将有助于我国安全面貌的改善和安全管理水平的提高。,（2）系统安全工程的发展过程,首先，事故具有鲜明的反面教育的作用，它向人们展示了破坏的恶果，教人们必须按照科学规律办事。,其次，事故是一种特殊的科学实验。一个系统发生事故，说明该系统存在这样那样的不安全、不可靠的问题，从而以事故的形式弥补了设计时应做而没做，或想做而没敢做的实验。人们通过对事故的调查、分析，找出事故原因，研究并采取了有效控制事故的措施，改变了系统工艺、设备，从而提高了系统的性能，发展了专业技术。,第三，事故也是诞生新的科学技术的催化剂。事故的强大负面效应对人类产生巨大的冲击作用，从而激发人类以更大的决心和更大的力量研究事故。,（1）系统安全工程的研究内容, 事故致因理论 系统安全分析 安全评价 安全措施 安全价值(安全成本)分析,1.4.2 系统安全工程的研究内容及特点,安全价值(安全成本)分析,总安全成本,直接安全成本,间接安全成本,安全价值(安全成本)分析结果,a. 当直接安全成本投入较少时，间接安全成本将会很高。,b. 随着安全成本的投入，安全度提高很快。,c. 总安全成本曲线是直接安全成本和间接安全成本的合成，由曲线可以看出，它有个较低区域，在这个区域取满足期望安全度（在一定时期与社会、经济、科技现状相适应 ,人们所希望的、满意的安全度称之为期望安全度）所对应的安全成本。,d. 图1-5的安全成本曲线是受社会、经济、科技、环境等诸多因素的影响，在不同的时期，其曲线也不同。,（2） 系统安 工程的 特点, 预测和预防事故的发生，是现代安全管理的中心任务。 现代工业的特点是大规模化、连续化和自动化，其生产关系日趋复杂，各个环节和工序之间相互联系、相互制约。 对安全进行定量分析、评价和优化技术，可以避免传统安全中对事故的“浅层”分析，从人机关系、人和环境、人和物的关系等诸种关系中寻找真正的事故原因和查出未想到的原因。 安全系统工程要作出定性和定量的安全评价，就需要有各种标准和数据。如许可安全值、故障率、人机工程标准以及安全设计标准等。 安全系统工程的方法，不仅适用于工程，而且适用于管理，并且能用来指导产品的设计、制造、使用维修和检验。 通过系统安全工程的开发和应用，可以迅速提高安全技术人,员、操作人员和管理人员的业务水平和系统分析能力，同时为培养新人提供了一套完整的参考资料。,综合上面所述，系统安全工程具有系统性、预测性、层次性、择优性和技术与管理的融合性等特点。,1.4.3 系统安全工程的方法论,（1）研究方法上的整体化,（2）技术应用上的综合化,（3）安全管理科学化,系统安全工程的研究方法，是从整体观念出发的，它不仅把研究对象视为一个整体，还可以把系统分解为若干个子系统，对每个子系统的安全性要求，要与实现整个系统的安全性指标相符合。,系统安全工程综合应用多种学科技术，使之相互配合，使系统实现安全化，即系统工程的最优化。,安全工作中的规划、组织、控制和决策等统称为安全管理。安全管理工作对实现系统安全、经济效益等具有重要意义,15 人- 机器（设备）- 环境系统安全分析,（1）问 题的提出,大量事故的调查分析结果表明，导致事故的原因是由于不安全状态、不安全行为和不良环境所引起的，也就是人的因素、物的因素和环境条件三个要素。从系统工程观点来说，这三个要素构成一个“人- 机器（设备）- 环境”系统。,（2）人- 机器（设备）- 环境系统安全分析, 安全性分析方法,图1-6 人、机器（设备）、环境的关系图, 安全性分析的基本要素,图 1-7 安全性分析的基本要素, 安 全 性 分 析 应 注 意 的 问 题,a. 人的能力。然而人的能力是有限度的，不可能随着机器的发展而无限提高。如果先进的机器设备对人的操作要求过高，超出人的能力范围，就容易发生操作错误。,b. 产品安全。不要产生不发生故障的生产就是安全的误解。不发生故障或把故障减至最低程度，可以使产品比较可靠、安全，但还有其他出事故的原因，如产品本身的危险特性、人的作用、异常环境因素或这些因素的结合等。因此，安全性分析必须从“人- 机器（设备）- 环境系统”整体来分析。,c. 系统的分解。把系统分解为子系统时，必须注意子系统之间的接口（或临界面）问题，也就是把安全管理上经常采用的连接点扩展为接合面，在接合面上要妥善进行“子系统之间的信息和能量的交流”。, 应根据人、机的各自特点，合理分配人机功能，尽量减轻操作的复杂程度，为人的有效工作创造有利条件; 加强对操作人员的选拔、训练和责任心教育，并加强适应能力和反应能力的锻