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GB/T 38874.4-2020 农林拖拉机和机械 控制系统安全相关部件 第4部分:生产、运行、修改与支持规程

发布日期:2023-03-13 17:38 浏览次数:

1 范围

      GB/T 38874的本部分规定了控制系统安全相关部件(SRP/CS)设计与开发通则。本部分适用于农林拖拉机、农用自走式机械、农用全挂及半挂机械、农用牵引机械,也适用于市政机械(例如:道路清扫机)。

      本部分不适用于:

      ——农用飞机和农用飞行器;

      ——草坪和园艺设备。

      本部分规定了SRP/CS执行安全相关功能所要求的特性及类别,本部分未规定用于特定场合的性能等级。

      注1:机械特定C类标准可为其范围内的机械安全相关功能指定农业性能等级(AgPL)。否则,AgPL的规范由制造商负责。

      本部分适用于与机电系统有关的电气/电子/可编程电子系统(E/E/PES)的安全部件。本部分涵盖了E/E/PES安全相关系统(包括这些系统间的交互)的故障行为可能造成的危险。本部分不涉及触电、火灾、烟雾、高温、辐射、毒性、易燃、化学反应性、腐蚀、能量释放等相关危险,除非直接由E/E/PES安全系统故障引起。本部分还涵盖了在非E/E/PES危险下E/E/PES安全相关系统的故障行为,涉及防护措施、保障措施或安全相关功能。

      本部分包含以下范围内的示例:

      ——SRP/CS限制电动混合动力系统中的电流,以防止绝缘失效/电击危险;

      ——SRP/CS的电磁干扰;

      ——SRP/CS的防火设计。

      本部分不包含以下范围内的示例:

      ——摩擦导致电击危险产生的绝缘失效;

      ——影响附近机器控制系统的电磁辐射;

      ——腐蚀导致的电缆过热。

      本部分不适用于非电气/电子/可编程电子系统(E/E/PES)(例如:液压、机械或气动)。

      注2:参见ISO 12100中机械安全的设计通则。

      本部分不适用于实施日期之前制造的控制系统安全相关部件。

2 规范性引用文件

      下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

      GB/T 38874.1-2020 农林拖拉机和机械 控制系统安全相关部件 第1部分:设计与开发通则(ISO 25119-1:2018,IDT)

      GB/T 38874.2-2020 农林拖拉机和机械 控制系统安全相关部件 第2部分:概念阶段(ISO 25119-2:2018,IDT)

      GB/T 38874.3-2020 农林拖拉机和机械 控制系统安全相关部件 第3部分:软硬件系列开发(ISO 25119-3:2018,IDT)

      ISO 3600 农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械 使用说明书编写规则(Tractors,machineryfor agriculture and forestry, powered lawn and garden equipment-Operator's manuals-Content and format)

3 术语和定义

      GB/T 38874.1界定的术语和定义适用于本文件。

      ISO和IEC标准术语数据库的地址为:

      ——ISO在线浏览平台:https://www.iso.org/obp

      ——IEC电子百科:http://www.electropedia.org/

4 缩略语

      下列缩略语适用于本文件。

      AgPL:农业性能等级(agricultural performance level)

      AgPL:农业性能等级要求(required agricultural performance level)

      CAD:计算机辅助设计(computer-aided design)

      Cat:硬件类别(hardware category)

      CCF:共因失效(common-cause failure)

      DC:诊断覆盖率(diagnostic coverage)

      DC:平均诊断覆盖率(average diagnostic coverage)

      ECU:电子控制单元(electronic control unit)

      ETA:事件树分析(event tree analysis)

      E/E/PES:电气/电子/可编程电子系统(electrical/electronic/programmableelectronic systems)

      EMC:电磁兼容(electromagnetic compatibility)

      FMEA:失效模式及影响分析(failure mode and effects analysis)

      FSM:功能安全管理(functional safety management)

      FTA:故障树分析(fault tree analysis)

      HARA:危险分析及风险评估(hazard analysis and risk assessment)

      HIL:硬件在环(hardware in the loop)

      MTTF:平均失效前时间(mean time to failure)

      MTTFD:平均危险失效前时间(mean time to dangerous failure)

      PES:可编程电子系统(programmable electronic system)

      QM:质量度量(quality measures)

      RAM:随机存取存储器(random-access memory)

      SOP:开始生产(start of production)

      SRL:软件需求等级(software requirement level)

      SRP/CS:控制系统安全相关部件(safety-related parts of control systems)

      UoO:观察单元(unit of observation)

5 质量管理体系

      质量管理体系是功能安全的重要组成部分。本部分用户应通过以下方式证实符合第7章、第8章、第9章和第11章:

      ——以第7章、第8章、第9章和第11章作为指南,执行质量管理准则(例如:ISO 9001中的质量管理准则)。

      ——执行本部分中第7章、第8章、第9章和第11章中特定条款。

6 安全确认与验证

6.1 目的

      第一个目的是证实每个功能安全需求已充分得到满足,并适合UoO的安全目标。

      第二个目的是证实每个安全目标已按照最初设想和规定得到实现,并适合UoO的功能安全。

6.2 概述

      验证和确认阶段(例如:审查、安全分析、组件集成测试)的目的是证实每个特定阶段的结果符合GB/T 38874.3中描述的设计与实现中的安全需求。

6.3 前提条件

      本阶段的前提条件为:

      依据GB/T 38874.1-2020的6.4.6.3的安全计划,即截止日期、资源、设备、成熟度等。

      设备测试计划,为现有质量保证流程中的一部分。

      依据GB/T 38874.2-2020的第6章的HARA,即潜在危险的识别。

      依据GB/T 38874.2-2020的第7章的功能安全概念,即安全目标、安全状态及功能安全需求。

      依据GB/T 38874.3-2020的第5章的技术安全概念,即技术安全需求。

6.4 要求

6.4.1 SRP/CS设计的确认与验证

      应对SRP/CS的设计进行确认与验证(见GB/T 38874.1-2020的图1)。

      确认与验证时,应证实:

      每个SRP/CS满足指定AgPL的要求,包括:

      a)硬件类别、MTTFrx、DC、CCF(见GB/T 38874.2-2020的附录A、附录B、附录C和附录D);

      b) SRL(见GB/T 38874.3-2020的第7章)。

      ——每个SRP/CS满足安全目标、安全状态及其他功能和技术的安全需求。

      ——每个SRP/CS实现了分配的安全相关功能。

6.4.2 安全确认与验证的范围

      在安全寿命周期内,应按照以下方面进行安全需求的确认与验证:

      ——机器级的完整系统(例如:台架测试、硬件在环测试、测试设备);

      ——硬件;

      ——软件。


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