Funkcionalna varnost sistemov in naprav


Obkroža nas vse več električnih in elektronskih naprav, ki lahko povzročijo različne nevarnosti, če nimajo vgrajenih varnostnih mehanizmov, ki znižujejo potencialna tveganja do sprejemljive ravni.

Funkcionalna varnost (FV) je del splošne varnosti sistema ali naprave. Osredotoča se na elektroniko in z njo povezano varnostno programsko opremo. Funkcionalna varnost je torej tisti del v napravi, ki skrbi za ustrezno in pravilno delovanje naprave ter se ustrezno odzove za zagotovitev varnega stanja naprave.

V procesu zagotavljanja varnosti torej sistem funkcionalne varnosti prepozna potencialno nevarne razmere, situacije ali dogodke, ki bi lahko povzročili nesrečo ali poškodbo, in zagotovi ustrezen odziv sistema ali naprave. Sistem funkcionalne varnosti se danes tako pojavlja v vseh vejah industrije. Na področju avtomobilizma je na primer prav sistem FV zaslužen, da se zračna blazina aktivira, ko je to zares potrebno. Lahko jo prepoznamo v medicini, kjer lahko od funkcionalne varnosti zavisi, ali bo pacient preživel ali ne, saj zagotavlja, da določene aparature delujejo in se odzivajo ustrezno glede na senzoriko, ki je nameščena na pacientu. Prepoznamo jo v letalstvu, saj na primer prav FV zagotavlja, da letalo ne vzleti, če so vrata odprta, ter da vrat ne moremo odpreti, če je letalo v zraku.

Električne, elektronske in programabilne naprave tako prevzemajo širok spekter varnostnih funkcij, ki pa jih je potrebno v procesu načrtovanja ustrezno predvideti, upoštevati njihove zakonitosti in kasneje tudi potrditi njihovo ustreznost v sklopu varnostne analize in preskušanja. Takšni sistemi so običajno zelo kompleksni, saj vključujejo tako varnostno elektroniko kot varnostno programsko opremo. Varnostni sistemi najvišjega ranga torej zagotavljajo, da se napake na elektroniki ali programski opremi, človeške napake, nedelovanje senzorjev, neprimerni okoljski pogoji itd. prepoznajo, še preden lahko pride do nevarne situacije.

V postopkih preverjanja funkcionalne varnosti se na SIQ osredotočamo predvsem na zahteve serije standardov IEC 61508 in ISO 13849-1, ki je osnova za področje funkcionalne varnosti pri električnih, elektronskih napravah in strojih.

Analiza takšnih varnostnih sistemov in funkcij je zelo kompleksna in zahteva dobro poznavanje delovanja elektronike, varnostne programske opreme in področja zanesljivosti komponent in sistemov, hkrati pa predstavlja nov velik izziv za naš laboratorij za elektrotehniko in strojništvo.

dr. Miha Otrin
Laboratorij za elektrotehniko in strojništvo