ГОСТ Р МЭК 61508-5-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, ЭЛЕКТРОННЫХ, ПРОГРАММИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ, СВЯЗАННЫХ С БЕЗОПАСНОСТЬЮ

Часть 5

Рекомендации по применению методов определения уровней полноты безопасности

Functional safety of electrical, electronic, programmable electronic safety-related systems. Part 5. Guidelines for methods of the determination of safety integrity levels

ОКС 25.040.40

Дата введения 2013-08-01

     Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Корпоративные электронные системы" и Федеральным бюджетным учреждением "Консультационно-внедренческая фирма в области международной стандартизации и сертификации - "Фирма "Интерстандарт" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 58 "Функциональная безопасность"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 октября 2012 г. N 590-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61508-5:2010* "Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 5. Рекомендации по применению методов определения уровней полноты безопасности" (IEC 61508-5:2010 "Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safetyrelated systems - Part 5: Examples of methods for the determination of safety integrity levels", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 61508-5-2007

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2020 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Системы, состоящие из электрических и/или электронных элементов, в течение многих лет используются для выполнения функций безопасности в большинстве областей применения. Компьютерные системы (обычно называемые "программируемые электронные системы"), применяемые во всех прикладных отраслях для выполнения функций, не связанных с безопасностью, во все более увеличивающихся количествах используются для выполнения функций обеспечения безопасности. Для эффективной и безопасной эксплуатации технологий, основанных на использовании компьютерных систем, чрезвычайно важно, чтобы лица, ответственные за принятие решений, имели в своем распоряжении руководства по вопросам безопасности, которые они могли бы использовать в своей работе.

Настоящий стандарт устанавливает общий подход к вопросам обеспечения безопасности для всего жизненного цикла систем, состоящих из электрических и/или электронных, и/или программируемых электронных (Э/Э/ПЭ) элементов, которые используются для выполнения функций обеспечения безопасности. Этот унифицированный подход был принят для разработки рациональной и последовательной технической политики для всех электрических систем обеспечения безопасности. При этом основной целью является содействие разработке стандартов для продукции и областей применения на основе стандартов серии МЭК 61508.

Примечание - Примерами стандартов для продукции и областей применения, разработанных на основе стандартов серии МЭК 61508, являются [1]-[3].

Обычно безопасность достигается за счет использования нескольких систем, в которых используются различные технологии (например, механические, гидравлические, пневматические, электрические, электронные, программируемые электронные). Любая стратегия безопасности должна, следовательно, учитывать не только все элементы, входящие в состав отдельных систем (например, датчики, управляющие устройства и исполнительные механизмы), но также и все подсистемы безопасности, входящие в состав общей системы обеспечения безопасности. Таким образом, хотя настоящий стандарт посвящен в основном Э/Э/ПЭ системам, связанным с безопасностью, он может также предоставлять общий подход, в рамках которого рассматриваются системы, связанные с безопасностью, базирующиеся на других технологиях.

Признанным фактом является существование огромного разнообразия использования Э/Э/ПЭ систем в различных областях применения, отличающихся различной степенью сложности, возможными рисками и опасностями. В каждом конкретном применении необходимые меры безопасности будут зависеть от многочисленных факторов, специфичных для конкретного применения. Настоящий стандарт, являясь базовым, позволит формулировать такие меры для областей применения будущих международных стандартов, а также для последующих редакций уже существующих стандартов.

Настоящий стандарт:

- рассматривает все соответствующие стадии жизненного цикла безопасности систем в целом, а также подсистем Э/Э/ПЭ системы и программного обеспечения (например, от первоначальной концепции, через проектирование, внедрение, эксплуатацию и техническое обеспечение до снятия с эксплуатации), в ходе которых Э/Э/ПЭ системы используются для выполнения функций безопасности;

- был задуман с учетом быстрого развития технологий; его основа является в значительной мере устойчивой и полной для будущих разработок;

- делает возможной разработку стандартов областей применения, в которых используются Э/Э/ПЭ системы, связанные с безопасностью; разработка стандартов для областей применения в рамках общей структуры, вводимой настоящим стандартом, должна привести к более высокому уровню согласованности (например, основных принципов, терминологии, и т.д.) как для отдельных областей применения, так и для их совокупностей, что даст преимущества в плане безопасности и экономики;

- предоставляет метод разработки спецификации требований к безопасности, необходимых для достижения заданной функциональной безопасности Э/Э/ПЭ систем, связанных с безопасностью;

- использует для определения требований к уровням полноты безопасности подход, основанный на оценке рисков;

- вводит уровни полноты безопасности для определения целевого уровня полноты безопасности для функций безопасности, которые должны быть реализованы Э/Э/ПЭ системами, связанными с безопасностью.

Примечание - Настоящий стандарт не устанавливает требований к уровню полноты безопасности для любой функции безопасности и не определяет то, как устанавливается уровень полноты безопасности. Однако настоящий стандарт формирует основанный на риске концептуальный подход и приводит примеры методов;

- устанавливает целевые меры отказов для функций безопасности, реализуемых Э/Э/ПЭ системами, связанными с безопасностью, и связывает эти меры с уровнями полноты безопасности;

- устанавливает нижнюю границу для целевых мер отказов для функции безопасности, реализуемой одиночной Э/Э/ПЭ системой, связанной с безопасностью. Для Э/Э/ПЭ систем, связанных с безопасностью, в режиме:

- низкой интенсивности запросов на обслуживание: нижняя граница для выполнения функции, для которой система предназначена, устанавливается в соответствии со средней вероятностью опасного отказа по запросу, равной 10,

- высокой интенсивности запросов на обслуживание или в непрерывном режиме: нижняя граница устанавливается в соответствии со средней частотой опасных отказов 10 в час.

Примечания

1 Одиночная Э/Э/ПЭ система, связанная с безопасностью, не обязательно предполагает одноканальную архитектуру.

2 В проектах систем, связанных с безопасностью и имеющих низкий уровень сложности, можно достигнуть более низких значений целевой полноты безопасности, но предполагается, что в настоящее время указанные предельные значения целевой полноты безопасности могут быть достигнуты для относительно сложных систем (например, программируемые электронные системы, связанные с безопасностью);

- устанавливает требования по предотвращению и управлению систематическими отказами, основанные на опыте и заключениях из практического опыта. Учитывая, что вероятность возникновения систематических отказов, в общем случае, не может быть определена количественно, настоящий стандарт позволяет утверждать для специфицируемой функции безопасности, что целевая мера отказов, связанных с этой функцией, может считаться достигнутой, если все требования стандарта были выполнены;

- вводит понятие "стойкость к систематическим отказам", применяемое к элементу, характеризующее уверенность в том, что полнота безопасности, касающаяся систематических отказов элемента, соответствует требованиям заданного уровня полноты безопасности;

- применяет широкий диапазон принципов, методов и средств для достижения функциональной безопасности Э/Э/ПЭ систем, связанных с безопасностью, но не использует явно понятие "безопасный отказ". В то же время понятия "безопасный отказ" и "безопасный в своей основе отказ" могут быть использованы, но для этого необходимо обеспечить соответствующие требования в конкретных разделах стандарта, которым эти понятия должны соответствовать.

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт предоставляет информацию о:

- концепциях, лежащих в основе понятия риска, а также о связи риска и полноты безопасности (приложение А);

- ряде методов, позволяющих определить уровни полноты безопасности для Э/Э/ПЭ систем, связанных с безопасностью (приложения С, D, E, F и G).

Выбор метода зависит от области применения и от конкретных обстоятельств. Приложения С, D, Е, F и G иллюстрируют количественный и качественный подходы с некоторыми упрощениями, позволяющими продемонстрировать основные принципы. Эти приложения были включены, чтобы продемонстрировать общие принципы нескольких методов, но они не дают полного описания этих методов. При намерении применить методы, указанные в этих приложениях, необходимо обратиться к рекомендуемым источникам.

Примечание - Более подробная информация о подходах, описанных в приложениях В и Е, приведена в [4] и [5]. Дополнительный подход описан в [6].

1.2 МЭК 61508-1, МЭК 61508-2, МЭК 61508-3 и МЭК 61508-4 являются базовыми стандартами по безопасности, хотя этот статус не применим в контексте Э/Э/ПЭ систем, связанных с безопасностью, имеющих низкую сложность (см. пункт 3.4.3 МЭК 61508-4). В качестве базовых стандартов по безопасности они предназначены для использования техническими комитетами при подготовке стандартов в соответствии с принципами, изложенными в руководстве МЭК 104, руководстве ИСО/МЭК 51. МЭК 61508-1, МЭК 61508-2, МЭК 61508-3 и МЭК 61508-4, предназначены для использования в качестве самостоятельных стандартов. Функция безопасности настоящего стандарта не применима к медицинскому оборудованию, удовлетворяющему требованиям серии горизонтальных стандартов МЭК 60601 [7].

1.3 В круг обязанностей технического комитета входит использование там, где это возможно, основополагающих стандартов по безопасности при подготовке собственных стандартов. В этом случае требования, методы проверки или условия проверки настоящего основополагающего стандарта по безопасности не будут применяться, если на них нет конкретной ссылки или они не включены в стандарты, подготовленные этим техническим комитетом.

1.4 На рисунке 1 изображена общая структура серии МЭК 61508 и показана роль, которую играет настоящий стандарт в достижении функциональной безопасности Э/Э/ПЭ систем, связанных с безопасностью.

Рисунок 1 - Общая структура серии МЭК 61508

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

IEC Guide 104:1997, The preparation of safety publications and the use of basic safety publications and group safety publications (Подготовка стандартов по безопасности и использование базовых стандартов по безопасности и стандартов по безопасности групп)

________________

Заменен на IEC Guide 104:2019.

ISO/IEC Guide 51:1999, Safety aspects - Guidelines for their inclusion in standards (Аспекты безопасности. Руководящие указания по включению в стандарты)

________________

Заменен на ISO/IEC Guide 51:2014.

IEC 61508-1:2010, Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems - Part 1: General requirements (Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 1. Общие требования)

IEC 61508-4:2010, Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems - Part 4: Definitions and abbreviations (Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 4. Термины и определения)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применимы термины и определения по МЭК 61508-4.

Приложение А
(справочное)

     
Полнота безопасности и оценка рисков. Основные концепции

А.1 Общие положения

Настоящее приложение предоставляет информацию о концепциях, лежащих в основе понятия риска, а также о связи между риском и полнотой безопасности.

А.2 Необходимое снижение риска

Необходимая степень снижения риска (см. МЭК 61508-4, пункт 3.5.14) представляет собой такое снижение риска, которое должно быть обеспечено для достижения уровня риска, приемлемого в конкретной ситуации (которое может быть установлено качественно либо количественно). Концепция необходимого снижения риска является фундаментально важной при разработке спецификации требований к безопасности для Э/Э/ПЭ систем, связанных с безопасностью (в частности, той части спецификации, которая посвящена требованиям к полноте безопасности). Цель определения приемлемого риска для конкретного опасного события состоит в установлении величины "разумного" риска, учитывающего как частоту (или вероятность) возникновения опасных событий, так и их специфические последствия. Системы, связанные с безопасностью, предназначены для того, чтобы уменьшить частоту (или вероятность) опасных событий и/или последствия опасных событий.

_______________

При достижении допустимого риска должно быть установлено требуемое снижение риска. В приложениях D и Е описываются качественные методы, хотя в приведенных примерах требуемое снижение риска косвенно включено в спецификацию требований по УПБ, а не указано в явном виде числовое значение требуемого снижения риска.