وتستخدم النظم المدمجة في التطبيقات التي تكون فيها السلامة حاسمة، مثل الأجهزة الطبية، ونظم السيارات، وتكنولوجيا الفضاء الجوي، ويتطلب تصميم هذه النظم دراسة دقيقة لمبادئ السلامة، والحسابات الدقيقة، وأمثلة التنفيذ في العالم الحقيقي لضمان الموثوقية والسلامة.

مبادئ تصميم النظام المدمج لسلامة السلامة

ويجب أن تتقيد النظم الحيوية للسلامة بمبادئ التصميم الصارمة لمنع الإخفاقات التي يمكن أن تؤدي إلى الضرر، وتشمل هذه المبادئ التكرار، والتسامح إزاء الأخطاء، وآليات السلامة التي لا تنطوي على الفشل، وتشمل إعادة التوحيد ازدواج العناصر الحاسمة لضمان استمرار تشغيل النظام على الرغم من الإخفاقات، ويتيح التسامح الافتراضي للنظم كشف الأخطاء وإدارتها دون عواقب كارثية.

وتحرص آليات السلامة غير الآمنة على أن ينتقل النظام، في حالة الخطأ، إلى دولة آمنة، وهذه المبادئ أساسية في التقليل إلى أدنى حد من المخاطر وضمان الأداء المتسق في ظل ظروف مختلفة.

حسابات تأمين السلامة

وينطوي تصميم نظم السلامة - الحرجة على حسابات لتحديد احتمال الفشل وموثوقية النظام، ويعد تحليل طريقة التقلبات والآثار طريقة مشتركة تستخدم لتحديد أنماط الفشل المحتملة وآثارها، وكثيرا ما تستخدم حسابات الموثوقية نماذج إحصائية لتقدير فترات الفشل المتوسطة.

فعلى سبيل المثال، إذا كان لعنصر النظام معدل فشل قدره 1 000 10 ساعة، يمكن حساب الموثوقية على مدى 000 1 ساعة من التشغيل على النحو التالي:

Reliability = e]-failure rate × time]]]

مما يؤدي إلى موثوقية تبلغ نحو 90.4.8 في المائة خلال تلك الفترة.

أمثلة عالمية حقيقية على النظم المدمجة الحيوية للسلامة

ويجب أن تعمل الأجهزة الطبية مثل أجهزة الوتيرة بصورة موثوقة لضمان سلامة المرضى، وتشمل هذه الأجهزة إعادة التكرار واختبارات صارمة للوفاء بمعايير السلامة مثل المعيار إيزو 13485، وفي صناعة السيارات، تصمم نظم الإفطار المضادة للحواجز بأجهزة استشعار متعددة وطرق أمان للفشل لمنع الحوادث.

وبالمثل، تستخدم نظم الفضاء الجوي مثل حواسيب مراقبة الطيران كشفاً واسعاً عن الأخطاء وتكراراً للحفاظ على سلامة التشغيل أثناء الرحلات الجوية، وهذه الأمثلة تدل على تطبيق مبادئ وحسابات السلامة في سيناريوهات العالم الحقيقي لحماية الأرواح والممتلكات.