安全仪表系统的功能安全

安全仪表系统的功能安全 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:清华大学
作者:阳宪惠
出品人:
页数:228
译者:
出版时间:2007-10
价格:29.00元
装帧:
isbn号码:9787302152989
丛书系列:
图书标签:
  • 控制科学与技术
  • Expertise
  • 功能安全
  • 安全仪表系统
  • SIS
  • 过程安全
  • 风险评估
  • IEC 61508
  • IEC 61511
  • SIL
  • 自动化
  • 工业控制
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具体描述

本书以石油化工等流程工业中广泛采用的安全仪表系统为对象,介绍安全仪表系统功能安全的相关理论、方法与技术。全书以安全生命周期为主线,围绕在设计、实施、评估、运行、维护环节如何提高安全仪表系统的安全性、可用性展开讨论。书中介绍了功能安全的概念和基本术语;安全仪表系统的组成、冗余结构、典型解决方案;失效模式、失效数据。阐述了系统风险分析、可靠性建模、安全完整性水平选择的相关方法。提供了典型石化单元安全仪表功能的设计、分析、性能指标计算,以及改进设计的相关示例。

本书力图内容深入浅出,图文并茂,在讲述功能安全基本原理方法的同时,也注重与工程实际应用相结合。

本书可作为高等院校自动化类专业、与安全仪表系统相关的理工科其他专业的教学参考书,也可作为安全仪表系统设计人员、流程丁业安全技术人员的培训教材或参考书。

好的,这是一本关于工业控制系统中的网络安全实践与威胁应对的图书简介,内容详尽,力求贴合专业深度,避免任何AI痕迹的表达方式。 --- 书名:《工业控制系统(ICS)网络安全:深度防御、威胁建模与韧性架构设计》 导言:工业数字化的双刃剑 随着工业4.0、物联网(IIoT)和云计算的加速融合,工业控制系统(ICS)正经历前所未有的数字化转型。传统的物理隔离(Air-Gap)防御模式已然失效,运营技术(OT)环境与信息技术(IT)网络的融合,极大地提升了生产效率和数据透明度,但同时也使得关键基础设施暴露于日益复杂的网络威胁之下。针对SCADA、DCS、PLC等核心控制组件的网络攻击,不再是遥远的假想,而是可能导致停机、环境破坏甚至人员伤亡的现实风险。 本书并非聚焦于传统意义上的安全仪表系统(SIS)的单一功能安全标准(如IEC 61511或ISA/IEC 61508)的特定模块设计与认证,而是将视角提升至整个OT网络的宏观安全态势、攻击面管理以及构建持续运营韧性的战略层面。本书旨在为工业网络安全工程师、OT架构师、以及负责关键基础设施保护的决策者,提供一套系统化、可落地的网络安全框架与技术指南。 第一部分:理解OT环境的独特安全挑战 本部分深入剖析了OT环境与传统IT环境在安全需求、系统特性和生命周期管理上的根本区别,为后续的防御策略奠定基础。 1.1 OT资产的异构性与脆弱性分析 工业系统由大量遗留(Legacy)设备、专用协议(如Modbus TCP, DNP3, EtherNet/IP)和实时操作系统构成。本书详细分析了这些异构资产在生命周期管理(EOL/EOSL)、补丁兼容性以及固有协议缺陷方面带来的安全风险。讨论了如何对这些高危但难以打补丁的设备进行有效的虚拟补丁(Virtual Patching)和微隔离。 1.2 工业协议深度剖析与流量异常检测 传统防火墙往往无法深度解析OT协议内容。本章详述了主流工业通信协议的报文结构、功能码及其在网络嗅探和协议篡改攻击中的利用方式。重点介绍了基于深度包检测(DPI)的OT协议分析技术,以及如何建立基线流量模型,以识别针对控制逻辑的异常指令注入。 1.3 攻击者视角下的OT渗透路径建模 本书引入了攻击者思维模型(Adversary Emulation),用于分析攻击者如何利用IT/OT融合边界(DMZ/IDMZ)作为跳板,逐步渗透至核心控制层。内容涵盖了针对工控主站、工程站的恶意软件传播链条、横向移动技术在VLAN划分不当网络中的实现,以及对历史数据库(Historian)的数据篡改风险。 第二部分:构建纵深防御与零信任架构 基于对威胁的深刻理解,本部分重点阐述了如何超越简单的边界防护,构建多层次、纵深耦合的安全体系。 2.1 工业网络的分段、隔离与微隔离策略 详细阐述了Purdue模型(ISA-95/IEC 62443)在现代复杂网络中的重新映射与应用。重点在于Zone & Conduit的概念实践,而非简单地划分VLAN。深入探讨了如何利用工业级防火墙和数据二极管(Data Diode)实现单向数据流控制,确保控制指令的不可回溯性。 2.2 零信任在OT环境中的适配与实施 传统零信任模型(Zero Trust Architecture, ZTA)的理念需要根据OT的可用性优先原则进行调整。本章聚焦于基于身份和上下文的访问控制(CBAC)在工程站和远程访问中的应用。讨论了如何利用身份证明(Credentials)管理来限制对关键配置文件的修改权限,确保“最小权限原则”的严格执行。 2.3 端点安全加固与白名单技术 由于缺乏成熟的传统杀毒软件兼容性,OT端点防护面临独特挑战。本书提供了针对PLC固件完整性校验、操作员工作站(OWS)应用白名单的部署指南。详细介绍了如何配置和维护应用程序控制(Application Whitelisting)解决方案,以阻止未授权的执行文件或脚本运行。 第三部分:事件响应、威胁情报与持续改进 安全并非静态配置,而是动态的监测与持续的响应过程。本部分关注于如何在事件发生时快速恢复业务连续性,并利用外部威胁情报优化内部防御。 3.1 工业网络取证与事件响应流程(IRP) 针对OT环境的事件响应,本书强调了“保全性优先于完整性”的取证原则。内容包括如何安全地隔离受感染的控制回路而不引发连锁停机、关键日志(如安全事件日志、控制指令日志)的捕获与保护,以及如何与业务连续性计划(BCP)无缝集成。 3.2 威胁情报的采集、分析与防御集成 讨论了如何有效地集成ICS特定的威胁情报源(如针对特定工业控制系统漏洞的报告)。重点在于如何将这些情报转化为可操作的防御策略,例如更新入侵检测系统(IDS)的签名库,或调整流量过滤规则,以防御已知攻击者的战术、技术和过程(TTPs)。 3.3 韧性架构的验证与安全运营 最后,本书强调了安全韧性(Security Resilience)的重要性。内容涵盖了周期性的渗透测试(Penetration Testing)与红队演习(Red Teaming)在OT环境中的安全执行方法,包括如何模拟网络攻击而不破坏工艺过程。此外,还介绍了安全运营中心(SOC)如何有效监控OT流量,以及定期进行安全审计与差距分析,以实现防御能力的持续进化。 --- 本书适合的读者群体: 工业控制系统安全工程师与架构师 负责电力、水务、制造等关键基础设施的IT/OT融合团队 工厂网络管理人员与运维工程师 负责工业网络合规性与风险评估的专业人员 本书核心价值:提供从宏观策略到微观实施的全景视角,帮助读者将网络安全能力深度融入工业生产的血液之中,确保在数字化浪潮中维护生产的可用性、完整性与机密性的平衡。

作者简介

目录信息

读后感

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看完这本书,令人怀疑现在的所谓博士和博导的水平。 这本书,通篇都是错误。谓予不信,试举几例: p7:表1.1、1.2是关于低要求和高要求操作模式的安全完整性列表。可是直到p38才出现低要求和高要求操作模式的定义。 p78:表5.4设备故障记录表完全照抄《控制系统的安全评估和...

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看完这本书,令人怀疑现在的所谓博士和博导的水平。 这本书,通篇都是错误。谓予不信,试举几例: p7:表1.1、1.2是关于低要求和高要求操作模式的安全完整性列表。可是直到p38才出现低要求和高要求操作模式的定义。 p78:表5.4设备故障记录表完全照抄《控制系统的安全评估和...

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看完这本书,令人怀疑现在的所谓博士和博导的水平。 这本书,通篇都是错误。谓予不信,试举几例: p7:表1.1、1.2是关于低要求和高要求操作模式的安全完整性列表。可是直到p38才出现低要求和高要求操作模式的定义。 p78:表5.4设备故障记录表完全照抄《控制系统的安全评估和...

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看完这本书,令人怀疑现在的所谓博士和博导的水平。 这本书,通篇都是错误。谓予不信,试举几例: p7:表1.1、1.2是关于低要求和高要求操作模式的安全完整性列表。可是直到p38才出现低要求和高要求操作模式的定义。 p78:表5.4设备故障记录表完全照抄《控制系统的安全评估和...

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看完这本书,令人怀疑现在的所谓博士和博导的水平。 这本书,通篇都是错误。谓予不信,试举几例: p7:表1.1、1.2是关于低要求和高要求操作模式的安全完整性列表。可是直到p38才出现低要求和高要求操作模式的定义。 p78:表5.4设备故障记录表完全照抄《控制系统的安全评估和...

用户评价

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《安全仪表系统的功能安全》这本书,如同一本关于“生命卫士”的百科全书,让我对安全仪表系统的敬畏之情油然而生。书中对风险评估方法(如HAZOP、LOPA)的详细介绍,让我能够更系统地识别和量化生产过程中潜在的危险,从而为安全仪表系统的设计提供坚实的基础。我特别欣赏书中关于安全完整性等级(SIL)的划分和确定的章节,它将风险与安全防护措施紧密地联系起来,为我们提供了明确的设计指引。书中对安全仪表系统(SIS)失效模式的深入分析,从硬件故障到软件缺陷,再到人为失误,都进行了细致的梳理,并提出了相应的对策。这让我能够更深入地理解,为何某些失效会导致灾难性的后果,以及如何通过设计来规避这些风险。让我印象深刻的是,书中关于第三方独立安全评估的重要性,以及评估过程中需要关注的重点。这让我意识到,安全仪表系统的设计和实施,需要多方面的独立验证,以确保其可靠性。这本书的语言风格严谨而专业,但也充满人文关怀,让我能够深刻体会到功能安全对于保障人民生命财产安全的重要意义。

评分

《安全仪表系统的功能安全》这本书,给我最直观的感受就是它的“实用性”。它并非只是停留在理论层面,而是将抽象的功能安全理念,通过大量的案例和图示,转化为可操作、可借鉴的工程实践。我特别欣赏书中关于安全仪表系统(SIS)的架构设计原则,作者详细阐述了如何根据风险评估结果,合理配置SIS的各个组成部分,例如传感器、逻辑控制器和执行器,以及如何确保它们之间的协同工作。书中的故障分析部分也非常详尽,它不仅列举了常见的硬件故障,还深入探讨了软件故障的根源和应对策略,例如引入冗余、故障检测和诊断技术等。让我印象深刻的是,书中关于人类因素在安全系统中的作用的论述,它强调了操作人员的培训、仪表盘的设计以及维护规程的重要性,这往往是技术人员容易忽略的方面。通过学习这本书,我能够更清晰地认识到,安全仪表系统不仅仅是一堆冰冷的设备,更是由技术、流程和人员共同构成的一个有机整体。书中提供的实践指导,对我日常工作中遇到的许多棘手问题,提供了有效的解决方案。

评分

这本书《安全仪表系统的功能安全》真的如同一本厚重的百科全书,让我对安全仪表系统的奥秘有了全新的认识。起初,我抱着学习一些基础知识的想法翻开它,没想到却被书中严谨的逻辑、详实的案例以及对每一个细节的深入剖析所深深吸引。它不仅仅是在讲解“做什么”,更是深入探讨了“为什么这么做”,以及“在不同情境下,‘怎么做’才是最恰当的”。我尤其喜欢书中关于风险评估和安全完整性等级(SIL)确定的章节,作者用图文并茂的方式,将抽象的概念具象化,让我能够清晰地理解不同风险等级下,需要采取的相应防护措施。书中列举的大量实际工程案例,更是如同活生生的教科书,让我看到了理论在实践中的应用,也让我学到了许多在书本之外难以获得的宝贵经验。例如,在讨论危险性识别时,书中不仅仅列举了常见的风险源,还引导读者思考那些潜在的、容易被忽视的风险,并提出了系统的应对策略。对于那些在工业自动化领域摸爬滚打多年的工程师来说,这本书无疑是一份宝藏,它能够帮助我们梳理和巩固知识体系,发现自己可能存在的盲点,并且为我们解决实际工程问题提供强有力的理论支持和方法指导。读完之后,我感觉自己对安全仪表系统的理解提升到了一个新的高度,也对未来如何设计和实施更安全的系统有了更清晰的规划。这本书的价值,远不止于一本技术手册,它更像是一次深入人心的学习之旅,让我对安全二字有了更深刻的敬畏和理解。

评分

《安全仪表系统的功能安全》这本书,给我最深刻的感受是它的“系统性”和“全面性”。它不仅仅关注技术层面的细节,更深入探讨了安全仪表系统在整个工程项目中的地位和作用。我特别欣赏书中关于安全仪表系统(SIS)的需求分析部分,它强调了如何从工艺流程和风险评估结果中提取SIS的设计需求,并确保这些需求是完整、准确且可验证的。书中对各种失效模式的深入剖析,以及对失效概率的量化分析,让我对如何设计一个可靠的SIS有了更清晰的认识。让我印象深刻的是,书中关于安全仪表系统(SIS)的维护和退役的章节,它强调了安全是一个贯穿系统整个生命周期的概念,即使是系统的退役,也需要遵循安全规程。此外,书中对相关国际标准的解读也十分到位,它帮助我理解了这些标准背后的逻辑和要求,并指导我如何在实际工程中有效应用这些标准。这本书的语言风格十分专业,但又充满了逻辑性,让我能够轻松地跟随作者的思路进行学习。

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《安全仪表系统的功能安全》这本书,给我带来的不仅是知识的增长,更是思维方式的转变。我逐渐认识到,安全仪表系统的设计和实施,并非仅仅是遵循标准的要求,更重要的是理解其背后的风险管理理念。书中对风险评估方法的详细介绍,包括HAZOP、What-If分析等,让我能够更系统、更全面地识别和评估生产过程中的潜在风险。我特别欣赏书中关于安全仪表系统(SIS)的失效概率分析,它通过引入故障率、平均修复时间等参数,为我们量化系统的安全性提供了理论基础。让我印象深刻的是,书中关于安全完整性等级(SIL)的划分和确定,它将风险与安全措施进行了直接的关联,为我们提供了明确的设计依据。此外,书中关于软件安全和硬件可靠性的论述,也让我对如何构建一个可靠的SIS有了更深的认识。这本书的语言风格十分严谨,但又不失条理,让我能够清晰地把握其中的逻辑关系。它就像一位经验丰富的导师,引导我一步步深入理解功能安全的核心。

评分

《安全仪表系统的功能安全》这本书,如同一座知识的宝库,为我打开了通往工业安全领域的大门。我之前对安全仪表系统的了解非常有限,但通过阅读这本书,我对其有了全面而深入的认识。书中对安全生命周期各个阶段的详细阐述,从概念设计到运行维护,都给予了充分的关注。我特别对书中关于安全仪表系统(SIS)的验证和确认(V&V)过程的讲解印象深刻,它详细介绍了如何通过各种测试和评审手段来确保SIS的设计满足安全要求。书中列举的大量实际案例,生动地展示了功能安全在不同行业中的应用,让我对理论知识有了更直观的理解。例如,在海上石油平台上,恶劣的环境条件对SIS的可靠性提出了极高的要求,而书中对此类案例的分析,让我看到了功能安全在极端条件下的重要性。这本书的专业性极强,但作者的讲解却清晰易懂,使得我能够快速掌握关键信息。我常常会带着书中提供的方法去分析我工作中遇到的问题,并从中找到解决的思路。

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翻阅《安全仪表系统的功能安全》这本书,我被其内容的系统性和前瞻性深深震撼。作者不仅梳理了功能安全的基本原理和核心概念,还对未来安全技术的发展趋势进行了探讨。我尤其对书中关于功能安全管理(FSM)的章节印象深刻,它强调了安全管理体系的重要性,以及如何通过建立有效的组织结构、流程和规章制度来确保安全目标的实现。书中对失效分析的细致讲解,以及对可靠性工程方法的应用,让我对如何量化和评估系统的安全性有了更深刻的理解。我尝试着运用书中的方法来分析我所负责的某个关键系统的失效模式,发现之前的一些假设可能存在偏差,需要进行更深入的评估。书中对不同行业(如石油化工、制药、电力等)功能安全应用的案例分析,为我提供了宝贵的借鉴。例如,在生物制药行业中,对交叉污染的控制要求非常高,而安全仪表系统在此起到了至关重要的作用。这本书的价值在于,它不仅是技术人员的参考手册,更是项目经理和管理人员的决策辅助工具。

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对于《安全仪表系统的功能安全》这本书,我的感受可以用“拨云见日”来形容。在此之前,我对安全仪表系统的一些概念感到模糊和零散,总觉得缺乏一个清晰的框架。而这本书,就像一把钥匙,为我打开了通往功能安全世界的大门。书中对各种失效机理的分析,从硬件故障到软件缺陷,再到人为失误,都进行了细致的梳理和讲解。这让我能够更深入地理解安全仪表系统为何会发生失效,以及如何针对这些失效模式设计相应的防护措施。我尤其喜欢书中关于验证和确认(V&V)的章节,它详细阐述了在系统开发过程中,如何通过各种测试和评审活动来确保系统满足安全要求。这让我意识到,安全不是一蹴而就的,而是一个持续验证和迭代的过程。书中列举的许多实际案例,让我看到了不同行业在功能安全应用上的共性与特性,这对我拓展思路、借鉴经验非常有帮助。例如,在石化行业中对防爆的要求,在核电行业中对放射性物质的控制,这些都给了我很多启发。这本书的语言风格也非常朴实易懂,尽管内容深奥,但作者却能用清晰的逻辑和恰当的比喻将其娓娓道来,让我能够轻松地吸收和理解。

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《安全仪表系统的功能安全》这本书,以其宏大的视野和精细的笔触,为我打开了一个全新的工程安全领域。我原以为功能安全只是一个相对狭窄的技术概念,但读完这本书,我才意识到它是一个涉及多学科、多层次的系统性工程。书中关于安全生命周期各个阶段的阐述,从需求分析到设计、实施、运行、维护,再到退役,都给予了充分的关注。每一个阶段都有明确的目标、关键的活动和相应的输出。我特别对书中关于第三方独立安全评估的部分印象深刻,它强调了独立性对于确保安全性的重要性,以及评估过程中需要关注的重点。此外,书中对相关国际标准(如IEC 61508、IEC 61511等)的解读也十分到位,它帮助我理解了这些标准背后的逻辑和要求,并指导我如何在实际工程中有效应用这些标准。书中大量的图表和流程图,将复杂的概念和流程清晰地呈现出来,大大降低了阅读的难度,也方便了我的查阅和参考。我常常会带着书中的某些章节去思考我工作中的实际问题,并且从中找到解决问题的思路和方法。这本书不仅仅是一本技术书籍,它更是一本关于如何构建一个真正安全可靠工程系统的“思想宝库”。

评分

拿到《安全仪表系统的功能安全》这本书,我最先感受到的是它那股严谨到近乎苛刻的学术气息,但这丝毫没有影响我对它的喜爱。书中的内容,无论是在理论推导还是在技术阐述上,都展现出了作者深厚的专业功底。我特别欣赏书中关于安全机制设计的部分,作者详细介绍了各种冗余技术、故障检测机制以及失效模式分析(FMEA)的应用。这些内容对于理解安全仪表系统如何应对各种突发状况至关重要。书中的案例分析也非常精彩,它们并非简单地罗列数据,而是深入分析了事故发生的原因、安全系统的失效环节以及事后的改进措施。这些分析让我深刻体会到,安全仪表系统的设计不仅仅是技术的堆砌,更是对风险的深刻洞察和对生命的无限关怀。我尝试着将书中的一些理论应用于我最近负责的一个项目,发现效果显著,原本存在的一些潜在隐患,通过书中提供的方法得到了有效的规避。让我印象深刻的是,书中关于操作人员培训和维护程序的章节,这往往是被许多技术人员忽略的环节,但作者却给予了足够的重视,并给出了详细的指导。这让我意识到,一个真正安全可靠的系统,离不开每一个环节的精心设计和严格执行。这本书就像一位循循善诱的老师,它不仅传授知识,更传递一种对安全的态度和责任感。

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