安全冗餘是什麼意思

安全冗餘(Safety Redundancy)是指在系統設計中加入多餘的部件、裝置或程式,以便在關鍵部件失效時能夠提供備份,從而提高系統的可靠性、可用性和安全性。這種冗餘設計可以幫助系統在單點故障(single point of failure)發生時,仍然能夠保持運行,或者至少能夠安全地關閉,以避免損害或危險。

安全冗餘常見於航空、航天、核能、化工、交通運輸等高風險行業的關鍵系統中。例如,飛機的飛行控制系統、引擎控制系統和防失速系統通常都具有冗餘設計,以確保在單個部件故障時,飛機仍然能夠安全飛行。在核電站中,安全冗餘用於確保即使發生故障,也能夠有效地控制反應堆,並防止輻射洩漏。

安全冗餘可以分為幾種類型:

  1. 硬體冗餘:這是指在硬體層面增加備份部件,例如備份計算機、備份感應器、備份執行器等。

  2. 軟體冗餘:這是指在軟體層面增加備份程式或冗餘算法,以確保在軟體故障時能夠切換到備份版本。

  3. 系統冗餘:這是指在整個系統層面進行冗餘設計,包括硬體和軟體的冗餘,以及備份的通信和控制結構。

  4. 冗餘度量:這是指在系統中增加多餘的測量或監控點,以確保能夠及時檢測到故障並作出反應。

安全冗餘的目的是為了滿足高安全性要求,但同時也會增加系統的複雜性、成本和維護難度。因此,在實踐中,設計者需要在安全性、成本和複雜性之間尋找平衡。