工業(yè)報(bào)警管理現(xiàn)狀
分布式DCS系統(tǒng)和分布式SCADA系統(tǒng)在工控領(lǐng)域大范圍應(yīng)用,有效解決了工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)信息孤島的問(wèn)題,但在報(bào)警管理上卻暴露出很多問(wèn)題。
1.1 報(bào)警管理架構(gòu)缺陷
分布式系統(tǒng)中,往往因歷史原因安裝了不同廠家、不同型號(hào)的DCS、PLC、SCADA/HMI和其他設(shè)備,各自具備報(bào)警模塊,但當(dāng)不同產(chǎn)品部署于同一系統(tǒng)中時(shí),報(bào)警功能存在以下問(wèn)題:
>> 無(wú)統(tǒng)一管理平臺(tái),信息分散
>> 報(bào)警模型不一致
>> 通信方式不一致
>> 人機(jī)界面無(wú)法統(tǒng)一集中
>> 報(bào)警多次配置、多次觸發(fā)
>> 報(bào)警參數(shù)不能全系統(tǒng)同步
>> 報(bào)警信息傳遞不暢
整個(gè)系統(tǒng)在報(bào)警管理上是割裂的,形成新的信息孤島,容易因?yàn)楹雎灾匾獔?bào)警而造成生產(chǎn)事故,也難以對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)。

1.2 報(bào)警管理功能缺失
>> 缺少報(bào)警原因、處理規(guī)程、不處理或處理不當(dāng)?shù)暮蠊?duì)歷史報(bào)警的評(píng)論等報(bào)警管理相關(guān)信息,降低了處理效率,提高了操作人員的培訓(xùn)成本。
>> 缺少報(bào)警參數(shù)修改記錄,無(wú)法追溯修改內(nèi)容、修改時(shí)間、修改原因和修改人員,容易造成危險(xiǎn),且無(wú)法追溯責(zé)任。
>> 缺少報(bào)警狀態(tài)維護(hù)功能,易造成報(bào)警洪水,無(wú)法適應(yīng)設(shè)備維護(hù)、多工況等情況,容易忘記報(bào)警狀態(tài)改變而引發(fā)危險(xiǎn)。
>> 缺少針對(duì)報(bào)警系統(tǒng)重點(diǎn)性能指標(biāo)的考核,難以對(duì)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)和改善。
>> 缺少操作人員關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)的統(tǒng)計(jì),難以對(duì)報(bào)警人員的工作進(jìn)行評(píng)價(jià)。
>> 缺少報(bào)警的統(tǒng)計(jì)分析功能,無(wú)法適應(yīng)兩化融合對(duì)報(bào)警管理提出的各類信息化需求。
>> 缺少預(yù)警功能,只能進(jìn)行事后分析,無(wú)法進(jìn)行事前預(yù)判。
1.3 無(wú)效報(bào)警淹沒(méi)重要報(bào)警
根據(jù)過(guò)去二十年里重大事故原因調(diào)查分析,報(bào)警泛濫、操作人員負(fù)荷大且對(duì)異常工況的準(zhǔn)確把握有限等問(wèn)題位列事故原因之首:
>> 1979年,在美國(guó)賓士法尼亞州發(fā)生的三哩島核電站的部分堆芯熔毀事故,是由于報(bào)警蜂起,核泄漏的警報(bào)并未引起操作人員的注意引起的。
>> 1994年7月24日,英國(guó)米爾福德港德士古煉油廠裝置爆炸起火,26人死亡。爆炸前1小時(shí),超過(guò)275條報(bào)警產(chǎn)生。
>> 2005年3月23日,BP德克薩斯州煉油廠發(fā)生爆炸,15人死亡,170人受傷。爆炸前產(chǎn)生超過(guò)130條報(bào)警。
如何消除大量無(wú)效和低效報(bào)警,防止嚴(yán)重報(bào)警被忽視,成為當(dāng)前報(bào)警管理的一大難題。

1.4 高級(jí)報(bào)警功能的缺失
隨著SCADA系統(tǒng)的大型化和復(fù)雜化,對(duì)高級(jí)報(bào)警的需求越來(lái)越多:
>> 基于計(jì)算的報(bào)警
>> 基于統(tǒng)計(jì)的報(bào)警
>> 基于復(fù)雜邏輯的報(bào)警
>> 自適應(yīng)報(bào)警
工業(yè)報(bào)警管理國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISA-18.2
ISA-18.2是流程行業(yè)報(bào)警管理系統(tǒng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),也可適用于離散行業(yè),2003年開始制定,于2009年發(fā)布,涵蓋報(bào)警系統(tǒng)整個(gè)生命周期的管理內(nèi)容,在國(guó)際范圍內(nèi)被廣泛實(shí)踐。

ISA-18.2是一套科學(xué)的報(bào)警方法論,其核心是通過(guò)對(duì)報(bào)警系統(tǒng)的事前設(shè)計(jì)和事后分析修正,減少無(wú)效報(bào)警,提高報(bào)警效果,定位系統(tǒng)問(wèn)題,達(dá)到提高系統(tǒng)安全性的目的。
目前,國(guó)際知名自動(dòng)化廠商產(chǎn)品的報(bào)警功能均已經(jīng)逐步符合ISA-18.2的規(guī)范,如Honeywell、Rockwell、Siemens等。

工業(yè)報(bào)警管理解決方案
為了解決工業(yè)報(bào)警管理所面臨的諸多問(wèn)題,力控自主開發(fā)了向工業(yè)企業(yè)分布式DCS系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)的報(bào)警管理解決方案--力控工業(yè)智能報(bào)警管理平臺(tái)FAlarm。
1.5 異構(gòu)系統(tǒng)報(bào)警的統(tǒng)一管理

該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)系統(tǒng)下對(duì)報(bào)警信息的統(tǒng)一管理:
>> 該平臺(tái)統(tǒng)一了報(bào)警模型,除了可以采集力控各種產(chǎn)品的報(bào)警信息外,還可采集第三方不同廠家、不同型號(hào)的DCS、PLC、SCADA/HMI等產(chǎn)品的報(bào)警信息,如yokogawa Centum系列DCS、Siemens S7 300/400系列PLC、GE的iFix、Wonderware的InTouch等。
>> 該平臺(tái)采用統(tǒng)一的通信中間件,保證了整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)時(shí)報(bào)警、歷史報(bào)警、報(bào)警參數(shù)修改和報(bào)警處理信息的即時(shí)同步。
>> 該平臺(tái)統(tǒng)一了報(bào)警存儲(chǔ)、人機(jī)界面和配置管理,使整個(gè)系統(tǒng)的報(bào)警信息可以進(jìn)行統(tǒng)一的顯示、處理、配置和統(tǒng)計(jì)分析。
>> 該平臺(tái)部署方式靈活,既可以單機(jī)部署,也可以分布式部署,支持多層級(jí)部署,以適應(yīng)各種部署架構(gòu)的分布式DCS系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)。

>> 跨平臺(tái)設(shè)計(jì),其服務(wù)功能可以部署在Windows、Linux和Unix系統(tǒng)上,其可視化客戶端則可以通過(guò)不同操作系統(tǒng)的PC、手機(jī)或平板電腦進(jìn)行瀏覽。

1.6 提供豐富的報(bào)警管理功能
1.6.1 完備的報(bào)警處理功能
該平臺(tái)提供完備的報(bào)警處理功能,可以協(xié)助操作人員或調(diào)度人員進(jìn)行報(bào)警處理:
>> 記錄報(bào)警原因
>> 提供處理規(guī)程
>> 提示不處理或處理不當(dāng)?shù)暮蠊?br> >> 記錄處理結(jié)果
>> 對(duì)報(bào)警進(jìn)行評(píng)論
這些信息可以幫助操作人員或調(diào)度人員提高報(bào)警處理的效率,而且有利于新員工的學(xué)習(xí),大大降低了培訓(xùn)成本。
1.6.2 完善的報(bào)警維護(hù)和參數(shù)管理功能
該平臺(tái)提供完善的報(bào)警維護(hù)功能,包括對(duì)報(bào)警的短期擱置、根據(jù)條件進(jìn)行報(bào)警抑制、對(duì)報(bào)警進(jìn)行關(guān)閉和重啟、多工況報(bào)警條件設(shè)置等,且系統(tǒng)對(duì)維護(hù)行為進(jìn)行詳細(xì)記錄,可追溯維護(hù)歷史。通過(guò)報(bào)警維護(hù)功能,不僅可以有效減少干擾報(bào)警的數(shù)量,還能適應(yīng)多工況情況下的報(bào)警參數(shù)切換,支持設(shè)備維修、更換等情況下報(bào)警狀態(tài)的切換等,提高了管理的便捷性。
該平臺(tái)還提供報(bào)警參數(shù)管理功能,對(duì)報(bào)警參數(shù)的修改進(jìn)行記錄,記錄修改時(shí)間、修改內(nèi)容、修改人員和修改原因等,并可進(jìn)行歷史查詢和追溯,有利于報(bào)警管理和追責(zé)。
1.6.3 豐富的報(bào)警統(tǒng)計(jì)和KPI管理功能
該平臺(tái)提供豐富的報(bào)警統(tǒng)計(jì)功能,提供種類豐富的圖表、報(bào)表和報(bào)告。通過(guò)對(duì)報(bào)警信息的統(tǒng)計(jì)分析,可以定位生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率的目標(biāo)。




該平臺(tái)可以對(duì)報(bào)警歷史進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并與事先建立的各項(xiàng)報(bào)警系統(tǒng)指標(biāo)進(jìn)行比較,對(duì)不合格指標(biāo)進(jìn)行分析定位,改進(jìn)報(bào)警系統(tǒng)本身,從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化報(bào)警系統(tǒng),提高報(bào)警效率的目標(biāo)。
該平臺(tái)可以為報(bào)警處理人員建立績(jī)效KPI指標(biāo),對(duì)報(bào)警處理人員的工作進(jìn)行統(tǒng)計(jì)考核,以提高對(duì)報(bào)警處理人員的管理水平。
1.7 消除無(wú)效報(bào)警,突出嚴(yán)重報(bào)警
該平臺(tái)可以大幅度消除無(wú)效報(bào)警,突出嚴(yán)重報(bào)警,使操作人員和調(diào)度人員聚焦于真正嚴(yán)重的問(wèn)題上,不被無(wú)效報(bào)警所干擾,從而消除無(wú)效報(bào)警的干擾,減少生產(chǎn)事故和人員傷亡,提高生產(chǎn)效率。
該平臺(tái)提供首因報(bào)警機(jī)制,可以識(shí)別報(bào)警和報(bào)警之間的因果關(guān)系,對(duì)于因同一原因產(chǎn)生的多個(gè)報(bào)警,可以判斷其第一原因報(bào)警,即首因報(bào)警,從而抑制其他衍生報(bào)警,提高報(bào)警原因定位速度,降低事故風(fēng)險(xiǎn)。
1.8 提供高級(jí)報(bào)警和預(yù)警
1.8.1 提供各類高級(jí)報(bào)警,滿足高級(jí)需求
該平臺(tái)提供高級(jí)報(bào)警功能,以滿足高級(jí)需求:
>> 基于計(jì)算的報(bào)警
>> 基于統(tǒng)計(jì)的報(bào)警
>> 基于復(fù)雜邏輯的報(bào)警
>> 參數(shù)自適應(yīng)報(bào)警
1.8.2 提供預(yù)警功能,將事后分析變?yōu)槭虑邦A(yù)防
該平臺(tái)提供預(yù)警功能,結(jié)合各個(gè)行業(yè)的需求建立預(yù)警模型,從而將事后分析變?yōu)槭虑邦A(yù)防,有效降低生產(chǎn)事故的風(fēng)險(xiǎn),將風(fēng)險(xiǎn)扼殺在萌芽狀態(tài)。
1.8.3 提供報(bào)警發(fā)布功能,隨時(shí)隨地關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)情況
該平臺(tái)可及時(shí)向手機(jī)、平板電腦、郵箱等及時(shí)發(fā)布重要的報(bào)警信息,從而實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)情況的目的,防止遺漏嚴(yán)重報(bào)警。


1.9 符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISA-18.2和EEMUA-191
該平臺(tái)嚴(yán)格符合國(guó)際報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)ISA-18.2和EEMUA-191,可以為企業(yè)提供涵蓋報(bào)警系統(tǒng)整個(gè)生命周期的完整服務(wù)。
1.10 平臺(tái)架構(gòu)

>> 報(bào)警采集:統(tǒng)一的報(bào)警采集接口,支持力控所有產(chǎn)品,也支持第三方報(bào)警源產(chǎn)品。
>> 報(bào)警存儲(chǔ):統(tǒng)一存儲(chǔ),支持主流關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。
>> 報(bào)警處理:報(bào)警實(shí)時(shí)處理功能。
>> 報(bào)警統(tǒng)計(jì):對(duì)歷史報(bào)警信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì),為分析和預(yù)警提供數(shù)據(jù)。
>> 報(bào)警維護(hù):提供報(bào)警掛起、抑制和關(guān)閉等維護(hù)功能,提供報(bào)警參數(shù)修改維護(hù)功能。
>> 報(bào)警顯示:提供形式豐富的報(bào)警顯示功能,并具備各種條件過(guò)濾。
>> 報(bào)警發(fā)布:通過(guò)手機(jī)短信、郵件等,及時(shí)向相關(guān)人員發(fā)布報(bào)警信息。
>> 高級(jí)報(bào)警:提供各類高級(jí)報(bào)警功能,包括基于計(jì)算的報(bào)警、基于邏輯的報(bào)警、自適應(yīng)報(bào)警等。
>> 對(duì)外接口:對(duì)外提供豐富的二次開發(fā)接口,可以與大多數(shù)信息化系統(tǒng)進(jìn)行集成。
>> 報(bào)警同步:可以多層級(jí)部署,支持各層級(jí)之間報(bào)警信息的同步。
>> 系統(tǒng)維護(hù):提供數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出和定期清除等系統(tǒng)維護(hù)功能。
>> 系統(tǒng)日志:提供詳細(xì)的系統(tǒng)日志,隨時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。
>> 用戶權(quán)限:提供用戶和權(quán)限管理功能,保證系統(tǒng)的安全性。
>> 后臺(tái)管理:提供靈活的后臺(tái)管理功能,可根據(jù)用戶需求定制功能和界面。
工業(yè)報(bào)警管理部署架構(gòu)
1.11 在分布式DCS系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.12 在分布式SCADA系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.13 多層級(jí)部署應(yīng)用
