工業(yè)報警管理現(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)自動化系統(tǒng)信息孤島的問題,但在報警管理上卻暴露出很多問題。
1.1 報警管理架構(gòu)缺陷
分布式系統(tǒng)中,往往因歷史原因安裝了不同廠家、不同型號的DCS、PLC、SCADA/HMI和其他設(shè)備,各自具備報警模塊,但當(dāng)不同產(chǎn)品部署于同一系統(tǒng)中時,報警功能存在以下問題:
>> 無統(tǒng)一管理平臺,信息分散
>> 報警模型不一致
>> 通信方式不一致
>> 人機(jī)界面無法統(tǒng)一集中
>> 報警多次配置、多次觸發(fā)
>> 報警參數(shù)不能全系統(tǒng)同步
>> 報警信息傳遞不暢
整個系統(tǒng)在報警管理上是割裂的,形成新的信息孤島,容易因為忽略重要報警而造成生產(chǎn)事故,也難以對報警信息進(jìn)行統(tǒng)計分析以優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)。

1.2 報警管理功能缺失
>> 缺少報警原因、處理規(guī)程、不處理或處理不當(dāng)?shù)暮蠊?、對歷史報警的評論等報警管理相關(guān)信息,降低了處理效率,提高了操作人員的培訓(xùn)成本。
>> 缺少報警參數(shù)修改記錄,無法追溯修改內(nèi)容、修改時間、修改原因和修改人員,容易造成危險,且無法追溯責(zé)任。
>> 缺少報警狀態(tài)維護(hù)功能,易造成報警洪水,無法適應(yīng)設(shè)備維護(hù)、多工況等情況,容易忘記報警狀態(tài)改變而引發(fā)危險。
>> 缺少針對報警系統(tǒng)重點(diǎn)性能指標(biāo)的考核,難以對報警系統(tǒng)進(jìn)行評價和改善。
>> 缺少操作人員關(guān)鍵績效指標(biāo)的統(tǒng)計,難以對報警人員的工作進(jìn)行評價。
>> 缺少報警的統(tǒng)計分析功能,無法適應(yīng)兩化融合對報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,無法進(jìn)行事前預(yù)判。
1.3 無效報警淹沒重要報警
根據(jù)過去二十年里重大事故原因調(diào)查分析,報警泛濫、操作人員負(fù)荷大且對異常工況的準(zhǔn)確把握有限等問題位列事故原因之首:
>> 1979年,在美國賓士法尼亞州發(fā)生的三哩島核電站的部分堆芯熔毀事故,是由于報警蜂起,核泄漏的警報并未引起操作人員的注意引起的。
>> 1994年7月24日,英國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,超過275條報警產(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130條報警。
如何消除大量無效和低效報警,防止嚴(yán)重報警被忽視,成為當(dāng)前報警管理的一大難題。

1.4 高級報警功能的缺失
隨著SCADA系統(tǒng)的大型化和復(fù)雜化,對高級報警的需求越來越多:
>> 基于計算的報警
>> 基于統(tǒng)計的報警
>> 基于復(fù)雜邏輯的報警
>> 自適應(yīng)報警
工業(yè)報警管理國際標(biāo)準(zhǔn)ISA-18.2
ISA-18.2是流程行業(yè)報警管理系統(tǒng)國際標(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,涵蓋報警系統(tǒng)整個生命周期的管理內(nèi)容,在國際范圍內(nèi)被廣泛實踐。

ISA-18.2是一套科學(xué)的報警方法論,其核心是通過對報警系統(tǒng)的事前設(shè)計和事后分析修正,減少無效報警,提高報警效果,定位系統(tǒng)問題,達(dá)到提高系統(tǒng)安全性的目的。
目前,國際知名自動化廠商產(chǎn)品的報警功能均已經(jīng)逐步符合ISA-18.2的規(guī)范,如Honeywell、Rockwell、Siemens等。

工業(yè)報警管理解決方案
為了解決工業(yè)報警管理所面臨的諸多問題,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)的報警管理解決方案--力控工業(yè)智能報警管理平臺FAlarm。
1.5 異構(gòu)系統(tǒng)報警的統(tǒng)一管理

該平臺實現(xiàn)了異構(gòu)系統(tǒng)下對報警信息的統(tǒng)一管理:
>> 該平臺統(tǒng)一了報警模型,除了可以采集力控各種產(chǎn)品的報警信息外,還可采集第三方不同廠家、不同型號的DCS、PLC、SCADA/HMI等產(chǎn)品的報警信息,如yokogawa Centum系列DCS、Siemens S7 300/400系列PLC、GE的iFix、Wonderware的InTouch等。
>> 該平臺采用統(tǒng)一的通信中間件,保證了整個系統(tǒng)內(nèi)實時報警、歷史報警、報警參數(shù)修改和報警處理信息的即時同步。
>> 該平臺統(tǒng)一了報警存儲、人機(jī)界面和配置管理,使整個系統(tǒng)的報警信息可以進(jìn)行統(tǒng)一的顯示、處理、配置和統(tǒng)計分析。
>> 該平臺部署方式靈活,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)。

>> 跨平臺設(shè)計,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 提供豐富的報警管理功能
1.6.1 完備的報警處理功能
該平臺提供完備的報警處理功能,可以協(xié)助操作人員或調(diào)度人員進(jìn)行報警處理:
>> 記錄報警原因
>> 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
>> 對報警進(jìn)行評論
這些信息可以幫助操作人員或調(diào)度人員提高報警處理的效率,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 完善的報警維護(hù)和參數(shù)管理功能
該平臺提供完善的報警維護(hù)功能,包括對報警的短期擱置、根據(jù)條件進(jìn)行報警抑制、對報警進(jìn)行關(guān)閉和重啟、多工況報警條件設(shè)置等,且系統(tǒng)對維護(hù)行為進(jìn)行詳細(xì)記錄,可追溯維護(hù)歷史。通過報警維護(hù)功能,不僅可以有效減少干擾報警的數(shù)量,還能適應(yīng)多工況情況下的報警參數(shù)切換,支持設(shè)備維修、更換等情況下報警狀態(tài)的切換等,提高了管理的便捷性。
該平臺還提供報警參數(shù)管理功能,對報警參數(shù)的修改進(jìn)行記錄,記錄修改時間、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,有利于報警管理和追責(zé)。
1.6.3 豐富的報警統(tǒng)計和KPI管理功能
該平臺提供豐富的報警統(tǒng)計功能,提供種類豐富的圖表、報表和報告。通過對報警信息的統(tǒng)計分析,可以定位生產(chǎn)過程中存在的問題,實現(xiàn)提高生產(chǎn)效率的目標(biāo)。




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


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

>> 報警采集:統(tǒng)一的報警采集接口,支持力控所有產(chǎn)品,也支持第三方報警源產(chǎn)品。
>> 報警存儲:統(tǒng)一存儲,支持主流關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。
>> 報警處理:報警實時處理功能。
>> 報警統(tǒng)計:對歷史報警信息進(jìn)行統(tǒng)計,為分析和預(yù)警提供數(shù)據(jù)。
>> 報警維護(hù):提供報警掛起、抑制和關(guān)閉等維護(hù)功能,提供報警參數(shù)修改維護(hù)功能。
>> 報警顯示:提供形式豐富的報警顯示功能,并具備各種條件過濾。
>> 報警發(fā)布:通過手機(jī)短信、郵件等,及時向相關(guān)人員發(fā)布報警信息。
>> 高級報警:提供各類高級報警功能,包括基于計算的報警、基于邏輯的報警、自適應(yīng)報警等。
>> 對外接口:對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。
>> 報警同步:可以多層級部署,支持各層級之間報警信息的同步。
>> 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。
>> 后臺管理:提供靈活的后臺管理功能,可根據(jù)用戶需求定制功能和界面。
工業(yè)報警管理部署架構(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 多層級部署應(yīng)用
