如何進行DCS報警的統(tǒng)一管理和系統(tǒng)優(yōu)化？

1 DCS系統(tǒng)報警管理現(xiàn)狀

1.1 異構(gòu)DCS系統(tǒng)的報警管理難題

目前中國很多流程工業(yè)企業(yè)已經(jīng)大量使用DCS系統(tǒng)提高生產(chǎn)的自動化，但是因為在初期規(guī)劃中缺少經(jīng)驗等歷史原因，DCS系統(tǒng)的品牌、型號等往往比較混亂，沒有形成統(tǒng)一規(guī)劃，造成大量異構(gòu)的DCS系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)均具備報警模塊，但不同品牌DCS的報警模塊并不具備互相通信的功能，報警模型也各不相同，統(tǒng)一管理成為異構(gòu)DCS系統(tǒng)的一個大難題。同一個企業(yè)，報警系統(tǒng)形成多個孤立的區(qū)塊，分散成多個信息孤島，人機界面無法統(tǒng)一，也無法對報警信息進行更深一步的挖掘和應(yīng)用，只能應(yīng)用于最基層的現(xiàn)場，對管理層形成了信息上的屏蔽，帶來很大的管理不便。

1.2 報警數(shù)量激增帶來事故風險

DCS系統(tǒng)的應(yīng)用，使報警的設(shè)置非常方便，非常廉價，但方便和廉價也帶來了相應(yīng)的問題——報警設(shè)置的隨意性。在很多企業(yè)，當前的問題不再是報警不足，而是報警過量和報警不當，而大量和低效的報警給企業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的潛在風險，不僅會降低生產(chǎn)利潤，更有可能造成生命和財產(chǎn)的巨大損失。

1994年，英國Milford港的Texaco煉油廠發(fā)生爆炸起火事故，在發(fā)生爆炸前的11分鐘內(nèi)，系統(tǒng)產(chǎn)生了275個報警，而這275個報警僅僅有兩個處理人員進行處理，而兩個工作人員根本無法在眾多的報警當中辨識出真正有意義的信息，結(jié)果導(dǎo)致了悲劇的產(chǎn)生。

DCS報警設(shè)置數(shù)量不合理、優(yōu)先級配置不當、參數(shù)配置不當、無法識別和阻止報警洪水等問題，是當前DCS系統(tǒng)報警普遍存在的問題。

1.3 對報警原始信息深加工的需求

雖然大部分DCS系統(tǒng)具備報警功能，但是這些功能往往針對現(xiàn)場控制所設(shè)計，功能比較原始。報警歷史信息在經(jīng)過長時間沉淀之后，實際上可以有更多的利用價值，經(jīng)過統(tǒng)計分析和大數(shù)據(jù)挖掘，可以提供諸如發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患、預(yù)防潛在的生產(chǎn)事故、提高生產(chǎn)效率和對生產(chǎn)人員進行KPI管理等更多的管理方面的應(yīng)用功能，為管理層提供生產(chǎn)決策的輔助信息，而這些往往是現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)所不具備的。

2 異構(gòu)DCS報警的統(tǒng)一管理

解決異構(gòu)DCS報警統(tǒng)一管理的首要問題，是能夠?qū)ο到y(tǒng)中存在的報警信息進行統(tǒng)一采集。力控科技的FAlarm工業(yè)智能報警管理平臺對此提供了解決的方案。大部分DCS系統(tǒng)提供OPC AE Server，力控FAlarm能夠通過OPC標準協(xié)議采集DCS設(shè)備的報警信息;而對于不能提供OPC AE的DCS，力控則提供多種標準通信協(xié)議，甚至根據(jù)DCS的API進行接口定制，以滿足各類DCS報警的采集需求。

解決異構(gòu)DCS報警統(tǒng)一管理的第二個問題，是對系統(tǒng)中報警信息的模型統(tǒng)一。力控FAlarm在系統(tǒng)內(nèi)部建立了統(tǒng)一的報警模型，對于異構(gòu)的DCS報警信息進行解析，將報警模型統(tǒng)一化，以方便后續(xù)的各類處理。

解決異構(gòu)DCS報警統(tǒng)一管理的第三個問題是人機界面的統(tǒng)一。力控FAlarm提供了基于Web瀏覽器的人機界面系統(tǒng)，可以將所有DCS系統(tǒng)的報警信息統(tǒng)一進行可視化，提供實時報警、歷史報警、報警維護、報警統(tǒng)計分析等可視化內(nèi)容，提供各種報表圖表的可視化手段，并可以與現(xiàn)場的工藝流程畫面結(jié)合顯示，或者與 GIS(地理信息系統(tǒng))進行集成顯示。

3 降低DCS系統(tǒng)報警造成的事故隱患

為了減少工業(yè)報警不當造成的風險并提供工業(yè)報警管理的最佳實踐，國際組件ASM在1992年成立，其建立的初衷就是推進DCS報警系統(tǒng)的改進，并在 2009年推出正式的工業(yè)告警管理國際標準——ISA-18.2(ANSI/ISA–18.2–2009 Management of Alarm Systemsfor the Process Industries)。

該標準的內(nèi)容涵蓋了報警管理的整個生命周期，而其核心正是報警系統(tǒng)本身的KPI，即如何對報警進行正確的持續(xù)的改進，從而減少無效和低效報警，減少報警洪水，從而降低發(fā)生生產(chǎn)事故的風險。

力控FAlarm系統(tǒng)是嚴格按照ISA-18.2所設(shè)計的，為企業(yè)提供了大量的報警分析工具，以降低無效報警數(shù)量，優(yōu)化報警系統(tǒng)KPI：

(1)報警數(shù)量統(tǒng)計和分析：通過數(shù)量和優(yōu)先級的統(tǒng)計，分析報警數(shù)量和報警處理人員配比是否合理，分析報警優(yōu)先級分布是否合理。

(2)報警洪水定位和分析：通過報警洪水統(tǒng)計功能，定位報警洪水的數(shù)量和相關(guān)測點，分析洪水產(chǎn)生的原因，從而可以通過解除報警洪水誘因，減少報警洪水數(shù)量。

(3)反復(fù)報警和瞬時報警的定位和分析：通過反復(fù)報警和瞬時報警統(tǒng)計功能，定位測點分析原因，通過解除報警誘因以減少反復(fù)報警和瞬時報警的數(shù)量。

(4)頑固報警定位和分析：定位頑固報警的測點并分析其原因，減少頑固報警的數(shù)量。

(5)報警維護功能：通過報警維護功能，可以將某些測點的報警掛起一段時間(在指定時間段內(nèi)不再產(chǎn)生報警)，例如在設(shè)備進行維護或者更換的時候，如果不掛起報警，可能產(chǎn)生大量無效報警，這種情況下采用報警維護功能，可以減少不必要的報警信息。

(6)多工況報警功能：多工況報警可以令報警在不同的工況下采用不同的報警屬性，從而提高報警信息的有效性，降低無效報警產(chǎn)生的幾率。

(7)報警KPI分析：FAlarm提供的報警KPI指標采用了ISA-18.2標準，通過統(tǒng)計系統(tǒng)KPI并和標準指標進行對比，為進一步優(yōu)化報警系統(tǒng)提供決策數(shù)據(jù)。

4 報警數(shù)據(jù)挖掘

DCS系統(tǒng)所提供的原始報警信息雖然可以解決現(xiàn)場的很多問題，但是其利用價值并沒有被充分的挖掘出來，在大數(shù)據(jù)技術(shù)越來越成熟的今天，對海量歷史報警信息進行數(shù)據(jù)挖掘并為生產(chǎn)提供輔助決策信息成為可能。

力控FAlarm平臺就提供了大量統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)挖掘的工具，配合行業(yè)中的生產(chǎn)模型和設(shè)備模型，可以完成設(shè)備故障預(yù)警、異常停機預(yù)警、生產(chǎn)事故預(yù)警、設(shè)備老化分析、人員KPI統(tǒng)計等。