摘要

“狼來了”是大(dà)家耳熟能(néng)詳的(de)寓言故事，這則寓言對那些仍在麻痹中祈禱、賭運氣的(de)危化品企業(yè)很有(yǒu)啓示意義。“安全關鍵報警”扮演了故事中的(de)“牧童“角色，操作員則相(xiàng)當于故事中承擔施救任務的(de)“村民(mín)”。而漠視“安全報警”的(de)風險代價遠遠超乎普通人(rén)的(de)直覺認知，報警響應失效釀成的(de)慘禍不再隻是頭腦(nǎo)中的(de)想象場(chǎng)景，屢屢發生的(de)工(gōng)藝（過程）安全事故就如(rú)同“狼來了”的(de)故事結局，悲劇場(chǎng)景在現實中的(de)一幕幕地(dì)重演。

 那麽要如(rú)何才能(néng)築牢報警響應這第一道事故防線？表表決心、喊喊口号等形式主義的(de)做法顯然于事無補，甚至适得其反。本文(wén)介紹了基于标本兼治的(de)體系化解決之道。簡言之，危化品企業(yè)應基于ISA18.2/IEC62682标準，建立實施涵蓋報警系統生命周期各階段有(yǒu)效的(de)報警管理(lǐ)體系，并配套應用(yòng)專業(yè)的(de)智能(néng)化先進報警響應管理(lǐ)系統軟件(jiàn)（如(rú)北京思創的(de)SARMS），從而幫助操作員提高(gāo)響應效能(néng)。   

一、工(gōng)藝（過程）安全事故教訓和(hé)報警響應失效機制(zhì)

ISA-18.2 / IEC 62682标準中的(de)術(shù)語“報警”專指向操作員指示設備故障、工(gōng)藝偏差或其它需要及時響應的(de)異常情況的(de)視聽刺激手段。

應确保報警系統以正确有(yǒu)效的(de)方式和(hé)時間提供正确的(de)信息，以使控制(zhì)室操作員及時洞察險情并采取正确的(de)響應行(xíng)動以糾正異常工(gōng)況，從而避免事故或盡量減緩後果（人(rén)身傷亡、設備故障、資産或環境損害）。

絕大(dà)多數情況下，“自動報警+人(rén)工(gōng)響應”都(dōu)是抵禦重大(dà)安全事故的(de)第一道重要防線。迄今爲止，國内外所有(yǒu)的(de)工(gōng)藝（過程）安全事故的(de)原因幾乎都(dōu)可(kě)以追溯到(dào)報警響應這一防線的(de)失守。報警響應失效釀成的(de)慘禍不再隻是頭腦(nǎo)中的(de)想象場(chǎng)景，傳說中“狼來了” 的(de)故事一次次在現實中重演，其中典型的(de)事故如(rú)下：

報警響應安全防線由如(rú)下圖所示的(de)三大(dà)子系統組成，依次完成偵察險情-診斷決策-響應動作三項任務，缺一不可(kě)，其中任一環節失效都(dōu)會(huì)導緻整體防線的(de)失守，從而導緻報警響應的(de)失效機制(zhì)。

上(shàng)圖中的(de)硬件(jiàn)（傳感器(qì)、DCS/PLC控制(zhì)站、執行(xíng)器(qì)和(hé)HMI操作站硬件(jiàn)）失效在PSM（工(gōng)藝過程安全管理(lǐ)）體系中屬于設備完整可(kě)靠性管理(lǐ)的(de)要素範疇，在此不作闡述。衆所周知，有(yǒu)效的(de)操作人(rén)員對最大(dà)限度地(dì)提高(gāo)生産效率、産品質量和(hé)生産裝置的(de)安全可(kě)靠性至關重要。而且，目前存在一個(gè)自動化和(hé)人(rén)因可(kě)靠性之間的(de)悖論，即自動化程度越高(gāo)、範圍越廣越可(kě)靠，操作員越盲目樂(yuè)觀，重要線索越容易被忽視或誤解。自動化系統一但(dàn)有(yǒu)故障，對操作員的(de)要求反而越高(gāo)。然而，操作員的(de)人(rén)因失效除了受制(zhì)于報警的(de)可(kě)靠性，還涉及到(dào)PSM的(de)COO/OD（運維管理(lǐ)和(hé)紀律）、SOP（标準操作規程）、培訓和(hé)績效保障、應急響應等多個(gè)要素，在此也(yě)不詳細討(tǎo)論。本文(wén)討(tǎo)論重點是和(hé)操作員響應有(yǒu)密切關聯的(de)HMI和(hé)相(xiàng)關報警軟件(jiàn)如(rú)何爲操作員提供有(yǒu)效的(de)幫助，以完成以下三大(dà)任務環節：

1、偵察（傳感設備+HMI+視聽刺激+人(rén)工(gōng)觀察）：報警信息如(rú)何有(yǒu)效幫助操作員透過現象（視聽刺激），洞察本質（事故因果劇情）？

2、診斷（HMI+人(rén)腦(nǎo)思考）：報警信息如(rú)何提供明(míng)确充足的(de)決策分(fēn)析依據（例如(rú)危險劇情、優先級和(hé)響應時間）？

3、響應（人(rén)工(gōng)+執行(xíng)設備）：響應規程聯動如(rú)何幫助操作員執行(xíng)決策并密切觀察幹預效果反饋？

二、自控系統内置報警功能(néng)的(de)典型症狀：泛濫低效

DCS等自控系統内置報警功能(néng)存在以下幾種妨礙操作員響應性能(néng)的(de)典型症狀：

模拟儀表時代，每名操作工(gōng)每個(gè)班次平均收到(dào)100條報警，而DCS普及後的(de)數字化時代，報警設置變得異常容易方便，導緻報警數量急劇增加！每名操作工(gōng)每個(gè)班次平均收到(dào)4000條以上(shàng)的(de)報警，遠遠超過操作員能(néng)夠從容應對的(de)設計(jì)負荷限制(zhì)。這帶來了新的(de)難題和(hé)挑戰，面對頻繁、甚至泛濫)且無類别和(hé)優先級劃分(fēn)的(de)報警事件(jiàn), 操作員沒有(yǒu)能(néng)力對隐藏其中的(de)真正險情臨時做出正确的(de)診斷評估和(hé)及時的(de)響應決策，大(dà)量無關緊要的(de)滋擾報警（如(rú)同“牧童的(de)謊報”）令日趨麻痹的(de)操作員（如(rú)同“村民(mín)”）完全漠視報警，甚至違規全面抑制(zhì)（屏蔽）報警功能(néng)。而當險情真正降臨時（“大(dà)灰狼真來了”），操作員面對報警洪災而不知所措（如(rú)1994年英國Milford港Texaco煉油廠(chǎng)爆炸事故），甚至因違規關閉報警系統以緻于操作員對近在咫尺的(de)險情毫無察覺而束手無策（如(rú)2018年1月(yuè)22日美(měi)國Pryor Trust井噴事故），最終釀成慘重事故。

三、ISA18.2/IEC62682報警生命周期管理(lǐ)體系：标本兼治之道

如(rú)何築牢報警響應這第一道事故防線呢？答案是通過有(yǒu)效的(de)報警管理(lǐ)提升操作員的(de)響應性能(néng)。那麽如(rú)何管理(lǐ)才稱得上(shàng)有(yǒu)效呢？有(yǒu)效解決方案就是建立實施基于ISA18.2/IEC62682标準的(de)涵蓋報警系統的(de)全生命周期各階段（識别與合理(lǐ)化、設計(jì)、采購(gòu)和(hé)實施、運行(xíng)維護、性能(néng)監測評估、變更管理(lǐ)、體系審計(jì)和(hé)改進）的(de)基于PDCA内外雙循環的(de)報警管理(lǐ)體系，并配套應用(yòng)專門的(de)智能(néng)化先進報警響應管理(lǐ)系統軟件(jiàn)，從而爲操作員創造一個(gè)能(néng)夠及時正确偵察感知、診斷和(hé)響應報警的(de)良好環境。這是解決本文(wén)上(shàng)一章(zhāng)所列舉的(de)自控系統内置報警功能(néng)各種典型症狀的(de)标本兼治之道。

本文(wén)第二章(zhāng)列舉了DCS等自控系統内置報警功能(néng)的(de)各種典型症狀，其共同根源可(kě)以歸結爲缺乏上(shàng)圖所示的(de)報警管理(lǐ)體系，具體主要表現在以下方面：

首先，沒有(yǒu)制(zhì)定報警導則和(hé)開(kāi)展各項活動所需的(de)詳細規程，報警未經合理(lǐ)化分(fēn)析而随意設置，導緻報警數量太多且無類别和(hé)優先級劃分(fēn)，報警點的(de)設定僅憑經驗直覺而缺乏基于PST（工(gōng)藝過程安全時間）和(hé)可(kě)容忍響應時間的(de)計(jì)算依據，HMI報警顯示界面上(shàng)無完整的(de)危險劇情和(hé)明(míng)确具體的(de)響應規程。

其次，自控系統内置軟件(jiàn)無報警管理(lǐ)功能(néng)，對其KPI（關鍵性能(néng)指标）無法進行(xíng)持續的(de)監測評估和(hé)統計(jì)分(fēn)析，從而無法對報警合理(lǐ)化的(de)結果和(hé)後續的(de)設計(jì)做針對性的(de)優化調整（變更），也(yě)未開(kāi)展體系審計(jì)以形成良性的(de)PDCA循環。另外，除一線操作人(rén)員外，管理(lǐ)層對報警及其處置情況無法及時了解，不利于生産調度和(hé)決策指揮。

盡管操作員的(de)可(kě)靠性還涉及操作規程、培訓及演練、操作管理(lǐ)和(hé)紀律等PSM（工(gōng)藝過程安全管理(lǐ)）要素（非本文(wén)討(tǎo)論範疇），但(dàn)如(rú)本文(wén)第二章(zhāng)所述，報警系統自身的(de)性能(néng)直接影響操作員的(de)偵察和(hé)診斷決策的(de)可(kě)靠性。美(měi)國CCPS在一篇專著指出：KPI（性能(néng)指标）不受監控的(de)報警系統在本質上(shàng)屬于薄弱低效的(de)系統，有(yǒu)時甚至幾乎等同于完全損壞（無效）。對報警系統缺乏有(yǒu)效管理(lǐ)和(hé)監控會(huì)導緻報警泛濫低效常态化，進一步迫使操作員随意抑制(zhì)報警，最終使得報警響應這第一道事故防線幾乎形同虛設！

特别需要注意，對報警系統KPI的(de)實時監測和(hé)周期性精準統計(jì)分(fēn)析是确保報警管理(lǐ)體系PDCA循環的(de)關鍵保障，而通過人(rén)工(gōng)方式不僅效率低下，而且僅能(néng)統計(jì)一到(dào)兩項簡單指标（如(rú)前10位頻繁報警），準确度、計(jì)劃性和(hé)及時性也(yě)不夠高(gāo)。因此，需要依托專業(yè)的(de)智能(néng)化先進報警響應管理(lǐ)系統軟件(jiàn)（比如(rú)思創公司開(kāi)發的(de)SARMS軟件(jiàn)）自動監測統計(jì)分(fēn)析下表所示的(de)多項報警系統KPI（關鍵性能(néng)指标）基準（至少(shǎo)統計(jì)30天）:

要改善上(shàng)表中的(de)KPI，尤其是要減少(shǎo)報警數量，必須确保ISA18.2/IEC62682報警生命周期管理(lǐ)體系形成PDCA良性循環，其中有(yǒu)兩項任務極其關鍵，即持續的(de)報警KPI性能(néng)監測與報警合理(lǐ)化。

一是對每一個(gè)報警信号（尤其是報警率高(gāo)的(de)信号）開(kāi)展正規的(de)合理(lǐ)化分(fēn)析，以确定該報警是否必要，另外對報警進行(xíng)分(fēn)類，并計(jì)算報警設定值、确定報警優先級，然後進行(xíng)基本設計(jì)（設置報警死區、延遲時間等屬性與參數），必要時采用(yòng)先進（增強型）報警設計(jì)方案。

二是安裝智能(néng)化先進報警管理(lǐ)系統軟件(jiàn)（如(rú)北京思創的(de)SARMS），對每套裝置的(de)報警信号實時在線統計(jì)分(fēn)析，發現并消除滋擾報警、陳舊報警、頻繁報警、報警洪災等，對報警系統持續進行(xíng)優化（返回合理(lǐ)化和(hé)設計(jì)階段），降低報警率。需要注意，報警合理(lǐ)化并非一次性工(gōng)作，而是基于持續的(de)報警KPI性能(néng)監測和(hé)周期性（7~30天）統計(jì)分(fēn)析反饋結果而相(xiàng)應重複開(kāi)展的(de)活動。

四、SARMS智能(néng)化先進報警管理(lǐ)系統軟件(jiàn)：報警管理(lǐ)體系有(yǒu)效實施的(de)必備工(gōng)具

綜上(shàng)所述，ISA18.2/IEC62682報警生命周期管理(lǐ)體系是針對自控系統内置報警功能(néng)各種典型症狀的(de)唯一的(de)标本兼治之道，爲操作員創造能(néng)及時正确偵察感知、診斷和(hé)響應報警的(de)良好環境以提升操作員響應性能(néng)奠定了基礎，是築牢報警響應這第一道事故防線的(de)根本前提。那麽企業(yè)應如(rú)何踐行(xíng)ISA18.2标準呢？首先是對相(xiàng)關人(rén)員開(kāi)展必要的(de)培訓，然後制(zhì)定APD、報警系統KPI基準、ASRS以及各階段活動的(de)管理(lǐ)和(hé)技術(shù)規程，最後根據規程開(kāi)展各階段活動。

對于新企業(yè)或新建項目可(kě)按照(zhào)ISA18.2報警生命周期流程圖中的(de)順序從APD開(kāi)始進入PDCA循環；對于已有(yǒu)APD的(de)企業(yè)的(de)新建項目，可(kě)以從報警識别與合理(lǐ)化階段進入DCA-PDCA循環，或者先對APD做審計(jì)更新後，再做報警識别與合理(lǐ)化（CA-PDCA循環）。

對于現役報警系統，則宜采用(yòng)CA-PD(ca-pdca)CA方式啓動技術(shù)改造項目，即不從P階段開(kāi)始，而首先開(kāi)展C（檢查）和(hé)A（改進）階段的(de)活動，通過對企業(yè)報警管理(lǐ)現狀和(hé)現役報警系統的(de)實際性能(néng)表現做初次摸底調查與分(fēn)析評估，從而爲設定适當的(de)改進目标提供依據，爲後續的(de)PDCA良性循環提供一個(gè)啓動基準。

具體的(de)做法是，首先依據ISA18.2/IEC62682标準對報警管理(lǐ)現狀的(de)進行(xíng)初次宏觀審計(jì)（基于粗略的(de)檢查表），同時依托專業(yè)的(de)智能(néng)化先進報警響應管理(lǐ)系統軟件(jiàn)對現役報警系統的(de)KPI（關鍵性能(néng)指标）開(kāi)展監測與分(fēn)析評估（至少(shǎo)統計(jì)30天的(de)數據），再根據審計(jì)和(hé)監測評估結果以及企業(yè)願望和(hé)資源情況來确立報警系統的(de)KPI初始基準。完成了上(shàng)述初始CA階段活動後，就可(kě)以正式進入首輪PDCA循環，完成後再重複下一輪PDCA循環，周而複始并持續改善提高(gāo)(建議周期不超過1年)。具體工(gōng)作内容參見本文(wén)第二章(zhāng)。

無論是新建項目還是現役報警系統，都(dōu)必須依托專業(yè)的(de)智能(néng)化先進報警響應管理(lǐ)系統軟件(jiàn)，才能(néng)确保将ISA18.2/IEC62682報警生命周期管理(lǐ)體系中的(de)各項活動納入高(gāo)質量的(de)PDCA循環，從而持續改善報警系統的(de)各項KPI指标，築牢報警響應這第一道事故防線。本章(zhāng)對由博睿茲信息系統（北京）有限公司（www.strongpsm.com）開(kāi)發的(de)SARMS智能(néng)化先進報警響應管理(lǐ)系統軟件(jiàn)的(de)主要功能(néng)和(hé)應用(yòng)效果做一下簡單介紹。

需要強調一下，SARMS智能(néng)化先進報警響應管理(lǐ)系統軟件(jiàn)的(de)功能(néng)用(yòng)途和(hé)自控系統操作站HMI軟件(jiàn)的(de)報警功能(néng)用(yòng)途是有(yǒu)顯著區别的(de)，如(rú)下圖所示：

SARMS軟件(jiàn)不僅具備對各種基于HMI軟件(jiàn)的(de)報警系統進行(xíng)監控、管理(lǐ)和(hé)優化的(de)功能(néng)，同時也(yě)具備HMI軟件(jiàn)的(de)報警信息監控功能(néng)，隻是信息終端由控制(zhì)室的(de)操作站換成了生産管理(lǐ)局域網上(shàng)的(de)PC機和(hé)經過授權的(de)手機端，數據大(dà)約有(yǒu)秒級的(de)延時（接近實時）。SARMS軟件(jiàn)的(de)組成結構如(rú)下圖所示：

SARMS軟件(jiàn)的(de)主要功能(néng)如(rú)下：

企業(yè)可(kě)采用(yòng)SARMS智能(néng)化先進報警響應管理(lǐ)系統軟件(jiàn)實現對全廠(chǎng)所有(yǒu)數字自動化控制(zhì)系統（DCS/PLC/F&G等）的(de)報警信息彙總和(hé)分(fēn)布式監控，補充和(hé)擴展報警響應規程推送功能(néng)。同時對現役各種報警系統性能(néng)指标進行(xíng)監測分(fēn)析以持續改善，典型的(de)項目工(gōng)作流程如(rú)下圖所示：

在上(shàng)圖所示的(de)活動中，持續的(de)報警KPI性能(néng)監測和(hé)報警合理(lǐ)化是ISA18.2/IEC62682報警生命周期管理(lǐ)體系PDCA循環中兩項最關鍵的(de)任務。如(rú)本文(wén)第二和(hé)第三章(zhāng)所述，必須依托專業(yè)軟件(jiàn)才能(néng)确保KPI監測的(de)質量和(hé)實時性，報警合理(lǐ)化可(kě)以采用(yòng)電子表格工(gōng)具而以人(rén)工(gōng)方式開(kāi)展分(fēn)析（基于PH&RA），但(dàn)用(yòng)軟件(jiàn)輔助分(fēn)析有(yǒu)益于提高(gāo)效率和(hé)質量。博睿茲信息系統（北京）有限公司研發的(de)SARMS智能(néng)化先進報警和(hé)應急響應管理(lǐ)系統軟件(jiàn)不僅具備上(shàng)述兩項功能(néng)，另外還内置報警信息和(hé)響應規程全方位24小(xiǎo)時推送（聯網PC端和(hé)手機端）功能(néng)，同時具備事故前後應急響應調度指揮功能(néng)。北京思創提供和(hé)SARMS軟件(jiàn)配套的(de)工(gōng)程服務，包括實時數據或報警信息采集，基于MADB（報警主數據庫）的(de)報警組态（配置），另外還爲企業(yè)提供SARMS管理(lǐ)系統信息化平台搭建運行(xíng)所必需的(de)下列相(xiàng)關咨詢服務：

1、指導業(yè)主制(zhì)定體系化的(de)報警導則以及開(kāi)展報警合理(lǐ)化所需的(de)标準工(gōng)作規程；

2、主持或指導報警合理(lǐ)化分(fēn)析；

3、幫助業(yè)主培養報警合理(lǐ)化分(fēn)析的(de)專業(yè)人(rén)才；

4、指導業(yè)主開(kāi)展現場(chǎng)應急處置方案的(de)可(kě)執行(xíng)性分(fēn)析。

當SARMS智能(néng)化先進報警響應管理(lǐ)系統軟件(jiàn)信息化平台搭建調試完成并上(shàng)線投運後，企業(yè)還需要制(zhì)定配套的(de)相(xiàng)關服務和(hé)崗位責任制(zhì)度，制(zhì)定工(gōng)藝參數報警考核細則，加大(dà)檢查和(hé)考核力度，以考核促工(gōng)藝報警管理(lǐ)水(shuǐ)平的(de)提升，以确保基于ISA18.2/IEC62682标準的(de)綜合管理(lǐ)解決方案真正落地(dì)運行(xíng)。

實踐證明(míng)，使用(yòng)SARMS智能(néng)化先進報警響應管理(lǐ)系統綜合解決方案後能(néng)顯著提高(gāo)報警的(de)性能(néng)指标，并有(yǒu)助于提升報警管理(lǐ)的(de)有(yǒu)效性和(hé)操作員的(de)響應性能(néng)（正确性和(hé)速度），典型的(de)使用(yòng)效果如(rú)下圖所示：

某上(shàng)市大(dà)型氯堿化工(gōng)集團，原來各生産裝置的(de)報警率都(dōu)很高(gāo)，因其主要産品PVC的(de)生産屬于典型的(de)間歇式工(gōng)藝（約8 小(xiǎo)時一個(gè)批次），在批次之間的(de)開(kāi)停工(gōng)階段更會(huì)産生報警洪災。2021年開(kāi)始逐步實施SARMS智能(néng)化先進報警響應管理(lǐ)系統結合報警合理(lǐ)化的(de)綜合解決方案後，實現了報警數量大(dà)幅降低,尤其是采用(yòng)基于狀态的(de)抑制(zhì)後消除了開(kāi)停工(gōng)階段的(de)報警洪災，其中，聚合二期DCS報警數量比優化前減少(shǎo)了96.80%。其2021年前半年各生産裝置的(de)報警KPI均逐步改善提升，參見下表：

總結

漠視“安全報警”的(de)風險代價超乎普通人(rén)的(de)直覺和(hé)想象，國内外屢屢發生的(de)工(gōng)藝（過程）安全事故慘痛教訓爲人(rén)們一遍遍地(dì)敲響警鍾。牧童絕望凄厲的(de)哭喊“大(dà)灰狼真來了”在耳邊一次次地(dì)回響，試圖喚醒那些可(kě)能(néng)仍在麻痹中祈禱賭運氣的(de)危化品企業(yè)。

“如(rú)何築牢報警響應這第一道事故防線”是擺在現實面前的(de)嚴峻考題，必須通過體系化的(de)科學方法才能(néng)從根本上(shàng)予以解決。

概括而言，體系化的(de)科學解決方案就是基于ISA18.2/IEC62682标準，建立實施涵蓋報警系統生命周期各階段（識别與合理(lǐ)化、設計(jì)、采購(gòu)和(hé)實施、運行(xíng)維護、性能(néng)監測評估、變更管理(lǐ)、體系審計(jì)和(hé)改進）有(yǒu)效的(de)報警管理(lǐ)體系，并配套應用(yòng)專業(yè)的(de)智能(néng)化先進報警響應管理(lǐ)系統信息化平台軟件(jiàn)（如(rú)北京思創的(de)SARMS），從而爲操作員創造一個(gè)能(néng)夠及時正确地(dì)感知偵察、診斷并響應報警的(de)良好條件(jiàn)和(hé)環境，同時加強對操作員的(de)報警響應日常培訓和(hé)定期演練，以最大(dà)程度降低人(rén)因失誤概率，确保“報警+人(rén)工(gōng)響應”這第一道事故防線的(de)安全可(kě)靠性，并和(hé)後續其它保護層的(de)安全措施協作，共同将工(gōng)藝（過程）安全事故風險降低，并維持在法律和(hé)企業(yè)的(de)可(kě)容忍風險目标以下。此外，守牢報警響應這第一道事故防線，不僅确保了安全，還能(néng)顯著減少(shǎo)被迫緊急停車(chē)所導緻的(de)直接和(hé)間接生産損失。另外，報警性能(néng)的(de)改善提升有(yǒu)助于提高(gāo)工(gōng)藝狀況平穩率、勞動生産率和(hé)産品質量，還可(kě)能(néng)有(yǒu)助于降低原料和(hé)能(néng)源消耗。