工业企业危险源管理和应急管理解决方案

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2016年09月03日

 

 1 概述
  对于存在重大危险源的工业企业,危险源管理和应急管理是非常重要的管理内容,但当前市场上缺乏这方面的解决方案。而且,当前的企业虽然很多具有报警系统,但是当建设危险源管理的时候,会遇到以下难题:
  (1)分布式系统中,往往因历史原因安装了不同厂家、不同型号的DCS、PLC、SCADA/HMI和其他设备,各自具备报警模块,无统一管理平台,信息分散,报警模型不一致,通信方式不一致,人机界面无法统一集中。整个系统在报警管理上是割裂的。
  (2)报警设置过多或者不合理,造成无效报警淹没重要报警,真正的危险很难发现。根据过去二十年里重大事故原因调查分析,报警泛滥、操作人员负荷大且对异常工况的准确把握有限等问题位列事故原因之首,例如1994年7月24日,英国米尔福德港德士古炼油厂装置爆炸起火,26人死亡,爆炸前1小时,超过275条报警产生。
  (3)由于只有初级报警,高级报警功能缺失,例如基于计算的报警、基于统计的报警、基于复杂逻辑的报警、自适应报警等。无法通过建立复杂模型对危险提前预判。
  本文介绍在力控工业智能报警管理平台FAlarm的基础上提供的一种解决方案,致力于解决以上的问题,为工业企业危险源管理提供整体解决方案。
  2 系统功能架构
  工业危险源管理和应急管理的整体功能架构如下图所示:
  整个系统分为4个层级:
  (1)物理层:包括各种生产设备、监测设备和传感器等,例如各类RTU、PLC、可燃气体报警器等,除了为生产服务外,还负责对设备、环境,尤其是重大危险源的监测。
  (2)通信层:负责数据采集、报警采集、远程控制和远程调参。
  (3)数据层:负责数据存储和数据分析。
  (4)应用层:主要功能包括数据监控、报警管理、应急管理等。
  除了上面四个层级的功能,应急管理信息系统需要与各类第三方系统集成使用,以满足更广泛的需求。
  3 系统部署架构
  系统的部署架构如下图所示:
  整个系统采用分布式部署,为C/S与B/S混合架构:
  采集和通信服务器:1台
  实时数据库服务器:2台,冗余部署
  报警平台服务器:1台
  应急管理服务器:1台
  操作员客户端
  工程师客户端
  4 数据采集和监控
  数据的采集由pSpace IOServer完成,可以采集不同厂家、不同型号设备或系统数据,支持Modbus、OPC等3000多种常规驱动,对于特种设备,可快速定制采集驱动。数据采集的内容包括现场生产数据和设备数据采集、危险源数据采集、环境数据采集等。
  FAlarm平台则完成采集不同厂家、不同型号设备或系统报警信息的功能,支持OPC A&E、SOE等多种常规驱动,对于特种设备,可快速定制报警采集驱动。报警采集的内容包括:生产报警采集、设备报警采集、危险源报警采集、环境报警采集等。
  系统具备数据下置功能,在具备网络通信的条件下,可实现对现场设备进行远程紧急切断、远程紧急启动和对现场设备进行参数调整等。
  数据监控则具备以下功能:
  (1)工艺流程图:提供集成化的设计环境,对工程模板创建、数据模型与画面模型等都进行了完整的模板化设计,支持窗口模板,支持多人协作与远程部署工程,支持工程模型的导入与导出、方便快速进行工程组态,支持系统文件与工程文件的在线升级与动态维护。
  (2)曲线图表:提供多种曲线组件,典型的如实时趋势曲线、历史趋势曲线、XY曲线、直方图、饼图、温控曲线等曲线工具,访问的数据源可以来自本地或者远程的实时历史库和关系数据库,各种曲线组件采用面向对象的设计,提供多种的属性和方法,在脚本里可以灵活的控制,同时曲线组件可以方便的进行web发布。
  (3)专家报表:提供各种灵活的报表工具,报表开发工具提供类似EXCEL的电子表格功能,各种报表工具能够显示和查询产品的实时数据,历史数据,外部关系数据库数据。报表工具提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制,提供类EXCEL的绝大部分功能,包括:编辑功能、计算功能、图表功能等。
  (4)多媒体插件:各类多媒体插件与视频、音频等技术完美结合,支持包括幻灯片播放、图片显示、GIF动画文件播放、FLASH文件播放,支持WINDOWS MEDIA PLAYER所支持的全部文件格式。该插件支持容器播放,至于数据类型不支持或者兼容性不能保证的情况下,可以放在VBA的Form里通过力控界面里调用显示。
  (5)GIS组件:GIS组件支持丰富的地图显示和地图操作功能,用户可以自由浏览地图,实现多种形式的地图变换。支持Mapinfo与ArcGIS的地图文件格式,支持组件方式集成GIS-GPS的功能,利用脚本调用可充分互动。
  (6)视频组件:与视频监控系统进行良好的集成,支持SCADA画面如何与视频画面进行联动,可以与数字视频技术基于服务器端与客户端方式的开放融合。可以完成视频图像的实时播放,视频图像的存储、捕捉和回放,可以播放各种格式的视频、音频文件,可以有效的集成视频监控。
  5 报警管理
  报警管理采用力控FAlarm工业智能报警管理平台。该平台严格符合国际报警标准ISA-18.2和EEMUA-191,可以为企业提供涵盖报警系统整个生命周期的完整服务。
  ISA-18.2是流程行业报警管理系统国际标准,也可适用于离散行业,2003年开始制定,于2009年发布,涵盖报警系统整个生命周期的管理内容,在国际范围内被广泛实践。
  ISA-18.2是一套科学的报警方法论,其核心是通过对报警系统的事前设计和事后分析修正,减少无效报警,提高报警效果,定位系统问题,达到提高系统安全性的目的。
  目前,国际知名自动化厂商产品的报警功能均已经逐步符合ISA-18.2的规范,如Honeywell、Rockwell、Siemens等。
  5.1 异构系统报警统一采集
  FAlarm实现了异构系统下对报警信息的统一管理:
  该平台统一了报警模型,除了可以采集力控各种产品的报警信息外,还可采集第三方不同厂家、不同型号的DCS、PLC、SCADA/HMI等产品的报警信息,如yokogawa Centum系列DCS、Siemens S7 300/400系列PLC、GE的iFix、Wonderware的InTouch等。
  该平台采用统一的通信中间件,保证了整个系统内实时报警、历史报警、报警参数修改和报警处理信息的即时同步。
  该平台统一了报警存储、人机界面和配置管理,使整个系统的报警信息可以进行统一的显示、处理、配置和统计分析。
  该平台部署方式灵活,既可以单机部署,也可以分布式部署,支持多层级部署,以适应各种部署架构的分布式DCS系统和SCADA系统。

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