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讓惱人的警報系統處于掌控之中

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產品簡介

Whileprocessalarmsarecriticaltothesafeandprofitableoperationofapowerplant,toomanyandtoofrequentalarmscanhavetheoppositeeffect

詳細介紹

While process alarms are critical to the safe and profitable operation of a power plant, too many and too frequent alarms can have the opposite effect. To reduce alarm floods that seemed to be occurring with increasing frequency, Arizona’s Salt River Project (SRP) implemented a very effective alarm management solution at two of its generating stations, Navajo and Santan.
　　
　　當操作人員們要在短短18個小時之內應對多達5000個的警報時，是該著手解決這個大難題的時候了。
　　
　　過程警報系統對于發電廠的安全運轉以及保證盈利來說起著至關重要的作用，而過多的、過于頻繁的警報會起到相反的效果。為了減少這些似乎發生的越來越頻繁的警報災難，亞利桑那州的鹽河工程（Salt River Project ,SRP）在其兩個發電站Navajo與Santan中采取了一種十分有效的警報管理解決方案。
　　
　　Navajo發電站位于亞利桑那州Page附近的Navajo印第安人聚居區內，有三個800MW的燃煤機組。位于Gilbert的Santan發電站則有九個聯合循環機組，總容量可以達到大約1100MW。
　　SRP從1990年就開始將老舊的、模擬的工廠控制系統整合成為單一的、現代化的數字控制系統，采用的是英維思過程系統（Invensys Process Systems）的Foxboro I/A 系列DCS（分布式控制系統）。在2006年，I/A被應用于新建立的Santan機組中。I/A系列的系統現在可以包含超過40,000個I/O點。從模擬轉換為數字控制系統的益處幾乎從一開始就顯露無疑而且引人注目。
　　
　　“調配員們不會相信他們所看到的，機組以平均200MW每分鐘的速率完成400MW的快速減負荷。鍋爐和渦輪參數不僅成比例，而且是相匹配。任何有哪怕一點點操作直流機組的人都知道這個成績是非常顯著的，"一位SRP調配員在評論Navajo發電廠運行后的進展情況時說道。如此強大的控制系統所帶來的益處之一是使其具備了在條件變化時產生警報通知操作的能力，但過不了多久那些數字和頻率就會使操作員們面臨被淹沒的危險。
　　
　　“我們自始至終都在聽到警報鈴聲——啟動時，關閉時，以及日常運行中。在一個18小時的時段內，操作人員要面對的警報數量竟多達5000個，每一個都需要某種形式的干預，其中的98%都被設為了優先級。發電廠不得不指派專門的操作員來處理這些警報，"I&E監督員和I/A管理員Ron Bewsey在評論缺乏警報管理對發電廠效率造成的危害程度時說道。
　　
　　SRP采用了Invensys公司提供的警報管理系統軟件。SRP已經在Santan發電廠的所有九個機組上應用了這套軟件，并準備好再在Navajo發電廠的一個機組上運行，同時他們已經有一套經過檢驗的執行策略來在兩個工廠內部應用解決方案。“現在我們有了對操作人員來說有意義的并且行之有效的警報管理系統，以使他們可以做出適當的反應。這提升了效率以及可靠性。操作員們現在將警報系統視為一種值得他們感謝的工具，而不是一個必要的煩惱，"Bewsey說。
　　
　　

如何添加軟件

　　從Santan電站的兩個機組開始，SRP指派一位儀器使用與控制系統專家和一位經驗豐富的控制室操作員在三個階段內與來自Invensys的兩位工程師全天候的一同進行警報系統的實施工作。在個階段里，這個團隊對警報系統的性能表現進行了深入的研究，并做出一份報告，報告中根據EEMUA（工程設備和材料使用者協會）的實踐方案提出了性能目標，同時描述了系統的改進方法體系。
　　
　　第二個階段的焦點在于系統性能的改進。本階段包括了警報系統原理與理念的發展，警報的合理化，警報系統改進工作的實施，以及建立人機界面（HMI），使工廠的工作人員可以直觀的看到警報系統的性能表現和相關的歷史數據。相關的文檔描述了每個警報的觸發原因，忽略該警報可能造成的后果，糾正措施以及相對應的解釋。文檔詳細說明了具體的工作流程，可以用來指導操作員、技師和工程師們。
　　
　　SRP的警報管理團隊根據經濟性、安全性、環境嚴重性以及所需的響應時間來劃分警報系統的優先級。、第二和第三優先級的警報會被發送給操作人員。第四級別的警報則被發送給設備維護人員以供診斷和維修。第五優先級的警報只會作為歷史記錄供以后查閱；但查閱的人不會是操作人員了。這些程序是與SRP的新型警報管理理念相一致的。
　　
　　在此項工程之前，98%的警報都被分配為優先級，而其余優先級所占比例的總和為2%。經過文檔和合理化工作之后，只有11%的警報為優先級，14%為第二優先級，75%為第三優先級。新的優先級規則被寫入I/A控制系統之中，該控制系統負責將警報通過相關路徑送到適當的地點。在所有的九個Santan機組實現警報系統的設計方案非常顯著的減少了警報發生的頻率。原先電廠的啟動要使用兩個人，時間長達四個小時，現在一名操作員在不到兩個小時之內就可以完成同樣的工作了。
　　
　　“我們現在可以真正的照顧到每個警報，而不是僅僅按下‘確認’按鈕了，我們有更多的時間集中精力改進機組性能，而不是僅僅試著讓那些噪音停下來，"控制室操作員Rees Scott說道。消除那些惱人的警報除了讓工廠變得“安靜得多的多"之外，還把操作人員們解放出來，使他們能夠投入到一些積極的行動中去。警報系統除了能用于信號問題之外，還能提示操作員增加工廠效率的機會，比如降低熱耗率。
　　
　　在Navajo發電站，結果可能更加引人注目。一旦一號機組工程完工，其它的兩個機組以及除塵器也將重復這個過程。第三個階段將繼續對警報系統進行優化，并去除掉更多的警報。采用的警報系統之后，第三階段就完成了。這種警報系統將“集中精力減少警報災難"，SRP警報管理團隊表示。