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(dāng)操作人員們要在短短18個(gè)小時(shí)之內(nèi)應(yīng)對(duì)多達(dá)5000個(gè)的警報(bào)時(shí)，是該著手解決這個(gè)大難題的時(shí)候了。
　　
　　過(guò)程警報(bào)系統(tǒng)對(duì)于發(fā)電廠的安全運(yùn)轉(zhuǎn)以及保證盈利來(lái)說(shuō)起著至關(guān)重要的作用，而過(guò)多的、過(guò)于頻繁的警報(bào)會(huì)起到相反的效果。為了減少這些似乎發(fā)生的越來(lái)越頻繁的警報(bào)災(zāi)難，亞利桑那州的鹽河工程（Salt River Project ,SRP）在其兩個(gè)發(fā)電站Navajo與Santan中采取了一種十分有效的警報(bào)管理解決方案。
　　
　　Navajo發(fā)電站位于亞利桑那州Page附近的Navajo印第安人聚居區(qū)內(nèi)，有三個(gè)800MW的燃煤機(jī)組。位于Gilbert的Santan發(fā)電站則有九個(gè)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，總?cè)萘靠梢赃_(dá)到大約1100MW。
　　SRP從1990年就開(kāi)始將老舊的、模擬的工廠控制系統(tǒng)整合成為單一的、現(xiàn)代化的數(shù)字控制系統(tǒng)，采用的是英維思過(guò)程系統(tǒng)（Invensys Process Systems）的Foxboro I/A 系列DCS（分布式控制系統(tǒng)）。在2006年，I/A被應(yīng)用于新建立的Santan機(jī)組中。I/A系列的系統(tǒng)現(xiàn)在可以包含超過(guò)40,000個(gè)I/O點(diǎn)。從模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字控制系統(tǒng)的益處幾乎從一開(kāi)始就顯露無(wú)疑而且引人注目。
　　
　　“調(diào)配員們不會(huì)相信他們所看到的，機(jī)組以平均200MW每分鐘的速率完成400MW的快速減負(fù)荷。鍋爐和渦輪參數(shù)不僅成比例，而且是相匹配。任何有哪怕一點(diǎn)點(diǎn)操作直流機(jī)組的人都知道這個(gè)成績(jī)是非常顯著的，”一位SRP調(diào)配員在評(píng)論Navajo發(fā)電廠運(yùn)行后的進(jìn)展情況時(shí)說(shuō)道。如此*的控制系統(tǒng)所帶來(lái)的益處之一是使其具備了在條件變化時(shí)產(chǎn)生警報(bào)通知操作的能力，但過(guò)不了多久那些數(shù)字和頻率就會(huì)使操作員們面臨被淹沒(méi)的危險(xiǎn)。
　　
　　“我們自始至終都在聽(tīng)到警報(bào)鈴聲——啟動(dòng)時(shí)，關(guān)閉時(shí)，以及日常運(yùn)行中。在一個(gè)18小時(shí)的時(shí)段內(nèi)，操作人員要面對(duì)的警報(bào)數(shù)量竟多達(dá)5000個(gè)，每一個(gè)都需要某種形式的干預(yù)，其中的98%都被設(shè)為了優(yōu)先級(jí)。發(fā)電廠不得不指派專門(mén)的操作員來(lái)處理這些警報(bào)，”I&E監(jiān)督員和I/A管理員Ron Bewsey在評(píng)論缺乏警報(bào)管理對(duì)發(fā)電廠效率造成的危害程度時(shí)說(shuō)道。
　　
　　SRP采用了Invensys公司提供的警報(bào)管理系統(tǒng)軟件。SRP已經(jīng)在Santan發(fā)電廠的所有九個(gè)機(jī)組上應(yīng)用了這套軟件，并準(zhǔn)備好再在Navajo發(fā)電廠的一個(gè)機(jī)組上運(yùn)行，同時(shí)他們已經(jīng)有一套經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的執(zhí)行策略來(lái)在兩個(gè)工廠內(nèi)部應(yīng)用解決方案。“現(xiàn)在我們有了對(duì)操作人員來(lái)說(shuō)有意義的并且行之有效的警報(bào)管理系統(tǒng)，以使他們可以做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。這提升了效率以及可靠性。操作員們現(xiàn)在將警報(bào)系統(tǒng)視為一種值得他們感謝的工具，而不是一個(gè)必要的煩惱，”Bewsey說(shuō)。
　　
　　

如何添加軟件

　　從Santan電站的兩個(gè)機(jī)組開(kāi)始，SRP指派一位儀器使用與控制系統(tǒng)專家和一位經(jīng)驗(yàn)豐富的控制室操作員在三個(gè)階段內(nèi)與來(lái)自Invensys的兩位工程師全天候的一同進(jìn)行警報(bào)系統(tǒng)的實(shí)施工作。在個(gè)階段里，這個(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)警報(bào)系統(tǒng)的性能表現(xiàn)進(jìn)行了深入的研究，并做出一份報(bào)告，報(bào)告中根據(jù)EEMUA（工程設(shè)備和材料使用者協(xié)會(huì)）的實(shí)踐方案提出了性能目標(biāo)，同時(shí)描述了系統(tǒng)的改進(jìn)方法體系。
　　
　　第二個(gè)階段的焦點(diǎn)在于系統(tǒng)性能的改進(jìn)。本階段包括了警報(bào)系統(tǒng)原理與理念的發(fā)展，警報(bào)的合理化，警報(bào)系統(tǒng)改進(jìn)工作的實(shí)施，以及建立人機(jī)界面（HMI），使工廠的工作人員可以直觀的看到警報(bào)系統(tǒng)的性能表現(xiàn)和相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)。相關(guān)的文檔描述了每個(gè)警報(bào)的觸發(fā)原因，忽略該警報(bào)可能造成的后果，糾正措施以及相對(duì)應(yīng)的解釋。文檔詳細(xì)說(shuō)明了具體的工作流程，可以用來(lái)指導(dǎo)操作員、技師和工程師們。
　　
　　SRP的警報(bào)管理團(tuán)隊(duì)根據(jù)經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)境嚴(yán)重性以及所需的響應(yīng)時(shí)間來(lái)劃分警報(bào)系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)。、第二和第三優(yōu)先級(jí)的警報(bào)會(huì)被發(fā)送給操作人員。第四級(jí)別的警報(bào)則被發(fā)送給設(shè)備維護(hù)人員以供診斷和維修。第五優(yōu)先級(jí)的警報(bào)只會(huì)作為歷史記錄供以后查閱；但查閱的人不會(huì)是操作人員了。這些程序是與SRP的新型警報(bào)管理理念相一致的。
　　
　　在此項(xiàng)工程之前，98%的警報(bào)都被分配為優(yōu)先級(jí)，而其余優(yōu)先級(jí)所占比例的總和為2%。經(jīng)過(guò)文檔和合理化工作之后，只有11%的警報(bào)為優(yōu)先級(jí)，14%為第二優(yōu)先級(jí)，75%為第三優(yōu)先級(jí)。新的優(yōu)先級(jí)規(guī)則被寫(xiě)入I/A控制系統(tǒng)之中，該控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)將警報(bào)通過(guò)相關(guān)路徑送到適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)。在所有的九個(gè)Santan機(jī)組實(shí)現(xiàn)警報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案非常顯著的減少了警報(bào)發(fā)生的頻率。原先電廠的啟動(dòng)要使用兩個(gè)人，時(shí)間長(zhǎng)達(dá)四個(gè)小時(shí)，現(xiàn)在一名操作員在不到兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)就可以完成同樣的工作了。
　　
　　“我們現(xiàn)在可以真正的照顧到每個(gè)警報(bào)，而不是僅僅按下‘確認(rèn)’按鈕了，我們有更多的時(shí)間集中精力改進(jìn)機(jī)組性能，而不是僅僅試著讓那些噪音停下來(lái)，”控制室操作員Rees Scott說(shuō)道。消除那些惱人的警報(bào)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(lái)，使他們能夠投入到一些積極的行動(dòng)中去。警報(bào)系統(tǒng)除了能用于信號(hào)問(wèn)題之外，還能提示操作員增加工廠效率的機(jī)會(huì)，比如降低熱耗率。
　　
　　在Navajo發(fā)電站，結(jié)果可能更加引人注目。一旦一號(hào)機(jī)組工程完工，其它的兩個(gè)機(jī)組以及除塵器也將重復(fù)這個(gè)過(guò)程。第三個(gè)階段將繼續(xù)對(duì)警報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，并去除掉更多的警報(bào)。采用的警報(bào)系統(tǒng)之后，第三階段就完成了。這種警報(bào)系統(tǒng)將“集中精力減少警報(bào)災(zāi)難”，SRP警報(bào)管理團(tuán)隊(duì)表示。