报警功能是SCADA系统的核心功能之一，但若配置不当其有效性就会大打折扣。优化报警系统是提升SCADA系统运行效能的关键举措。

　　在熟悉新工厂的运营情况时，一名控制工程师深入研究了报警摘要以收集见解。然而呈现的数据令人震惊：整个系统充斥着数百个活跃的报警，其中部分单日触发频次超过50次，另有一些报警持续处于激活状态逾数周。经进一步调研发现，该工厂运维团队将这种异常状态视为常态。操作人员对系统警报的泛滥现象已形成适应性认知，并未意识到其潜在风险。

　　作为第三方技术专家，该控制工程师面对如此密集的警报感到无所适从，难以快速定位系统的关键信息。这种认知差异促使工程师开始思考：如何弥合这种理解上的差距，并着手构建切实可行的解决方案。

▲图1：该图是报警优先级的分布示例，条形图显示了百分比分布，表格显示了计数分布。在这个示例中，与低优先级报警（“LOW”和“INFO”）相比，高优先级报警（“HIGH”和“MEDIUM”）的分布通常较多。

　　低效报警系统的危害

　　在工业自动化系统中，监控与数据采集系统（SCADA）的报警功能承担着关键使命：通过声光信号向操作人员提示需立即关注的过程偏差、异常工况及设备故障。然而，当系统出现高频次无效报警时，这一核心功能将产生严重劣化——操作人员可能产生习惯性忽视、敏感度降低及安全麻痹心理，导致真正危及生产安全的关键报警被系统性忽略。

　　经典寓言"狼来了"生动诠释了低效报警系统的危害性：牧童反复误报险情致使村民产生警报疲劳，最终酿成真实危机时已无人响应。在SCADA系统运行实践中，类似场景屡见不鲜。操作人员对长期存在的无效报警逐渐形成的认知钝化，不仅显著削弱系统的紧急告警效能，更可能引发严重的安全事故与生产损失。这种系统性风险暴露了当前工业报警管理领域亟待解决的关键问题。

　　根据上述情况，并考虑到所述情况在 SCADA 系统中十分常见，建议从整体上处理报警系统的健康状况。通过对报警系统的状态进行客观评估并解决令人担忧的问题，可以避免危机的发生。这种积极主动的态度能让用户在潜在问题升级之前就发现它们，从而实现及时干预和有效实施。

▲图2：图中所示为系统中发生报警泛滥的示例，其中气泡的大小是洪水中的报警数量，气泡的高度表示报警泛滥发生的时间。注意高频报警发生的频率、数量以及持续时间超过1小时的百分比。

　　通过系统性的评估和针对性优化举措，企业可以降低风险，以确保关键工业过程的持续安全、效率和可靠性。借助定义明确的流程，可实现对报警系统健康状态的客观评估。

　　企业可以通过下面四个步骤来识别、解决和维护报警系统的运行状况：

　　分析：使用标准来衡量报警系统的运行状况。这是评估的基准，从而可以消除主观性。

　　核查：与跨学科团队（如程序员、运行人员、工程师等）一起审查分析结果。在此阶段：

　　· 确定操作的优先级：专注于解决可控的报警子集，而不是试图同时解决所有问题。

　　· 制定解决方案：报警系统问题没有单一的解决方案。这可能需要多种方法的结合。

　　行动：根据报警分析和审查步骤的结果，实施具体解决方案。

　　重复：运行分析、审查、行动并不断重复该过程，以持续改进并维护报警系统的健康状况。

　　■ 健康报警系统的价值，包括降低系统运行负载、提高对紧急报警的响应能力以及提高整体系统性能。

　　■ 每个报警系统都具有独特性，规模、复杂性、人员和凝聚力各不相同，这会影响每个步骤的难易程度或复杂性。

　　■ 如果报警系统处于临界状态，实现和维护系统健康可能需要控制系统团队的定期关注和参与。重要的是要意识到，系统健康状况的恶化并非一朝一夕，将其恢复到可接受的水平也需要时间和努力。

　　评估报警系统健康状态的有效方法是参照标准进行量化分析。这有助于消除主观判断并缓解 "疲劳" 现象（即操作人员对持续报警的无意识忽视）。国际电工委员会（IEC）2022 年发布的 IEC 62682 标准为此类评估提供了重要依据。

　　这一标准为工业报警系统的设计、实施、操作和管理提供了建议。它描述了报警管理的原则，涵盖了设计、优先级和文档等方面，旨在提高工业环境中的安全性、效率和态势感知能力。遵循 IEC 62682 标准可帮助建立报警系统最佳实践，具体涵盖以下指标：

　　■ 优先级分布；

　　■ 单位时间内的最大报警数量；

　　■ “报警泛滥”状态下可接受的持续时间；

　　■ “颤动报警”和“瞬时报警”数量；

　　■ 高频报警允许占比。

　　在概述了报警分析过程后，下一步是审查结果，这应该由一个跨领域团队负责。该团队应包括可编程逻辑控制器（PLC）程序员、人机界面（HMI）开发人员、工程师、操作人员等具备不同专业视角的人员。与个人审查相比，跨学科团队的专业知识交叉能带来更全面的分析结论。

　　如上所述，分析结果被分解为多个可量化指标。团队需根据实际需求确定改进优先级。建议采用分阶段会议机制，避免一次性处理全部问题。请记住，没有一个解决方案可以解决每个报警问题。需要利用不同的方法和解决方案来创建一个健康的报警系统。

▲图3：通过百分比显示系统中前10个高频报警（也称为“不良行为者”）的示例。请注意，在此示例中，前10个最严重的报警占到了系统报警的50%。

　　下一个关键步骤是将收集到的见解转化为可操作的策略，并确保已确定的问题得到有效解决。此阶段所采取的行动会依情况而有所不同，但下面提供了一些示例以提供指导和灵感。这些问题概述了常见缺陷以及可以采取的解决措施：

　　问题：报警严重程度的分布与IEC建议相反。本文中的案例分析显示，最频繁报警到最不频繁报警的发生频率分别为：高、中、低。然而理想的分布应该是最轻微的报警出现的次数最多，最严重的报警出现的次数最少。

　　解决方案：审查报警优先级，并建立新的报警优先级分类标准。这种新的分类可以侧重于一个简单的指标，例如，需要在几分钟内做出回应。该标准是在审查中根据需要制定的。报警审查过程包括以下内容：报警优先级培训和讨论以及各主管和运行人员对重新优先级排序的意见。

　　问题：前10名最严重的报警占总报警数量的75%以上。而根据IEC标准（2022年），此类高频警报的合理占比应为1%-5%。

　　解决方案：通过识别并分析这些高频警报的根本原因，制定针对性优化方案，包括调整报警设定点、设置死区范围和增加“信息”类别。

　　问题：系统存在多个长期活跃的陈旧警报，部分警报持续处于激活状态达数周甚至数月。

　　解决方案：经排查发现，此类警报多源自因施工、维护或故障长期停机的设备。为此增设“停用状态”，主动屏蔽非运行设备的无效报警。

　　问题：随着时间的推移，以及新工艺的增加、季节的变化和对设备的不同要求，报警也会发生显著变化，从而导致先前建立的报警分类发生变化。

　　解决方案：建立一个周期性报警系统健康评估机制，将优化任务拆解为可执行的分阶段目标。旨在制定可操作的计划来解决令人担忧的问题，重点是可管理、小范围。一个意想不到的好处是，在维护过程中，可以发现并删除许多过时的报警。一些报警随着过程和设备的变化而丢失。重新分析过程为审查和识别这些过时的报警点提供了一种方法。

　　报警系统的健康状况对于SCADA系统所控制工业过程的高效和安全运行至关重要。采用整体方法来评估、审查报警系统问题并采取相应措施，有助于企业降低风险，确保关键流程的持续可靠性。

　　利用 IEC 62682 等标准为评估报警系统性能和确定需要改进的领域提供了科学框架。跨学科团队内部的协作可促进不同观点的碰撞，并带来更全面的解决方案。

　　持续监测和定期重新评估对于随着时间的推移保持报警系统的健康也十分重要。通过遵循结构化过程并积极应对报警系统挑战，企业可以提高运营效率和安全水平，并保护工人和设施免受潜在风险的干扰。

　　关键概念： 

　　■ 了解改善SCADA报警系统健康状况的潜在解决方案。

　　■ 为了维持一个健康的报警系统，建议采取全面和积极的方法，包括定期评估、多专业审查、有针对性的行动和持续的重新评估，以确保运营效率和系统安全。

　　您的SCADA报警系统面临的最大挑战是什么？