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报警设置的五个基本要素

2025-11-2117

报警合理化是对识别阶段收集的报警优化需求进行论证和评估并确定最终解决方案的过程。以“添加报警”的需求为例，对报警合理化过程简化如下：

▲报警合理化的简化过程

“必要性判断”是报警合理化的关键——确定这个报警是否有必要添加。类似的“禁用报警”需求同样需要确认。

那么问题来了，添加或禁用报警的依据是什么？如何避免“因人而异”或经验主义？这就是我们今天要讨论的话题——设置报警的基本要素。

报警是什么？

首先我们回顾一下报警的标准定义：

报警：通过声音和/或可视的手段向操作员指示需要及时响应的设备故障、过程偏差或其他异常情况(来自GB/T41261)。

Alarm: audible and/or visible means of indicating to the operator an equipment malfunction, process deviation, or abnormal condition requiring a timely response(来自ISA18.2)。

对报警定义进行如下拆解：

◆ 通过声音和/或可视的手段(向操作员)指示[audible and/or visible means of indicating]：报警一定是能够发出警示信号的，如声音、颜色或灯光(闪烁)。

◆ 向操作员[to the operator]：报警警示信号直接传递到DCS操作员，而不是向班长、工程师或经理传递信息。

◆ 需要及时响应的[requiring a timely response]：需要操作员及时采取措施解决报警所反映的问题，将生产过程恢复到正常和/或安全状态。

◆ 设备故障、过程偏差或其他异常情况[an equipment malfunction, process deviation, or abnormal condition]：反映生产过程中的设备故障、工艺波动或异常情况。

通过以上对报警定义的拆解，我们可归纳出报警的基本要素：

1/ 反映生产过程异常

这是DCS设计报警功能的初衷，提醒操作员生产过程存在异常。基本规则就是有异常就报警，无异常不报警。但是这看似简单的规则，却没能被严格遵守。现实情况是大多数工厂都在滥用报警功能，用报警来显示设备停机、阀门关闭、触发联锁或控制程序的情况不在少数。这就是生产正常期间你仍会看到DCS报警列表有大量报警存在的原因，特别是装置停车或备用设备停机期间。

造成这种局面的主要原因是企业缺乏明确的报警设计标准，DCS功能限制对此的影响较小。

2/ 需操作员及时响应

生产过程发生异常时报警给操作员，目的在于需要操作员采取措施消除异常，也就是说报警所反映的异常情况是不可接受的，可能会带来设备损坏、装置停车、产(质)量损失、人员伤害、环境破坏等不利后果。如果对生产过程没有任何影响，那就不需要操作员响应，进而就不需要设置报警。

相信大家对这样的场景并不陌生：报警声音此起彼伏的控制室里操作员按部就班地操作、巡检、交接班，现场的所有工作也在有序进行，报警带来的最大影响只有“噪音”。这样的“报警”是不需要操作员处理的，但是操作员又不得不“处理”——让报警静音。

3/ 有明显的警示信号

报警的提醒作用将操作员的注意力吸引到生产过程异常上，如果没有警示信号，报警就丧失了警示作用。这点可作为报警设计的基本要求，也就是说如果确定设置报警，就必须为这个报警配置声音、颜色或灯光(闪烁)等警示信号。

大多数DCS系统的报警声音颜色信号允许用户自定义设置，有工厂为了减少虚假报警的干扰直接取消报警的信号，将虚假报警变成“哑巴报警”来换取耳根清净，这种掩耳盗铃式的做法是不可取的。

通过以上几点基本可以判断设置报警的必要性，除此之外还需要考虑两个问题：

1. 是否已经有其他报警与该报警的作用完全重叠？

2. 该报警在不同状态下的需求是否完全一致？

这就引申出了报警的另外两个基本要素：

4/ 不会产生重复报警

如果多个报警所反映的异常情况完全一致，那么当这种异常发生时，系统就会产生多个报警，这不仅是没有必要的，反而会对操作员造成干扰。

一些过程量的测量点往往会设计多块表监控同一指标，如果在每块表上都设置报警，那么就会产生重复报警。例如电机的绕组温度，一般都会有三块表，如果设置三个报警，那么当电机绕组温度异常时三块表会同时报警，这时候只需要选择性地设置一个报警就足够了。

这种情况比较常见，也是重复报警的主要来源，应注意避免。

5/ 兼顾不同状态需求

过程量超出报警范围可能由异常情况引起，也可能是非异常情况下的"数值异常"造成的。例如当装置停车时系统会降温排料，开车运行期间所监控的温度、料位必然会降低至报警值以下。但这是停车排料所造成的必然结果，并非异常情况。低温、低料位是停车排料状态下的正常情况，而非开车运行状态的异常情况，所以在停车排料期间不满足报警是反映异常的基本要素，不需要报警。

所以应考虑利用一些高级报警手段进行优化设计，如条件报警、状态报警等。

总结

报警泛滥的一个重要原因就是控制系统设置了大量不必要的报警。确保控制系统所设置的每一个报警都满足报警的基本要素，才能从根源上解决问题。

“反映生产过程异常”和“需操作员及时响应”是设置报警的基本门槛，“不会产生重复报警”是对拟设置报警的二次筛选。“有明显的警示信号”是对报警设计的基础要求，“兼顾不同状态需求”则是对报警设计的高阶要求。