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报警管理是利用人为因素（人机工程学）设计和维护报警系统，以最大限度地发挥其有效性的一种应用。报警管理是将人机工程学的应用，用于设计和维护报警系统www.cechina.cn，以最大程度的提高其有效性。一个常见问题是在工厂发生故障时，会发出过多的报警，通常称之为“报警泛洪”。但是www.cechina.cn，报警系统还可能存在其它问题，例如优先级低、报警点设置不当、无效报警、报警不清晰等等。不合适的报警管理是计划外停机的主要原因之一，每年会造成超过200亿美元的生产损失，并会导致重大工业事故，例如2005年美国德克萨斯城的炼油厂爆炸。
过程安全管理（PSM），是用于管理有害物质处置的系统和过程的完整性规范框架。它依赖于良好的设计原则、实施良好的自动化系统及工程、运营和维护实践。它负责预防和控制可能释放有害物质的事件发生。对于过程工业，重点放在过程安全上，以防止可能导致重大事故有害物质的排放，而意外事件通常是由危险化学品意外释放引发的。此外，结构故障或稳定性下降也可能成为重大事故的诱发因素。
风险分析的3个步骤
报警管理如何影响过程安全？除了确保更好的运营设施外，它还可以在确定给定过程中的风险（或更确切地说是剩余风险）时发挥作用。过程安全管理风险分析可以分为3个步骤：
步骤1：首先，您必须系统地评估给定过程装置运营中的危害（固有风险）。这通常由执行过程危险分析的团队完成，最常见的方法是危险和可操作性（HAZOP）研究。识别危险并进行单独评估，以确定发生危险的可能性以及危险的严重程度（如果识别为危险的话）。在大多数公司中，总风险被定义为概率乘以严重程度。
步骤2：对于每个识别出的危害，团队必须评估减轻这些危害的任何防护措施（例如，报警系统），以确定在考虑防护措施后仍有多少剩余风险。这些防护措施称为独立保护层。独立性很重要，因为如果一项保障措施失败，独立性可以确保其不会影响到任何其它保障措施降低风险的能力。有几种方法用于评估安全措施，最常见的是保护层分析。
步骤3：在确定独立保护层后，团队将比较剩余风险与公司定义的可承受风险水平，以确定是否需要采取其它措施。如果剩余风险大于可承受的风险，则需要重新设计过程或安装其它防护措施。常见的安全措施是安装安全仪表系统（SIS），以将剩余风险降低到可接受的水平。剩余风险和可容忍风险之间的差距，大小决定了安全完整性等级（SIL），该等级可以衡量SIS系统需要达到的“安全”程度（见图1）。
图1：残留风险超过此图所示的可承受风险级别。剩余风险和可接受风险之间的的差距，将决定安全完整性等级（SIL）。图片来源：Maverick Technologies
在图1所示的情况下，即使在考虑了独立保护层，例如基本过程控制系统（BPCS）和机械保护（例如安全阀或破裂盘）之后，剩余风险水平仍超过了可承受的风险水平。为了填补保护方面的空白，可以实施SIS系统，以将残留风险降低到可接受的水平。
请注意，基本过程控制系统独立保护层可触发运行人员对危险事件的响应，或某种类型的自动控制，从而防止过程达到危险状态，因此作为安全报警，一般是可信的。但是www.cechina.cn，您只能依靠基本过程控制系统为一个独立保护层提供保障，因为报警和自动控制功能并不是真正独立的。某些基本过程控制系统故障可能会导致这两个功能同时丧失。
获得独立性
如前所述，出于独立性的原因，只能将基本过程控制系统视为一项可信的独立保护层。但是www.cechina.cn，如果自动控制已经是可信的保护层，并且还想将安全独立保护层报警视为可信的保护层CONTROL ENGINEERING China版权所有，该怎么办？有没有一种方法可以实现将报警的实施与基本过程控制系统分开？答案是肯定的。下面是两种常见方法：
1.您可以将现场仪表直接连接到灯箱指示器。在过去的面板控制系统中，这是用于报警的传统方法，如今仍在使用。由于信号和通知与基本过程控制系统保持分开，因此除了基本过程控制系统中的自动控制之外，您还可以从报警中获得可信的独立保护层来执行运行人员的操作。
2.为避免使用灯箱指示器所具有的局限性，可以将现场仪表连接到独立于基本过程控制系统人机界面（HMI）的监控系统。SIS系统或专用的可编程逻辑控制器（PLC）可以为独立的HMI供电。请注意，此独立系统的整体可用性需要具有0.1或更小的按需故障概率（PFD）。
关键是使独立保护层安全报警功能与基本过程控制系统完全分开控制工程网版权所有，以使任何故障（包括网络安全攻击）不会同时危害到两个系统的功能。这种独立性包括不能与基本过程控制系统共享现场仪表。
独立保护层安全报警需求
要将报警用作安全独立保护层，需要满足下面4个要求：
1.专用。报警必须设计为可用于特定始发事件，该事件会导致您要预防的危险。
2.可审计的。您需要以适当的频率测试报警，包括相关的仪表，以验证报警是否可以正常工作。
3.独立。报警必须独立于其它独立保护层，并且引发危险的事件不能导致报警功能的丧失。
4.可靠。报警触发以及运行人员做出正确响应的可能性，是否满足要求，在设计独立保护层时都需要加以考虑。完整报警功能（传感器+逻辑控制器+HMI+运行人员响应）的按需故障概率必须小于或等于0.1。在化学过程安全中心（CCPS）相关的各种书籍中，例如“化学过程的安全自动化和保护分析层指南”，都对此主题进行了详细介绍。
过程危险分析的团队职责
在执行过程危险分析时，团队成员必须正确评估和记录已指定用于独立保护层的每个报警，这一点至关重要。这包括以下职责：
●报警是否满足上述独立保护层安全报警定义的4个要求？
●运行人员是否有足够的时间来识别报警，并在危险发生之前采取必要的措施？
●报警设定值应该是多少？
●测试频率是多少？
●为缓解危害，运行人员需要采取那些适当行动？
所有这些信息都需要根据安全独立保护层报警的指定类别，输入到报警管理系统中，以确保它们不会被修改，除非进行了新的过程危险分析分析。无论使用哪种报警管理系统，都需要明确指定独立保护层报警，因为它们需要特殊处理。
对报警管理的影响
将报警用作过程安全危险的保障措施，增加了执行报警管理的重要性。正确的报警管理变得比以往任何时候都至关重要。
保持报警系统的稳定性能，对于确保运行人员及时、准确地响应至关重要。报警泛滥、抖动或活动报警过多，将减少安全独立保护层报警受到关注的机会。报警响应程序应清晰易懂（最好在HMI中），以便运行人员可以快速有效地响应。
审计是ANSI/ISA-18.2生命周期的需求www.cechina.cn，要求对报警系统进行全面评估，包括评估报警系统性能和用于管理报警系统的工作实践。定期检查安全独立保护层报警的触发频率，以及相关运行人员响应的时间和准确性，将有助于发现常规监控中尚不明显的差距，并确定必要的改进措施。
报警管理和过程安全管理之间存在许多相互作用。每个学科都需要采用严格的方法来正确实施，但是了解它们之间的相互作用，对于确保安全和高效的过程同样重要。（作者：Lee Swindler）
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