1.1 引言

报警系统是用来“生成和处理报警并将其呈现给工厂操作人员”的系统，可以实时对数以千计的生产过程变量进行监控，是现代工业中分散控制系统（DCS）、监控与数据采集系统（SCADA）等必备的核心组成部分之一。报警是报警系统在监控到一个过程变量靠近并超过一个设定值时，向操作人员发出的通知。最常见的监控方式是，将过程变量的当前值与高/低报警阈值进行比较，当过程变量的当前值大于高报警阈值或小于低报警阈值时，相应的报警变量由0变为1（见图1.1）。报警通常是通过以下方式来提供给工厂操作人员的：每个报警都独立显示在报警窗口中，并有对应的测点名和编号；当报警激活时，报警警示灯会亮起，并会有报警状态（是否确认）的指示及报警优先级的指示；工厂操作人员可以通过指定“报警停闪”“报警确认”等操作来管理这些报警；此时，报警信息出现在报警列表中，以高亮、闪烁等方式显示在生产运行人员的操作界面上，甚至触发声音警报，随后由生产运行人员对出现的报警进行确认，并采取相应的操作动作来消除报警。

图1.1 过程变量、报警变量与报警阈值之间的对应关系

报警系统对保障安全生产与高效运行发挥着至关重要的作用。当生产过程偏离高/低报警阈值所代表的正常区域时，报警可及时提醒运行人员采取相应操作动作使得生产过程回到正常区域。然而，由于报警变量设置、报警器及报警阈值设计缺乏科学性，又由于生产过程经常受到外部干扰的影响，导致出现大量不必要的干扰报警，正确报警反而被淹没，使得运行人员常因“狼来了”效应而忽视或不信任报警信息。由于判断引发报警的异常状况的难度大，运行人员常常无法及时采取适当的操作动作以消除报警，导致异常状况在大范围内传播，在短时间内引发大量报警而出现报警泛滥现象。在这种情形下，即使其中大部分报警是正确的，也会由于报警过多，超过运行人员处理报警的能力，使得报警系统无法发挥作用。上述情况不仅会严重影响生产效益，更会带来大量生产安全问题甚至灾难性事故！