Page 57 - XXIV Konferencja Automatyków Rytro 2026

podkreślono, że zapobieganie wypadkom jest jedną z dziesięciu zasad bezpieczeństwa, a
zasada ta jest osiągana poprzez wczesne wykrywanie i dokładną diagnozę uszkodzeń.

O ile diagnostyka uszkodzeń i cyberataków jest tematem badań od wielu lat, to
automatyczna detekcja i diagnostyka błędów ludzkich była dotychczas tematem zaledwie
kilku publikacji. Jest to pewien paradoks, ponieważ błędy ludzkie są najczęstszymi
przyczynami awarii.

Zakres detekcji i izolacji anomalii powinien obejmować wszystkie zdarzenia zagrażające, a
więc uszkodzenia aparatury technologicznej oraz urządzeń automatyki i pomiarów,
cyberataki a także błędy operatorów i akcje sabotażowe. Powyższe anomalie wpływają
destrukcyjnie na działanie układów sterowania i przebieg procesu. W związku z tym powstają
rozbieżności między normalną pracą systemów sterowania związaną z prawidłowym
przebiegiem kontrolowanego procesu a przebiegiem zaburzonym. Te rozbieżności,
stanowiące symptomy anomalii, mogą być wykrywane w sposób automatyczny, na
podstawie rejestracji i analizy mierzonych zmiennych procesowych i sygnałów sterujących z
wykorzystaniem modeli reprezentujących stan normalny diagnozowanego obiektu.

2. Systemy alarmowe versus systemy automatycznej detekcji i diagnostyki zagrożeń.

W systemach automatyki procesów przemysłowych (SCADA, DCS) do rozpoznawania stanów
nienormalnych i awaryjnych służy system alarmowy (SA). Stanowi on najprostsze i bardzo
niedoskonałe rozwiązanie systemu diagnostycznego Metodą detekcji stosowaną w SA jest
kontrola ograniczeń. Uszkodzenia i ataki powodują zmiany w funkcjonowaniu systemu
sterowania i procesu odbiegające od jego normalnego stanu. Wynikowe zmiany są
obserwowane przez operatora jako sekwencja alarmów informujących o przekroczeniu
limitów alarmowych przez poszczególne zmienne procesowe.
Wnioskowanie o przyczynach alarmów w SA nie jest prowadzone. To trudne zadanie
spoczywa na operatorach procesu, którzy mają do dyspozycji chronologiczny wykaz alarmów
i inne narzędzia udostępniane w systemach zarządzania alarmami. Podstawową wadą tego
rozwiązania jest występowanie w krótkim czasie bardzo dużej liczby alarmów (flood alarms)
w stanach z groźnymi uszkodzeniami lub atakami. W okresie kilku minut wystąpić może
kilkaset alarmów. Nadmiar sygnalizowanych alarmów jest wadą współczesnych systemów
sterowania procesami. Z danych EEMUA (The Engineering Equipment and Materials Users’
Association) wynika, że średnia dobowa liczba alarmów w przemyśle petrochemicznym
wynosi ok. 1500, w energetycznym 2000, natomiast według zaleceń nie powinna przekraczać
144.
Interpretacja dużej liczby alarmów powstających w krótkim okresie stanowi dla operatorów
poważny problem. Występuje tutaj zjawisko przeciążenia informacyjnego, a w jego
następstwie stres. W tych warunkach operatorzy nie są w stanie sformułować prawidłowej
diagnozy, tj. rozpoznać zaistniałych zagrożeń. Zwiększa to prawdopodobieństwo
niewłaściwych reakcji zabezpieczających, których skutki kumulując się z wcześniej
zaistniałymi uszkodzeniami powodują poważne awarie. Mechanizm takiego niekorzystnego
(dodatniego) sprzężenia zwrotnego był przyczyną wielu groźnych awarii w elektrowniach
jądrowych i konwencjonalnych oraz zakładach chemicznych (m.in. eksplozji w rafinerii

Jan Maciej Kościelny, Automatyczna detekcja i diagnostyka zagrożeń… str. 3
XXIV KONFERENCJA AUTOMATYKÓW RYTRO 2026 POLITECHNIKA WARSZAWSKA