Vai trò quan trọng của HMI trong phòng điều khiển cơ sở hạ tầng

Hệ thống phân phối nước và hệ thống tín hiệu đường sắt, hệ thống HMI dịch những dòng dữ liệu cảm biến, báo động và điều khiển tín hiệu hoạt động thành những thông tin có thể hoạt động cho người điều hành. Trong môi trường có nhiều thông tin có thể được hiểu sai hoặc chậm có thể gây ra sự mất điện, sự kiện ô nhiễm, hoặc sự an toàn, HMI không chỉ là một sự tiện nghi. HMI hiện đại đi xa hơn những tấm màn hình đơn giản; chúng dự đoán sự nhận thức, kết hợp với siêu thông tin và kiểm soát dữ liệu và thiết kế tự nhiên (DDA) và cải tiến quá trình cải tiến khả năng nhận thức và cải tiến khả năng nhận thức.

Thiết kế HMI cho môi trường cao

Nguyên tắc Thiết kế Tự động

Các tổ chức HMI hữu hiệu nhất được xây dựng chung quanh người điều hành, không phải công nghệ. Một thiết kế trung tâm người dùng tập trung vào việc giảm thiểu quá tải nhận thức rõ ràng, bố trí nhất định, và khả năng định hướng trực giác. Mã màu nên theo dõi các quy ước công nghiệp (v. d., đỏ cho báo động, xanh cho hoạt động bình thường) và được phép truy cập đến người dùng màu. Thông tin khóa phải được nổi bật, trong khi dữ liệu phụ có thể được lồng hay ẩn đằng sau máy khoan hợp lý. Giao diện nên giảm số bước cần thiết cho các hành động quan trọng như là nhận dạng báo động nghiêm trọng hay tắt trình. Các thiết kế phải xem xét môi trường vật lý: kiểm soát thường xuyên, cần thiết bị nhiễu nhiệt độ, hay các phông chữ lớn hơn, và các thiết kế màn hình công cụ có thể điều khiển, và các yếu tố cơ chế tạo ra các mẫu thử nghiệm cuối cùng.

Comment

Báo động lũ lụt - một trận lũ báo động đồng thời cảnh báo: báo động nhóm, giảm mức độ phiền nhiễu nhất trong phòng điều khiển. Quá nhiều báo động làm giảm hiệu lực người điều khiển và làm mờ sự kiện khẩn cấp. Một hệ thống HMI được thiết kế tốt cung cấp khả năng hợp lý hoá: báo động kết nối, giảm cảnh báo nhiễu nhiễu, và cấp độ nghiêm trọng. Thông minh sử dụng các dấu hiệu thị giác (bằng cách nhanh, chỉ thị giác, âm thanh, tiếng ồn rõ ràng) giúp phân biệt giữa cảnh báo, cảnh báo và điều kiện khẩn cấp. Tính năng hiện đại HMI cũng tăng cường báo động cô giảm bớt, có khả năng báo động thấp hoặc lặp lại một lần bị ẩn, giảm dữ liệu trung kiên cố, không có tiêu chuẩn tính chất thanh chính xác như 18- 11- 11- 11 hoặc hệ thống điều khiển E.

Các thực hành tốt nhất hình ảnh hoá dữ liệu

Số lượng thô hiếm hữu ích trong các thao tác thời gian thực. Các HMI hiệu quả chuyển đổi dữ liệu thành biểu tượng thị giác - các biểu đồ biểu đồ biểu đồ thanh, biểu đồ thanh, tiến trình tiến trình mô phỏng và các bản đồ nhiệt được mã hóa màu. Một quá trình mô phỏng kỹ thuật cho thấy bố trí vật lý của đường ống, van và xe tăng, với chỉ số trạng thái trực tiếp được bọc. Biểu đồ thời gian hoạt động quá phức tạp, trước khi chúng trở thành báo động. Bảng gạch nên hiển thị chỉ thị hiệu suất chính (KI) khi liếc nhìn, như hệ thống tiêu dùng, hoặc tiêu dùng nước. Tuy nhiên, việc phân tích hóa phải được nhiều biểu đồ thị đơn giản hoặc đồ họa đồ họa phức tạp có thể gây ra sự sao lãng trí thời gian và các thiết lập nhanh chóng, các thiết lập các hộp thoại tổng hợp với nhau và chuyển đổi các đường dẫn tập tin nhanh chóng trên màn hình và các thiết lập lại.

Làm vững mạnh tính đáng tin cậy và tính dễ bị tổn thương

Hệ thống HMI phải hoạt động liên tục, thường xuyên trong nhiều năm mà không bị gián đoạn, và cần phải cẩn thận để bảo trì và bảo trì.

Những kiến trúc dư thừa

Thiết lập HMI quan trọng thường sử dụng hai máy phục vụ thừa: một máy chủ hoạt động và một tùy chọn chờ. Nếu hệ thống chính bị hỏng, bản sao lại mất trong vòng vài giây, không mất điều khiển. Một số cấu hình cấp cao thường sử dụng cụm hoạt động hoặc tải trọng qua nhiều nút. Tính năng thay đổi mạng (v. d., hai đường dẫn, hệ thống đầu dây thường trực) bảo vệ hơn đối với sự ngắt cáp hoặc chuyển đổi. Tất cả các thành phần phụ thuộc không có khả năng đồng bộ hoá (các thành phần cơ sở dữ liệu cơ sở dữ liệu, trạng thái, trạng thái lịch sử, và bản lịch sử nên khớp với nhau giữa các đơn vị. Việc thử nghiệm thường xuyên (không hoạt động) thất bại (không hoạt động)

Thường xuyên thử thách và bảo trì

Thậm chí những người bị HMI suy thoái mạnh mẽ nhất qua thời gian mà không cần chăm sóc cẩn thận.

  • Kiểm tra phần cứng định kỳ (thay đổi hiển thị lão hóa, màn hình cảm ứng, hoặc bộ xử lý).
  • Cập nhật phần mềm và quản lý vá cho cả hệ thống điều hành và cơ sở hoạt động.
  • Quản lý phiên bản, thay đổi quản lý để đảm bảo thẳng hàng với các thiết bị trường và hệ thống SCADA.
  • Kiểm tra sức ép giả lập làm ngập HMI với dữ liệu thực tế để xác minh hiệu suất.

Một lịch bảo trì được trang bị với một đường đi rõ ràng cho các vấn đề có thể dẫn đến những trục trặc nhỏ từ việc leo thang vào hệ thống thất bại.

Bảo vệ mạng trong môi trường công nghệ

HMI ngồi tại giao điểm của công nghệ thông tin (T) và công nghệ hoạt động (OT), biến chúng thành mục tiêu chính cho các cuộc tấn công mạng. Một HMI bị tổn hại có thể sử dụng để thao tác các quá trình, gây tổn hại về thể chất, hoặc giữ các hệ thống để chuộc tội. Công nghiệp này đã đáp ứng với các khuôn khổ an ninh toàn diện được điều khiển công nghiệp.

Comment

HMI nên được tách biệt khỏi mạng lưới công ty và Internet sử dụng tường lửa, vùng phi tổ hợp (DMZs), và khoảng cách không khí nơi có thể. Chỉ có cổng và giao thức cần thiết nên mở giữa mạng HMI và mạng điều khiển. Mạng ảo (VPN) cung cấp quyền truy cập từ xa bảo trì, nhưng phải được kiểm soát chặt chẽ và ghi chép. Các tiêu chuẩn như [FT: 0]IEC 24 [FL: 1] [FL: 1] cung cấp hướng dẫn chi tiết trên mạng lưới OT.

Điều khiển xác thực và truy cập

Điều khiển truy cập dựa trên vai trò đảm bảo rằng chỉ người có quyền có thể thực hiện hành động nhạy (v. d., thay đổi điểm đặt, nhận báo động chỉ cần thiết). Chính sách mật khẩu mạnh mẽ, xác thực nhiều mục tiêu, và thời hạn phiên chạy tự động là tất cả cần thiết. Bản ghi chú riêng nên ghi lại mọi hành động người dùng. Kể cả việc đăng nhập thất bại, để hỗ trợ phân tích pháp y sau sự cố bảo mật. Chính HMI cũng phải chạy trên một hệ thống hoạt động cứng với các dịch vụ không cần thiết và phần mềm chống vi rút đã cài đặt (xem xét cẩn thận để tránh những hoạt động tích cực sai).

Phát âm và cập nhật an ninh đều đặn

Bảo vệ mạng không phải là một lần. Việc quét, thử và theo dõi (FLT: 0) [FLT: 1) hỗ trợ xác định điểm yếu trước khi tấn công. Chu kỳ quản lý mạng nên được sắp xếp với cửa sổ bảo trì để giảm thiểu sự ngắt quãng. Hơn nữa, các công cụ bảo mật nên xem các hành vi mạng bất thường [FLT: 1], như những dấu hiệu bất thường trong dữ liệu hoặc cấu hình không hợp lệ.

Sự huấn luyện và sự phát triển đầy đủ

Ngay cả những kỹ thuật trực giác nhất cũng chỉ hiệu quả như những người điều hành sử dụng nó. huấn luyện hiểu biết cầu khoảng cách giữa thiết kế giao diện và hiệu quả thực tế.

Dạy dỗ giả lập

Sử dụng một mô phỏng quy mô toàn bộ phản ánh môi trường điều khiển thực sự cho phép các nhà điều khiển thực hiện các phản ứng với các sự kiện hiếm nhưng nguy hiểm - như một cuộc hành trình phản ứng, một rò rỉ lớn, hoặc một rò rỉ điện. giả lập sự thất bại trong việc điều khiển các ưu tiên báo động, xây dựng bộ nhớ cơ cho các thủ tục khẩn cấp, và học cách định hướng các thủ tục hệ thống HMI nhanh chóng dưới áp lực áp lực. Hình thức này đặc biệt quan trọng khi phần mềm HMI được nâng cấp hoặc khi hệ thống bố trí kiểm soát mới được giới thiệu.

Những khóa học và sự cải thiện liên tục

Tổng đài nên được huấn luyện định kỳ để củng cố các thực hành tốt nhất và vẫn còn hiện tại với bất kỳ thay đổi giao diện nào. một vòng phản hồi - nơi các nhà điều hành báo cáo vấn đề sử dụng HMI hoặc đề nghị cải tiến - nên tích hợp vào chương trình đào tạo. khi các nhà điều hành cảm thấy quyền sở hữu của HMI, họ có khả năng sử dụng nó hiệu quả và cờ các vấn đề tiềm năng sớm hơn.

Tiêu chuẩn và tính tương thích cho hệ thống AI

Một số tiêu chuẩn công nghiệp cung cấp một nền tảng đã được chứng minh cho thiết kế và thực hiện. [FLT: 0] [FLT- 1] ) tiêu chuẩn chuẩn chuẩn kỹ thuật xác định địa chỉ HMI để thiết kế hệ thống tự động, bao gồm triết lý, thiết kế luồng công việc, và bảo trì. Nó nhấn mạnh thiết kế kiểu dáng người dùng, sự trình bày thị giác nhất quán, và sự tổng hợp của hệ thống báo động. Tương tự, ISO 11064 hướng dẫn thiết kế các trung tâm điều khiển. Tính toán với những tiêu chuẩn này không những cải thiện tính an toàn mà còn thiết kế tính toán và cũng tạo bảo mật giữa các phần bảo mật.

Những cuộc đụng độ tương lai trong cấu trúc cơ sở dữ liệu lớn

Cảnh quan của công nghệ HMI đang phát triển nhanh. Thông minh nhân tạo và máy học đang bắt đầu tăng cường các quyết định điều khiển bằng cách dự đoán các thiết bị thất bại trước khi chúng xảy ra và đề nghị các hành động tối ưu. Các giao diện được kích hoạt giọng nói cho phép người điều khiển ra lệnh mà không cần phải rời mắt ra khỏi màn hình. Tính năng hỗ trợ thực tế mở rộng (AR) cho phép các kỹ thuật viên công nghệ để xem dữ liệu và hướng dẫn quá trình quản lý dữ liệu, giảm sự thông tin. Khi Internet công nghiệp của mọi thứ (tất cả các thiết bị hiện thời) mở rộng, HMIT thậm chí sẽ trở nên giàu hơn, thông minh hơn, và thông minh hơn. Các tính năng tăng áp lực của các máy tính năng sẽ ngăn chặn sự tăng lực của các máy tính năng điều khiển trong tương lai, và các thiết bị thay đổi đường cong hiển thị, và kiểm tra tính năng tăng tốc độ tăng tốc độ tăng tốc độ của các thiết bị từ xa của máy tính năng, và kiểm tra độ tăng tốc độ tăng tốc độ cao hơn.

Kết luận

Các giao diện người trong phòng điều khiển cơ sở hạ tầng quan trọng là những cánh cổng mà qua đó các nhà điều hành có thể bảo vệ an toàn cộng đồng, ổn định kinh tế và sự toàn vẹn môi trường. bằng cách tập trung vào thiết kế cá nhân và sự bảo vệ tính năng cao cấp và an ninh mạng, cung cấp sự đào tạo toàn diện, và tuân thủ các tiêu chuẩn được thiết lập, các tổ chức có thể xây dựng các HMI mà vừa mạnh vừa bền vững. chi phí bỏ qua những sự cân nhắc này có thể được đo lường trong sản xuất bị mất, danh tiếng xấu và những người mất mát của tất cả các cuộc sống. như tiếp tục tiến hành công nghệ, những người đầu tư vào các dự án HMI sẽ được đầu tư tốt nhất để điều chỉnh vào các phòng ngày mai tốt nhất để điều khiển tốt nhất để kiểm soát các phòng tốt nhất ngày mai.