Hva skjer når tekniske systemer stopper?

En pumpe stopper i et oppdrettsanlegg.

Vannstrømmen endrer seg. Andre deler av prosessen kan bli påvirket. Samtidig er fisken fortsatt avhengig av stabile miljøforhold.

Hva skjer nå?

Starter reservepumpen automatisk? Får operatøren riktig varsel? Og klarer de øvrige systemene å opprettholde forsvarlige forhold mens feilen håndteres?

Dette er et tenkt scenario, men spørsmålene er høyst reelle.

I moderne akvakultur er vannkvalitet, oksygentilførsel og vannbehandling tett knyttet til tekniske systemer. Når én kritisk funksjon svikter, kan konsekvensene forplante seg videre i anlegget.

I verste fall kan det påvirke fiskevelferd og produksjon. Kostnadene kan bli langt større enn prisen på komponenten som sviktet.

– I akvakultur stopper ikke konsekvensen nødvendigvis ved den tekniske feilen. Bak systemene har vi levende fisk som er avhengig av at prosessen fungerer. Derfor må vi forstå hva som skjer videre i anlegget dersom én kritisk funksjon faller ut, sier Aleksander Mork-Knudsen, divisjonsleder for akvakultur i Guard Automation.

En feil kan utløse flere

En pumpe som stanser, er ikke nødvendigvis en isolert hendelse. Redusert vannstrøm kan påvirke andre funksjoner, og konsekvensene avhenger blant annet av produksjonsbelastningen og hvilke reservefunksjoner som finnes.

Ingen komplekse tekniske anlegg kan bygges på en forventning om at alle komponenter alltid vil fungere feilfritt.

Strømforsyningen kan svikte. Kommunikasjonen kan falle ut. En sensor kan vise feil verdi, selv om den fortsatt sender signaler til kontrollsystemet.

Det avgjørende er derfor ikke bare å finne ut hva som har gått galt, men å forstå hva feilen betyr for resten av anlegget.

Hvilke funksjoner må fortsette å fungere? Hvilket reserveutstyr skal starte? Hva skal systemet gjøre automatisk? Og når må operatøren gripe inn?

Dette er også spørsmål som gjenspeiles i regelverket. For akvakulturanlegg der driften er avhengig av elektrisk strøm eller oksygentilførsel, stilles det krav til reserve- eller nødløsninger og alarmsystemer. For lukkede produksjonsenheter er det også krav om varsling ved systemsvikt som kan ha betydning for fiskens velferd eller risiko for rømming.

Det handler ikke bare om å oppdage at noe har gått galt. Anlegget må være forberedt på å begrense konsekvensene.

To pumper er ikke alltid nok

Redundans er et viktig prinsipp for å sikre kritiske funksjoner. Men en ekstra komponent gir ikke nødvendigvis den sikkerheten man forventer.

Dersom hovedpumpen og reservepumpen er avhengige av samme strømforsyning eller styringssystem, kan én felles feil fortsatt påvirke begge.

Dermed handler robusthet om mer enn antallet komponenter. Det handler om å forstå hele kjeden av avhengigheter – fra strømforsyning og feltutstyr til kommunikasjon, automatisering, alarmhåndtering og operatør.

FHF har gjennom forsknings- og utviklingsarbeid belyst risiko knyttet til tekniske og operasjonelle forhold i resirkulerende akvakultursystemer (RAS). Overvåking, varsling, redundans og god håndtering av avvik er relevante tiltak for å redusere sårbarheten.

– Redundans handler ikke bare om å ha to av noe. Vi må også forstå hvilke avhengigheter løsningene har til felles. Det er først når vi ser hele systemet at vi kan vurdere hvor robust anlegget faktisk er når noe svikter, sier Mork-Knudsen.

Hva om systemet ikke oppdager feilen?

Ikke alle tekniske feil innebærer at noe stopper.

En sensor kan fortsette å levere måleverdier, men verdiene kan være feil. Dersom automatiserte funksjoner reguleres etter disse målingene, kan en tilsynelatende liten feil få betydning for prosessen.

Det stiller krav til både sensorkvalitet, kontrollsystem og operatørens mulighet til å oppdage avvik.

Flere målepunkter gir heller ikke nødvendigvis bedre kontroll dersom de er sårbare for samme feilkilde.

Spørsmålet blir derfor ikke bare hvor mye data anlegget samler inn, men om informasjonen er pålitelig når beslutningene skal tas.

Og når systemet først varsler, oppstår et nytt spørsmål: Får operatøren den informasjonen som trengs for å handle?

Når alarmen går, begynner den virkelige testen

En teknisk hendelse kan utløse flere alarmer på kort tid.

Da trenger ikke operatøren nødvendigvis mest mulig informasjon. Operatøren trenger riktig informasjon.

Hva skjedde først? Hvilke funksjoner er påvirket? Hva har systemet allerede gjort automatisk? Og hvilke tiltak haster?

God alarmhåndtering handler derfor ikke bare om å varsle. Den skal bidra til at situasjonen blir forståelig og håndterbar.

Guard Automation har arbeidet med flere av disse problemstillingene som automasjonspartner for Ovum i utviklingen av det lukkede oppdrettskonseptet Egget.

Her brukes et stort antall signaler til driftsovervåking og oppfølging av blant annet vannkvalitet, oksygen og temperatur. Kritiske funksjoner som oksygendosering, nødstrøm, pumper og sikringer inngår også i overvåkingen.

Automasjonssystemet legger blant annet til rette for regulering av oksygennivå, styring av pumper og kontrollert nøddrift.

Eksemplet illustrerer et viktig prinsipp: Automatisering skal ikke bare bidra til effektiv drift når alt fungerer som planlagt. Den skal også støtte operatørene når noe uventet skjer.

– Det er ofte først ved et avvik at man ser hvor godt de ulike systemene faktisk spiller sammen. Målet er at operatøren raskt skal forstå situasjonen, samtidig som kritiske funksjoner håndteres på en kontrollert måte, sier Mork-Knudsen.

Når teknologien svikter, er det fisken som står på spill

Når en kritisk alarm går, er mange av forutsetningene for hva som skjer videre allerede bestemt.

De ligger i hvordan anlegget er prosjektert, hvilke avhengigheter som er identifisert, hvordan reservefunksjonene er bygget opp og hvordan kontrollsystemet håndterer avvik.

For fisken spiller det liten rolle om feilen skyldes en pumpe, en sensor eller et styringssystem. Det avgjørende er om miljøforholdene fortsatt er forsvarlige.

En hendelse som håndteres raskt og kontrollert, kan få begrensede følger. En hendelse som ikke oppdages eller håndteres i tide, kan derimot påvirke fiskevelferd og produksjon, med økonomiske konsekvenser for oppdretteren.

Guard Automation har gjennom flere tiår arbeidet med automasjon og kontrollsystemer for kritisk infrastruktur. Denne industrielle systemforståelsen er relevant også i akvakultur, der tekniske funksjoner er tett knyttet til biologiske behov.

For tekniske feil og avvik vil oppstå. 

Det avgjørende er hvor godt anlegget er forberedt når de gjør det.

For mer informasjon, ta kontakt med

Aleksander Mork-Knudsen, divisjonsleder for akvakultur i Guard Automation

Mobil: +47 483 53 433

Se også vår hjemmeside: https://www.guard.no/no