为了降低人员费用，企业进行了不懈的努力，通过自动化系统完成了重复性的操作。每个工厂都有操作员，这些重要的人力资产负责控制系统的监视，即执行系统要求的相关操作，也处理保证人员、设备和环境安全的必要工作。
大多数情况下，操作员让系统自己执行已经设计好和编程好的工作。有时，操作员也会出现错误操作，错误原因包括：对数据的误解，或没有受到良好培训，或关注度不够，或反应的速度较慢。一位操作员的工作经常被描述为：一种厌倦的时光被突发的事件所打断。在惊慌的情况下，操作员如何操作，经常取决于他或她经验的多少，接受培训的好坏，或“被调试”的结果。
定位于减少人员出错是非常重要的：能源部（DOE）和电力研究院（EPRI）的多次研究和分析，已经得出电厂和核设施的出错概率。系统可用性、输出质量和操作员安全将成为像工业重建（诸如智能电网项目的启动）这样重要的事情来抓。我们能够期待类似问题覆盖整个制造业和流程工业。
从人生经验和管理培训我们知道，一根链条的强度取决于最弱的连接点。具有讽刺意味的是：在我们的工厂自动化策略中，对物理感知和自动化系统中大量的投入，而对加强和提高人员（操作员）素质方面的投入却非常的小。
有很多这样的例子，在进行亡羊补牢、执行补救行动之前，很多时间都花费在判断“发生了什么事”上。通常，当出现问题时，因为不能确定问题在什么地方发生时，工厂通常要进行停机。这时，工厂的运行必然中断，造成产品减产或者质量下降。
当观看流程的历史，查找一个事件发生的条件时，一般不能确定操作员的回答是什么。比如，多年以前，正在进行一个水泥工厂试车，包括一个新的分布式控制系统。一位工程师接到一个电话，说有部分“管道系统已经坍塌”，控制系统被怀疑成是犯人。
到了现场之后，工程师化了一整天分析打印出的报警记录，与操作员进行交谈，甚至把软件中的寄存器栈进行了解码－查找问题所在（“管道系统”是一个直径为15英尺、长度为30英尺的钢管，连接窑炉和预热塔）。
最后，工程师发现：进气风阀的液压端方向接反了（当操作员命令为“打开”时，阀门执行的是“关闭”，因此像一个塞住液体的吸管，最后使管道爆裂了）。
如果我们有一台视频录像记录操作员工作台的显示，我们就能够看到命令，阀门位置指示和真空的测量。就可以节省很多的人工－小时的工程时间， 使工厂的试车和运行提前很多小时！
另一个例子是有个泵站存在有原油泄漏。当远程摄像头显示原油泄漏到地上时，泄漏探测器没有报警，直到地板被淹没。当这个情况发生时，操作员马上切换到视频画面，观察泄漏情况，并且通知维护人员。
如果控制台安装了录像设备，它可以立刻帮助问题的诊断－那就是，泄漏探测器安装在错误的位置。在远程现场安装视频镜头，通过操作员控制台的视频屏幕，操作员就可以发觉问题，工程师可以清楚地看到在泵站房里发生的一切。
控制台录像机还可以清楚记录一位操作员可能的错误。一旦原油溢出，它可以显示操作员在那个时间做了什么操作，给出相关的有效信息。如果规定要求一位操作员在一个确定的时间执行确定的功能，或者在确定的行动之后，控制台记录仪可以出具当时执行过程的文档。它还可以给操作员自信，知道自己有控制台记录器的备份记录。
还要考虑一位工程师的经典检验，他在半夜接到一个电话，说某件设备工作不正常。达到了控制室之后，第一系列的问题是，“发生了什么，你做了什么，你改变了什么？” 后两个问题的回答通常是“没做”和“没改变”。视频记录的回放会帮助答案的确认，或者它显示出操作员忘掉的事情。
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可能的方法
直到现在，使用操作员控制台回放功能，支持生产运行的作用是非常有限的。因为只有很少的系统支持使用历史数据库归档数据，通过人机界面（HMI）显示进行回放。这个技术是比较麻烦的，因为它需要历史归档，事先要收集所有的数据。这个方法需要对历史的某个间隔，重新建立显示内容。更坏的情况是，它不能对问题进行回答，如：“在事件发生时，操作员正在做什么？”
另一个方法是把一台摄录机架在操作员的肩膀之上，对屏幕进行录像。不幸的是，摄录机通常没有足够的分辨率，可以看清屏幕上的所有内容，如果操作员使用多屏幕，那么每个屏幕都需要一台摄录机。而且，没有方法使这个录像与其他工厂系统同步，比如：历史录像和工厂现场图像同时播放。在一些场合，工作条例不准在控制室中使用摄录机。
理想的解决方案是有个系统能够协同操作员看到的画面，同时看到来自工厂现场发生情况的视频，和来自历史数据库的数据。这样的系统能够重新建立在事件发生时，现场真实的情况。
例如，“报警溢出”是一个正在发生的问题。研究表明90％的报警是由于系统的错误配置和糟糕的报警策略造成的。报警溢出通常发生在控制室操作员最糟糕时间，诸如启动，宕机和运行时。除了对报警溢出需要有个报警优先级的全面分析，如果分析师能够看到操作员在报警溢出时的表现，这个问题就非常容易得到答案。
随着计算机的价格越来越低廉，越来越多的数字视频记录和专业化软件的出现，可以有很多新方法来改进操作员的培训，减少错误，增加生产运行时间和提高产品质量。控制台录像软件可以像一个小组件一样，加载到运行HMI或者DCS/SCADA显示软件的计算机上。这个“软件摄录机”可以录制计算机屏幕上生成显示的画面（包括HMI软件），并且可以通过视频引擎，用数字视频显示记录内容。结果是：这个视频文件等同于用摄录机记录的图像，在这种情况下，图像包含HMI的显示，以及操作员的鼠标移动和在屏幕上的点击。
因为这个录像可以在操作员显示屏幕上回放，所以操作员的操作可以清楚地显示出来。因此，事后的屏幕追溯分析可以提供对数据感知（测量和状态）的见证。显示的过程，可以观察操作员是否做出相应的行动。控制台视频记录还可以显示操作员是否观看适当的屏幕，或是其他的无关内容。
视频历史的使用，提高了用户进一步分析的能力－能够使用图像看见历史。当某个事件发生时，在记录控制台上显示屏幕发生的实际情况。很多工厂使用多台HMI显示流程数据－在早期的DCS系统中，通常有“三台CRT”配置屏幕。多台HMI能够显示多个事件和数据，内容从工厂报警到由其他应用生成的信息（诸如工作流跟踪或质量/实验室检测子系统）。在一个事件发生时可以看到所有显示的情况，对于提高制造质量、安全实践、培训操作员，在不同条件下，观看多个屏幕都是非常有帮助的。
记录控制台的显示是可行的，因为有先进的网络和视频管理技术。系统的基础是数字视频记录仪。在Longwatch公司，称之为Longwatch 视频引擎（LVE）。这些收集的视频信号来自控制台或者实际的摄像机，把视频归档在分布式的数据库中，用做对有兴趣区域的实时事件的视频监视。
每个HMI或者DCS操作站可以使用一个屏幕获取小应用程序（SGA）连接到LVE。SGA能够拷贝HMI控制台的屏幕图像（包括鼠标移动），然后对它压缩，通过网络发送到LVE，在LVE进行处理和记录。来自操作员控制台的视频可以结合历史数据，以及来自工厂摄像机视频，重建事件的发生。
加强培训
飞机数据记录仪和驾驶员声音录音机已经成为空中航线的标准设备。使用这些“黑匣子”的记录材料，可以帮助重现事故景象。做这项工作时，这些真实的信息可以帮助我们改进飞机和机场设计，飞机控制系统，和飞行员/机组成员培训。作为结果，空中旅行的安全和效率得到了提高，达到了比汽车旅行更安全和更有竞争力的程度。
同样的机会也存在于我们工厂的运行过程。大型、复杂的设施，像核电站，具有模拟器可以帮助操作员培训。使用操作员控制台记录仪，每个工厂，无论大小还是复杂程度，能够帮助用户收集关于工厂运行和操作员行为的真实信息－因此可以帮助改进工厂的运行、流程的设计和人员的培训。控制台记录还能够结合模拟器培训，这样教导员可以回放在模拟期间操作员进行的操作，帮助操作员改进他们的操作。
每个工厂有一个或者多个优秀的操作员，他们非常清楚在什么情况下，执行什么操作。使用控制台记录，就有可能分析一个高级操作员对不同流程条件的响应，并且使用这样的经验培训新的操作员。
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屏幕设计
系统集成商（和工厂工程师）可以经常在一起，基于他们自己的设计和经验讨论HMI的显示方案。比如，很多HMI显示使用高分辨率画面、3D图标、闪烁颜色、和其他先进的技术显示信息。但是操作员是否真正需要这些显示？或者他们仅在VIP参观控制室或者在工程师观看时使用？
对操作员行为的分析能够揭示操作员实际的喜好，一个简单的面板显示比一个花哨的画面更容易操作，一旦设计工程师离开控制室，操作员们就切换到牢靠的显示。如果这样的话，画面设计工程师应该把精力放在改进显示画面上，而不是开发“VIP显示画面”。
有了控制台记录，工程师可以在特定的运行、报警和事件时，什么都不做，就观察屏幕显示什么、操作员怎样反应。在这种学习的环境中，设计师可以快速地判断：命令内容和次序是否正确，是否需要人机界面提示。
采用不断改进、连续优化的方式，工程师可以使用这些控制台记录，精炼数据显示和命令输入技术。好的事情是，记录可以为设计师显示：在非常时间发生了什么。有些事情是很难观察到的，除非你一直住在控制室，但现在就很容易观察，因为使用工具可以捕捉“比赛集锦”或者“5佳球”。集成商使用控制台记录，可以实现他们的承诺，连续改进会更有竞争力，为客户提供更多的附加价值。
形成闭环
在现在的环球经济中，竞争无处不在，用户的需求是极高的，容差（对于错误和对于利润)是很窄的。为了减少费用和提升自动化，很多工厂中的操作员人数很少。因此，留下的操作员承担更大的责任，他们的行为可能很大程度影响着工厂的产出，最后成为商业绩效。正像新全球经济需要新的业务运行方式一样，它需要新的方式，确保运行能够达到高效率、高质量、灵活性和可用性。
在流程工业和离散工业的现代制造中，已经在先进控制软件、制造执行软件和模型软件上大量投入，从控制回路到供应链的每个环节精心“调试”，因而驱动了产品的高质量和高生产率。调节回路的目的是减少错误，因此会使工厂的运行更高效，即使在扰动、误差或者负载变化的情况下，也能更快地返回稳定状态。
“忘记的回路”现在是操作员，他们通常培训到成为“平均”参数，在最稳定状态条件下运行。操作员的先进调节应该有更好的输出，用高质量、少错误和宽应答去应对操作条件。
视频反馈是一种简单而高效的技术，闭合了自动化系统中人的行为这个忘记的回路。高性价比、直接录像和操作员的记录回放，可以帮助制造商更具有竞争性，同时为工厂运行提供了质量的支持，分析和培训的过程可以不断重复。
（原创）
