SMART GAS METER: LA VALUTAZIONE DEI RISCHI DI UN CONTATORE INTELLIGENTE.
Come analizzare un sistema complesso come lo Smart Gas Meter?
A cura di Daniele Vitale
[Head of Functional Safety Unit – Area Ingegneria dei Sistemi ]
LA RICHIESTA.
Il nostro cliente ci ha chiesto una valutazione dei rischi associati ai possibili malfunzionamenti di un contatore gas con misuratore ultrasonico. Uno strumento in grado di implementare le funzionalità dei sistemi di misurazione “tradizionali” – già installate nella rete di distribuzione italiana – e alcune funzionalità “innovative”. L’implementazione di queste funzioni innovative è possibile grazie a:
- Integrazione di dispositivi elettronici per l’elaborazione dei dati,
- Gestione di input e output,
- Comunicazione bi-direzionale con il Sistema di Acquisizione Centrale
- Auto-diagnostica delle parti.
Quindi, il Sistema rientra nella categoria dei contatori di volumi di gas “intelligenti “chiamati Smart Gas Meter.
LA SFIDA E LE SOLUZIONI.
La sfida principale ha coinvolto l’analisi di rischio di un sistema complesso che implementa la telegestione e delle funzioni innovative di protezione. Quelle capaci di evitare o limitare le conseguenze dannose che derivano da eventi esterni oppure da operazioni improprie.
Lo Smart Gas Meter ha abbracciato un’analisi finalizzata all’identificazione e alla valutazione dei rischi associati ai suoi malfunzionamenti, con un riferimento alle possibili conseguenze sui diversi soggetti vulnerabili come le persone, l’ambiente e le organizzazioni. Sono stati valutati i danni fisici, materiali e da disservizio o degrado.
In via preliminare, è stata realizzata una Analisi funzionale che fornisce una descrizione completa e consistente della architettura dello Smart Gas Meter, assunta come riferimento nelle successive valutazioni.
La metodologia Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) l’abbiamo applicata per l’analisi delle deviazioni che possono manifestarsi alle interfacce con le entità esterne con cui lo Smart Gas Meter interagisce. Non solo, anche nell’esecuzione delle funzioni richieste, delle modalità di guasto dei componenti fisici, degli errori che possono verificarsi nel corso delle attività di fabbricazione, installazione, manutenzione ed utilizzo, così come delle sue vulnerabilità rispetto ad atti intenzionali.
La valutazione dei rischi è stata realizzata mediante un approccio semi-quantitativo, cioè basato sulla assegnazione di una classe di Accadimento e di una classe di Severità delle conseguenze a ciascun malfunzionamento ipotizzato, e sulla applicazione di prefiniti criteri di accettabilità.
Specifiche mitigazioni sono state definite per garantire il funzionamento sicuro dello Smart Gas Meter, così da ridurre il rischio associato agli eventi avversi che possono determinarsi dopo la sua installazione, riducendone la frequenza di accadimento. Inoltre, è stata definita la strategia di validazione, in termini di verifiche, da realizzare per accertare l’implementazione di ciascuna mitigazione.
Infine, i rischi identificati sono stati rivalutati per vedere l’effettiva implementazione delle mitigazioni.
LE FASI.
5 principali passaggi nella valutazione dei rischi dello Smart Gas Meter:
- Analisi e modellazione funzionale
- Identificazione dei pericoli e degli eventi avversi
- Valutazione dei rischi
- Specifica delle mitigazioni
- Rivalutazione dei rischi
I RISULTATI.
Le valutazioni hanno portato a identificare i pericoli associati alle diverse fasi del ciclo vita e gli eventi avversi che potrebbero verificarsi dopo l’installazione del contatore Smart Gas Meter . Infine, sono stati valutati tutti i relativi rischi.
Quest’ultimi sono stati analizzati prima e dopo l’implementazione di mitigazioni riguardanti:
- Integrazione tra le parti
- Comportamento funzionale necessario a garantire condizioni sicure nei diversi scenari di esercizio
- Prove (meccaniche, climatiche elettriche, di compatibilità elettromagnetiche e funzionali) da eseguire per la qualifica del prototipo, le verifiche da realizzare in fase di assemblaggio, installazione e manutenzione
- Condizioni di installazione richieste per una corretta operatività.
Il rischio residuo sui malfunzionamenti dello Smart Gas Meter è risultato: “Tollerabile” nei casi peggiori, “Accettabile” nella maggior parte dei casi, “Basso” o “Trascurabile” negli altri casi. Di conseguenza, l’implementazione delle mitigazioni definite nel corso delle valutazioni permette il raggiungimento di un profilo di rischio complessivamente adeguato.
Infine, sono state definite le verifiche da realizzare per accertare l’implementazione di ciascuna mitigazione e che riguardano:
- Contenuto dei datasheet dei componenti
- Manuale di installazione
- Utilizzo e manutenzione
- Piani di fabbricazione e controllo
- Prove da eseguire per la qualifica del prototipo
- Configurazione software del dispositivo.