JP2003345431A - 遠隔からの監視を可能にするプラント監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】監視用クライアント端末におけるＯＳ依存性の
ない遠隔監視環境を提供する。 【解決手段】本発明は、遠隔のクライアント端末からの
プラント監視を可能にするプラント監視サーバにおい
て、プラントから収集される監視データを解析する解析
手段と、解析手段によるデータ解析結果から監視用動画
データを生成する監視用動画データ生成手段と、当該監
視動画データを通信手段を介してクライアント端末に送
信することを特徴とする。好ましい実施例では、プラン
ト監視サーバには、ネットワークにおけるウエブサーバ
機能が併設され、遠隔のクライアント端末からプラント
監視サーバのサイトにアクセスされると、プラント監視
サーバ側で生成した監視用動画データが、ストリームデ
ータとしてクライアント端末に送出される。従って、ク
ライアント端末をいかなるＯＳやブラウザ環境であって
も、動画のストリームデータを受信して表示することが
可能になり、いかなる場所でいかなる時にもプラント監
視を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔からの監視を
可能にするプラント監視装置に関し、特に、遠隔の端末
装置のプラットフォームに依存しないでプラント監視を
行うことができるプラント監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラント監視装置は、発電所などのプラ
ントの状態を監視し、プラント内のバルブなどのアクチ
ュエータに対して所定の制御を行う。プラント監視は、
プラントが正常に稼働している間は全て自動運転されて
いるため、特別に操作を行う必要がないが、一旦プラン
ト内に異常が発生すると、現場に派遣される作業員、中
央操作室で指示する作業員、制御コンピュータをチェッ
クする作業員、予備の作業員など複数の作業員による作
業が必要になる。

【０００３】従って、正常に稼働している間、複数の作
業員が中央操作室に常駐することなく、どこからでもプ
ラントの状態を監視することができる遠隔監視装置が必
要になり、種々の提案がなされている。

【０００４】図１は、従来の遠隔プラント監視システム
を示す図である。プラント現場１０には、発電所などの
プラント１２が設置され、プラント１２内の各種センサ
出力が、監視データとして監視サーバ１４により収集さ
れる。この監視データは、監視対象物の温度や圧力、流
量などの工学データであり、一定周期で収集される。そ
して、監視サーバ１４は、通信装置１６を使って、収集
した監視データ１９をインターネットなどの公衆回線や
専用回線からなる通信回線１８を介して遠隔監視拠点２
０に送信する。

【０００５】遠隔監視拠点２０では、監視データ解析装
置２４が、通信装置２２を介してプラントからの監視デ
ータ１９を受信し、データ変換データベース２６を参照
して、受信した監視データ１９を作業員に理解可能な画
像やグラフに変換し、表示装置２８に表示する。遠隔監
視拠点２０の作業員は、その表示された画像やグラフを
介してプラントの状態を監視し、必要に応じてプラント
の制御またはプラントの停止を行う。

【０００６】具体的には、中央操作室でのプロセスの制
御、監視、データ管理などに対応する監視画像（後述）
が表示装置２８に表示され、その画像によりプラントの
状態監視を行うと共に、必要な制御を行う。従って、遠
隔監視拠点から制御指令を送信することで、プラント１
２内のバルブなどのアクチュエータにその制御指令が反
映される。以上の遠隔監視システムは、プラントから遠
隔の地にプラントの中央操作室が設けられた形態であ
る。

【０００７】しかしながら、このシステムでは、遠隔監
視拠点におけるコンピュータシステムに、監視データ解
析装置２４とデータ変換データベース２６とを特別に設
ける必要があり、監視拠点が限定されてしまうという問
題がある。即ち、監視データ解析機能２４をインストー
ルしたクライアントコンピュータとデータ変換データベ
ース２６とが設置されていないと遠隔監視ができない。
そのため、プラント現場に監視作業員が常駐する必要は
ないものの、遠隔監視拠点には常駐する必要がある。

【０００８】そこで、いかなる場所でいかなる時にもプ
ラント監視を可能にするシステムとして、図２に示す遠
隔監視システムが提案されている。このシステムは、例
えば特開平１１−２０２９３１号公報（平成１０年１月
１３日出願公開）に開示されている。

【０００９】この遠隔監視システムでは、遠隔の監視端
末にプラント固有の監視データ解析装置を設置せずに、
ウインドウズ（マイクロソフトの登録商標）などの汎用
ＯＳとブラウザを有する汎用パソコンを利用して、プラ
ント中央操作室を実現しようとするものである。このシ
ステムでは、プラント現場１０において、プラント１２
からの監視データが監視サーバ１４により収集される。
そして、プラント現場１０には監視サーバ１４に構内ネ
ットワークを介してウエブサーバ３０が接続され、更
に、プラント監視用の画面がＨＴＭＬなどのマークアッ
プ言語で記述されたファイルとしてデータベース３２に
格納されている。

【００１０】遠隔監視端末２０は、汎用パソコンさえあ
れば良く、その汎用パソコンには、オペレーティングシ
ステム３４とブラウザ３６とがインストールされ、更
に、通信装置２２と表示モニタ３８とマウスやキーボー
ドなどの入力手段４０とが設けられる。また、監視デー
タを監視画像に変換する時に参照すべきデータ変換デー
タベース２６も遠隔監視端末２０に設置されている。

【００１１】遠隔監視端末２０は、インターネットなど
の公衆回線１８を介して、プラントのウエブサーバ３０
にアクセスし、そこの監視画像データ４２を取得し、ブ
ラウザ３６により編集して表示モニタ３８に表示する。
この監視画像データは、前述のとおりＨＴＭＬなどのマ
ークアップ言語で記述され、更に、その中に監視画像生
成機能を有するプログラムコンポーネントが埋め込まれ
ている。このプログラムコンポーネントは、具体的に
は、ＪＡＶＡ（サンマイクロン社の登録商標）によるJA
VAスクリプトやActiveX（マイクロソフト社）によるAct
iveXコントローラなどブラウザ３６上で動作可能なプロ
グラム部品であり、図１の監視データ解析機能を有する
アプリケーションプログラム機能を実現することができ
る。

【００１２】遠隔監視端末２０のブラウザ３６は、この
監視画像データ４２を取得してそこにプログラムコンポ
ーネント４４が埋め込まれていることを検出すると、再
度ウエブサーバ３０にアクセスして、そのコンポーネン
ト４４をダウンロードする。その結果、ブラウザ３６上
で監視データ解析機能を有するプログラムコンポーネン
ト４４が動作し、ウエブサーバ３０にアクセスして、監
視データのダウンロードを実行する。そして、プログラ
ムコンポーネント４４は、ダウンロードした監視データ
を、データ変換データベース２６を参照して監視画像に
変換し、表示モニタ３８に表示する。この監視画像は監
視データに応じて刻一刻変化する動画である。

【００１３】このような構成にすることで、遠隔監視拠
点には、ブラウザがインストールされた汎用パソコンの
環境があれば良く、遠隔のオフィス、自宅、移動中の車
や列車内からプラントを監視することが可能になる。そ
して、インターネットの双方向機能を利用して、遠隔監
視端末から必要な制御操作を行うことも可能になる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２の
遠隔監視システムにおいても、いかなる場所でいかなる
時間でもプラント監視可能にするには、一定の限界があ
る。つまり、ブラウザ３６上で動作可能なプログラムコ
ンポーネント４４は、ある程度ブラウザに依存し、ＯＳ
に依存する。従って、ウインドウズのＯＳがインストー
ルされたパソコンに対しては、ActiveXコントローラに
よるプログラムコンポーネントをウエブサーバ３０から
提供可能にすれば良いが、他のＯＳ、例えばマッキント
ッシュ（アップル社製）のパソコンや、パームトップコ
ンピュータなどの携帯情報端末や、インターネットにア
クセス可能な携帯電話で遠隔監視端末を実現可能にする
ためには、それらに対応可能なプログラムコンポーネン
トをそれぞれ提供する必要がある。そのようにあらゆる
種類の端末に対してプログラムコンポーネントを提供す
ることは、コストアップを招き、現実的ではない。

【００１５】そのため、プラント内に何らかの異常が発
生した場合に、作業員が現場に派遣されてボイラーの状
態などをチェックする必要が生じた時、ボイラーに近づ
く前にプラントの状態を確認し安全を確認することが要
求されるが、携帯情報端末や携帯電話に対してプログラ
ムコンポーネントが提供されていなければ、そのような
ことはできない。結局、遠隔監視端末と同じＯＳとブラ
ウザ環境を有する大型のノートパソコンを携帯しなけれ
ば、そのような安全確認を行うことはできない。

【００１６】上記のような場合に、携帯情報端末や携帯
電話などインターネットアクセス機能さえ有する端末で
遠隔監視機能を実現できれば、監視員の利便性を高める
ことができる。

【００１７】そこで、本発明の目的は、いかなる場所で
いかなる時にもプラント監視を行うことを可能にするプ
ラント監視装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の一つの側面は、遠隔のクライアント端末
からのプラント監視を可能にするプラント監視サーバに
おいて、プラントから収集される監視データを解析する
解析手段と、解析手段によるデータ解析結果から監視用
動画データを生成する監視用動画データ生成手段と、当
該監視動画データを通信手段を介してクライアント端末
に送信することを特徴とする。

【００１９】上記の発明の好ましい実施例では、プラン
ト監視サーバには、ネットワークにおけるウエブサーバ
機能が併設され、遠隔のクライアント端末からプラント
監視サーバのサイトにアクセスされると、プラント監視
サーバ側で生成した監視用動画データが、ストリームデ
ータとしてクライアント端末に送出される。従って、ク
ライアント端末をいかなるＯＳやブラウザ環境であって
も、動画のストリームデータを受信して表示することが
可能であれば、プラントの監視を実施することが可能に
なり、いかなる場所でいかなる時にもプラント監視を行
うことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形
態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、
特許請求の範囲に記載された発明とその均等物まで及ぶ
ものである。

【００２１】図３〜図８は、プラント監視用画像例を示
す図である。これらの監視用画像を利用してプラントの
プロセスの制御、監視、データ管理が行われる。図３
は、グラフィック（系統図表示）画像例であり、プラン
ト全体若しくは部分的なプラント内の系統図を表示し、
プロセス状態及びプロセス値をデジタル表示、バーグラ
フ、色変化などの表現方法で、プラントの状態をリアル
タイムで表示する。図４は、トレンドグラフ画像例であ
り、横軸に時間、縦軸にプロセス値を対応させ、プロセ
スの時間変化をグラフ表示する。図５は、コントロール
ループプレート画像例であり、この画像を介してアナロ
グ制御ループの設定値操作、電動機器の起動停止操作を
行うことができる。

【００２２】図６は、リスト的情報表示画像例であり、
プラント内のセンサ値の変化が数値で逐一示される。図
７は、処理フロー的表現画像例であり、プラントの制御
ロジック回路における各ステージの値の変化を逐一示
し、プラント運転の制御コンピュータを監視するために
利用される。図８は、イベントリスト表示画像例であ
り、時刻とイベントメッセージとが示される。

【００２３】上記のようなプラント監視画像は、プラン
トからの監視データを収集してそれらの画像に変換する
ことで生成され、作業員はこれらの監視画像を適宜参照
することでプラントの監視、制御を行う。

【００２４】図９は、本実施の形態における遠隔監視シ
ステムの構成図である。プラント現場１０には、プラン
ト１２からの監視データを集計し保存する監視サーバ５
０と、遠隔のクライアント端末２０からのアクセスに応
答するウエブブラウザ３０とを有する。プラント１２
は、図示しないプロセスステーションにより自動制御さ
れる。このプロセスステーションは、高速演算処理が必
要なタービンガバナ制御やボイラ自動制御などのアプリ
ケーションプログラムを演算処理する。

【００２５】監視サーバ５０は、その詳細な構成は後述
するが、プラントから収集した監視データを作業員が監
視するための監視用画像に変換し、その監視画像の時間
的変化に伴う監視用動画データを生成する。ウエブサー
バ３０は、遠隔の監視用クライアント端末からのアクセ
スに応答して、遠隔監視画像データを返信すると共に、
その遠隔監視画像内に表示される監視用動画データをス
トリーミングデータ５２として監視用クライアント端末
に送信する。

【００２６】遠隔の監視用クライアント端末２０は、汎
用のパソコン、パームコンピュータなどの携帯情報端
末、若しくは携帯電話など、インターネットにアクセス
可能な環境を有する端末であれば良く、特定のＯＳやブ
ラウザをインストールしておく必要はない。従って、ク
ライアント端末２０には、通信装置２２と、表示装置３
８と、入力手段４０とが設けられ、更に、ＯＳ３４とブ
ラウザ３６とがインストールされている。このＯＳは、
ウインドウズ（マイクロソフト社の商標）以外、ウイン
ドウズＣＥや携帯端末のＯＳであってもよい。また、ブ
ラウザ３６も特定のブラウザに限定されない。

【００２７】図１０は、本実施の形態におけるプラント
監視サーバの構成図である。監視サーバ５０は、プラン
ト１２内のセンサなどからの監視データを受信する通信
装置５０１と、収集した監視データをデータ変換データ
ベース５０３を参照して、プロセスステーション（操作
室）用の監視画像（図３〜８の画像）に変換する監視デ
ータ解析手段５０２とを有する。そして、その監視画像
は、フレームメモリである仮想画像メモリ５０４内に所
定時間毎にレンダリングされる。動画データ生成手段５
０５が、この仮想画像メモリ５０４に描画されたフレー
ム画像から監視用の動画データを生成する。この監視用
動画データは、例えば、ＭＰＥＧ形式により圧縮され、
ウエブサーバ３０から動画データストリーム５２として
監視用クライアント端末２０に送信される。

【００２８】図１１は、上記のプラント監視サーバにク
ライアントがアクセスする時のタイミングチャート図で
ある。プラント監視サーバ５０は、プラント１２から監
視データを収集し、図３〜８に示した監視画像を仮想画
像メモリ５０４内に所定時間毎にレンダリングして保存
し、そのフレーム画像から監視用動画データを生成する
ことを継続して行う（Ｓ２）。一方、クライアント端末
２０は、監視対象のプラントのウエブサーバにインター
ネットを介してアクセスする（Ｓ４、Ｓ６）。ウエブサ
ーバ３０は、そのアクセスに応答して、監視画像データ
ベース３２内のＨＴＭＬで記述した監視画像データ５１
を返信する（Ｓ８）。それにより、クライアント端末２
０では、ブラウザ３６が監視画像ファイルを解析し、そ
の監視画像を表示装置３８に表示する。更に、クライア
ント端末２０のブラウザ３６は、受信した監視画像ファ
イル５１を解析し、そこに監視用動画ファイルがあるこ
とを検出すると、その監視用動画ファイルをプラントの
ウエブサーバ３０に要求する（Ｓ１０、Ｓ１２）。

【００２９】それに応答して、ウエブサーバ３０は、監
視サーバ５０が生成した監視用動画データ５２をストリ
ームデータとしてクライアント端末２０に送信する（Ｓ
１４）。クライアント端末のブラウザは、この監視用動
画を表示可能な動画再生プログラムを起動し、受信した
監視用動画を再生する（Ｓ１６）。この動画再生プログ
ラムは、ウインドウズ環境のクライアント端末であれ
ば、例えばリアルオーディオなどである。

【００３０】このように、インターネットにおける動画
配信技術を利用することで、プラント監視サーバ５０
は、クライアント端末２０にプラントの監視画像を動画
データとして送信することができる。そして、クライア
ント端末２０に、監視用画像を生成するためのプログラ
ムコンポーネントを送信することなく、いかなる種類の
クライアント端末にも、監視用画像を動画として表示す
ることができる。

【００３１】従って、例えばプラント内に異常が発生し
て現場に派遣される作業員は、パームコンピュータや携
帯電話を利用して、最新のプラント運転状態を監視、確
認することができ、目視検査作業における心理的恐怖を
負うことを避けることができる。更に、特定のＯＳをイ
ンストールしたパソコンがないところでも、遠隔にある
プラントの運転状況を監視することができ、どこでもい
つでも監視可能を低コストで実現することができる。

【００３２】更に、プラントの遠隔監視システムとし
て、図９、図１０の本実施の形態例と図２の従来例とを
組み合わせることで、主たるクライアント端末では、プ
ログラムコンポーネントを利用した遠隔監視を行い、プ
ラント運転状態の監視とその運転制御を行い、従たるク
ライアント端末には監視用動画を表示してプラント運転
状態の監視を主に行うようにしても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上、本発明によれば、プラント監視用
のクライアント端末を特定のＯＳやブラウザ環境のもの
に限定することなく、プラントの運転状態を監視可能に
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の遠隔プラント監視システムを示す図であ
る。

【図２】従来の遠隔プラント監視システムを示す図であ
る。

【図３】プラント監視用画像例を示す図である。

【図４】プラント監視用画像例を示す図である。

【図５】プラント監視用画像例を示す図である。

【図６】プラント監視用画像例を示す図である。

【図７】プラント監視用画像例を示す図である。

【図８】プラント監視用画像例を示す図である。

【図９】本実施の形態における遠隔監視システムの構成
図である。

【図１０】本実施の形態におけるプラント監視サーバの
構成図である

【図１１】プラント監視サーバにクライアントがアクセ
スする時のタイミングチャート図である。

【符号の説明】

１０ プラント現場 １２ プラント １８ インターネット、通信回線 ２０ 監視用クライアント端末 ３０ ウエブサーバ（通信手段） ５０ プラント監視サーバ ５２ 動画データストリーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】遠隔のクライアント端末からのプラント監
   視を可能にするプラント監視サーバにおいて、 プラントから収集される監視データを解析する解析手段
   と、 前記解析手段によるデータ解析結果から監視用動画デー
   タを生成する監視用動画データ生成手段とを有し、 当該監視用動画データを通信手段を介して前記クライア
   ント端末に送信することを特徴とするプラント監視サー
   バ。
2. 【請求項２】請求項１において、 更に、前記クライアント端末からのアクセス要求に応答
   して、前記監視用動画データをストリームデータとして
   返信するウエブサーバを、前記通信手段として有するこ
   とを特徴とするプラント監視サーバ。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記解析手段は、プラントから収集される監視データに
   基づいて、監視用画像を所定時間毎に描画し、当該描画
   された監視用画像から、前記監視用動画データが生成さ
   れることを特徴とするプラント監視サーバ。
4. 【請求項４】請求項２において、 前記ウエブサーバは、前記クライアント端末からのアク
   セス要求に応答して、前記プラントから収集される監視
   用データから前記監視用画像を生成し、ストリーミング
   データとして当該クライアント端末に返信することを特
   徴とするプラント監視サーバ。