JP2020095302A - プラント監視制御装置及び、プラント監視制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】不必要な情報表示を抑止し、セキュリティを高めた上で誤操作を防止するプラント監視制御装置を提供する。【解決手段】プラント監視制御装置３０は、プラント監視制御装置を使用しようとする者の顔を撮影する撮影部３１Ａと、運転員４の権限グループ名、運転員４の顔データ等を記録する運転員情報管理テーブル３８とを記録する権限グループテーブル３９と、機器６Ａ〜６Ｄをグループ分けした機器グループテーブル３９ａと、監視画面の内の一部をグループ分けした監視画面グループテーブル３９ｂと、プラント監視制御装置を使用しようとする者の顔データと、運転員４の顔データとを比較する運転員照合部３４と、運転員４が操作可能な機器を６Ａ〜６Ｄ選択する操作司令部３６と、運転員４が使用権限を有する監視画面のリストを表示装置３１Ｂに表示する表示処理部３７とを備える。【選択図】図２

Description

本願は、プラント監視制御装置及び、プラント監視制御システムに関するものである。

従来のプラント監視制御システムでは、物理キー或いはパスワードなどの使いまわし、盗用の恐れがある認証手段に替わり、運転員の生体情報を用いて運転員を識別し権限認証を行い、予め用意した運転員の操作権限情報を元に運転員の操作制限を行うシステムがある（例えば、特許文献１参照）。
また、カメラで撮影した運転員の顔データで認証を行い、その運転員の操作権限にあった操作のみを許可するシステムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、運転員の認証手段としてＩＤカードと生体情報の両方を用いて、両方とも認証された場合、ＩＤカードのみ認証された場合、両方とも認証されない場合の各場合に応じて操作権限の変更を行っている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００６−３２３４７５号公報（第３頁、第１図） 特開２００８−１８１２９３号公報（第３頁、第１図） 特開２０１７−９１３８４号公報（第３頁、第１図）

しかしながら、運転員ごとに操作可能な機器が制限されているにもかかわらず、プラントの情報は全運転員に対して一律に表示され、現在操作中の運転員の操作権限範囲を超えた不必要な情報が表示されてしまうという問題があった。不必要な情報が表示されることで運転員の勘違いによる操作誤りが発生し、制御対象のプラントに重大な被害をもたらす可能性がある。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、顔認証により運転員ごとの操作制限をしつつ、不必要な情報表示を抑止することで、セキュリティを高めた上で誤操作を防止するプラント監視制御装置及び、プラント監視制御システムを得ることを目的とする。

本願に開示されるプラント監視制御装置は、
複数の機器を有するプラントの各前記機器を監視、制御するプラント監視制御装置であって、
前記プラント監視制御装置を使用しようとする者の顔を撮影する撮影部と、
複数の運転員のＩＤ、運転員名、当該運転員が属する権限グループ名、運転員の顔データを記録する運転員情報管理テーブルと、
前記権限グループ名、前記権限グループ名に属する前記運転員が操作可能な機器グループ名、前記権限グループ名に属する前記運転員に表示可能な監視画面グループ名を記録する権限グループテーブルと、
各前記機器をグループ分けした前記機器グループ名と、前記機器グループ名に属する各前記機器の機器番号を記録する機器グループテーブルと、
各前記機器を監視する複数の監視画面の内の一部をグループ分けした前記監視画面グループ名、前記監視画面グループ名に属する前記監視画面の監視画面番号を記録する監視画面グループテーブルと、
前記撮影部によって撮影された前記プラント監視制御装置を使用しようとする者の顔データと、前記運転員情報管理テーブルに蓄積されている各前記運転員の前記顔データとを比較し、双方が一致するか否かを判定する運転員照合部と、
前記権限グループテーブルと前記機器グループテーブルとから、前記運転員照合部で認証された前記運転員が操作可能な前記機器を選択する操作司令部と、
前記権限グループテーブルと前記監視画面グループテーブルとから、前記運転員照合部で認証された前記運転員が使用権限を有する前記監視画面を選択し、利用可能な前記監視画面のリストとして表示装置に表示する表示処理部とを備えたものである。

本願に開示されるプラント監視制御システムは、
上記プランと監視制御装置と、
複数の前記機器と、
複数の前記機器の制御を行うプロセス制御装置とを備え、
前記プロセス制御装置は、前記プラント監視制御装置とネットワークを介して接続され、
各前記機器は、前記プロセス制御装置とネットワークを介して接続されているものである。

本願に開示されるプラント監視制御装置及び、プラント監視制御システムによれば、物理キー、パスワードといった、簡単に流用される恐れがある認証部ではなく、運転員固有の顔データ認証によって機器の操作権限を与え、個々の運転員が権限を有する機器のみを操作、監視できる。これにより、運転員に対する権限外の情報表示を抑止し、セキュリティを高めた上で誤操作を防止できる。

実施の形態１に係るプラント監視制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係るプラント監視制御装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る運転員情報管理テーブルの構成例を示す図である。 実施の形態１に係る権限グループテーブルの構成例を示す図である。 実施の形態１に係る機器グループテーブルの構成例を示す図である。 実施の形態１に係る監視画面グループテーブルの構成例を示す図である。 実施の形態１に係る警報グループテーブルの構成例を示す図である。 実施の形態１に係るプラント監視制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係るプラント監視制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３に係るプラント監視制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態４に係るプラント監視制御システムの構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
以下、実施の形態１に係るプラント監視制御システムを図に基づいて説明する。
図１は、プラント監視制御システム１００の構成を示すブロック図である。
図２は、プラント監視制御装置３０の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、プラント監視制御システム１００は、プラント監視制御装置３０とプロセス制御装置５Ａ、５Ｂ、プラントの機器６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄを備えている。プラント監視制御装置３０とプロセス制御装置５Ａ、５Ｂとは、通信回路としての制御ネットワーク７によって接続されている。また、プロセス制御装置５Ａ、５Ｂと機器６Ａ〜６Ｄとは、通信回路としてのフィールドネットワーク８Ａ、８Ｂによって接続されている。

また、図２に示すように、プラント監視制御装置３０は、撮影部３１Ａと、表示装置３１Ｂと、入力装置３１Ｃを有する。運転員４は、プラント監視制御装置３０を用いて機器６Ａ〜６Ｄを監視し、制御する。

プロセス制御装置５Ａ、５Ｂは、プラントを構成する機器６Ａ〜６Ｄからのプロセスデータを収集し、また機器６Ａ〜６Ｄに制御命令を出力する。プラント監視制御装置３０は、運転員４とのユーザインタフェースであり、運転員４によってプラント監視制御装置３０に入力された操作指令は、制御ネットワーク７を介してプロセス制御装置５Ａ、５Ｂに送信される。当該操作指令に基づいてプロセス制御装置５Ａ、５Ｂで演算された結果が、フィールドネットワーク８Ａ、８Ｂを介して機器６Ａ〜６Ｄへ送信され、機器６Ａ〜６Ｄの制御が実行される。

また、プラント監視制御装置３０は、プロセス制御装置５Ａ、５Ｂが、フィールドネットワーク８Ａ、８Ｂを介して収集した機器６Ａ〜６Ｄのプロセスデータを、制御ネットワーク７を介して受信し、表示装置３１Ｂに表示する。プラント監視制御装置３０には一般的なＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）を使用し、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ、外部記憶装置、モニタ等の表示装置３１Ｂ、マウス及びキーボード等の入力装置３１Ｃを備える。

以下、プラント監視制御装置３０のその他の構成について説明する。
撮影部３１Ａは、プラント監視制御装置３０を使用しようとする者の顔を撮影する装置である。運転員情報蓄積部３３は、運転員情報を予め、運転員情報管理テーブル３８に記録して蓄積するために使用する。
図３は、運転員情報管理テーブル３８の構成例を示す図である。
運転員情報管理テーブル３８には、運転員４のＩＤ、運転員名、当該運転員４が属する権限グループ名、そして撮影部３１Ａによって撮影された運転員４の顔データを蓄積している。

グループ定義部３５は、権限グループテーブル３９、機器グループテーブル３９ａ、警報グループテーブル３９ｃ、監視画面グループテーブル３９ｂの各レコードを定義するために使用する。

図４は、権限グループテーブル３９の構成例を示す図である。
権限グループテーブル３９には、権限グループ名と、当該権限グループ名に属する運転員４が操作可能なプラントの機器グループ名と、当該権限グループ名に属する運転員４に表示可能な監視画面グループ名、当該権限グループ名に属する運転員４に表示可能な警報グループ名を記録する。

図５は、機器グループテーブル３９ａの構成例を示す図である。
機器グループテーブル３９ａには、機器をグループ分けした機器グループ名と、当該機器グループ名に属するプラントの機器の機器番号を記録する。

図６は、監視画面グループテーブル３９ｂの構成例を示す図である。
監視画面グループテーブル３９ｂには、各機器６Ａ〜６Ｄを監視する複数の監視画面の内の一部をグループ分けした監視画面グループ名と、各監視画面グループ名に属する監視画面の監視画面番号とを記録する。

図７は、警報グループテーブル３９ｃの構成例を示す図である。
警報グループテーブル３９ｃには、警報グループ名と当該警報グループ名に属する警報ＩＤを記録する。

運転員照合部３４は、撮影部３１Ａによって撮影されたプラント監視制御装置３０を使用しようとする者の顔データと、運転員情報管理テーブル３８に蓄積されている運転員４の顔データとを比較し、双方が一致するか否かを判定する。

表示処理部３７は、運転員照合部３４によって認証された運転員４の権限に基づいて、監視画面への表示内容及び警報表示内容を制御する。また、操作司令部３６は、運転員照合部３４によって認証された運転員４の権限に基づいて、プロセス制御装置５Ａ、５Ｂに操作指令を送信する。

次に、プラント監視制御装置３０の動作について説明する。
図８は、プラント監視制御装置３０の動作を示すフローチャートである。

まず、撮影部３１Ａによりプラント監視制御装置３０を使用しようとしている者（人物）の顔データを取得する（ステップＳ０１）。次に、運転員照合部３４により、運転員情報管理テーブル３８から当該人物の顔データと一致する運転員４を検索する（ステップＳ０２）。

顔データと一致する運転員４が存在しない場合は、その人物は正規の運転員でないので、プラント監視制御装置３０は、以後の操作指令を受け付けない（ステップＳ０３）。一致する運転員４が存在する場合は、運転員照合部３４は、当該運転員４の有する権限に該当する操作可能機器グループ名、表示可能監視画面グループ名、表示可能警報グループ名を権限グループテーブル３９から取得する（ステップＳ０４）。ここで、運転員照合部３４により認証された運転員４が、図３に示すＩＤ０００１の運転員ＡＢＣであったとする。運転員ＡＢＣは、権限グループ”１”に属する。

図４に示すように、権限グループ１に属する運転員が操作可能な機器グループは、ａ１とａ２である。従って、運転員ＡＢＣが、機器を操作する場合は（ステップＳ０５）、操作司令部３６は、権限グループテーブル３９と機器グループテーブル３９ａとから機器番号がＡ０１、Ａ０２、Ａ０３、Ａ０４の機器のみを選択し、表示処理部３７が、操作対象として表示装置３１Ｂに表示する。運転員が機器Ａ０１〜Ａ０４を操作すると、操作司令部３６は、プロセス制御装置５Ａ、５Ｂに操作指令を送信する（ステップＳ０６）。

運転員ＡＢＣが、画面展開操作により、監視画面を表示しようとする場合は（ステップＳ０７）、表示処理部３７は、運転員ＡＢＣが使用権限を有する監視画面を、権限グループテーブル３９と監視画面グループテーブル３９ｂとを用いて選択し、表示可能な監視画面グループｂ１、ｂ２、ｂ３に属する監視画面Ｂ００１〜Ｂ００８のみを利用可能な監視画面のリストとして表示装置３１Ｂに表示する（ステップＳ０８）。運転員ＡＢＣが監視画面ｂ１、ｂ２、ｂ３のいずれかの監視画面を選択すると、表示処理部３７は、当該監視画面を表示装置３１Ｂに表示する（ステップＳ０９）。

プラント監視制御装置３０が、プロセス制御装置５Ａ、５Ｂが検出した機器６Ａ〜６Ｄの異常に関する警報を受信し、当該警報を表示装置３１Ｂ表示する場合は（ステップＳ１０）、表示処理部３７は、運転員ＡＢＣが、その警報の表示を受ける権限があるか否かを、権限グループテーブル３９と警報グループテーブル３９ｃとを用いて判定し（ステップＳ１１）、表示権限がない場合は、警報を表示しない（ステップＳ１２）。表示権限がある場合は、当該警報を表示装置３１Ｂに表示する（ステップＳ１３）。

以上、実施の形態１に係るプラント監視制御装置３０及び、プラント監視制御システム１００によれば、物理キー、パスワードといった、簡単に流用される恐れがある認証部ではなく、運転員固有の顔データ認証によって機器の操作権限を与え、個々の運転員４が権限を有する機器のみを操作、監視し、権限を有する警報のみを受信できる。これにより、運転員に対する権限外の情報表示を抑止し、セキュリティを高めた上で誤操作を防止できるプラント監視システムを提供できる。

実施の形態２．
以下、実施の形態２に係るプラント監視制御装置及び、プラント監視制御システムを実施の形態１と異なる部分を中心に、図を用いて説明する。
図９は、実施の形態２に係るプラント監視制御装置の動作を示すフローチャートである。
本実施の形態２では、撮影部３１Ａにより常時或いは所定の間隔で運転員４の顔データを取得し、運転員照合部３４は、運転員４が退席した或いは、別人に変わったと判断した場合に、運転員４を強制的にログアウトさせ操作を終了させる（ステップＳ０４１−ＮＯ）。

同じ運転員が、席に戻り操作を継続しようとする場合は、顔データの取得（ステップＳ０１）からの処理を再度行う必要がある。

以上、実施の形態２に係るプラント監視制御装置及び、プラント監視制御システムによれば、常時或いは所定の間隔で運転員の顔データを取得し、運転員４が退席した場合、別人に変わった場合に、強制的にログアウトさせることにより、許可された運転員以外の人物によるプラントの機密情報の漏洩を防止したり、機器操作を抑止したりすることができる。

実施の形態３．
以下、実施の形態３に係るプラント監視制御装置及び、プラント監視制御システムを、実施の形態１、２と異なる部分を中心に、図を用いて説明する。
図１０は、プラント監視制御システム３００の構成を示すブロック図である。

実施の形態１と同一の構成については同一の符号を付している。プラント監視制御システム３００は、プラント監視制御装置３３０に情報ネットワーク１０を介して接続された、プラント監視制御装置３３０を操作するクライアント９を備える。

このように、プラント監視制御システム３００は、実施の形態１または、実施の形態２で説明したプラント監視制御システムに、クライアント９と情報ネットワーク１０を追加したものである。

表示装置３１Ｂ、入力装置３１Ｃ、撮影部３１Ａは、クライアント９に接続され、運転員４の顔データはクライアント９で取得される。

取得した顔データは、情報ネットワーク１０を介してプラント監視制御装置３３０に送信される。実施の形態１、図８のステップＳ０２以降の処理は、すべて顔データを受信したプラント監視制御装置３３０で行われる。クライアント９は、監視制御室内に設置されているが、情報ネットワークをローカルＬＡＮではなく、公衆ＬＡＮすることで遠隔地にクライアント９を設置しても良い。

以上、実施の形態３に係るプラント監視制御装置及び、プラント監視制御システム３００によれば、プラントから離れた場所でも、セキュリティを高めたプラント監視制御システム３００の運用を行うことができる。

実施の形態４．
以下、実施の形態４に係るプラント監視制御装置及び、プラント監視制御システムを実施の形態３と異なる部分を中心に、図を用いて説明する。
図１１は、プラント監視制御システム４００の構成を示すブロック図である。

実施の形態３と同一の構成については同一の符号を付している。プラント監視制御システム４００は、実施の形態３で説明したプラント監視制御システム３００に、運転員４Ｂにより操作されるモバイル端末１１と、アクセスポイント１２とを追加したものである。モバイル端末１１は、ディスプレイ等の表示装置、カメラ（撮影部）、さらにタッチパネル等の入力部を備えている。アクセスポイント１２は、情報ネットワーク１０に接続され、モバイル端末１１は、アクセスポイント１２と無線通信が可能である。

モバイル端末１１には、カメラが内蔵されているため、実施の形態３と同様に顔データをプラント監視制御装置３３０に送信することが可能である。運転員４Ｂは、モバイル端末１１を持つことにより、監視制御室以外でプラントを構成する機器６Ａ〜６Ｄの監視制御が可能になる。例えば、機器６Ｄの動作を現地で直接確認しながら操作指令を出すことができる。

以上、実施の形態３に係るプラント監視制御装置及び、プラント監視制御システム４００によれば、運転員４Ｂは、監視制御室内のクライアント９と機器６Ａ〜６Ｄの間を行き来することなく、機器６Ａ〜６Ｄの操作が可能になり、作業時間の短縮が図られる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１００，３００，４００ プラント監視制御システム、
３０，３３０ プラント監視制御装置、３１Ａ 撮影部、３１Ｂ 表示装置、
３１Ｃ 入力装置、３３ 運転員情報蓄積部、３４ 運転員照合部、
３５ グループ定義部、３６ 操作司令部、３７ 表示処理部、
３８ 運転員情報管理テーブル、３９ 権限グループテーブル、
３９ａ 機器グループテーブル、３９ｂ 監視画面グループテーブル、
３９ｃ 警報グループテーブル、４，４Ｂ，ＡＢＣ 運転員、
５Ａ，５Ｂ プロセス制御装置、６Ａ〜６Ｄ 機器、７ 制御ネットワーク、
８Ａ，８Ｂ フィールドネットワーク、９ クライアント、１０ 情報ネットワーク、
１１ モバイル端末、１２ アクセスポイント。

Claims (6)

1. 複数の機器を有するプラントの各前記機器を監視、制御するプラント監視制御装置であって、
   前記プラント監視制御装置を使用しようとする者の顔を撮影する撮影部と、
   複数の運転員のＩＤ、運転員名、当該運転員が属する権限グループ名、運転員の顔データを記録する運転員情報管理テーブルと、
   前記権限グループ名、前記権限グループ名に属する前記運転員が操作可能な機器グループ名、前記権限グループ名に属する前記運転員に表示可能な監視画面グループ名を記録する権限グループテーブルと、
   各前記機器をグループ分けした前記機器グループ名と、前記機器グループ名に属する各前記機器の機器番号を記録する機器グループテーブルと、
   各前記機器を監視する複数の監視画面の内の一部をグループ分けした前記監視画面グループ名、前記監視画面グループ名に属する前記監視画面の監視画面番号を記録する監視画面グループテーブルと、
   前記撮影部によって撮影された前記プラント監視制御装置を使用しようとする者の顔データと、前記運転員情報管理テーブルに蓄積されている各前記運転員の前記顔データとを比較し、双方が一致するか否かを判定する運転員照合部と、
   前記権限グループテーブルと前記機器グループテーブルとから、前記運転員照合部で認証された前記運転員が操作可能な前記機器を選択する操作司令部と、
   前記権限グループテーブルと前記監視画面グループテーブルとから、前記運転員照合部で認証された前記運転員が使用権限を有する前記監視画面を選択し、利用可能な前記監視画面のリストとして表示装置に表示する表示処理部とを備えたプラント監視制御装置。
2. 前記権限グループテーブルは、前記権限グループ名に属する各前記運転員に表示可能な警報グループ名を有し、
   前記表示処理部は、前記運転員照合部で認証された前記運転員が、各前記機器で発生した異常に関する警報の表示を受ける権限の有無を、前記権限グループテーブルと前記監視画面グループテーブルとを用いて判定し、前記権限を有する場合は、前記表示装置に前記警報を表示する請求項１に記載のプラント監視制御装置。
3. 前記撮影部により、常時或いは所定の間隔で前記運転員の顔データを取得し、前記運転員照合部は、前記運転員が退席した、或いは別人に変わったと判断した場合に、前記運転員を強制的にログアウトさせ操作を終了させる請求項１又は請求項２に記載のプラント監視制御装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプラント監視制御装置と、
   複数の前記機器と、
   複数の前記機器の制御を行うプロセス制御装置とを備え、
   前記プロセス制御装置は、前記プラント監視制御装置とネットワークを介して接続され、
   各前記機器は、前記プロセス制御装置とネットワークを介して接続されているプラント監視制御システム。
5. 前記プラント監視制御装置にネットワークを介して接続され、前記プラント監視制御装置を操作するクライアントを備える請求項４に記載のプラント監視制御システム。
6. ネットワークを介して前記プラント監視制御装置に接続された、前記撮影部及び前記表示装置を有するモバイル端末を備える請求項５に記載のプラント監視制御システム。

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