JP2609454B2 - Plant monitoring equipment - Google Patents

Plant monitoring equipment

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JP2609454B2
JP2609454B2 JP62244174A JP24417487A JP2609454B2 JP 2609454 B2 JP2609454 B2 JP 2609454B2 JP 62244174 A JP62244174 A JP 62244174A JP 24417487 A JP24417487 A JP 24417487A JP 2609454 B2 JP2609454 B2 JP 2609454B2
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、大規模プラントにおける運転操作判断時
の運転操作性・監視性の改善を通じて稼動率向上を図る
ため、プラント運転監視に必要な情報を的確に生成し、
オンライン実時間で運転員にプラント情報を提供するプ
ラント監視装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention provides information necessary for plant operation monitoring in order to improve the operation rate by improving the operation operability / monitorability at the time of operation determination in a large-scale plant. Generate exactly,
The present invention relates to a plant monitoring device that provides plant information to an operator in real time online.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図は例えば文献、「BWRプラントの運転状態監視
システム」、火力原子力発電Vol.33 No.9 1982−9に
示された従来の原子力発電プラント監視装置のシステム
構成図である。図において、1は、監視対象である原子
力発電プラント、2は原子力発電プラント1より種々の
プロセスデータを収集するプロセス入出力装置、3は前
記プロセス入出力装置2よりプロセスデータ取り込み、
各プロセスデータを監視し、正常状態からのずれがある
場合、検知する機能を持ち、運転員がプラント状態を把
握し易い形にデータを集約して、結果をブラウン管表示
装置4上に表示するプラント運転監視システム、5は原
子力発電プラント1が、現在、正常に運転されているか
否かを監視する運転員のためのプラント監視盤、6は運
転員が見たいCRT画面を選択する画面選択スイッチ(キ
ーボードの場合もある)である。
FIG. 4 is a system configuration diagram of a conventional monitoring apparatus for a nuclear power plant shown in, for example, a document, “Operation Status Monitoring System of BWR Plant”, Thermal Nuclear Power Generation, Vol. 33, No. 9, 1982-9. In the figure, 1 is a nuclear power plant to be monitored, 2 is a process input / output device for collecting various process data from the nuclear power plant 1, 3 is process data input from the process input / output device 2,
A plant that monitors each process data and has a function to detect if there is any deviation from the normal state, collects the data in a form that makes it easy for operators to grasp the plant state, and displays the result on the CRT display device 4. An operation monitoring system, 5 is a plant monitoring panel for an operator who monitors whether or not the nuclear power plant 1 is currently operating normally, and 6 is a screen selection switch for selecting a CRT screen that the operator wants to see ( It may be a keyboard).

これらのシステムは、一般にプラント計算機システム
(PCCS)と呼ばれているものである。
These systems are generally called plant computer systems (PCCS).

次に、動作について説明する。まず、原子力発電プラ
ント1の各監視対象のデータは、プロセス入出力装置2
によって収集される。プラント運転監視システム3はそ
の集積されたデータの中から、ブラウン管表示装置4上
に表示する情報(原子力発電プラント1にとって重要な
項目を予め設定)を加工(例えば、多角形グラフのフォ
ーマットに変換)し、画面選択スイッチ6からの要求信
号に応じた画面を出力する。ブラウン管表示装置4に表
示される画面の一例を第5図に示す。例えば原子炉出口
温度、中性子束起動率、原子炉格納容器内圧力、原子炉
格納容器内放射線強度、蒸気発生器水位、原子炉水位、
加圧器水位、一次冷却系圧力等を含む8対象が監視項目
として表示されている。これらの表示プロセス情報の種
類及び形態は画面毎に前もって設定されている。従っ
て、この例の場合、運転員は、現在のプラント状態が破
線で示した基準値とどの程度異なっているかを監視する
ことにより、原子力発電プラント1が正常に運転されて
いるか否かを監視する。即ち、CRTで表示される情報
は、関連情報をグループ化したり、第5図に示す集約化
を図ることで、プラント状況の容易な把握、異常の早期
発見、事象の的確な同定を可能としており、運転員の状
況判断を助けるために関連ある情報を運転員の物理的・
精神的負担を極力少ない形で理解し易いフォーマッティ
ングを現状技術で最大限考慮している。これ以外に、ブ
ラウン管表示装置4に表示するものとしては、各プロセ
スデータのトレンドグラフ、系統図(主要なプロセスデ
ータを含む)、ディジタル・プロセスデータ、警報テキ
スト及びプロセスデータ/警報のサマリー等があり、こ
れらの情報は、運転員が要求しなくてもあらかじめ設定
された運転モードに応じて優先的・自動的に提供される
ものと、運転員の要求により表示されるものとからな
る。即ち、プラント監視盤5上に配置されたブラウン管
表示装置4には、各々系統配置と運転監視用途に従っ
て、画面が割り当てられており、各画面選択スイッチ6
により、それらの画面を自由に選択できるようになって
いる。また、プラントの大きな状態変化、例えばスクラ
ムとか、タービントリップ、発電機トリップ、隔離弁の
閉止等が起ると、各ブラウン管表示装置の画面は自動的
にそのプラントの状態変化に適した画面に切り換えられ
る。
Next, the operation will be described. First, data of each monitoring target of the nuclear power plant 1 is stored in the process input / output device 2.
Collected by. The plant operation monitoring system 3 processes (for example, converts important items for the nuclear power plant 1 in advance) information to be displayed on the CRT display device 4 from the accumulated data (for example, converts the information into a polygonal graph format). Then, the screen corresponding to the request signal from the screen selection switch 6 is output. An example of a screen displayed on the CRT display device 4 is shown in FIG. For example, reactor outlet temperature, neutron flux activation rate, reactor containment vessel pressure, reactor containment radiation intensity, steam generator water level, reactor water level,
Eight targets including the pressurizer water level, the primary cooling system pressure, and the like are displayed as monitoring items. The type and form of the display process information are set in advance for each screen. Therefore, in the case of this example, the operator monitors whether or not the current plant state is different from the reference value shown by the broken line to monitor whether or not the nuclear power plant 1 is operating normally. . In other words, the information displayed on the CRT makes it possible to easily grasp the plant status, detect abnormalities early, and accurately identify events by grouping related information and integrating it as shown in Fig. 5. , The operator's physical information to help the operator judge the situation
The most current technology considers easy-to-understand formatting that reduces mental burden as much as possible. In addition, the display on the CRT display device 4 includes a trend graph of each process data, a system diagram (including main process data), digital process data, an alarm text, and a summary of the process data / alarm. These pieces of information include information that is provided automatically and preferentially according to a preset operation mode without a request from the operator, and information that is displayed at the request of the operator. That is, screens are assigned to the cathode ray tube display device 4 arranged on the plant monitor board 5 according to the system layout and operation monitoring purpose, and each screen selection switch 6
, These screens can be freely selected. Also, when a large state change of the plant, such as a scrum, a turbine trip, a generator trip, or the closing of an isolation valve, the screen of each CRT display is automatically switched to a screen suitable for the state change of the plant. Can be

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

従来のプラント監視装置は、以上のように構成されて
いるので、例えば、警報について言えば現在の表示体系
では、故障・事故の状態によっては、多数の警報がCRT
上に表示される。場合によっては同時に、警報のサマリ
ーが表示されるが、プラント状態に応じ動的に警報の抑
制や集約化が行われていないため、せっかくの警報がか
えって運転員を混乱に導く恐れがないとは言えない。プ
ロセス量に関しても、画面選択スイッチに対応したCRT
画面に予め設定されており、画面に表示されるプロセス
量の種類や表現形態がプラント状態に応じて動的に変更
はされない。従って、プラント状態によっては、不要な
プロセス量も表示されることになる。また、基本的に
は、運転員による画面選択が主であり、運転員が選択し
た監視対象の状態は把握できるが、運転員の思考プロセ
スに応じた画面制御がなされていないために異常発生時
等において、運転員が自らの思考に基づき適切な画面選
択を行わなければ必要な情報に効率良くアクセスするこ
とができない等の問題点があった。
Since the conventional plant monitoring device is configured as described above, for example, regarding alarms, in the current display system, a large number of CRTs are generated depending on the failure / accident state.
Displayed above. In some cases, a summary of alarms is displayed at the same time, but since alarms are not dynamically suppressed or centralized according to plant conditions, there is no danger that alarms will cause confusion for operators. I can not say. Regarding the process amount, CRT corresponding to the screen selection switch
The type and the expression form of the process amount displayed on the screen are not dynamically changed according to the plant state. Therefore, depending on the plant state, the unnecessary process amount is also displayed. In addition, basically, the screen selection by the operator is mainly performed, and the status of the monitoring target selected by the operator can be grasped.However, when an abnormality occurs because the screen control according to the operator's thinking process is not performed. And the like, there is a problem that necessary information cannot be efficiently accessed unless the operator selects an appropriate screen based on his / her own thinking.

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、プラント重要機能階層化モデル及び運転ヒ
ューリスティック知識ベースを用いて、運転員のシステ
ムに対する質問から、運転員の注意の焦点領域を推定
し、運転員に随時その領域に沿った最適な運転監視情報
を提供できるプラント監視装置を得ることを目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above problems, and uses a plant important function layered model and an operation heuristic knowledge base to identify the focus area of the operator's attention from the operator's system questions. It is an object of the present invention to obtain a plant monitoring device that can estimate and provide the operator with the optimum operation monitoring information along the area at any time.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明にかかるプラント監視装置は運転員及びプラ
ント設計者が有する大規模プラント機能に関する知識を
収集,整理し、プラントの運転目標を頂点としてそのた
めの支援機能との関係を階層表現したプラント重要機能
階層化モデルとして構築したものを記憶装置に格納し、
前記階層化されたモデルの要素として表現された各プラ
ント機能に運転員がプラント監視盤を介してシステムに
対して行った画面リクエスト等の要求を質問理解用演算
処理装置に対応させて運転員の関心のある機能をプラン
ト重要機能階層化モデル上の位置としてマッピングし、
前記記憶装置に格納している運転員のプラント運転操作
に関するヒューリスティック知識を基にマッピングされ
た領域を詳細に演算処理装置で評価,判定し、情報提供
の枠組みとしてプラント重要機能階層化モデルの機能範
囲を求め、この絞り込まれた機能範囲に従い最適な運転
監視情報を決定し、運転員に提供するようにしたもので
ある。
The plant monitoring device according to the present invention collects and organizes knowledge about large-scale plant functions possessed by operators and plant designers, and hierarchically represents a relationship with a support function therefor with the operation target of the plant as a peak, which is a plant important function hierarchy. The model constructed as a generalized model is stored in a storage device,
For each plant function expressed as an element of the layered model, a request such as a screen request made by the operator to the system through the plant monitoring board is made to correspond to the question understanding arithmetic processing device by the operator. Map the functions of interest as locations on the plant key function hierarchy model,
The area mapped based on the heuristic knowledge about the plant operation of the operator stored in the storage device is evaluated and judged in detail by the arithmetic processing unit, and the functional range of the plant important function layered model is used as a framework for providing information. The optimum operation monitoring information is determined according to the narrowed function range, and is provided to the operator.

〔作用〕[Action]

この発明におけるプラント監視装置は運転員及びプラ
ント設計者がプラントに対して持つ機能イメージである
プラント重要機能階層化モデル及びプラント運転操作に
関して持つ経験的知識である運転ヒューリスティック知
識ベースを利用しているため、運転員の思考プロセスと
整合性がとれた最適な運転監視事情を運転員に提供でき
る。
The plant monitoring apparatus in the present invention uses a plant important function hierarchical model, which is a functional image of an operator and a plant designer for a plant, and an operation heuristic knowledge base, which is empirical knowledge about plant operation. , It is possible to provide the operator with the optimum driving monitoring circumstances that are consistent with the thinking process of the operator.

〔発明の実施例〕(Example of the invention)

以下、この発明の一実施例を図について説明する。図
中、第4図と同一の部分は同一の符号をもって図示し
た。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.

第1図において、7は(第1の)演算処理装置であ
り、プロセス入出力装置2からのプロセス量、(第2
の)演算処理装置14からのプラント重要機能階層化モデ
ルの各機能評価結果、及び質問理解用演算処理装置13か
らの質問内容を基に決定されたプラント機能をそれぞれ
取り込み、第2の記憶装置11に格納されたプラント重要
機能階層化モデルの構造及び第3の記憶装置12に格納さ
れたプラント運転員の運転操作に関する経験的知識をま
とめた運転ヒューリスティック知識ベースに基づいて、
最適な監視情報の枠組み及び最終監視情報を決定する。
8は音声入力を受け付けるマイクロフォン。9はCRT画
面の前面に取り付けられ、CRT画面上のタッチされた座
標を質問理解を行う質問理解用演算処理装置13に伝達す
るタッチセンサー。10はタッチセンサー9、画面選択ス
イッチ6、マイクロフォン8等の各入力デバイスからの
質問内容とプラント重要機能階層化モデルの要素である
各機能との対応を記述したデータを格納しておく第1の
記憶装置。11はプラントの各運転モードにおいて、運転
員が達成すべきプラント運転目標を頂点とし、これを維
持するための機能とその実現手段を体系的に表現し階層
的に記述しているプラント重要機能階層化モデルを格納
している第2の記憶装置。12はプラント運転員が運転操
作に関して持つ経験的知識を格納した運転ヒューリステ
ィック知識ベースを格納している第3の記憶装置。13は
各入力デバイスから送られてくる運転員の要求を理解
し、第1の記憶装置10に格納された知識ベースを基に、
プラント重要機能階層化モデル上の該当ノード(運転員
が注目している各プラント機能)を決定する質問理解用
演算処理装置。14はプロセス入出力装置2からの情報を
基に、プラント重要機能階層化モデルの要素である各プ
ラント機能の達成状態の評価(原因同定を含む)を実行
するための(第2の)演算処理装置。15は、発話者の音
声を認識する音声認識装置であり、音声により入力され
た質問を適切なフォーマットに調整し、質問理解用演算
処理装置13へ送る。
In FIG. 1, reference numeral 7 denotes a (first) arithmetic processing unit, and the process amount from the process input / output device 2;
2) The function evaluation result of the plant important function hierarchical model from the arithmetic processing unit 14 and the plant function determined based on the content of the question from the question understanding arithmetic processing unit 13 are fetched, respectively. Based on the operation heuristic knowledge base that summarizes the empirical knowledge about the operation of the plant operator stored in the third storage device 12 and the structure of the plant important function hierarchical model stored in
Determine the optimal monitoring information framework and final monitoring information.
8 is a microphone that accepts voice input. Reference numeral 9 denotes a touch sensor attached to the front of the CRT screen and transmitting the touched coordinates on the CRT screen to the question understanding arithmetic processing device 13 for understanding the question. Reference numeral 10 denotes a first data storage that stores the correspondence between the question content from each input device such as the touch sensor 9, the screen selection switch 6, and the microphone 8 and each function that is an element of the plant important function hierarchical model. Storage device. Numeral 11 is a plant important function hierarchy in which in each operation mode of the plant, the plant operation target to be achieved by the operator is set at the top, and the functions to maintain this and the means to realize it are systematically expressed and described hierarchically. A second storage device storing the generalized model. A third storage device 12 stores an operation heuristic knowledge base that stores empirical knowledge that a plant operator has regarding operation. 13 understands the operator's request sent from each input device, and based on the knowledge base stored in the first storage device 10,
An arithmetic processing unit for understanding questions that determines the corresponding node (each plant function that the operator is paying attention to) on the plant important function hierarchical model. Reference numeral 14 denotes a (second) arithmetic process for executing an evaluation (including a cause identification) of the achievement state of each plant function, which is an element of the plant important function hierarchical model, based on information from the process input / output device 2. apparatus. Reference numeral 15 is a voice recognition device that recognizes the voice of the speaker, adjusts the question input by voice to an appropriate format, and sends it to the question understanding arithmetic processing device 13.

次に本発明のベースとなるプラント重要機能階層化モ
デル及び運転ヒューリスティック知識ベースについて説
明する。まず、第2図に示したプラント重要機能階層化
モデルは、運転員及びプラント設計者がプラントに対し
て持つ機能イメージを知識ベースとして具体化したもの
である。プラントの各運転モード(出力運転状態維持・
温態停止状態維持・冷態停止状態維持)において、運転
員が達成すべきプラント運転目標を頂点としこれを維持
するための機能とその実現手段を体系的に構造化し階層
的に記述したものである。
Next, a plant important function hierarchical model and an operation heuristic knowledge base, which are the basis of the present invention, will be described. First, the plant important function layered model shown in FIG. 2 embodies the function image that an operator and a plant designer have for a plant as a knowledge base. Plant operation modes (output operation state maintenance /
Maintaining hot and cold shutdown states), systematically structured and hierarchically described the functions for achieving and maintaining the plant operation goals that operators should achieve at the peak. is there.

このプラント重要機能階層化モデルの各機能目標は階
層構造の節(ノード)として表現されており、各ノード
間を結ぶ枝(ブランチ)は結ばれたノード間に機能的支
配関係があることを示している。従って、プラント重要
機能階層化モデルの上位ノードと下位ノードとの間の関
係には次の点が考慮されている。すなわち、 (a) 上位ノードは、下位ノードが達成すべき目標
(あるいは上位機能)を表わし、逆に下位ノードは、上
位ノードを達成する為の支援機能(あるいは下位機能)
を表わす。
Each functional goal of this plant important function hierarchical model is represented as a node (node) of a hierarchical structure, and a branch connecting each node indicates that there is a functional dominant relationship between the connected nodes. ing. Therefore, the following points are considered in the relationship between the upper node and the lower node of the plant important function hierarchical model. (A) The upper node represents a goal (or upper function) to be achieved by the lower node, and the lower node is a support function (or lower function) for achieving the upper node.
Represents

(b) 上位ノードは、抽象性が高く下位ノードを包括
した上位概念を表わし、逆に、下位ノードは、具体性が
高く上位ノードを具体化した下位概念を表わす。
(B) The upper node represents a higher concept that has a high level of abstraction and encompasses lower nodes. Conversely, the lower node represents a lower concept that has a high degree of specificity and embodies the upper node.

(c) 上位ノードは、深層防御における深い防御機能
を表わし、下位ノードは、より浅い防御機能を表わす。
(C) The upper node represents a deep defense function in the deep defense, and the lower node represents a shallower defense function.

特に、種々のプラント状態下において運転員が中央制
御室において実施する対応操作を念頭に入れプラント機
能・設計等の情報を用いて構成する。第2図に、PWR型
原子力プラントを対象にした出力運転状態維持に関する
プラント重要機能階層化モデルの参考例を示す。
In particular, the configuration is made using information such as plant functions and design, taking into account the corresponding operations performed by the operator in the central control room under various plant conditions. Fig. 2 shows a reference example of a plant important function hierarchical model related to the maintenance of the output operation state for a PWR type nuclear power plant.

出力運転状態を維持するためには,炉心出力の制御、
炉心出力分布の制御、一次冷却材保有量の制御、炉心熱
除去機能の制御、一次冷却系の健全性確保、ヒートシン
クの制御、電気エネルギーへの変換等が本質的な機能で
あり、これらがつぎのレベルの機能目標となる。(一般
に、これらはCritical availability functionsとして
知られている。)更に、ヒートシンク制御に関しては、
蒸気流量制御及びSG保有水維持が支援機能であり、この
2つの機能が次のレベルの機能目標となる。以下各機能
に応じて、検出器・制御器・弁・配管等の設備/機器レ
ベルまで順次展開される。
In order to maintain the power operation state, core power control,
Control of core power distribution, control of primary coolant reserve, control of core heat removal function, soundness of primary cooling system, control of heat sink, conversion to electric energy, etc. are essential functions. Will be the functional goals of the level. (These are commonly known as Critical availability functions.) Furthermore, regarding heat sink control,
The steam flow control and the maintenance of SG possessed water are support functions, and these two functions will be the next level of functional goals. Depending on the functions below, equipment / equipment levels such as detectors, controllers, valves, piping, etc. will be developed sequentially.

一方、運転ヒューリスティック知識ベースは、運転員
の運転経験から得られたプラント運転ノウハウやその行
動様式を運転員との直接インタビュー等により抽出し、
まとめたもので、次の3つからなる。
On the other hand, the operation heuristic knowledge base extracts plant operation know-how and its behavior style obtained from the operation experience of the operator through direct interviews with the operator, etc.
It is a compilation and consists of the following three.

運転目標決定ルール プロセス量やプラントに発生した警報から、維持すべ
き運転モード(出力運転、温態停止、冷態停止)を決定
し、監視すべきプラント重要機能階層化モデルを選択す
る。
Operation target decision rule The operation mode (output operation, hot stop, cold stop) to be maintained is determined from the process volume and the alarm generated in the plant, and the plant important function hierarchical model to be monitored is selected.

(例)・IF(SI信号:発生) THEN 冷態停止維持用プラント 重要機能階層化モデル選択 注意の焦点推定ルール 運転員がシステムに対して行った要求(質問)から運
転員は、どのプラント機能に注目しているかを推定す
る。そして、注意を集中すべきと考えられるプラント重
要機能階層化モデル上の機能範囲を抽出する。
(Example) ・ IF (SI signal: Generated) THEN Cold shutdown maintenance plant Selection of important function layered model Focus estimation rule of attention From the request (question) made by the operator to the system, the operator can determine which plant function Is estimated. Then, the functional range on the plant important function layered model that should be focused is extracted.

(例)・IF((加圧器圧力制御ノード及び加圧器水位制
御ノード;質問有り)そして放射線モニタ:異常徴候有
り) THEN 加圧器水位制御ノード: 注意の焦点 この例だと、加圧器圧力制御よりも加圧器水位制御の
方が重要度が高い。
(Example) ・ IF ((pressurizer pressure control node and pressurizer water level control node; with question) and radiation monitor: abnormal sign) THEN pressurizer water level control node: focus of attention In this example, pressurizer pressure control The pressurizer water level control is more important.

提供情報決定ルール 注意の焦点領域として絞り込まれた結果から、運転員
へ提供する適切な情報を決定する。
Providing information decision rule From the results narrowed down as the focus area of attention, determine the appropriate information to provide to the operator.

(例)・IF(ノード:最下位) THEN 本ノードを原因ノードとして表示 次に本発明の動作について説明する。第1図におい
て、プロセス入出力装置2は、原子力発電プラント1か
らのプロセスデータを収集し次の(第1,第2の)2つの
演算処理装置7及び14にそれぞれの処理に適した形でデ
ータを送る。演算処理装置14は、プラント重要機能階層
化モデルのすべてのノードの評価を実施する。即ち、演
算処理装置14では、プロセスデータを取り込み、最下位
レベルに位置するノードについて、多重性のある検出器
の場合は、多数決原理、制御器・フィルター・多重性の
ない検出器等の機器については、モデル比較法、配管に
ついては、動特性モデル及び異常原因を特徴付けるプロ
セス量を用いて異常原因の同定を行い、その他のレベル
のノードについては、機能が達成されているか否かの評
価を動特性モデルを用いて行い、評価結果を第1の演算
処理装置7に送る。
(Example) ・ IF (node: lowest) THEN Display this node as the cause node Next, the operation of the present invention will be described. In FIG. 1, the process input / output device 2 collects the process data from the nuclear power plant 1 and outputs it to the next (first and second) two arithmetic processing devices 7 and 14 in a form suitable for each processing. Send data. The arithmetic processing unit 14 evaluates all the nodes of the plant important function hierarchical model. That is, in the processing device 14, the process data is taken in, and for the node located at the lowest level, in the case of a detector with multiplicity, the principle of majority decision, the device such as the controller, the filter, the detector without multiplicity, etc. For the model comparison method and piping, the cause of abnormality is identified using the dynamic characteristic model and the process amount that characterizes the cause of abnormality, and for other level nodes, the evaluation of whether the function is achieved is performed. The evaluation result is sent to the first arithmetic processing unit 7 by using the characteristic model.

運転員のシステムへ質問は、次の3つの人力チャンネ
ルからなる。例として、加圧器圧力制御系系統図を表示
して監視したい場合について記述する。
Questions to the operator's system consist of three human power channels: As an example, a case where a pressurizer pressure control system diagram is to be displayed and monitored is described.

画面選択スイッチ(又はキーボード)6からの入力 加圧器圧力制御系系統図と刻字されたボタンを押す。
または、この画面が系統図の6番であれば、系統図と言
うボタンを押した後、6番のテンキーを押す。
Input from the screen selection switch (or keyboard) 6 Press the button engraved with the pressurizer pressure control system diagram.
Or, if this screen is No. 6 in the system diagram, after pressing a button called a system diagram, a ten-key is pressed.

タッチセンサー9からの入力 CRT画面上に表示された加圧器圧力制御系系統図表示
のためのエリアを指で指示する。基本的には、上記の
ボタンがCRT画面上に表現されていることと同じ。
Input from the touch sensor 9 Indicate the area for displaying the pressurizer pressure control system system diagram displayed on the CRT screen with a finger. Basically, it is the same as the above button is displayed on the CRT screen.

マイクロフォン8からの入力 音声により、例えば、「加圧器圧力制御系系統図表示
せよ。」と命ずる。すると音声入力装置15は、運転員に
より発話された前記文章からキーワードを抽出し、運転
員の意図を認識する。
The input voice from the microphone 8 commands, for example, "display the pressurizer pressure control system system diagram." Then, the voice input device 15 extracts a keyword from the sentence uttered by the operator and recognizes the intention of the operator.

これら3つの結果は、質問理解用演算処理装置13へ送
られる。
These three results are sent to the question understanding arithmetic processing unit 13.

(第1の)記憶装置10には、各入力デバイスからの要
求内容とプラント重要機能階層化モデルの要素である各
機能との対応を記述したデータが格納されている。一例
を下記に示す。
The (first) storage device 10 stores data describing the correspondence between the request content from each input device and each function that is an element of the plant important function hierarchical model. An example is shown below.

この対応表は、入力される可能性のあるものに関して
は、予め作成しておく。
This correspondence table is created in advance for those that may be input.

更に、質問理解用演算処理装置は13は、入力デバイス
6,9,8から送られてきた運転員の質問を次のフォーマッ
トに変換する。
Furthermore, the arithmetic processing unit 13 for understanding questions is an input device.
The operator's question sent from 6,9,8 is converted into the following format.

例えば そして、記憶装置10に格納されているデータベースを
基に、運転員の注意の焦点(注目している機能)として
入力された質問に対応するプラント重要機能階層化モデ
ルの要素である機能(ノード)を求め、この結果を演算
処理装置7へ送る。演算処理装置7は、記憶装置11に格
納されているプラント重要機能階層化モデルの中から最
適なプラント重要機能階層化モデルを記憶装置12に格納
されている運転ヒューリスティック知識ベースを用いて
1つ選択し、次の運転員の注目しているノードを決定し
た結果である質問理解用演算処理装置13からのデータを
取り入れ、プラント重要機能階層化モデル上にマッピン
グする。
For example Then, based on the database stored in the storage device 10, functions (nodes) that are elements of the plant important function hierarchical model corresponding to the questions input as the operator's attention focus (functions of interest) And sends the result to the arithmetic processing unit 7. The arithmetic processing unit 7 selects an optimal plant important function hierarchical model from the plant important function hierarchical models stored in the storage device 11 by using the operation heuristic knowledge base stored in the storage device 12. Then, the data from the question understanding arithmetic processing unit 13, which is the result of determining the node of interest of the next operator, is taken in and mapped on the plant important function hierarchical model.

運転員の注目しているノードの履歴、即ち、運転員の
質問の履歴は、例えば最大5個まで保存する。6個目の
入力があると一番古い質問の記録が消去され、残った5
つの入力データについて、マッピングが行われる。次
に、残りの運転ヒューリスティック知識ベースを用い
て、これらの質問の履歴から注意の焦点を絞り込み、真
に注目すべき領域並びに運転員への提供情報を決定す
る。運転ヒューリスティック知識ベースを用いた処理
は、以下の通りである。
The history of the node the operator is paying attention to, that is, the history of the operator's questions is stored up to, for example, five. When there is a sixth entry, the oldest question record is deleted and the remaining 5
Mapping is performed for one input data. Next, using the remaining driving heuristic knowledge base, the focus of attention is narrowed from the history of these questions, and the area to be really noticed and the information to be provided to the operator are determined. The processing using the driving heuristic knowledge base is as follows.

(A)運転目標決定 プラント重要機能階層化モデルは、維持機能目標を頂
点とし、それを支援する機能関係を階層的に記述したも
のであることから、演算処理装置7は、プロセス入出力
装置2からのプロセス量を用い、運転ヒューリスティッ
ク知識ベースの運転目標決定ルールに従って、どのブラ
ント重要機能階層化モデルを使用するか決定する。前述
のルール例では、SI信号が発生していれば、冷態停止維
持用プラント重要機能階層化モデルを選択する。
(A) Operation target determination Since the plant important function layered model has a maintenance function target at the top and a functional relationship supporting it is hierarchically described, the arithmetic processing unit 7 is the process input / output unit 2 It determines which brand important function layering model to use according to the driving goal determination rules of the driving heuristic knowledge base using the process quantities from In the above rule example, if the SI signal is generated, the plant important function layered model for maintaining cold shutdown is selected.

運転ヒューリスティック知識ベースのすべてのルール
は、IF〜THEN型で記述されており、ルールとのマッチン
グを行うことにより決定される。
All rules of the driving heuristic knowledge base are described in IF-THEN type, and are determined by performing matching with the rules.

次に、注意の焦点推定が行われる。 Next, attention focus estimation is performed.

(B)注意の焦点推定 運転員が、システムに対して行った質問から注意の焦
点を推定し、更に真に監視すべき領域を絞り込む。ここ
での処理は、以下の通りである。
(B) Attention focus estimation The operator focuses the attention focus from the questions asked to the system, and further narrows down the area to be truly monitored. The processing here is as follows.

質問された内容に対応するプラント重要機能階層化モ
デルのノード名を質問理解用演算処理装置13から取り入
れ、このノードの評価結果を演算処理装置14から取り入
れる。質問されたプラント重要機能階層化モデルの各ノ
ードの内、活性化されたノード(ノード評価により機能
が喪失していると判定されたノード)を注意の対象とし
て抽出する。異常となっているノード(活性化ノード)
は、注目すべきノードの1つであることから、注意の焦
点領域として監視すべきであり異常となっているノード
を頂点とし、下位側への末広がりの領域(三角形)を定
義する。(第3図参照)また、最下位のノードに対して
は、原因同定の結果が割り当てられる。但し、質問した
ノードが活性化されていないならば、その下位に連なる
ノードで活性化されているノードがあれば、その活性化
ノードを頂点とした注意の焦点領域を設定する。
The node name of the plant important function hierarchical model corresponding to the content of the inquiry is taken in from the question understanding operation processing device 13, and the evaluation result of this node is taken in from the operation processing device 14. Among the nodes of the plant important function hierarchical model that were queried, an activated node (a node determined to have lost its function by node evaluation) is extracted as a target of attention. Abnormal node (activation node)
Is one of the nodes to which attention should be paid. Therefore, it should be monitored as a focus area of attention, an abnormal node is defined as a vertex, and a divergent area (triangle) extending downward is defined. (See FIG. 3) The result of cause identification is assigned to the lowest node. However, if the queried node is not activated, and if there is a node activated in a lower level node, a focus area of attention with the activated node as the apex is set.

プラント重要機能階層化モデルの構造的特徴に基づ
き、モデルの上位側ほど重要度が高いから、活性化され
ているノードの内、上位側のノードの監視を優先する。
従って、ノード間の位置的包含関連を調べ、注意の焦点
領域に包含関係が成立する場合、注意の焦点領域をより
包括的な観点から定める。例えば、警報「加圧器水位偏
差大」と警報「加圧器水位低」が発信されたなら、「加
圧器水位低」の方に注意の焦点を移すことに相当する。
(第3図参照) 第3図に示すように、注意の焦点は、一般に単一では
ないため、複数の注意の焦点を扱う必要がある。このた
め、複数の注意の焦点領域の優先順位の決定には、前述
の注意の焦点推定ルールにより重要度を決定する。(定
義の例として、第3図においてBの方がFより優先度が
高いとする。従って、ノードBを頂点とする注意の焦点
領域の方がノードFを頂点とする注意の焦点領域よりも
優先度が高い。)本ルールでは、運転員により質問され
たか否かの情報とプラントプロセス量を取り入れ判断す
る。
Based on the structural characteristics of the plant important function layered model, the higher the model, the higher the importance. Therefore, priority is given to the monitoring of the upper node among the activated nodes.
Therefore, the positional inclusion relation between the nodes is examined, and when the inclusion relation is established in the focus area of attention, the focus area of attention is defined from a more comprehensive viewpoint. For example, if the alarm “pressurizer water level deviation large” and the alarm “pressurizer water level low” are transmitted, this corresponds to shifting the focus of attention to “pressurizer water level low”.
(Refer to FIG. 3) As shown in FIG. 3, since the focus of attention is not generally single, it is necessary to deal with multiple focus of attention. For this reason, in determining the priority order of a plurality of focus regions of attention, the importance is determined by the focus estimation rule of attention described above. (As an example of the definition, it is assumed that B has a higher priority than F in FIG. 3. Therefore, the focus region of attention having the node B as the vertex has a higher priority than the focus region of attention having the node F as the vertex. (This has a high priority.) In this rule, it is determined whether or not the information on whether or not the operator asked the question and the plant process amount are incorporated.

以上より、運転員が注目すべき領域の枠組みが決定さ
れる。即ち、ノード評価の結果ノードA,D,E及びGが正
常であるため、優先順位1:ノードB−Cと言う情報と、
優先順位2:ノードFと言う情報。
From the above, the framework of the area in which the operator should pay attention is determined. That is, as a result of the node evaluation, the nodes A, D, E, and G are normal, so that information of priority 1: node B-C,
Priority 2: Information called node F.

(C)提供情報決定 注意の焦点の枠組みが定まると、提供情報決定ルール
を適用して前項で求められたノードに情報を付加するこ
とにより、最終情報を決定する。例えば、次のような内
容の情報となる。
(C) Determining Provided Information When the framework of the focus of attention is determined, final information is determined by applying the provided information determination rule and adding information to the node determined in the preceding section. For example, the information has the following contents.

優先順位1:原因Cにより事象がBまで進展しており、将
来機能が維持できなくなるものとしてはAが考えられ
る。原因Cに対する対応操作は、Dである。
Priority 1: The event has progressed to B due to cause C, and A may be considered as a function that cannot be maintained in the future. The corresponding operation for cause C is D.

優先順位2:機能Fが異常となっている。Priority 2: Function F is abnormal.

前述の提供情報決定ルール以外に、以下のルール(一
例)も適用し、各ノードに対して表示すべき情報を動的
に決定する。
In addition to the provided information determination rules described above, the following rules (one example) are also applied to dynamically determine information to be displayed for each node.

(a) ノードに関連した監視すべきプロセス量 (例) IF(ノード:加圧器圧力制御) THEN トレンドグラフ(加圧器制御器出力/加圧器圧
力)を出力する。
(A) Process volume to be monitored related to node (Example) IF (node: pressurizer pressure control) THEN Outputs a trend graph (pressurizer controller output / pressurizer pressure).

(b) 関連するノード(例えば、上位ノード名) (c) ノードが最下位−ドの場合、直接原因を除去す
る操作ガイド、最下位ノード以外の場合、そのノードの
機能を確保するために必要な操作ガイドを出力する。
(B) Related node (for example, upper node name) (c) If the node is the lowest node, an operation guide for directly removing the cause, and if it is not the lowest node, it is necessary to secure the function of that node Output a simple operation guide.

ブラウン管表示装置4には、抽出された結果をガイド
情報として運転員に理解し易いフォーマット、例えば、
マルチウインド表現等を駆使して提示する。
The CRT display device 4 has a format in which the operator can easily understand the extracted result as guide information, for example,
Present by making full use of multi-window expressions.

なお、上記実施例では、演算処理装置や記憶装置個々
について別々なものを採用した例について説明したがハ
ードウェアとして一体の装置としても上記実施例と同等
の効果を奏する。また、上記実施例として、PWR型原子
力発電プラントのプラント重要機能階層化モデルについ
て説明したが、他の炉型や原子力プラント以外の他のプ
ラントであってもよく、上記実施例と同じく、プラント
機能に関するモデルと運転ノウハウに関する知識とを構
築すれば同等の効果を奏する。
Note that, in the above-described embodiment, an example has been described in which different units are used for the arithmetic processing device and the storage device. However, the same effects as those of the above-described embodiment can be achieved by using an integrated device as hardware. Further, the plant important function layered model of the PWR type nuclear power plant is explained as the above-mentioned embodiment, but it may be another plant other than the reactor type or the nuclear power plant, and the plant function is the same as the above-mentioned embodiment. The same effect can be achieved by building a model about the operation and knowledge about driving know-how.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、この発明によれば、プラント状態に沿
った運転監視状態を運転員の思考プロセスと整合性のと
れた形で提供できるようにプラント監視装置を実現した
ので、運転員の負担軽減や運転操作の信頼性向上に大き
な効果がある。
As described above, according to the present invention, since the plant monitoring device is realized so that the operation monitoring state according to the plant state can be provided in a form consistent with the thought process of the operator, the burden on the operator is reduced. And has a great effect on improving the reliability of driving operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、この発明の一実施例によるプラント監視装置
のブロック図、第2図は、この発明のプラント重要機能
階層化モデルの説明図、第3図、この発明で扱う注意の
焦点領域定義説明図、第4図は、従来のプラント監視装
置を示すブロック図、第5図は、従来の監視装置が提供
するCRT画面情報の説明図である。 図において、1は原子力発電プラント、2はプロセス入
出力装置、3はプラント運転監視システム、4はブラウ
ン管表示装置、5はプラント監視盤、6は画面選択スイ
ッチ(キーボード)、7は(第1の)演算処理装置、8
はマイクロフォン、9はタッチセンサー、10は(第1
の)記憶装置、11は(第2の)記憶装置、12は(第3
の)記憶装置、13は質問理解用演算処理装置、14は第2
の演算処理装置、15は音声認識装置である。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram of a plant monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a plant important function hierarchical model of the present invention, FIG. 3, a focus area definition of attention handled in the present invention FIG. 4 is a block diagram showing a conventional plant monitoring device, and FIG. 5 is an explanatory diagram of CRT screen information provided by the conventional monitoring device. In the figure, 1 is a nuclear power plant, 2 is a process input / output device, 3 is a plant operation monitoring system, 4 is a cathode ray tube display device, 5 is a plant monitoring panel, 6 is a screen selection switch (keyboard), and 7 is (first ) Arithmetic processing unit, 8
Is a microphone, 9 is a touch sensor, 10 is (first
Storage device, 11 is a (second) storage device, and 12 is a (third) storage device.
) Storage device, 13 is an arithmetic processing unit for understanding questions, and 14 is a second processing device.
An arithmetic processing unit, and 15 is a voice recognition device. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】大規模プラントの種々のプロセスデータを
プロセス入出力装置を経てプラント監視盤に取込み、運
転員及びプラント設計者が持つプラントの機能イメージ
を階層表現したプラント重要機能階層化モデルに照ら
し、オンライン実時間で運転員にプラント情報を提供す
るプラント監視装置において、前記プロセス入出力装置
からのプロセス量と前記プロセス入出力装置の出力デー
タを基に第2の演算処理装置を経て決めたプラント重要
機能階層化モデルの各機能評価結果と、質問理解用演算
処理装置からの質問内容を基に決定したプラント機能と
を取込んだ第1の演算処理装置と、前記第1の演算処理
装置に接続されたプラント重要機能階層化モデルの構造
及びプラント運転員の運転操作に関する経験的知識をま
とめた運転ヒューリスティック知識ベースを格納した記
憶装置と、前記第1の演算処理装置から出力される最適
監視情報の枠組み及び最終監視情報を取込む一方、前記
質問理解用演算処理装置に入力デバイスから送られてく
る情報を与えるプラント監視盤とを備えたことを特徴と
するプラント監視装置。
1. Process data of a large-scale plant is taken into a plant monitoring panel via a process input / output device, and is compared with a plant important function hierarchical model which hierarchically expresses a functional image of a plant possessed by an operator and a plant designer. , A plant monitoring device for providing plant information to an operator in real time online, a plant determined through a second arithmetic processing unit based on the process amount from the process input / output device and output data of the process input / output device A first arithmetic processing device incorporating each function evaluation result of the important function layered model and a plant function determined based on the question content from the question understanding arithmetic processing device, and the first arithmetic processing device. An operation heuristic that summarizes the empirical knowledge about the structure of the connected plant important function layered model and the operation of plant operators. The storage device storing the tick knowledge base, the framework of the optimum monitoring information output from the first arithmetic processing unit and the final monitoring information are fetched, while being sent from the input device to the question understanding arithmetic processing unit. A plant monitoring device, comprising: a plant monitoring panel for giving information.
【請求項2】前記プラント監視装置の入力デバイスを音
声入力を受け付けるマイクロフォンと、CRT前面に取り
付けられCRT画面上のタッチされた座標の質問理解を行
う質問理解用演算処理装置に伝達するタッチセンサー
と、運転員が見たいCRT画面を選択する画面選択スイッ
チとで構成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のプラント監視装置。
2. A microphone for receiving voice input, an input device of the plant monitoring device, and a touch sensor mounted on the front of the CRT and transmitting to a question understanding arithmetic processing unit for understanding a question of coordinates touched on the CRT screen. 2. The plant monitoring device according to claim 1, wherein the plant monitoring device comprises a screen selection switch for selecting a CRT screen desired by an operator.
【請求項3】前記タッチセンサー、画面選択スイッチ、
マイクロフォン等の各入力デバイスからの質問内容とプ
ラント重要機能階層化モデルの要素である各機能との対
応を記述したデータを格納し質問理解用演算処理装置に
情報を提供する第1の記憶装置とを備えたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のプラント監視装置。
3. The touch sensor, a screen selection switch,
A first storage device for storing data describing the correspondence between the content of a question from each input device such as a microphone and each function that is an element of the plant important function hierarchical model, and providing information to a question understanding arithmetic processing device; The plant monitoring device according to claim 1, further comprising:
【請求項4】前記第1の演算処理装置に接続された記憶
装置を第2と第3の記憶装置に分け、前記第2の記憶装
置にプラント重要機能階層化モデルを格納し、前記第3
の記憶装置にプラント運転員が運転操作に関して持つ経
験的知識の運転ヒューリスティック知識ベースを格納す
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のプラント監視装置。
4. A storage device connected to the first arithmetic processing unit is divided into a second storage device and a third storage device, and a plant important function hierarchical model is stored in the second storage device.
2. The plant monitoring apparatus according to claim 1, wherein an operation heuristic knowledge base of empirical knowledge possessed by the plant operator regarding the operation is stored in the storage device.
【請求項5】前記第2の演算処理装置において前記プロ
セス入出力装置からの情報を基にプラント重要機能階層
化モデルの各プラント機能の達成状態の評価を実行する
ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
のプラント監視装置。
5. An apparatus according to claim 2, wherein said second arithmetic processing unit evaluates the achievement state of each plant function of the plant important function hierarchical model based on information from said process input / output device. The plant monitoring device according to claim 1.
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