JP2000081908A - プラント監視制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全ての異常に対する対処手順などを予め登録
しておくことなく、プラント側に何らかの異常が発生し
たとき、この異常に対する最適な対処手順をオペレータ
に提示して、プラントの異常を早期に復旧させる。 【解決手段】 監視制御対象となっているプラントから
出力される状態検知信号を取り込んで、表示装置５上に
プラントの稼動状況を表示しながら、プラントに何らか
の異常が発生しているとき、異常に対する対処手順を表
示装置５に表示し、これに対応して入力装置６が操作さ
れたとき、プラントで発生した異常の内容と、入力装置
６の操作内容とを対応させて、対処手順データベース装
置３に対処手順を登録しながら、入力装置６の操作内容
に基づき、プラントを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下水道プラン
ト、一般施設設備などのプラントを監視、制御するプラ
ント監視制御システムに係わり、特にオペレータの操作
内容を記録し、この記録内容を編集して、適切な操作手
順例などを表示するプラント監視制御システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上下水道プラント、一般施設設備などの
プラントを監視、制御するプラント監視制御システムの
１つとして、プラントを構成している各機器の故障など
を検知したとき、この故障内容に応じた最適な操作手順
などを表示して、オペレータの操作をサポートするよう
にしたプラント監視制御システムが開発されている。

【０００３】図２はこのような機能を持つプラント監視
制御システムの一例を示すブロック図である。

【０００４】この図に示すプラント監視制御システム１
０１は、監視制御対象となっているプラント側の各セン
サから出力される状態検知信号を取り込んで、状態検知
データを生成する入力インタフェース装置１０２と、シ
ステム開発者やオペレータによって入力された異常時の
操作手順などが登録される対処手順データベース装置１
０３と、入力インタフェース装置１０２から出力される
状態検知データを取り込んで、プラントの稼動状況を判
定するとともに、この判定結果に基づき、プラントに何
らかの異常が発生したとき、これを検知し、この検知内
容に基づき、対処手順データベース装置１０３をアクセ
スし、異常内容に対応した最適な対処手順が登録されて
いるかどうかをチェックし、最適な対処手順が登録され
ているとき、これを読み出すとともに、この対象手順と
異常内容とを示す表示データを生成する監視装置１０４
と、この監視装置１０４から出力される表示データを取
り込んで、異常内容、対象手順などをオペレータに知ら
せる表示装置１０５と、この表示装置１０５に表示され
た異常内容、対象手順などに基づき、オペレータによっ
て操作指示が入力されたとき、これを取り込んで操作デ
ータを生成する入力装置１０６と、この入力装置１０６
から出力される操作データに基づき、プラントを構成す
る各被制御機器を制御するするのに必要な制御データを
生成する制御装置１０７と、この制御装置１０７から出
力される制御データを取り込んで、制御信号を生成する
とともに、この制御信号を各被監視機器に供給して、プ
ラントの稼動状況を制御する出力インタフェース装置１
０８とを備えている。

【０００５】そして、監視制御対象となっているプラン
トを構成する各センサから出力される状態検知信号を取
り込んで、状態検知データを生成するとともに、この状
態検知データに基づき、表示装置１０５上にプラントの
稼動状態を表示するとともに、状態検知データに基づ
き、プラントに何らかの異常が発生しているかどうかを
チェツクし、この判定結果に対応する対処手順が登録さ
れていれば、この対処手順を表示装置１０５に表示す
る。

【０００６】また、この動作と並行し、オペレータによ
って入力装置１０６が操作されて、表示装置１０５に表
示されているプラントの稼動状況、対処手順に応じた操
作指示が入力されたとき、制御装置１０７によって、操
作指示に応じた制御データを生成するとともに、出力イ
ンタフェース装置１０８から制御信号を出力して、各被
制御機器を制御し、プラントに異常が発生していても、
被害を最小に抑える。

【０００７】また、このようなプラント監視制御システ
ムの他にも、例えば特開平７−３２５９９０号公報に示
す『プラント監視装置』、特開平８−２３４８２７号公
報に示す『動作解析支援装置』、特開平９−５０２３０
号公報に示す『プラント運転操作履歴監視シミュレーシ
ョン方法、プラント運転操作履歴監視シミュレーショ
ン、プラント運転操作履歴監視方法及びその装置』など
が提案されている。

【０００８】特開平７−３２５９９０号公報に示す『プ
ラント監視装置』は、監視カメラによって、監視対象プ
ラントの監視対象部分を撮影して映像データを生成し、
さらにマイクによって、監視対象部分の音を収集して音
声データを生成するとともに、これら映像データ、音声
データを記憶装置に記憶し、プラント側に何らかの異常
が発生したとき、異常が発生した時刻前後の映像データ
と音声データを記憶装置から読み出し、ディスプレイ表
示するとともに、音声出力することにより、監視対象プ
ラントに何らかの異常が発生したとき、映像と音により
オペレータに提示して、異常原因の解明などを容易にす
る。

【０００９】また、特開平８−２３４８２７号公報に示
す『動作解析支援装置』は、制御システムから出力され
る動作信号に基づき、動作表示盤に設けられた複数のＬ
ＥＤと、複数の各種メータとに、制御システムの動作状
況を表示させながら、カメラによって、動作表示盤の表
示内容を撮影させるとともに、これによって得られた映
像をビデオ装置に録画させ、制御プラントなどに何らか
のトラブルが発生したとき、ビデオ装置に録画されてい
る動作表示盤の映像を再生させて、モニタに表示させる
ことにより、トラブル発生時の発生状況などをオペレー
タに知らせ、トラブル原因の解明などを容易にする。

【００１０】また、特開平９−５０２３０号公報に示す
『プラント運転操作履歴監視シミュレーション方法、プ
ラント運転操作履歴監視シミュレーション、プラント運
転操作履歴監視方法及びその装置』は、運転スキルなど
の試験対象となっている各運転員に各模擬制御盤を操作
させながら、計算機に、各運転員の操作手順を時系列的
に記憶させて、指導員コンソールからの指示に基づき、
計算機に記憶されている各運転員の操作手順を読み出
し、これをＣＲＴ表示装置に表示させることにより、各
運転員にプラントを模擬的に運転させながら、このとき
の運転操作に基づき、各運転員に正確な運転操作を教え
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各従来例においては、次に述べるような問題があっ
た。

【００１２】図２に示したプラント監視制御システム１
０１では、プラント側に何らかの異常が発生し、監視装
置１０４によってこれが検知されても、対処手順データ
ベース装置１０３に異常内容に対する対処手順が登録さ
れていないとき、適切な対処手順を表示装置１０５に表
示することができない。

【００１３】このため、プラント側で発生する恐れがあ
る全ての異常を予め想定して、これらの異常に対する対
処手順を対処手順データベース装置１０３に登録してお
かなければならず、対処手順の登録にかなりの手間がか
かるとともに、想定漏れに起因する対処手順の無登録と
いう事態が発生し易いという問題があった。

【００１４】また、前記『プラント監視装置』では、監
視対象プラント側に何らかの異常が発生したとき、異常
が発生した時刻前の映像、音と、異常が発生した時刻後
の映像、音とをオペレータに知らせて、異常の原因を解
析させることができるものの、異常に対する対処手順を
知らせることができず、異常原因を早期の取り除く処置
などを行わせることができないという問題があった。

【００１５】また、前記『動作解析支援装置』では、プ
ラント側に何らかの異常が発生したとき、異常が発生し
た時刻前における動作表示盤の映像と、異常が発生した
時刻後における動作表示盤の映像とをオペレータに見せ
て、異常の原因を解析させることができるものの、異常
に対する対処手順を知らせることができず、異常原因を
早期の取り除く処置などを行わせることができないとい
う問題があった。

【００１６】また、前記『プラント運転操作履歴監視シ
ミュレータ』では、各運転員の運転操作を矯正して、各
運転員がプラントを運転するときの手順を教えることが
できるものの、各運転員に正確な操作手順を教え込ませ
るのに時間がかかり過ぎて、運転員の不足に対処するの
が難しく、プラントに何らかの異常が発生したとき、異
常原因を早期の取り除くことが難しいという問題があっ
た。

【００１７】本発明は上記の事情に鑑み、請求項１で
は、全ての異常に対する対処手順などを予め登録してお
くことなく、プラント側に何らかの異常が発生したと
き、この異常に対する最適な対処手順をオペレータに提
示して、プラントの異常を早期に復旧させることができ
るプラント監視制御システムを提供することを目的とし
ている。

【００１８】請求項２では、既に登録されている対処手
順の内容を最適化することができ、これによってプラン
ト側に何らかの異常が発生したとき、この異常に対する
最適な対処手順をオペレータに提示して、プラントの異
常を早期に復旧させることができるプラント監視制御シ
ステムを提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、請求項１では、プラントを構成する各被
監視機器の稼動状況を監視制御するプラント監視制御シ
ステムにおいて、前記各被監視機器の異常内容に応じた
対処手順が登録される対処手順データベース装置と、前
記各被監視機器のいずれかに異常が発生したとき、この
異常内容に基づき、前記対処手順データベース装置をア
クセスして前記異常内容に対応する対処手順を読み出
し、これを表示装置上に表示させる監視装置と、前記各
被監視機器のいずれかに異常が発生したときに入力され
る操作データに基づき、前記各被監視機器を制御すると
ともに、前記操作データと前記異常内容とに基づき、対
処手順を生成して前記対処手順データベース装置に登録
する制御装置とを備えたことを特徴としている。

【００２０】請求項２では、請求項１に記載のプラント
監視制御システムにおいて、前記制御装置は、編集指示
データが入力されたとき、この編集指示データに基づ
き、前記対処手順データベース装置に登録されている対
処手順を修正することを特徴としている。

【００２１】上記の構成により、請求項１では、各被監
視機器のいずれかに異常が発生したとき、この異常内容
に基づき、監視装置は、各被監視機器の異常内容に応じ
た対処手順が登録される対処手順データベース装置をア
クセスして、異常内容に対応する対処手順を読み出し、
これを表示装置上に表示させる。制御装置は、各被監視
機器のいずれかに異常が発生したときに入力される操作
データに基づき、各被監視機器を制御するとともに、操
作データと異常内容とに基づき、対処手順を生成して、
対処手順データベース装置に登録する。これにより、全
ての異常に対する対処手順などを予め登録しておくこと
なく、プラント側に何らかの異常が発生したとき、この
異常に対する最適な対処手順をオペレータに提示して、
プラントの異常を早期に復旧させる。

【００２２】請求項２では、編集指示データが入力され
たとき、この編集指示データに基づき、制御装置は、対
処手順データベース装置に登録されている対処手順を修
正する。これにより、既に登録されている対処手順の内
容を最適化し、これによってプラント側に何らかの異常
が発生したとき、この異常に対する最適な対処手順をオ
ペレータに提示して、プラントの異常を早期に復旧させ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は本発明によるプラント監視
制御システムの一実施の形態を示すブロック図である。

【００２４】この図に示すプラント監視制御システム１
は、プラント側から出力される状態検知信号を取り込む
入力インタフェース装置２と、対処手順が登録される対
処手順データベース装置３と、入力インタフェース装置
２の出力に基づき、対処手順データベース装置３をアク
セスして、プラントの稼動状況、最適な対処手順などを
示す表示データを生成する監視装置４と、この監視装置
４から出力される表示データに応じた内容を表示する表
示装置５と、オペレータによって操作される入力装置６
と、この入力装置６の出力に基づき、制御データを生成
するとともに、対処手順データベース装置３の内容を更
新する制御装置７と、この制御装置７の出力に基づき、
プラントの稼動状況を制御する出力インタフェース装置
８とを備えており、監視制御対象となっているプラント
から出力される状態検知信号を取り込んで、表示装置５
上にプラントの稼動状態を表示しながら、プラントに何
らかの異常が発生しているとき、異常に対する対処手順
を表示し、これに対応して入力装置６が操作されたと
き、プラントで発生した異常の内容と、入力装置６の操
作内容とを対応させて、対処手順データベース装置３に
対処手順を登録しながら、入力装置６の操作内容に基づ
き、プラントを制御する。

【００２５】入力インタフェース装置２は、監視制御対
象となっているプラント側の各被制御機器に取り付けら
れた各センサから出力される状態検知信号を取り込ん
で、これをコンピュータ処理可能なデジタルデータ（状
態検知データ）に変換するＡ／Ｄ変換器などを備えてお
り、各センサから出力される状態検知信号を取り込むと
ともに、これをＡ／Ｄ変換して、状態検知データを生成
し、これを監視装置４に供給する。

【００２６】また、対処手順データベース装置３は、ハ
ードディスク装置、光磁気ディスク装置などの大容量記
憶装置によって構成されており、制御装置７から書き込
み指令が出力されたとき、この書き込み指令とともに出
力される、異常時の状態検知データと、この状態検知デ
ータに対応する異常時の操作データとを対にした対処手
順を取り込んで、記憶し、また制御装置７または監視装
置４から読み出し指令が出力されたとき、この読み出し
指令とともに出力される状態検知データ、または編集指
示データに基づき、既に登録されている対処手順をアク
セスして、対応する対処手順が存在しているとき、これ
を読み出し、制御装置７または監視装置４に供給する。

【００２７】監視装置４は、入力インタフェース装置２
から出力される状態検知データを取り込んで、プラント
の稼動状況を判定するとともに、この判定結果に基づ
き、プラントに何らかの異常が発生したとき、これを検
知し、この検知結果に基づき、対処手順データベース装
置３をアクセスし、異常内容に対応した最適な対処手順
が登録されているかどうかをチェックし、最適な対処手
順が登録されているとき、これを読み出すとともに、こ
の対象手順と異常内容とを示す表示データを生成し、こ
れを表示装置５に供給する。

【００２８】表示装置５は、プラントの稼動状態などを
表示するブラウン管やプラントに何からの異常が発生し
たとき、警報音を出すスピーカなどを備えており、監視
装置４から出力される表示データを取り込み、この表示
データが異常内容を示しているとき、警報音を出して、
オペレータに注意を促しながら、異常内容、プラント稼
動状況、対象手順などを画面表示して、オペレータに知
らせる。

【００２９】また、入力装置６は、複数のキーを持つキ
ーボード装置やポインティングデバイスなどとし使用さ
れるタッチパネル装置などを備えており、オペレータに
よってキーボード装置、タッチパネル装置が操作され
て、表示装置５に表示されているプラントの稼動状態、
異常状態に対する操作指令などが入力されたとき、操作
データを生成して、これを制御装置７に供給し、またオ
ペレータによってキーボード装置、タッチパネル装置が
操作されて、編集指示が入力されたとき、編集指示デー
タを生成し、これを制御装置７に供給する。

【００３０】制御装置７は、入力装置６から操作データ
が出力されたとき、この操作データに基づき、プラント
を構成する各被制御機器を制御するするのに必要な制御
データを生成し、これを出力インタフェース装置８に供
給する操作機能部９と、監視装置４から異常内容を示す
状態検知データが出力されるとともに、入力装置６から
異常内容に対応する操作データが出力されたとき、これ
ら状態検知データ、操作データを対にして対処手順を作
成し、これを対処手順データベース装置３に登録する操
作記憶機能部１０と、入力装置６から編集指示データが
出力されたとき、この編集指示データに基づき、対処手
順データベース装置３を検索して、編集指示データに対
応する対処手順を選択して、監視装置４に供給させ、表
示装置５に異常時の状態検知データ、対処手順を表示さ
せるとともに、これに対応して入力装置６から出力され
る操作データを取込み、この操作データに基づき、対処
手順データベース装置３に登録されている対処手順を修
正する編集機能部１１とを備えている。

【００３１】そして、入力装置６から操作データが出力
されたとき、この操作データに基づき、プラント側の各
被制御機器を制御するするのに必要な制御データを生成
して、これを出力インタフェース装置８に供給し、また
監視装置４から異常内容を示す状態検知データが出力さ
れるとともに、入力装置６から異常を解消するのに必要
な操作データが出力されたとき、これら状態検知デー
タ、操作データを対にして対処手順を作成し、これを対
処手順データベース装置３に登録し、また入力装置６か
ら編集指示データが出力されたとき、この編集指示デー
タに基づき、対処手順データベース装置３を検索して、
編集指示データに対応する対処手順を選択し、表示装置
５上に対処手順の状態検知データ、操作データを表示さ
せるとともに、これに対応して入力装置６から出力され
る操作データを取込み、この操作データに基づき、対処
手順データベース装置３に登録されている対処手順を修
正する。

【００３２】また、出力インタフェース装置８は、制御
装置７から出力される制御データを取り込み、これをア
ナログ信号（制御信号）に変換するＤ／Ａ変換器などを
備えており、制御装置７から制御データが出力されたと
き、これＤ／Ａ変換して、制御信号を生成し、これをプ
ラントを構成する各被監視機器に供給し、プラントの稼
動状況を制御する。

【００３３】次に、図１に示すブロック図を参照しなが
ら、この実施の形態の動作について説明する。

【００３４】まず、監視制御対象となっているプラント
が運転されているとき、入力インタフェース装置２によ
って、プラントを構成する各センサから出力される状態
検知信号が取り込まれて、状態検知データが生成される
とともに、監視装置４によって、状態検知データに対応
する表示データが生成され、表示装置５上にプラントの
稼動状況が画面表示される。

【００３５】また、この動作と並行し、表示装置５上に
表示されているプラントの稼動状況に基づき、オペレー
タによって入力装置６が操作されて、操作指示が入力さ
れ、この入力装置６から操作データが出力される毎に、
制御装置７によって操作データに対応する制御データが
生成されて、出力インタフェース装置８から制御信号が
出力され、プラントを構成する各被制御機器が制御され
る。

【００３６】そして、プラントに何らかの異常が発生し
て、各センサから出力される状態検知信号の値が規定値
を外れ、入力インタフェース装置２から出力される状態
検知データが異常判定条件を満たしたとき、監視装置４
によって、プラントに何らかの異常が発生したと判定さ
れて、このときの状態検知データが制御装置７に供給さ
れるとともに、状態検知データが検索キーにされて、対
処手順データベース装置３がアクセスされ、状態検知デ
ータに対応する対処手順が登録されているかどうかがチ
ェックされ、状態検知データに対応する対処手順が登録
されていれば、この対処手順と、状態検知データとに基
づき、表示データが生成され、表示装置５から警報音が
出され、オペレータの注意が喚起されるとともに、異常
内容と、その対処手順とが表示されて、オペレータに提
示される。

【００３７】また、この動作と並行し、表示装置５に表
示されている異常内容と、その対処手順とを見ながら、
オペレータによって入力装置６が操作され、異常内容に
対する対処手順となる操作指示が入力され、この入力装
置６から操作データが出力されたとき、制御装置７によ
って、操作データに応じた制御データが生成されるとと
もに、出力インタフェース装置８から制御信号が出力さ
れて、プラントを構成する各被制御機器が制御され、異
常に起因する被害が最小に抑えられる。

【００３８】また、監視装置４によって、対処手順デー
タベース装置３がアクセスされたとき、異常時の状態検
知データに対応する対処手順が登録されていなければ、
監視装置４によって状態検知データのみに基づき、表示
データが生成されて、表示装置５から警報音が出され、
オペレータの注意が喚起されるとともに、異常内容が表
示されて、オペレータに提示される。

【００３９】そして、表示装置５に表示されている異常
内容を見ながら、オペレータによって入力装置６が操作
され、異常内容を解消するのに必要な操作指示が順次、
入力され、この入力装置６から操作データが順次、出力
されたとき、制御装置７によって、操作データに応じた
制御データが生成されて、出力インタフェース装置８か
ら制御信号が出力され、プラントを構成する各被制御機
器が制御されて、異常に起因する被害が最小に抑えられ
るとともに、制御装置７によって、監視装置４から出力
された異常時の状態検知データと、操作データとが対に
されて、対処手順が生成され、これが対処手順データベ
ース装置３に登録され、以後プラントで同じ異常が発生
したとき、今回、登録した対処手順が読み出されて、表
示装置５上に表示される。

【００４０】また、オペレータによって、入力装置６が
操作されて、編集指示が入力され、この入力装置６から
編集指示データが出力されたとき、制御装置７によっ
て、対処手順データベース装置３に登録されている各対
処手順のうち、編集指示データで指示された対処手順が
選択され、この対処手順が監視装置４に供給され、表示
装置５上に、対処手順を構成する異常時の状態検知デー
タと、異常時の操作データとが表示される。

【００４１】そして、この表示装置５上に表示された状
態検知データと、操作データとを見ながら、オペレータ
によって入力装置６が操作されて、状態検知データに対
する操作データの修正指示が入力され、この入力装置６
から操作データが出力されると、この操作データに基づ
き、制御装置７によって、対処手順データベース装置３
に登録されている対処手順の操作データが修正される。

【００４２】このようにこの実施の形態においては、監
視制御対象となっているプラントから出力される状態検
知信号を取り込んで、表示装置５上にプラントの稼動状
況を表示しながら、プラントに何らかの異常が発生して
いるとき、異常に対する対処手順を表示装置５に表示
し、これに対応して入力装置６が操作されたとき、プラ
ントで発生した異常の内容と、入力装置６の操作内容と
を対応させて、対処手順データベース装置３に対処手順
を登録しながら、入力装置６の操作内容に基づき、プラ
ントを制御するようにしているので、全ての異常に対す
る対処手順などを予め登録しておくことなく、プラント
側に何らかの異常が発生したとき、この異常に対する最
適な対処手順をオペレータに提示して、プラントの異常
を早期に復旧させることができる。

【００４３】また、この実施の形態では、入力装置６を
操作して編集指示を入力することにより、対処手順デー
タベース装置３に登録されている対処手順のうち、編集
指示で指定された対処手順を選択して、これを修正し得
るようにしているので、既に登録されている対処手順の
内容を最適化することができ、これによってプラント側
に何らかの異常が発生したとき、この異常に対する最適
な対処手順をオペレータに提示して、プラントの異常を
早期に復旧させることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１のプラント監視制御システムでは、全ての異常に
対する対処手順などを予め登録しておくことなく、プラ
ント側に何らかの異常が発生したとき、この異常に対す
る最適な対処手順をオペレータに提示して、プラントの
異常を早期に復旧させることができる。

【００４５】請求項２のプラント監視制御システムで
は、既に登録されている対処手順の内容を最適化するこ
とができ、これによってプラント側に何らかの異常が発
生したとき、この異常に対する最適な対処手順をオペレ
ータに提示して、プラントの異常を早期に復旧させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプラント監視制御システムの一実
施の形態を示すブロック図である。

【図２】従来から知られているプラント監視制御システ
ムの一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１：プラント監視制御システム ２：入力インタフェース装置 ３：対処手順データベース装置 ４：監視装置 ５：表示装置 ６：入力装置 ７：制御装置 ８：出力インタフェース装置 ９：操作機能部 １０：操作記憶機能部 １１：編集機能部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントを構成する各被監視機器の稼動
   状況を監視制御するプラント監視制御システムにおい
   て、 前記各被監視機器の異常内容に応じた対処手順が登録さ
   れる対処手順データベース装置と、 前記各被監視機器のいずれかに異常が発生したとき、こ
   の異常内容に基づき、前記対処手順データベース装置を
   アクセスして前記異常内容に対応する対処手順を読み出
   し、これを表示装置上に表示させる監視装置と、 前記各被監視機器のいずれかに異常が発生したときに入
   力される操作データに基づき、前記各被監視機器を制御
   するとともに、前記操作データと前記異常内容とに基づ
   き、対処手順を生成して前記対処手順データベース装置
   に登録する制御装置と、 を備えたことを特徴とするプラント監視制御システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のプラント監視制御シス
   テムにおいて、 前記制御装置は、編集指示データが入力されたとき、こ
   の編集指示データに基づき、前記対処手順データベース
   装置に登録されている対処手順を修正する、 ことを特徴とするプラント監視制御システム。