JP2004192566A - プラント運転支援装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】データ入力手段11で取り込んだ入力データ及び演算手段13で演算された需要予測結果をデータ記憶部12に記憶し、描画手段17により入力データ及び需要予測結果を所定の書式の画面に作成して表示装置15に表示する。そして、操作手段18により表示装置15に表示された画面を介して他の画面への遷移や入力データの修正を行う。所定の書式の画面には入力データ及び需要予測結果が表形式またはグラフ形式で表示され、画面上の操作ボタンの操作により他の画面に遷移して別のデータを表示したり、修正入力データの再入力を行う。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラントを運転操作する場合の支援情報を提供するプラント運転支援装置及びプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
石油化学や紙パルプ、鉄鋼などのプラントでは、外部から電気やガス、石油などの一次エネルギーを購入し、最終的には製品を製造し顧客へ販売する。その際に、動力設備では一次エネルギーを用いて、製品を製造するために必要な蒸気や冷水、温水、自家発電の電力などの二次エネルギーを生成し、製品を製造する生産設備へ供給する。
【0003】
このようなプラントの運転操作を行うには、省コスト、省エネルギー、さらには環境への配慮から省CO2を図り、効率よく運転する必要がある。このことから、運転員に適切な運転を行うための情報を提供するプラント運転支援装置が適用されている。
【0004】
例えば、動力設備には、氷蓄熱や冷水槽などの蓄熱装置や、生産設備から製造の途中で生成される副生燃料を貯めておくタンクなどがあり、動力設備にて省コスト運転をさせる場合には、電気代の安い夜間に適切な量の氷を作り、電気代の高い昼間には貯めておいた氷を冷熱として放出することで、電気代を減らすことができる。
【0005】
この場合、将来使用される二次エネルギーの使用量を的確に予測しておかなければ、一次エネルギーを多く使いすぎて、例えば氷をたくさん貯めすぎたり、逆に氷を作る量が少なくて、必要な二次エネルギーを氷蓄熱より供給できず、割高な昼間の電気を使って不足分を生成せざるをえなくなる場合がある。つまり、二次エネルギーの使用量を予測して、必要な一次エネルギーの使用量を検討する必要がある。
【0006】
また、動力設備として一般的に用いられるボイラーや、冷凍機、コージェネなどは、大気温度や冷却水温度によりエネルギーの生成効率が異なるため、例えば翌日の運転計画を精度良く立案するためには、大気温度や冷却水温度の未来情報に基づき、動力設備でのエネルギー生成量を見積もる必要がある。
【0007】
そこで、プラントの運転コストが最も小さくなるように、エネルギー計画値とエネルギー需要値との関係を過去のデータを用いて算出するようにしたものがある(特許文献1参照)。また、各種エネルギーコストに基づき運転コストが最少となる熱源設備の最適組合せを算出し、その算出された最適の組合せで熱源設備を運転するようにしたものもある(特許文献2参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開平8−136174号公報
【0009】
【特許文献2】
特開平5−164377号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような運転運転支援装置では、予測値を算出するためのデータと演算された予測結果とを適切に評価し、予測結果の妥当性を検証してから、予測結果に基づき運転を行う必要がある。予測結果の検証を行わなければ、予測結果にズレがあった場合にそのまま運転に反映されてしまうことになり、金銭的な損失や運転の不都合が生じる可能性がある。
【0011】
そのため運転員は、例えば二次エネルギーの予測を行う場合に、入力データの読み込みを行った後には入力データの確認を行い、問題があれば、再度、入力データの読み込みを行うかデータを修正して次の作業に進む。
【0012】
そして、需要予測計算を行い、その需要予測計算を行った後には、需要予測結果の確認を行い、問題があれば、再度、入力データの読み込みを行うか、予測結果を修正して作業終了となる。このように、逐次、予測結果の妥当性を検証する必要がある。
【0013】
入力データの確認や需要予測結果の確認では、複数のデータを参照して多面的な評価を行う必要があり、そのため確認作業は色々なものがあるが、例えば、現在入力されたデータと需要予測結果との関係が、過去の入力データと需要実績値との関係と比較して妥当なものかどうかを検証する。また、現在と、昨日、1週間前、1ヶ月前、1年前などをそれぞれ比較して妥当なものかどうかを検証する。入力データの増減と需要予測結果の増減とは、定性的に説明できるかかどうか、特性として正しいものかどうか。また、入力データの変化量に対して、需要予測結果の変化の大きさは定量的に妥当かどうかを検証する。
【0014】
このように、プラントの運転に関する予測機能を持つプラント運転支援装置では、予測結果を多面的に評価・確認をする必要があるが、その作業に多大の労力を要する。すなわち、予測結果の評価の作業時に必要なデータを表示するのに手間がかかり、例えば、いくつかの段取りや操作を行わないとデータを表示できないことが多く、また、データが表示されても比較しにくい場合が多い。
【0015】
本発明の目的は、エネルギー消費に関する入力データやエネルギー需要予測値の評価検証が容易に行えるプラント運転支援装置を得ることである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラント運転支援装置は、データ入力手段で取り込んだ入力データ及び演算手段で演算された需要予測結果をデータ記憶部に記憶し、描画手段により入力データ及び需要予測結果を所定の書式の画面に作成して表示装置に表示する。そして、操作手段により表示装置に表示された画面を介して他の画面への遷移や入力データの修正を行う。
【0017】
所定の書式の画面には入力データ及び需要予測結果が表形式またはグラフ形式で表示され、画面上の操作ボタンの操作により他の画面に遷移して別のデータを表示したり、修正入力データの再入力を行う。これにより、エネルギー消費に関する入力データやエネルギー需要予測値の評価検証が容易に行える。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の実施の形態に係るプラント運転支援装置のブロック構成図である。外部から入力データ信号aはデータ入力手段11で取り込まれデータ記憶部12に記憶される。演算手段13は外部から取り込んだ入力データ信号aに基づいてエネルギー需要予測の演算を行い、その需要予測結果bをデータ記憶部12に記憶する。書式情報記憶部14には、表示装置15に表示される画面の所定の書式情報が予め記憶されており、また、遷移情報記憶部16には他の画面への遷移に関する情報が記憶されている。描画手段17はデータ記憶部12に記憶された入力データ及び需要予測結果を所定の書式の画面に作成し表示装置15に表示する。
【0019】
すなわち、描画手段17は書式情報記憶部14の書式情報信号cと、遷移情報記憶部16の遷移情報信号dと、データ記憶部12に蓄えている保存データ信号e(入力データ信号a、需要予測結果b)に基づき、操作手段18からの操作信号fに応じて、表示装置15へデータや図形、文字などの描画信号gを出力し表示装置15に画面を描画する。また、操作手段18は表示装置15に表示された画面を介して画面を介してマンマシンコミュニケーションを行うものであり、画面の表示操作や他の画面への遷移を行ったり、修正入力データの再入力を行う。
【0020】
また、一時記憶部19はデータ記憶部12に記憶された入力データを修正する際に修正データhを一時的に保存するためのものであり、後述するように、描画手段17は、入力データの修正画面を表示装置15に表示し、その修正画面を介して入力された修正データhを一時的に一時記憶部19に保存する。また、書式情報変更手段20は、後述するように、操作手段18からの操作信号fを入力し書式情報記憶部14に記憶された書式のうちの操作ボタンの操作履歴の表示を更新するための更新信号jを描画手段17に出力する。
【0021】
ここで、データ入力手段11は、外部からの動作信号kに基づき入力データ信号aを取り込んだり、あるいは内部にタイマなどを持ち定期的に入力データ信号aを取り込むようにすることができる。このように信号を取り込んだときに更新信号mを出力し、描画手段17では更新信号mを受けたときに、表示装置15の再描画を行う。これにより、常に最新の情報で画面の描画を行うことができるので、古い情報で確認をしてしまうといった間違いを防止することができる。この場合、データ記憶部12では、必要によりデータ入力手段11からの更新信号mを用いて、データの更新時刻を記憶しておく。
【0022】
図2は、書式情報記憶部14にて保存される書式情報の説明図である。この書式情報により、表示装置に表示される画面が決定される。すなわち、どのような画面で(表示される操作ボタンの種類や表形式/グラフ形式など、画面のデザイン)、どのようなデータを(気温、湿度、蒸気需要、冷水需要など、データ種別)、どのように表示するか(その他の書式)が指定される。描画手段17は書式情報記憶部14からの書式情報信号cに基づき表示装置15に画面の描画を行う。
【0023】
例えば、画面1では、気温と湿度とをそれぞれ実線にてグラフ形式にて表示し、気温は黒色で、湿度は赤色で表示する。また、気温の上限値は30℃で下限値は0℃。湿度の上限値は0%で下限値は100%。表示する時刻の範囲は気温及び湿度共に2002/08/01,0:00:00〜2002/08/02,0:00:00である。
【0024】
また、ボタン1の「表形式」ボタンは「操作前」では赤色であり、「操作後」では白色であり、状態1ではその「操作前」か「操作後」かを示している。図2では状態1が「操作後」である場合を示している。従って、「表形式」ボタンは指定された白色にて描画される。同様に、ボタン2の「種別2」ボタンは、「操作前」では赤色であり、「操作後」では白色であり、状態2ではその「操作前」か「操作後」かを示している。図2では、状態2が「操作前」のため、指定された赤色にて描画される。
【0025】
ここで、実際には、各画面の書式は書式情報記憶部14として独立に持たなくても、例えばHTMLやJava(登録商標)などのように、各画面毎に、画面を描く命令と各画面の書式とが一緒に記述されていても良い。
【0026】
次に、図3は遷移情報記憶部16に記憶された状態遷移情報の説明図である。図3に示すように、現在表示されている画面と、その画面で呼び出される画面との関係を画面の状態遷移図として表したものである。後述するように各画面上には、操作ボタンが配置されており、この操作ボタンを操作することによって、他の画面に移ることができる。すなわち、状態遷移情報は、現在表示されている画面で、どの操作ボタンを操作すると、どんな画面が出るかといった画面の遷移を規定している。
【0027】
例えば、いま画面1が表示されており、「表」ボタンが押されると、描画手段17は「画面2」を表示する。いま画面1が表示されており、「種別3」ボタンが押されると、描画手段17は「画面3」を表示する。
【0028】
実際には、こういった状態遷移情報は遷移情報記憶部16として独立に記述されなくても、他のプログラムと一緒に記述されていてもよい。例えば、操作ボタンの操作と遷移先の画面とは、HTMLなどのようにリンクとして実現されても良いし、Visual Basicなどのようにオブジェクトに対する操作の結果として、特定の画面を表示する命令が実行されても良い。
【0029】
図4は、表示装置15に表示される画面の説明図である。画面21上には、書式情報記憶部14の書式情報に従って表示データ22が描画され、操作ボタン23a〜23kが配置されている。これら各種操作ボタン23a〜23kを操作することによって、図3で示した遷移情報記憶部16の状態遷移情報に基づき異なる画面が描画される。
【0030】
例えば、前日ボタン23aを押すと前日(24時間前)のデータが表示データ22として描画される。翌日ボタン23bを押すと翌日(24時間後)のデータが描画される。日付・時刻指定ボタン23cを押すと所定の日付・時刻から始まり所定の日付・時刻で終わるデータが描画される。これは、各々の操作ボタン23a、23b、23cが押されたときに、図2の書式情報の範囲1、範囲2を指定された時刻に変更し、画面を再描画することで実現する。このように、操作ボタンの操作により必要な日付・時刻の指定を行いデータを容易に表示できるので、作業時に見たい時刻のデータを表示するのにかかる手間を減らすことができる。
【0031】
表形式表示ボタン23dを押すと、表示データ22の表示形式が現在の表示形式であるグラフ形式から図5のような表形式に切り替わる。逆に表形式の表示がされている場合に表形式表示ボタン23dを押すとグラフ形式に戻る。また、種別変更ボタン23eを押すと、図2及び図3を用いて説明したとおり、画面21がそれぞれの書式の画面へ切り替わる。例えば、画面3では蒸気需要や冷水需要を見ることができる。これらは、図3を用いて説明した操作ボタンの操作と画面の状態遷移情報により実現できる。
【0032】
このように、表形式表示ボタン23dの操作により、表形式による定量的な値の表示と、グラフ形式による定性的な変化傾向の表示とを容易に切り替えられるので、定量的な値の確認と定性的な変化傾向の確認とを連続して行うことができ、作業にかかる手間を減らすことができる。また、種別変更ボタン23eの操作により、例えば、気温や需要の予測結果など、必要なデータを容易に表示することができる。
【0033】
追加ボタン23f、削除ボタン23g、変更ボタン23hが押されたときには、書式情報記憶部14にアクセスして、図2に示すような書式情報データの追加、削除、変更を行う。これにより、表示したい画面21の設定を自由に行うことができる。また、当日のデータを黒い実線で表示しておき、前日のデータを薄い線で重ね書きするといった設定も行えるため、容易に比較を行うことができる。
【0034】
入力データ表示ボタン23iを押すと、入力されたデータが元の書式のまま表示される。例えば、外部入力としてホームページなどの情報を取り込んでいたときに、リンク先をそのページにしておけば、情報をそのまま表示することができる。これも、図3のボタン操作とそれに対応した各画面の書式情報により実現できる。入力されたデータを元の書式のまま表示することで、元の入力データに異常がないかどうか直接確認することができる。
【0035】
スクロールボタン23jを押すと、現在表示されている時間範囲はそのままで、前後の時間をスクロールして表示する。例えば、スクロール前の表示データ範囲:8月1日0時〜8月2日0時としたときに、未来へ5分だけスクロールしたデータ範囲:8月1日0時5分〜8月2日0時5分のように表示する。これも、図2の書式情報の範囲1、範囲2を指定された時刻に変更し、画面を再描画することで実現できる。これにより、表示されている範囲の前後の時間のデータを連続的に確認することができる。
【0036】
ここで、データ記憶部12に入力データの更新時刻が記憶されている場合には、描画手段17では、データ記憶部12に記憶されているデータの読み込み時刻を図4の更新時刻24のようにそのまま文字列として表示したり、あるいは対応する時刻の位置に更新マーク25として表示することができる。これにより、入力データの更新時刻が容易に把握できるので、入力データや予測結果に変化があった場合に、入力データの更新時刻と照らし合わせた検討を行うことができる。
【0037】
また、予測作業において、入力データの確認・修正や、需要予測結果の確認・修正などの修正作業が発生した場合には、例えば、図6のような修正画面26を表示装置15に表示し、その修正画面26の修正ウィンドウ27から修正値を入力して修正を行う。
【0038】
修正画面26から入力された修正値は、一時記憶部19に一時保存される。そして、すべての値の確認や修正が終わったときに、確定ボタン28を押すと確定信号(許可信号)が一時記憶部19へ出力される。これにより、一時記憶部19に一時保存しておいた修正値がデータ記憶部12に出力され、修正値の変更をデータ記憶部12上に反映させる。キャンセルボタン29が押された場合には、一時記憶部19の内容を破棄して元の画面に戻る。これにより、確認途中で間違いがあったときでも元の状態に戻ることができる。また、全体の修正を終わらせて再度確認をしてから変更を反映させることができるので間違い防止になる。
【0039】
次に、操作ボタン23の操作履歴を必要に応じて表示することも可能である。図2の書式情報において、現在画面1が表示されているときには、ボタン2の「種別2」ボタンは状態2より「操作前」であるので、「赤」色にて表示されている。さらに「種別2」ボタンが操作されると、図1に示すように、操作信号fが書式情報変更手段20へ出力される。書式情報変更手段20はその操作信号fを入力すると書式変更信号iを出力し、図2の画面1の状態2を「操作後」に書き換え、その後更新信号jを描画手段17へ出力する。描画手段17は更新信号jに基づいて最新の情報にて表示装置15に表示を行う。つまり、画面1のボタン2の「種別2」ボタンは、状態2が「操作後」に変更されたため、「白」色にて表示される。こうして、それまで赤色だった種別2ボタンがその操作により白色となる。
【0040】
このように、各画面に対して操作ボタンの操作による色の変更と、現在のボタンの状態を定義しておき、各画面に対して操作が必要なボタン(つまりボタン操作により画面が切り替わるので、どの画面が確認のために表示される必要があるか)を示すことができる。これにより、運転員が確認作業のために、どの画面を表示すればよいか、どの画面まで確認が終わっており、どの画面の確認が残っているかを示すことができ、確認手順の明示化と確認し残しミスの低減に役立つ。なお、特に注意を促す必要がないボタンは、例えば画面2の「前日」ボタンや「翌日」ボタンについては、操作の前後で同じ色としておいても良い。
【0041】
以上の説明では、表示装置15は、1画面(1端末)上の1つの表示ウィンドウの場合で説明してきたが、これが1画面(1端末)上の複数ウィンドウであっても良いし、複数画面(複数端末)上の複数ウィンドウであっても良い。この時には、操作手段18を操作したときに、表示先のウィンドウを指定したり、操作手段18を操作しているウィンドウや画面に対して表示を行っても良い。これにより、複数画面(端末)や複数ウィンドウを開いて作業を行うことで、各種データを一度に閲覧しながら作業を行うことができ、容易に多面的な評価作業を行うことができる。
【0042】
また、以上述べた手段は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、コンピュータを、外部からエネルギー消費に関するデータを入力データとして取り込むデータ入力手段と、外部から取り込んだ入力データに基づいてエネルギー需要予測の演算を行う演算手段と、前記データ入力手段で取り込んだ入力データ及び前記演算手段で演算された需要予測結果をデータ記憶部に記憶する手段と、前記データ記憶部に記憶された入力データ及び需要予測結果を所定の書式の画面に作成する描画手段と、前記描画手段で作成された画面を表示装置に表示する手段と、前記表示装置に表示された画面を介して他の画面への遷移を行う操作手段として機能させることができる。
【0043】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、将来時刻のプラントの運転に関する予測機能を持つ場合に、その予測結果の確認・修正作業時に必要なデータを容易に表示することができので、確認・修正作業にかかる手間を減らすことができる。また、表示や比較にかかる手間が減るので、誤操作や作業の中断など間違いの発生を減らすことができ、正確な作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るプラント運転支援装置のブロック構成図。
【図2】本発明の実施の形態における書式情報記憶部にて保存される書式情報の説明図。
【図3】本発明の実施の形態における遷移情報記憶部に記憶された状態遷移情報の説明図。
【図4】本発明の実施の形態における表示装置に表示される画面の説明図。
【図5】本発明の実施の形態における表示データを表形式で表示した場合の説明図。
【図6】本発明の実施の形態における入力データを修正する際の修正画面の説明図。
【符号の説明】
【符号の説明】
11…データ入力手段、12…データ記憶部、13…演算手段、14…書式情報記憶部、15…表示装置、16…遷移情報記憶部、17…描画手段、18…操作手段、19…一時記憶部、20…書式情報変更手段、21…画面、22…表示データ、23…操作ボタン、24…更新時刻、25…更新マーク、26…修正画面、27…修正ウィンドウ、28…確定ボタン、29…キャンセルボタン
Claims (14)
- 外部からエネルギー消費に関するデータを入力データとして取り込むデータ入力手段と、外部から取り込んだ入力データに基づいてエネルギー需要予測の演算を行う演算手段と、前記データ入力手段で取り込んだ入力データ及び前記演算手段で演算された需要予測結果を記憶するデータ記憶部と、前記データ記憶部に記憶された入力データ及び需要予測結果を所定の書式の画面に作成する描画手段と、前記描画手段で作成された画面を表示する表示装置と、前記表示装置に表示された画面を介して他の画面への遷移を行う操作手段とを備えたことを特徴とするプラント運転支援装置。
- 前記画面の所定の書式情報を記憶する書式情報記憶部と、他の画面への遷移に関する情報を記憶する遷移情報記憶部とを設け、前記描画手段は、前記書式情報記憶部の書式情報及び前記遷移情報記憶部の状態遷移情報に基づき、操作手段からの信号に応じて表示装置に画面を表することを特徴とする請求項1記載のプラント運転支援装置。
- 前記データ入力手段は、外部からの動作信号あるいは一定周期にてデータを取り込み、前記描画手段は、前記データ入力手段からデータの入力があったときは画面の表示を更新することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプラント運転支援装置。
- 前記描画手段は、画面の表示を更新したときは、各データ毎の読み込み時刻を画面に表示することを特徴とする請求項3に記載のプラント運転支援装置。
- 前記データ記憶部に記憶された入力データを修正する際に修正データを一時的に保存するための一時記憶部を設け、前記描画手段は、前記データ記憶部に記憶された入力データの修正指令があったときは、前記入力データの修正画面を前記表示装置に表示し、前記修正画面を介して入力された修正データを一時的に一時記憶部に保存し、許可信号があったとき一時記憶部の修正データを前記データ記憶部に出力することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のプラント運転支援装置。
- 前記描画手段は、複数の画面を同時に前記表示装置に表示することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のプラント運転支援装置。
- 前記画面には、前記画面に表示されるデータの日付や時刻を切り替えるための操作ボタンが設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のプラント運転支援装置。
- 前記画面には、前記画面に表示される数値データを文字による表形式の表示とグラフ形式の表示とに切り替えるための操作ボタンが設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のプラント運転支援装置。
- 前記画面には、前記画面に表示されるデータを切り替えるための操作ボタンが設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のプラント運転支援装置。
- 前記画面には、前記所定の書式の項目に格納された情報を、追加、削除、あるいは変更するための操作ボタンが設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のプラント運転支援装置。
- 前記画面には、前記画面に現在表示されているデータの時間範囲を基準として、未来方向あるいは過去方向に範囲を変更するための操作ボタンが設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のプラント運転支援装置。
- 前記画面には、外部から取り込んだデータを、取り込んだ表示形式で表示するための操作ボタンが設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のプラント運転支援装置。
- 前記操作ボタンの操作履歴を表示することを特徴とする請求項7乃至請求項12のいずれか1項に記載のプラント運転支援装置。
- コンピュータに、外部からエネルギー消費に関するデータを入力データとして取り込むデータ入力手順と、外部から取り込んだ入力データに基づいてエネルギー需要予測の演算を行う演算手順と、前記データ入力手段で取り込んだ入力データ及び前記演算手段で演算された需要予測結果をデータ記憶部に記憶する手順と、前記データ記憶部に記憶された入力データ及び需要予測結果を所定の書式の画面に作成する描画手順と、前記描画手段で作成された画面を表示装置に表示する手順と、前記表示装置に表示された画面を介して他の画面への遷移を行う操作手順を実行させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
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