JP2006350681A - プラント監視制御装置の操作手順支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】 現場オペレータが、実際の画面と同じ状況での操作方法を把握することを可能としたプラント監視制御装置の操作支援システムを提供する。
【解決手段】 プラント＃１の操作員がリモートセンターに操作支援を行うとき、プラント＃１の監視制御装置１から必要最小限の情報を送信し、リモートセンターのモニタ２にプラント＃１の現状を再現する。リモートセンターの監視制御装置（シミュレータ）４で、熟練者の行った操作、シミュレーション結果やこれらに伴う画面変化に関する情報をキャプチャリング（保存）し、それを一連の画像に変換して画像ファイルを作成し、プラント＃１に送信する。プラント＃１で、この画像ファイルをモニタ２上に再生する。このようにして、操作員は、これから操作しようとする画面と同じイメージで、画像として再生させることで具体的な操作方法を取得できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラント監視制御装置の操作を、リモートセンターから支援するためのプラント監視制御装置の操作手順支援システムに関する。

従来のプラント運転における監視制御装置の操作手順の取得は、プラント監視制御装置の内部あるいは同じ伝送路上に同等の機能を有するシミュレータを配備して、実働モードと試験モードのモード切替を行い、試験モード時は現場機器に出力しないように出力領域を分けるなどして、実運用に支障を来たすことなくシミュレーションや訓練により行われている（例えば特許文献１、２参照）。あるいは、専用シミュレータ装置にて、予め想定されたシミュレーションシナリオにより操作の習熟度をあげている（例えば特許文献３）。

一方、シミュレータがリモートにある場合は、プラント運転状況を表示した監視制御装置のモニタをカメラで録画した画像や、集約された信号によりリモートにいる熟練者がシミュレーションを行い、結果を信号やコメントで回答してオペレータの操作支援をする方法がとられている（例えば特許文献４、５参照）。
特開平９−９１０２９号公報 特開平７−１５４８７９号公報 特開平１１−１８４３６５号公報 特開２００２−２０２８０９号公報 特開２００４−３６２２７４号公報

現在公共プラントなどをはじめとした大規プラントの監視制御は、広域化・効率化が進み、熟練オペレータの不足や操作員の委託化そして制御の自動化が進んでいる。監視制御装置のモニタから複雑な操作を行う場合は、熟練者や経験者あるいはシステム提供メーカのノウハウが必要となってくる。

従来の方法によると、下記のような問題点があった。

（１）運転操作シミュレーションを監視制御装置にあらかじめ装備するものでは、事前に想定されたケースのみがシミュレーションできるようになっており、常にシナリオを変更・吟味する必要がある。また緊急を要する場合にはシナリオ変更など時間がかかる上、実際回答を知り得ておく必要がある。

（２）遠隔の熟練者やシステム提供者が操作手順を支援するものでは、現状を電話で伝えたり、あるいは画面のハードコピーなどを送ったりして支援することになるが、それを用いて遠隔の熟練者が現場のシステムの状況を把握するには限界があるし、またシステムの具体的な操作方法を現場のオペレータに伝えるのも限界がある。またその結果が次回あるいは第三者へのノウハウとして役立てることが困難である。

（３）取得したノウハウの操作ガイダンスとしてシステムに登録するものでは、ノウハウはオペレータによる登録で行われるが、登録内容がオペレータ個人のスキルに依存してしまい、必ずしも第３者が理解できる内容で登録されているとは限らず、操作手順を文書化するだけでは実際の画面上の細かい操作を含めた具体性に欠ける。

本発明は前述した問題点を解決するために為されたもので、実際に遠隔の熟練者やシステム提供者が行った操作等に関する情報をキャプチャリング（保存）し、一連の画像に変換した画像ファイルを作成することにより、現場オペレータが、実際の画面と同じ状況での操作方法を把握することを可能としたプラント監視制御装置の操作支援システムを提供することを目的とする。

また、その作成した画像ファイルを保存することにより、いつでも誰でも参照することを可能としたプラント監視制御装置の操作支援システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のプラント監視制御装置の操作支援システムは、プラント設備の運転を監視制御する監視制御装置と、この監視制御装置に接続され、監視制御を模擬できるシミュレータ装置とからなり、シミュレータ装置に、監視制御装置から操作支援要求を受けたとき、監視制御装置の現状を再現するために必要な情報を受信する手段と、この表示手段によりに表示された画面に対して行われた操作およびそれに対するシミュレーション結果およびこれらに伴う画面の変化に関する情報をキャプチャリングする手段と、この手段によりキャプチャリングされた情報を一連の画像に変換して画像ファイルを作成する画像ファイル作成手段とを備えたことを特徴とする。

ここで、さらに、シミュレータ装置に、画像ファイル作成手段により作成された画像ファイルを監視制御装置に送信する送信手段を備えるとともに、監視制御装置に、送信手段により送信された画像ファイルを受信する受信手段と、この受信手段により受信された画像ファイルを再生する再生手段とを備えた構成とすることもできる。

また、監視制御装置あるいはシミュレータ装置に画像ファイルを保存する保存手段を備えるとともに、監視制御装置でこの保存手段から画像ファイルを読み出して再生できるような構成とすることもできる。

本発明によれば、実際に遠隔の熟練者やシステム提供者が行った操作等に関する情報をキャプチャリング（保存）し、一連の画像に変換した画像ファイルを作成することにより、現場オペレータが、実際の画面と同じ状況での操作方法を把握することを可能としたプラント監視制御装置の操作支援システムを提供することができる。

また、作成した画像ファイルを保存手段に保存することにより、いつでも誰でも参照することを可能としたプラント監視制御装置の操作支援システムを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の図において、同符号は同一部分または対応部分を示す。

（第１の実施形態）
本発明に係るプラント監視制御装置の操作手順支援システムの第１の実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。

図１において、プラント＃１においては、監視制御装置１とモニタ２を用いて、操作員はプラント設備３を監視制御してプラント＃１を運用している。同様にプラント＃２とプラント＃３にも監視制御装置１があり、リモートセンターにはプラント＃１〜＃３の監視制御装置１を再現できる監視制御装置（シミュレータ）４とモニタ２があり、広域ネットワーク５に接続されている。

図２に、図１におけるプラント＃１の監視制御装置１とリモートセンターの監視制御装置（シミュレータ）４の機能構成を示す。

プラント＃１の監視制御装置１は、プラント設備３とのデータ入出力を制御する入出力処理部１０と、モニタ２の表示を制御する表示処理部１１と、広域ネットワーク５を介して他監視制御装置とのデータ送受信を制御する通信処理部１２と、プラント＃１の画面ファイル、信号情報、プラント信号データなどを格納したデータベース（＃１）１３と、キャプチャファイルを再生するキャプチャファイル処理部１４、キャプチャファイルを保存するノウハウデータベース２１、そしてそれらすべてを制御する監視制御部１５で構成される。

リモートセンターの監視制御装置（シミュレータ）４は、通信処理部１２と、表示処理部１１と、事前に登録された各プラントのデータベース１６と、シミュレータとして監視制御部１５からの出力を折り返すシミュレータ機構１８と、操作される画面をキャプチャリングして画像ファイルに変換するキャプチャ処理部１７と、それらを制御する監視制御部１５で構成される。

次に、この実施形態の動作を、図３および図４を用いて説明する。

図１において、プラント＃１で異常が発生した場合、操作員は監視制御装置１のモニタ２より各プラント設備３を適切に制御する必要があるが、通常操作しないようなケースのため、適切な操作方法がわからず、リモートセンターにいる熟練者に操作手順を支援してもらうケースを想定する。

図２において、プラント＃１の操作員がモニタ２のキーボードより操作支援要求の入力を行うと、操作支援要求信号を送信することにより、リモートセンターに対して操作支援要求を行う（Ｓ３０１）。操作支援要求信号を受信して操作支援要求を受け付けた（Ｓ３０２）リモートセンターの監視制御部１５は、操作支援可能であれば操作支援受理信号をプラント＃１側に送信する（Ｓ３０３）。

この操作支援受理信号を受信した（Ｓ３０４）プラント＃１の監視制御部１５は、データベース（＃１）１３より、リモートセンターでシミュレーションするに必要な画面番号（必要なときは画面ファイルも）、プラント信号現在値、および設定情報などの必要な情報のみを取得し（Ｓ３０５）、送信データ１２ａとしてリモートセンターの監視制御装置（シミュレータ）４に送信する（Ｓ３０６）。

通信処理部１２により送信データ１２ａを受信した（Ｓ３０７）リモートセンターの監視制御部１５は、事前に登録済の、プラント毎データベース１６のプラント＃１のデータが保存されたデータベース（＃１）から読み出した（Ｓ３０８）データと受信した最新値データや画面番号を加味し、プラント＃１の監視制御装置１の現状を再現してモニタ２に表示させる（Ｓ３０９）。

リモートセンターの熟練者はそのプラント＃１の現状が再現されたモニタ２よりプラント＃１の操作員が要求する操作を行う。その際、その操作におけるすべての状況（画面やカーソルの遷移）をキャプチャ処理部１７でキャプチャリング（保存）する。すなわち、キャプチャ処理部１７のバッファメモリに、熟練者の行った操作（カーソルの遷移など）とそれに伴う画面の変化がキャプチャリングされるとともに、その操作に対するシミュレータ機構１８から折り返された出力信号とそれによる画面の変化がキャプチャリングされる（Ｓ３１０〜Ｓ３１４）。

操作が一通り終わると（Ｓ３１４）、キャプチャリングを終了し、キャプチャリングしたデータを、操作とそれに伴う画面の遷移を示す一連の画像（映像）に変換して画像ファイル（キャプチャファイル）を作成し（Ｓ３１５）、キャプチャ処理部１７内のバッファメモリに、プラント番号、時刻（また必要に応じて名前）等をつけて保存する（Ｓ３１６）とともに、プラント＃１の監視制御装置１に送信する（Ｓ３１７）。

通信処理部１２により画像ファイル（キャプチャファイル）である受信データ１２ｂを受信した（Ｓ３１８）プラント＃１の監視制御装置１では、キャプチャファイル処理部１４により、受信した画像ファイル（キャプチャファイル）をノウハウデータベース２１に登録する（Ｓ３１９）とともに、モニタ２上に、画像ファイル（キャプチャファイル）の受信が完了したことを表示する（Ｓ３２０）。登録名は操作員がモニタ２より任意に設定する。（なお、操作員が登録名を設定する操作を行わなくても、受信した画像ファイル（キャプチャファイル）に時刻などそのファイルを特定するための情報を付けてノウハウデータベース２１に自動的に登録し、後に、操作員が必要に応じて登録名を設定できることとしてもよい。）
操作員は、モニタ２上に受信が完了したことを表示された画像ファイル（キャプチャファイル）を再生する指示を行って（Ｓ３２１）再生することにより（Ｓ３２２）、実際の操作方法を理解する。（なお、画像ファイル（キャプチャファイル）の再生は、操作員が操作を行わなくとも、受信したことを表示した後、自動的に行われるようにしてもよい。）
このようにして、操作員は、これから操作しようとする画面と同じイメージで、画像として再生させることで具体的な操作方法を取得でき、すぐに実際の制御画面にてプラント設備３の操作が可能となる。

また、キャプチャリングされた画像ファイルは、ノウハウデータベース２１として監視制御装置１内に保存されるため、後日同様のケースが発生した時や、別の操作員がそうしたケースに直面したときにでも有効に活用できる。

（第２の実施形態）
次に、本発明に係るプラント監視制御装置の操作手順支援システムの第２の実施形態について、図５を参照して説明する。
この第２の実施形態は、図５に示すように、上述の第１の実施形態の構成に加えて、リモートセンターに、キャプチャ処理部１７で作成した画像ファイル（キャプチャファイル）を、プラント毎に保存するプラント毎履歴データベース２２を設けるとともに、これにＷＥＢサーバ２３を接続し、プラント毎履歴データベース２２に保存された画像ファイル（キャプチャファイル）を、広域ネットワーク５を介して、各プラントに設けられたブラウザ２４で、閲覧できるようにしたものである。

すなわち、この第２の実施形態では、上述の第１の実施形態と同様に、リモートセンターでは、操作支援要求を受け付けた場合、熟練者の行った操作に基づき作成した画像ファイル（キャプチャファイル）を、操作支援要求を行ったプラントの監視制御装置１に送信するが、さらに、後日のプラントからの閲覧のために、作成した画像ファイル（キャプチャファイル）を、名前をつけてプラント毎履歴データベース２２に保存することとしたものである。

このように、この第２の実施形態においては、リモートセンターにおいてプラント毎履歴データベース２２に画像ファイル（キャプチャファイル）を保存しているので、プラントの操作員が後日同様のケースが発生した時や、別の操作員がそうしたケースに直面した場合は、ブラウザ２４で、閲覧したい画像ファイル（キャプチャファイル）を指定すれば、その画像ファイル（キャプチャファイル）がプラント毎履歴データベース２２から読み出されてＷＥＢサーバ２３からプラント側に送信され、プラント側ではこれを受信してブラウザ２４で再生することにより、これを閲覧できる。

なお、この第２の実施形態の場合は、後日利用のための画像ファイル（キャプチャファイル）の保存はリモートセンターのプラント毎履歴データベース２２に行っており、プラント側からこれを後日いつでも閲覧できるので、プラント側にはノウハウデータベース２１は必ずしも必要ではなく、操作支援要求に対してリモートセンターから受信した画像ファイル（キャプチャファイル）を一時的に保存できる程度の容量のバッファメモリをキャプチャファイル処理部１４内に設けることとしてもよい。

また、上述の説明では、プラント毎履歴データベース２２の画像ファイル（キャプチャファイル）を閲覧するために、リモートセンターにＷＥＢサーバ２３を、そしてプラント側にブラウザ２４を設け、これらを、広域ネットワーク５を介して接続する構成としたが、ＷＥＢサーバ２３やブラウザ２４を設けずに、プラント側のモニタ２で閲覧したい画像ファイル（キャプチャファイル）を指定し、プラント側の監視制御部１５および通信処理部１２からリモートセンター側に要求信号を送出し、リモートセンター側の通信処理部１２および監視制御部１５でこれを受信して指定された画像ファイル（キャプチャファイル）をプラント毎履歴データベース２２から読み出してプラント側に送信し、プラント側のモニタ２で再生するように構成してもよい。

本発明の第１の実施形態に係るプラント監視制御装置の操作手順支援システムの構成図。 本発明の第１の実施形態におけるプラント監視制御装置の機能構成図。 本発明の第１の実施形態における処理の手順（一部）を示すフローチャート。 本発明の第１の実施形態における処理の手順（残部）を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態の構成図。

符号の説明

１…監視制御装置
２…モニタ
３…プラント設備
４…シミュレータ
５…広域ネットワーク
１０…入出力処理部
１１…表示処理部
１２…通信処理部
１２ａ…送信データ
１２ｂ…受信データ
１３…データベース
１４…キャプチャファイル処理部
１５…監視制御部
１６…プラント毎データベース
１７…キャプチャ処理部
１８…シミュレータ機構
２１…ノウハウデータベース
２２…プラント毎履歴データベース
２３…ＷＥＢサーバ
２４…ブラウザ

Claims (4)

1. プラント設備の運転を監視制御する監視制御装置と、この監視制御装置に接続され、監視制御を模擬できるシミュレータ装置とからなり、
   前記シミュレータ装置に、前記監視制御装置から操作支援要求を受けたとき、前記監視制御装置の現状を再現するために必要な情報を受信する手段と、この手段により受信された情報を用いて前記監視制御装置の現状を示す画面を表示する表示手段と、この表示手段によりに表示された画面に対して行われた操作およびそれに対するシミュレーション結果およびこれらに伴う画面の変化に関する情報をキャプチャリングする手段と、この手段によりキャプチャリングされた前記情報を一連の画像に変換して画像ファイルを作成する画像ファイル作成手段とを備えたことを特徴とするプラント監視制御装置の操作支援システム。
2. プラント設備の運転を監視制御する監視制御装置と、この監視制御装置に接続され、監視制御を模擬できるシミュレータ装置とからなり、
   前記シミュレータ装置に、前記監視制御装置から操作支援要求を受けたとき、前記監視制御装置の現状を再現するために必要な情報を受信する手段と、この手段により受信された情報を用いて前記監視制御装置の現状を示す画面を表示する表示手段と、この表示手段によりに表示された画面に対して行われた操作およびそれに対するシミュレーション結果およびこれらに伴う画面の変化に関する情報をキャプチャリングする手段と、この手段によりキャプチャリングされた前記情報を一連の画像に変換して画像ファイルを作成する画像ファイル作成手段と、この画像ファイル作成手段により作成された前記画像ファイルを前記監視制御装置に送信する送信手段とを備えるとともに、
   前記監視制御装置に、前記送信手段により送信された前記画像ファイルを受信する受信手段と、この受信手段により受信された前記画像ファイルを再生する再生手段とを備えた
   ことを特徴とするプラント監視制御装置の操作支援システム。
3. プラント設備の運転を監視制御する監視制御装置と、この監視制御装置に接続され、監視制御を模擬できるシミュレータ装置とからなり、
   前記シミュレータ装置に、前記監視制御装置から操作支援要求を受けたとき、前記監視制御装置の現状を再現するために必要な情報を受信する手段と、この手段により受信された情報を用いて前記監視制御装置の現状を示す画面を表示する表示手段と、この表示手段によりに表示された画面に対して行われた操作およびそれに対するシミュレーション結果およびこれらに伴う画面の変化に関する情報をキャプチャリングする手段と、この手段によりキャプチャリングされた前記情報を一連の画像に変換して画像ファイルを作成する画像ファイル作成手段と、この画像ファイル作成手段により作成された前記画像ファイルを前記監視制御装置に送信する送信手段とを備えるとともに、
   前記監視制御装置に、前記送信手段により送信された前記画像ファイルを受信する受信手段と、この受信手段により受信された前記画像ファイルを保存する保存手段と、この保存手段に保存された前記画像ファイルを読み出して再生する再生手段とを
   備えたことを特徴とするプラント監視制御装置の操作支援システム。
4. プラント設備の運転を監視制御する監視制御装置と、この監視制御装置に接続され、監視制御を模擬できるシミュレータ装置とからなり、
   前記シミュレータ装置に、前記監視制御装置から操作支援要求を受けたとき、前記監視制御装置の現状を再現するために必要な情報を受信する手段と、この手段により受信された情報を用いて前記監視制御装置の現状を示す画面を表示する表示手段と、この表示手段によりに表示された画面に対して行われた操作およびそれに対するシミュレーション結果およびこれらに伴う画面の変化に関する情報をキャプチャリングする手段と、この手段によりキャプチャリングされた前記情報を一連の画像に変換して画像ファイルを作成する画像ファイル作成手段と、この画像ファイル作成手段により作成された前記画像ファイルを保存する保存手段と、前記監視制御装置から指定された前記画像ファイルを前記保存手段から読み出して前記監視制御装置に送信する送信手段とを備えるとともに、
   前記監視制御装置に、前記送信手段により送信された前記画像ファイルを受信する受信手段と、この受信手段により受信された前記画像ファイルを再生する再生手段とを備えた
   ことを特徴とするプラント監視制御装置の操作支援システム。
   
   

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