JP2011118739A

JP2011118739A - プラント監視方法およびプラント監視装置

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Publication number: JP2011118739A
Application number: JP2009276476A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Tanaka; 晋介田中; Yoshio Maruyama; 良雄丸山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2029-12-04
Also published as: JP5323658B2

Abstract

【課題】警報情報に該当する装置と関連する装置とを容易に把握し、原因を分析して迅速に対策を実施することができるプラント監視方法を提供する。
【解決手段】監視対象プラントにおける各系統の観測点から収集した情報を運転員に提供するプラント監視装置１００に用いるプラント監視方法であって、情報は、観測点１１における装置を示す模式図と当該装置の異常を示す警報情報とを含み、プラント監視装置１００は、警報情報が発生した観測点１１から、当該警報情報の対象となる対象装置および当該対象装置に関連する装置を判別するデータ処理部５と、対象装置ごとに警報情報を関連付けて記録する連動記録部７と、を備え、データ処理部５は、対象装置および当該対象装置に関連する装置を所定のグループとして連動記録部７に記録し、対象装置が含まれる模式図に警報情報を連動させて表示するときは、対象装置に関連する装置も警報情報に関連付けて表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、火力発電所等のプラント設備における装置を監視するためのプラント監視方法およびプラント監視装置に関する。

従来、プラント設備における装置の稼動状況等の情報を集中的に監視、操作するために中央監視室などに運転員を集中的に配置し、ＯＰＳ（Operator Station）や大型ディスプレイ装置などの表示装置を配置して監視にあたらせていた。これらの表示装置には系統図や警報情報など、各装置の必要な観測点情報を提供する機能が備えられている（特許文献１参照）。
近年はＯＰＳ画面の大画面化、高精細化に伴い縮小した画面を同時に表示するマルチ画面も一般的になり、１台のＯＰＳで表示できる情報量も飛躍的に増加した（特許文献２参照）。例えば、監視機能の一つである警報情報においては、警報情報が有するメニューからそれぞれの警報の重要度や警報要因となった装置の状態確認、ガイダンス要求によるガイドメッセージや関連情報を表示し、状況把握に役立てている（特許文献３、４参照）。

特開平５−１２５８５号公報特開２００８−２８７３６０号公報特開平４−１９５４９号公報特開平８−３３９２５号公報

ところで、プラントにおける監視対象を制御、測定する制御装置は、観測点（例えば、熱電対等の温度センサやバルブの開閉）の情報を解析し、異常があれば警報情報として演算装置に伝送する。伝送される警報情報は、発生した日付、時刻、観測点の番号、名称、不良状態および固有の数値情報である。また、演算装置は、警報情報を時系列に記録、表示する。そして、演算装置は、随時最新の警報情報を表示画面に追加していき、最大記録件数を超えた場合は古い情報から順に消去する。

しかしながら、近年ではプラントの系列ごとに分類して警報情報を表示する機能などもあるが、特許文献１〜４に記載の技術は、プラントにおける各装置に備え付けられている観測点と警報情報とがリンクしているのみであり、警報情報に対して該当する装置とその装置に関連する系統の装置とがリンクしていない。このため新たな警報発生時に、警報情報に該当する装置と関連する装置の流れが分からないので原因や対策を行うのが難しい。また、全ての警報情報リストとして管理しているため、過去の警報に対し、今見たい情報のみを容易に得ることができないという問題があった。

本発明は、前記した従来の課題を解決するものであり、警報情報に該当する装置と当該装置に関連する装置とを容易に把握し、原因を分析して迅速に対策を実施することができるプラント監視方法およびプラント監視装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、監視対象プラントにおける各系統の観測点から収集した情報を運転員に提供するプラント監視装置に用いるプラント監視方法であって、前記情報は、前記観測点における装置を示す模式図と当該装置の異常を示す警報情報とを含み、前記プラント監視装置は、前記警報情報が発生した観測点から、当該警報情報の対象となる対象装置および当該対象装置に関連する装置を判別するデータ処理部と、前記対象装置ごとに前記警報情報を関連付けて記録する連動記録部と、を備え、前記データ処理部は、前記対象装置および当該対象装置に関連する装置を所定のグループとして前記連動記録部に記録し、前記対象装置が含まれる前記模式図に前記警報情報を連動させて表示するときは、前記対象装置に関連する装置も前記警報情報に関連付けて表示することを特徴とする。

本発明によれば、警報情報に該当する装置と関連する装置とを容易に把握し、原因を分析して迅速に対策が実施できるプラント監視方法およびプラント監視装置を提供することができる。

プラント監視装置の構成例を示す図である。必要な警報情報を系統図に連動させる処理を示す図である。観測点情報に警報情報を連動させた表示画面の一例を示す図である。警報データ記録部と連動記録部に記録されるデータを示す図である。連動記録部に必要な情報を記録するフローチャートである。連動記録部における連動情報の表示を説明するフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態に係るプラント監視装置について図を参照しながら詳細に説明する。

図１は、プラント監視装置の構成例を示す図である。プラントの状態を監視し、各種装置を操作するためのプラント監視装置１００は、運転員による入力操作のためのＨＭＩ(Human Machine Interface)入力装置４、プラントの系統図や警報を視覚的に表示する表示装置２と、プラントにおける各種情報を処理し、処理したデータを保持する演算装置１と、プラントの状態を演算装置１に入力したり、各種装置に指示を伝達するプラント入出力装置３と、各種装置における状態をプラント入出力装置３に伝える観測点１１から構成される。ここで、観測点は各種装置の状態を把握するセンサを含んでいる。

演算装置１は、ＨＭＩ入力装置４から要求された系統図による監視や警報表示などのプラントの状況を示す情報を処理するデータ処理部５と、プラントの異常を示す警報に関する警報情報を記録する警報データ記録部６と、警報情報が観測された装置ＩＤおよびそれに関連する系統の装置ＩＤと、それに関する警報情報を連動させて記録する連動記録部７と、プラントにおける装置の系統を示す系統図を記録する系統図記録部８とを備える。

演算装置１では、プラント入出力装置３から入力された観測対象プラントの各系列の観測点情報、例えば、バルブの開閉具合、温度、圧力、流量などの状態や数値を示す情報、又は、異常を示す警報情報がデータ処理部５に入力される。

データ処理部５は、観測点１１における情報、例えば、観測点情報を系統図内にある観測点ＩＤと連動させる合成部１０と、連動記録部７に記録する必要がある警報情報のみを運転員に選択させる選択部９とを備える。さらに、データ処理部５は、通常の観測点情報か警報情報かの判別処理を行い、表示装置２によって各種情報を監視できるようにしている。

プラント入出力装置３やデータ処理部５は、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）によるプログラム処理や専用回路により実現される。さらに、警報データ記録部６、連動記録部７、系統図記録部８、及び、プラント監視装置１００の機能を実現するためのプログラムを格納する記憶部（不図示）は、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等の記憶媒体から構成される。

ここで、装置ＩＤと観測点ＩＤとの関係は次のような関係にある。例えば、バルブを例にとると、バルブの装置ＩＤを０１とすると、バルブの観測点１１を示す観測点ＩＤとしては、バルブの開、閉を示す観測点ＩＤ「０Ａ」と、バルブの温度をしめす観測点ＩＤ「０Ｂ」とがある。

通常の観測点情報では、運転員によるＨＭＩ入力装置４の操作で系統図の監視が選択された場合、演算装置１は、系統図記録部８より選択した系統図をデータ処理部５に入力し、観測点情報を合成部１０で系統図内にある観測点ＩＤと連動して表示装置２に表示させる。

警報情報の場合は、演算装置１は、データ処理部５で処理された警報情報の発生した日付と時刻、観測点１１の番号、名称、不良状態または数値情報を警報データ記録部６に一つの警報情報として記録する。さらに、表示装置２に警報情報の表示を行う。警報情報が発生したとき以外にもＨＭＩ入力装置４の操作によって、データ処理部５が警報データ記録部６に記録されている警報情報を呼び出し、表示することができる。

本発明では、従来の警報情報を記録する警報データ記録部６とは別に連動記録部７を有する。連動記録部７には、データ処理部５により、各装置毎の装置ＩＤと、当該装置に関連する各装置の装置ＩＤが所定のグループとして登録されている。これらの登録されている装置ＩＤは、観測点情報に連動している。データ処理部５は、警報情報が含まれる観測点情報から、装置ＩＤおよび当該装置に関連する装置の装置ＩＤを判別し、連動記録部７に装置ＩＤと当該装置に関連する装置の装置ＩＤとにこの警報情報を関連付けて記録する。

連動記録部７では、警報情報の対象となる所定のグループの装置に警報情報が関連付けられて記録されている。
このため、従来のように運転員の操作によって、観測点１１から該当装置を確認し、該当装置からそれに関連する系統の装置を確認して行う設備の診断が、連動記録部７を備えることにより、該当装置、及び、該当装置からそれに関連する系統の装置を容易に確認することが可能になる。また、連動させて警報情報を表示した後に、当該警報情報が不要な場合にも選択部９により選択させて削除することも可能である。

また、連動記録部７は、警報データ記録部６に記録される警報情報の履歴機能とは独立しており、連動記録部７に記録したデータを警報画面の表示には使用しないため全ての警報情報を記録する必要が無い。これを実現するために、連動記録部７には選択部９によって必要な警報情報のみを運転員が選択し登録することができる。原因が分かっているものは、その装置に対して必ずしもそれに関連する装置を表示する必要はない。即ち、運転員の熟練度により、連動させる、または連動させないとの選択が可能になる。

図２は、必要な警報情報を系統図に連動させる処理を示す図である。プラント入出力装置３から観測点情報が演算装置１に入力された場合（図１参照）、ＨＭＩ入力装置４の操作により、系統図の監視が選択されたときは、データ処理部５は、系統図記録部８から系統図を読み出し、合成部１０に系統図、系統図に記録されている観測点ＩＤおよび装置ＩＤを入力する。

合成部５は、系統図内の観測点ＩＤおよび装置ＩＤと観測点情報とを合成すると共に、運転員が必要と判断し場合は、連動記録部７に記録されている各装置ＩＤとそれに関連する系統の装置ＩＤに係る警報情報を、系統図内の装置ＩＤおよび当該装置と関連する装置ＩＤに連動させる。関連装置が他の系統図にある場合は、連動表示ウィンドウ１３内の装置ＩＤを選択する事で、該当の系統図に表示を切り替えることが出来る。

図３は、観測点情報に警報情報を連動させた表示画面の一例を示す図である。観測点情報に加えて、警報情報を連動させた系統図を表示装置２に表示させた画面の例を示している。系統図１２内の観測点情報に加えて、各装置に対する必要な警報情報を連動表示ウィンドウ１３に表示させる。関連装置が他の系統図にある場合は、連動表示ウィンドウ１３内の装置ＩＤを選択することで、該当の系統図に表示を切り替えることが出来る。

系統図１２における装置と警報情報が連動しているため、視覚的に警報情報に関連する装置が判別できる。これは、連動記憶部７に各装置に必要な警報情報のみが登録されているため、監視用の系統図１２を表示する際、必要な警報情報のみを装置に連動させて表示することができる。これにより、系統図１２における各装置の装置ＩＤに該当する最新の警報情報、若しくは過去の警報情報を警報データ記憶部６より容易に入手でき、必要な警報情報と該当装置の誤認識を無くすことができる。

また、警報情報を関連する装置のグループに対し連動させるため、監視用の系統図１２から設備の診断を行う際に、各系統図に示される警報情報に関連した装置が視覚的に確認できるため、異常が発生した装置の原因や対策の検討が容易になる。

図４は、警報データ記録部６と連動記録部に記録されるデータを示す図であり、図４（ａ）は、警報データ記録部６に記録されるデータを警報一覧として示している。警報一覧では、観測点情報に含まれる警報情報をすべて履歴情報として時系列に記録している。記録している項目は、警報情報発生年月日、時間、観測点１１、観測された名称、状態および回復状況である。

図４（ｂ）は、連動記録部７に記録されるデータを連動項目一覧として示している。警報情報の観測点１１における装置ＩＤと、その装置が属する系統のグループにおける装置の装置ＩＤそれぞれに、運転員が必要な警報情報のみを選択して記録している。図４（ｂ）に示すように、観測点「ＡＣ０２０１」は、「重油遮断弁全開」という情報を表す観測点ＩＤを示し、該当する装置ＩＤは「０１」で重油遮断弁を示している。状態「入力不良」は、プラント入出力装置３から重油遮断弁への「重油遮断弁を閉じる」という命令の入力に対して、「重油遮断弁全開」という状態であるため、プラント入出力装置３は、状態を「入力不良」として観測点情報及び警報情報を演算装置１へ出力している。そして、観測点「ＡＣ０２０１」は、装置ＩＤ「０１」である重油遮断弁に関連する装置として装置ＩＤ「０２」である重油圧力安定弁が連動して連動記録部７に記録されている。

図４に示すように、連動記録部７に記録された情報は、装置ＩＤが登録されている系統図が表示装置２に選択されている場合に、図３に示すように系統図１２に連動させて警報情報の表示を行う。表示された警報情報は選択されている系統図１２の情報表示を妨げないよう、空いたスペース若しくは画面を縮小して表示を行う。

図３では、一例として、警報情報をワイド画面での右側エリアに連動表示ウィンドウ１３として表示しているが、前述したように他の空いたスペースや画面を縮小させる事によるスペース確保、シースルーウィンドウでの表示などが考えられる。

また、連動記録部７は、警報情報を選択する際にコメント文を記載して記録させることもできる。コメント文には、運転員が自由に補足事項などを表記することにより、例えば、運転員の引継ぎ時や過去の警報情報に対する情報の共有をより確実に行うことができる。図３に示す連動表示ウィンドウ１３はコメントを表示する例を示している。

図５は、連動記録部７に必要な情報を記録するフローチャートを示す。
図１を適宜参照しながら、図５に示すフローチャートを用いて連動記録部７への記録について説明する。
まず、演算装置１は、プラント入出力装置３から観測点情報を入手し、データ処理部５に入力する（Ｓ５１）。

次に、データ処理部５は、この観測点情報が警報情報を含むか否かを判断する（Ｓ５２）。警報情報を含む場合は（Ｓ５２のＹｅｓ）、連動記録部７に当該警報情報を記録するか否かが運転員により選択される（Ｓ５３）。警報情報を記録する場合は（Ｓ５３のＹｅｓ）、当該警報情報に付随してコメントを記載するか否かが運転員により判断される（Ｓ５４）。警報情報を含まない場合（Ｓ５２のＮｏ）、および、警報情報を記載しない場合（Ｓ５３のＮｏ）は、いずれも終了する。
コメントを記載する場合（Ｓ５４のＹｅｓ）は、運転員によるコメントの入力が演算装置１に対して行われる（Ｓ５５）。

次に、コメントが入力された場合は、データ処理部５は、当該警報情報およびコメントを該当する装置ＩＤの連動情報として、連動記録部７に記録する（Ｓ５６）。
コメントを記載しない場合は（Ｓ５４のＮｏ）、連動情報として当該警報情報のみが連動記録部７に記録される（Ｓ５６）。

図６は、連動記録部における連動情報の表示を説明するフローチャートである。
図１を適宜参照しながら、図６に示すフローチャートを用いて連動情報の表示について説明する。
運転員は、ＨＭＩ入力装置４を操作して、演算装置１に対してプラントの系統図における装置の監視指令を入力する（Ｓ６１）。演算装置１におけるデータ処理部５は、この装置に連動する連動情報が連動記録部７に存在するか否かを判定する（Ｓ６２）。連動情報が存在する場合は（Ｓ６２のＹｅｓ）、当該連動情報と共に、当該装置および関連する装置を表示する（Ｓ６３）。連動情報が存在しない場合は（Ｓ６２のＮｏ）終了する。

次に、データ処理部５は、当該連動情報を必要情報として連動記録部７に残すか否かを判定する（Ｓ６４）。当該連動情報を残す場合は（Ｓ６４のＹｅｓ）、当該警報情報を必要に応じて再度表示に用いる。当該警報情報を残さない場合は（Ｓ６４のＮｏ）、連動記録部７から削除する（Ｓ６５）。

前記したように、連動記録部７に記録される警報情報とコメントは、各装置ＩＤ及びその装置が属する系統のグループＩＤの連動情報として扱われる。演算装置１は、ＨＭＩ入力装置４おける操作により選択された系統図の装置ＩＤに連動させて連動情報の表示を行う。また、連動記録部７に記録された連動情報は、登録後であっても必要か必要でないかを選択し連動表示を解除することができるため、不必要な情報が系統図に連動表示されない。

本実施の形態によれば、プラントの各系統図に表示される装置と当該装置に関連する装置に連動させて、必要な警報情報とコメント情報が自動的に表示されるため、監視用の系統図から設備診断を行う際に警報情報に対する適正な装置監視と原因や対策の検討が容易になる。警報情報の選択とコメントを有効に活用することで、過去の警報情報に対して、複数の運転員間での警報情報の共有をより確実に行うこともできる。

また、警報データ記録部６とは別に連動記録部７を有することで、連動記録部７に警報情報を履歴として記録する必要がないため、連動記録部７に記録する警報情報とコメントを選択することができる。このため、設備診断に必要となる装置に連動させて警報情報とコメントを表示することができる。

また、過去の事例となった警報情報が警報データ記録部６における履歴から削除された場合であっても、運転員が選択した必要な警報情報は連動記録部７に記録されているため、関連装置に連動させて表示させることができる。情報表示も空いたスペース若しくは画面を縮小などして表示を行うため（図３参照）、連動する系統図の情報を妨げることはない。このため、見たいときに見たい必要な情報を容易に入手することができる。即ち、必要な情報をスムーズに提供することにより、運転員の監視、操作の負担が軽減される。

１演算装置
２表示装置
３プラント入出力装置
４ＨＭＩ入力装置
５データ処理部
６警報データ記録部
７連動記録部
８系統図記録部
９選択部（選択手段）
１０合成部
１１観測点
１００プラント監視装置

Claims

監視対象プラントにおける各系統の観測点から収集した情報を運転員に提供するプラント監視装置に用いるプラント監視方法であって、
前記情報は、前記観測点における装置を示す模式図と当該装置の異常を示す警報情報とを含み、
前記プラント監視装置は、
前記警報情報が発生した観測点から、当該警報情報の対象となる対象装置および当該対象装置に関連する装置を判別するデータ処理部と、
前記対象装置ごとに前記警報情報を関連付けて記録する連動記録部と、を備え、
前記データ処理部は、前記対象装置および当該対象装置に関連する装置を所定のグループとして前記連動記録部に記録し、
前記対象装置が含まれる前記模式図に前記警報情報を連動させて表示するときは、前記対象装置に関連する装置も前記警報情報に関連付けて表示する
ことを特徴とするプラント監視方法。
請求項１に記載のプラント監視方法において、
前記データ処理部は、前記警報情報を前記連動記録部へ記録するか否かを選択する選択手段を備え、選択された前記警報情報のみを前記対象装置と関連付けて前記連動記録部に記録する
ことを特徴とするプラント監視方法。
請求項１または２に記載のプラント監視方法において、
前記データ処理部は、前記警報情報を前記模式図に連動させて同一画面内の前記模式図とは異なる表示領域に表示し、前記模式図の表示を妨げないようにする
ことを特徴とするプラント監視方法。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプラント監視方法において、
前記関連付ける警報情報は、コメント文を追記する領域を有する
ことを特徴とするプラントの監視方法。
監視対象プラントにおける各系統の観測点から収集した情報を運転員に提供するプラント監視装置であって、
前記情報は、前記観測点における装置を示す模式図と当該装置の異常を示す警報情報とを含み、
前記警報情報が発生した観測点から、当該警報情報の対象となる対象装置および当該対象装置に関連する装置を判別するデータ処理部と、
前記対象装置ごとに前記警報情報を関連付けて記録する連動記録部と、を備え、
前記データ処理部は、前記対象装置および当該対象装置に関連する装置を所定のグループとして前記連動記録部に記録し、
前記対象装置が含まれる前記模式図に前記警報情報を連動させて表示するときは、前記対象装置に関連する装置も前記警報情報に関連付けて表示する
ことを特徴とするプラント監視装置。
請求項５に記載のプラント監視装置において、
前記データ処理部は、前記警報情報を前記連動記録部へ記録するか否かを選択する選択手段を備え、選択された前記警報情報のみを前記対象装置と関連付けて前記連動記録部に記録する
ことを特徴とするプラント監視装置。
請求項５または６に記載のプラント監視装置において、
前記データ処理部は、前記警報情報を前記模式図に連動させて同一画面内の前記模式図とは異なる表示領域に表示し、前記模式図の表示を妨げないようにする
ことを特徴とするプラント監視装置。
請求項５ないし７のいずれか１項に記載のプラント監視装置において、
前記関連付ける警報情報は、コメント文を追記する領域を有する
ことを特徴とするプラント監視装置。