JP2011209980A

JP2011209980A - 電力系統監視制御装置

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Publication number: JP2011209980A
Application number: JP2010076664A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Miyata; 真寿宮田; Mitsukage Yamada; 光影山田; Shigeyuki Makino; 重幸牧野; Susumu Katsumata; 奨勝又; Michie Takeuchi; 美智恵竹内; Masami Onishi; 雅美大西
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP5462050B2

Abstract

【課題】手の不自由な人でも容易にしかも誤操作を防止しつつ監視制御操作ができる電力系統監視制御装置を提供することである。
【解決手段】電力系統の監視制御画面を表示するモニタ装置１４と、運転員が監視操作卓に着席したときに着席情報を取得する着席感知装置２５と、着席感知装置が運転員の着席情報を取得している状態のときに運転員の発声した音声情報を認識する音声入力処理装置２７と、モニタ装置に表示する電力系統の監視制御画面を有するとともに電力系統の機器に操作指令を出力する監視制御サーバ用電子計算機１３と、音声入力処理装置が認識した音声情報に含まれる画面を監視制御サーバ用電子計算機から取り出しモニタ装置に表示要求するとともに音声情報に含まれる機器操作内容を監視制御サーバ用電子計算機に出力する監視操作卓用電子計算機１２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力系統を構成する機器を監視制御する電力系統監視制御装置に関する。

電力系統を監視制御する電力系統監視制御装置では、モニタ装置としてＣＲＴ表示装置や大型スクリーン表示装置などを使用し、入力デバイスとしてマウスやキーボードなどの操作器を使用したマンマシンインタフェースが採用されている。

図４は従来の電力系統監視制御装置の構成図である。電力系統監視制御装置１１は、監視操作卓用電子計算機１２及び監視制御サーバ用電子計算機１３を有し、監視操作卓用電子計算機１２には電力系統画面などの画面を表示するモニタ装置１４、画面上の表示アイテムを操作するためのマウス１５及びキーボード１６が接続される。また、監視制御サーバ用電子計算機１３には伝送装置１７が接続され、伝送装置を介して電力系統１８の電力系統機器１９に操作指令が出力される。

このような電力系統監視制御装置での監視制御は、運転員が監視操作卓に着席し、マウス１５またはキーボード１６を操作して行われる。まず、運転員が監視操作卓に着席して、マウス１５またはキーボード１６を操作すると、常時は省電力のため待機状態となっているモニタ装置１４の待機状態が解除される。

そして、運転員のマウス１５を操作することによりモニタ装置１４上で指示された画面名称が画面表示要求処理手段２０に入力されると、画面表示要求処理手段２０は、入力された画面名称を監視制御サーバ用電子計算機１３の画面表示受付処理手段２１へ通知し、画面表示受付処理手段２１は、通知を受けた画面を監視操作卓用電子計算機１２の画面表示処理手段２２へ表示要求する。画面表示処理手段２２は表示要求のあった画面をモニタ装置１４へ表示する。すなわち、監視制御サーバ用電子計算機１３には、モニタ装置１４に表示する電力系統の監視制御画面が図示省略の記憶部に予め記憶されている。

また、マウス１５及びキーボード１６の操作により、モニタ装置１４上で指示された機器操作指令は、監視操作卓用電子計算機１２の操作要求処理手段２３に入力され、操作要求処理手段２３は、入力された機器操作指令を監視制御サーバ用電子計算機１３の操作処理手段２４へ通知する。操作処理手段２４は、通知を受けた機器操作指令を分析し、伝送装置１７を介して電力系統機器１９に操作指令を出力し電力系統機器１９を操作する。

ここで、最近の企業活動では、体の不自由な人の雇用機会を増やす活動が増えていることから、例えば、手の不自由な人であっても電力系統監視制御装置の監視制御操作ができるようにすることが要請されている。このことから、音声出力により電力系統監視制御装置に各種の情報を入力することが考えられる。

一方、音声入力を利用した電力系統監視制御装置のオペレーション方法を採用し、音声認識の認識誤りを回避するのではなく、誤りであるか否かをオペレータが確認できるように認識結果を通知するようにし、音声出力による指令に信頼性を持たせるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１９５９３９号公報

しかし、特許文献１のものでは、既存の入力デバイスと併用して音声認識技術や音声合成技術など音声処理技術を使用したものであるので、手の不自由な人がシステム運用に関わることが難しい。すなわち、運転員はマウス・キーボードというユーザーインターフェース装置を利用して電力系統の監視操作を行うこととなるので、手の不自由な人においてはマウス・キーボードの操作が困難であるため、運用に支障をきたす場合がある。

本発明の目的は、手の不自由な人でも容易にしかも誤操作を防止しつつ監視制御操作ができる電力系統監視制御装置を提供することである。

本発明の電力系統監視制御装置は、電力系統の監視制御画面を表示するモニタ装置と、運転員が監視操作卓に着席したときに着席情報を取得する着席感知装置と、前記着席感知装置が運転員の着席情報を取得している状態のときに前記運転員の発声した音声情報を認識する音声入力処理装置と、前記モニタ装置に表示する電力系統の監視制御画面を有するとともに前記電力系統の機器に操作指令を出力する監視制御サーバ用電子計算機と、前記音声入力処理装置が認識した音声情報に含まれる画面を前記監視制御サーバ用電子計算機から取り出し前記モニタ装置に表示要求するとともに前記音声情報に含まれる機器操作内容を前記監視制御サーバ用電子計算機に出力する監視操作卓用電子計算機とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、手の不自由な人でも容易に、しかも誤操作を防止しつつ監視制御操作ができる電力系統監視制御装置を提供できる。

本発明の第１の実施の形態に係る電力系統監視制御装置の構成図。本発明の第２の実施の形態に係る電力系統監視制御装置の構成図。本発明の第３の実施の形態に係る電力系統監視制御装置の構成図。従来の電力系統監視制御装置の構成図。

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る電力系統監視制御装置の構成図である。この第１の実施の形態は、図４に示した従来例に対し、運転員が監視操作卓に着席したときに着席情報を取得する着席感知装置２５と、運転員の音声を音声情報として入力するマイク２６と、着席感知装置２５が運転員の着席情報を取得している状態のときに、マイク２６を介して入力した運転員の発声した音声情報を認識する音声入力処理装置２７とを追加して設けたものである。図４と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

音声入力処理装置２７の音声登録処理手段２８は、マイク２６を介して入力した運転員の音声を音声情報として予め音声情報記憶部２９に登録するものであり、例えば、運転員毎の音声を音声情報記憶部２９に登録する。これにより、運転員により声色やイントネーションが異なっても運転員の音声を識別できるようにしている。

音声入力処理装置２７の着席情報記憶部３０は、着席感知装置２５が感知した運転員の着席状態を着席情報として保存するものである。例えば、運転員が操作卓に着席した状態であるときは着席情報ありを格納し、運転員が操作卓に着席していないときは着席情報なしを格納する。

音声認識処理手段３１は、マイク２６から入力された運転員の音声と、音声情報記憶部２９に予め記憶された音声情報とをマッチングさせ、運転員の音声内容を認識するものであり、音声認識処理手段３１で認識された音声内容は、監視操作用電子計算機１２の図面表示要求処理手段２０及び操作要求処理手段２３に出力される。

待機情報記憶部３２には、モニタ１４の待機状態が記憶されている。画面復帰処理手段３３は、着席情報記憶部３０からの運転員の着席情報及び待機情報記憶部３２からのモニタ１４の待機状態に基づいて、運転員の着席情報ありとなったときにモニタ１４の待機状態を解除する。

次に、動作を説明する。予め音声情報記憶部２９へ運転員の音声を登録しておく。すなわち、運転員により発せられた音声がマイク２６を介して音声入力処理装置２７へ入力され、運転員の音声は音声登録処理手段２８により音声情報記憶部２９へ登録される。これにより、音声情報記憶部２９に予め運転員の音声が登録された状態としておく。

運転員が監視操作卓に着席したとき、着席感知装置２５は運転員の着席を感知し、運転員が着席している状況であることを着席情報記憶部３０へ保存する。画面復帰処理手段３３は着席情報記憶部３０から運転員の着席情報を読み取るとともに、待機情報記憶部３２からモニタ装置１４の待機情報を読み取り、モニタ装置１４が待機状態であるときはモニタ１４の待機状態を解除する。

すなわち、運転員が監視操作卓への離席状態から着席状態に変化した状況、かつ画面が待機の状況であるとき、画面復帰処理手段３３は待機復帰指令及び画面名称を監視操作卓用電子計算機１２の画面表示要求処理手段２０へ通知する。なお、着席状態に変化のないとき及び画面が待機状態でないとき、画面復帰処理手段３３は画面表示要求処理手段２０へ通知しない。

画面表示要求処理手段２０は、待機復帰指令及び画面名称を監視制御サーバ用電子計算機１３の画面表示受付処理手段２１へ通知し、画面表示受付処理手段２１は待機復帰指令及び表示画面情報を監視操作卓用電子計算機１２の画面表示処理手段２２に通知し、モニタ装置１４を待機状態から監視操作可能状態へ遷移させる。

運転員がマイク２６に向かってモニタ装置１４に表示したい画面名称を発声すると、発せられた音声がマイク２６を介して音声入力処理装置２７の音声認識処理手段３１に入力される。音声認識処理手段３１は、着席情報記憶部３０の着席情報を読み取って運転員が着席しているかどうかを判断する。運転員が着席していれば、音声認識処理手段３１は運転員の音声と音声情報記憶部２９の音声情報とを比較し、運転員の音声内容である画面名称を認識し、画面名称を画面表示要求処理手段２０へ通知する。画面表示要求処理手段２０は、入力された画面名称を画面表示受付処理手段２１へ通知し、画面表示受付処理手段２１は、通知を受けた画面を画面表示処理手段２２へ表示要求する。画面表示処理手段２２は表示要求のあった画面をモニタ装置１４へ表示する。

次に、運転員がマイク２６に向かって操作したい電力系統機器の機器操作指令を発声すると、発せられた音声がマイク２６を介して音声入力処理装置２７の音声認識処理手段３１に入力される。

音声認識処理手段３１は、着席情報記憶部３０から運転員の着席常用を読み取って運転員が着席しているかどうかを判断する。運転員が着席していれば、音声認識処理手段３１は、運転員の音声から音声内容である機器操作指令を認識し、機器操作指令を操作要求処理手段２３へ通知する。操作要求処理手段２３は、入力された機器操作指令を操作処理手段２４へ通知する。操作処理手段２４は、通知を受けた機器操作指令を分析し、伝送装置１７を介して、電力系統機器１９の操作を実施する。

一方、運転員が監視操作卓に着席していない状態では、着席感知装置２５は運転員が離席している状況であることを着席情報記憶部３０へ保存する。運転員が監視操作卓に着席していない状態で、運転員がマイク２６を介して音声入力処理装置２７へ画面名称を発声した場合、音声認識処理手段３１は着席情報記憶部３０を読み取って、運転員が離席していると判断し、画面名称を画面表示要求処理手段２０へ通知しない。

運転員が監視操作卓に着席していない状態で、運転員がマイク２６を介して音声入力処理装置２７へ機器操作指令を発声した場合も同様に、音声認識処理手段３１は着席情報記憶部３０を読み取って、運転員が離席していると判断し、機器操作指令を操作要求処理手段２３へ通知しない。

第１の実施の形態によれば、運転員が着席したときにモニタ装置１４の待機状態を解除し、監視操作可能状態にすることができ、運転員が表示すべき画面名称を発声することで、画面を表示することができる。さらに、運転員が機器操作指令を発声することで、電力系統機器１９を操作することができる。また、運転員が離席しているときに誤った音声入力による誤操作を防止できる。

このように、従来、マウスやキーボードを利用する必要のあったモニタ装置１４の待機状態の解除や、画面表示及び電力系統機器の操作を監視操作卓へ着席することや発声することで実施可能となり、手の不自由な人でも電力系統監視制御装置の操作が可能となる。

次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図２は本発明の第２の実施の形態に係る電力系統監視制御装置の構成図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、運転員の視線を検出する視線検出装置３４を監視操作卓用電子計算機１２に追加して設け、監視操作卓用電子計算機１２の座標特定処理手段３５は、視線検出装置３４が検出した視線をもとに運転員が見ている画面上の座標を特定し、機器特定処理手段３６は、座標特定処理手段３５が特定した座標に存在する機器シンボルを特定し、操作処理手段２４に出力するようにしたものである。図１と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。

視線検出装置３４は運転員の視線を検出し、運転員の視線を座標特定処理手段３５へ通知する。すなわち、モニタ装置１４の画面上に表示された電力系統機器のうち、運転員が操作しようとする電力系統機器を見つめた場合に、その視線を検出し、運転員の視線を座標特定処理手段３５へ通知する。

座標特定処理手段３５は運転員の視線をもとに、運転員が見ている画面上の座標を特定し、当該座標を機器特定処理手段３６へ通知する。機器特定処理手段３６は、画面上の当該座標に存在する機器を特定し、監視制御サーバ用電子計算機１３の操作処理手段２４へ通知する。一方、操作処理手段２４には、運転員が着席していれば、音声認識処理手段３１から運転員の音声から認識された機器操作指令が操作要求処理手段２３を介して入力されている。

操作処理手段２４は、操作要求処理手段２３から通知を受けた機器操作指令を分析して操作対象の電力系統機器１９を特定し、当該電力系統機器１９が機器特定処理手段３６から通知を受けた電力系統機器１９と一致した場合に伝送装置１７を介して、電力系統機器１９の操作を実施する。

このように、視線検出装置３４で検出した視線が指し示すモニタ装置１４の画面上の座標に表示された電力系統機器を特定し、運転員が音声情報で特定した電力系統機器１９と、視線により特定した電力系統機器とが一致した場合にのみ、当該電力系統機器１９への操作指令を監視制御サーバ用電子計算機１３の操作処理手段２４に出力する。

第２の実施の形態によれば、運転員が実際にその機器シンボルを見ているときのみ運転員の発声で電力系統機器を操作することが可能であり、音声のみで操作する場合よりも誤操作を減らすことができる。

次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図３は本発明の第３の実施の形態に係る電力系統監視制御装置の構成図である。この第３の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、音声入力処理装置２７に音声内容比較処理手段３７を追加して設け、音声情報記憶部２９には予め複数の運転員の音声情報を記憶しておき、音声認識処理手段３１は複数の運転員の音声情報を取得し、音声内容比較処理手段３７は、複数の運転員の音声情報がすべて同一の電力系統機器２９への機器操作指令であるときに、その音声情報が示す機器操作内容を監視操作卓用電子計算機１２の操作要求処理手段２３に出力するようにしたものである。

すなわち、音声認識処理手段３１は、複数の運転員が発声した音声から個人別に音声内容を認識し、音声内容比較処理手段３７は複数の運転員の音声内容を比較し、内容が一致する場合には、その音声情報が示す機器操作内容を操作要求処理手段２３に出力する。

複数の運転員がマイク２６に向かって操作したい電力系統機器の機器操作指令を発声すると、複数の運転員により発せられた音声がマイク２６を介して音声入力処理装置２７の音声認識処理手段３１に入力される。

音声認識処理手段３１は、着席情報記憶部３０を読み取って運転員が着席しているかどうかを判断する。運転員が着席していれば、音声認識処理手段３１は、複数の運転員の音声から運転員別に音声情報記憶部２９に記憶された音声情報に基づき音声内容を認識し、同時に発声した全ての運転員の音声内容を音声内容比較処理手段３７へ通知する。

音声内容比較処理手段３７は、同時に発声された全ての運転員の音声内容が全て同じ電力系統機器への機器操作指令である場合のみ、当該機器操作指令を操作要求処理手段２３へ通知する。操作要求処理手段２３は、入力された機器操作指令を監視制御サーバ用電子計算機１３の操作処理手段２４へ通知する。操作処理手段２４は、通知を受けた機器操作指令を分析し、伝送装置１７を介して電力系統機器１９の操作を実施する。

第３の実施の形態によれば、複数の運転員による機器操作指令が一致した場合にのみ機器操作指令を該当の電力系統機器に出力するので、一人の運転員の誤った判断や誤認識された音声内容などにより電力系統機器の操作を実施してしまうことを防ぐことができる。これにより、電力系統監視制御装置の誤操作を防止できる。

１１…電力系統監視制御装置、１２…監視操作卓用電子計算機、１３…監視制御サーバ用電子計算機、１４…モニタ装置、１５…マウス、１６…キーボード、１７…伝送装置、１８…電力系統、１９…電力系統機器、２０…画面表示要求処理手段、２１…画面表示受付処理手段、２２…画面表示処理手段、２３…操作要求処理手段、２４…操作処理手段、２５…着席感知装置、２６…マイク、２７…音声入力処理装置、２８…音声登録処理手段、２９…音声情報記憶部、３０…着席情報記憶部、３１…音声認識処理手段、３２…待機情報記憶部、３３…画面復帰処理手段、３４…視線検出装置、３５…座標特定処理手段、３６…機器特定処理手段、３７…音声内容比較処理手段

Claims

電力系統の監視制御画面を表示するモニタ装置と、運転員が監視操作卓に着席したときに着席情報を取得する着席感知装置と、前記着席感知装置が運転員の着席情報を取得している状態のときに前記運転員の発声した音声情報を認識する音声入力処理装置と、前記モニタ装置に表示する電力系統の監視制御画面を有するとともに前記電力系統の機器に操作指令を出力する監視制御サーバ用電子計算機と、前記音声入力処理装置が認識した音声情報に含まれる画面を前記監視制御サーバ用電子計算機から取り出し前記モニタ装置に表示要求するとともに前記音声情報に含まれる機器操作内容を前記監視制御サーバ用電子計算機に出力する監視操作卓用電子計算機とを備えたことを特徴とする電力系統監視制御装置。
前記音声入力処理装置は、運転員が発声した画面表示指令をマイクを介して音声情報として入力し、前記着席感知装置が取得した運転員の着席情報があるかどうかを判断し、運転員の着席情報があるときは音声情報が示す画面名称を前記監視操作卓用電子計算機に出力し、前記監視操作卓用電子計算機は、当該画面名称の画面を前記モニタ装置に表示することを特徴とする請求項１記載の電力系統監視制御装置。
前記音声入力処理装置は、運転員が発声した機器操作指令をマイクを介して音声情報として入力し、前記着席感知装置が取得した運転員の着席情報があるかどうかを判断し、運転員の着席情報があるときは音声情報が示す機器操作内容を前記監視操作卓用電子計算機に出力し、前記監視操作卓用電子計算機は、当該機器操作内容に対応する電力系統機器への操作指令を前記監視制御サーバ用電子計算機に出力することを特徴とする請求項１記載の電力系統監視制御装置。
前記着席感知装置が取得した運転員の着席情報があるかどうかを判断し、運転員の着席情報がないときは、前記音声入力処理装置は、運転員の音声情報を入力したとしても、前記モニタ装置への画面表示、前記監視操作卓用電子計算機への機器操作内容の出力を禁止することを特徴とする請求項２または３に記載の電力系統監視制御装置。
運転員の視線を検出する視線検出装置を設け、前記監視操作卓用電子計算機は、前記視線検出装置で検出した視線が指し示す前記モニタ装置の画面上の座標に表示された電力系統機器を特定し、運転員が音声情報で特定した電力系統機器と前記視線により特定した電力系統機器とが一致した場合にのみ、当該電力系統機器への操作指令を前記監視制御サーバ用電子計算機に出力することを特徴とする請求項３記載の電力系統監視制御装置。
前記音声入力処理装置は、複数の運転員の音声情報を取得し、複数の運転員の音声情報がすべて同一の電力系統機器への機器操作指令であるときに、その音声情報が示す機器操作内容を前記監視操作卓用電子計算機に出力することを特徴とする請求項３記載の電力系統監視制御装置。