JP2012003643A - プラントの機器維持管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】故障の徴候を示す事象など、未だ故障データベースに登録されていない、原因や処置方法が明確でない事象に対し、その原因を調査するための点検対象部品、点検項目について通知できるプラントの機器維持管理システムを提供する。
【解決手段】プラントを構成する機器を監視するプラント監視装置２０２が、各機器に発生した異常を検出すると、ネットワーク５００を介して統合管理サーバ３００の診断部３０１に当該事象を送信する。診断部３０１は統合管理サーバ３００の故障データベース３０３で問題を解決できないときは製造メーカのサーバ４００に問い合わせる。サーバ４００の情報処理部４０１は診断データベース４０２から事象に対応する要点検部品、要点検項目を統合管理サーバ３００及び機場２００の点検端末に通知する。
【選択図】図２

Description

この発明は、上下水道設備等のプラントにおいて使用する機器について発生する事象に対する診断とその対処法の検索が可能な、プラントの機器維持管理システムに関するものである。

従来、機器の維持管理システムにおいては管理者の管理する複数の機器群の動作状態を診断する診断サーバと、機器の製造メーカにあるメンテナンスサーバが通信回線を介して接続され、診断サーバは監視手段から送信された故障に関連する事象が、メンテナンスサーバの故障データベースに予め登録されている過去の故障の診断結果（対処方法も格納されている）と一致するかを検索し、その検索結果が一致すれば、その故障の診断結果に対応する対処方法である、例えばソフトウェアに起因する故障を解決するプログラムや、故障の原因となった機器ないしその機器に備わった部品の代替品の手配に必要な部品情報等を管理者の管理する診断サーバに送信している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−３１６７６３号公報（第１０頁−１２頁、１４頁、１５頁）

上下水道プラント等は社会インフラの基盤であり、従来、機器の維持管理システムのような故障した機器の対処方法を検索し、管理者の監視する点検端末に送信するだけでは不十分であり、運転に伴うプロセス状況や、予防保全の観点から、プロセスの不具合や機器の故障ないし故障の兆候を確認し、早期に点検端末にプロセスや機器への対処方法を送信することが求められる。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、運転に伴うプロセス状況と、プロセスの不具合または機器の故障ないしその兆候を示す事象を対象にした対処方法を検索して、点検端末に送信するプラントの機器維持管理システムを得ることを目的とする。

この発明に係るプラントの機器維持管理システムは、プラントを構成する機器の事象を問合せる問合せデータを発信するプラント監視装置と、過去に上記プラントのプロセスにおいて発生した不具合または上記機器に発生した故障ないし異変に関する事象とその対処法であった第１対処法について予め登録した故障登録データに、上記問合せデータを比較参照することから上記プロセスの不具合または機器の故障ないし異変を診断する診断部ならびに、上記機器と同じ仕様の機器の故障ないし異変に関する事象とその対処法であった第２対処法について予め登録した診断登録データに、上記問合せデータを比較参照することから上記同じ仕様の機器の故障ないし異変を診断する情報処理部を有する特定サーバに対してアクセス可能な手段を備えた統合管理サーバと、上記第１または第２対処法を表示する点検端末と、を備えたものである。

この発明に係るプラントの機器維持管理システムは、プラント運転に伴うプロセス状況と、故障ないしその兆候を示す事象を対象にした対処方法を検索して、点検端末に送信するようにしたため、プラント運転の不具合の回避を促すことができる。

この発明に係るプラントの機器維持管理システムの実施形態１の全体構成図である。 この発明に係るプラントの機器維持管理システムの実施形態１の詳細な構成を示すブロック図である。 この発明に係るプラントの機器維持管理システムの動作を示すフローチャートである。 この発明に係るプラントの機器維持管理システムの実施形態２の詳細な構成を示すブロック図である。 この発明に係るプラントの機器維持管理システムの実施形態３の詳細な構成を示すブロック図である。 この発明に係るプラントの機器維持管理システムの実施形態４の詳細な構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１を図１、図２に基づいて説明する。図１は、この実施の形態に係る上下水道プラントに備えられる機器維持管理システム１００の全体構成を示す図である。図１に示すように、上下水道の機場２００に設置されているプラントを構成する各種の機器からの事象を監視するプラント監視装置２０２ならびに、現場管理者に向けてプラントのプロセス状況や機器の点検に必要な点検項目等を表示する点検端末２０３は、共に送受信部２０１に接続されている。送受信部２０１は、インターネット等の通信回線網５００を介して統合管理サーバ３００と送受信できる。また、通信回線網５００は、各機器それぞれの性能やその構成部品等の診断情報を収めた診断データベースを備える。例えば、上記各機器それぞれの製造メーカのサーバ４００と接続可能になっている。なお、上記機場は、一箇所である必要性は無く、そのため、統合管理サーバ３００は、複数個所の機場と送受信できる。

図２は、この実施形態１に係る上下水道プラントの機器維持管理システム１００の詳細な構成を示す図である。上下水道プラントには、プラントに流れる上下水の流量や温度等のプロセス量を測定する測定機器や、そのプロセス量を機械的に調整するためのポンプや開閉バルブ等のメカニカル機器や、それらメカニカル機器を制御するための制御機器、あるいは各メカニカル機器や制御機器の機械的ないし電気的なコンディションを確認するために設けられるマイク等の音検出機器ないし電気信号を検出する信号検出機器等の種々のセンシング機器が備えられている。それら機器からプラントの監視に必要な事象に関するデータがプラント監視装置２０２に送信される。

プラント監視装置２０２は、上記種々の機器から受信した事象に関するデータから、プラントに発生する不具合または上記機器に発生した故障ないし異変を判断する演算を実施する図示しない演算部を備えている。例えば、プロセス量を測定する測定機器のデータ推移とそれを調整するメカニカル機器に指令を与える制御機器の指令データとを比較参照することで、プロセスの運転の制御状態を演算・評価できるようになっている。このとき、プラント監視装置２０２は、制御されるべきプロセス量の応答性等に何らかの不具合が発生したと判断された場合において、その不具合に関連する事象のデータを持たせた問合せデータを、送受信部２０１に送信する。また、メカニカル機器や制御機器のコンディションを確認するために設けられる信号検出機器から、通常でない異音や特殊なノイズ等が検出され、機器のコンディションに異変が発生したと判断された場合においても、その異変（故障や故障の兆候の可能性がある事象）に関連するデータを持たせた問合せデータを送受信部２０１に送信する。

問合せデータを受信した送受信部２０１は、これを通信回線網５００を介して統合管理サーバ３００に送信する。統合管理サーバ３００の診断部３０１は、受信した問合せデータと機器データベース３０２ないし故障データベース３０３に予め登録された機器登録データ、故障登録データとを比較参照することで、現時点のプロセスの不具合の状態や、異変のある機器のコンディションを診断し、その診断結果に合わせて、プロセスの不具合ないし、機器の故障や異変に関する原因とその対処法（第１対処法）を検索し、その結果を送受信部２０１に送信する。なお、機器登録データは、上記機器の情報である機器名、型式、製造年月日、部品情報、製造メーカ、メーカのアドレス番号ないし上記機器情報を収集した部署のアドレス番号等を登録した内容である。故障登録データは、過去に発生したプロセスの不具合や機器の異変等に関する内容とその第１対処法等を登録したものである。

統合管理サーバ３００で、プラント監視装置２０２からの問合せデータと故障登録データが対応できず、プロセスの不具合ないし、機器の異変に関する原因が特定できない場合は、以下の対応がとられる。プロセスの不具合に対しては、統合管理サーバ３００から機場２００の点検端末２０３に向け、プロセス量等の不具合の発生を現場管理者に知らせるための緊急対策要請を送信する。機器の異変に対しては、対象となる機器を製造したメーカのアドレス番号を機器データベース３０２から検索し、統合管理サーバ３００から通信回線網５００を介して、製造メーカのサーバ４００にアクセスし、問合せデータを送信する。ここで、プロセスの不具合と機器の異変に関する事象を含んだ問合せデータが、共に統合管理サーバ３００に送られてくる場合は、プロセスの不具合と機器の異変が互いに関連している場合がある。その場合、製造メーカのサーバ４００に問合せデータを送信することで、プロセスの不具合の原因とその対処法が速やかにわかる確率が高くなる。

製造メーカのサーバ４００の情報処理部４０１は、受信した問合せデータと診断データベース４０２に登録された診断登録データを比較参照することで診断を行い、機器の異変等に関する原因とその対処法（第２対処法）を確認し、その結果を、通信回線網５００を介して、機場２００の点検端末２０３に表示することで、その対応策を現場管理者に知らせる。なお、診断登録データは、上記プラントの機器と同じ仕様の機器が、過去に経験した故障ないし異変内容と点検対象部品の事象とを関連付けて予め登録したものである。

問合せデータと診断登録データが比較参照（対応）できず、情報処理部４０１で、機器の故障ないし異変内容に関する原因が特定できない場合（例えば、総合管理サーバ３００から問合せデータを送った後、所定の時間経過した後においても、製造メーカのサーバ４００から第２対処法に関する応答が無い場合）、総合管理サーバ３００または情報処理部４０１は、前記問合せデータから機器の故障ないし異変内容に関する原因が特定できない旨を知らせる問合せメッセージをメーカの担当者が監視する担当端末４０３ならびに機場２００の点検端末２０３に送信する。これにより、担当者は担当端末４０３に表示される問合せメッセージを確認するため、機器の故障ないし異変内容に関する原因とその第２対処法を発見すべく、調査確認に入り、その対策確認した結果を送受信部２０１に送信するように促される。また、現場管理者も問合せメッセージを確認するため、必要な第２対処法を発見するための行動を促される。

なお、上記製造メーカのアドレス番号は、必ずしも製造メーカのアドレス番号である必要は無く、上記プラントの機器と同じ仕様の機器の故障や異変等の内容を登録した診断データベース４０２を備える特定サーバにアクセスできる手段であればよい。また、その場合、担当者はメーカの担当者である必要はなく、診断データベース４０２を備える特定サーバを確認するものであればよい。

プラントの機器維持管理システム１００の動作について図３を用いて説明する。図３は、プラントの機器維持管理システム１００の動作を示すフローチャートである。統合管理サーバ３００の診断部３０１は、常時、機場２００の送受信部２０１から送信される問合せデータの受信待ち状態にあり、問合せデータを受信すると（ステップＳ５０１）、何らかのプロセスの不具合ないし、コンディションの異変に関する事象が発生した機器について、その事象が故障データベース３０３に登録されているか否かを検索する（ステップＳ５０２）。

登録されている場合（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）は、故障データベース３０３に登録されている原因、処置方法を診断結果として（ステップＳ５０３）、送受信部２０１を介して、点検端末２０３へ送信する（ステップＳ５０４）。登録されていない場合（ステップＳ５０２／ＮＯ）は、診断部３０１が問合せデータにある機器情報から機器データベース３０２を検索して機器の製造メーカを特定し、製造メーカの情報処理部４０１へ問合せる（ステップＳ５０５）。製造メーカのサーバ４００の情報処理部４０１は、問合せデータを受信すると、当該機器、発生した事象が診断データベース４０２に登録されているか否かを検索する（ステップＳ５０６）。

登録されている場合（ステップＳ５０６／ＹＥＳ）は、原因調査のための点検対象部品、点検項目を統合管理サーバ３００に通知する（ステップＳ５０８）。統合管理サーバ３００の診断部３０１は、製造メーカのサーバ４００から受信した通知を故障データベース３０３へ登録し（ステップＳ５０９）、同じ内容を送受信部２０１を介して、点検端末２０３へ送信する（ステップＳ５０４）。

登録されていない場合（ステップＳ５０６／ＮＯ）、情報処理部４０１は製造メーカの担当者の担当端末４０３に通知すると同時に、画面から原因調査のための点検対象部品、点検項目の入力を促す（ステップＳ５０７）。なお、担当者の担当端末４０３の画面を見ながら入力した点検対象部品、点検項目は、診断データベース４０２に格納される。これを受け、原因調査のための点検対象部品、点検項目を統合管理サーバ３００に通知する（ステップＳ５０８）。統合管理サーバ３００の診断部３０１は、製造メーカのサーバ４００から受信した通知を故障データベース３０３へ登録し（ステップＳ５０９）、同じ内容を送受信部２０１を介して、点検端末２０３へ送信する（ステップＳ５０４）。

本実施形態による機器維持管理システム１００によれば、運転に伴うプロセス状況と、故障ないしその兆候を示す事象を対象にした対処方法を検索して、点検端末に送信するため、プラント運転の不具合の回避を促す効果が得られる。また、運転に伴うプロセスの不具合に関する事象と、機器の故障ないしその兆候を示す異変に関する事象を同時に取扱うため、故障した機器の対処方法を知ることで、プロセスに発生した不具合の直接原因を容易に推定したり、確認したりできるようになり、従来、機器の維持管理システムではできなかった、プラント運転の不具合の回避をより効率的に促すという格別な効果が得られる。

また、問合せデータがあった事象に対する記録が統合管理サーバ３００や、製造メーカのサーバ４００に蓄積されていなくても、必ず機場の現場管理者に対処状況を知らせるメッセージを送信するので、プラントの不具合対策の実施に必要な行動を現場管理者やメーカの担当者に素早く促すことができる。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態１では、機場２００のプラント監視装置２０２が検出した、機器に発生した事象についての問合せデータに対して、統合管理サーバ３００と各製造メーカのサーバ４００とが情報交換を行い、故障データベース３０３ないし診断データベース４０２に当該事象に関連するデータが登録されている場合は、原因、処置方法を通知し、登録されていない場合は、その旨の通知ないしその対処状況の通知や、製造メーカ担当者によって入力された原因調査のための点検対象部品、点検項目が点検端末２０３へ通知されることについて述べた。

図４は、この発明に係るプラントの機器維持管理システム１０１の実施形態２の詳細な構成を示すブロック図である。実施の形態１の後工程として、機場２００の機器に第２対処法が適応され、その後のプラント監視装置２０２の点検結果（正常になったか、否か）を点検端末２０３に入力することで、機場２００の送受信部２０１（図４のI）、統合管理サーバ３００の診断部３０１を介して、製造メーカのサーバ４００の情報処理部４０１へ点検対象部品、点検項目に対する結果をフィードバック通知する（図４のII）。

これを見た製造メーカの担当者が更に原因特定が必要な場合、その原因を特定するための参考とし（図４のIII）、また、原因特定できない場合は、さらなる原因調査のための点検対象部品、点検項目を点検端末２０３へ通知し（図４のIV）、前記の手順（図４のIからIII）を繰り返し行えるようにしている。なお、点検結果の判断には、診断登録データの発信の有無からも実施できる。言い換えると、診断登録データの発信が無ければ、正常であり、発信が有れば、故障ないし異変の存在がわかる。

このように、原因が判明し、原因、処置方法を診断結果として通知するまで、一連の手順（図４のI〜IV）を繰り返し可能としたので、機器に発生した事象に対してシームレスな原因調査作業ができ、復旧作業の効率化が図れる。

なお、使用した点検対象部品、点検項目は、診断データベース４０２に、診断結果は、故障データベース３０３にそれぞれ記録され、類似した事象が機器に発生した場合に活用される。

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を実施の形態１及び２と異なる部分を中心に説明する。 図５は、プラントの機器維持管理システム１０２の詳細な構成を示すブロック図である。実施の形態１、２では、機場２００のプラント監視装置２０２で検出した、機器に発生した事象に関する問合せデータに対して、統合管理サーバ３００と各製造メーカのサーバ４００が情報交換を行い、診断する場合について述べた。

この実施の形態では、図５に示すように、製造メーカのサーバ４００の情報処理部４０１から、製造メーカが保有する点検対象部品の点検手順書４０４や図面４０５を、機場２００の点検端末２０３へ送信するようにしている。これにより、点検手順書４０４や図面４０５を参照しながら保守作業をすることが可能となり、異常事象に対する原因調査作業の効率化を図ることができる。

実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を実施の形態３と異なる部分を中心に説明する。図６は、プラントの機器維持管理システム１０３の詳細な構成を示すブロック図である。

上記実施の形態３では、点検手順書４０４や図面４０５を参照しながら、原因調査作業を行う場合について述べたが、図６に示すように、ディジタルカメラ２０４で撮影した現象を示す写真、ＩＣレコーダ２０５で録音した音を機場２００の送受信部２０１、統合管理サーバ３００の診断部３０１を介して、製造メーカのサーバ４００の情報処理部４０１へ送信し、製造メーカの担当が機器に発生した事象の状況を確認できるようにしたので、当該事象に対する原因調査作業の効率化を更に図ることができる。

１００，１０１，１０２，１０３ 機器維持管理システム、２００ 機場、
２０１ 送受信部、２０２ プラント監視装置、２０３ 点検端末、
２０４ ディジタルカメラ、２０５ ＩＣレコーダ、３００ 統合管理サーバ、
３０１ 診断部、３０２ 機器データベース、３０３ 故障データベース、
４００ サーバ、４０１ 情報処理部、４０２ 診断データベース、４０３ 担当端末、４０４ 点検手順書、４０５ 図面、５００ 通信回線網。

Claims (6)

1. プラントを構成する機器の事象を問合せる問合せデータを発信するプラント監視装置と、過去に上記プラントのプロセスにおいて発生した不具合または上記機器に発生した故障ないし異変に関する事象とその対処法であった第１対処法について予め登録した故障登録データに、上記問合せデータを比較参照することから上記プロセスの不具合または機器の故障ないし異変を診断する診断部ならびに、上記機器と同じ仕様の機器の故障ないし異変に関する事象とその対処法であった第２対処法について予め登録した診断登録データに、上記問合せデータを比較参照することから上記同じ仕様の機器の故障ないし異変を診断する情報処理部を有する特定サーバに対してアクセス可能な手段を備えた統合管理サーバと、上記第１または第２対処法を表示する点検端末と、
   を備えたプラントの機器維持管理システム。
2. 上記特定サーバに接続された担当端末に、
   機器の故障ないし異変内容に関する原因が特定できない旨を知らせる問合せメッセージを送信する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のプラントの機器維持管理システム。
3. 上記プラント監視装置に、上記プラントに発生する不具合または上記機器に発生した故障ないし異変を判断する演算部が備えられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラントの機器維持管理システム。
4. 前記問合せデータに前記機器に発生する事象と共に、前記機器の状態を示す写真や、前記機器の発する音が含まれていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のプラントの機器維持管理システム。
5. 上記プラント監視装置に、上記第２対処法が上記プラントの機器に適応された後、上記機器の点検結果を特定サーバに送信する手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のプラントの機器維持管理システム。
6. 上記第２対処法に、点検対象部品、点検項目、点検手順書、図面のいずれかが含まれることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のプラントの機器維持管理システム。

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