JP2012212387A - アラーム解析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アラームの発生要因およびアラームに対する対応方法を登録可能であり、過去の同一アラームに関する発生要因および対応方法を参照可能なアラーム解析装置を得る。
【解決手段】プラント２０から検出されるアラームを、発生時刻とともに記憶するデータベース１１と、アラーム毎に、当該アラームの発生要因および当該アラームに対する対応方法を、記憶部に登録する登録部１４と、検出されたアラームと同一の過去のアラームに関する発生要因および対応方法を、外部の表示部に表示させる表示制御部１５と、を備えたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えばプラントの制御システムから出力されるアラームを収集して解析するアラーム解析装置に関する。

プラントアラームシステムは、オペレータがプラントの異常を早期に検出し、正確な異常診断をするための重要なインタフェースの１つである。ところが、近年のプラントの大規模化や計器室の統合は、１人のオペレータが担当するアラーム数の増加や、異常診断プロセスの複雑化を招き、オペレータの負担を大きくしている。

欧米では、プラント事故の多発を機に、プラント安全に対する新たな法規制やガイドラインが定められ、アラームマネジメントに対するガイドラインとしては、ＥＥＭＵＡ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｕｓｅｒｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）のＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．１９１が、効果的なアラームマネジメントの進め方としては、ＰＡＳ社の７ステップアプローチ等が示されている。

これらは、何れも、アラームが本来持つべき機能や目的を明確にし、標準化された設計方法や管理方法を通じて、オペレータに何等有意な情報をもたらさないアラームを徹底的に合理化、削減することを基本的な考え方としている。ここで、オペレータに有意な情報をもたらさないアラームとは、例えばプラントの運転に影響のないアラーム、すなわち対応の不要なアラーム等のことをいう。

従来のアラーム解析支援装置は、各種機器から収集した変量がアラームしきい値を逸脱してアラームメッセージが報知された場合に、このアラームメッセージが時系列に格納されるメッセージ履歴ファイルと、メッセージ履歴ファイルに格納された各種メッセージを検索編集して所望期間毎に纏めた複数のメッセージ保存ファイルを作成するメッセージ時系列収集手段と、メッセージ保存ファイルに保存された各情報を検索編集し、この編集された情報を表示用の各種フォーマットに変換して表示するメッセージ解析手段とを備えている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来のアラーム解析装置は、プラントで発生したアラームの内容と発生時刻とを対応させたアラーム情報を記憶するアラーム情報記憶部と、プラントの計器類を操作した内容と操作時刻とを対応させた操作情報を記憶する操作情報記憶部と、アラーム内容および操作内容から第１の内容と第１の内容とは異なる第２の内容とを抽出し、抽出された２つの内容に対応するビット列に基づいて２つの内容の相関値を算出し、算出された相関値に基づいて独立性確率を算出する独立性確率算出部と、算出された独立性確率に基づいて、アラーム内容および操作内容のクラスタリングを行うクラスタリング部と、クラスタリングされた結果を表示する表示部を備えている（例えば、特許文献２参照）。

特開平７−２８１７２８号公報 特開２００４−１９２５４３号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１、２に示すような従来技術においては、発生したアラームに対して、後から各種解析を行っているので、アラーム発生時にオペレータが発見したアラームの発生要因やアラームに対する対応方法が、解析に反映されていないという問題がある。また、アラームの発生要因やアラームに対する対応方法が、実際にプラントを運転するオペレータに共有される手段がないという問題もある。

なお、通常のアラームメッセージに対する対応マニュアルが、事前に予測した内容で準備されている場合もあるが、アラームは、様々な要因で発生し、かつ同一アラームであっても、状況によって対応方法が異なることも多く、実運転中の様々な事象をすべて網羅できるものではない。

また、アラームが稼働年数等に応じて経年的に変化したり、プラント改造時や制御ソフトウェア改造時の一定期間にのみ発生したりする場合もある。そのため、アラーム対応マニュアルを日々更新したとしても、内容が膨大になり、アラームの発生要因や時系列データがなければ、アラームに対する対応方法が探しにくい、適切な対応方法が分からない等、適切な対応をとることができない。

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、アラーム毎に、アラームの発生要因およびアラームに対する対応方法を登録することができるとともに、過去の同一アラームに関する発生要因および対応方法を参照することができるアラーム解析装置を得ることを目的とする。

この発明に係るアラーム解析装置は、プラントから検出されるアラームを、発生時刻とともに記憶する記憶部と、アラーム毎に、当該アラームの発生要因および当該アラームに対する対応方法を、記憶部に登録する登録部と、検出されたアラームと同一の過去のアラームに関する発生要因および対応方法を、外部の表示部に表示させる表示制御部と、を備えたものである。

この発明に係るアラーム解析装置によれば、プラントから検出されるアラームを、発生時刻とともに記憶する記憶部と、アラーム毎に、当該アラームの発生要因および当該アラームに対する対応方法を、記憶部に登録する登録部と、検出されたアラームと同一の過去のアラームに関する発生要因および対応方法を、外部の表示部に表示させる表示制御部と、を備えている。
そのため、アラーム毎に、アラームの発生要因およびアラームに対する対応方法を登録することができるとともに、過去の同一アラームに関する発生要因および対応方法を参照することができる。

この発明の実施の形態１に係るアラーム解析装置を、プラント、制御システムおよび表示装置とともに示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態１に係るアラーム解析装置において、データベースにアラームの発生要因およびアラームに対する対応方法を登録する処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係るアラーム解析装置におけるアラームメッセージの表示画面を例示する説明図である。 この発明の実施の形態１に係るアラーム解析装置における、アラームの発生要因およびアラームに対する対応方法の入力画面を例示する説明図である。 この発明の実施の形態１に係るアラーム解析装置における、アラームメッセージに対する過去の同一アラームに関する発生要因および対応方法の表示画面を例示する説明図である。 この発明の実施の形態１に係るアラーム解析装置におけるアラームメッセージの表示画面を例示する別の説明図である。 この発明の実施の形態１に係るアラーム解析装置における、アラームの発生要因およびアラームに対する対応方法を検索キーとしたアラーム抽出機能の表示画面を例示する説明図である。 この発明の実施の形態１に係るアラーム解析装置における、アラームの発生要因およびアラームに対する対応方法を検索キーとしたアラーム抽出結果の表示画面を例示する説明図である。

以下、この発明に係るアラームの好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るアラーム解析装置１０を、プラント２０、制御システム３０および表示装置４０（表示部）とともに示すブロック構成図である。図１において、プラント２０は、制御システム３０によって制御および監視されている。制御システム３０は、それぞれプラント２０を制御するシーケンサ３１およびコントローラ３２を有している。

制御システム３０は、プラント２０からの収集される各計器類の計測値が、所定の設定値を逸脱した場合に、アラームをアラーム解析装置１０に対して出力する。なお、制御システム３０は、アラームを監視システム（図示せず）に出力してもよい。監視システムは、アラームをディスプレイ（図示せず）等に表示する。なお、このディスプレイは、表示装置４０であってもよいし、表示装置４０とは別に設けられてもよい。

アラーム解析装置１０は、データベース１１（記憶部）、データ抽出部１２、操作入力部１３、登録部１４および表示制御部１５を有している。ここで、データ抽出部１２、操作入力部１３、登録部１４および表示制御部１５は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とプログラムを格納したメモリとを有するマイクロプロセッサ（図示せず）で構成されている。

データベース１１は、制御システム３０から出力されたプラント２０に関するそれぞれのアラームを、発生時刻とともに記憶する。データ抽出部１２は、表示制御部１５からの要求に応じて、データベース１１から該当するアラーム情報を抽出して出力する。操作入力部１３は、オペレータからの操作を受け付けて、操作内容を登録部１４または表示制御部１５に出力する。

登録部１４は、アラーム発生時またはアラーム発生後に、操作入力部１３からの出力（操作内容）に応じて、アラーム毎に、当該アラームの発生要因および当該アラームに対する対応方法を、当該アラームの発生時刻と対応づけてデータベース１１に登録する。

表示制御部１５は、操作入力部１３からの出力（操作内容）等に応じて、データ抽出部１２にアラーム情報の抽出を要求するとともに、受け取ったアラーム情報を表示装置４０に表示させる。具体的には、表示制御部１５は、例えば検出された当該アラームと同一の過去のアラームに関する発生要因および対応方法を、表示装置４０に表示させる。

次に、図２のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１に係るアラーム解析装置において、データベース１１にアラームの発生要因およびアラームに対する対応方法を登録する処理について説明する。

まず、表示制御部１５は、データベース１１に記憶されたアラームを表示装置４０に表示させる（ステップＳ１）。具体的には、表示制御部１５は、データ抽出部１２に対して、アラームの発生時刻とアラームメッセージとが対応づけられたアラーム情報を要求し、データ抽出部１２は、アラーム情報を抽出して表示制御部１５に出力する。表示制御部１５は、例えば図３に示されるような画面を表示させる。

続いて、操作入力部１３は、図３に示した表示画面において、オペレータにより、アラームの発生要因およびアラームに対する対応方法を登録するアラームが選択されたか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、アラームが選択されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、操作入力部１３は、再度ステップＳ２に戻って判定処理を実行する。このとき、操作入力部１３は、ステップＳ２において、所定時間が経過し、アラームが選択されていないと複数回判定された場合に、図２の処理を終了してもよい。

一方、ステップＳ２において、アラームが選択された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、表示制御部１５は、図４に示されるような、当該アラームの発生要因および当該アラームに対する対応方法を入力するための画面を表示装置４０に表示させる（ステップＳ３）。

図４において、アラームの発生要因は、例えばプルダウン方式であらかじめ複数設定された発生要因の分類から、該当する発生要因が選択される。また、アラームに対する対応方法は、自由に対応内容が記入される。ここで、アラームの発生要因を、あらかじめ複数設定された発生要因の分類から選択して登録することにより、登録に要する時間を短縮することができる。

次に、操作入力部１３は、図４に示した表示画面において、オペレータにより、過去の対応方法ボタンが押されたか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４において、過去の対応方法ボタンが押されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、操作入力部１３は、再度ステップＳ４に戻って判定処理を実行する。このとき、操作入力部１３は、ステップＳ４において、所定時間が経過し、過去の対応方法ボタンが押されていないと複数回判定された場合に、図２の処理を終了してもよい。

一方、ステップＳ４において、過去の対応方法ボタンが押された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、表示制御部１５は、図５に示されるような、アラームメッセージと、検出された当該アラームと同一の過去のアラームに関する発生要因および対応方法とを示す画面を、表示装置４０に表示させる（ステップＳ５）。なお、図５に示した表示画面において、オペレータによりＯＫボタンが押されると、図５に示した表示画面が閉じられる。

ここで、オペレータは、図５に示された過去のアラームに関する発生要因および対応方法を参照することにより、今回検出されたアラームに対しては、例えば設定値を変更することで対応する必要があるといった判断を行うことができる。また、夏場には、オペレータに何等有意な情報をもたらさないアラームが発生しているものと推察され、制御方法やアラーム処理方法に改善の余地があることが分かる。

続いて、登録部１４は、オペレータにより入力された当該アラームの発生要因および当該アラームに対する対応方法を、当該アラームの発生時刻と対応づけてデータベース１１に登録する（ステップＳ６）。

次に、操作入力部１３は、図４に示した表示画面において、オペレータにより、登録完了ボタンが押されたか否かを判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７において、登録完了ボタンが押された（すなわち、Ｙｅｓ）と判定された場合には、図２の処理を終了する。

一方、ステップＳ７において、登録完了ボタンが押されていない（すなわち、Ｎｏ）と判定された場合には、操作入力部１３は、再度ステップＳ７に戻って判定処理を実行する。このとき、操作入力部１３は、ステップＳ７において、所定時間が経過し、登録完了ボタンが押されていないと複数回判定された場合に、図２の処理を終了してもよい。

以上のように、実施の形態１によれば、プラントから検出されるアラームを、発生時刻とともに記憶する記憶部と、アラーム毎に、当該アラームの発生要因および当該アラームに対する対応方法を、記憶部に登録する登録部と、検出されたアラームと同一の過去のアラームに関する発生要因および対応方法を、外部の表示部に表示させる表示制御部と、を備えている。
そのため、アラーム毎に、アラームの発生要因およびアラームに対する対応方法を登録することができるとともに、過去の同一アラームに関する発生要因および対応方法を参照することができる。

すなわち、アラーム発生時またはアラーム発生後に、アラーム毎に、アラーム解析に必要な、あらかじめ設定されたアラームの発生要因を登録できるとともに、過去に発生した同一のアラームに対する対応方法を参照しながら、今回のアラームに対する対応方法を登録することができる。アラームに対する対応方法を時系列的に登録することで、より適切にアラームに対応することができる。

また、この発明の実施の形態１に係るアラーム解析装置１０を用いることにより、単純にアラームの件数が多い、少ないといったアラームの集計情報だけでなく、アラームに対する対応方法も登録することができる。そのため、発生回数が多く、対応方法も同一のアラームを集計することにより、オペレータに何等有意な情報をもたらさないアラームを検出することや、アラームが出ないような設備改善、または制御改善を行うための情報を得ることができ、アラーム発生時の対応支援、アラームの解析支援を行うことができる。

なお、上記実施の形態１では、表示制御部１５が、例えば図３に示された画面のように、データベース１１に記憶されたアラームを表示装置４０に表示させると説明した。しかしながら、これに限定されず、表示制御部１５は、データベース１１に記憶されたアラームのうち、当該アラームの発生要因および当該アラームに対する対応方法の少なくとも一方が登録されていないアラームのみを抽出して、表示装置４０に表示させてもよい。

このとき、表示制御部１５は、図６に示されるような、対応未記入アラーム抽出ボタンを表示する。図６において、対応未記入アラーム抽出ボタンが押されると、表示制御部１５は、データベース１１に記憶されたアラームのうち、当該アラームの発生要因および当該アラームに対する対応方法の少なくとも一方が登録されていないアラームのみを抽出して、例えば図６に示されるような画面を表示させる。
これにより、当該アラームの発生要因および当該アラームに対する対応方法の記入漏れを発見し、記入を確実にすることができる。

また、上記実施の形態１において、表示制御部１５は、アラームの発生要因およびアラームに対する対応方法の少なくとも一方を検索キーとして、データベース１１に記憶されたアラームを抽出し、表示装置４０に表示させてもよい。

このとき、表示制御部１５は、図７に示されるような、アラームの発生要因およびアラームに対する対応方法を検索キーとしたアラーム抽出機能を表示装置４０に表示する。また、表示制御部１５は、図７において、期間、およびアラームの発生要因またはアラームに対する対応方法がキーワード入力されることにより、図８に示されるような、アラーム抽出結果を表示装置４０に表示する。

ここで、同一の発生要因および同一の対応方法のアラームが多い場合には、オペレータに何等有意な情報をもたらさないアラームが発生している可能性が高い。そのため、アラームの発生要因およびアラームに対する対応方法の少なくとも一方を検索キーとしてアラームを抽出することにより、制御方法の改善やアラーム処理方法の変更により、アラーム削減等の改善余地を判断することができる。

１０ アラーム解析装置、１１ データベース（記憶部）、１２ データ抽出部、１３ 操作入力部、１４ 登録部、１５ 表示制御部、２０ プラント、３０ 制御システム、３１ シーケンサ、３２ コントローラ、４０ 表示装置（表示部）。

Claims (4)

1. プラントから検出されるアラームを、発生時刻とともに記憶する記憶部と、
   アラーム毎に、当該アラームの発生要因および当該アラームに対する対応方法を、前記記憶部に登録する登録部と、
   検出されたアラームと同一の過去のアラームに関する発生要因および対応方法を、外部の表示部に表示させる表示制御部と、
   を備えたことを特徴とするアラーム解析装置。
2. 前記表示制御部は、前記記憶部に記憶されたアラームのうち、当該アラームの発生要因および当該アラームに対する対応方法の少なくとも一方が登録されていないアラームのみを抽出して、前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のアラーム解析装置。
3. 前記表示制御部は、アラームの発生要因およびアラームに対する対応方法の少なくとも一方を検索キーとして、前記記憶部に記憶されたアラームを抽出し、前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアラーム解析装置。
4. 前記登録部は、あらかじめ複数設定されたアラームの発生要因から、該当する発生要因を選択して前記記憶部に登録する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のアラーム解析装置。

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