JP2018116470A

JP2018116470A - プラント機器の監視保守システム

Info

Publication number: JP2018116470A
Application number: JP2017006748A
Authority: JP
Inventors: 佳奈子甫水; Kanako Hosui
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-01-18
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2018-07-26

Abstract

【課題】プラント機器の運転データ異常発生時に、技術員が画面の選択を行うことなく、必要な監視保守情報を表示端末の同一画面上に表示できる。【解決手段】Ｗｅｂサーバ２はプラント機器が出力するプラントデータ２９から時系列に変化する現トレンド図９を作成し、プラント機器の過去の異常発生時の過去トレンド図３と現トレンド図９を比較し、異常発生有と判定した場合、過去の異常原因究明データ８と、異常発生有のプラント機器が配置された系統図および近傍の複数の機器の系統図とが同一画面に配置された図面情報を生成して、この同一画面が表示端末１の画面表示手段１２に表示される。【選択図】図２

Description

この発明は、火力、原子力、発電所などのプラントに設置されている各種プラント機器の監視保守システムに関するものであり、特にプラント機器の遠隔監視と保守作業支援のため表示端末を利用するプラント機器の監視保守システムに係るものである。

従来のプラント監視制御システムにおいて、機器に異常が発生時の通報にあたって、ＤＢ（データベース）サーバは子局から設備機器を監視するための監視データを収集し、異常を検知した時警報イベントを発信し、これを受信するＷｅｂアプリケーションサーバ（ウェブアプリケーションサーバ）は、画面管理部により警報イベントと監視画面とを予め対応付けたイベント画面定義を参照して、警報イベントに対応する監視画面を決定し、この監視画面が監視端末の表示画面の最前面になるように設定して監視端末に送信し、これを受信した監視端末のＷｅｂブラウザ（ウェブブラウザ）は画面管理部の決定した監視画面を最前面に表示する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１６４０７号公報

しかしながら、上記特許文献１に示された技術は、異常発生時に予め対応付けされた画面を表示しており、また情報を表示する画面は種別毎に、個別の画面を準備しそれぞれを別々の画面に表示されるものであるので、異常状態を修復させる為の作業を実施する技術員にとって、必要とする情報が他の画面にある場合、その画面を選択して表示するための操作を行う必要があり、また複数の画面にまたがって確認する作業が必要であり、このため画面操作ミスや画面の誤認等によるヒューマンエラーを引き起こす可能性があるという問題点がある。

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って、プラント機器の異常発生時に技術員が画面の選択を行うことなく、必要な監視保守情報を同一画面上に自動で配置して表示するプラント機器の監視保守システムを提供することを目的とする。

この発明のプラント機器の監視保守システムは、表示端末とウェブサーバとを備えたプラント機器の監視保守システムであって、
前記ウェブサーバは、前記プラント機器が出力するプラントデータを時系列に変化する現トレンド図として作成し、前記プラント機器が過去に異常発生時の過去のトレンド図と前記現トレンド図との比較から、前記プラント機器に異常発生の有無を判定するとともに、
異常発生有と判定した場合、異常発生有の前記プラント機器の過去の異常原因究明データと、異常発生有の前記プラント機器が配置された系統図および異常発生有の前記プラント機器の近傍の前記プラント機器の系統図とを、同一画面上に配置した画面情報を生成して前記表示端末へ送信し、
前記表示端末に前記画面情報が表示されるものである。
また、この発明のプラント機器の監視保守システムは、表示端末とウェブサーバとを備えたプラント機器の監視保守システムであって、
前記ウェブサーバに設けられた演算手段は、前記プラント機器が出力するプラントデータを演算するとともに、プラントデータを時系列に変化する現トレンド図として作成して異常判定手段へ送信し、
前記異常判定手段は異常蓄積データベースに格納された前記プラント機器が過去に異常発生時の過去のトレンド図を抽出して、前記現トレンド図との比較から異常発生の有無を判定し、
異常発生有と判定した場合、異常原因蓄積データベースから、前記過去のトレンド図に紐付けられた異常発生有の前記プラント機器の過去の異常原因究明データを抽出するとともに、前記異常原因究明データと前記現トレンド図とを表示項目選定手段へ送信するものであり、
前記表示項目選定手段は、前記現トレンド図を基にして画面データベースに格納されたプラント系統図から、異常発生有の前記プラント機器が配置された系統図および異常発生有の前記プラント機器の近傍の前記プラント機器の系統図を選定、抽出後、表示情報生成手段へ送信し、
前記表示情報生成手段は前記異常原因究明データと異常発生有の前記プラント機器が配置された系統図と、前記近傍の前記プラント機器の系統図とを同一画面上に配置した画面情報を生成して前記表示端末へ送信し、
前記表示端末の画面表示手段上に前記画面情報が表示されるものである。

この発明に係るプラント機器の監視保守システムは、上記のような構成を採用しているので、プラント機器の運転データ異常発生時に、技術員が画面の選択を行うことなく、必要な監視保守情報を表示端末の同一画面上に表示できるという効果がある。

実施の形態１のプラント一部分の配管系統図である。実施の形態１のプラント機器の監視保守システムを示すブロック図である。実施の形態１の過去に発生した冷却水温のトレンド図である。実施の形態１の過去に発生した冷却水流量のトレンド図である。実施の形態１の過去に発生した弁開度を示すトレンド図である。実施の形態１の過去に発生した振動数のトレンド図である。実施の形態１の過去に発生した機器の異常現象を示すデータ図である。実施の形態１の過去に発生した異常原因究明を示すデータ図である。実施の形態１のプラント機器の冷却水温の現トレンド図である。実施の形態１の異常発生箇所の機器を示す図である。実施の形態１の異常発生近傍の機器を示す図である。実施の形態１の画面表示手段の画面表示例を示す図である。実施の形態１の動作を示すフローチャート図である。実施の形態１の動作を示すフローチャート図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は、実施の形態１におけるプラント機器の監視保守システムの対象となる、例えば、大型電機品の冷却を行うための冷却水全体配管系統図の一部分を示すものである。図１に示すように、複数のプラント機器であるＡ機器、Ｂ機器、Ｃ機器およびＤ装置が設置されており、主配管に設けられたＨ弁を介して冷却水が供給されている。この主配管中を流れる冷却水は、計測装置ＨＭ１、ＨＭ２によって例えば流量、温度、圧力等が常時計測されている。また、サブ配管にもＡ１弁、Ａ２弁、Ａ３弁、Ｂ１弁、Ｂ２弁、Ｂ３弁、Ｂ４弁、Ｃ１弁、Ｃ２弁、Ｃ３弁、Ｄ１弁、Ｄ２弁、および計測装置ＡＭ１、ＡＭ２、ＡＭ３、ＢＭ１、ＢＭ２、ＢＭ３、ＢＭ４、ＣＭ１、ＣＭ２、ＣＭ３、ＤＭ１、ＤＭ２が設けられ、流量、温度、圧力等が常時計測され、これらプラント運転の計測値はプラントデータ（以下、データと称す）として出力される。

図２は、実施の形態１によるプラント機器の監視保守システムを示すブロック図でありパソコン表示用端末などによる表示端末１と、表示端末１に情報を配信するＷｅｂサーバ（ウェブサーバ）２によって構成されている。表示端末１には監視画面や保守画面を表示するＷｅｂブラウザ１１と、画面表示手段１２が設けられている。Ｗｅｂサーバ２には画面表示手段１２との情報通信を行う情報配信手段２１と、表示するための画面情報を生成する表示情報生成手段２２と、各監視画面とその画面上に表示される項目の情報を格納する画面ＤＢ２３と、プラント機器の出力するデータ２９を受信する演算手段２４と、プラント機器の異常発生を判別する異常判定手段２５と、異常判定後、プラント機器監視に必要となる表示項目を選定する表示項目選定手段２６と、過去の異常発生時のプラントデータを蓄積する異常データ蓄積ＤＢ２７と、過去の異常原因の究明結果を蓄積する異常原因蓄積ＤＢ２８とが設けられている。

次に、Ｗｅｂサーバ２の各構成要素の機能について説明する。異常データ蓄積ＤＢ２７には、図７に示すようなプラントに設けられた各種機器の過去に発生した異常現象のデータが格納されている。この異常現象のデータは機器に応じて異なるものであり、また図３〜図６に示すような各部位ＨＭ１、ＨＭ２、ＡＭ１〜ＤＭ１の冷却水温、流量、弁開度、ポンプ振動数等の異常発生状況のトレンド図が格納されている。例えば、図３に示す冷却水温のトレンド図は、図７の異常現象のデータから図形化したもので、ＣＭ３部の水温上昇を時系列に変化した状態を示す。他の図４〜図６のトレンド図も同様である。

異常原因蓄積ＤＢ２８には、各機器の過去において発生した異常状態発生現象がプラント担当の技術員によって究明され、その原因を特定化された異常原因究明データが格納されている。冷却水温が上昇した場合の原因究明結果を図８に例示する。
図８に例示するように、ＣＭ３部の水温上昇は要因１のＣ３弁の開度低下、要因２の温度センサリード部の接触不良と、技術員によって特定化され格納されているが、これらは個別に発生した場合、あるいは同時に発生した場合等があり、過去の異常原因究明結果はすべて格納されている。

演算手段２４は、機器が出力するプラントデータ２９を入力し演算を行う。上記プラントデータ２９は例えばＣＭ３部の異常現象発生時の冷却水温を入力すると図９に示すような時系列に変化する冷却水の水温上昇の現トレンド図を作成する。

異常判定手段２５は、演算手段２４が作成した図９に例示した現トレンド図を受信するとともに、異常データ蓄積ＤＢ２７に格納されている図３に示したＣＭ３部の過去のトレンド図を入力し、前記実際に発生している現時点のデータである現トレンド図９と、過去のトレンド図３との比較を行い、異常発生有無の判定を行う。この例の場合、図３と図９とは類似していると判断し、異常発生と判定する。また、この異常判定手段２５は、異常原因蓄積ＤＢ２８から上記図７に紐付けられた図８に示す異常原因究明のデータを抽出して表示項目選定手段２６に出力する。尚、図７に紐付けられたデータとしては、図８には要因１、要因２の例を示しているが、他に関連する機器が有る場合、その機器に係る異常原因究明データも表示項目選定手段２６に出力する。

表示項目選定手段２６は、図８のデータ、この場合ＣＭ３部の過去の異常な水温上昇のデータを参照して、画面ＤＢ２３に格納された図１に示したプラント系統図からＣＭ３の配置を示す図１０を選定するとともに、この図１０近傍に設置されている他機器、例えばＣ機器とＤ装置を含む図１１に示すような図を参考図例と選定する。尚、この参考図は近傍機器を含む２枚以上の複数枚であってもよく、例えば、Ｃ機器とＢ機器間に設置の計測装置ＨＭ２を含む図も選定してもよい。また前述した如く、他に関連する機器が有る場合にも、その関連機器の配置図および参考図も選定する。

表示情報生成手段２２は、表示項目選定手段２６からの情報の図１０、図１１を入力するとともに、異常原因蓄積ＤＢ２８から図７に紐付けられた図８に示したデータを抽出し、これら図８、図１０、図１１の情報を同一画面上に配置した画面情報を作成後、情報配信手段２１に送信する。

情報配信手段２１から送信された画面情報は、Ｗｅｂブラウザ１１の画面表示手段１２に入力され、図１２に示す画面情報として表示される。尚、図１２は、画面Ａを図１０の情報、画面Ｂを図１１の情報、画面Ｃは図８の情報とした３枚の画面を示しているが、表示項目選定手段２６が選定する３枚以上の複数枚であってもよい。

次に、実施の形態１の動作を図１３、図１４のフローチャートに基づいて説明する。尚、ＳＴとはステップの略称である。
ＳＴ１．Ｗｅｂサーバ２の演算手段２４は、プラントの機器が出力するプラントデータ２９を受信、演算を行う。
ＳＴ２．演算手段２４は、プラントデータ２９について、時系列に変化する現トレンド図（例えば図９）を作成し、この図を異常判定手段２５に送信する。
ＳＴ３．異常判定手段２５は、現トレンド図を参照し、異常データ蓄積ＤＢ２７に格納されている対応機器の過去のトレンド図（例えば、図３）を抽出し、現トレンド図と過去のトレンド図との比較を行う。
ＳＴ４．異常判定手段２５は、現トレンド図と過去のトレンド図との比較から、異常発生の有無を判定する。上記判定結果、異常なしの場合はＳＴ１に戻り、異常発生有の場合、次のＳＴ５に進む。
ＳＴ５．異常判定手段２５は、異常原因蓄積ＤＢ２８から過去のトレンド図７に紐付けられている異常原因究明データである図８を抽出するとともに、この異常原因究明データと現トレンド図とを表示項目選定手段２６に送信する。
ＳＴ６．表示項目選定手段２６は、現トレンド図を基にして画面ＤＢ２３に格納されたプラント系統図から異常発生有のプラント機器の系統図と、近傍のプラント機器の系統図を選定して抽出後、表示情報生成手段２２に送信する。
ＳＴ７．表示情報生成手段２２は、表示項目選定手段２６から受信した図１０、図１１に示す機器の系統図と、ＳＴ５の過去の異常原因究明データである図８とを同一画面上に配置した画面情報を作成し、情報配信手段２１に送信する。
ＳＴ８．情報配信手段２１は、上記画面情報をＷｅｂブラウザ１１に送信する。
ＳＴ９．画面表示手段１２に画面情報が表示される。

以上のように、この実施の形態１によるプラント機器の監視保守システムは、プラントを構成する機器に異常発生の有無を判定し、異常発生機器およびその近傍の機器の図および、異常発生機器の過去の異常原因究明データを同一画面上に表示するので、プラント担当技術員による画面選択と表示の画面操作が不要となり、監視保守作業が効率化する。また、同一画面上に表示されるので、複数の画面で確認する作業が無く、操作ミスやヒューマンエラーを低減可能となる。さらに、過去の異常原因究明データが表示されるので、プラント担当技術員の熟練度によらず標準化された監視保守作業が可能となるとともに、未熟練技術員のＯＪＴ（オンザジョブトレーニング）に好適の手段となるという効果がある。

実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。前述した実施の形態１において、機器に何らかの異常が発生した場合、技術員によって正常化への修復対策が施される。この場合、技術員によって為された異常原因究明のデータは、新たな知見としてＷｅｂサーバ２の異常原因蓄積ＤＢ２８に格納され、また異常データ蓄積ＤＢ２７に前記異常原因究明データも格納される。このように、異常発生の度に異常データ蓄積ＤＢ２７および異常原因蓄積ＤＢ２８にその異常データと異常原因究明データを格納している。つまり複数の異常原因究明データが格納されているので、機器異常発生の原因究明の精度が向上するという効果がある。

尚、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１表示端末、２Ｗｅｂサーバ、１２画面表示手段、２２表示情報生成手段、
２３画面ＤＢ、２４異常判定手段、２６表示項目選定手段、
２７異常データ蓄積ＤＢ、２８異常原因蓄積ＤＢ、２９プラントデータ。

Claims

表示端末とウェブサーバとを備えたプラント機器の監視保守システムであって、
前記ウェブサーバは、前記プラント機器が出力するプラントデータを時系列に変化する現トレンド図として作成し、前記プラント機器が過去に異常発生時の過去のトレンド図と前記現トレンド図との比較から、前記プラント機器に異常発生の有無を判定するとともに、
異常発生有と判定した場合、異常発生有の前記プラント機器の過去の異常原因究明データと、異常発生有の前記プラント機器が配置された系統図および異常発生有の前記プラント機器の近傍の前記プラント機器の系統図とを、同一画面上に配置した画面情報を生成して前記表示端末へ送信し、
前記表示端末に前記画面情報が表示されるプラント機器の監視保守システム。
表示端末とウェブサーバとを備えたプラント機器の監視保守システムであって、
前記ウェブサーバに設けられた演算手段は、前記プラント機器が出力するプラントデータを演算するとともに、プラントデータを時系列に変化する現トレンド図として作成して異常判定手段へ送信し、
前記異常判定手段は異常蓄積データベースに格納された前記プラント機器が過去に異常発生時の過去のトレンド図を抽出して、前記現トレンド図との比較から異常発生の有無を判定し、
異常発生有と判定した場合、異常原因蓄積データベースから、前記過去のトレンド図に紐付けられた異常発生有の前記プラント機器の過去の異常原因究明データを抽出するとともに、前記異常原因究明データと前記現トレンド図とを表示項目選定手段へ送信するものであり、
前記表示項目選定手段は、前記現トレンド図を基にして画面データベースに格納されたプラント系統図から、異常発生有の前記プラント機器が配置された系統図および異常発生有の前記プラント機器の近傍の前記プラント機器の系統図を選定、抽出後、表示情報生成手段へ送信し、
前記表示情報生成手段は前記異常原因究明データと異常発生有の前記プラント機器が配置された系統図と、前記近傍の前記プラント機器の系統図とを同一画面上に配置した画面情報を生成して前記表示端末へ送信し、
前記表示端末の画面表示手段上に前記画面情報が表示されるプラント機器の監視保守システム。
前記異常原因蓄積データベースには、単一の異常原因究明データあるいは複数の異常原因究明データが格納されている請求項２に記載のプラント機器の監視保守システム。