JP2834543B2 - シミュレータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シミュレータに係り、特にプラントの操作
盤の操作訓練に適したシミュレータに関する。

〔従来の技術〕

プラントの運転員は、操作盤上のプラント状態を示す
表示を見てスイッチのオンオフやコントローラの設定値
変更等の操作を行う。このようなプラント運転操作はプ
ラントの規模の増大に伴って複雑となっており、その運
転技術を修得するための訓練用のシミュレータが開発さ
れている。この従来例には、特開平１−112278号公報に
記載のものがあり、運転員が操作盤に表示されたプラン
トのプロセス量、機器状態に関する信号等を見て何らか
の操作を行うと、その操作入力と予め内部の記憶装置に
格納された正しい操作時の入力とを比較し、運転員の操
作にエラーがあるとそれを検出して表示するものであ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

プラント運転時に運転員は単なる計器の誤動作等と、
プラントの実際の動きを明確に区別するため、操作盤上
の複数の表示を見て確認した後操作を行う。また大規模
プラントでは複数の運転員が共同して運転を行う場合が
あり、このときには運転員の間の連絡、例えば補助運転
員から主任運転員への報告やその逆の指示等も行う。こ
れらの動作は、個人の思い込みや感違いなどによるヒュ
ーマンエラーを防止するために重要である。

しかし、上記した従来技術では、運転員の行うスイッ
チオンオフ等の操作だけがチェックされており、運転員
が操作盤上の表示を見落していたり複数運転員の間で必
要な報告が行われていない等のチェックをすることは不
可能であった。この点を解決するために、アイマーカや
三次元超音波計測装置などにより人間の目の動きや身体
の動きを機械により計測してチェックし、記憶する方法
が考えられるが、特に大型の操盤作による運転操作の場
合には測定範囲が広い空間にわたり、それに対して自動
的に目、身体の動きを検出するシステムの構築は容易で
はない。

本発明の目的は、プラント運転時の運転員の表示確認
動作や運転員間の連絡が正しく行われたかどうかをチェ
ックし、記憶することのできるシミュレータを提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明においては、シ
ミュレータを使用して操作訓練をする場合は、評価者
（教官）が運転操作員の行動を監視している場合が多い
ことに着目し、運転操作員の表示確認動作のミスや報告
動作のミスがあったときにこれを教官が入力する入力手
段と、プラント状態に対応して必要となる表示確認動作
や報告動作のチェック事項を格納した記憶装置とを設け
運転操作員が上記誤りをしたときは教官がそれを入力手
段を用いて入力し、記憶装置に記憶する。そして必要な
時点でスイッチの操作ミスなどと共に表示して訓練に利
用する。

〔作用〕

いま、プラント運転において、Ａ操作の次にＣ操作を
行う場合、Ｂ指示計の確認をする必要があるものとす
る。このＢ指示計確認エラーがあったときはＡ操作終了
後に教官から確認動作エラー指示信号を入力して記憶装
置に記憶しておき指導のために必要なときに、当該確認
動作にエラーがあった旨のメッセージをオンデマントで
表示する。報告動作についても全く同様にエラーの記
憶、表示が行え、訓練の効果を一層向上することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。第１図は本発明
の装置の一実施例を示すブロック図である。計算機２は
実際のプラント動作を模擬し、訓練用シミュレータ盤１
（以下、操作盤という）から操作入力が与えられると、
それに応じたプラント状態を操作盤１上に設置した指示
計等に表示することにより、実機プラントと同様の運転
訓練を行う。この訓練時に、演算処理装置３は操作盤１
からの入力信号を処理し、記憶装置４に記憶させるほ
か、入力された操作信号と記憶装置４に記憶された操作
に関する知識とを用いて操作エラーを摘出し、その結果
を表示装置５に表示する。本発明の特徴とする動作エラ
ー指摘盤６は、教官が訓練中の運転員（訓練生）の動作
誤りを見つけたときにそのことを入力するために設けら
れている。

運転員の動作エラーの代表的なものとしては、（１）
指差呼称の怠り、（２）パラメータ確認の怠り、（３）
報告、連絡の怠りの３つがある。記憶装置４には、プラ
ント状態に応じて必要となる操作内容の外に、上記の３
つに分類した運転員の所要動作の項目も予め格納してお
く。

第２図は運転操作の一例を示すもので、２つの操作A,
Bを行った後、Ｙ計器の確認及びその確認結果の連絡を
したかどうかを調べ、指示確認及び報告が正しく行われ
た場合は次の操作Ｄを行うが、行われなかった場合Ｙは
計器確認なし、又は報告なしのエラー入力，記憶を教官
が行うものとする。演算処理装置３は、このエラー判定
処理を行うために第３図に示すPAD（プログラム アナ
ライシス ダイヤグラム）を実行する。すなわち、まず
模擬故障発生に対し事象推移（例えばAPRMアップスケー
ル事象に伴うＡ系、Ｂ系原子炉自動スクラム、制御棒引
抜阻止、中性子束計装トリップなど）があるかどうか
（事象推移ルールの有無）、及び対応操作（例えばAPRM
アップスケール事象に対する原子炉モードSW切替、TD−
RFP停止操作など）があるかどうか（対応操作ルールの
有無）を、トリガールールとして登録する。そのルール
がなければ次ステップに進むが、何らかのルールがある
場合は、その発生事象に対するルールを探索する範囲を
設定する（探索範囲設定）。事象推移ルールは対応操作
が伴わない事象の推移だけであるため探索範囲の設定の
みで次トリガールールに移行する。対応操作ルールでは
前記のように操作の有無を探索する範囲を設定し、実際
にその操作の有無によりエラーを判定し、その内容を出
力するものである。

以上の従来技術のスイッチオンオフ等の操作チェック
とともに、本発明の特徴とする指示計の確認・報各動作
エラー記憶信号はこの従来技術で摘出した操作エラーに
時系列に従って付加される。第２図に示す運転操作の場
合のエラー指摘ミスを防止するようにした具体的な信号
処理の例を第４図のインターロックに示す。即ち操作A,
Bが行われた後、Ｙ計器の確認あるいは連絡が行われな
かったことが教官により検出され、動作エラー指摘盤６
から計器確認エラー指摘信号Ｉ、又は連絡エラー指摘信
号IIが入力されると、それらは記憶装置４に記憶され、
上記操作A,B完了の信号とのアンド条件で該当するエラ
ー記憶が行われる。但し、このインターロックで時間遅
れ回路TD1,TD２を用いているのは次の理由による。
即ち、運転者が操作A,Bを行い、次にＹ指示計確認の報
告を忘れてすぐ操作Ｄを行うと、操作A,B終了の信号が
リセットされてしまう。教官が動作ミスを見つけてボタ
ン等を押すまでのこのリセットが行われるとエラー記憶
がされないので操作A,B終了の信号を少し送らせて確実
なエラー記憶を行えるようにしている。

なお、第２図に示した運転操作例では、１つの計器確
認及び連絡を行う場合を示したが、１つの操作から次の
操作に移るまでの間に複数の確認、報告等の動作を必要
とし、これらの動作ミスが複数個生じたときでも、それ
らについての教官からの指摘を入力すれば、すべての動
作エラーを記憶できる。

また第４図のインターロックでは、教官からの動作エ
ラー指摘信号と操作A,Bの終了条件とのANDでエラー記憶
を行っているが、確認等の動作に先立つ操作の終了信号
を用いずに、予め操作工程中に動作要求信号を入力して
おき、その信号と教官からの動作エラー指摘信号によ
り、動作エラーがある場合のエラー記憶を行うこともで
きる。第５図はその例を示しており、予めＰ項目呼称要
求とＱ指示計確認要求をセットしておき、該当するエラ
ー指摘が教官から行われたときにエラー記憶を行う。

動作エラー指摘盤６には動作エラーを連続して発生さ
せた場合のエラーを区別するためのボタンを設けること
も可能である。この場合、チェックすべき動作数が大き
くなると指摘盤が大きくなり、使いにくくなる。このよ
うな場合は、指摘ボタンを、計器確認エラー用，指示呼
称エラー用，連絡エラー用及び系統区分用のように分類
しておけばよい。各指摘ボタンにより指摘されるエラー
内容は、各操作ごとに予め決めて記憶装置４内にその対
応表を設けておく。そしてある操作の後にある指摘ボタ
ンが押されたら、それのエラー内容を上記対応表から読
み出して表示するようにする。このようにすると必要な
ボタン数を大幅に減らすことができる。このようなボタ
ン配列を用いた動作エラー指摘盤６の一例を原子炉の起
動過程を用いて説明する。プラントの起動時には、出力
が20％程度になるまで原子炉への給水はモータ駆動給水
ポンプにより行い、その後出力増加に従いタービン駆動
給水ポンプを１台、さらに２台と起動していく。この起
動時のモータ駆動給水ポンプ起動による給水流量の調整
は給水調節弁で行う。出力増加に伴う流水流量の増加、
つまり給水調節弁開度の調整に際しては以下５点の確認
と操作の報告が必要となる。

（１）モータ駆動給水ポンプ吸込流量、 （２）モータ駆動給水ポンプ吐出流量、 （３）総給水流量、 （４）原子炉水位、 （５）給水調節弁開度調整開始の報告。

このような５点の動作に対して（１）〜（４）を計器
確認エラー用ボタン１〜４にそれぞれ対応させ、（５）
を連絡用ボラン１に対応させる。また、これは給水調節
弁開度調整という給水系に関する操作であるので、それ
に対してのボタンのを別に設けておき、それを給水系に
対応づける。このようにして操作ごとに各ボタンの意味
を定めておけば、エラー指摘ボタンの数を大幅に減らせ
る。

また、エラーの表示方法として、動作エラーの重要度
を予め分類，ランク付けをして記憶装置に記憶してお
き、個々のエラーがどのランクに属するかを演算処理装
置内で索引判断し、エラーの程度を表示することもでき
る。また、第１図には示していないが、時刻信号を出力
する時計をシステム内に設けておき、操作エラー及び動
作エラーの双方に発生時刻のタグをつけて出力し、確認
を容易にすることもできる。

第６図は本実施例による動作エラーの表示例を示すも
ので、その一番上のブロックは、どのような事象がどの
系統にいつ発生し、どのような操作が要求されたかとい
う情報と、エラー判定の結果、エラーとして登録されて
いる項目を出力している。また、第２のブロックには、
エラー発生箇所の正しい操作手順を示し、第３のブロッ
クには、実際に行われた操作手順が示されている。なお
第６図で、M/D−RFPはモータ駆動給水ポンプ、FCVは給
水調節弁である。

〔発明の効果〕

本実施例によれば、運転員が行う操作のエラーに加
え、確認、指示等の動作エラーも運転員に告知すること
ができ、より充実した運転員の訓練を行えるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシミュレータの一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は運転操作の一例を示すフロー線図、第３
図はエラー判定処理の全体を示すPAD図、第４図及び第
５図は第２図の操作時の動作エラー検出を行うインター
ロックブロック線図の例をそれぞれ示す図、第６図は表
示図面の一例を示す図である。 １……操作盤、２……計算機、３……演算処理装置、４
……記憶装置、５……表示装置、６……動作エラー指摘
盤。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】計算機によりシミュレートされた操作対象
   システムへの操作を入力しまた上記計算機より送られて
   きた上記操作対象システムの状態量を表示するための操
   作盤を備えた訓練用シミュレータにおいて、被訓練運転
   員が上記操作盤から操作入力を行った場合、該操作盤か
   らの操作入力がそのときの操作対象システムの状態に比
   べて正しいか否かの判定を行う処理手段と、該手段によ
   り操作エラーが検出されたときはこれを表示する表示手
   段と、操作入力時に必要な上記状態量の表示確認動作あ
   るいは複数被訓練運転員の場合の運転員間の指示・報告
   動作のエラーがあったときにそのエラー情報を入力する
   ための入力手段を設け、上記処理手段は上記入力手段か
   ら上記エラー情報が入力されたときにその内容を上記表
   示手段へ表示することを特徴とするシミュレータ。
2. 【請求項２】前記表示確認動作の対象となる表示量の各
   々及び前記指示・報告動作の各々の内容ごとに１つの項
   目をもつリストを記憶手段に格納し、前記入力手段には
   上記項目ごとの入力用具を設けるとともに、前記処理手
   段は、入力を行った上記入力用具に対応する項目の内容
   を上記記憶手段のリストから読み出して前記表示手段に
   表示するように構成したことを特徴とする請求項１記載
   のシミュレータ。
3. 【請求項３】前記入力手段に複数個の入力用具を設け、
   前記表示確認動作の対象となる表示量の各々及び前記指
   示・報告動作の各々の内容ごとに１つの項目を定めかつ
   前記操作盤からの入力操作ごとに上記入力用具の各々に
   上記項目を割りあてたリストを記憶手段に格納するとと
   もに、前記処理手段は、入力を行った上記入力用具に対
   応する項目の内容を当該入力用具とそのときの操作入力
   とから上記リストを参照して読み出し、該読み出した内
   容を前記表示手段に表示するように構成したことを特徴
   とする請求項１記載のシミュレータ。
4. 【請求項４】前記項目ごとにその項目対応の動作のエラ
   ーがもつ運転上の重要度を予め定めて当該項目の内容に
   付加し、該内容が前記表示手段に表示されるときに上記
   重要度も表示するようにしたことを特徴とする請求項２
   又は３記載のシミュレータ。
5. 【請求項５】前記手段もしくは計算機に計時手段を設
   け、前記処理手段は、前記操作エラー又は動作エラーが
   表示されたときにその日時を上記計時手段から読み出し
   て同時に表示することを特徴とする請求項１ないし４記
   載のいずれか１つのシミュレータ。