JP2922976B2 - プロセス監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、表示装置を有するプロセス監視装置に係わ
り、特に必要とする画面の選択が容易に行えるようにし
たプロセス監視装置に関する。

［従来の技術］ 原子力発電プラントにおける計算機制御システムにお
いては、例えば11台のCRTを操作盤上に適切に配置し、
プラント状態の系統表示，プロセスデータのトレンド表
示などによりプラント監視を支援している。また、プラ
ントトリップ時には、非常時アラーム表示，主要パラメ
ータのトレンド表示などを自動的に行い、原因の早期究
明及び状況把握を容易にするための工夫がなされてい
る。このようなプロセス監視システムは、例えば「原子
力発電プラントにおける計算制御システム」、日立評論
vol.70,No.5,23〜28頁に示されている。

このようなシステムでは、CRTへの表示画面は通常時
には自動的に設定されているが、異常発生時の原因究明
などの必要が生じたときには運転員による表示画面の変
更が必要となり、上記従来例ではこの運転員による表示
画面の変更は、各画面に予め設定した画面番号を入力す
ることにより行っている。また、特開昭61−11614号に
示されたプロセス監視システムでは、表示画面上のデー
タ名をポインティングデバイスで指示することにより、
そのデータに関連した画面を表示するようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の“日立評論”に示された装置では、大きなシス
テムで表示される画面の総数が非常に多い場合、どの画
面を表示するかが運転員の選択にまかされるのでその負
担が大きくなってしまうという問題がある。一方、特開
昭61−11614号に示された装置においても、最初に必要
な画面が表示されているときは、それ以降の詳細データ
等を得るのは効率よく従えるが、最初にどのような画面
を選択するかについては前者の場合と同じ問題が生じ
る。また従来のシステムでは、１つのデータに関する画
面表示を対象としているので、注目しているデータが複
数ある場合には、ポインティングデバイスによる指示入
力回数が多くなり、画面選択操作が繁雑になるという問
題がある。

本発明の目的は、運転員が表示したい画面の選択を容
易にかつ簡単な操作で行えるようにしたプロセス監視装
置を提供するにある。

［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、プ
ロセスデータ，プラントで発生した警報情報，及び人間
の発話情報を入力とし、プロセスデータに関する警報設
定値や物理的に依存関係のあるデータなどの情報を整理
したデータベース及び運転操作項目と操作時に注目すべ
きプロセスデータを整理したデータベースを参照して、
運転員が注目しているプロセスデータ及び注目すべきプ
ロセスデータを抽出するところのデータ抽出手段と、表
示画面の構成と内容に関する知識を参照して上記抽出手
段により抽出されたデータに関する情報を含む画面を選
択する画面選択手段と、該手段により選択された画面情
報の表示を制御する表示制御手段とを設けたものであ
る。

［作用］ 発生した警報に関係のあるプロセスデータ，及びその
警報の原因となったプロセスデータ，運転員が発話によ
り入力した注目しているプロセスデータ等がデータ抽出
手段により抽出され、その抽出されたデータを含んでい
る画面が画面選択手段により自動的に選択され表示され
るから、表示される画面には運転員にとって重要でかつ
有益な情報が含まれており、しかも運転員が見たい画面
は選択した画面の中に含まれている可能性が高くなる。
従って、自動的に選択され表示された複数の画面を表示
し、あるいはその中の１つを詳細に表示する等の簡単な
操作のみで効率よくプロセス監視が行える。

［実施例］ 以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。第１
図は本発明のプロセス監視装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。プラント１からのプロセスデータ20の一部
はプロセスデータ処理部２で警報設定値と比較され、設
定値をこえたとき警報情報21が出力される。音声処理部
３は運転員の音声22を認識し、音声、即ち発話情報に含
まれるプロセスデータ名称，系統名称，機器名称，警報
名称，操作項目などのキーワード情報23を抽出する。デ
ータ抽出部４は、プロセスデータ20,警報情報21,運転員
の音声に含まれるキーワード情報23を入力し、データベ
ース91に格納された知識に基づいて、運転員が注目すべ
きプロセスデータ，注目すると予想されるプロセスデー
タを抽出する。画面選択部５は、データ抽出部４で抽出
したプロセスデータに基づいて、データベース92に格納
された知識を参照して、抽出したプロセスデータに関す
る情報が含まれる画面を選択する。表示制御部６は画面
選択部５で選択された複数の画面の表示順序タイミン
グ，表示方法などを決定するための、データベース93に
格納された知識に基づいて、画面を選択し表示装置７へ
表示する。入力装置８は、表示変更のための入力を行
う。以下、各部分での詳細な動作を説明する。

第２図及び第３図は、データ抽出部４で使用するため
の、データベース91に格納された知識の例である。第２
図は、プロセスデータに関する知識をまとめたものであ
り、データの名称，通常値の範囲，警報設定値と警報名
称，物理的な依存関係や影響波及関係のある他のデータ
名称，関連する系統や機器名称などにより構成されてい
る。また第３図は、運転操作項目に関する知識をまとめ
たものであり、操作名称，操作するための条件，操作時
に注目すべきデータ，次に実施すべき操作項目などによ
り構成される。なお、第２図，第３図共に例を示したも
のであり、以下の処理の説明ではこの知識を用いるもの
とするが、一般には知識の構成要素が図中の要素に限定
されるものではなく、必要に応じて追加しても良い。

第４図〜第６図は、データ抽出部４における処理の概
略を示すフローチャートである。第４図は警報情報に基
づくデータの抽出処理で、ステップ100では発生してい
る警報の原因となる異常値を示したプロセスデータを探
索する。これは、第２図の知識を参照して、警報の発生
原因となるプロセスデータを探索することである。ステ
ップ101では、探索したプロセスデータと物理的な依存
関係，影響波及関係にあるプロセスデータを探す。これ
は第２図の知識における関連データを探索することによ
り実行される。

第５図は、プロセスデータの値に基づくデータの抽出
処理で、ステップ102では、プロセスデータの値が通常
値から逸脱していないかを、第２図の知識における通常
値範囲の情報を参照して調べる。ステップ103では、通
常値範囲を逸脱していた場合に、当該プロセスデータに
関する関連データを探索する。

第６図は、運転員の発話情報に基づくデータ抽出処理
で、ステップ104では、運転員の発話情報に含まれるプ
ロセスデータ名称，機器名称，操作項目名称等のキーワ
ードを分離する。ステップ106では、キーワード情報が
プロセスデータ名称であった場合に実行され、第３図ス
テップ103と同様、当該プロセスデータの関連データを
探索する。ステップ107では、キーワード情報が機器名
称の場合に実行され、第２図の知識における関連機器の
情報として、キーワード情報の機器が含まれているプロ
セスデータを探索する。ステップ108では、キーワード
情報が操作項目名称の場合に実行され、第３図の知識を
参照し、操作時に考慮すべきプロセスデータを探索す
る。

第７図は、画面選択部５で使用するための、データベ
ース92に格納された知識の例であり、表示画面の構成や
内容に関する知識である。即ち、各画面ごとに付けた画
面名称，関連する系統名とプロセスデータ名称，画面を
識別する番号，画面内容を表す情報から成っている。

第８図は、画面選択部５における処理の概略を示すフ
ローチャートで、ステップ110では、データ抽出部４で
抽出されたプロセスデータに関する情報が、各画面に含
まれているかを調べる。これは、第４図から第６図にお
けるステップ101,103,106,107,108で探索したプロセス
データ名称が、第７図の知識の中に含まれているか否か
を調べることにより行われる。ステップ111では、デー
タ抽出部４で抽出したプロセスデータに関する情報を１
個以上含む画面を抽出する。

第９図は、表示制御部７における処理の概略を示すフ
ローチャートで、ステップ120では、ステップ111で抽出
された複数の画面に対して、表示する際の優先度を決定
し、優先度の高い順番にｉ個の画面を表示する。この例
では、データ抽出部４で抽出されたプロセスデータに関
する情報を、より多く含むほど画面の優先度が高いとい
う判断基準を用いている。このような判断基準はデータ
ベース93に格納されており、必要に応じて利用される。
なお、表示する画面の数ｉの値は、表示装置の大きさを
考慮して任意に設定できる。ステップ121では、運転員
が入力装置８から入力した画面選択信号を分析して、運
転員が注目したい画面を認識する。入力方法としては、
キーボードから画面番号を入力する方法でも、ポインテ
ィングデバイスを用いてステップ120で表示した画面を
差し示す方法でも良い。ステップ122では、ステップ121
で認識した画面を拡大して表示する。

第10図は、表示装置７の画面表示例を示すもので、デ
ータ抽出手段４により抽出されたプロセスデータを含む
画面を、そのデータをより多く含む順にウインドウ511
〜514に表示している。これは第９図ステップ120の処理
で表示される。運転員が入力装置８（例えばポインティ
ングデバイス）を用いてウインドウ511を指示すると、
そこの画面が拡大されて画面52のように表示される（ス
テップ122）。またキーボードを入力装置８として、任
意の画面番号を入力することにより、任意の画面を表示
することも可能である。なお、ウインドウ画面511〜514
は、画面内容が理解できる程度に省略して表示すること
も可能である。

本実施例によれば、警報情報，プロセスデータ，運転
員の発話情報から、運転員の注目する必要のある画面，
及び注目すると予想される複数の画面を自動的に同時表
示することができるので、運転員のプロセス監視が容易
に行え、画面選択のための運転員の負担を大幅に軽減で
きる。

次に、画面選択部５で選択した画面を、前述した実施
例とは異なる方法で表示する場合の実施例を第11図及び
第12図に示す。第11図は、ウインドウ511〜514に表示す
る画面の種類を予め設定しておき、各ウインドウごとに
優先度の高い画面を表示するように制御している。これ
は、画面の種類によっては画面に含まれる情報量に差が
生じる可能性があるため、第９図ステップ120の判断基
準では特定の種類の画面が選択され易くなることが予想
されるので、それらの問題を解決し、いろいろな種類の
画面が見れるようにしたものである。また第12図は、画
面選択部５で選択した画面のうち優先度の高い３画面を
ウインドウ511〜513に表示し、もう１つのウインドウ51
4には、優先度が低く表示されなかった画面を表示す
る。ウインドウ514に表示する情報としては、例えば画
面番号と画面内容を表示する。これにより、運転員が注
目すべき情報を含む画面の選択が容易となる。特に、運
転員が画面番号を忘れてしまった場合でも、ウインドウ
514を見ることによって、必要な画面の選択，表示が可
能となる。

また、前述の実施例においては、画面選択部５により
選択された画面を、その画面がデータ抽出手段４により
抽出されたデータを多く含むほど高い優先度で表示する
ものとしたが（第９図ステップ120）、この優先度を過
去の履歴を考慮した別の方法で決定する実施例を述べ
る。この方法では、抽出手段４で抽出されたプロセスデ
ータの全個数をｎ、そのうちある画面に含まれるデータ
の個数をｍとしたとき、その画面のデータ含有率はm/n
である。前述の実施例ではこの値をそのまま優先度とし
て用いたが、本実施例では上記含有率を優先度の初期値
とし、複数回の表示後には１回前のデータ含有率とその
ときのデータ含有率の和をそのときの優先度として用い
る。第13図は本実施例の表示方法を用いたときの、表示
画面の選択を時系列的に示したもので、表示時刻がt1〜
t6と経過していくにつれ、その各時刻における画面Ａ〜
Ｆのデータ含有率が表中の小数で示されている。そして
下部には各表示時刻において本実施例の方法によって選
択された画面Ａ〜Ｆの内の４つが示されている。例えば
時刻t1では初期値としてデータ含有率がそのまま優先度
とされてその値の大きい画面Ａ〜Ｄが選択され、時刻t2
では時刻t1とt2のデータ含有率の和の大きい順にやはり
画面Ａ〜Ｄが選択，表示される。ところが例えば時刻t4
では、その時刻におけるデータ含有率の一番小さい画面
Ａが選択され表示されているが、これは時刻t3,t4にお
けるデータ含有率の和が画面C,D（時刻t4だけでみると
この方が画面Ａより大きい含有率をもつ）のそれよりも
大であるためである。

なお、本実施例をさらに一般化して、過去に表示した
各時刻の優先度の値に重み係数を掛けて加算したものを
優先度としてもよい。このような方法により、優先度が
一時的に高くなる画面よりは、継続的に優先度が高い画
面が優先して表示され、運転員のプロセス監視を適切に
支援できる。

また、画面の優先度を決定する他の基準として、プロ
セスデータの値の通常値からの逸脱した大きさの程度を
考慮してもよい。これは、通常値から大きく逸脱したプ
ロセスデータが存在した場合には、そのプロセスデータ
の監視，判断を運転員は行うべきであり、そのための情
報が含まれる画面を優先的に表示することである。ま
た、表示装置の設置されている場所の情報を考慮して優
先度を決定してもよい。プロセス監視操作盤は、操作対
象，操作性などを考慮して複数個に分割されている場合
がある。その場合には、各操作盤の監視・操作において
重要となる画面を選択して表示することが有効である。

なお、画面選択と表示を行うタイミング（第13図の時
刻t1〜t6）は、予め設定した時間間隔、警報が発生した
時点、プロセスデータが通常値範囲を逸脱した時点、運
転員の発話情報からキーワードを認識した時点、運転員
が何らかの操作を実施した時点、あるいは、運転員が画
面切替要求を出した時点とすればよい。また表示装置は
１台としたが、これを２台使用することもできる。この
場合、１台の表示装置には、画面選択部５で選択した複
数の画面のみを表示し、もう１台の表示装置には、運転
員が入力装置８を用いて選択した画面を表示する。つま
り、第10図のウインドウ511〜514の部分と、画面52の部
分とを別々の表示装置に表示する。この構成にすること
によって、画面選択部５で選択した画面を多数表示でき
るので、運転員による画面選択がより容易になる。

［発明の効果］ 本発明によれば、プラントデータ，警報情報，運転員
の発話情報に基づき、その時点においてプロセス監視に
重要で、かつ有益な情報を含む複数の画面を表示でき、
一度の操作で画面選択ができさらに運転員の選択した画
面は大きく表示できるので、運転員のプロセス監視を支
援できる。また、注目すべき情報，注目すると思われる
情報を含む画面の画面番号と内容を表示することによ
り、運転員による画面選択が容易になるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一実施例を示すブロック図、第
２図及び第３図はデータ抽出用の知識の例を示す図、第
４図〜第６図はデータ抽出処理の概略を示すフローチャ
ート、第７図は画面選択用の知識の例を示す図、第８図
は図面選択処理の概略を示すフローチャート、第９図は
表示制御処理の概略を示すフローチャート、第10図は表
示画面の例を示す図、第11図及び第12図は表示方法の例
を示す図、第13図は表示画面の選択方法の例を示す図で
ある。 ４……データ抽出部、５……画面選択部、６……表示制
御部、７……表示装置、８……入力装置、91〜93……デ
ータベース。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラントの状態を示す表示画面を記憶手段
   に用意し、プラントの状態に応じて選択された表示画面
   を表示手段に表示してプロセスの監視を行うプロセス監
   視装置において、プラントのプロセスデータに関する警
   報設定値，各プロセスデータ間の依存関係，及び各運転
   操作時に注目する必要のあるプロセスデータをその内容
   として有する第１データベースと、プラントからのプロ
   セスデータ，プラントで発生した警報情報，及びプラン
   トの運転員の発話情報から取り出した情報を入力とし上
   記第１データベースを参照することにより運転員が注目
   しているプロセスデータ及び注目する必要のあるプロセ
   スデータを抽出するデータ抽出手段と、上記手段に記憶
   された表示画面の構成及び内容をその内容として有する
   第２データベースと、上記抽出手段により抽出されたプ
   ロセスデータをその内容に含む表示画面を上記第２デー
   タベースを参照して選択する画面選択手段と、該手段に
   より選択された表示画面に優先度を決定して該優先度を
   もとに表示すべき画面を定め、更新タイミングごとに表
   示手段に表示するための制御を行う表示制御手段とを備
   えたことを特徴とするプロセス監視装置。
2. 【請求項２】前記表示制御手段における表示の更新タイ
   ミングは、予め定められた時間間隔により定まる周期的
   な時点、前記データ抽出手段において運転員の発話情報
   からプロセスデータ名称，系統名称，機器名称，操作内
   容，警報名称などのキーワードが取り出された時点、警
   報が発生した時点、プロセスデータの値が各データごと
   に予め設定された範囲を逸脱した時点、運転員が運転操
   作を行った時点、あるいは運転員から画面切り替えの要
   求があった時点の内のいずれか１つの時点あるいは複数
   個の時点とすることを特徴とする請求項１記載のプロセ
   ス監視装置。
3. 【請求項３】前記表示制御手段における優先度の決定
   は、当該更新タイミングにおいて前記抽出手段により抽
   出された抽出プロセスデータの個数に対する当該画面に
   含まれる上記抽出プロセスデータの個数の比で定められ
   るデータ含有率、現在及び過去の更新タイミングごとの
   上記データ含有率の和、当該画面に含まれる上記プロセ
   スデータの１回前の更新タイミングからの変化の大き
   さ、あるいはプラント機器配置に対する表示手段の相対
   的位置関係の１つ又は複数個の情報に基づいて行われる
   ことを特徴とする請求項１記載のプロセス監視装置。
4. 【請求項４】入力手段を設けるとともに表示手段の表示
   画面エリアを第１及び第２エリアに分割し、上記第１エ
   リアには前記表示制御手段により定められた表示画面を
   表示し、上記第２エリアには上記入力手段により指定さ
   れた表示画面を表示することを特徴とする請求項１ない
   し３記載のプロセス監視装置。
5. 【請求項５】表示手段を２台の表示装置から構成し、前
   記第１エリアを一方の表示装置の表示面、前記第２エリ
   アを他方の表示装置の表示面としたことを特徴とする請
   求項４記載のプロセス監視装置。
6. 【請求項６】前記第１エリアを複数個の小エリアに分割
   し、前記表示制御手段により定められた表示画面を上記
   小エリアの各々に表示することを特徴とする請求項４又
   は５記載のプロセス監視装置。