JP3033531B2

JP3033531B2 - プラント運転監視装置

Info

Publication number: JP3033531B2
Application number: JP18622497A
Authority: JP
Inventors: 節男有田; 哲男伊藤; 幸治大賀; 扶美男村田; 裕一東川; 英之佐藤; 満工藤; 雄二山沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 2000-04-17
Anticipated expiration: 2015-04-17
Also published as: JPH1074109A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発電プラント，鉄鋼
プラント，化学プラント等のプラントを運転監視するた
めのプラント運転監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】発電プラント，鉄鋼プラント，化学プラ
ント等の大型プラントの運転監視を行うには運転員にと
って操作し易く、かつ理解し易いものが望まれる。この
ような要求を満たすため運転員が操作監視を行う操作監
視盤に取付けたＣＲＴと大型表示装置を組合せて運転監
視を行うことが提案されている。このことは例えば特開
昭63−159909号公報に記載されている。従来提案されて
いるプラント運転監視装置においてはＣＲＴの画面と同
一内容を拡大表示された大型表示装置の画面によって多
人数の運転員が同時にプラント情報を見ることができる
様にしている。これによって、プロセス異常状態の把
握，回復処理の判断などを合議により行うことができ、
管理者から運転員への指示も同じ画面を見ながら行うこ
とができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】発電プラント，鉄鋼プ
ラント，化学プラント等の巨大システムにおいては、シ
ステムの状態を監視すべき対象が多数であり、また制御
すべき対象も複雑でかつ多数ある。この様なシステムに
おいては、運転員もさることながら、巨大システムを管
理する者への負担は極めて大きい。システムが大きく、
複雑であればある程、運転員や管理者への負担は大きく
なる。従って、巨大システムの運転監視においては、運
転員や管理者への負担を積極的に軽減させ得る運転監視
システムが必要である。つまり、運転員や管理者にとっ
て必要とする情報を適格に提供でき、かつ運転員や管理
者にとって共通の認識を得ることができることが必要に
なる。このような観点から、複数の人が同時に見ること
ができる大画面表示装置や現在よく利用されているＣＲ
Ｔ表示装置を組み合わせて、上述のような巨大システム
の状態（例えば、起動時，通常運転時，停止時，異常
時）に応じて、運転員や監理者にとって必要とする情報
を適格に提供できることが今後要求される。

【０００４】ところが、前記の従来技術は大画面表示装
置を利用するものの、基本的には運転員の選択操作によ
り、ＣＲＴ表示装置に出力されている情報、あるいはＣ
ＲＴ表示装置に情報を出力する電子計算機内の他の情報
を大画面表示装置に出力するだけであり、プラント状況
に応じて、運転員あるいは管理者にとって必要とする情
報が適格に出力されるようにはなっていない。

【０００５】さらに、プラント異常時には警報が出力さ
れるが、従来例ではＣＲＴに表示される警報と大画面表
示装置に表示される警報が同一となる。プラント停止に
至るような場合には短時間に多数の警報が発生し、発生
した警報を運転員あるいは管理者が大画面表示装置に表
示される警報あるいはＣＲＴに表示される警報を確認す
ることになる。この場合に、プラントの安全運転の観点
から警報以外にプロセス量の変化状況や機器の状態を把
握する必要があり、しかも発生した警報数が多いため、
運転員あるいは管理者の負担が極めて高くなるという問
題がある。

【０００６】本発明の目的は、プラントの状態に応じ
て、運転員や管理者にとって必要とする情報、特にプラ
ント状態に異常が発生したときに運転員や管理者の負担
を増すことなく的確に判断できるようにしたプラント運
転監視装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の系統か
ら構成されるプラントの運転監視を行うための操作手段
及び第１表示手段を有する操作監視盤と、前記操作監視
盤と別個に配置され、かつ前記第１表示手段よりも大き
な表示面を有する第２表示手段と、前記プラントの異常
時に異常となった系統を判断する異常判定手段と、異常
となった系統を認識するための系統別アラームを通常運
転時と異常発生時とで前記第２表示手段の同じ位置に表
示させ、かつ前記異常判定手段により異常となった系統
が判断された場合にその異常系統を前記系統別アラーム
を用いて示す手段と、前記系統別アラームに示された異
常系統における個別警報を前記第１表示手段に表示させ
る手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】第１表示手段と第２表示手段を用いて警報
の階層的提示を行う。つまり第２表示手段には異常とな
った系統を示す系統別アラームを提示し、第１表示手段
には系統内で発生した個別の警報を表示することによ
り、プラント停止に至るような緊急時には、大きな表示
面を有する第２表示手段に表示された系統別アラームで
警報発生状況を即座に確認し、時間的余裕のある場合や
原因究明の場合に、第１表示手段に表示される個別警報
を確認する。これにより、プラント異常時の運転員や管
理者の負担を軽減することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１〜図４に本発明の一実施例を
示す。

【００１０】図１は本発明の全体構成を示すもので、操
作監視盤１は運転員５がプラント（図示せず）の運転監
視のために必要な操作手段３Ａ，３Ｂ，３Ｃと７台の第
１表示手段２Ａ〜２Ｇを備えている。第１表示手段２Ａ
〜２ＧはＣＲＴ表示装置であり、操作手段３Ａ〜３Ｃは
スイッチやＣＲＴ表示装置に組み込まれたタッチ・オペ
レーション・デバイスである。操作監視盤１の後方に第
１表示手段２Ａ〜２Ｇのより大きな表示面をもつ第２表
示手段４Ａ，４Ｂを備えている。以後、この第２表示手
段４Ａ，４Ｂを大画面表示装置と称する。このように構
成することにより、運転員５は、操作監視盤１に設けら
れたＣＲＴ表示装置２Ａ〜２Ｇの表示情報を把握するこ
とができると共に、大画面表示装置４Ａ，４Ｂに表示さ
れる情報も把握することができる。さらに、プラント全
体を管理する立場の人（以下、管理者と称する）６も大
画面表示装置４Ａ，４Ｂに表示される情報を把握するこ
とができるため、情報把握つまりプラントの監視性がよ
り一層高まる。

【００１１】さて、操作監視盤１に設けたＣＲＴ表示装
置２Ａ〜２Ｇには運転員５がプラントの運転監視に必要
な情報を図２に示すように表示される。ＣＲＴ表示装置
２Ａ〜２Ｇへの表示データはプラント９からの情報ある
いは運転員５が操作手段３Ａ〜３Ｃから操作した結果を
もとに第１の表示データ作成手段８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８
Ｄ，８Ｅ，８Ｆ，８Ｇによってそれぞれ作成される。運
転員５は時々刻々と変化するプラント９の運転に必要な
情報を必要とするが、第１の表示データ作成手段８Ａ〜
８Ｇによってこれに関する情報が作成される。

【００１２】一方、大画面表示装置４Ａ，４Ｂに表示さ
れる情報は運転員のみならず、プラントを監視する管理
者によっても監視される。大画面表示装置４Ａ，４Ｂの
表示情報はプラントの起動時，通常運転時，停止時，異
常時といったあらゆる運転モードにおいて、多くの人に
よって監視されることになるため、その都度、適切な情
報を提示する必要がある。図１の大画面表示装置４Ａ，
４Ｂに表示している情報は主として通常運転時の情報で
あり、ＣＲＴ表示装置２Ａ〜２Ｇに表示される様な詳細
な第１プラント情報ではなく、システム的かつ機能的な
第２プラント情報が出力される例である。これは、プラ
ント９の全体構成とプラント監理士重要なパラメータが
表示される構成としており、運転状態に応じて、そのメ
ッセージと重要機器の状態がプラント全体構成の中で変
化すると共に、重要パラメータの数値が時々刻々表示さ
れるようになっている。これらの情報は、第２の表示デ
ータ作成手段７Ａ，７Ｂによって、プラント９からのデ
ータと操作手段３Ａ〜３Ｃからの情報をもとにして作成
される。

【００１３】ここで上述の例の様に、運転状態に対応し
たプラントの全体系統図と重要パラメータとから成る情
報をプラントサマリ情報と称する。

【００１４】なお、第２及び第１の表示データ作成手段
７Ａ，７Ｂ，８Ａ〜８Ｇは情報処理の容易性の観点から
電子計算機を用いて実現するのが望ましい。

【００１５】図３に表示データ作成手段８の一例を示
す。

【００１６】表示画面メニュー手段８１は図５に示す様
な複数のメニューをファンクションキー８１Ａに対応し
て持っている。例えば、ファンクションキー８１Ａのキ
ー１を選択すると、第１の表示手段であるＣＲＴ表示装
置２Ａに表示する情報にはどのようなものがあるかを示
す表示画面メニューがＣＲＴ表示装置２Ａに表示され
る。ＣＲＴ表示装置２Ａに表示される情報は操作監視盤
１を操作する運転員５にとって必要な情報である。

【００１７】さて、ＣＲＴ表示装置２Ａには次のように
して画面情報が表示される。

【００１８】表示画面メニュー手段８１の出力信号は入
力データ部８４に入力される。入力データ部８４は表示
画面メニュー手段８１と操作信号判定手段８３からの出
力信号を取り込むと知識ベース格納部８６をアクセスす
る。あらかじめメニューに対応して記憶している画面情
報のうち、要求されたメニュー信号に係わる画面情報を
知識ベース格納部８６から出力データ部８５へ出力させ
る。操作信号判定手段８３は入力データ部８４に入力さ
れる表示画面メニュー手段８１からの要求メニュー信号
に係わる操作信号を操作手段３Ａ〜３Ｃの操作信号の中
から選択する。出力データ部８５は知識ベース格納部８
６からの出力情報と操作信号判定手段８３からの出力情
報を合成し、これを選択手段８８と編集手段８９に出力
する。選択手段８８は出力データ部８５から出力された
画面情報に関係するプラント情報を選択し、編集手段８
９に出力する。編集手段８９は出力データ部８５からの
画面情報に、選択手段８８からの出力情報を合成し、こ
れを操作監視盤１の運転員５にとって必要な画面情報と
してＣＲＴ表示装置２Ａに出力する。

【００１９】次に、具体的表示例について詳細に説明す
る。

【００２０】操作者が制御棒操作を実行しょうとする場
合には、まず表示画面メニュー手段８１Ａにおいて、例
えばキー２を選択する。この結果として、知識ベース格
納部８６から制御棒制御システムの情報が出力データ部
８５を介して選択手段８８と編集手段８９に出力され
る。制御棒制御システムに係わるプラント情報を、この
制御棒制御システムの情報に合成し、画面情報をＣＲＴ
表示装置２Ａに出力する。ＣＲＴ表示装置２Ａには例え
ば図６のような画面が表示される。運転員５は「操作モ
ード」，「駆動モード」，「シーケンスタイプ」，「制
御棒Ｎo.」をタッチオペレーションによって操作指示す
る。図６の斜線を施した部分は運転員５が操作した結果
を表示している。また、図６の左側に表示されている制
御棒座標図の黒塗り部分は運転員５が制御棒選択を行っ
た結果として、どの制御棒が選択されたかを、制御棒ア
ドレス（例、２６−２７，２６−３５，３４−２７，３
４−３５）と関連付けて表示している。なお、図６はタ
ッチオペレーション付きＣＲＴの表示例であり、操作手
段を表示することにより、操作とその操作の結果として
得られる情報（例、制御棒の駆動状態の情報）が同一画
面に出力されるため、操作者が操作状態を確認するのに
非常に便利である。

【００２１】この場合、ＣＲＴ表示装置２Ａだけでな
く、他のＣＲＴ表示装置２Ｂ〜２Ｇに分配して表示する
こともある。

【００２２】異常判定手段８７はプラント情報（警報信
号も含む）をもとにプラント異常の有無を判断する。異
常時にはプラントのどの系統に異常が発生しているかを
判定し、この判定結果を入力データ部８４に出力する。
入力データ部８４は異常判定手段８７が異常と判定する
と、知識ベース格納部８６をアクセスして異常発生系統
に係わる画面情報を出力データ部８５に出力される。編
集手段８９は出力データ部８５からの画面情報に、選択
手段８８によって得られる関連情報を合成し、ＣＲＴ表
示装置２Ａに出力する。異常発生系統が給水制御系であ
るとすると、ＣＲＴ表示装置２Ａには例えば給水流量の
値，タービン駆動型給水ポンプの回転数，バックアップ
用のモータ駆動型給水ポンプの状態等を、給水制御系系
統図と合わせて表示される。この結果、運転員５は、こ
の情報をもとに、操作すべきこと、あるいは確認すべき
ことが容易に判断できるようになる。自動手動切換スイ
ッチ８２はプラント９に異常が発生した時に、異常発生
に係わる情報を自動的にＣＲＴ表示装置２Ａに出力する
か否かのためのものであるが、手動側に切換えることに
より、表示画面メニュー手段８１のメニューを選択でき
る。

【００２３】このようにして、ＣＲＴ表示装置２Ａに
は、運転員５が操作あるいは監視する際に、直接的に必
要となる情報を表示するようにしている。

【００２４】次に、第２の表示手段である大画面表示装
置４Ａ，４Ｂへの表示について説明する。

【００２５】図４に表示データ作成手段７の一例を示
す。

【００２６】表示画面メニュー手段７１は図７に示す様
な複数のメニューをファンクションキー７１Ａに対応し
て有している。表示画面メニュー手段７１は図３に示す
表示画面メニュー手段８１と機能的には同一であるが、
ファンクションキーの対応する画面情報が異なる。図３
の場合には、運転員５の操作にとって直接的に必要とな
る情報が割り付けられているのに対し、図４の場合に
は、運転員５の操作された被操作対象、あるいは被監視
対象を含む周辺のプラント状況、つまりプラントの運転
状況全体を把握するための情報が割り付けられている。

【００２７】表示画面メニュー手段７１の出力信号は、
入力データ部７４に入力される。入力データ部７４は表
示画面メニュー手段７１と操作信号判定手段７３からの
出力信号を取り込むと、知識ベース格納部７６をアクセ
スする。あらかじめメニューに対応して記憶している画
面情報のうち要求されたメニュー信号に係わる画面情報
を知識ベース格納部７６から出力データ部７５へ出力さ
せる。操作信号判定手段７３は入力データ部７４に入力
される表示画面メニュー手段７１からの信号に係わる操
作信号を、操作手段３Ａ〜３Ｃの操作信号の中から選択
する。出力データ部７５は、知識ベース格納部７６から
の出力情報と操作信号判定手段７３からの出力情報を合
成し、これをプロセス情報選択手段７９１と編集手段７
９に出力する。プロセス情報選択手段７９１は出力デー
タ部７５から出力された画面情報に関係するプロセス情
報を選択し編集手段７９に出力する。編集手段７９は出
力データ部７５からの画面情報にプロセス情報選択手段
７９１からの出力情報を合成し分配手段７８に出力す
る。分配手段７８は入力データ部７４からの分配指令信
号に対応させて、これらの画面情報を２台の大画面表示
装置４Ａ，４Ｂに分配する。分配指令信号は画面表示形
態指令手段７１１によって作られるが、これは、表示画
面メニュー手段７１と類似したファンクションキー等に
対応して、あらかじめ定められている。つまり、画面情
報を大画面表示装置４Ａと４Ｂへどのように分配するか
否かは、運転員５や管理者６によって選択される。分配
手段７８からの画面情報は大画面表示装置４Ａと４Ｂに
出力されるが、図１に示す表示画面がその一例である。
大画面表示装置４Ａの上段には、炉心流量（××××Ｔ
／Ｈ），重要アラーム及び系統別アラームが表示されて
いる。一方、大画面表示装置４Ｂの上段には、発電電力
（××××ＭＷ），時刻情報，運転状態メッセージ
（例、操作者の操作状況，プラントの起動，停止，出力
変更、等の状況）を表示している。そして、大画面表示
装置４Ａと４Ｂの両画面にまたがって、プラントの全体
系統と、この系統における重要な、プラントの状態及び
プロセス量を合わせて表示する。この部分の拡大図を図
８に示す。

【００２８】図８において、ＲＣＩＣ（原子炉隔離時冷
却系），ＨＰＣＳ−Ｂ，−Ｃ（高圧炉心冷却系），ＲＨ
ＲＡ，−Ｂ，−Ｃ（残留熱除去系）は安全系に係わる情
報であり、これらはその系統の動作状況を示すための情
報である。大画面表示装置４Ａの中央位置には、原子炉
に係わる重要情報として、炉圧及び炉水位の情報を示し
ている。ＭＳＩＶは、主蒸気隔離弁であり、これらの弁
の開閉状態を示している。ＭＳＶはタービンに入力され
る蒸気をしゃ断するための、主塞止弁であり、ＣＶはタ
ービンに入力される蒸気量を制御するための加減弁であ
る。また、ＢＰＶがタービンバイパス弁であり、これら
の弁の動作状態を示している。タービンに発電機Ｇが連
絡されており、この発電機Ｇに接続されている部分が、
開閉器の状態を中心と示した電気系統である。Ｔ／Ｄ
Ａ，−ＢＭ／ＤＡは給水ポンプの状態を示してお
り、ＣＰは復水ポンプの状態を示している。なお、各弁
やポンプの状態をカラー表示することにより、弁の開閉
状態やポンプの起動・停止状態を容易に判断できる。

【００２９】このように、原子力プラントの全体系統を
複数の大画面表示装置４Ａ，４Ｂにまたがって表示する
ことにより、プラント状態がどのようになっているか
を、大画面表示装置４Ａ，４Ｂ付近に居なくても、容易
にその内容を理解することができ、視認性を高めること
ができる。

【００３０】さて、表示データ作成手段７はプラントの
現場状況を画像情報として大画面表示装置４Ａ，４Ｂに
表示できる。画面表示形態指令手段７１１を用いて、監
視したいプラント現場を指定する指令信号が入力データ
部７４に取り込まれ、この指令信号が出力データ部７５
を介して画像選択手段７９２に取込まれる。画像選択手
段７９２はプラント現場の指令信号に基づき対応する画
像情報を選択し切換スイッチ７９３に出力する。切換ス
イッチ７９３は、入力データ部７４の指令の指令信号に
従い、スイッチ７９３を画像選択手段側に切換え、大画
面表示装置４Ｂに画像情報を出力する。一方、入力デー
タ部７４は分配手段７８に編集手段７９からの情報を分
配しないようにするための指令を出力する。この結果、
編集手段７９の出力信号は大画面表示装置４Ａに出力さ
れる。このときの表示例は図９（ａ)，(ｂ）のようにな
る。図９（ａ）が大画面表示装置４Ａに表示され、図９
（ｂ）が大画面表示装置４Ｂに表示される。

【００３１】このように、プラント現場の状況を画像情
報として大画面表示装置に表示することにより、多数の
人がプラント状態をより一層容易に、かつリアルに把握
することができる。

【００３２】なお、プラント現場の画像情報を大画面表
示装置４Ｂに表示する様にしたが、画像情報専用の表示
装置をこれら大画面表示装置に隣接して設置し、画像情
報のみをこの表示装置に表示するようにすることもでき
る。

【００３３】また、図４において、大画面表示装置４Ｂ
に画像情報を出力する場合には、大画面表示装置４Ｂの
領域を指定する手段を切換スイッチ７９３に代って設け
ることにより、大画面表示装置４Ａ，４Ｂに表示してい
た情報の変更量を少なくでき、この変更処理が少なくな
る。また、表示される情報の変更箇所が少なくなるの
で、これらの大画面表示装置の画面を見る人にとって、
どの部分が変わったか判断しやすくなる。

【００３４】図４における異常判定手段７７は図３に示
す異常判定手段８７と同一機能を有するものであり、図
３で説明したことと同様にして図１０（ａ)，(ｂ）のよ
うな情報を大画面表示装置４Ａ，４Ｂに表示できる。

【００３５】図１０（ａ)，(ｂ）は、給水系に異常が発
生した場合を例としているが、通常運転時には、大画面
表示装置４Ａ，４Ｂには図１に示すようにプラントの全
体構成図が表示されている。このような表示状態にある
ときにプラントに異常が発生すると、図１０（ａ）のよ
うに、大画面表示装置４Ａにプラントの全体構成図を縮
小して表示し、かつ不具合発生部（図中の斜線を施した
部分）をフラッシングあるいは色変更して表示する。そ
して、図１０（ｂ）に示すように、この不具合発生部に
係わる詳細情報（詳細構成図とパラメータ）を大画面表
示装置４Ｂに表示する。この様に表示することにより、
プラント異常時にどの部分に不具合が発生し、その部分
が、現在どの様になっているかを大画面表示手段を見る
ことにより、運転員，管理者、あるいは、その他の人が
容易に系統だってプラントの不具合を理解することがで
き、プラント異常に対する共通の認識を各自が得ること
ができる。これにより、その後の対応も容易になる。

【００３６】これまで述べた様に、運転員は、大画面情
報を活用して、操作情報にフィードバックをかけること
により、操作がよりやりやすくなると共に、多数の人
が、操作されている状況を理解しつつ、プラント全体の
状況を理解できる。このようにして、操作監視という観
点で、第１の表示手段であるＣＲＴ表示装置と第２の表
示手段である大画面表示装置により互いに補いながらプ
ラントに係わる情報を意味ある情報として、多数の人が
把握できるようになる。

【００３７】図１１に通常運転時におけるＣＲＴ表示装
置２Ｄと大画面表示装置４Ａ，４Ｂの表示例を示す。大
画面表示装置４Ａ，４Ｂには管理者が現在の詳細なプラ
ント状況より、過去からの履歴がどのようになっている
かが把握できるように情報を表示している。図１１では
重要情報の一例として、原子炉の水位と、圧力をトレン
ド情報として示し、時間あるいは日オーダで大画面表示
装置４Ａ，４Ｂに表示している。一方、ＣＲＴ表示装置
２Ｄには時々刻々と変化が分るように秒あるいは分オー
ダのトレンド情報を表示している。

【００３８】図１２にプラント起動時に大画面表示装置
４へ表示される運転計画と運転実績の表示例を示す。図
１２において、ＶＣ_Pは復水器真空度の運転計画を示す
特性図、ＤＯ_Pは炉水溶存酸素濃度の運転計画を示す特
性図、ＲＰ_Pは原子炉圧力の運転計画を示す特性図、Ｔ
Ｍ_Pは炉水温度の運転計画を示す特性図、ＮＴ_Pはター
ビン回転数の運転計画を示す特性図、ＧＷ_Pは発電機電
力の運転計画を示す特性図である。これらの運転計画の
特性はプラントの起動前に運転員によって操作手段３Ａ
〜３Ｃから入力され、表示データ作成手段８Ａ〜８Ｃに
内蔵されている計算機によって編集されて設定される。
なお、破線で示すＶＣ_Oは復水器真空度の現在までの経
過を示す実績特性図、ＤＯ_Oは炉水溶存酸素濃度の現在
までの経過を示す実績特性図、ＲＰ_Oは原子炉圧力の現
在までの経過を示す実績特性図、ＴＭ_Oは炉水温度の現
在までの経過を示す実績特性図、ＮＴ_Oはタービン回転
数の現在までの経過を示す実績特性図、ＧＷ_Oは発電機
出力の現在までの経過を示す実績特性図である。図１２
は発電機が並列されてプラントが電力を供給する予定時
刻を時間軸の零として、並列後約３時間までプラントの
運転が達している状態を示している。

【００３９】このように、プラント起動時のプラント状
況を計画と実績とを合わせて複数の重要パラメータをト
レンド形式で大画面表示装置４に表示するため、操作監
視盤１を操作する運転員は勿論のこと管理者や他の運転
員もプラントの状況を適格に把握することができる。ま
た、これらの運転員あるいは管理者のプラント状態に関
する知識を共通のものにすることが可能であるため、運
転員を交替しても、何らとまどうことなく運転を継続す
ることができる。さらに、一時的にその場所から離れて
いても表示情報が時間的長いプラントサマリ情報である
ため過去からの状態を容易に把握することができる。

【００４０】図１３にプラントの異常時に表示するプラ
ントの保護インターロック回路の動作シーケンス確認画
面の表示例を示す。図１３において、２２はインターロ
ック回路を動作させるための信号名称を示し、２３はイ
ンターロック回路の構成内容を示し、２４はインターロ
ック回路が動作した時の結果を示している。図１３にお
いて表示データ作成手段８Ａ，８Ｂは信号２２の状態に
よりインターロック動作内容２３を判定し、結果が成立
したかどうかを色別により表示する構成としている。異
常時における画面の表示は起動時あるいは停止時と同
様、運転員あるいは監理者の要求により切替えるように
している。

【００４１】次に、運転員はＣＲＴ表示装置２により詳
細な情報を見たいことがある。この場合には図１４に示
すように階層的に表示を提示することにより、運転員は
状況をより容易にかつ適格に理解することができ、対応
操作も容易に実施できる様になる。図１４は系統図、機
器の状態を階層的に示した例である。操作手順とかその
他の情報についても同様にして階層的に表示することが
できるが、これは、表示データ作成手段８Ａ〜８Ｇによ
って作成される。

【００４２】以上、ＣＲＴ表示装置２と大画面表示装置
４の表示内容について説明したが、次に操作監視盤１と
大画面表示装置４が取付けられている後備監視盤の配置
関係について説明する。

【００４３】図１５は、操作監視盤１と大画面表示装置
４Ａ，４Ｂの配置関係を示した図である。運転員５が操
作監視盤１の後方に大画面表示装置４Ａ，４Ｂを設けて
いる。操作監視盤１の表示を連ねた平均的な曲線ｌ
₁と、大画面表示装置４Ａ，４Ｂの表面を連ねた平均的
な曲線ｌ₂において、ｌ₂の曲率半径がｌ₁の曲率半径
と同一か、それよりも大きい様に、大画面表示装置４
Ａ，４Ｂと操作盤１との構造関係を定めている。

【００４４】ここで、曲線ｌ₁の曲率半径Ｒ₁は、曲線
ｌ₁に接する２つの点をＰ₁，Ｑ₁とし、２つの接線に
対して垂直な線によって囲まれる角をθ₁とすると、次
式で表わされる。

【００４５】

【数１】

【００４６】ここで、Ｓ₁とは点Ｐ₁とＱ₁とによって
囲まれた弧の長さである。

【００４７】曲線ｌ₂の曲率半径Ｒ₂も同様に次式で表
わされる。

【００４８】

【数２】

【００４９】この様に操作監視盤１と大画面表示装置４
Ａ，４Ｂを構成すれば、操作監視盤１を操作する運転員
５は勿論のこと、運転員５より後方にいる管理者や他の
運転員も、運転員５の操作の概要と大画面表示装置４
Ａ，４Ｂの表示内容とを関連づけて見ることができるた
め、プラント状況を容易に理解することができると共
に、運転員５がどのように操作しているか否かをある程
度判断することができる。特に、運転員５のすぐ後方に
居て、かつ大画面表示装置の表示内容を見ていると、運
転員５の操作をよく理解することができる。

【００５０】ところで、図１５において、曲線ｌ₁は、
操作監視盤１の表示パネルと曲線ｌ₁との距離の２乗平
均が最小となる様にし、曲線ｌ₂は大画面表示装置４
Ａ，４Ｂの表示パネルと曲線ｌ₂との距離の２乗平均が
最小となる様にして求めているが、本主旨を越えない範
囲で種々の変形例があることは言うまでもないことであ
る。

【００５１】また、大画面表示装置４は２台の場合を例
としたが、これが１台、あるいは３台、その他の台数で
あってもよいし、操作監視盤１も、図１５に示す３台の
盤の列によって構成された場合に限定されるものではな
いことは言うまでもないことである。

【００５２】図１６に本発明の他の実施例を示す。図１
６に示す実施例は大画面表示装置４を取付けた後備監視
盤に、プラントの安全に係わる操作が可能な安全系バッ
クアップ盤４０とプラントの通常運転に係わる操作が可
能な常用系バックアップ盤４１を並置するようにしたも
のである。

【００５３】操作監視盤１の操作手段は、操作スイッチ
とＣＲＴ表示装置２のタッチオペレーションデバイスを
組合せているが、操作機能数としては後者の方がはるか
に多い。これによって操作監視盤の小型化を図っている
が、この機能は計算機処理によって達成される。しかる
に、計算機がダウンすると、この機能が喪失してしま
い、プラント運転ができなくなる。この様なことがない
様に、計算機を冗長化して、信頼性を高めているが、よ
り信頼性の高いプラントシステムとするために、バック
アップ盤４０，４１を設けている。

【００５４】安全系バックアップ盤４０にはプラントの
安全に係わる主要操作が可能となる操作手段とプラント
の安全に係わる情報を表示できる表示手段（指示計含
む）とを設けると共に、プラントの安全に係わる機器や
システムが健全であるか否かを試験するためのサーベイ
ランステストが実施できる構成となっている。また、常
用系バックアップ盤４１はプラントの通常運転に係わる
主要操作が可能となる操作手段とプラントの主要パラメ
ータを表示できる表示手段（指示計含む）とを設けると
共に、プラントの通常運転に係わる機器やシステムが健
全であるか否かを試験するためのサーベイランステスト
が実施できる構成となっている。

【００５５】これらのバックアップ盤４０，４１と操作
監視盤１との操作に関する関係は図１７のようになって
いる。安全系バックアップ盤４０，常用系バックアップ
盤４１及び操作監視盤１からの操作指令は論理和手段４
２を介してプラント９に出力される。また、安全系バッ
クアップ盤４０と常用系バックアップ盤４１の操作指令
は操作監視盤１に取り込まれ、状態監視が行える様にし
ている。これは、特に、バックアップ盤４０，４１を用
いてサーベイランステストを実施するときに、操作監視
盤１でも状態監視が可能となるため、プラントの状況把
握が一層向上する。

【００５６】安全系バックアップ盤４０と常用系バック
アップ盤４１を、図示する様に操作監視盤１の後方に設
置している。このため、サーベイランステスト時にテス
トを行う試験員がどの様なテスト操作を実施するかを、
運転員５，管理者６および他の運転員が見ることができ
る。このため、どの様なサーベイランステストを実施し
ているか、あるいは、操作に誤りがないかを容易に確認
することができ、プラントの運転の信頼性をより向上さ
せることができる。

【００５７】図１６の本実施例では、安全系バックアッ
プ盤４０と常用系バックアップ盤４１とを大画面表示装
置４Ａ，４Ｂをはさんで両側に並置している。両バック
アップ盤は物理的に離れた位置となり、運転員や管理者
にとって両バックアップ盤を区別することが極めて容易
となる。

【００５８】なお、安全系バックアップ盤４０と常用系
バックアップ盤４１への入力情報は図１８に示す様に表
示データ作成手段４３，４４によってプラント９，操作
手段３Ａ〜３Ｃのデータを表示データに変換することに
よって作成される。

【００５９】図１９は本発明の質問応答形の操作監視装
置に適用した例を示す。図１９において、４Ａ〜４Ｃは
大画面表示装置であり、３台の大画面表示装置を示した
例である。９０はスピーカ、９１〜９３はヘッドホン型
のワイヤレスマイクである。ここで、ワイヤレスマイク
９１〜９３の送信周波数は各マイクごとに変えてあり、
音声受信認識装置９４でどのマイクからの信号かを区別
できるようになっている。また、９５は保守用コンソー
ル、９５１はそのＣＲＴ表示装置、９５２は入力用キー
ボードおよびマウスである。

【００６０】操作手段３Ａ〜３Ｃ，ＣＲＴ表示装置２Ａ
〜２Ｇのチッタオペレーションでの入力および保守コン
ソール９５のキーボード，マウス９５２からの入力は入
力制御装置９６により取り込まれ、表示／出力制御装置
１００，光ディスク検索装置９７、あるいは保守用コン
ソール９５への命令として出力される。ここで、光ディ
スク９８は図面，写真，文字などを含む保守用手順，修
理手順などに係る情報を記憶している。

【００６１】ワイヤレスマイク９１〜９３からの音声で
の入力信号は、音声受信・認識装置９４で受信され、認
識されて、文字列として入力文解析装置９９に送られ
る。入力文解析装置９９では、この文字列の意味を解析
して、上記の表示／出力制御装置１００などへの命令に
変換して、出力する。

【００６２】図２０は図１９におれる各装置の動作例を
示す図である。図には、プラントの計装制御系に異常が
発生した際の運転員の動作と関連する情報提示装置の動
作を示している。

【００６３】異常の発生を保守用コンソール内の診断プ
ログラムが検知すると、異常箇所特定のための診断を開
始する。この診断開始のメッセージが、保守用コンソー
ル９５のＣＲＴ表示装置９５１および音声によって与え
られる。診断開始時には自動収集された情報を用いて実
施されるが、自動収集情報だけでは異常箇所の特定がで
きない状況がありうる。図２０の例ではこの状況が発生
し情報の手動入力が必要となっている。このため、保守
用コンソール９５のＣＲＴ表示装置９５１と音声により
必要情報の入力要求が出される。これに対応して保守担
当の運転員５Ａが要求情報に対する回答情報を入力す
る。図２０ではある装置の電圧を測定し、例えば「４.
０Ｖ」を入力する。この情報により故障箇所の特定が終
了する。この旨のメッセージをＣＲＴ表示装置９５１お
よび音声により出力する。

【００６４】診断が終了すると、結果の妥当性を運転員
全員あるいは管理者で解認する作業が開始する。まず、
運転員５Ａが「大画面表示装置４Ａに診断過程表示」と
音声により入力する。この音声入力が音声受信・認識装
置９４および入力文解析装置９９により、表示出力制御
装置１００への命令に変換される。この命令をうけて表
示出力制御装置１００は大画面表示装置４Ａに診断の過
程を順次表示する。全運転員や管理者の診断結果の検討
の過程で給水系の構成図を全運転員や管理者に示すため
に、「給水系構成図表示」と音声により入力する。これ
に従い、給水系の構成図が大画面表示装置４Ａに表示さ
れる。入力文解析装置９９は対話履歴記憶をもってお
り、入力文の不足情報がこの記憶によって補われる。

【００６５】大画面表示装置４Ａ〜４Ｃへの表示図を全
運転員や管理者で検討する。その過程で運転員５Ｂは給
水流量の値を確認する必要が生じたとする。運転員５Ｂ
は「給水流量をＣＲＴ表示装置２Ｃに表示」と入力し、
ＣＲＴ表示装置２Ｃによって給水流量の値を確認する。
ここで、表示出力制御装置１００は状態量の値の問合せ
があった場合には音声で値を出力することにしている。
このため、音声で、「給水流量６３００ｔ／ｈ」が同時
に出力される。これにより、全運転員や管理者は給水流
量の値を知ることができる。

【００６６】運転員あるいは管理者同士の検討の過程
で、給水タービン系統の系統図を全員で見る必要が生じ
たとする。このため、運転員５Ｃが「大画面に給水ター
ビン系統図表示」を音声入力し、大画面表示装置に図を
表示する。

【００６７】診断結果の検討が終了すると、運転員５Ａ
が保守用コンソール９５に戻り故障箇所の修理準備を開
始する。「保守コンソールに修理手順を示せ」と入力す
ると、この入力が、音声受信・認識装置９４，入力文解
析装置９９により、光ディスク検索装置９７への処理命
令に変換される。これに従い、光ディスク検索装置９７
が光ディスク９８を検索し、修理手順を写真，図面，文
章によりＣＲＴ表示装置上に示す。この後、運転員５Ａ
は修理のための各種情報の問合せを保守用コンソールに
より実施する。

【００６８】このように診断する際、通常計装制御系は
多重化されており、待機系の起動によりプラントは運転
を継続される。

【００６９】なお、図１９の例では、全て音声によった
が、同様の入力を操作手段，キーボード、およびマウス
により実施することが可能である。

【００７０】このように、本発明を質問応答形の操作監
視装置に用いることにより、診断結果の検討を全運転員
あるいは管理者で合議しながら実施することが可能であ
る。また、その際に、全員に必要な情報と、個人が必要
な情報を、適切な情報提示機器に分けて出力することが
可能である。また、運転員は、自由に制御室内を移動し
ながら、合議できるため、診断結果の検討が効率的に実
施できる。また、光ディスクは記憶容易で大きく、かつ
記憶した情報の読み出しも高速で行えるために、光ディ
スクの使用により、写真，図面などを含む情報を効果的
に利用することができる。また、光ディスクは記憶容量
が大きいので、プラント異常時によく用いる電気系のシ
ーケンス図や配管や機器の機械的系統図ページ毎にその
まま記憶することができる。

【００７１】なお、図１９は図示を簡略化するため、信
号線は単線図で示している。

【００７２】

【発明の効果】以上述べた様に本発明は、第１表示手段
と第２表示手段を用いて警報の階層的提示を行う。つま
り第２表示手段には異常となった系統を示す系統別アラ
ームを提示し、第１表示手段には系統内で発生した個別
の警報を表示することにより、プラント停止に至るよう
な緊急時には、大きな表示面を有する第２表示手段に表
示された系統別アラームで警報発生状況を即座に確認
し、時間的余裕のある場合や原因究明の場合に、第１表
示手段に表示された個別警報を確認する。これにより、
プラント異常時の運転員や管理者の負担を軽減すること
ができる。

【００７３】また、個別警報が操作監視盤の第１表示手
段に表示されるように構成していないと、個別警報は各
制御装置あるいは機器監視装置等に表示されることにな
り、中央制御室とは異なった場所にこれらの装置が設定
されるため、わざわざこれらの装置が設置されている場
所まで運転員あるいは管理者が行って、個別警報を確認
する必要が生じる。系統別アラームが多発した時には、
各系統ごとの装置の個別警報を確認することになり、負
担が大きい。これに対して本発明では同一の中央制御室
で系統別アラームと個別警報を確認できるので、負担が
より一層軽減されるという効果がある。さらに、第１表
示手段で個別警報を確認している最中に、プラントの異
常により系統別アラームが発生したとしても、即座にこ
の系統別アラームを第２表示手段で確認できるため、こ
の際の運転員及び管理者の対応の遅れを招くことがない
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図。

【図２】表示制御装置の一例構成図。

【図３】ＣＲＴ表示装置の表示データ作成手段の一例構
成図。

【図４】大画面表示データの表示データ作成手段の一例
構成図。

【図５】ＣＲＴ表示装置及び大画面表示装置の表示デー
タ作成手段における表示画面メニューの例を示す図。

【図６】ＣＲＴ表示装置と大画面表示装置の画面表示例
を示す図。

【図７】ＣＲＴ表示装置及び大画面表示装置の表示デー
タ作成手段における表示画面メニューの例を示す図。

【図８】ＣＲＴ表示装置と大画面表示装置の画面表示例
を示す図。

【図９】ＣＲＴ表示装置と大画面表示装置の画面表示例
を示す図。

【図１０】ＣＲＴ表示装置と大画面表示装置の画面表示
例を示す図。

【図１１】ＣＲＴ表示装置と大画面表示装置の画面表示
例を示す図。

【図１２】ＣＲＴ表示装置と大画面表示装置の画面表示
例を示す図。

【図１３】ＣＲＴ表示装置と大画面表示装置の画面表示
例を示す図。

【図１４】ＣＲＴ表示装置の階層的表示例を示す図。

【図１５】操作監視盤と後備監視盤との位置関係を示す
図。

【図１６】本発明の他の実施例を示す全体構成図。

【図１７】図１６の実施例の信号授受関係を示す図。

【図１８】図１６の実施例における表示制御装置の一例
構成図。

【図１９】本発明の一適用例を示す構成図。

【図２０】図１９の動作を説明するための図。

【符号の説明】

１…操作監視盤、２…第１表示手段（ＣＲＴ表示装
置）、３…操作手段、４Ａ，４Ｂ…第２表示手段（大画
面表示装置）、５…運転員、７…第２の表示データ作成
手段、８…第１の表示データ作成手段、４０…安全系バ
ックアップ盤、４１…常用系バックアップ盤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村田扶美男茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者東川裕一茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者佐藤英之茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者工藤満茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者山沢雄二東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所内 (56)参考文献特開昭64−53209（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−105698（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−296108（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−159909（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 23/02 301 G05B 23/02 302 G09G 5/00 510

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の系統から構成されるプラントの運転
監視を行うための操作手段及び第１表示手段を有する操
作監視盤と、前記操作監視盤と別個に配置され、かつ前
記第１表示手段よりも大きな表示面を有する第２表示手
段と、前記プラントの異常時に異常となった系統を判断
する異常判定手段と、異常となった系統を認識するため
の系統別アラームを通常運転時と異常発生時とで前記第
２表示手段の同じ位置に表示させ、かつ前記異常判定手
段により異常となった系統が判断された場合にその異常
系統を前記系統別アラームを用いて示す手段と、前記系
統別アラームに示された異常系統における個別警報を前
記第１表示手段に表示させる手段とを備えたことを特徴
とするプラント運転監視装置。