JP3144404B2 - コージェネレーション設備の遠隔監視装置 - Google Patents

コージェネレーション設備の遠隔監視装置

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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]

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  • Telephonic Communication Services (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンを用
いたコージェネレーション(熱電併給)設備の遠隔監視
装置に関し、特に遠隔監視端末のレベルに応じた監視画
面や操作画面の設定に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンを用いたコージェネレーシ
ョン設備の遠隔監視装置は、例えば特開平10−283
024号公報に開示されている。コージェネレーション
設備では、ボイラ等の熱特性が5秒程度のサンプリング
周期、タービンガバナー特性は1秒程度のサンプリング
周期、瞬間電圧低下は0.1秒程度のサンプリング周期で
データ収集をすると共に、公衆電話回線で送信するデー
タ通信量を削減する為、データ圧縮が行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】他方、近年光ファイバ
通信幹線の整備が進行すると共に、WCDMA等の高速
無線通信を可能とする第3世代モバイル通信標準の策定
が行われている。そこで、従来は構内LANに繋がって
いる中央制御操作卓でしか行えなかった操作監視が、情
報携帯端末でも可能となる状況が招来してきている。
【0004】しかし、情報携帯端末は何人が操作してい
るか定かでなく、発電プラントのように公衆に重大な影
響を及ぼす分野では、操作監視できる範囲を発電プラン
トの操業に重大な影響を及ぼさない範囲に限定する必要
がある。また、米国では電力事業の規制緩和によって、
発電/送電/分電の3業態が独立事業体となり、発電事
業者間の電力販売競争が激化している。そこで、発電事
業者は複数の遠隔立地した設備を共通の中央制御操作卓
で操作監視したり、或いは発電設備の運営・監視自体を
アウトソーシングする状況も出現してきている。このよ
うな遠隔統合監視する用途では、従来の中央制御操作卓
相当の操作監視を許容する必要がある。
【0005】本発明はこのような課題を解決したもの
で、熱電併給設備の運営者の希望に応じて柔軟に熱電併
給設備の運営・監視を行う範囲を設定できるコージェネ
レーション設備の遠隔監視装置を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項1記載のコージェネレーション設備の遠隔監視装置に
関する本発明は、コージェネレーション設備(10)の操作
監視装置(20)と、この操作監視装置で取り扱う情報の授
受を行う遠隔端末(40)とを有するコージェネレーション
設備の遠隔監視装置において、前記遠隔端末は前記操作
監視装置と公衆回線を介して接続され、前記遠隔端末か
前記公衆回線を介して前記操作監視装置にアクセスが
あったとき、正当な権限を有する者のアクセスであるこ
とを確認するアクセス確認手段(22)と、前記アクセス者
の正当な権限の範囲に応じて、前記操作監視装置から前
記遠隔端末で取り扱える情報のレベルを調整して前記公
衆回線を介して前記遠隔端末へ、オペレータに対するオ
ペレータ用向け、設備の稼動状態を監視して当該設備の
状態を判断する者への設備状態診断者用向け、設備の制
御パラメータを入力する者へのチューニング用向けのレ
ベルの情報を送信する情報調整手段(24)とを具備するこ
とを特徴としている。
【0007】このような構成によれば、確認手段により
遠隔端末を操作している者が正当な権限を有しているか
確認し、ハッカーのようなシステムを損壊しようとする
不法行為者の侵入を防止している。調整手段により、遠
隔端末を操作している者に応じて、適切な情報を適切な
形式で提供している。
【0008】ここで、請求項2のように、前記確認手段
はパスワードを用いる構成とすると、簡便な構成であり
ながら、現金自動支払い機等で既に実績のある信頼性の
高いシステムが構築できる。
【0009】ここで、請求項3のように、前記調整手段
は、オペレータに対する操作監視レベルとして、システ
ム監視画面などの設備の稼動状態を概括的に表示する情
報を提供する構成とすると、設備の設置してある現場に
出向いているような場合でも、簡便に概括的な設備の稼
動状態の把握ができる。
【0010】ここで、請求項4のように、前記調整手段
は、設備の稼動状態を監視して当該設備の状態を判断す
る者に対する操作監視レベルとして、当該設備の稼動状
態を時系列に表示するトレンド表示画面等の情報を提供
する構成とすると、設備の設置してある現場に出向いて
いるような場合に、個別機器の稼動状態が詳細に把握で
きる。
【0011】ここで、請求項5のように、前記調整手段
は、設備の制御パラメータを入力する者に対する操作監
視レベルとして、当該設備のチューニング画面に関する
情報を提供する構成とすると、設備の稼動状態を最適化
するエンジニアにとって必要な画面が提供できる。ま
た、設備のチューニング画面はオペレータ等にとって
は、通常用いない画面なので、オペレータ等には特約の
ないときは提供する必要のないものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を説明す
る。図1は本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。コージェネレーション設備10は、蒸気を発生する
ボイラ12と、ガスタービン14と、発電機16等を主
要な機器とするもので、熱供給と電力供給を組み合わせ
る事で、熱効率を大幅に向上させている。
【0013】操作監視設備20は、コージェネレーショ
ン設備10に設けられた流量計や温度計等の検出端から
の測定値や、弁開度やタービン出力等の稼動状態を示す
情報を表示すると共に、出力の増減などの操作も行う。
公衆回線30は、光ファイバケーブルのような有線通信
網でもよく、また無線通信網でもよく、また工場内に設
置されたローカルエリアネットワークLANでも差し支
えない。遠隔端末40は、公衆回線30を介して操作監
視設備20と情報の授受をする。
【0014】アクセス確認手段22は、遠隔端末40か
ら操作監視設備20にアクセスがあったとき、正当な権
限を有する者からのアクセスか確認をするもので、例え
ばパスワードを用いる。正当なパスワードが入力される
と、操作監視画面に展開し、不正なパスワードが所定回
数入力されると、操作監視設備20は遠隔端末40に対
してシャットダウン指令を出力する。情報調整手段24
は、遠隔端末40を用いる者の正当な権限の範囲に応じ
て、遠隔端末40で取り扱える操作監視設備20の情報
を調整する。
【0015】オペレータ向け遠隔端末42は、オペレー
タ用の遠隔端末であって、システム監視画面などの設備
の稼動状態を概括的に表示する情報を提供する。設備状
態診断者向け遠隔端末44は、設備の稼動状態を監視し
て当該設備の状態を判断する者用の遠隔端末であって、
設備の稼動状態を時系列に表示するトレンド表示画面等
の情報を提供する。チューニング用遠隔端末46は、設
備の制御パラメータを入力する者用の遠隔端末であっ
て、設備のチューニング画面に関する情報を提供する。
【0016】図2は、工場内LANに接続された遠隔端
末の説明図である。工場内のどこでも、プログラムレス
にデータを収集できる。またブラウザを使えば、イント
ラネットでプロセスデータを表示できる。図3は、有線
の公衆回線を介して接続された遠隔端末の説明図であ
る。図4は、無線の公衆回線を介して接続された遠隔端
末の説明図である。操作監視設備20と接続される遠隔
端末は、情報の授受が迅速かつ正確に行えるのであれ
ば、工場内LAN、有線/無線の公衆回線30、或いは
静止通信衛星や低軌道通信衛星を介する通信でもよい。
【0017】公衆回線30と接続された遠隔端末40を
用いると、リモートメンテナンス機能やリモート操作監
視機能が実現できる。リモートメンテナンス機能では、
設備管理運営会社の設備診断用コンピュータと操作監視
設備20との情報授受により、コージェネレーション設
備10のリモート診断ができる。また、リモート操作監
視機能を用いると、コージェネレーション設備10の現
場や操作監視設備20から離れた出張先や会議中でも操
作監視・エンジニアリング・データ通信が可能に成る。
【0018】図5は、操作監視設備20の画面展開説明
図で、遠隔端末40の情報調整水準に応じたレベルも併
せて表示している。画面展開メニューボタンは上位水準
にある画面に表示されるもので、グラフィック(システ
ム監視画面)、計測一覧、運転時間、リアルタイムトレ
ンド、ヒストリカルトレンド、イベント表示、帳票出
力、重故障表示等がある。
【0019】レベルIの画面は、設備画面と電力系統図
で、オペレータ向け遠隔端末42に適するものである。
レベルIIの画面は、計測点メニュー、計測点一覧、運転
時間一覧表示、リアルタイムトレンドメニュー/表示、
ヒストリカルトレンドメニュー/表示等が有り、設備状
態診断者向け遠隔端末44に適するものである。レベル
IIIの画面は、システムツールや設備画面と電力系統図
のチューニング画面(図示せず)があり、チューニング
用遠隔端末46に適するものである。
【0020】図6はシステム監視画面の説明図である。
ボイラには、エコノマイザや排気消音器等の付帯機器が
描かれている。ガスタービンには、換気/排気の別や減
速機の振動振幅や速度が表示されている。発電機には、
吸気や換気の状態、電力の生成状態などが表示されてい
る。さらに、給水タンク、ボイラ給水ポンプ、ガス圧縮
機、冷却塔、循環水ポンプが表示されると共に、燃料ガ
スの圧力や流量が表示されている。
【0021】図7は電力系統画面の一例を示す図であ
る。受電電力、発電電力、発電電流、発電電圧、発電周
波数等の計器図が表示されている。また、炭酸ガス、2
号倉庫、排水処理、動力、コンデンサ、電灯、製品補機
電源、コンプレッサ、ターボ、冷凍機等の給電先が、タ
グ番号52F11等と共に表示されている。
【0022】図8は排熱ボイラー系統画面の一例を示す
図である。窒素酸化物NOx濃度やエコ出口排ガス温度
等の主要な計測点の瞬時値や機器の状態が表示されてい
る。機器の状態は、例えば排気ダンパの全開/全閉、ボ
イラ運転、給水ポンプ運転、追い炊きバーナ炎検出、ボ
イラ非常停止、ドラム水位の高低警報、蒸気圧力の高低
警報、ダクトバーナの運転/重故障/軽故障/失火、バ
ーナファン運転/故障等がある。
【0023】図9は運転時間一覧画面の一例を示す図で
ある。機器名称として、バーナファン運転、ターニング
モータ運転、廃熱ボイラ運転、ボイラ給水ポンプ運転、
連絡遮断器(52GB)、発電機遮断器入(52GON)及び非常停
止がある。そして、各機器の現在の運転状態(オン/オ
フ)、停止回数、運転時間の積算値が表示されている。
運転時間は、日計、月計、半期計、年計別に積算されて
いる。
【0024】図10はイベント表示画面の一例を示す図
である。イベントとは、オペレータが把握すべき機器の
稼動状態を言い、確認マークACK、最新時刻、タグ
名、状態、値、記述が画面に表示されている。ここで
は、記述として、自動モード中、G/T運転準備完了、連
絡遮断器(52GB)、排気ダンパ全閉が表示されている。そ
して、各イベントを選択することにより、復帰している
イベントは画面から消え、復帰していないイベントは確
認マークACKが付される。そして、履歴表示画面、メ
ンテナンス画面、システムツール画面へ展開できる。
【0025】図11は履歴表示画面の一例を示す図であ
る。履歴表示画面はイベントを発生順に表示するもの
で、各イベントに対して発生日付、発生時刻、タグ名、
状態、値、記述が画面に表示されている。状態には、復
帰しているイベントを示すOKと、復帰していないイベン
トを示すCFNとがある。値として、オン/オフ等の設定値
や温度、圧力、速度、濃度等の測定値がある。
【0026】図12は設備別日報の一例を示す図であ
る。日報データには、タグコメント、単位、アナログ、
パルス、最小、最大、平均、合計等がある。ここでは、
一時間毎の発電電力、発電機周波数、発電機電流、発電
機力率、受電電力,ガバナ出力が表示されている。
【0027】図13は重故障一覧表示画面の一例を示す
図である。表示項目は、発生日付、発生時刻、メッセー
ジ、入力周期、設備番号がある。そして、発生項目を選
択することにより、異常トレンド表示画面に展開する。
【0028】なお、上記実施例においては、操作監視設
備20の画面展開説明図を詳細に説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、要するに操作監視設備
20の画面のうちで、遠隔端末の監視・操作のレベルに
適合したものを遠隔端末に提供する構成とすればよい。
さらに、遠隔端末での監視・操作の途中で通信が中断し
たような場合に、いかに信頼性を確保しながら迅速に対
応するか、適宜の対策を施すとよい。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の本
発明によれば、確認手段により遠隔端末を操作している
者が正当な権限を有しているか確認し、ハッカーのよう
なシステムを損壊しようとする不法行為者の侵入を防止
している。さらに調整手段により、遠隔端末を操作して
いる者に応じて、適切な情報を適切な形式で提供してお
り、監視・操作の簡便性と信頼性確保を図っている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図2】工場内LANに接続された遠隔端末の説明図で
ある。
【図3】有線の公衆回線を介して接続された遠隔端末の
説明図である。
【図4】無線の公衆回線を介して接続された遠隔端末の
説明図である。
【図5】操作監視設備20の画面展開説明図で、遠隔端
末40の情報調整水準に応じたレベルも併せて表示して
いる。
【図6】システム監視画面の説明図である。
【図7】電力系統画面の一例を示す図である。
【図8】排熱ボイラー系統画面の一例を示す図である。
【図9】運転時間一覧画面の一例を示す図である。
【図10】イベント表示画面の一例を示す図である。
【図11】履歴表示画面の一例を示す図である。
【図12】設備別日報の一例を示す図である。
【図13】重故障一覧表示画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 コージェネレーション設備 20 遠隔監視装置 22 アクセス確認手段 24 情報監視手段 30 公衆回線 40 遠隔端末 42 オペレータ向け遠隔端末 44 設備状態診断者向け遠隔端末 46 チューニング用遠隔端末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04Q 9/00 311 H04Q 9/00 311P

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コージェネレーション設備(10)の操作監
    視装置(20)と、この操作監視装置で取り扱う情報の授受
    を行う遠隔端末(40)とを有するコージェネレーション設
    備の遠隔監視装置において、 前記遠隔端末は前記操作監視装置と公衆回線を介して接
    続され、 前記遠隔端末から前記操作監視装置にアクセスがあった
    とき、正当な権限を有する者のアクセスであることを確
    認するアクセス確認手段(22)と、 前記アクセス者の正当な権限の範囲に応じて、前記操作
    監視装置から前記遠隔端末で取り扱える情報のレベルを
    調整して前記公衆回線を介して前記遠隔端末へ、オペレ
    ータに対するオペレータ用向け、設備の稼動状態を監視
    して当該設備の状態を判断する者への設備状態診断者用
    向け、設備の制御パラメータを入力する者へのチューニ
    ング用向けのレベルの情報を送信する情報調整手段(24)
    と、 を具備することを特徴とするコージェネレーション設備
    の遠隔監視装置。
  2. 【請求項2】 前記アクセス確認手段は、前記公衆回線
    を介して送信されたパスワードを用いることを特徴とす
    る請求項1記載のコージェネレーション設備の遠隔監視
    装置。
  3. 【請求項3】 前記情報調整手段は、前記オペレータ用
    向けに対する操作監視レベル(42)として、前記公衆回線
    を介してシステム監視画面などの設備の稼動状態を概括
    的に表示する情報を前記遠隔端末へ提供することを特徴
    とする請求項1記載のコージェネレーション設備の遠隔
    監視装置。
  4. 【請求項4】 前記情報調整手段は、前記設備状態診断
    者用向けに対する操作監視レベル(44)として、前記公衆
    回線を介して当該設備の稼動状態を時系列に表示するト
    レンド表示画面等の情報を前記遠隔端末へ提供すること
    を特徴とする請求項1記載のコージェネレーション設備
    の遠隔監視装置。
  5. 【請求項5】 前記情報調整手段は、前記チューニング
    用向け設備の制御パラメータを入力する者に対する操作
    監視レベル(46)として、前記公衆回線を介して当該設備
    のチューニング画面に関する情報を前記遠隔端末へ提供
    することを特徴とする請求項1記載のコージェネレーシ
    ョン設備の遠隔監視装置。
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