JP3192927B2 - プラント運転支援装置 - Google Patents

プラント運転支援装置

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JP3192927B2 JP16088595A JP16088595A JP3192927B2 JP 3192927 B2 JP3192927 B2 JP 3192927B2 JP 16088595 A JP16088595 A JP 16088595A JP 16088595 A JP16088595 A JP 16088595A JP 3192927 B2 JP3192927 B2 JP 3192927B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、火力プラント等の運転
支援に適用されるプラント運転支援装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、各種プラントに運転操作の支援を
行なう異常診断装置や運転支援装置が付設されている。
しかし、それらが出力する運転操作ガイドは、異常の原
因や対応操作を提示するものの、運転員の操作に対する
プラントの応答の遅れを考慮したものではなかった。以
下に、従来のプラント運転支援装置を図8の処理フロー
を用いて説明する。
【0003】先ず、プラントデータを取り込み(ステッ
プA1)、全ての支援対象事象に対して異常が発生して
いないかどうかをチェックし、発生していれば考えられ
る原因を原因候補として抽出しておく(ステップA
2)。次に、ステップA3において、上記抽出した全て
の原因候補に対して、プラント状態情報を用いてこれが
異常の原因と特定可能か否かをチェックし、特定されれ
ば考えられる対策を対策候補として抽出する。そして、
ステップA4において、上記抽出された全ての対策候補
に関してプラント状態を勘案して適切なメッセージを選
択して出力する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のプラント運
転支援装置では、対応操作の提示時に運転員の操作に対
するプラントの応答遅れが考慮されておらず、このため
以下のような問題がある。
【0005】(1)異常発生時に運転支援装置の指示に
従って運転員が操作しても、操作のプラントへの影響に
応答遅れがあるため、正常状態にすぐには復帰しない。
運転支援装置は、正常状態へ復帰するまで対応操作を提
示するので、運転員の操作が過剰となる恐れがある。
【0006】(2)極端な場合、運転支援装置の指示し
た操作端の操作代がなくなり、それ故、運転支援装置は
代替案を探索して運転員に提示する恐れがあり、運転員
の操作は更に過剰となる可能性がある。
【0007】これらにより、異常状態を収束させるのに
多大な時間を要し、あるいは甚だしい場合にはプラント
停止に至る可能性がある。本発明は上記実情に鑑みてな
されたもので、運転員の操作が過剰となる可能性を低減
でき、異常状態を収束するのに多大な時間を要する、あ
るいはプラント停止に至る可能性等を確実に低減し得る
プラント運転支援装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプラント運
転支援装置は、プラントの異常原因に関する知識を格納
する第1のメモリと、プラントの異常に対する操作に関
する知識を格納する第2のメモリと、プラントの異常原
因情報及びプラントの異常に対する操作ガイドを出力す
る出力装置と、プラントのプロセス量並びに第1のメモ
リ及び第2のメモリに格納された知識を基に、プラント
の異常を検知し、異常の原因を同定し、異常に対する操
作ガイドを決定し、プラント運転員の操作を検知し、か
つ、出力装置における操作ガイドの出力を所望時間抑制
する処理装置とから成ることを特徴とする。
【0009】
【作用】支援対象プラントのプロセス量、例えば温度、
圧力、弁の開閉状態、ポンプの起動停止状態等が計測さ
れ、そのプロセス計測信号が処理装置に入力される。処
理装置は、プラントのプロセス量が入力されると、第1
のメモリに格納されている異常原因に関する知識、及び
第2のメモリに格納されている対策知識を用いて、異常
の検知、原因の同定、対策の決定、運転員の操作の検
知、及び対策提示の抑制を行なう。この場合、処理装置
がプラント運転員の操作を検知し、かつ、出力装置にお
ける操作ガイドの出力を所望時間抑制する処理を実行す
ることにより、運転員の操作に対するプラントの応答遅
れが考慮され、ガイドの提示が抑制されるので、運転員
の操作が過剰となる可能性が確実に低減される。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1は、本発明の一実施例に係るプラント運転
支援装置10の構成を示すブロック図である。同図にお
いて、1は処理装置で、この処理装置1には、第1のメ
モリ2及び第2のメモリ3が接続される。第1のメモリ
2には、プラント11の異常原因に関する知識が格納さ
れ、第2のメモリ3には、プラント異常時の対応操作に
関する知識が格納されている。上記第1のメモリ2及び
第2のメモリ3に格納される知識については詳細を後述
する。また、処理装置1には、通信入力装置4を介して
プラント11が接続される。通信入力装置4は、プラン
ト11のプロセス量を処理しやすい信号に変換して処理
装置1に入力する。更に、処理装置1には、出力装置5
が接続される。上記処理装置1は、第1のメモリ2及び
第2のメモリ3に格納されている知識を参照してプラン
ト11の異常を検知し、異常の原因を同定し、対策を決
定する機能を有しており、異常の原因、対応操作ガイド
を出力装置5に出力する。
【0011】上記第1のメモリ2には、異常の原因毎に
以下の内容が記述されている。 (a)異常原因名 各異常の原因に一意に付けられた名前。 (b)トリガ 各異常原因を異常原因の候補として取り出すための条
件。 (c)立証条件 各異常原因を異常の原因として特定するための条件。 (d)対策 異常原因が発生した場合の対策候補の名前。 (e)ガイド ある異常原因が発生した場合に出力するガイダンス内
容。
【0012】上記第1のメモリ2に格納される異常原因
知識の記述形式例を図4に、その記述例を図5に示す。
図中、後に「+」符号が付いているものは複数記述でき
ることを意味する。以下では、知識工学の一般的用語に
従い、図4の記述全体をフレーム、特にこの場合は異常
原因フレームと呼ぶ。
【0013】図5の記述例では、(1) 「給水流量制御系
不良」は、(2) 「ドラム水位注意警報」により異常原因
として取り出され、(3) 「ドラム水位制御偏差大」であ
り、かつ「給水流量大」かつ「給水流量制御器出力小」
でないか、または「給水流量小」かつ「給水流量制御器
出力大」でない場合に異常原因と特定され、(4) 「ドラ
ム水位高対策」及び「ドラム水位低対策」が対策候補と
して取り出され、(5) 「給水流量制御系が不良です」と
出力することを示している。
【0014】また、第2のメモリ3には、異常時の対応
操作に関する以下の知識が格納されている。 (a) 対策名 各対策に一意に付けられた名前。
【0015】(b) 内容 各対策が候補として選ばれた場合に、出力する対応操作
ガイド、対応操作がなされたことを検知する方法、及び
対応操作がなされてからプラントへの影響がなくなるま
での時間を選択条件に記述する。この選択条件とは、プ
ラント状態により対応操作が異なる場合に適切な対応を
選択するための条件で、操作端の操作代等を判断材料に
用いる。
【0016】第2のメモリ3に格納される対策知識の記
述形式例を図6に、その記述例を図7に示す。図中、後
に「+」符号が付いているものは複数記述できることを
意味する。以下では、知識工学の一般的用語に従い、図
6の記述全体を対策フレームと称する。
【0017】図7の記述例では、(1) 「ドラム水位低対
策」は、(2) 「ドラム水位制御弁開操作代あり」の場合
は、「ドラム水位制御弁を手動で開けて下さい」と出力
し、ドラム水位上昇速度がα未満でかつドラム水位上昇
速度が負となれば、「プラント出力」と「給水圧力」で
算出される時間の間、当該ガイドの出力は抑制され、そ
れ以外(「ドラム水位制御弁開操作代有り」でない)の
場合は、「中給連絡後、GTを停止して下さい」と出力
し、「GT停止操作開始」後「10分」間、当該ガイド
の出力は抑制される。ことを示している。
【0018】次に上記実施例の動作を説明する。通信入
力装置4は、支援対象プラント11より、温度、圧力、
弁の開閉状態、ポンプの起動停止状態等のプロセス計測
信号、及び警報信号を電気的(アナログ及びデジタル)
に入力し、処理装置1で処理しやすい信号に変換し、処
理装置1に送信する。
【0019】処理装置1は、通信入力装置4から受信し
た信号、並びに第1のメモリ2に格納されている異常原
因に関する知識、及び第2のメモリ3に格納されている
対策知識を用いて、異常の検知、原因の同定、対策の決
定、運転員の操作の検知、及び対策提示の抑制を行な
う。具体的には図2及び図3のフローチャートに示す処
理を実行する。
【0020】(a)[データの取込み] 処理装置1は、通信入力装置4から送られてくるデータ
を取込み(ステップS1)、以降の処理で使用できるよ
うに装置内部のメモリ(図示せず)に記憶する。
【0021】(b)[異常の検知] 全ての異常原因フレームに対し、順次、トリガ条件に記
述されているプラント状態となっているかどうか、即ち
異常が発生しているかどうかを調べる(ステップS
2)。異常が発生してれば、当該異常原因フレームを取
り出し、重複なく診断キューに入れる(ステップS
3)。異常が全く発生していなければ、ステップS1に
戻る。
【0022】(c)異常原因の同定 診断キューに入れられている全ての異常原因名に対応す
る異常原因フレームに対して、順次、立証条件の評価を
行ない(ステップS4)、立証条件が成立すれば異常原
因名に対応するガイドを出力装置5に送信すると共に、
対応する対策名を取出して重複なく対策キューに入れる
(ステップS5,S6)。立証条件が成立しなければ、
その異常原因フレームを診断キューより削除する(ステ
ップS7)。
【0023】(d)[対応操作の決定] 対策キューに入れられている全ての対策名に対して、順
次、当該対策名が出力抑制キューに入っているか否かを
調べ、入っていなければ、対応する対策フレームに対し
て、順次、選択条件を評価し(ステップS8)、最初に
成立した選択条件に対する操作ガイドを出力装置5に送
信する(ステップS9)と共に、対策名として成立した
選択条件の番号(記述順に、1,2,3,…と見なす)
の組を操作監視キューに重複なく入れる(ステップS1
0)。選択条件が成立しない場合は、ステップS9,S
10の処理を行なわずに次の操作の監視処理に進む。
【0024】(e)[操作の監視] 操作監視キューに入れられている全ての対策名と選択条
件の番号の組に対して、順次、対応する対策フレーム内
の選択条件の番号に対応する抑制条件を評価し(ステッ
プS11)、抑制条件が成立すれば、対策名、選択条件
の番号及びこの時の本装置内蔵タイマーの時刻を組にし
て、出力抑制キューに重複なく入れた後、当該対策名と
番号の組を操作監視キューより削除する(ステップS1
2)。抑制条件が成立しない場合は、そのまま次の操作
ガイドの抑制処理に進む。
【0025】(f)[操作ガイドの抑制] 出力抑制キューに入れられている全ての対策名、選択条
件の番号及び時刻の組に対して、順次、対応する対策フ
レーム内の選択条件の番号に対応する抑制時間を調べ、
当該データの組に記された時刻からこの抑制時間を経過
しているか否かを調べ(ステップS13)、抑制時間が
経過していれば、この組を出力抑制キューより削除する
(ステップS14)。このステップS14の処理を終了
した後、あるいは抑制時間が経過していない場合は、ス
テップS1に戻り、次のデータの取り込みを行なう。
【0026】上記のように第2のメモリ3に、プラント
11の異常に対するプラント運転員の操作がなされたこ
とを検知する知識と、操作がなされてからその操作のプ
ラントへの影響がなくなるまでの時間情報を格納するこ
とにより、運転員に対応操作を提示する際、運転員の操
作に対するプラントの応答遅れが考慮され、ガイドの提
示が抑制されるので、運転員の操作が過剰となる可能性
が確実に低減される。
【0027】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、対
応操作の提示時に運転員の操作に対するプラントの応答
遅れが考慮され、ガイドの提示が抑制されるので、運転
員の操作が過剰となる可能性を確実に低減することがで
きる。これにより、異常状態を収束させるのに多大の時
間を要する、あるいはプラント停止に至る可能性を低減
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るプラント運転支援装置
の構成を示すブロック図。
【図2】同実施例の処理動作を示すフローチャート。
【図3】同実施例の処理動作を示すフローチャート。
【図4】同実施例における異常原因知識の記述形式例を
示す図。
【図5】同実施例における異常原因知識の記述例を示す
図。
【図6】同実施例における対策知識の記述形式例を示す
図。
【図7】同実施例における対策知識の記述例を示す図。
【図8】従来のプラント運転支援装置の処理動作を示す
フローチャート。
【符号の説明】
1 処理装置 2 第1のメモリ 3 第2のメモリ 4 通信入力装置 5 出力装置 10 プラント運転支援装置 11 プラント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G05B 9/02 G05B 9/02 L

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラントの異常原因に関する知識を格納
    する第1のメモリと、プラントの異常に対する操作に関
    する知識を格納する第2のメモリと、プラントの異常原
    因情報及びプラントの異常に対する操作ガイドを出力す
    る出力装置と、プラントのプロセス量並びに第1のメモ
    リ及び第2のメモリに格納された知識を基に、プラント
    の異常を検知し、異常の原因を同定し、異常に対する操
    作ガイドを決定し、プラント運転員の操作を検知し、か
    つ、出力装置における操作ガイドの出力を所望時間抑制
    する処理装置とから成ることを特徴とするプラント運転
    支援装置。
  2. 【請求項2】 第2のメモリに格納された知識が、プラ
    ントの異常に対するプラント運転員の操作がなされたこ
    とを検知する知識と、操作がなされてからその操作のプ
    ラントへの影響がなくなるまでの時間情報を有している
    ことを特徴とする請求項1に記載のプラント運転支援装
    置。
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