JP4483073B2 - プラント運転監視支援装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラントの運転監視をするために必要な運転監視支援情報を運転員に提供するプラント運転監視支援装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来のプラント運転監視支援装置は、上記運転監視支援情報(以下、単に支援情報という。)を音声あるいは画像として運転員に提供している。例えば、プラントが正常な運転状態にあるときは、プラントを構成する各種機器に取り付けられた各種センサのプロセス値を各種機器の動作状態を示す支援情報として数値表示し、プラントが異常な運転状態に至った場合には、プラントの機器系統図上で異常な機器をランプ表示(点滅や表示色の変更)し、また当該異常の発生を警報音として報知する。
【0003】
しかしながら、従来のプラント運転監視支援装置には、以下のような問題点がある。
(1)第1の問題点は、プラントの運転状態を運転員に直感的かつ速やかに把握させることができない点である。すなわち、プラントは一般的に多数の機器から構成されているので、支援情報を画像として提供した場合、1つの画面には多数の機器に関する画像が含まれる。このような画像は比較的大画面で運転員に提供されるが、運転員は、散在する情報画面の中から必要な画像を探し出すことが困難であり、よって運転状態を速やかに把握することができない。また、プロセス値の数値はプラントの状態を直接的に表すものではないので、運転員は、プロセス値の数値表示に基づいてプラントの状態を直感的に把握することはできない。
【0004】
(2)運転者の操作によって各種の画像を切替表示するようになっているので、運転者が必要な画像情報を取得するためには、運転者にプラント運転監視支援装置の操作に関する予備知識が必要である。すなわち、プラント運転監視支援装置を使いこなすために、運転員をある期間訓練する必要があり、このような訓練は、プラントの構造が複雑な程あるいは支援情報の数が多い程、長期化する。
【0005】
(3)プラント運転監視支援装置の操作に熟練しても、運転員は、プラントの構造や各種機器に対する予備知識がなければ、プラントの異常等に対する適切な対応操作を行うことができない。すなわち、運転員は、支援情報によってプラントの運転状態を把握しても、当該運転状態に対して適切な処置を取るためにはプラントの構造や各種機器に関する知識が必要であり、このような知識の習得にも運転員をある期間訓練する必要がある。
【0006】
(4)プラントに異常が発生した場合、運転員は、当該異常状態を回避するために、異常原因の究明と該異常原因に対する適切な対応操作を行わなければならない。このような異常時において、運転員は画面の切替操作を順次行うことにより各機器の状態を確認し異常原因を究明することになるが、この画面の切替操作に時間が掛かるため、運転員は、異常原因を考察するための思考時間が削減され、プラントの異常に対して迅速かつ的確な対応操作を行うことができない。
【0007】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、以下の点を目的とするものである。
(1)プラントの運転状態を運転員に直感的に把握させることが可能なプラント運転監視支援装置を提供する。
(2)運転員が画像情報の中から必要な情報を容易に探し出すことが可能なプラント運転監視支援装置を提供する。
(3)運転員の訓練を簡略化することが可能なプラント運転監視支援装置を提供する。
(4)運転員が異常発生時に迅速な対応を取ることが可能なプラント運転監視支援装置を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、第1の手段として、運転員にプラントの運転監視を支援するための運転監視支援情報を提供するプラント運転監視支援装置において、プラントからプロセスデータを取得するプロセスデータ取得手段と、プラントの運転状態に応じて運転員が必要とする各種の運転監視支援情報を前記プロセスデータに基づいて生成する支援情報生成手段と、各運転監視支援情報を時間的あるいは空間的に最適化して運転員に提供する支援情報提供手段とを具備する手段を採用する。
【0009】
また、第2の手段として、上記第1の手段において、プラントの構成に関するモデル情報を記憶するモデル情報記憶手段をさらに備えるという手段を採用する。
【0010】
第3の手段として、上記第1または第2の手段において、支援情報生成手段は、運転監視支援情報を互いに関連する画像情報及び音声情報として構成し、支援情報提供手段は、前記音声情報と画像情報とを同期させて運転員に提供するという手段を採用する。
【0011】
第4の手段として、上記第1〜3いずれかの手段において、支援情報提供手段は、運転員の音声指示を認識する音声認識機能を備え、前記音声指示の認識結果に基づいて運転員に提供する運転監視支援情報を切り替えるという手段を採用する。
【0012】
第5の手段として、上記第1〜4いずれかの手段において、運転監視支援情報の時間的な最適化として、支援情報提供手段は、プラントの異常時においては、運転監視支援情報をプラントの異常に対する問題解決プロセスの行程順に運転員に提供するという手段を採用する。
【0013】
第6の手段として、上記第5の手段において、支援情報生成手段を、問題解決プロセスの各行程に対応する複数の運転監視支援情報を各々並列して生成する複数のデータ処理装置から構成し、各々のデータ処理装置は、自らが生成した運転監視支援情報を支援情報提供手段に出力するという手段を採用する。
【0014】
第7の手段として、上記第6の手段において、分散協調通信を行う通信仲介手段を介して各データ処理装置及び支援情報提供手段を相互接続するという手段を採用する。
【0015】
第8の手段として、上記第6または7の手段において、各データ処理装置は、運転監視支援情報の生成開始を支援情報提供手段に通知し、該支援情報提供手段は、現在の処理状況を運転員に提示するという手段を採用する。
【0016】
第9の手段として、上記第5〜8いずれかの手段において、問題解決プロセスは、運転員がプラントの異常に気づく行程Aと、運転員がプラントの状態を把握する行程Bと、運転員が異常を回避するための対処法を考察する行程Cと、運転員が前記対処法に従ったプラントの操作手順を決定する行程Dと、運転員が前記操作手順に従ってプラントを実際に操作する行程Eとからなるという手段を採用する。
【0017】
第10の手段として、上記第9の手段において、支援情報生成手段は、行程Aに対応する運転監視支援情報として、プロセスデータに基づいてプラントの異常を検出すると、異常通知メッセージを生成して支援情報提供手段に出力し、該支援情報提供手段は前記異常通知メッセージを運転員に音声報知するという手段を採用する。
【0018】
第11の手段として、上記第9または10の手段において、支援情報生成手段は、プロセスデータに基づいてプラントの異常を検出すると、行程Aに対応する運転監視支援情報として、異常機器画像を生成して支援情報提供手段に出力し、支援情報提供手段は前記異常機器画像を表示するという手段を採用する。
【0019】
第12の手段として、上記第9〜11いずれかの手段において、支援情報生成手段は、行程Bに対応する運転監視支援情報として、異常なプロセスデータに該当する機器の現在状態を示す現在画像を生成して支援情報提供手段に出力し、支援情報提供手段は、前記現在画像を表示するという手段を採用する。
【0020】
第13の手段として、上記第12の手段において、支援情報生成手段は、異常なプロセスデータに該当する機器の現在状態を説明する現在状態メッセージを生成して支援情報提供手段に出力し、支援情報提供手段は、現在状態メッセージを現在画像に同期させて音声報知するという手段を採用する。
【0021】
第14の手段として、上記第9〜13いずれかの手段において、支援情報生成手段は、行程Bに対応する運転監視支援情報として、プロセスデータの現在までの変化を示すトレンドグラフを生成して支援情報提供手段に出力し、支援情報提供手段は、前記トレンドグラフを画像表示するという手段を採用する。
【0022】
第15の手段として、上記第9〜14いずれかの手段において、支援情報生成手段は、行程Bに対応する運転監視支援情報として、異常なプロセスデータに該当する機器の予測変化状態を示す機器予測画像を生成して支援情報提供手段に出力し、支援情報提供手段は、前記機器予測画像を表示するという手段を採用する。
【0023】
第16の手段として、上記第9〜15いずれかの手段において、支援情報生成手段は、行程Bに対応する運転監視支援情報として、異常なプロセスデータの予測変化を示す近未来グラフを生成して支援情報提供手段に出力し、支援情報提供手段は、前記近未来グラフを画像表示するという手段を採用する。
【0024】
第17の手段として、上記第16の手段において、支援情報生成手段は、異常なプロセスデータの予測変化を示す近未来メッセージを生成して支援情報提供手段に出力し、支援情報提供手段は、前記近未来メッセージを音声報知するという手段を採用する。
【0025】
第18の手段として、上記第9〜17いずれかの手段において、支援情報生成手段は、行程Cに対応する運転監視支援情報として、プラントの異常に対する過去の異常原因を運転事例として多数記憶した事例データベースを検索し、かつ当該異常に対する過去の異常原因を示す過去の異常原因メッセージを生成して支援情報提供手段に出力し、支援情報提供手段は、前記過去の異常原因メッセージを画像として表示するという手段を採用する。
【0026】
第19の手段として、上記第9〜18いずれかの手段において、支援情報生成手段は、行程Cに対応する運転監視支援情報として、プラントの異常原因を推定し、該推定結果を示す異常原因推定結果メッセージを生成し、当該異常原因推定結果メッセージと異常原因機器とを支援情報提供手段に出力し、支援情報提供手段は、前記異常原因推定結果メッセージと異常原因機器を画像表示するという手段を採用する。
【0027】
第20の手段として、上記第9〜19いずれかの手段において、支援情報生成手段は、行程Cに対応する運転監視支援情報として、プラントの異常原因に対する過去の対応操作を運転事例として多数記憶した事例データベースを検索し、かつ、異常回避のための過去の対応操作を示す過去対応操作メッセージを生成して支援情報提供手段に出力し、支援情報提供手段は、過去対応操作メッセージを画像として表示するという手段を採用する。
【0028】
第21の手段として、上記第9〜20いずれかの手段において、支援情報生成手段は、行程Cに対応する運転監視支援情報として、異常回避のための対応操作を推論導出し、該推論導出の結果を示す対応操作導出結果メッセージを生成して支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段は、対応操作導出結果メッセージを画像として表示するという手段を採用する。
【0029】
第22の手段として、上記第21の手段において、支援情報生成手段は、対応操作の推論導出結果に基づくプラントの操作を示す対応操作メッセージを生成して支援情報提供手段に出力し、支援情報提供手段は、対応操作メッセージを音声報知するという手段を採用する。
【0030】
第23の手段として、上記第9〜22いずれかの手段において、支援情報生成手段は、行程Eに対応する運転監視支援情報として、異常回避のための対応操作を推論導出し、該推論導出の結果に沿ったプラントの操作手順を支援情報提供手段に出力し、支援情報提供手段は、前記操作手順を画像として表示するという手段を採用する。
【0031】
第24の手段として、上記第9〜23いずれかの手段において、支援情報生成手段は、プラントが実際に操作されて異常が回避されたことを検出すると、異常が回避されたことを示す異常リセットメッセージを生成して支援情報提供手段に出力し、支援情報提供手段は、異常リセットメッセージを音声出力するという手段を採用する。
【0032】
第25の手段として、上記第1〜24いずれかの手段において、運転監視支援情報の空間的な最適化として、支援情報提供手段は、重要度がより高い運転監視支援情報の画面サイズをより大きく設定して1つの画面上に統合表示するという手段を採用する。
【0033】
第26の手段として、上記第25の手段において、支援情報提供手段は、重要度がより高い運転監視支援情報をより上側かつ左側に配置して1つの画面上に統合表示するという手段を採用する。
【0034】
第27の手段として、上記第1〜24いずれかの手段において、運転監視支援情報の空間的な最適化として、支援情報提供手段は、プラントの異常時において、当該異常に対する問題解決プロセスの各行程に対応する複数の運転監視支援情報を1つのエリア上に統合表示し、このうち現在進行中の行程に対応する運転監視支援情報を最も大きなエリアサイズに動的に設定して強調表示するという手段を採用する。
【0035】
第28の手段として、上記第27の手段において、支援情報提供手段は、1つのエリア内で同時に表示する運転監視支援情報が複数ある場合には、このうち重要度がより高い運転監視支援情報をより上側かつ左側に配置して1つの画面上に統合表示するという手段を採用する。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わるプラント運転監視支援装置の一実施形態について説明する。
【0037】
図1は、本実施形態におけるプラント運転監視支援装置のシステム構成図である。この図1において、符号1はDCSエージェント(プロセスデータ取得手段)、2はオントロジーサーバ(モデル情報記憶手段)、3は仮想プラント表示エージェント(データ処理装置)、4は事例ベース監視エージェント(データ処理装置)、5は意味表示エージェント(データ処理装置)、6はインターフェースエージェント、7は大画面統合表示システム、8は分散協調通信サーバ、9はスピーカ、10はマイクロフォン、11は大画面スクリーン、12はキーボード、また13はマウス(ポインティングデバイス)である。
【0038】
これら各構成要素のうち、DCSエージェント1、オントロジーサーバ2,仮想プラント表示エージェント3、事例ベース監視エージェント4、意味表示エージェント5、インターフェースエージェント6及び大画面統合表示システム7は、本プラント運転監視支援装置の主要構成要素であり、以下の説明ではこれらを総称する場合に、「サブシステム」と表記する。
【0039】
なお、上記各構成要素のうち、仮想プラント表示エージェント3、事例ベース監視エージェント4及び意味表示エージェント5は、プラントの運転状態に応じて運転員が必要とする各種支援情報をプロセスデータに基づいて生成する支援情報生成手段Sを構成するものであり、またインターフェースエージェント6、大画面統合表示システム7、スピーカ9、マイクロフォン10及び大画面スクリーン11は、上記支援情報を時間的あるいは空間的に最適化して運転員に提供する支援情報提供手段Tを構成するものである。
【0040】
まず最初に、分散協調通信サーバ8(通信仲介手段)は、分散協調通信によって各構成要素間の通信を仲介することにより、各構成要素の通信手続きに関する負荷を軽減するものである。各構成要素は、何れかの構成要素に送信しようとするデータあるいは何れかの構成要素から取得したいデータを分散協調通信サーバ8に要求するのみによって、つまり送信先あるいは送信元を送受信の度に指定する必要なく、データの授受を行うことができる。
【0041】
DCSエージェント(プロセスデータ取得手段)1は、プラントの運転状態を示すプラントデータをプラント制御装置(DCS)から取得して常時監視すると共に、各構成要素の要求に応じてプラントデータを提供するものである。このプラントデータは、プラントを構成する各種機器のプロセス値を示すプロセスデータ及びプラント制御装置の操作データ等からなるものである。通常、プラントを構成する各種機器のプロセスデータはプラント制御装置に入力されるようになっており、プラント制御装置は、このプロセスデータに対して、操作データを各種機器に出力することにより各種機器つまりプラントの運転を制御する。
【0042】
また、本実施形態のDCSエージェント1は、プラントデータを常時監視することによってプラントの異常を検出すると、当該異常を知らせる異常通知メッセージ及びプラントの現在の状態を示す現在状態メッセージを生成し、支援情報としてインターフェースエージェント6に出力する機能を備えている。
【0043】
オントロジーサーバ(モデル情報記憶手段)2は、プラントの構成に関するモデル情報、つまりプラントを構成する各種機器の属性や当該各種機器の結合状態を示すプラント系統等を予め記憶するものである。このオントロジーサーバ2は、分散協調通信サーバ8を介した支援情報生成手段Sの取得要求に対して上記モデル情報を提供するように構成されている。なお、本実施形態におけるオントロジーサーバ2は、上記各構成要素から音声メッセージ作成を要求されると日本語メッセージに変換し、当該日本語メッセージを要求元に返信する機能をも備える。
【0044】
仮想プラント表示エージェント(データ処理装置)3は、上記プロセスデータや3Dプラントモデル情報等に基づくプラントのVR映像(バーチャル・リアリティ映像)を支援情報として生成するものである。このVR映像は、異常発生機器やその現在状態及び近未来状態を示すもの、後述する意味表示エージェント5によって推定された異常原因機器を示すもの等からなる。また、VR映像ではなく一般的な2次元映像として、プラントを操作するための各種操作パネルやその操作手順を示す映像をも支援情報として生成する機能を備える。
【0045】
事例ベース監視エージェント(データ処理装置)4は、プラントデータを上記DCSエージェント1から取得して、常時、事例に基づくプラントの監視を行うものである。この事例ベース監視エージェント4は、上述したDCSエージェント1と同様に、支援情報の1つである異常通知メッセージをも生成してインターフェースエージェント6に出力する機能をも有する。すなわち、本プラント運転監視支援装置は、DCSエージェント1と事例ベース監視エージェント4とが、各々独自にプラントの異常を検出するように機能構成されている。
【0046】
また、上記事例ベース監視エージェント4は、過去の運転事例に基づいてプラントの正常/異常を判断することにより上記異常通知メッセージを生成すると共に、過去の異常原因機器や異常原因に対する過去の対応操作等を検索して、支援情報としてインターフェースエージェント6に出力するものである。この事例ベース監視エージェント4は、DCSエージェント1から時系列的に順次取得した上記プロセスデータを事例データベースから検索することにより現在のプラントの運転状態を監視・判断する。事例ベース監視エージェント4の詳細処理については後述する。
【0047】
意味表示エージェント(データ処理装置)5は、意味表示エージェント▲1▼と意味表示エージェント▲2▼とから構成されており、これら意味表示エージェント▲1▼,▲2▼とが並列して動作することにより、各種の支援情報を生成するものである。意味表示エージェント▲1▼は、プロセスデータのトレンドグラフや近未来状態グラフを生成し、支援情報としてインターフェースエージェント6に出力する。一方、意味表示エージェント▲2▼は、異常発生機器や異常原因機器を推定すると共に推奨する対応操作や当該対応操作の評価をも導出し、支援情報としてインターフェースエージェント6に出力するものである。
【0048】
インターフェースエージェント6は、運転員と本プラント運転監視支援装置との仲介を行うものであり、上記各種支援情報を時間的に最適化して運転員に提供するものである。例えば支援情報の時間的な最適化の一例として、インターフェースエージェント6は、プラントの異常時においては、支援情報をプラントの異常に対する問題解決プロセスの行程順に運転員に提供する。
【0049】
また、インターフェースエージェント6は、支援情報の1つである各種音声メッセージ(音声情報)を音声合成してスピーカ9に出力すると共に、マイクロフォン10から入力された運転員の音声指示を音声認識して上記各構成要素の動作を制御する。さらに、インターフェースエージェント6は、大画面統合表示システム7によって大画面スクリーン11に表示される画像情報とスピーカ9から報知される音声情報とを、同期させて運転員に提供する機能をも備える。なお、インターフェースエージェント6における各種支援情報の提示タイミング処理の詳細については後述する。
【0050】
大画面統合表示システム7は、支援情報の1つである各種画像情報を優先度や緊急度等に基づいて運転員が視認し易いように空間的に最適化し、大画面スクリーン11に統合表示させるものである。例えば画像情報の空間的な最適化の一例として、大画面統合表示システム7は、プラントの異常時において当該異常に対する問題解決プロセスの各行程に対応する複数の画像情報を1つの画面上に統合表示し、このうち現在進行中の行程に対応する画像情報を強調して表示する。なお、大画面統合表示システム7における画像情報の空間的な配置処理(タイリング処理)の詳細については後述する。
【0051】
スピーカ9は、運転員にインターフェースエージェント6から出力された音声メッセージを音声報知するためのものであり、マイクロフォン10は、運転員の音声指示をインターフェースエージェント6に入力するためのものである。大画面スクリーン11は、大画面統合表示システム7から入力された映像信号に基づいて、問題解決プロセスの各行程に対応する複数の画像情報を1つの画面(統合画面)として表示するものである。また、キーボード12及びマウス13は、大画面統合表示システム7に画面切替に関する操作指示を入力するためのものである。
【0052】
ここで、上記プラントの異常に対する運転員の問題解決プロセスについて、図2を参照して説明する。
最初の行程は、運転員がプラントの異常に気づく行程Aである。プラントが正常運転されている状態において何れかの機器が異常状態に至ると、運転員は、該異常に基づくプロセスデータの変化によってプラントの異常に気づく。上述したように、プラントの運転を制御するプラント制御装置には、時々刻々と変化する各機器のプロセスデータが入力されており、運転員は、これらプロセスデータを数値としてモニタリングできるようになっている。そして、運転員は、プロセスデータをモニタリングすることによってプラントの異常に気づくことができる。
【0053】
次の行程は、運転員がプラントの状態を把握する行程Bである。プラントの異常に気づくと、運転員は、その原因を探るためにプラント制御装置を操作してプラントの各種運転情報を収集し、プラントの運転状態を把握する。次の行程は、運転員が異常を回避するための対処法を考察する行程Cである。この行程Cにおいて、プラントの運転状態を把握した運転員は、その把握結果に応じて最適と思われる対処法を立案する。次の行程は、運転員が前記対処法に従ったプラントの操作手順を決定する行程Dである。運転員は、行程Cで立案した対処法に従ったプラントの具体的な操作手順を決定する。そして、最後の行程は、運転員が上記操作手順に従ってプラントを実際に操作する行程Eである。
【0054】
このような行程A〜Eからなる問題解決プロセスが、プラントの異常時に運転員が取る時系列的な行動パターンである。上記インターフェースエージェント6は、このような問題解決プロセスの各行程A〜E順に、当該各工程A〜Eにおいて運転員が必要とする支援情報をタイムリーに運転員に提供する。すなわち、インターフェースエージェント6は、上記行程Aに対して異常通知を提示し、行程Bに対して現在の状態を提示すると共に近未来の状態を提示し、行程Cに対しては、過去の異常原因、推定される異常原因、過去の対応操作及び推奨する対応操作を提示し、さらに、これら行程Cの提示情報に基づいて運転員がプラントの対応操作を決定すると、プラントの対応操作を支援する操作手順等を運転員に提示する。
【0055】
次に、上記大画面スクリーン11に表示される統合画面について、図3及び図4を参照して説明する。
【0056】
この統合画面は、大画面統合表示システム7によるタイリング処理によって実現されるものであり、基本的には上記問題解決プロセスの各行程A〜Eのうち、現在進行中の行程に関する画像情報を運転員が最も視認し易いように強調して表示するものである。また、本実施形態の大画面統合表示システム7は、動的タイリング方式及び固定タイリング方式のいずれにも対応したものであり、表示モードの切替操作によって何れのタイリング方式の統合画面をも大画面スクリーン11に表示できるものである。
【0057】
図3は、動的タイリング方式に対応した統合画面Gdの構成例を示す模式図である。この統合画面Gdは、大きく固定エリアと可変エリアとから構成されている。固定エリアは、クロックウインドウd1、タイトルウインドウd2、メッセージウインドウd3及び擬人化エージェントウインドウd4から構成されており、各ウインドウd1〜d4の表示サイズが固定された表示領域である。これに対して、可変エリアは、プラント状態エリアd5、意志決定支援エリアd6、直接操作エリアd7及びアイコンエリアd8から構成されており、各エリアd5〜d8の表示サイズが動的に変化する表示領域である。
【0058】
クロックウインドウd1は、現在時刻を文字表示するウインドウ、タイトルウインドウd2は、統合画面Gdのタイトルを文字表示するウインドウ、メッセージウインドウd3は、上記行程Aに対応してプラントの運転状態を運転状態メッセージとして文字表示するウインドウ、擬人化エージェントウインドウd4は、本プラント運転監視支援装置の処理状態を人間の画像として擬人化表示するウインドウである。
【0059】
図4は、上記可変エリア内のプラント状態エリアd5、意志決定支援エリアd6及び直接操作エリアd7の詳細を示す模式図である。プラント状態エリアd5は、上記行程Bに対応するものであり、図4(a)に示すようにプラント系統図を画像表示するウインドウ(プラント系統図ウインドウ)、プロセス値のトレンドグラフを画像表示するウインドウ(トレンドグラフウインドウ)、及び近未来グラフを画像表示するウインドウ(近未来グラフウインドウ)から構成されている。
【0060】
意志決定支援エリアd6は、上記行程Cに対応するものであり、図4(b)に示すように過去の異常原因を文字表示するウインドウ、推定された異常原因を文字表示するウインドウ、過去の対応操作を文字表示するウインドウ、推奨する対応操作を文字表示するウインドウから構成されている。直接操作エリアd7は、上記行程Eに対応するものであり、図4(c)に示すように操作対象機器を選択するための機器選択パネルウインドウ、該機器選択パネルによって選択された機器のセットポイント(プロセス値の設定値)を変更するための機器操作パネルウインドウ、及び対応操作に対する操作手順を示す文字表示ウインドウから構成されている。
【0061】
さらに、アイコンエリアd8は、上記可変エリア内の各種ウインドウを最小化した際に当該ウインドウに対応するアイコンを画像表示するウインドウである。このアイコンエリアd8内のアイコンをキーボード12やマウス13によって指示することにより、当該アイコンに対応するウインドウを表示することができる。このように構成された動的タイリング方式の統合画面Gdでは、上記プラント状態エリアd5、意志決定支援エリアd6、直接操作エリアd7のうち、本プラント運転監視支援装置が現在実行している問題解決プロセスの行程に対応するエリアが他のエリアに比較して大きく強調表示されるようになっている。
【0062】
例えば、プラントの異常が検出されて、行程Bに対応する処理を実行中の時、プラント状態エリアd5が最も大きく表示され、他の意志決定支援エリアd6と直接操作エリアd7とは、プラント状態エリアd5よりも小さく表示される。そして、処理が進行して行程Cに至ると、プラント状態エリアd5が縮小表示されると共に、意志決定支援エリアd6が拡大されて最も大きく表示される。すなわち、プラント状態エリアd5、意志決定支援エリアd6及び直接操作エリアd7の各表示サイズは、現在進行中の行程に応じて動的(ダイナミック)に変化する。なお、図4に示す各エリア内のウインドウ構成は一例であり、この構成のみに限定されるものではない。
【0063】
このような統合画面Gdに表示される各種の支援情報は、テキスト情報とグラフィックス情報とに分類される。テキスト情報に分類されるものは、▲1▼画面タイトル、▲2▼通知メッセージ、▲3▼過去の異常原因検索結果、▲4▼異常原因推定結果、▲5▼過去の対応操作検索結果、▲6▼対応操作導出結果、▲7▼対応操作評価結果及び▲8▼操作手順検索結果である。また、グラフィックス情報に分類されるものは、▲1▼プラント系統図、▲2▼トレンドグラフ、▲3▼近未来グラフ、▲4▼擬人化エージェント、▲5▼機器選択パネル及び▲6▼機器操作パネルである。
【0064】
次に、図5は、固定タイリング方式に対応した統合画面Gsの構成例を示す模式図である。なお、この統合画面Gsにおける固定エリア内のクロックウインドウs1、タイトルウインドウs2、メッセージウインドウs3及び擬人化エージェントウインドウs4は、上述した動的タイリング方式の統合画面Gdにおけるクロックウインドウd1、タイトルウインドウd2、メッセージウインドウd3及び擬人化エージェントウインドウd4と同様であり、ここでの説明は省略する。
【0065】
統合画面Gdに対する統合画面Gsの相違点は、可変エリア内に固定サイズのプラント状態エリアs5、意志決定支援エリアs6及び直接操作エリアs7を切替表示する点である。なお、このように切替表示するので、この固定タイリング方式の統合画面Gsでは、統合画面Gdのアイコンエリアd8に相当するエリアは不要である。
【0066】
次に、このように構成されたプラント運転監視支援装置の動作について、図6〜図25に示すフローチャートを参照して詳しく説明する。
【0067】
なお、これら各フローチャートでは、紙面の制約上、上記各構成要素を簡略表記して示している。すなわち、DCSエージェント1については「IA3」と表記し、オントロジーサーバ2については「OS」と表記し、仮想プラント表示エージェント3については「VPA」と表記し、事例ベース監視エージェント4については「IA2」と表記し、意味表示エージェント5のうち意味表示エージェント▲1▼については「SIA1」と表記し、意味表示エージェント5のうち意味表示エージェント▲2▼については「SIA2」と表記し、インターフェースエージェント6については「IA1」と表記し、大画面統合表示システム7については「LD」と表記する。
【0068】
まず、本プラント運転監視支援装置では、支援情報生成手段Sを構成する仮想プラント表示エージェント3、事例ベース監視エージェント4及び意味表示エージェント5は、分散協調通信サーバ8を通信の仲介として活用することにより各々自律的につまり並列して他の構成要素と必要なデータの授受を行い、1つの支援情報の生成が終了すると、当該支援情報を速やかにインターフェースエージェント6に出力する。
【0069】
すなわち、仮想プラント表示エージェント3、事例ベース監視エージェント4あるいは意味表示エージェント5からインターフェースエージェント6に入力される各種支援情報は、上述した各行程A〜Eからなる問題解決プロセスに無関係に順次ランダムに入力される。インターフェースエージェント6は、以下に詳述するように各種支援情報を各行程A〜Eに沿って並び替えて大画面統合表示システム7あるいはスピーカ9に出力する。
【0070】
上述したように、各種支援情報は音声情報と画像情報とによって構成されるが、大画面スクリーン11に表示される上記統合画面Gd,Gsにおいて各行程A〜Eに対応する画像情報は、メッセージウインドウd3に表示される運転状態メッセージ、プラント状態エリアd5に表示されるプラント系統図、トレンドグラフ及び近未来グラフ、意志決定支援エリアd6に表示される過去の異常原因、推定された異常原因、過去の対応操作及び推奨する対応操作、直接操作エリアd7に表示される機器選択パネル、機器操作パネル及び機器の操作手順、等々である。また、スピーカ9から音声報知される音声情報には、異常通知メッセージ、現在状態メッセージ、確認項目メッセージ、近未来メッセージ、異常原因メッセージ、対応操作メッセージ及び異常リセット通知等がある。
【0071】
図6は、上記音声情報のうち、異常通知メッセージと現在状態メッセージの生成手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示すように、異常通知メッセージ及び現在状態メッセージは、プラントデータを常時監視するDCSエージェント1(IA3)あるいは事例ベース監視エージェント4(IA2)によって生成された後にインターフェースエージェント6(IA1)に供給され、インターフェースエージェント6からスピーカ9に出力されることにより運転員に対して音声報知される。
【0072】
すなわち、DCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4は、プラントデータに基づいてプラントの異常を検出すると処理を開始し、オントロジーサーバ2(OS)にセンサが接続されている機器情報を取得するためにモデル情報検索要求を出力する(ステップSa1)。オントロジーサーバ2は、このモデル情報検索要求に対してモデル情報を検索し(ステップSa2)、異常を示しているプロセスデータのセンサが装着された機器の機器名(異常機器名)を特定してDCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4に報告する。DCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4は、この報告を受信すると、全サブシステム(IA1,IA2,IA3,VPA,SIA1,SIA2,OS,LD)に当該異常発生を通知し(ステップSa3)、さらに異常通知メッセージ作成要求をオントロジーサーバ2に出力する(ステップSa4)。
【0073】
ここで、異常通知メッセージ作成要求は、オントロジーサーバ2によって先に検索・報告された異常センサ名あるいは異常機器名を含む一種のデータコードであり、オントロジーサーバ2は、このデータコードに基づいて日本語メッセージの音声データを作成して、DCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4に送信する(ステップSa5)。そして、DCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4は、上記日本語メッセージの音声出力要求をインターフェースエージェント6に出力する(ステップSa6)。
【0074】
インターフェースエージェント6は、この音声出力要求を受信すると、当該音声出力要求を音声出力タスクとして受け付ける(ステップSa7)と共に、DCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4が次の処理に移行できるように速やかに受付確認の応答を返信する。
【0075】
さらに、DCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4は、上記受付確認の応答を受信すると、異常状態を解析し(ステップSa8)、この解析の結果に応じた、つまりプラントの現在の状態を示す現在状態メッセージの作成要求をオントロジーサーバ2に出力する(ステップSa9)。オントロジーサーバ2は、この作成要求に対して、プラントの現在の状態を示す日本語メッセージの音声データを作成して、DCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4に送信する(ステップSa10)。
【0076】
そして、DCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4は、この日本語メッセージの音声データを付与した音声出力要求をインターフェースエージェント6に出力する(ステップSa11)。インターフェースエージェント6は、この音声出力要求を受信すると、当該音声出力要求を新たな音声出力タスクとして受け付け(ステップSa12)、DCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4に速やかに受付確認の応答を返信する。そして、この受付確認の応答を受信すると、DCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4は、プラントの異常検出に関する事後処理を終了する。
【0077】
このような異常通知メッセージ及び現在状態メッセージに関する音声出力タスクは、短時間内にインターフェースエージェント6に受け付けられるが、インターフェースエージェント6は、これら順次受け付けた音声出力タスクを運転員への提示順番と提示タイミングとを設定してスピーカ9に出力する。なお、このインターフェースエージェント6における音声情報の提示処理、並びに以下に説明する他の音声情報の提示処理及び画像情報の表示処理の詳細については、後段にてまとめて説明するものとする。
【0078】
一方、上記ステップSa3の処理によってプラントの異常発生が通知されると、支援情報生成手段Sを構成する仮想プラント表示エージェント3、事例ベース監視エージェント4及び意味表示エージェント5(すなわち意味表示エージェント▲1▼,▲2▼)は、各々独自に支援情報の生成処理を開始する。
【0079】
図7は、このような仮想プラント表示エージェント3、事例ベース監視エージェント4及び意味表示エージェント5における支援情報の生成手順を示すフローチャートである。なお、この図7において、(a)は事例ベース監視エージェント4(IA2)の処理手順を、(b)は意味表示エージェント▲1▼(SIA1)の処理手順を、(c)は意味表示エージェント▲2▼(SIA2)の処理手順を、また(d)は仮想プラント表示エージェント3(VPA)の処理手順をそれぞれ示している。
【0080】
事例ベース監視エージェント4は、(a)に示す順序、すなわち過去の異常原因表示処理(ステップSj1)→確認項目提示処理(ステップSj2)→過去の対応操作表示処理(ステップSj3)の順序で支援情報の生成とインターフェースエージェント6への表示(提示)要求を行う。過去の異常原因表示処理は、過去の異常原因を特定し、この過去の異常原因検索結果の画面表示をインターフェースエージェント6に要求する処理、確認項目提示処理は、意味表示エージェント▲2▼の異常原因検索結果に関する確認項目の音声提示をインターフェースエージェント6に要求する処理、過去の対応操作表示処理は、プラントの異常時における過去の対応操作の画面表示をインターフェースエージェント6に要求する処理である。なお、以下に説明するように、確認項目提示処理(ステップSj2)は、必要に応じて実行される処理であり、省略される場合があるものである。
【0081】
図8は、上記過去の異常原因表示処理(ステップSj1)の詳細を示すフローチャートである。事例ベース監視エージェント4(IA2)は、DCSエージェント1から異常発生の通知を受信すると、あるいは自らプラントの異常発生を検出すると、まず最初に過去の異常原因の検索を開始することを示す過去の異常原因検索開始通知をインターフェースエージェント6に送信し(ステップSb1)、インターフェースエージェント6は、この通知を受付処理する(ステップSb2)。
【0082】
そして、事例ベース監視エージェント4は、事例データベースを検索することにより過去の異常原因を特定し(ステップSb3)、当該過去の異常原因を運転員に提示するための過去の異常原因メッセージの作成要求をオントロジーサーバ2に出力する(ステップSb4)。オントロジーサーバ2は、この作成要求に対して、過去の異常原因検索結果メッセージを作成して事例ベース監視エージェント4に送信する(ステップSb5)。
【0083】
そして、事例ベース監視エージェント4は、上記日本語メッセージを受信すると、続いて当該過去の異常原因メッセージの表示処理を行い(ステップSb6)、該過去の異常原因メッセージの表示要求をインターフェースエージェント6に送信する(ステップSb7)。インターフェースエージェント6は、この画面表示要求を受信すると、当該画面表示要求を画面表示タスクとして受け付ける(ステップSb8)と共に、事例ベース監視エージェント4に速やかに受付確認応答を返信する。そして、事例ベース監視エージェント4は、この受付確認応答を受信すると過去の異常原因表示処理を終了する。
【0084】
次に、図9は、上記確認項目提示処理(ステップSj2)の詳細を示すフローチャートである。
事例ベース監視エージェント4(IA2)は、処理を開始すると、異常原因の推定要求を意味表示エージェント▲2▼(SIA2)に送信する(ステップSc1)。意味表示エージェント▲2▼は、この要求に対して異常原因の推定処理を実行し、その結果を事例ベース監視エージェント4に送信する(ステップSc2)。
【0085】
そして、事例ベース監視エージェント4は、推定結果に対して運転員に確認すべき事項があるかを検索し(ステップSc3)、該検索の結果得られた確認事項の音声出力要求をインターフェースエージェント6に送信する(ステップSc4)。インターフェースエージェント6は、この音声出力要求を受信すると、当該音声出力要求を音声出力タスクとして受け付け(ステップSc5)、事例ベース監視エージェント4に速やかに受付確認応答を返信する。そして、事例ベース監視エージェント4は、この受付確認応答を受信すると確認項目提示処理を終了する。
【0086】
さらに、図10を参照し、上記過去の対応操作表示処理(ステップSj3)の詳細について説明する。
事例ベース監視エージェント4(IA2)は、当該過去の対応操作表示処理を開始すると、当該異常原因に対する過去の対応操作の検索を開始することを示す過去の対応操作検索開始通知をインターフェースエージェント6に送信し(ステップSd1)、インターフェースエージェント6は、この通知を受付処理する(ステップSd2)。そして、事例ベース監視エージェント4は、今回の異常原因に対する過去の対応操作を事例データベースから検索し(ステップSd3)、この過去の対応操作を示す過去の対応操作メッセージの作成要求をオントロジーサーバ2に出力する(ステップSd4)。
【0087】
オントロジーサーバ2は、この作成要求に対して、過去の対応操作を示す日本語メッセージを作成して事例ベース監視エージェント4に送信する(ステップSd5)。さらに、事例ベース監視エージェント4は、過去の対応操作表示処理を行い(ステップSd6)、過去の対応操作メッセージの表示要求をインターフェースエージェント6に送信する(ステップSd7)。インターフェースエージェント6は、この画面表示要求を受信すると、当該画面表示要求を画面表示タスクとして受け付け(ステップSd8)、事例ベース監視エージェント4に速やかに受付確認応答を返信する。そして、事例ベース監視エージェント4は、この受付確認応答を受信すると、過去の対応操作表示処理を終了する。
【0088】
次に、図7(b)に示した意味表示エージェント▲1▼(SIA1)の処理手順について説明する。
意味表示エージェント▲1▼は、この図に示すようにトレンドグラフ表示処理(ステップSi11)に引き続き、近未来予測&グラフ表示処理(ステップSi12)を実行する。トレンドグラフ表示処理は、プロセスデータに基づいて異常を示しているプロセス値のトレンドグラフを生成し、該トレンドグラフの画面表示をインターフェースエージェント6に要求する処理である。また、近未来予測&グラフ表示処理は、プロセスデータに基づいて異常を示しているプロセス値の比較的短時間(近未来)における予測変化を示す近未来グラフを生成し、該近未来グラフの画面表示をインターフェースエージェント6に要求する処理である。
【0089】
図11は、上記トレンドグラフ表示処理(ステップSi11)の詳細を示すフローチャートである。意味表示エージェント▲1▼は、処理を開始すると、異常を示しているプロセス値のトレンドデータの取得要求をDCSエージェント1(IA3)に送信する(ステップSe1)。DCSエージェント1は、この要求に対してプラント制御装置から当該トレンドデータ、つまり現在時刻から過去一定期間に亘るプロセスデータを取得して意味表示エージェント▲1▼に送信する(ステップSe2)。そして、意味表示エージェント▲1▼は、DCSエージェント1から受信したトレンドデータに基づいてトレンドグラフを生成し(ステップSe3)、該トレンドグラフの画面表示をインターフェースエージェント6に要求する(ステップSe4)。
【0090】
インターフェースエージェント6は、この画面表示要求を受信すると、当該画面表示要求を画像表示タスクとして受け付け(ステップSe5)、意味表示エージェント▲1▼に速やかに受付確認応答を返信する。そして、意味表示エージェント▲1▼は、この受付確認応答を受信すると、トレンドグラフ表示の終了要求が生じているか否かを判断し(ステップSe6)、この判断が「Yes」の場合は処理を終了し、「No」の場合には上記ステップSe1の処理を繰り返して、次のプロセス値に係わるトレンドグラフ表示処理を実行する。
【0091】
ここで、トレンドグラフは、常に最新のプロセスデータの変化を示すものであり、意味表示エージェント▲1▼は、時系列的に順次取得されるプロセスデータに基づくループ処理によって、最新のプラントの状態を示すトレンドグラフを順次更新して生成する。上記トレンドグラフ表示の終了要求が入力された場合、意味表示エージェント▲1▼は、トレンドグラフの更新・生成を終了する。
【0092】
図12は、近未来予測&グラフ表示処理(ステップSi12)の詳細を示すフローチャートである。この処理において、意味表示エージェント▲1▼は、まず近未来予測処理の開始を示す近未来予測開始通知をインターフェースエージェント6(IA1)に送信し(ステップSf1)、インターフェースエージェント6は、この通知を受付処理する(ステップSf2)。そして、意味表示エージェント▲1▼は、異常を示しているプロセス値の近未来予測データの取得要求をDCSエージェント1(IA3)に送信し(ステップSf3)、DCSエージェント1は、この要求に対してプラント制御装置から近未来予測データを取得して意味表示エージェント▲1▼に送信する(ステップSf4)。なお、この近未来予測データは、上記現在時刻から過去一定期間に亘るプロセスデータであるが、近未来予測に必要とされるデータ数のプロセスデータである。
【0093】
意味表示エージェント▲1▼は、このDCSエージェント1から受信した近未来予測データに基づいて、近未来予測計算処理つまり異常発生後の比較的短い期間における異常プロセス値の予測変化値を計算し(ステップSf5)、当該予測変化値と上記近未来予測データとに基づいて近未来予測グラフの生成処理(近未来予測グラフ表示処理)を実行し(ステップSf6)、この近未来予測グラフの表示要求をインターフェースエージェント6に送信する(ステップSf7)。インターフェースエージェント6は、この表示要求を画面表示タスクとして受け付けると(ステップSf8)、速やかに受付確認応答を返信する。
【0094】
さらに、意味表示エージェント▲1▼は、上記受付確認応答を受信すると、異常プロセス値の近未来状態を示す近未来メッセージの作成要求をオントロジーサーバ2(OS)に出力する(ステップSf9)。この作成要求に対して、オントロジーサーバ2は、近未来メッセージに対応する日本語メッセージを作成して意味表示エージェント▲1▼に送信する(ステップSf10)。意味表示エージェント▲1▼は、この近未来メッセージを受信すると、当該近未来メッセージの音声出力要求をインターフェースエージェント6に送信し(ステップSf11)、これを受けてインターフェースエージェント6は、当該音声出力要求を音声出力タスクとして受け付け(ステップSf12)、受付確認応答を速やかに意味表示エージェント▲1▼に返信する。
【0095】
さらに、図7(c)に示した意味表示エージェント▲2▼(SIA2)の処理手順について説明する。意味表示エージェント▲2▼は、この図7(c)に示す処理手順、つまり異常発生機器表示処理(ステップSi21)→異常原因推定&表示処理(ステップSi22)→対応操作導出&表示処理(ステップSi23)→対応操作評価&表示処理(ステップSi24)を順次実行する。
【0096】
異常発生機器表示処理は、異常プロセス値を検出したセンサが装着されている機器(異常発生機器)を特定し、この異常発生機器の画面表示をインターフェースエージェント6に要求する処理である。異常原因推定&表示処理は、プロセスデータに基づいて異常原因を推定し、該異常原因の推定結果に関する音声メッセージの音声出力と異常原因推定結果の画面表示をインターフェースエージェント6に要求する処理である。対応操作導出&表示処理は、上記異常原因推定結果に対して運転員が採るべき対応操作を導出し、該対応操作に関する音声メッセージの音声出力と対応操作の画面表示をインターフェースエージェント6に要求する処理である。対応操作評価&表示処理は、上記対応操作の信頼度を評価し、この評価結果の画面表示をインターフェースエージェント6に要求する処理である。
【0097】
図13は、上記異常発生機器表示処理(ステップSi21)の詳細を示すフローチャートである。意味表示エージェント▲2▼は、上述したようにDCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4から異常発生通知を受信すると処理を開始し、異常発生機器表示処理つまり当該異常発生通知に示された異常発生機器をプラント系統図上に表示し(ステップSg1)、この異常発生機器の表示をインターフェースエージェント6に要求する(ステップSg2)。インターフェースエージェント6は、この要求を画面表示タスクとして受け付け(ステップSg3)、受付確認応答を速やかに意味表示エージェント▲2▼に返信する。
【0098】
図14は、上記異常原因推定&表示処理(ステップSi22)の詳細を示すフローチャートである。意味表示エージェント▲2▼は、上記異常発生機器表示処理が終了すると、異常原因の推定開始を知らせる異常原因推定開始通知をインターフェースエージェント6に送信し(ステップSh1)、インターフェースエージェント6はこの通知を受け付ける(ステップSh2)。そして、意味表示エージェント▲2▼は、異常原因の推定に必要なプロセスデータ(異常原因推定データ)の取得をDCSエージェント1に要求し(ステップSh3)、DCSエージェント1は、この要求に応じたプラントデータを意味表示エージェント▲2▼に送信する(ステップSh4)。
【0099】
意味表示エージェント▲2▼は、このようにしてDCSエージェント1から取得したプラントデータに基づいて異常原因を推定し(ステップSh5)、該推定結果を示す異常原因推定結果メッセージの作成要求をオントロジーサーバ2(OS)に出力する(ステップSh6)。オントロジーサーバ2は、この作成要求に対して異常原因推定結果メッセージに対応する日本語メッセージを作成して意味表示エージェント▲2▼に送信する(ステップSh7)。
【0100】
さらに、意味表示エージェント▲2▼は、この異常原因推定結果メッセージを受信すると、異常原因推定結果表示処理を行い(ステップSh8)、当該異常原因推定結果メッセージの表示要求をインターフェースエージェント6に送信し(ステップSh9)、これを受けてインターフェースエージェント6は、当該表示要求を画面表示タスクとして受け付ける(ステップSh10)と共に、その受付確認応答を速やかに意味表示エージェント▲2▼に返信する。
【0101】
ここで、意味表示エージェント▲2▼は、上記ステップSh5の処理によって異常原因が1つだけ推定された場合は、当該唯一の異常原因を示す異常原因メッセージの作成要求をオントロジーサーバ2に出力する(ステップSh11)。オントロジーサーバ2は、この要求に対して、当該異常原因メッセージに対応する日本語メッセージを作成して意味表示エージェント▲2▼に送信する(ステップSh12)。そして、意味表示エージェント▲2▼は、上記異常原因メッセージの音声出力要求をインターフェースエージェント6に送信し(ステップSh13)、インターフェースエージェント6は、この出力要求を音声出力タスクとして受け付ける(ステップSh14)と共に、その受付確認応答を速やかに意味表示エージェント▲2▼に返信する。
【0102】
なお、意味表示エージェント▲2▼は、ステップSh5によって複数の異常原因が推定された場合には、上記ステップSh13の処理において固定メッセージの音声出力要求をインターフェースエージェント6に送信する。すなわち、この場合には、複数の異常原因が支援情報として運転員に提示されているので、例えば「異常原因の推定結果を表示しました」と音声出力する。
【0103】
図15は、上記対応操作導出&表示処理(ステップSi23)の詳細を示すフローチャートである。上記異常原因推定&表示処理が終了すると、対応操作の導出開始を知らせる対応操作導出開始通知をインターフェースエージェント6に送信し(ステップSm1)、インターフェースエージェント6はこの通知を受け付ける(ステップSm2)。そして、意味表示エージェント▲2▼は、上記異常原因推定&表示処理によって得られた異常原因に対する対応操作を導出し(ステップSm3)、この対応操作の導出結果を示す対応操作導出結果メッセージの作成要求をオントロジーサーバ2に出力する(ステップSm4)。オントロジーサーバ2は、この要求に対して、当該対応操作導出結果メッセージに対応する日本語メッセージを作成して意味表示エージェント▲2▼に送信する(ステップSm5)。
【0104】
そして、意味表示エージェント▲2▼は、この音声データを受信すると、対応操作導出結果表示処理を行い(ステップSm6)、当該対応操作導出結果メッセージの表示要求をインターフェースエージェント6に送信する(ステップSm7)。インターフェースエージェント6は、これを受けて当該表示要求を画面表示タスクとして受け付け(ステップSm8)、その受付確認応答を速やかに意味表示エージェント▲2▼に返信する。
【0105】
ここで、意味表示エージェント▲2▼は、上記ステップSm3の処理によって対応操作が1つだけ導出された場合は、当該唯一の対応操作を示す対応操作メッセージの作成要求をオントロジーサーバ2に出力する(ステップSm9)。オントロジーサーバ2は、この要求に対して、当該対応操作メッセージに対応する日本語メッセージを作成して意味表示エージェント▲2▼に送信する(ステップSm10)。そして、意味表示エージェント▲2▼が上記対応操作導出結果メッセージの音声出力要求をインターフェースエージェント6に送信すると(ステップSm11)、インターフェースエージェント6は、この出力要求を音声出力タスクとして受け付け(ステップSm12)、その受付確認応答を速やかに意味表示エージェント▲2▼に返信する。
【0106】
なお、上記ステップSm3によって複数の対応操作が導出された場合、意味表示エージェント▲2▼は、上記ステップSm11の処理において固定メッセージの音声出力要求をインターフェースエージェント6に送信する。すなわち、この場合には、複数の対応操作が支援情報として運転員に提示されているので、例えば「対応操作の導出結果を表示しました」と音声出力する。
【0107】
図16は、上記対応操作評価&表示処理(ステップSi24)の詳細を示すフローチャートである。意味表示エージェント▲2▼は、上記対応操作導出&表示処理が終了すると、対応操作の評価開始を知らせる対応操作評価開始通知をインターフェースエージェント6に送信し(ステップSn1)、インターフェースエージェント6はこの通知を受け付ける(ステップSn2)。そして、意味表示エージェント▲2▼は、上記対応操作導出&表示処理によって得られた対応操作の信頼度を評価し(ステップSn3)、この対応操作評価結果の表示要求をインターフェースエージェント6に送信する(ステップSn5)。インターフェースエージェント6は、この表示要求を画面表示タスクとして受け付け(ステップSn6)、その受付確認応答を意味表示エージェント▲2▼に速やかに返信する。
【0108】
さらに、図7(d)に示した仮想プラント表示エージェント3(VPA)の処理手順について説明する。仮想プラント表示エージェント3は、この図に示すように、異常発生機器表示処理(ステップSk1)→現在状態表示処理(ステップSk2)→近未来状態表示処理(ステップSk3)→異常原因機器表示処理(ステップSk4)→操作パネル&手順表示処理(ステップSk5)を順次実行する。
【0109】
以下に詳説するが、異常発生機器表示処理は、事例ベース監視エージェント4及びDCSエージェント1から受信した異常通知に基づいて異常発生機器をVR映像として生成し、該VR映像の表示をインターフェースエージェント6に要求する処理である。現在状態表示処理は、プロセスデータに基づいて異常発生機器の現在の状態を示すVR映像を生成し、該VR映像の表示をインターフェースエージェント6に要求する処理である。近未来状態表示処理は、近未来予測データに基づいて異常発生機器の近未来状態を示すVR映像を生成し、該VR映像の表示をインターフェースエージェント6に要求する処理である。
【0110】
異常原因機器表示処理は、意味表示エージェント▲2▼から取得した異常原因の推定結果に基づいて異常原因機器をVR映像として生成し、該VR映像の表示をインターフェースエージェント6に要求する処理である。また、操作パネル&手順表示処理は、意味表示エージェント▲2▼から取得した対応操作の導出結果に基づいて該対応操作を行うための操作パネルの2次元映像を生成し、該2次元映像の表示をインターフェースエージェント6に要求する処理である。
【0111】
図17は、上記異常発生機器表示処理(ステップSk1)の詳細を示すフローチャートである。仮想プラント表示エージェント3は、事例ベース監視エージェント4あるいはDCSエージェント1から異常通知を受信すると、当該異常発生機器表示処理を開始し、異常発生機器のVR映像に関する表示要求をインターフェースエージェント6に送信する(ステップSo1)。インターフェースエージェント6は、この表示要求を画面表示タスクとして受け付け(ステップSo2)、その受付確認応答を速やかに仮想プラント表示エージェント3に返信する。そして、仮想プラント表示エージェント3は、この受付確認応答を受信すると、当該異常発生機器表示処理を終了する。
【0112】
図18は、上記現在状態表示処理(ステップSk2)の詳細を示すフローチャートである。仮想プラント表示エージェント3は、上記異常発生機器表示処理が終了すると、異常発生機器の現在の状態を示す現在状態VR映像の表示処理をし、その要求をインターフェースエージェント6に送信する(ステップSp1)。インターフェースエージェント6は、この表示要求を画面表示タスクとして受け付け(ステップSp1)、その受付確認応答を速やかに仮想プラント表示エージェント3に返信する。そして、仮想プラント表示エージェント3は、この受付確認応答を受信すると、当該異常発生機器表示処理を終了する。
【0113】
図19は、上記近未来状態表示処理(ステップSk3)の詳細を示すフローチャートである。上記異常発生機器表示処理が終了すると、仮想プラント表示エージェント3は、さらに近未来予測処理要求を意味表示エージェント▲2▼に送信する(ステップSq1)。この要求に対して、意味表示エージェント▲2▼が上述したと同様に近未来予測データ取得要求をDCSエージェント1に送信すると(ステップSq2)、DCSエージェント1は、プラント制御装置から近未来予測データを取得して意味表示エージェント▲2▼に送信する(ステップSq3)。
【0114】
意味表示エージェント▲2▼は、このDCSエージェント1から取得した近未来予測データに基づいて、近未来予測計算処理つまり異常発生後の比較的短い期間における異常プロセス値の予測変化値を計算して、仮想プラント表示エージェント3に送信する(ステップSq4)。仮想プラント表示エージェント3は、この予測変化値に基づいて異常発生機器の近未来状態を示すVR映像を生成し、該VR映像の表示要求をインターフェースエージェント6に送信する(ステップSq5)。
【0115】
インターフェースエージェント6は、この表示要求を画面表示タスクとして受け付け(ステップSq6)、その受付確認応答を速やかに仮想プラント表示エージェント3に返信する。そして、仮想プラント表示エージェント3は、この受付確認応答を受信すると、当該近未来状態表示処理を終了する。
【0116】
図20は、上記異常原因機器表示処理(ステップSk4)の詳細を示すフローチャートである。仮想プラント表示エージェント3は、上記近未来状態表示処理が終了すると、異常原因推定要求を意味表示エージェント▲2▼に送信する(ステップSr1)。この要求に対して、意味表示エージェント▲2▼が異常原因推定データ取得要求をDCSエージェント1に送信すると(ステップSr2)、DCSエージェント1は、プラント制御装置から異常原因推定データを取得して意味表示エージェント▲2▼に送信する(ステップSr3)。
【0117】
意味表示エージェント▲2▼は、このDCSエージェント1から取得した異常原因推定データに基づいて異常原因を推定して仮想プラント表示エージェント3に送信する(ステップSr4)。仮想プラント表示エージェント3は、この異常原因の推定結果に基づいて異常原因機器を示すVR映像を生成し、該VR映像の表示要求をインターフェースエージェント6に送信する(ステップSr5)。インターフェースエージェント6は、この表示要求を画面表示タスクとして受け付け(ステップSr6)、その受付確認応答を速やかに仮想プラント表示エージェント3に返信する。そして、仮想プラント表示エージェント3は、この受付確認応答を受信すると、当該異常原因機器表示処理を終了する。
【0118】
図21は、上記操作パネル&手順表示処理(ステップSk5)の詳細を示すフローチャートである。仮想プラント表示エージェント3は、上記異常原因機器表示処理が終了すると、対応操作導出要求を意味表示エージェント▲2▼(SIA2)に送信する(ステップSs1)。意味表示エージェント▲2▼は、この要求に対して、上述した異常原因推定&表示処理(ステップSi22)によって得られた異常原因に対する対応操作を導出し、この対応操作の導出結果を仮想プラント表示エージェント3に送信する(ステップSs2)。
【0119】
ここで、仮想プラント表示エージェント3は、意味表示エージェント▲2▼から取得された対応操作の導出結果が1つであるか否かを判断し(ステップSs3)、この判断が「Yes」の場合は、操作パネルを提示して、その表示要求をインターフェースエージェント6に送信し(ステップSs4)、「No」の場合には当該操作パネル&手順表示処理を終了する。インターフェースエージェント6は、上記操作パネルの表示要求を受信すると、該表示要求を画面表示タスクとして受け付け、その受付確認応答を速やかに仮想プラント表示エージェント3に返信する(ステップSs5)。
【0120】
この受付確認応答を受信すると、仮想プラント表示エージェント3は、操作手順の検索処理を行い(ステップSs6)、さらに当該操作手順を示す文字画面を提示して、インターフェースエージェント6に表示を要求する(ステップSs7)。インターフェースエージェント6は、上記操作手順の表示要求を受信すると、該表示要求を画面表示タスクとして受け付け、その受付確認応答を速やかに仮想プラント表示エージェント3に返信する(ステップSs8)。そして、仮想プラント表示エージェント3は、この受付確認応答を受信すると、当該操作パネル&手順表示処理を終了する。
【0121】
以上、支援情報生成手段Sを構成する仮想プラント表示エージェント3、事例ベース監視エージェント4及び意味表示エージェント5(意味表示エージェント▲1▼,▲2▼)における個々の支援情報の生成処理について説明したが、プラントデータを常時監視するDCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4は、運転員の異常に対する対応操作によって当該異常が改善されると、図22に示す異常リセット処理を実行する。
【0122】
すなわち、DCSエージェント1(IA3)あるいは事例ベース監視エージェント4(IA2)は、プラントデータに基づいて当該異常改善を検知すると、異常が正常状態に復帰したことを示す異常リセット通知を全サブシステム(IA1,IA2,IA3,VPA,SIA1,SIA2,OS,LD)に送信する(ステップSt1)。そして、異常が正常状態に復帰したことを示す異常リセットメッセージの音声出力要求をインターフェースエージェント6に送信し(ステップSt2)、インターフェースエージェント6は、この音声出力要求を音声出力タスクとして受け付けると共に、その受付確認応答を速やかに仮想プラント表示エージェント3に返信する(ステップSt3)。そして、DCSエージェント1あるいは事例ベース監視エージェント4は、この受付確認応答を受信すると、当該異常リセット処理を終了する。
【0123】
次に、図23に示すフローチャートに沿って、インターフェースエージェント6による各種支援情報の提示タイミング処理について説明する。インターフェースエージェント6は、上述したように音声出力タスクあるいは画面表示タスクとして支援情報生成手段Sから受け付けた各種支援情報を以下のように処理することにより、プラントの異常に対する問題解決プロセスの行程順に並び替えて運転員に提示する。なお、以下の説明では、音声出力タスク及び画面表示タスクを総称する場合には、単に提示タスクと記載する。
【0124】
インターフェースエージェント6は、処理を開始すると、自らを構成する各ハードウエア要素を初期化した後(ステップSu1)、ステップSu1〜Su3処理終了命令が入力されているか否かを判断し(ステップSu2)、この判断が「Yes」の場合は処理を終了し、「No」の場合には最重要タスクが登録されているか否かを判断する(ステップSu3)。この最重要タスクは、上述した異常通知メッセージの音声報知に該当するものであり、上記ステップSu3の判断が「Yes」の場合つまり異常通知メッセージを音声出力タスクとして受け付けている場合、インターフェースエージェント6は、異常通知メッセージを音声出力をスピーカ9に出力する(ステップSu4)。すなわち、インターフェースエージェント6は、異常通知メッセージの音声出力を他の提示タスクに対して最優先して実行する。
【0125】
続いて、インターフェースエージェント6は、現在提示中の提示タスクが終了しているか否かを判断し(ステップSu5)、この判断が「No」の場合は上記ステップSu2の処理を繰り返し、「Yes」の場合には、タスクが登録されているか否かを判断する(ステップSu6)。そして、提示タスクが登録されている場合には、当該提示タスクに優先順位を設定する(ステップSu7)。
【0126】
すなわち、インターフェースエージェント6は、問題解決プロセスの行程順において現在の行程により近い行程に該当する提示タスクをより高い優先順位に設定する。例えば、現在の行程が異常通知メッセージの報知直後の上記行程Bであった場合、当該行程Bに対応する提示タスクを最優先順位とし、以下行程C→行程D→行程Eの順で優先度を下げる。また、インターフェースエージェント6は、この優先順位の設定において、互いに関連する音声出力タスクと画面表示タスクとに同一の優先順位を設定する。
【0127】
このようにして優先順位の設定処理が終了すると、インターフェースエージェント6は、優先順位に従ってタスクを選択し(ステップSu8)、優先順位の高いものから順次実行する(ステップSu9)。すなわち、インターフェースエージェント6は、音声出力タスクについては優先順位の高いものから順次スピーカ9に出力し、画面表示タスクについては優先順位の高いものから大画面統合表示システム7に順次出力する。ここで、互いに関連する音声出力タスクと画面表示タスクとに同一の優先順位が付与されているので、この音声出力タスク及び画面表示タスクに該当する音声情報と画像情報とは、同期を取ってインターフェースエージェント6から出力され、したがって提示タイミングが同期した状態で運転員に提供される。
【0128】
以上の提示タイミング処理によって、インターフェースエージェント6に音声出力タスクあるいは画面表示タスクとして受け付けられた各種支援情報は、問題解決プロセスの行程順に運転員に提供される。
【0129】
次に、図24に示すフローチャートに沿って、大画面統合表示システム7による各種支援情報のタイリング処理について説明する。なお、以下の説明は、上述した動的タイリング方式の統合画面Gdに関するものである。大画面統合表示システム7は、上記インターフェースエージェント6から順次入力される画像情報を以下のタイリング処理によって空間的に最適化して大画面スクリーン11に表示する。
【0130】
処理を開始すると、大画面統合表示システム7は、まず最初にウインドウ状態テーブルを更新する(ステップSv1)。このウインドウ状態テーブルは、上述した各ウインドウの状態を管理するためのものであり、大画面統合表示システム7で表示される全てのウインドウ毎に各ウインドウの状態を示す各種パラメータの値を書き込んだものである。本実施形態では、このパラメータとして、優先度パラメータPPRIORITY、新鮮度パラメータPFRESH、調整用パラメータPADJUST、信頼度パラメータPRELIANCE、緊急度パラメータPURGENCYが設定されている。
【0131】
〔優先度パラメータPPRIORITY〕
例えばプラントの現在状態を示す画像情報として、トレンドグラフとVR画像とがあるが、運転員によってはこの両者の表示を望む場合といずれか一方の表示を望む場合とがある。このように表示を希望する画像情報に対応するウインドウの優先度パラメータPPRIORITYは「1」に設定され、表示を希望しない画像情報に対応するウインドウの優先度パラメータPPRIORITYは「0」に設定される。なお、運転員によっては、どの画像情報を重要と見るかが異なるので、画像情報に対応する各ウインドウ毎に、そこに表示される画像情報の重要度が高いもの程、「1」に近い数値をパラメータPPRIORITYに設定する。
【0132】
〔新鮮度パラメータPFRESH〕
この新鮮度パラメータPFRESHは、各ウインドウに表示されている画像情報の新しさ(新鮮度)を示すものである。最新の情報には「1」が設定され、より古い画像情報程「0」に近い値が設定される。なお、この新鮮度パラメータPFRESHは、画面が切り替えられる度に1ランクつまり0.2づつディクリメントされるようになっている。
【0133】
〔調整用パラメータPADJUST〕
問題解決プロセスの流れに反した順番で特定の画像情報を大きくあるいは小さく表示させる場合のパラメータであり、問題解決プロセスの流れに沿った画像情報の表示の場合は「0」が設定される。
【0134】
〔信頼度パラメータPRELIANCE〕
画像情報の信頼度を示すパラメータであり、信頼度が高い程「1」に近い値が設定される。例えば行程Cでは事例ベース監視エージェント4によって生成された過去の対応操作結果と意味表示エージェント5によって生成された対応操作導出結果のように、同質の画像情報が同時に表示される場合がある。この信頼度パラメータPRELIANCEには、このような同質の画像情報の信頼度に応じて、つまり信頼度のより高い画像情報に0〜1の範囲内でより大きな値が設定される。
【0135】
〔緊急度パラメータPURGENCY〕
プラントの状況に応じては、特定の画像情報のみを表示させる必要が生じる。例えば、プラントに異常が発生した場合、プラントの現在状態を示す画像情報としてプラント系統図が表示され、当該プラント系統図上で異常箇所が表示される。複数の画像情報が同時に表示された状態では、プラント系統図の表示が小さくなり、異常箇所が見難い場合がある。このような場合に、当該プラント系統図の緊急度パラメータPURGENCYは「1」を設定し、表示しない他の画像情報については「0」を設定する。
【0136】
大画面統合表示システム7は、このような各種パラメータから下式(1)に基づいて各ウインドウ毎に重要度PIMPORTANCEを計算する(ステップSv2)。
そして、このように算出された重要度PIMPORTANCEは、初期状態において各ウインドウの表示重要度PDISPLAYに設定される(ステップSv3)。
【0137】
続いて、大画面統合表示システム7は、上記表示重要度PDISPLAYに基づいて各ウインドウのサイズ(ウインドウサイズ)を決定する(ステップSv4)。このウインドウサイズとしては、上記表示重要度PDISPLAYの大きさに対応して合計5種類のサイズ「Large」、「Middle」、「Small」、「Icon」及び「Delete」が予め規定されている。例えば、0.8〜1.0の表示重要度PDISPLAYに対しては「Large」が、0.6〜0.8の表示重要度PDISPLAYに対しては「Middle」が、0.4〜0.6の表示重要度PDISPLAYに対しては「Small」が、0.2〜0.4の表示重要度PDISPLAYに対しては「Icon」が、また0.0〜0.2の表示重要度PDISPLAYに対しては「Delete」がそれぞれ設定されている。すなわち、表示重要度PDISPLAYからウインドウサイズが設定される。
【0138】
このよう表示重要度PDISPLAYに基づいて各ウインドウのウインドウサイズが設定されると、大画面統合表示システム7は、各エリア(プラント状態エリアd5,意志決定支援エリアd6,直接操作エリアd7)内における各ウインドウのタイリング処理つまり各エリア内における配置処理を行う(ステップSv5)。なお、このタイリング処理の詳細については後述する。
【0139】
ここで、大画面統合表示システム7は、上記ステップSv4で決定されたウインドウサイズを基本とするタイリング処理(ステップSv5)の結果、全てのウインドウを有限な表示リソース(大画面スクリーン11の表示領域)内に収まるか否かを判断し(ステップSv6)、この判断が「No」の場合は、表示重要度PDISPLAYの再計算を行い(ステップSv7)、上記ップSv4の処理を再実行することによりウインドウサイズを設定し直す。このステップSv7では、表示重要度PDISPLAYが1ランク、つまり0.1減じられ、新たに表示重要度PDISPLAYが設定される。なお、上記ステップSv6の判断が「Yes」の場合には、各種支援情報を大画面スクリーン11に出力して表示させ(ステップSv8)、処理を終了する。
【0140】
ところで、上記ステップSv5の各エリア内のタイリング処理は、図25に示すフローチャートに沿って行われる。
【0141】
大画面統合表示システム7は、表示対象である各ウインドウを表示重要度PDISPLAYの順に並べ替え(ステップSw1)、表示重要度PDISPLAYが最も大きな最重要ウインドウの横幅をエリア幅に設定する(ステップSw2)。そして、当該最重要ウインドウの配置ポイント、つまり最重要ウインドウの左上端の位置をエリアの左上端に設定し(ステップSw3)、当該最重要ウインドウの他に表示対象のウインドウがあるか否かを判断し(ステップSw4)、この判断が「No」の場合は処理を終了し、「Yes」の場合には、上記最重要ウインドウの次に表示重要度PDISPLAYが大きなウインドウのタイリング処理を行う。
【0142】
すなわち、大画面統合表示システム7は、上記最重要ウインドウの次に表示重要度PDISPLAYが大きいウインドウを選択し(ステップSw5)、当該選択したウインドウ(選択ウインドウ)の配置ポイントを上記最重要ウインドウの右下端に設定した場合に当該選択ウインドウがエリア幅内に収まるか否かを判断する(ステップSw6)。そして、この判断が「Yes」の場合は、当該選択ウインドウの配置を行い(ステップSw7)、「No」の場合には、この場合は当該選択ウインドウがエリア内に収まらないので、配置ポイントの変更つまり選択ウインドウの配置ポイントを最も左下に配置されているウインドウの左下端に設定し(ステップSw8)、再度ステップSw6の処理を実行する。
【0143】
このようにして上記選択ウインドウの配置が完了すると、配置ポイントを最新に配置したウインドウ、つまり上記選択ウインドウの右上端に再設定し(ステップSw9)、ステップSw4の処理を繰り返すことにより、上記選択ウインドウの次に表示重要度PDISPLAYが大きなウインドウのタイリング処理を繰り返し行う。
【0144】
このようなタイリング処理によって、各エリア内では最重要ウインドウを左上として優先度のより低いウインドウがラスタスキャン状に最重要ウインドウの右側あるいは下側に順次配置される。本実施形態では、可変エリアとして4つのエリア、つまり直接操作エリアd5、意志決定支援エリアd6、プラント状態エリアd7及びアイコンエリアd8を有するので、これら各エリアについて上記ステップSv5のタイリング処理が行われることにより、各エリア内の各ウインドウの配置が決定される。
【0145】
また、このタイリング処理によれば、問題解決プロセスの各工程A〜Eの中で、現在進行中の行程に該当するエリアのエリア幅が最も大きく設定され、既に通過した行程に該当するエリアのエリア幅はより小さく設定される。また、各エリア内においては、最も表示重要度PDISPLAYが大きな最重要ウインドウが左上かつ最も大きく表示され、これに続く表示重要度PDISPLAYのウインドウが順次ラスタスキャン方向かつ順次小さなウインドウサイズで表示される。すなわち、より重要な支援情報程、視認し易いように大きく、また目立つようにエリアの左上側に表示される。
【0146】
なお、上記実施形態では、1つの異常発生に対する本プラント運転監視支援装置の動作について説明したが、実際のプラントでは、複数の原因による異常が立て続けに発生することがある。このような事態に対して、本プラント運転監視支援装置は、最先に検出された異常に対する支援情報の提供が終了するまで、次に検出された異常に対する支援情報の提供を行わない。そして、最先に検出された異常に対する支援情報の提供が終了した後に、次に検出された異常に対する支援情報の提供を行う。
【0147】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わるプラント運転監視支援装置によれば、運転員にプラントの運転監視を支援するための支援情報を提供するプラント運転監視支援装置において、プラントからプロセスデータを取得するプロセスデータ取得手段と、プラントの運転状態に応じて運転員が必要とする各種の支援情報を前記プロセスデータに基づいて生成する支援情報生成手段と、支援情報を時間的あるいは空間的に最適化して運転員に提供する支援情報提供手段とを具備するので、プラントの運転状態を運転員に直感的に把握させることが可能であると共に、運転員が支援情報の中から必要な情報を容易に探し出すことが可能である。したがって、運転員が異常発生時に迅速な対応を取ることが可能となり、かつ運転員の訓練を簡略化することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係わるプラント運転監視支援装置の機能構成を示すシステム構成図である。
【図2】 本発明の一実施形態における支援情報(運転監視支援情報)の提示順序を示す概念図である。
【図3】 本発明の一実施形態における動的タイリング方式の統合画面の構成を示す平面図である。
【図4】 上記動的タイリング方式の統合画面の各エリア内のウインドウ構成を示す平面図である。
【図5】 本発明の一実施形態における固定タイリング方式の統合画面の構成を示す平面図である。
【図6】 本発明の一実施形態における異常通知メッセージと現在状態メッセージの生成手順を示すフローチャートである。
【図7】 本発明の一実施形態における仮想プラント表示エージェント、事例ベース監視エージェント及び意味表示エージェントにおける支援情報の生成手順を示すフローチャートである。
【図8】 本発明の一実施形態における過去の異常原因表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図9】 本発明の一実施形態における確認項目提示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図10】 本発明の一実施形態における過去の対応操作表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図11】 本発明の一実施形態におけるトレンドグラフ表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図12】 本発明の一実施形態における近未来予測&グラフ表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図13】 本発明の一実施形態における異常発生機器表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図14】 本発明の一実施形態における異常原因推定&表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図15】 本発明の一実施形態における対応操作導出&表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図16】 本発明の一実施形態における対応操作評価&表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図17】 本発明の一実施形態における異常発生機器表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図18】 本発明の一実施形態における現在状態表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図19】 本発明の一実施形態における近未来状態表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図20】 本発明の一実施形態における異常原因機器表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図21】 本発明の一実施形態における操作パネル&手順表示処理の詳細を示すフローチャートである。
【図22】 本発明の一実施形態における異常リセット処理の詳細を示すフローチャートである。
【図23】 本発明の一実施形態における各種支援情報の提示タイミング処理の詳細を示すフローチャートである。
【図24】 本発明の一実施形態における各種支援情報のタイリング処理の詳細を示すフローチャートである。
【図25】 上記タイリング処理における各エリア内でのタイリング処理の詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1……DCSエージェント(プロセスデータ取得手段)
2……オントロジーサーバ(モデル情報記憶手段)
3……仮想プラント表示エージェント(データ処理装置)
4……事例ベース監視エージェント(データ処理装置)
5……意味表示エージェント(データ処理装置)
6……インターフェースエージェント
7……大画面統合表示システム
8……分散協調通信サーバ(通信仲介手段)
9……スピーカ
10……マイクロフォン
11……大画面スクリーン
12……キーボード
13……マウス(ポインティングデバイス)
S……支援情報生成手段
T……支援情報提供手段
Gd,Gs……統合画面
d1……クロックウインドウ
d2……タイトルウインドウ
d3……メッセージウインドウ
d4……擬人化エージェントウインドウ
d5……直接操作エリア
d6……意志決定支援エリア
d7……プラント状態エリア
d8……アイコンエリア
Claims (27)
- 運転員にプラントの運転監視を支援するための運転監視支援情報を提供するプラント運転監視支援装置であって、
プラントからプロセスデータを取得するプロセスデータ取得手段(1)と、
プラントの運転状態に応じて運転員が必要とする各種の運転監視支援情報を前記プロセスデータに基づいて生成する支援情報生成手段(S)と、
各運転監視支援情報を時間的あるいは空間的に最適化して運転員に提供する支援情報提供手段(T)と、を具備し、
運転監視支援情報の空間的な最適化として、支援情報提供手段(T)は、プラントの異常時において、当該異常に対する問題解決プロセスの各行程に対応する複数の運転監視支援情報を1つのエリア上に統合表示し、このうち現在進行中の行程に対応する運転監視支援情報を最も大きなエリアサイズに動的に設定して強調表示することを特徴とするプラント運転監視支援装置。 - プラントの構成に関するモデル情報を記憶するモデル情報記憶手段(2)をさらに備える、ことを特徴とする請求項1記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、運転監視支援情報を互いに関連する画像情報及び音声情報として構成し、支援情報提供手段(T)は、前記音声情報と画像情報とを同期させて運転員に提供する、ことを特徴とする請求項1または2記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報提供手段(T)は、運転員の音声指示を認識する音声認識機能を備え、前記音声指示の認識結果に基づいて運転員に提供する運転監視支援情報を切り替える、ことを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 運転監視支援情報の時間的な最適化として、支援情報提供手段(T)は、プラントの異常時においては、運転監視支援情報をプラントの異常に対する問題解決プロセスの行程順に運転員に提供する、ことを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)を、問題解決プロセスの各行程に対応する複数の運転監視支援情報を各々並列して生成する複数のデータ処理装置(3〜5)から構成し、各々のデータ処理装置(3〜5)は、自らが生成した運転監視支援情報を支援情報提供手段(T)に出力する、ことを特徴とする請求項5記載のプラント運転監視支援装置。
- 分散協調通信を行う通信仲介手段(8)を介して各データ処理装置(3〜5)及び支援情報提供手段(T)を相互接続する、ことを特徴とする請求項6記載のプラント運転監視支援装置。
- 各データ処理装置(3〜5)は、運転監視支援情報の生成開始を支援情報提供手段(T)に通知し、該支援情報提供手段(T)は、現在の処理状況を運転員に提示する、ことを特徴とする請求項6または7記載のプラント運転監視支援装置。
- 問題解決プロセスは、運転員がプラントの異常に気づく行程Aと、運転員がプラントの状態を把握する行程Bと、運転員が異常を回避するための対処法を考察する行程Cと、運転員が前記対処法に従ったプラントの操作手順を決定する行程Dと、運転員が前記操作手順に従ってプラントを実際に操作する行程Eとからなる、ことを特徴とする請求項5〜8いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、行程Aに対応する運転監視支援情報として、プロセスデータに基づいてプラントの異常を検出すると、異常通知メッセージを生成して支援情報提供手段(T)に出力し、該支援情報提供手段(T)は前記異常通知メッセージを運転員に音声報知する、ことを特徴とする請求項9記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、プロセスデータに基づいてプラントの異常を検出すると、行程Aに対応する運転監視支援情報として、異常機器画像を生成して支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は前記異常機器画像を表示する、ことを特徴とする請求項9または10記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、行程Bに対応する運転監視支援情報として、異常なプロセスデータに該当する機器の現在状態を示す現在画像を生成して支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は、前記現在画像を表示する、ことを特徴とする請求項9〜11いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、異常なプロセスデータに該当する機器の現在状態を説明する現在状態メッセージを生成して支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は、現在状態メッセージを現在画像に同期させて音声報知する、ことを特徴とする請求項12記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、行程Bに対応する運転監視支援情報として、プロセスデータの現在までの変化を示すトレンドグラフを生成して支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は、前記トレンドグラフを画像表示する、ことを特徴とする請求項9〜13いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、行程Bに対応する運転監視支援情報として、異常なプロセスデータに該当する機器の予測変化状態を示す機器予測画像を生成して支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は、前記機器予測画像を表示する、ことを特徴とする請求項9〜14いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、行程Bに対応する運転監視支援情報として、異常なプロセスデータの予測変化を示す近未来グラフを生成して支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は、前記近未来グラフを画像表示する、ことを特徴とする請求項9〜15いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、異常なプロセスデータの予測変化を示す近未来メッセージを生成して支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は、前記近未来メッセージを音声報知する、ことを特徴とする請求項16記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、行程Cに対応する運転監視支援情報として、プラントの異常に対する過去の異常原因を運転事例として多数記憶した事例データベースを検索し、かつ当該異常に対する過去の異常原因を示す過去の異常原因メッセージを生成して支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は、前記過去の異常原因メッセージを画像として表示する、ことを特徴とする請求項9〜17いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、行程Cに対応する運転監視支援情報として、プラントの異常原因を推定し、該推定結果を示す異常原因推定結果メッセージを生成し、当該異常原因推定結果メッセージと異常原因機器とを支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は、前記異常原因推定結果メッセージと異常原因機器を画像表示する、ことを特徴とする請求項9〜18いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、行程Cに対応する運転監視支援情報として、プラントの異常原因に対する過去の対応操作を運転事例として多数記憶した事例データベースを検索し、かつ、異常回避のための過去の対応操作を示す過去対応操作メッセージを生成して支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は、過去対応操作メッセージを画像として表示する、ことを特徴とする請求項9〜19いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、行程Cに対応する運転監視支援情報として、異常回避のための対応操作を推論導出し、該推論導出の結果を示す対応操作導出結果メッセージを生成して支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は、対応操作導出結果メッセージを画像として表示する、ことを特徴とする請求項9〜20いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、対応操作の推論導出結果に基づくプラントの操作を示す対応操作メッセージを生成して支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は、対応操作メッセージを音声報知する、ことを特徴とする請求項21記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、行程Eに対応する運転監視支援情報として、異常回避のための対応操作を推論導出し、該推論導出の結果に沿ったプラントの操作手順を支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は、前記操作手順を画像として表示する、ことを特徴とする請求項9〜22いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報生成手段(S)は、プラントが実際に操作されて異常が回避されたことを検出すると、異常が回避されたことを示す異常リセットメッセージを生成して支援情報提供手段(T)に出力し、支援情報提供手段(T)は、異常リセットメッセージを音声出力する、ことを特徴とする請求項9〜23いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 運転監視支援情報の空間的な最適化として、支援情報提供手段(T)は、重要度がより高い運転監視支援情報の画面サイズをより大きく設定して1つの画面上に統合表示する、ことを特徴とする請求項1〜24いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報提供手段(T)は、重要度がより高い運転監視支援情報をより上側かつ左側に配置して1つの画面上に統合表示する、ことを特徴とする請求項25記載のプラント運転監視支援装置。
- 支援情報提供手段(T)は、1つのエリア内で同時に表示する運転監視支援情報が複数ある場合には、このうち重要度がより高い運転監視支援情報をより上側かつ左側に配置して1つの画面上に統合表示する、ことを特徴とする請求項1〜26いずれかに記載のプラント運転監視支援装置。
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