JP4820331B2 - プラント監視表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、火力発電プラントの操作及び監視のためのプラント監視表示装置に関するものである。

従来、監視装置として以下のような技術が提案されている。
第１の技術は、監視場所に設置した複数のカメラユニットからの映像をサムネイル作成部によって縮小したサムネイル画像をモニタディスプレイに表示するものである。そして、マウスで選択されたサムネイル画像を動画像表示領域に表示する(特許文献１参照)。

また、第２の技術は、監視画面縮小処理手段によってプラント機器からの複数の監視画面を縮小画面にし、表示装置の表示画面領域の下部に位置づけるものである。そして、アイコン操作によってメイン画面に表示する(特許文献２参照)。

また、第３の技術は、監視カメラの画像を縮小してサムネイルを生成するサムネイル生成部を設けるものである。そして、表示画面の主画像表示にマウスで選択されたサムネイルを拡大表示させる(特許文献３参照)。

また、第４の技術は、表示処理手段により複数のカメラを表すカメラサムネイルと複数のモニタを表すモニタサムネイルを作成するものである。そして、マウスでカメラサムネイルをモニタサムネイルにドラッグアンドドロップすると、該当の画像をモニタサムネイルに表示する(特許文献４参照)。

特開２００７−５３５６８号公報 特開２００６−１６３４６８号公報 特開２００４−２３４５６１号公報 特開２００２−３５４４７２号公報

上述した特許文献１乃至４に記載の技術のように、監視カメラの画像を縮小したサムネイル画像をモニタディスプレイに表示する技術では、監視カメラの画像とその付随情報のみを表示の対象としている。このため、監視対象のプラントの各系統の観測点の実情報が異常か否かを判定することができなかった。

また、例えば、火力発電プラントの監視装置のヒューマンマシンインターフェース（以下、ＨＭＩ（Human Machine Interface）という。）においては、監視画面を４つの区画に区分けして表示するいわゆる「４画面」表示が主流である。

そこで、４つの画面として、例えば、異常警報を示す「警報一覧」、観測点で計測された実情報のグラフ表示した「トレンドグラフ」、監視対象プラントの各系統の観測点を含む「系統図」、「系統図」を論理式で表示した「ロジック図」等の任意の機能の４つの画面を一度に表示することが考えられる。そこで、運転員がそれらを同時に監視できるようにすることにより、火力発電プラントの監視を行っている。

しかしながら、近年火力発電プラントの複雑化によりＨＭＩの画面も多岐に亘るようになり、運転員はより多くの画面を一度に監視する必要に迫られている。また、従来の４画面表示では、運転員が一度に監視できる画面が４つと限られているため頻繁に画面を変更して監視しなければならない。このため、画面上に一度に表示される情報量の強化が望まれている。

しかし、画面上に一度に表示される情報量を単純に増やすと運転員が細部を確認しづらくなり、監視性能は必ずしも向上しない問題があった。

そこで、本発明は、監視対象プラントの各系統の観測点の実情報の異常を、容易に判定できると共に、多くの画面を一度に監視することができるプラント監視表示装置の提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のプラント監視表示装置は、監視対象プラントから収集した情報を運転員に提供するための表示手段と、表示手段に対する入力及び表示を操作するための入力手段を備えている。そして、監視対象プラントの各系統の観測点からの実情報を収集し、複数の機能に応じた模式図を生成すると共に、複数の模式図中の観測点に対応する部分に実情報を合成する模式図生成手段を備えている。

また、本発明のプラント監視表示装置は、実情報が合成された複数の模式図のうちの入力手段の入力により選択されるいずれかを表示手段の主画面表示領域に主画面表示すると共に、複数の模式図のうちの他を表示手段の副画面表示領域に縮小画面表示する際の座標変換処理を行う座標変換手段を備える。さらに、複数の模式図は、監視対象プラントの各系統の観測点を含む部分系統図であり、監視対象プラントの各系統に異常が発生したとき、主画面表示される模式図の異常が発生した観測点を点滅表示させ、画面入替手段は、入力手段の入力により縮小画面表示された点滅表示中の観測点を含む部分系統図を主画面表示された模式図と入れ替えて表示する。

本発明によれば、運転員が一度に監視する画面の情報量を増やすことが可能となり、かつ容易に細部を確認できるため監視性能及び監視品質の向上を図ることができる。

以下、本発明の一実施の形態を、図１〜４を参照して説明する。
まず、本実施の形態による火力発電プラント監視装置の構成について説明する。

図２は、本実施の形態による火力発電プラント監視装置を示す構成図である。
図２において、火力発電プラント監視装置は、運転員に画面情報を提供するディスプレイ１、ＨＭＩの処理を実行する演算装置２０、運転員からのＨＭＩの操作指示を入力するマウス又はタッチパネル等の入力装置３から構成されている。

演算装置２０は、座標変換処理部２１と、記憶装置２２と、合成部１５と、図示しない制御部のＣＰＵ（Central Processing Unit）とを備えている。
ここで、演算装置２０のＨＭＩの処理とは、ディスプレイ１に表示される観測データとして、監視対象の火力発電プラントの各系統の観測点の実情報データ、例えば、温度、圧力、流量などを見ることができるように処理することである。

また、ディスプレイ１に表示される画面に入力されるデータとして、連絡表、観測日誌などの入力欄にデータを入力することができるように処理することである。
ディスプレイ１にＨＭＩ画面の複数の模式図を表示するために、２３で示すように機能１〜ｎまでの処理がある。これらの機能１〜ｎを図示しない制御部のＣＰＵにより実行するためのプログラムが記憶装置２２に記憶されている。

２３で示す機能１〜ｎは、監視対象の火力発電プラント１１の各系統の観測点であるバルブ１２、ヒータ１３等からの実情報データを収集し、複数の機能に応じた模式図を生成すると共に、複数の模式図中の観測点に対応する部分に実情報データを合成部１５により合成する機能を有している。

すなわち、複数の模式図とは、監視対象の火力発電プラントの各系統の観測点を含む系統図、及び系統図の部分を示す部分系統図である。また、複数の模式図は、系統図、及び部分系統図における観測点で計測された実情報データのグラフ表示したものである。また、複数の模式図は、系統図、及び部分系統図における観測点で計測された実情報データの分析結果を表形式で表示したものである。

従って、２３で示す機能１〜ｎにより、監視対象の火力発電プラント１１の各系統の観測点であるバルブ１２、ヒータ１３等からの実情報データが合成された系統図、及び部分系統図が生成される。また、２３で示す他の機能１〜ｎにより、実情報データのグラフ表示図、及び実情報データの分析結果の表形式図が生成される。

座標変換処理部２１は、実情報データが合成された複数の模式図のうちの入力装置３の入力により選択されるいずれかをディスプレイ１の主画面表示領域にメイン画面として主画面表示すると共に、複数の模式図のうちの他の画面をディスプレイ１の副画面表示領域にサムネイル画面として縮小画面表示する際の、座標変換処理を行う。

まず、運転員から入力装置３の入力により、２３で示す機能１〜ｎのいずれかが選択されると、その機能は、記憶装置２２から読み出される。そして、座標変換処理部２１において図柄の表示座標が変換されてメイン画面及びサムネイル画面としてディスプレイ１に表示される。

図１は、本実施の形態例のサムネイル表示画面の例を示している。図１Ａはメイン画面とサムネイル表示画面５の入れ替え前でメイン画面が画像「Ａ」、図１Ｂはメイン画面とサムネイル表示画面５の入れ替え後でメイン画面が画像「Ｂ」である。

前記の図２に示した、座標変換処理部２１においては、２３で示す機能１〜ｎにより生成された複数の模式図は、図１に示すように、１つのメイン画面４と、７つのサムネイル表示画面５によって構成される画面レイアウトに座標変換される。

図４は、サムネイル表示のための座標変換処理の説明図である。
図２に示した座標変換処理部２１では、図４に示すように、サムネイル画面表示のためのサムネイル座標テーブル４１を持っている。サムネイル座標テーブル４１には、サムネイル画面表示するときの座標（Ｘ座標４４、Ｙ座標４５、画面の幅４６、高さ４７）の情報が記録されている。この座標情報は、図１に示したサムネイル表示画面５の数だけ記録される。なお、メイン画面表示のための座標情報をサムネイル画面の座標と共に記録してもよい。

サムネイル表示画面５の座標情報（Ｘ座標４４、Ｙ座標４５、画面の幅４６、高さ４７）がサムネイル座標テーブル４１から読み出されると、スイッチ４３の固定接点ｂ〜ｅに供給される。

そして、スイッチ４３の可動接点ａと接続される固定接点ｂ〜ｅに対応するサムネイル表示画面５の座標情報が変換部４２に供給される。スイッチ４３の可動接点ａは、固定接点ｂ〜ｅに対して、入力装置３の入力に連動して切り替えられる。

変換部４２は、図１に示したメイン画面４及びサムネイル表示画面５の表示画素数及び表示周波数の変換を行う。すなわち、変換部４２は、メイン画面４がディスプレイ１の全表示領域に対して３／４の表示領域となるように、表示画素数の間引き処理及び垂直及び水平表示周波数の変換処理を行う。

また、変換部４２は、各サムネイル表示画面５がディスプレイ１の全表示領域に対して１／１６の表示領域となるように、表示画素数の間引き処理及び各表示位置に対応した垂直及び水平表示周波数の変換処理を行う。

ここで、運転員から２３で示す機能１の表示要求があった場合は、図示しない制御部のＣＰＵは、記憶装置２２より予め記録されている機能１の模式図を表す画面データを読み出す。この画面データには機能１の模式図を表示する図柄の座標データも含まれている。

この機能１の読み出し処理は、図示しない制御部のＣＰＵにより、記憶装置２２に記憶されているこの機能１のプログラムを読み出して実行することにより実現される。２３で示す機能２〜ｎも同様である。

変換部４２は、機能１について読み出された画像データ及び、サムネイル座標テーブル４１から取得した座標データを元に、機能１の画面表示座標の演算処理を行う。すなわち、運転員から入力装置３を介して表示要求された各機能に対して、変換部４２で前記座標演算を行うことによりサムネイル表示が可能となる。

次に、サムネイル表示画面５とメイン画面４の入替えの実施の形態例を図１を用いて説明する。
図１Ａで示すようにメイン画面４に画像「Ａ」という機能の模式図を表示する画面、サムネイル表示画面５の１つに画像「Ｂ」という機能の模式図を表示する画面が表示されているものとする。

まず、運転員が、入力画面３を用いてサムネイル表示画面５を指定する。これにより、指定されたサムネイル表示画面５に表示されたＢの画面と、現在メイン画面４に表示されているＡの画面の座標とが入れ替わる。入力装置３を用いる指定は、マウスによるカーソル位置のクリックもしくはタッチスクリーンによる該当位置の押圧により行われる。

上述した図１Ｂに示したメイン画面とサムネイル表示画面５の入れ替え処理は、以下のようにして実行される。
まず、図４に示したサムネイル座標テーブル４１に記録されている、サムネイル画面表示するときの座標情報（Ｘ座標４４、Ｙ座標４５、画面の幅４６、高さ４７）と、メイン画面表示するときの座標情報とをスイッチ４３の切り替えにより入れ替える。

これにより、サムネイル座標テーブル４１から、メイン画面をサムネイル画面表示する際にはサムネイル画面表示するときのサムネイル画面表示用座標データが読み出され、サムネイル画面をメイン画面表示する際にはメイン画面表示するときのメイン画面表示用座標データが読み出される。

次に、変換部４２により、機能１について読み出されたメイン画面表示されている画像データと、サムネイル座標テーブル４１から読み出されたサムネイル画面表示用の座標データとを座標変換する。

また、他の機能２について読み出されたサムネイル画面表示されている画像データと、サムネイル座標テーブル４１から読み出されたメイン画面表示用の座標データとを座標変換する。
これにより、メイン画面表示されている画像はサムネイル画面表示され、サムネイル画面表示されている画像はメイン画面表示される。

すなわち、図１Ｂで示すようにメイン画面４には画像「Ｂ」の画面が表示され、サムネイル表示画面５には画像「Ａ」の画面が表示されることになる。同様に他のサムネイル表示画面５の画像「C」、「Ｄ」、「E」、「Ｆ」、「Ｇ」、「Ｈ」も入力装置３で指定することによりメイン画面４の画像「Ａ」と画面が入れ替わる。

この入れ替え処理は、サムネイル表示で縮小された画面を容易に大きく表示することにより縮小表示された画面の詳細を直ちに確認できるようにするためのものである。
具体的には、通常監視時においては、図１Ａで示すようにメイン画面４に画像「Ａ」として監視対象の火力発電プラントの各系統の観測点を含む系統図の機能を示す模式図を表す画面が表示され、サムネイル表示画面５の画像「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」として系統図の部分を示す部分系統図の機能を示す模式図を表す画面が表示されているものとする。

また、サムネイル表示画面５に画像「Ｅ」、「Ｆ」、「Ｇ」、「Ｈ」、「Ｂ」として系統図及び部分系統図における観測点で計測された実情報データのグラフ表示の模式図、系統図及び部分系統図における観測点で計測された実情報データの分析結果を表形式で表示した模式図、を表す画面が表示されているものとする。

ここで、メイン画面４に画像「Ａ」として、監視対象の火力発電プラントの各系統の観測点を含む系統図の機能を示す模式図が画面表示され、この画面上でプラントの各系統に異常が発生したときは、異常を示す警報として観測点が表示画面上で点滅表示される。

この異常監視時において、監視員は、異常警報として点滅表示された観測点を含む部分系統図の機能を示す模式図をサムネイル表示画面５から選択し、メイン画面４に表示する。これにより、縮小表示された部分系統図の機能を示す模式図の画面の詳細を直ちに確認することができる。

また、メイン画面４に画像「Ａ」として画面表示される系統図が表示されている場合、部分系統図における観測点で計測された実情報データのグラフ表示の模式図を、画像「Ｅ」として画面表示されているサムネイル表示画面５から選択し、メイン画面４に表示する。

これにより、縮小表示された系統図及び部分系統図における観測点で計測された実情報データのグラフ表示の機能を示す模式図の画面の詳細な実情報データのグラフ表示を直ちに確認できるようにすることができる。

また、メイン画面４に画像「Ａ」として画面表示される系統図が表示されている場合、部分系統図における観測点で計測された実情報データの分析結果を表形式で表示した模式図を、画像「Ｆ」として表示されているサムネイル表示画面５から選択し、メイン画面４に表示する。

これにより、縮小表示された系統図及び部分系統図における観測点で計測された実情報データの分析結果を、表形式で表示した模式図の画面の詳細な実情報データから直ちに確認することができる。

従って、上述したメイン画面の系統図で警報が発生した部分を、サムネイル表示画面の部分系統図を拡大することで確認が容易になる。さらに、これを実情報データのグラフ表示や、実情報データの分析結果の表形式表示をすることにより、分析を行うことができる。

次に、メイン画面の拡大機能について説明する。
図３は、画面拡大機能の説明図である。図３Ａはメイン画面拡大表示前、図３Ｂはメイン画面拡大表示後である。

図３を用いて図１に示したメイン画面４の拡大縮小手段６について説明する。図３Ａで示すようにメイン画面４に画像「Ａ」という機能を示す模式図の画面が表示されているものとする。

ここで運転員により拡大縮小手段６のアイコンが入力装置３により３１で示すように指定されると、メイン画面４に表示された画像「Ａ」の表示座標を図３Ｂで示すようにディスプレイ１の全表示領域に対応する拡大座標へと入れ替える。

このメイン画面の拡大処理は、以下のようにして実行される。すなわち、入力装置３の入力により、変換部４２のメイン画面表示の画素変換及び周波数変換処理を、ディスプレイ１の全表示領域に対応する拡大座標表示となるように変換する。なお、メイン画面表示の画像データ及び座標データは上述したように変換部４２に供給されているものとする。

これにより、画像「Ａ」の画面がディスプレイ１の全表示領域に拡大画面３３として拡大表示される。ここで再度、拡大縮小手段６のアイコンを３２で示すように指定することにより、画像「Ａ」の拡大画面３３はメイン画面４の座標に入れ替わる。これにより、図３Ａの表示状態へと戻る。

なお、この拡大画面のメイン画面へ戻す処理は、以下のようにして実行される。すなわち、入力装置３の入力により、変換部４２の拡大座標表示の画素変換及び周波数変換処理を、メイン画面表示となるように変換する。

同様に、メイン画面表示の画像データ及び座標データは上述したように変換部４２に供給されているものとする。
この拡大縮小手段６は、メイン画面４において運転員が確認できなかった詳細を、拡大表示することで視認しやすくするための手段である。

なお、上述した本実施の形態例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り、適宜変更しうることは言うまでもない。

本実施の形態例のサムネイル表示画面例を示し、図１Ａはメイン画面とサムネイル表示画面５の入れ替え前、図１Ｂは入れ替え後である。 本実施の形態による火力発電プラント監視装置を示す構成図である。 本実施の形態による画面拡大機能の説明図であり、図３Ａはメイン画面拡大表示前、図３Ｂはメイン画面拡大表示後である。 サムネイル表示のための座標変換処理の説明図である。

符号の説明

１…ディスプレイ装置、３…入力装置、４…メイン画面、５…サムネイル表示画面群、６…拡大縮小手段、２０…演算装置、２１…座標変換処理部、２２…記憶装置、２３…機能群、４１…サムネイル座標テーブル、４２…変換部

Claims (3)

1. 監視対象プラントから収集した情報を運転員に提供するための表示手段と、前記表示手段に対する入力及び表示を操作するための入力手段を備えたプラント監視表示装置において、
   前記監視対象プラントの各系統の観測点からの実情報を収集し、複数の機能に応じた模式図を生成すると共に、前記複数の模式図中の前記観測点に対応する部分に前記実情報を合成する模式図生成手段と、
   前記実情報が合成された前記複数の模式図のうちの前記入力手段の入力により選択されるいずれかを前記表示手段の主画面表示領域に主画面表示すると共に、前記複数の模式図のうちの他を前記表示手段の副画面表示領域に縮小画面表示する際の座標変換処理を行う座標変換手段と、
   前記入力手段の入力により、前記主画面表示される模式図と前記縮小画面表示される模式図とを入れ替えて表示する画面入替手段とを備え、
   前記複数の模式図は、前記監視対象プラントの各系統の観測点を含む部分系統図であり、
   前記監視対象プラントの各系統に異常が発生したとき、前記主画面表示される模式図の異常が発生した観測点を点滅表示させ、前記画面入替手段は、前記入力手段の入力により前記縮小画面表示された点滅表示中の観測点を含む部分系統図を、前記主画面表示された模式図と入れ替えて表示することを特徴とするプラント監視表示装置。
2. 請求項１に記載のプラント監視表示装置において、
   前記複数の模式図は、前記部分系統図における観測点で計測された実情報のグラフ表示したものであることを特徴とするプラント監視表示装置。
3. 請求項１に記載のプラント監視表示装置において、
   前記複数の模式図は、前記部分系統図における観測点で計測された実情報の分析結果を表形式で表示したものであることを特徴とするプラント監視表示装置。

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