JP5024083B2 - アラーム管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラントで発生したアラームを管理するアラーム管理装置に関し、特に、不必要なアラームメッセージを抑制するアラーム抑制機能に関するものである。

従来、フィールド機器、分散型制御システム（ＤＣＳ；Distributed Control System）等から多数のアラームが継続的に発生することによって、アラームメッセージ監視用の画面がアラームメッセージで満たされるアラーム洪水状態となり、プラントオペレータによる重要アラームの見落としや誤判断が起こる一因となっていた。このため、プラントの状態や、運転状況に応じてアラームのオペレータへの通知を抑制することが求められている。
そこで、たとえアラームが多数生成されていたとしても、情報の取捨選択によって、必要なアラームだけを最適なタイミングでオペレータに通知させるというアラーム管理が行われるようになってきた。

図４は従来のアラーム抑制の説明図である。
ＤＣＳは、フィールド機器（図示せず）の制御を行うフィールドコントロールステーション（ＦＣＳ）１と、ＦＣＳ１の操作監視を行うためのオペレータ用インターフェースを提供する操作監視ステーション（ＨＩＳ）１０と、アプリケーション編集、ダウンロード、テスト等のエンジニアリング機能や、メンテナンスを行うためのエンジニアリングステーション（ＥＮＧ）２０から構成されている。ＨＩＳ１０の機能とＥＮＧ２０の機能は、1 台のＰＣに搭載することも、別々のＰＣに搭載することも可能である。

アラーム収集手段１１は、フィールド機器やＦＣＳ１等のプラントにおける実機からアラームやイベントを受信する。アラーム処理手段１２は、受信したアラームやイベントに対し、付加価値情報の追加、正規化等を行う。

アラーム処理手段１２は、入力手段１３からのアラーム抑制の指示により、収集されたアラームが抑制すべきアラームかどうかを判断し、オペレータに通知すべきアラームだけをアラーム表示手段１４に伝える。その結果、表示器１５には不必要なアラームが抑制されて必要なアラームだけが表示される。

プラントエンジニアは入力手段２１を介してアラームエンジニアリング手段２２により、アラームやイベントに対する処理を設定したり、抑制したいアラームのグループ分けを行う。アラームエンジニアリング手段２２で設定されたデータはデータベース（ＤＢ）としてアラームエンジニアリングＤＢ２３に保存される。プラントエンジニアは表示器２４によって内容を確認しながら、プラントのエンジニアリングを行う。
アラーム処理手段１２による処理は、アラームエンジニアリングＤＢ２３の情報に基づいて実行される。

図５は従来のアラーム抑制条件の説明図である。
プラントエンジニアはアラームエンジニアリング手段２２により、アラームをグループ分けしておく。この例では、Ｇｒｏｕｐ１にタグＦＩＣ１００，ＦＩＣ２００，ＴＩＣ１００，ＴＩＣ２００が割り付けられ、Ｇｒｏｕｐ２にタグＦＩＣ３００，ＦＩＣ４００，ＴＩＣ３００，ＴＩＣ４００が割り付けられている。

ＦＩＣ１００，ＦＩＣ２００，ＴＩＣ１００，ＴＩＣ２００のアラームを抑制する必要がある場合には、オペレータはＨＩＳ１０の入力手段１４を使って、Ｇｒｏｕｐ１を抑制したい旨をアラーム処理手段１２に通知する。

特開２００３−１８６５３６号公報

現場の機器のメンテナンス時のようにアラームメッセージが当然に発報される状態においては、このような不要なアラームは一時的に抑制し、他の重要なアラームを見落とすことがないようにしたい。しかし、どのアラームグループを抑制するかはオペレータの判断に委ねられており、オペレータの操作に対するチェック機構もないため、グループ名の間違いや操作ミス等により抑制してはいけない機器を抑制してしまう可能性があった。

また、アラームメッセージの抑制解除はオペレータの判断に委ねられており、自動的に抑制解除をする機構もないため、アラームを抑制しなくてよい状態になったにも関わらず、オペレータが抑制解除を忘れることにより、アラームを見落としてしまうという危険性があった。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、アラーム抑制の妥当性を検証可能なアラーム管理装置を実現することを目的とする。

このような課題を達成するために、本発明の構成は次の通りである。
（１）プラントで発生したアラームを管理するアラーム管理装置において、
アラームを収集するアラーム収集手段と、
プロセスデータを収集するプロセスデータ収集手段と、
アラーム抑制の指示を受けた場合に、前記プロセスデータを用いてアラーム抑制対象からのアラームを抑制することが妥当かどうかを判断するアラーム抑制判断手段と、
該アラーム抑制判断手段によりアラームを抑制することが妥当と判断した場合に前記アラーム抑制対象からのアラームを抑制するアラーム処理手段と、
前記アラーム抑制対象のグループ分け及びグループごとにアラームを抑制するためのアラーム抑制条件を設定するアラームエンジニアリング手段と、
を備え、
前記アラーム抑制判断手段は、アラーム抑制の指示を受けた際、アラーム抑制対象のグループが前記アラーム抑制条件を満たしていないときは前記アラーム処理手段によるアラーム抑制を許可せず、該アラーム処理手段は、アラームの表示を制御するアラーム表示手段に対してアラーム抑制が許可されなかった旨の通知を行うことを特徴とするアラーム管理装置。

（２）前記プロセスデータ収集手段は、前記アラーム抑制判断手段での判断に必要なプロセスデータだけを選択して周期的に収集することを特徴とする（１）に記載のアラーム管理装置。

（３）前記アラーム抑制判断手段は、前記アラーム抑制条件が成立後に不成立となった場合に前記アラーム処理手段によるアラーム抑制を解除することを特徴とする（１）または（２）に記載のアラーム管理装置。

本発明によれば次のような効果がある。
オペレータのアラーム抑制に伴う操作ミスを防ぐことができ、必要なアラームを誤って抑制してしまうことがなくなり、プラント操業の安全性を向上させることができる。

以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例を示す構成図である。前出の図と同一のものは同一符号を付ける。
アラーム収集手段１１は、フィールド機器やＦＣＳ１等のプラントにおける実機からアラームやイベントを受信する。アラーム処理手段１２ａは、受信したアラームやイベントに対し、付加価値情報の追加、正規化等を行う。ここで、付加価値情報の追加とは、想定されるアラームの発報原因、取るべき対処、一緒に監視すべき情報等をアラームやイベントに追加する機能であり、正規化とは、収集したアラームやイベントの方言やレベルの不一致を取り除くための処理で、表記方法の標準化、アラーム重要度のレベル合わせ等を行う機能である。

アラームエンジニアリング手段２２は、アラームやイベントに対する処理を設定する手段であり、プラントオペレータやプラントエンジニア（以下単にオペレータという）は入力手段２１を介して抑制したいアラームをグループ分けし、かつそのグループを抑制するためのアラーム抑制条件を指定する。アラーム抑制条件は、プラントのプロセスデータを用いた条件式を記述することにより行う。アラームエンジニアリング手段２２で設定されたデータはデータベース（ＤＢ）としてアラームエンジニアリングＤＢ２３に保存される。

プロセスデータ収集手段３１は、プラントからプロセスデータを周期的に収集する。この際、プラントの全プロセスデータを収集してもよいし、アラームエンジニアリング手段２２で設定されたアラーム抑制条件を分析し、アラーム抑制条件で設定されたプロセスデータ（アラーム抑制判断手段３２での判断に必要なプロセスデータ）だけを選択して収集するようにしてもよい。

オペレータは、アラーム抑制が必要だと判断した場合、入力手段２１からアラーム抑制の指示を出す。アラーム抑制判断手段３２は、アラーム抑制の指示を受けた場合に、アラーム抑制対象とされたグループのアラームを抑制することが妥当かどうかの判断を行う。この際、アラーム抑制判断手段３２はプロセスデータ収集手段３１で収集したプロセスデータを用いて、アラームエンジニアリング手段２２で設定されたアラーム抑制条件を満たしているどうかの判定を行う。

アラーム抑制判断手段３２は、アラーム抑制対象とされたグループのアラームを抑制することが妥当と判断した場合には、アラーム処理手段１２ａによるこのグループに対するアラーム抑制を許可する。この場合、アラーム処理手段１２ａは、アラーム処理手段１１で収集されたアラームのうち、オペレータがアラーム抑制の指示を出したグループのアラームを識別し、抑制してアラーム表示手段１４にアラームに関するデータを渡す。その結果、表示器１５にはオペレータが指定したグループの不必要なアラームが抑制され、必要なアラームだけが表示される。

一方、アラーム抑制判断手段３２は、アラーム抑制対象とされたグループのアラームを抑制することが妥当でないと判断した場合には、アラーム処理手段１２ａによるこのグループに対するアラーム抑制を許可しない。この場合、アラーム処理手段１２ａは、アラーム表示手段１４に対してオペレータが指示したアラーム抑制が許可されなかった旨の通知を行う。その結果、表示器１５にアラーム抑制が許可されなかった旨の表示がされ、オペレータは自分が指示を出したアラーム抑制が許可されなかったことを認識することができる。

これにより、プラントの状況に対するオペレータの判断に対して、実際のプラントからのプロセスデータを収集し、プロセスデータを用いてアラーム抑制対象からのアラームを抑制することが妥当かどうかを確認することにより、オペレータのアラーム抑制に伴う操作ミスを防ぐことができ、必要なアラームを誤って抑制してしまうことがなくなり、プラント操業の安全性を向上させることができる。

アラーム抑制判断手段３２は、アラーム抑制を開始した場合、プロセスデータ収集手段３１により周期的に収集されたプロセスデータを利用し、アラーム抑制条件が成立しているかどうかを周期的に確認している。アラーム抑制条件が不成立になった場合には、アラーム処理手段１２ａに対してアラーム抑制を解除するように指示を行う。
これにより、アラームを抑制しなくてよい状態になったにも関わらず、オペレータが抑制解除を忘れることにより、アラームを見落としてしまうということを防ぐことができる。

図２は本発明のアラーム抑制条件の説明図である。
アラームエンジニアリング手段２２により、抑制したいアラームをグループ分けし、かつそのグループを抑制する条件を指定する。
グループ分けは、プラントの状況に合わせて、設備単位、工程単位等のように関連する事象を考慮して行う。この例では、Ｇｒｏｕｐ１にタグＦＩＣ１００，ＦＩＣ２００，ＴＩＣ１００，ＴＩＣ２００が割り付けられ、Ｇｒｏｕｐ２にタグＦＩＣ３００，ＦＩＣ４００，ＴＩＣ３００，ＴＩＣ４００が割り付けられている。ここで、ＦＩＣ１００，ＴＩＣ１００等はプラントに設置されているフィールド機器に割り付けた名称（タグ）を表している。

グループを抑制する条件は、グループごとに指定する。この例では、フィールド機器のタグ名に対するプロセスデータと論理演算式で記述している。具体的にＧｒｏｕｐ１のアラーム抑制条件について説明する。
（ＦＩＣ１００．ＰＶ＜１０．０）ＡＮＤ（ＦＩＣ２００．ＰＶ＜１０．０）は、プラントの流量を測定しているフィールド機器ＦＩＣ１００，ＦＩＣ２００のそれぞれのＰＶ（測定値）が流量全体の１０．０％より小さくなった場合はＧｒｏｕｐ１に属する機器からのアラームを抑制することを示している。このような設定は、メンテナンスのために特定のバルブを締めたときのように、このバルブに関連するフィールド機器も含めてアラームが当然に発報される状態において、このような不要なアラームを一時的にまとめて（グループとして）抑制したい場合等が考えられる。

ＦＩＣ１００，ＦＩＣ２００，ＴＩＣ１００，ＴＩＣ２００のアラームを抑制する必要がある場合には、オペレータは入力手段２１を使って、Ｇｒｏｕｐ１を抑制したい旨をアラーム抑制判断手段３２に通知する。アラーム抑制判断手段３２は、アラームエンジニアリングＤＢ２３からＧｒｏｕｐ１のアラーム抑制条件を読み出すとともに、プロセスデータ収集手段３１で収集したプロセスデータを用いて、Ｇｒｏｕｐ１のアラーム抑制条件を満たしているどうかの判定を行う。

このように、オペレータの判断に対して実際のプロセスデータによる確認が自動的に行われるので、オペレータのグループ名の間違いや操作ミス等により抑制してはいけないアラームを抑制してしまうということがなくなる。
この例のように、アラーム抑制条件を複数のフィールド機器（ＦＩＣ１００，ＦＩＣ２００）のプロセスデータにより論理演算式で設定することにより、１つのフィールド機器だけのプロセスデータで判断するよりも正確にアラーム抑制の妥当性を判断することができる。また、いもづる式にアラームが発報されるフィールド機器（例えばＴＩＣ１００，ＴＩＣ２００）については、関連するグループ（Ｇｒｏｕｐ１）に割り付けるだけでよく、このタグ名に対する条件式は不要となる。

また、アラーム抑制判断手段３２は、プロセスデータとアラーム抑制条件との付け合せを定周期で行っているので、例えば、フィールド機器ＦＩＣ１００の測定値が流量全体の１０．０％より多くなった場合にはアラーム抑制の解除が行われる。これにより、アラーム抑制の開始のきっかけはオペレータが行うが、アラーム抑制の解除は自動的に行うことができ、オペレータの操作や判断の負荷等が軽減されるとともに、アラーム抑制解除忘れを防止することができ、重要なアラームを見落とすというようなことがなくなる。

図３は本発明の具体的なブロックダイアグラムを示した図である。
あらかじめアラーム抑制条件（Ａ）がアラーム抑制対象のグループごとに設定されており、オペレータがアラーム抑制対象のグループを指定してアラーム抑制の指示を出すと（Ｂ）、オペレータが指定したグループのアラームを抑制することが妥当かどうか、つまり、オペレータがした特定のグループのアラーム抑制指示に対し、そのグループのアラーム抑制条件が満たされているかどうかを判断する（Ｃ）。

アラーム抑制条件が満たされていない場合は、オペレータに対しそのグループのアラーム抑制がされない旨が通知される（Ｄ）。一方、アラーム抑制条件が満たされている場合は、そのグループのアラーム抑制が実行される（Ｅ）。この際、アラーム抑制対象のフィールド機器のタグ名の一覧を表示し、オペレータが確認可能にする（Ｆ）。

アラーム抑制条件が満たされアラーム抑制が開始されると、アラーム抑制条件を満たしているかどうかを所定の周期でチェックする（Ｇ）。このチェック間隔は、オペレータが定義可能である。
アラーム抑制条件を満たさなくなった場合は、オペレータに対しアラーム抑制条件を満たさなくなった旨を通知する（Ｈ）。アラーム抑制条件を満たさなくなった場合（Ｈ，Ｊ）又はオペレータがアラーム抑制の解除の指示を出した場合（Ｉ，Ｊ）には、そのグループのアラーム抑制が解除される（Ｋ）。

アラーム抑制することによって、アラーム洪水状態となることは防ぐことができるが、間違ったアラーム抑制指示によるアラームの見落としや、アラーム抑制解除忘れによるアラームの見落とし等が起こる危険性があった。
本発明により、アラーム抑制の指示に対しては、その妥当性が自動的に確認され、また、アラーム抑制解除に対しては、アラーム抑制をしなくてよい状態になった場合には自動的に解除されるので、オペレータの操作、判断負担が軽減でき、適切なアラーム管理をすることができる。

本発明の一実施例を示す構成図である。 本発明のアラーム抑制条件の説明図である。 本発明の具体的なブロックダイアグラムを示した図である。 従来のアラーム抑制の説明図である。 従来のアラーム抑制条件の説明図である。

符号の説明

１１ アラーム収集手段
１２ａ アラーム処理手段
１４ アラーム表示手段
２２ アラームエンジニアリング手段
３１ プロセスデータ収集手段
３２ アラーム抑制判断手段

Claims (3)

1. プラントで発生したアラームを管理するアラーム管理装置において、
   アラームを収集するアラーム収集手段と、
   プロセスデータを収集するプロセスデータ収集手段と、
   アラーム抑制の指示を受けた場合に、前記プロセスデータを用いてアラーム抑制対象からのアラームを抑制することが妥当かどうかを判断するアラーム抑制判断手段と、
   該アラーム抑制判断手段によりアラームを抑制することが妥当と判断した場合に前記アラーム抑制対象からのアラームを抑制するアラーム処理手段と、
   前記アラーム抑制対象のグループ分け及びグループごとにアラームを抑制するためのアラーム抑制条件を設定するアラームエンジニアリング手段と、
   を備え、
   前記アラーム抑制判断手段は、アラーム抑制の指示を受けた際、アラーム抑制対象のグループが前記アラーム抑制条件を満たしていないときは前記アラーム処理手段によるアラーム抑制を許可せず、該アラーム処理手段は、アラームの表示を制御するアラーム表示手段に対してアラーム抑制が許可されなかった旨の通知を行うことを特徴とするアラーム管理装置。
2. 前記プロセスデータ収集手段は、前記アラーム抑制判断手段での判断に必要なプロセスデータだけを選択して周期的に収集することを特徴とする請求項１に記載のアラーム管理装置。
3. 前記アラーム抑制判断手段は、前記アラーム抑制条件が成立後に不成立となった場合に前記アラーム処理手段によるアラーム抑制を解除することを特徴とする請求項１または２に記載のアラーム管理装置。