JP5032878B2 - 保守作業支援システム - Google Patents

Description

この発明は、プラントの保守作業を支援する保守作業支援システムに関するものである。

特許文献１には、データ通信が可能で、データ表示装置及びデータ記憶装置を持つ携帯端末を現場作業員が持ち、管理サーバから必要な情報を無線装置を介して受信し、携帯端末のデータ表示装置からその情報を得て、現場の状況を監視・確認することを可能とするとともに、携帯端末からデータを送信することにより、プラント機器の制御を行ったり、計測器のデータ採取開始指令を出したりするものが記載されている。

特開２００４−３０４９２号公報（第３〜８頁、図２）

特許文献１のような従来のプラント保守作業において、ネットワークを利用して作業効率を上げる場合には、安全性の確保、セキュリティの確保が十分ではないという問題がある。
また、ネットワークを通じて伝送される情報は、数値データ、監視画面のみであり、音声通話やビデオ映像を伝送していないという問題もあった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、対象機器の保守作業の安全性を高めることができる保守作業支援システムを得ることを目的としている。

この発明に係わる保守作業支援システムにおいては、プラント機器の保守作業を支援する保守作業支援システムにおいて、プラント機器を運転監視するとともに、プラント機器からプラントアラーム情報を収集するプラント運転監視装置、このプラント運転監視装置から取得したプラントアラーム情報を保存するデータベースを有するサーバー装置、このサーバー装置に接続された第一の通信装置、及び作業員に保持されるとともに、第一の通信装置と通信するように通信回線路を介して第一の通信装置と接続された第二の通信装置を有する可搬型現場作業保守支援装置を備え、可搬型現場作業保守支援装置は、保守対象のプラント機器のプラントアラーム情報を、第二の通信装置を介してサーバー装置に要求してサーバー装置から受信し、この受信したプラントアラーム情報を表示する表示装置と、受信したプラントアラーム情報に含まれる音声情報を出力する音声出力装置とを有し、音声出力装置によって出力される音声情報は、音声とメロディと信号音とのうちの予め設定された音を用いて、重故障と軽故障と故障無との３段階のうちのいずれかを表現した情報であるものである。

この発明は、以上説明したように、プラント機器の保守作業を支援する保守作業支援システムにおいて、プラント機器を運転監視するとともに、プラント機器からプラントアラーム情報を収集するプラント運転監視装置、このプラント運転監視装置から取得したプラントアラーム情報を保存するデータベースを有するサーバー装置、このサーバー装置に接続された第一の通信装置、及び作業員に保持されるとともに、第一の通信装置と通信するように通信回線路を介して第一の通信装置と接続された第二の通信装置を有する可搬型現場作業保守支援装置を備え、可搬型現場作業保守支援装置は、保守対象のプラント機器のプラントアラーム情報を、第二の通信装置を介してサーバー装置に要求してサーバー装置から受信し、この受信したプラントアラーム情報を表示する表示装置と、受信したプラントアラーム情報に含まれる音声情報を出力する音声出力装置とを有し、音声出力装置によって出力される音声情報は、音声とメロディと信号音とのうちの予め設定された音を用いて、重故障と軽故障と故障無との３段階のうちのいずれかを表現した情報であるので、音声情報によってプラント機器の大まかな状況を把握でき、プラント機器の保守作業の安全性を高めることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による保守作業支援システムを示す構成図である。
図１において、現場２に配置されたプラント機器１は、通信回線３により接続された中央制御室４にあるプラント運転監視装置５により運転監視される。
プラント機器１は、確実に運転できるよう定期的な点検が必要であり、またプラント機器１に故障が発生した場合には修理を実施しなければならない。点検・修理は、プラント機器１が設置されている現場２に現場作業員２１が出向き実施する。現場作業員２１は、可搬型現場作業保守支援装置２２を持っている。
可搬型現場作業保守支援装置２２には、データ・映像表示装置２２ｂ（表示装置）とデータ入力装置２２ｃ（入力装置）と音声通話装置２２ｅ（音声出力装置）が備えられている。また、データ・映像・音声通信装置２２ａ（第二の通信装置）が備えられており、通信回線３を介して中央制御室４と必要なデータのやりとりや通話をすることができる。
通信回線３は、可搬型現場作業保守支援装置２２のＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式通信回線端末装置２２ｆと中央制御室４のＯＦＤＭ方式通信回線端末装置３ｂとこれらを繋ぐ通信回線路３ａとからなる。

中央制御室４には、データ・映像・音声通信装置４１（第一の通信装置）が設置され、構内放送装置４３が発信する情報やサーバー４４（サーバー装置）にある運転監視に関する情報を、現場２との間でやりとりすることができる。サーバー４４は、プラント運転監視装置５と接続されており、プラント運転情報、監視情報を必要に応じて取り出したり、プラント機器１に対して運転操作情報を送信することができる。
なお、データ・映像・音声通信装置２２ａとデータ・映像・音声通信装置４１は、ＩＰプロトコルを用いてＬＡＮ回線とＩＰ電話網を統合する一般的な装置により構成されている。

図２は、この発明の実施の形態１による保守作業支援システムの可搬型現場作業保守支援装置の実装例を示す外観図である。
図２において、データ・映像・音声通信装置２２ａ、データ・映像表示装置２２ｂ、データ入力装置２２ｃ、ＯＦＤＭ方式通信回線端末装置２２ｆをすべて１個の鞄に収納し、可搬型現場作業保守支援装置２２とすることにより、プラント内のどこにでも持ち運んで使用することができる。
なお、ＯＦＤＭ方式通信回線端末装置２２ｆおよびＯＦＤＭ方式通信回線端末装置３ｂは、通信回線路３ａとして金属製の芯線を持つケーブルであれば、ほとんどのケーブルに対応可能であり、プラント全域に張り巡らされているケーブル、例えば試験用通話装置用回線ケーブルを利用すれば、中央制御室４とプラント全域とで通信が可能となる。

図３は、この発明の実施の形態１による保守作業支援システムのアラーム情報に関するデータフローを示す図である。
図３において、１、２、４、５、２２、４４は図１におけるものと同一のものである。４５は中央制御室４に配置され、サーバー４４のアラームを確認する事務用ＰＣ（パソコン）である。サーバー４４は、プラントアラーム情報を格納するデータベース４４ａを有している。

図４は、この発明の実施の形態１による保守作業支援システムの音声アラーム情報の例を示す図である。
図４において、アラームの種類（重故障、軽故障、アラーム無し）毎に、音声、メロディー、信号音が決められている。すなわち、アラームの種類毎に重故障、軽故障、アラーム無しの３段階の情報が得られるようになっている。図４は、カテゴリー「タービン」の場合についてのものである。

次に、動作について説明する。
現場作業員２１は、可搬型現場作業保守支援装置２２を持って作業対象のプラント機器１がある現場へ向かう。可搬型現場作業保守支援装置２２のデータ・映像・音声通信装置２２ａは、通信回線３を介して受信した構内放送内容を現場作業員２１に通知することができ、またサーバー４４からのアラーム情報を現場に表示することができるとともに、データ入力装置２２ｃから入力した内容をサーバー４４経由プラント運転監視装置５に伝達することができる。
アラーム情報は、図３に示すように、プラント機器１からプラント運転監視装置５を通じてサーバー４４にすべて保管される。可搬型現場作業保守支援装置２２は、サーバー４４よりアラーム情報を得ている。
図３に示すように、プラント運転監視装置５は、プラント機器１からアラーム情報を収集し、サーバー４４からの要求に応じてプラントアラーム情報検索を行い、検索したプラントアラーム情報をサーバー４４に転送する。サーバー４４は、プラントアラーム情報を格納するデータベース４４ａを有し、可搬型現場作業保守支援装置２２からのプラントアラーム情報要求に応じて、データベース４４ａに格納したプラントアラーム情報を送信する。
可搬型現場作業保守支援装置２２では、受け取ったプラントアラーム情報を表示するとともに、音声情報はヘッドフォンスピーカで音声出力する。

現場作業員２１は、可搬型現場作業保守支援装置２２を使用して、プラントアラーム情報要求入力を行って、サーバー４４より指定した作業対象のプラント機器１のアラーム情報を得る。
最初に、点検作業の対象プラント機器１のアラーム情報に関して、音声により状況を得ることができる。すなわち、点検対象カテゴリーのアラーム情報について音声信号にて、あらかじめ状況を確認する。このカテゴリーとしては、たとえば発電プラントの場合、タービン、ボイラ、水関係のユーティリティ、灰処理関係のユーティリティなどのカテゴリーがある。

図４の音声アラーム情報は、カテゴリー「タービン」の場合である。アラームの種類により、音声、メロディー、信号音により重故障、軽故障、アラーム無しの３段階の情報を得ることできる。
音声、メロディー、信号音のどれを選ぶかは、可搬型現場作業保守支援装置２２を起動後、設定することができる。可搬型現場作業保守支援装置２２がサーバー４４に接続され、プラントアラーム情報要求入力を発行したときに、選択された音声信号がサーバー４４より可搬型現場作業保守支援装置２２へ伝送され、現場作業員２１は、これを聞くことにより、作業に入る前に、前もって大まかな情報を得ることができる。

実施の形態１によれば、このように、保守作業中でも構内放送内容を現場作業員に確実に伝達することができるとともに、作業に入る前に、対象カテゴリーのアラーム情報に関して音声により状況を得ることができ、安全情報、災害情報を確実に伝達することにより、作業員の安全性を確保することができるという効果がある。
また、保守作業支援システムを構成する通信回線路を新たに敷設する必要がなく、工事費を削減できるという効果がある。
また、通信回線路を用いて通信を行うので、通信におけるセキュリティを向上することができる。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２による保守作業支援システムを示す構成図である。
図５において、１〜５、３ａ、３ｂ、２２、２２ａ〜２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、４１、４４は図１におけるものと同一のものである。図５では、サーバー４４に、保守作業用操作情報及び監視情報を自動保存する保守作業用操作情報監視情報自動保存機能４４ｂが設けられている。さらに、サーバー４４の事務用ＰＣ４５により、自動保存された保守作業用操作情報監視情報を参照し、報告書作成等に使用する。

図６は、この発明の実施の形態２による保守作業支援システムの保守作業用操作情報監視情報自動保存機能を使用する場合のデータフローを示す図である。
図６において、１、５、２２、４４、４４ａ、４５は図３におけるものと同一のものである。図６では、事務用ＰＣ４５に報告書作成機能４５ａを設けている。

次に、動作について説明する。
図６に示すように、可搬型現場作業保守支援装置２２で保守作業用操作入力を行えば、サーバー４４を経由してプラント運転監視装置５に伝送され、そこからプラント機器１に保守作業用操作出力が行われる。そして、プラント機器１からのフィードバック入力をプラント運転監視装置５が受け取り、サーバー４４を介して可搬型現場作業保守支援装置２２に伝送されて、フィードバック表示が行われる。
現場作業員は、可搬型現場作業保守支援装置２２の画面表示とキーボード入力を用い、プラント機器１に対して保守作業用入力を行い、プラント機器１からのフィードバック表示を確認することにより、保守作業を実施する。
プラント機器１の保守作業に関する操作・監視は、すべてサーバー４４を経由して実行される。このため、サーバー４４の保守作業用操作情報監視情報自動保存機能４４ｂは、サーバー４４を通過するデータを捕らえてデータベース４４ａに自動保存することができる。
自動保存されたデータは、事務用ＰＣ４５から参照することができ、作業報告書作成機能４５ａによる作業報告書作成時に保守作業実施結果のデータを自動入力することができる。

実施の形態２によれば、このように、保守作業に関する操作情報、監視情報をすべてサーバーに保存することにより、保守作業結果を自動記録することができ、作業後に作業報告書類を手書き作成する必要がなく、事務作業時間を短縮できるという効果がある。

実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３による保守作業支援システムを示す構成図である。
図７において、１〜５、３ａ、３ｂ、２２、２２ａ〜２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、４１、４４、４５は図５におけるものと同一のものである。図７では、サーバー４４のデータベース４４ａに、保守関連情報・設備図面情報４４ｃを保存している。

図８は、この発明の実施の形態３による保守作業支援システムの保守関連情報・設備図面情報を使用する場合のデータフローを示す図である。
図８において、２２、４４、４４ａ、４５は図６におけるものと同一のものである。図８では、データベース４４ａに保守関連情報・設備図面情報４４ｃを保存している。また、事務用ＰＣ４５に、図面登録機能４５ｂを設けている。

次に、動作について説明する。
図８に示すように、サーバー４４には、事務用ＰＣ４５から図面登録機能４５ｂにより図面登録を行うことにより、保守関連情報・設備図面情報４４ｃがデータベース４４ａに保存される。
現場作業員は、可搬型現場作業保守支援装置２２の画面表示とキーボード入力を用い、必要な図面類をサーバー４４に要求することにより、サーバー４４から保守関連情報・設備図面情報４４ｃを得て、データ・映像表示装置２２ｂにその情報を表示することができる。

実施の形態３によれば、このように、現場作業員は、保守関連情報・設備図面情報が保守作業中いつでも参照可能であり、情報入手のために資料保管庫等に行く必要がなく、作業効率を向上させることができるという効果がある。

実施の形態４．
図９は、この発明の実施の形態４による保守作業支援システムを示す構成図である。
図９において、１〜５、３ａ、３ｂ、２２、２２ａ〜２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、４１、４４、４５は図５におけるものと同一のものである。図９では、サーバー４４のデータベース４４ａに、作業スケジュール情報４４ｄが保存されるとともに、保守作業結果に応じた作業結果情報４４ｅを保存している。

図１０は、この発明の実施の形態４による保守作業支援システムの作業スケジュール参照・作業結果を使用する場合のデータフローを示す図である。
図１０において、２２、４４、４４ａ、４５は図６におけるものと同一のものである。図１０では、データベース４４ａに、作業スケジュール情報４４ｄ及び作業結果情報４４ｅを保存している。また、事務用ＰＣ４５にスケジュール登録・確認機能４５ｃを設けている。

次に、動作について説明する。
図１０に示すように、事務用ＰＣ４５のスケジュール登録・確認機能４５ｃにより、サーバー４４のデータベース４４ａにあらかじめ作業スケジュール情報を登録しておく。
現場作業員２１は、作業スケジュールをデータ・映像表示装置２２ｂに表示させながら、作業を実施することができる。
また、作業完了時に作業結果情報をデータ入力装置２２ｃから入力し、未完了の作業がないか逐一確認しながら作業を実施することができる。作業結果入力は、サーバー４４にも送信される。
事務用ＰＣ４５を操作し、スケジュール登録・確認機能４５ｃにより、サーバー４４の作業結果により作業モレがないことを確認することができるとともに、作業報告書作成時には作業項目と実施結果を自動入力することが可能になる。

実施の形態４によれば、このように、確実にスケジュールどおりの作業を実施することができ、作業の正確さが向上するという効果がある。

実施の形態５．
図１１は、この発明の実施の形態５による保守作業支援システムを示す構成図である。
図１１において、１〜５、３ａ、３ｂ、２２、２２ａ〜２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、４１、４３、４４は図１におけるものと同一のものである。図１１では、可搬型現場保守作業支援装置２２に映像入力装置２２ｄが設けられ、中央制御室４に、データ・映像・音声通信装置４１に接続された映像表示装置４６及び構内電話システム４２が設けられている。

図１２は、この発明の実施の形態５による保守作業支援システムの構内電話システムを中心に示すブロック図である。
図１２において、４、２２、２２ｅ、４２は図１１におけるものと同一のものである。図１２では、図１１における構内電話システム４２から可搬型現場保守作業支援装置２２に至る間のデータ・映像・音声通信装置４１、ＯＦＤＭ方式通信回線端末装置３ｂの記載を省略している。

次に、動作について説明する。
図１１に示すように、中央制御室４の構内電話システム４２は、データ・映像・音声通信装置４１に接続されており、これにより、現場作業員２１は、構内全域の他作業員との通話が可能である。
中央制御室４にいる運転員等からの音声通話による指示により、現場作業員２１が映像入力装置２２ｄで、プラント機器１を撮影し、映像表示装置４６に表示することにより、即座に中央制御室４にて、この撮影したプラント機器１の映像を確認することができる。
構内電話システム４２は、すべて現場作業員２１の使用する可搬型現場保守作業支援装置２２の構内電話機能である音声通話装置２２ｅを含めて、構内電話を統括しており、現場作業員２１は、構内他部署の電話、構内携帯電話との通話も可能となる。

実施の形態５によれば、このように、現場作業員は、映像・音声による通話が可能となり、現場の状況を同時に多人数で確認可能になり保守作業の効率が向上するという効果がある。

この発明の実施の形態１による保守作業支援システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態１による保守作業支援システムの可搬型現場作業保守支援装置の実装例を示す外観図である。 この発明の実施の形態１による保守作業支援システムのアラーム情報に関するデータフローを示す図である。 この発明の実施の形態１による保守作業支援システムの音声アラーム情報の例を示す図である。 この発明の実施の形態２による保守作業支援システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態２による保守作業支援システムの保守作業用操作情報監視情報自動保存機能を使用する場合のデータフローを示す図である。 この発明の実施の形態３による保守作業支援システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態３による保守作業支援システムの保守関連情報・設備図面情報を使用する場合のデータフローを示す図である。 この発明の実施の形態４による保守作業支援システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態４による保守作業支援システムの作業スケジュール参照・作業結果を使用する場合のデータフローを示す図である。 この発明の実施の形態５による保守作業支援システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態５による保守作業支援システムの構内電話システムを中心に示すブロック図である。

符号の説明

１ プラント機器
２ 現場
２１ 現場作業員
２２ 可搬型現場作業保守支援装置
２２ａ データ・映像・音声通信装置
２２ｂ 映像・データ表示装置
２２ｃ データ入力装置
２２ｄ 映像入力装置
２２ｅ 音声通話装置
２２ｆ ＯＦＤＭ方式通信回線端末装置
３ 通信回線
３ａ 通信回線路
３ｂ ＯＦＤＭ方式通信回線端末装置
４ 中央制御室
４１ データ・映像・音声通信装置
４２ 構内電話システム
４３ 構内放送装置
４４ サーバー
４４ａ データベース
４４ｂ 保守作業用操作情報監視情報自動保存機能
４４ｃ 保守関連情報・設備図面情報
４４ｄ 作業スケジュール情報
４４ｅ 作業結果情報
４５ 事務用ＰＣ
４５ａ 報告書作成機能
４５ｂ 図面登録機能
４５ｃ スケジュール登録・確認機能
４６ 映像表示装置

Claims (4)

1. プラント機器の保守作業を支援する保守作業支援システムにおいて、
   上記プラント機器を運転監視するとともに、上記プラント機器からプラントアラーム情報を収集するプラント運転監視装置、
   このプラント運転監視装置から取得した上記プラントアラーム情報を保存するデータベースを有するサーバー装置、
   このサーバー装置に接続された第一の通信装置、
   及び作業員に保持されるとともに、上記第一の通信装置と通信するように通信回線路を介して上記第一の通信装置と接続された第二の通信装置を有する可搬型現場作業保守支援装置を備え、
   上記可搬型現場作業保守支援装置は、保守対象のプラント機器の上記プラントアラーム情報を、上記第二の通信装置を介して上記サーバー装置に要求して上記サーバー装置から受信し、この受信した上記プラントアラーム情報を表示する表示装置と、
   上記受信したプラントアラーム情報に含まれる音声情報を出力する音声出力装置とを有し、
   上記音声出力装置によって出力される音声情報は、音声とメロディと信号音とのうちの予め設定された音を用いて、重故障と軽故障と故障無との３段階のうちのいずれかを表現した情報であることを特徴とする保守作業支援システム。
2. 上記可搬型現場作業保守支援装置は、上記プラント機器の保守作業を行うための保守作業用操作入力を行う入力装置を有し、上記サーバー装置は、上記入力装置によって入力された保守作業用操作入力情報を上記第一の通信装置を介して取得し、上記データベースに保存することを特徴とする請求項１記載の保守作業支援システム。
3. 上記データベースには、上記プラント機器の保守関連情報及び設備図面情報が保存されるとともに、上記可搬型現場作業保守支援装置は、上記データベースに保存された上記プラント機器の保守関連情報及び設備図面情報を上記第二の通信装置を介して取得し、上記表示装置に表示することを特徴とする請求項１または請求項２記載の保守作業支援システム。
4. 上記データベースには、上記保守作業のスケジュール情報が保存されるとともに、上記可搬型現場作業保守支援装置は、上記データベースに保存された上記スケジュール情報を上記第二の通信装置を介して取得し、上記表示装置に表示することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の保守作業支援システム。

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