JP5092024B2 - Supervisory control system - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、例えば上下水道プラントに適用し、プラントの故障や状態を示す監視情報を画面上に表示する監視制御支援機能を有する監視制御システムに関する。   The embodiment of the present invention relates to a monitoring control system having a monitoring control support function that is applied to, for example, a water and sewage plant and displays monitoring information indicating a failure or state of the plant on a screen.

近年、上下水道プラントなどのプラントは、高機能化、自動化、広域化、多種多様化に伴って、非常に多くの設備を使用し、かつ運転やプロセスの制御が複雑化している。このため、プラントの監視制御システムは、取り扱う情報量が増大し、高性能な監視制御機能が要求されている。   In recent years, plants such as water and sewage plants use a large number of facilities and have complicated operation and process control due to high functionality, automation, wide area, and diversification. For this reason, the amount of information handled in the plant supervisory control system increases, and a high-performance supervisory control function is required.

特に、都市のライフライン的存在である浄水場や下水処理場のプラント、発電所などのプラントには、安定したサービス機能や、高い信頼性と操作性が必要とされる。このようなプラントの監視制御システムとして、プラントの運転状態や故障(異常)を監視するために、特に異常診断機能を高機能化したシステムが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。   In particular, a plant such as a water purification plant, a sewage treatment plant, or a power plant, which is a lifeline of a city, requires a stable service function, high reliability, and operability. As such a plant monitoring control system, in order to monitor the operation state and failure (abnormality) of the plant, a system with a particularly advanced abnormality diagnosis function has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特開平4−175694号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-175694

近年のプラントの監視制御システムとして、プラントの高機能化などに伴って、多種多様な情報を処理し、高い異常診断機能を有し、プラントの運転状態や故障(異常)を監視できるものが提案又は開発されている。しかしながら、プラントのオペレータに提供している情報は、簡易的で、かつ限定されたものが多い。   As a plant monitoring and control system in recent years, there has been proposed a system that can process a wide variety of information, have a high abnormality diagnosis function, and monitor plant operating conditions and failures (abnormalities) as the plant becomes more sophisticated. Or has been developed. However, the information provided to plant operators is often simple and limited.

例えば、プラントの設備の故障や状態を示す監視情報を画面上に表示しても、その故障や状態変化の要因や、その後のプラント運用にどう影響するかを示す情報までは表示しない。このため、プラントのオペレータは、監視制御システムの画面上に表示された情報だけでは、数多くの故障(異常)や情報の意味を把握することが困難であり、図面や取り扱い説明書や経験等に依存している部分が多い。また、現状の監視制御システムの運用では、機器の故障が発生した場合、故障状態が画面上に表示されて、アラーム発報がなされるが、その原因究明については、熟練のオペレータなどにより行われている。   For example, even if monitoring information indicating a failure or state of plant equipment is displayed on the screen, information indicating the cause of the failure or state change and how it affects subsequent plant operation is not displayed. For this reason, it is difficult for the plant operator to grasp the meaning of many faults (abnormalities) and information only by the information displayed on the monitor control system screen. There are many dependencies. Also, in the current monitoring and control system operation, when a device failure occurs, the failure status is displayed on the screen and an alarm is issued. The cause is investigated by a skilled operator or the like. ing.

そこで、本発明の目的は、プラントの状態変化や故障の要因と波及範囲を示す監視情報を、オペレータが画面上から容易に把握できるようにした監視制御支援機能を有する監視制御支援システムを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a monitoring control support system having a monitoring control support function that allows an operator to easily grasp monitoring information indicating a plant state change, a cause of a failure, and a spread range from the screen. There is.

実施形態によれば、監視制御システムは、上下水道プラントの運転状態またはプロセス状態を検出する検出手段と、前記検出手段から得られる検出データに基づいて、前記上下水道プラントの運転状態またはプロセス状態の履歴情報を生成する手段と、前記検出データ及び前記履歴情報を蓄積する手段と、前記検出データ及び前記履歴情報に基づいて、前記上下水道プラントの運転状態またはプロセス状態の変化又は故障を監視する手段で、当該変化又は故障の要因を抽出し、その要因と波及範囲を示す監視情報を生成して、表示画面上に表示する監視制御支援手段とを具備する。前記監視制御支援手段は、前記上下水道プラントのシステムを構成する各要素間で各種の信号を伝送する信号伝送部に配置されたタイマ手段と、前記タイマ手段からの信号伝送時間のタイマ値の過去のデータに基づいて、前記タイマ値の自己相関関数を求めて、あるタイマ値が予め決められた閾値を超えた場合に異常と判定する該当構成要素間の伝送異常診断を実行する手段と、前記伝送異常診断結果を前記表示画面上に表示する手段を含む構成である。 According to an embodiment, the monitoring control system comprises detecting means for detecting an operating condition or process states of water and sewage plants, based on the detection data obtained from said detecting means, operating condition or process conditions of the water and sewage plant Means for generating history information, means for accumulating the detection data and history information, and means for monitoring a change or failure in the operating state or process state of the water and sewage plant based on the detection data and the history information And a monitoring control support means for extracting the factor of the change or failure, generating monitoring information indicating the factor and the spread range, and displaying the monitoring information on the display screen. The monitoring control support means includes a timer means disposed in a signal transmission unit for transmitting various signals between the elements constituting the system of the water and sewage plant, and a past timer value of a signal transmission time from the timer means. Means for determining an autocorrelation function of the timer value based on the data, and performing a transmission abnormality diagnosis between the corresponding components to determine an abnormality when a certain timer value exceeds a predetermined threshold; and the transmission error diagnosis result is a structure that includes a means for displaying on the display screen.

実施形態によれば、プラントの状態変化や故障の要因を抽出し、その要因と波及範囲を示す監視情報を画面上に表示するようにした監視制御支援機能により、オペレータが画面上からそれらを容易に把握できる監視制御システムを提供することができる。   According to the embodiment, the factor of the plant state change or failure is extracted, and the monitoring control support function that displays the monitoring information indicating the factor and the spread range on the screen makes it easy for the operator to do so from the screen. Can be provided.

本実施形態に関する監視制御システムの構成を説明するための図。The figure for demonstrating the structure of the monitoring control system regarding this embodiment. 本実施形態に関するシステムの故障及状態変化のメッセージ表示画面の一例を示す図。The figure which shows an example of the message display screen of the failure and state change of the system regarding this embodiment. 第2の実施形態に関する制御フロー画面の一例を示す図。The figure which shows an example of the control flow screen regarding 2nd Embodiment. 第3の実施形態に関する制御フロー画面の一例を示す図。The figure which shows an example of the control flow screen regarding 3rd Embodiment.

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
(システムの構成)
図1は、本実施形態に関する監視制御システムの構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、具体例として、下水道プラントでの雨水排水プロセスに適用する監視制御システムである。
[First Embodiment]
(System configuration)
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of a monitoring control system according to the present embodiment. The system of this embodiment is a monitoring control system applied to the rainwater drainage process in a sewer plant as a specific example.

雨水排水プロセスは、図1(B)に示すように、流入幹線1、流入渠2、及びポンプ井3を有し、流入幹線1に流入される雨水10を、流入渠2を経てポンプ井3に導入する。ポンプ井3では、雨水10は、複数台の雨水ポンプ5により汲み出されて、配管7を介して河川などへ排出される。雨水10の排出は、複数の吐出弁6により調整される。   As shown in FIG. 1 (B), the rainwater drainage process has an inflow trunk line 1, an inflow trough 2, and a pump well 3. To introduce. In the pump well 3, the rainwater 10 is pumped out by a plurality of rainwater pumps 5 and discharged to a river or the like through a pipe 7. The discharge of rainwater 10 is adjusted by a plurality of discharge valves 6.

流入渠2及びポンプ井3のそれぞれには、水位計8,9が設けられている。また、流入渠2とポンプ井3の境界には、流入ゲート4が設けられて、ポンプ井3への雨水10の導入量が調整される。   Water level gauges 8 and 9 are provided in the inflow trough 2 and the pump well 3, respectively. In addition, an inflow gate 4 is provided at the boundary between the inflow trough 2 and the pump well 3 to adjust the amount of rainwater 10 introduced into the pump well 3.

一方、本実施形態の監視制御システムは、図1(A)に示すように、地上雨量計15、雨量レーダ18、雨量レーダ処理装置19、及び中央監視制御装置20を有する。地上雨量計15は、降雨17の雨量を計測し、降雨量信号16を中央監視制御装置20に伝送する。雨量レーダ処理装置19は、雨量レーダ18からのレーダ信号を処理して、降雨17の範囲などの検知結果を示す情報を中央監視制御装置20に伝送する。   On the other hand, as shown in FIG. 1A, the monitoring control system of the present embodiment includes a ground rain gauge 15, a rainfall radar 18, a rainfall radar processing device 19, and a central monitoring control device 20. The ground rain gauge 15 measures the rainfall of the rain 17 and transmits a rainfall signal 16 to the central monitoring control device 20. The rain radar processing device 19 processes the radar signal from the rain radar 18 and transmits information indicating the detection result such as the range of the rain 17 to the central monitoring control device 20.

中央監視制御装置20は、ソフトウェア及びハードウェアを含むコンピュータシステムから構成されており、伝送路(バス)21と、プロセスコントロール部22と、ヒューマンインタフェース部23と、データサーバ部24とを有する。プロセスコントロール部22は、監視対象である下水道プラント(ここでは雨水排水プロセス)の各種監視制御を実行するためのメインコントローラである。   The central supervisory control device 20 is configured by a computer system including software and hardware, and includes a transmission path (bus) 21, a process control unit 22, a human interface unit 23, and a data server unit 24. The process control unit 22 is a main controller for executing various types of monitoring control of a sewerage plant (here, a rainwater drainage process) to be monitored.

ヒューマンインタフェース部23は、オペレータが操作して設定値などを入力する入力操作部や、プロセスコントロール部22及びデータサーバ部24から出力される各種情報を画面上に表示する表示出力部を含む。データサーバ部24は、主として、プラントの運転状態やプロセス状態を示す情報を蓄積し、要求された情報を検索する機能を有する。   The human interface unit 23 includes an input operation unit that is operated by an operator to input setting values and the like, and a display output unit that displays various information output from the process control unit 22 and the data server unit 24 on a screen. The data server unit 24 mainly has a function of accumulating information indicating the operation state and process state of the plant and searching for the requested information.

以上のような構成により、中央監視制御装置20は、オペレータに監視制御に関するプラント状態やプロセス状態に関する情報を、画面上で表示して伝える監視制御支援機能を実現している。具体的には、プラントおよびプロセスの異常(故障)状態、状態変化、要因、波及範囲などの支援情報をオペレータに的確に伝える機能である。   With the configuration as described above, the central supervisory control device 20 realizes a supervisory control support function that displays information about the plant state and the process state relating to the supervisory control on the screen. Specifically, it is a function that accurately conveys support information such as abnormal (failure) states, state changes, factors, and spillover ranges of plants and processes to the operator.

(システムの作用)
プロセスコントロール部22は、地上雨量計15から降雨量信号16、水位計8から流入渠2の水位、及び水位計9からポンプ井3の水位を取り込み、これらの検出データをそのまま又は加工して、伝送路21を介してデータサーバ部24に転送する。また、プロセスコントロール部22は、雨水ポンプ5及び流入ゲート4の運転状態を示すデータを取り込み、これらのデータも加工してデータサーバ部24に転送する。データサーバ部24は、転送される各データを、プラントの運転状態やプロセス状態を示す情報として蓄積する。
(System action)
The process control unit 22 takes in the rainfall signal 16 from the ground rain gauge 15, the water level of the inflow trough 2 from the water level gauge 8, and the water level of the pump well 3 from the water level gauge 9, and directly or processes these detection data, The data is transferred to the data server unit 24 via the transmission path 21. Further, the process control unit 22 takes in data indicating the operation state of the rainwater pump 5 and the inflow gate 4, processes these data, and transfers the data to the data server unit 24. The data server unit 24 accumulates each transferred data as information indicating the operation state and process state of the plant.

プロセスコントロール部22は、データサーバ部24に蓄積されたプラントの運転状態やプロセス状態を示す情報を使用して、プラントやプロセスの状態変化や異常状態を判定し、この判定結果に基づいて故障箇所、その要因、及び波及範囲を示す監視情報を生成して、ヒューマンインタフェース部23の画面上に表示する。   The process control unit 22 uses the information indicating the operation state and process state of the plant stored in the data server unit 24 to determine the state change or abnormal state of the plant or process, and based on the determination result, the failure location Then, the monitoring information indicating the factor and the spread range is generated and displayed on the screen of the human interface unit 23.

以下、図2を参照して、ヒューマンインタフェース部23の画面上に表示される監視情報の一例を説明する。   Hereinafter, an example of the monitoring information displayed on the screen of the human interface unit 23 will be described with reference to FIG.

図2は、プロセスコントロール部22により検出された故障及び状態変化を示すメッセージ表示画面の一例を示す図である。まず、図2(A)に示すように、メッセージ表示画面上でメッセージ100をクリックすると、広域システムの中でどの箇所が故障の発生元であるかを示す画面情報101が表示される。次に、オペレータは、図2(A)に示す画面上で、故障に示す選択ボタンをクリックすると、図2(B)に示すシステム構成画面102に移行する。システム構成画面102は、どのルートで故障信号が発生したかを表示する。ここでは、システム構成画面102には、例えば「二次処理水給水ポンプ3号」が故障の発生元であることを示す画面情報103が表示される。この発生元から、例えば「二次処理水設備」、「沈砂地設備」の信号経路を強調する画面情報106,107が表示される。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a message display screen indicating a failure and a state change detected by the process control unit 22. First, as shown in FIG. 2A, when the message 100 is clicked on the message display screen, screen information 101 indicating which part in the wide area system is the source of the failure is displayed. Next, when the operator clicks the selection button indicating failure on the screen shown in FIG. 2A, the system shifts to the system configuration screen 102 shown in FIG. The system configuration screen 102 displays on which route the failure signal has occurred. Here, on the system configuration screen 102, for example, screen information 103 indicating that “secondary treated water feed pump 3” is the source of the failure is displayed. From this source, for example, screen information 106 and 107 for emphasizing signal paths of “secondary treated water facilities” and “sedimentation facilities” are displayed.

プロセスコントロール部22は、システム構成画面上の各伝送経路での正常診断を行うために伝送時間のタイマカウント値に関する自己相関関数により異常かどうかを判定する。具体的には、システムの各要素の連結部の信号伝送部に正常判定タイマを設けて、そのタイマ値の過去のデータに基づいて該当構成要素間の伝送異常診断を実行する。プロセスコントロール部22は、当該診断結果を画面上に表示する。即ち、タイマカウント値の過去のデータに基づいて、その自己相関関数を求め、あるタイマカウント値があらかじめ定めた閾値を超えた場合に、そのタイマカウント値を異常とみなす。   The process control unit 22 determines whether there is an abnormality based on an autocorrelation function related to a timer count value of transmission time in order to perform normal diagnosis on each transmission path on the system configuration screen. Specifically, a normality determination timer is provided in the signal transmission unit of the coupling unit of each element of the system, and transmission abnormality diagnosis between the corresponding components is executed based on past data of the timer value. The process control unit 22 displays the diagnosis result on the screen. That is, the autocorrelation function is obtained based on past data of the timer count value, and when a certain timer count value exceeds a predetermined threshold, the timer count value is regarded as abnormal.

また、プロセスコントロール部22は、故障の発生元であることを示す画面情報103の指定箇所をクリックすることにより、故障の要因及び波及範囲を示す画面情報104を表示する。ここで、故障の要因が波及する部分を示す画面情報105を、例えば色を変えて表示する。   Further, the process control unit 22 displays the screen information 104 indicating the cause and the spread range of the failure by clicking on a designated portion of the screen information 103 indicating that the failure has occurred. Here, the screen information 105 indicating the part where the cause of the failure spreads is displayed, for example, by changing the color.

以上のように本実施形態のシステムであれば、特に広域化されたプラントやプロセスにおいて、プラントやプロセスの状態変化や異常状態を判定し、この判定結果に基づいて故障箇所、その要因、及び波及範囲を示す監視情報を生成して、ヒューマンインタフェース部23の画面上に表示する。従って、オペレータは、画面上を確認するだけで、プラントやプロセスの故障発生箇所、その要因、及び波及範囲を容易に把握することができる。このため、例えば伝送路の故障からプラント停止等に影響する重大な危険を未然に防ぐことが可能となるなど、オペレータの監視作業の効率化を図ることができる。   As described above, in the system according to the present embodiment, particularly in a wide-area plant or process, the state change or abnormal state of the plant or process is determined, and based on the determination result, the failure location, the cause, and the spread Monitoring information indicating the range is generated and displayed on the screen of the human interface unit 23. Therefore, the operator can easily grasp the location of the failure of the plant or process, the cause, and the spread range simply by checking the screen. For this reason, for example, it is possible to prevent a serious danger that affects a plant stoppage or the like from a failure in the transmission line, and the like, and it is possible to improve the efficiency of the operator's monitoring work.

[第2の実施形態]
図3は、第2の実施形態に関する制御フロー画面の一例を示す図である。なお、システム全体の構成については、前述の図1(A),(B)に示すものと同様のため、詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a control flow screen regarding the second embodiment. The configuration of the entire system is the same as that shown in FIGS. 1A and 1B, and detailed description thereof is omitted.

プロセスコントロール部22は、PID制御等の監視制御処理において、内部的に多くの演算処理を実行しており、プラント運用に有益な内部情報を生成している。具体的には、PI制御にフィードフォワード補償を組み合わせている場合には、そのフィードフォワード項の演算出力結果は、制御が正常に行われているかの判断手段となり得て、制御という観点からは非常に有益な情報である。   The process control unit 22 internally executes a lot of arithmetic processing in monitoring control processing such as PID control, and generates internal information useful for plant operation. Specifically, when feed-forward compensation is combined with PI control, the calculation output result of the feed-forward term can be a means for determining whether the control is normally performed, which is very important from the viewpoint of control. Useful information.

しかし、従来の監視制御システムでは、そのような内部演算結果であるプラント運用に有益な内部情報は、画面上に表示されることはない。内部演算処理で使用される演算式自体も、図面等には記載されているものの、画面上に表示されることはない。   However, in the conventional supervisory control system, such internal calculation results that are useful for plant operation are not displayed on the screen. Although the arithmetic expression itself used in the internal arithmetic processing is also described in the drawings and the like, it is not displayed on the screen.

そこで、本実施形態のシステムは、図3に示すように、プロセスコントロール部22の内部での演算処理の演算結果及び演算式を含む制御フロー画面を、ヒューマンインタフェース部23の画面上に表示する構成である。   Therefore, as shown in FIG. 3, the system according to the present embodiment is configured to display a control flow screen including a calculation result and a calculation expression of calculation processing inside the process control unit 22 on the screen of the human interface unit 23. It is.

具体的には、図3に示すように、表示画面上に表示された制御フロー画面において、おオペレータがヒューマンインタフェース部23の操作部を操作して、演算出力の矢印201をポインタ200で指示すると、その演算結果(表示2)202を表示する。同様にして、矢印204に示す演算出力をポインタで指示すると、その演算結果(表示1)203を表示する。なお、表示した演算結果を消去する機能も含む。この場合、演算出力の信号の流れに相当する矢印部を、マウス等のポインタで指示する場合に演算結果を表示するようにしてもよい。   Specifically, as shown in FIG. 3, when the operator operates the operation unit of the human interface unit 23 on the control flow screen displayed on the display screen and points the calculation output arrow 201 with the pointer 200. The calculation result (display 2) 202 is displayed. Similarly, when the calculation output indicated by the arrow 204 is indicated by the pointer, the calculation result (display 1) 203 is displayed. It also includes a function for deleting the displayed calculation result. In this case, the calculation result may be displayed when an arrow corresponding to the flow of the calculation output signal is indicated by a pointer such as a mouse.

また、例えば矢印205に示す演算部の出力をポインタ200で指示すると、該当する演算式206を表示する。この場合、図3に示すように、演算式画面206を表示し、この小画面206において演算式で用いられているパラメータ(係数)の設定を行なう機能を有する。   For example, when the output of the calculation unit indicated by the arrow 205 is indicated by the pointer 200, the corresponding calculation formula 206 is displayed. In this case, as shown in FIG. 3, an arithmetic expression screen 206 is displayed, and the small screen 206 has a function of setting parameters (coefficients) used in the arithmetic expression.

以上のように本実施形態のシステムの機能であれば、プロセスコントロール部22の内部での演算処理の演算結果及び演算式を、ヒューマンインタフェース部23の画面上に表示する制御フロー画面上において表示する。従って、オペレータは、制御フロー画面上において、プラント運用に有益な内部情報として、システムの内部演算処理の演算結果や演算式を容易に確認することができる。これにより、監視制御システムの制御内容の詳細な把握と、制御処理における調整作業の双方を実行することが可能となる。   As described above, in the case of the function of the system according to the present embodiment, the calculation result and the calculation expression of the calculation processing in the process control unit 22 are displayed on the control flow screen displayed on the screen of the human interface unit 23. . Therefore, the operator can easily confirm the calculation result and calculation formula of the internal calculation processing of the system as internal information useful for plant operation on the control flow screen. As a result, it is possible to execute both the detailed grasp of the control contents of the monitoring control system and the adjustment work in the control processing.

また、近年の水質規制等により、監視制御システムにおけるループ制御機能は、複雑化し、従来の単純なPID制御などだけでなく、多種多様な補正項や条件が組み合わされているため、従来の結果のみを表示する監視制御システムの内容だけでは、オペレータの運用に支障がでる場合がある。本実施形態のシステムであれば、ループ制御の正常および異常状態を的確に把握することが容易であるため、確実なオペレータの運用が可能となる。   In addition, due to recent water quality regulations and the like, the loop control function in the supervisory control system has become complicated, and not only the conventional simple PID control but also various correction terms and conditions are combined, so only the conventional results. The operator's operation may be hindered only by the contents of the monitoring control system that displays the message. With the system according to the present embodiment, it is easy to accurately grasp the normal and abnormal states of loop control, so that reliable operator operation is possible.

[第3の実施形態]
図4は、第3の実施形態に関する監視情報の表示画面の一例を示す図である。なお、システム全体の構成については、前述の図1(A),(B)に示すものと同様のため、詳細な説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a monitor information display screen according to the third embodiment. The configuration of the entire system is the same as that shown in FIGS. 1A and 1B, and detailed description thereof is omitted.

従来の監視制御システムでは、非常に多くのタイマ値が使用されているが、その大部分がシステム内部の制御のみで用いられており、オペレータには提示されていない場合が多い。また、オペレータが設定可能なものとして提示されているタイマ値があっても、必ずしも分かりやすく表示されていない。   In a conventional supervisory control system, a very large number of timer values are used, but most of them are used only for control inside the system, and are often not presented to the operator. Further, even if there is a timer value that can be set by the operator, it is not always displayed in an easy-to-understand manner.

そこで、本実施形態のシステムは、システム内部の制御で使用されるタイマ値及びタイマ設定画面をヒューマンインタフェース部23の画面上に表示する。ここでは、図1(B)に示すように、雨水排水プロセスにおいて、ポンプ井3には、複数の吐出弁6が設けられており、これらにより雨水10の排出が調整される。   Therefore, the system of the present embodiment displays a timer value and a timer setting screen used for control inside the system on the screen of the human interface unit 23. Here, as shown in FIG. 1 (B), in the rainwater drainage process, the pump well 3 is provided with a plurality of discharge valves 6, and the discharge of the rainwater 10 is adjusted by these.

プロセスコントロール部22は、吐出弁6の開閉を確認するための始動渋滞タイマ及び停止渋滞タイマを使用する場合、図4(A)に示すように、警報設定時間T1,T2を設定するための設定画面を、ヒューマンインタフェース部23の表示画面上に表示する。また、プロセスコントロール部22は、図4(B)に示すように、例えば汚水ポンプ1号の始動行程での吐出弁6の開閉を確認するためのタイマ値を表示し、かつオペレータが設定するためのタイマ設定画面を表示する。ここで、図4(B)に示す表示画面上において、オペレータは、タイマシンボル部(ここでは、T1〜T3)をポインタで指示すると、設定されているタイマ値を表示する。また、タイマ設定画面により、オペレータはタイマ値を設定することができる。   When the process control unit 22 uses a start traffic jam timer and a stop traffic jam timer for confirming the opening / closing of the discharge valve 6, as shown in FIG. 4A, settings for setting alarm setting times T <b> 1 and T <b> 2. The screen is displayed on the display screen of the human interface unit 23. Further, as shown in FIG. 4B, the process control unit 22 displays a timer value for confirming the opening and closing of the discharge valve 6 in the starting stroke of the sewage pump 1, for example, and is set by the operator. Displays the timer setting screen. Here, on the display screen shown in FIG. 4B, when the operator indicates a timer symbol portion (here, T1 to T3) with a pointer, the set timer value is displayed. Further, the timer setting screen allows the operator to set a timer value.

以上のように本実施形態のシステムの機能であれば、オペレータは、システム内部の制御で使用されるタイマ値を、ヒューマンインタフェース部23の表示画面上で確認することができる。また、オペレータは、ヒューマンインタフェース部23の表示画面上で、システム内部の制御で使用されるタイマ値を簡単に設定することが可能である。この場合、タイマ値の設定範囲を制限し、プラント運用に支障がでないような機構を設けることとする。また、タイマ値の意味についての説明表示を選択できる機能を設けてもよい。このような機能により、オペレータは、表示画面上で現状のプラント又はプロセスの状態を容易に把握することができ、プラント運用を円滑に進めることが可能となる。   As described above, with the system function of the present embodiment, the operator can check the timer value used in the control inside the system on the display screen of the human interface unit 23. Further, the operator can easily set a timer value used for control inside the system on the display screen of the human interface unit 23. In this case, the setting range of the timer value is limited, and a mechanism that does not hinder the plant operation is provided. In addition, a function may be provided to select an explanation display about the meaning of the timer value. With such a function, the operator can easily grasp the current state of the plant or process on the display screen, and the plant operation can be smoothly advanced.

ここで、渋滞タイマが機能した場合のタイマカウント値を、データサーバ部24に予め定めた期間分だけ蓄積しておき、ヒューマンインタフェース部23、データサーバ部24、またはプロセスコントロール部22のいずれかで、現在から過去のタイマ値の中に異常値があるかどうかを、タイマカウント値の自己相関関数に基づいて判定する。異常値と判定されたタイマカウント値がある場合は、該当機器の故障が考えられる。オペレータは、表示画面上で異常値と判定されたタイマカウント値に基づいて、その点検を実行することにより、機器故障によるプラント停止等の危険を防ぐことが可能である。換言すれば、専用の診断装置を用いることなく、プラントに使用されている機器の診断機能を簡単に実現することが可能となる。   Here, the timer count value when the congestion timer functions is accumulated for a predetermined period in the data server unit 24, and the human interface unit 23, the data server unit 24, or the process control unit 22 stores the timer count value. Whether or not there is an abnormal value in the past timer values from the present is determined based on the autocorrelation function of the timer count value. If there is a timer count value determined as an abnormal value, a failure of the corresponding device is considered. The operator can prevent danger such as plant stoppage due to equipment failure by executing the inspection based on the timer count value determined as an abnormal value on the display screen. In other words, it is possible to easily realize the diagnostic function of the equipment used in the plant without using a dedicated diagnostic device.

以上のように各実施形態の監視制御システムによれば、オペレータは、表示画面上において、プラントやプロセスの状態変化及び異常を的確に分析・判断するための情報を確認できるため、当該状態変化や異常(故障)をより迅速に、かつ正確に把握することが可能となる。従って、効果的なプラント運用が期待できると共に、オペレータの負担を軽減させて、監視制御作業の効率化を図ることができる。また、特に、プラント運用経験の浅いオペレータ、または少人数で広域のプラントを運営しているオペレータに対して、プラントを安全かつ安定して運用していくための判断情報を提供できるため、オペレータの負荷を軽減することが可能となる。   As described above, according to the monitoring control system of each embodiment, the operator can confirm information for accurately analyzing and judging the state change and abnormality of the plant or process on the display screen. Abnormalities (failures) can be grasped more quickly and accurately. Accordingly, effective plant operation can be expected, and the burden on the operator can be reduced, and the efficiency of the monitoring control work can be improved. In particular, it is possible to provide judgment information for operating a plant safely and stably to operators who have little experience in plant operation or who operate a wide-area plant with a small number of people. The load can be reduced.

なお、各実施形態は、具体的なプロセスとして雨水排水プロセスを想定したが、これに限ることなく、例えば上水道プロセスや発電プロセスなどの監視制御システムにも適用することができる。   In addition, although each embodiment assumed the rainwater drainage process as a concrete process, it is not restricted to this, For example, it can apply also to monitoring control systems, such as a waterworks process and a power generation process.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

1…流入幹線、2…流入渠、3…ポンプ井、4…流入ゲート、5…雨水ポンプ、
6…吐出弁、7…配管、8,9…水位計、10…雨水、15…地上雨量計、
18…雨量レーダ、19…雨量レーダ処理装置、20…中央監視制御装置、
21…伝送路(バス)、22…プロセスコントロール部、
23…ヒューマンインタフェース部、24…データサーバ部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inflow trunk line, 2 ... Inflow trough, 3 ... Pump well, 4 ... Inflow gate, 5 ... Rainwater pump,
6 ... discharge valve, 7 ... piping, 8, 9 ... water level gauge, 10 ... rain water, 15 ... ground rain gauge,
18 ... Rainfall radar, 19 ... Rainfall radar processing device, 20 ... Central monitoring and control device,
21 ... Transmission path (bus), 22 ... Process control unit,
23: Human interface unit, 24: Data server unit.

Claims (5)

上下水道プラントの運転状態またはプロセス状態を検出する検出手段と、
前記検出手段から得られる検出データに基づいて、前記上下水道プラントの運転状態またはプロセス状態の履歴情報を生成する手段と、
前記検出データ及び前記履歴情報を蓄積する手段と、
前記検出データ及び前記履歴情報に基づいて、前記上下水道プラントの運転状態またはプロセス状態の変化又は故障を監視する手段で、当該変化又は故障の要因を抽出し、その要因と波及範囲を示す監視情報を生成して、表示画面上に表示する監視制御支援手段とを具備し、
前記監視制御支援手段は、
前記上下水道プラントのシステムを構成する各要素間で各種の信号を伝送する信号伝送部に配置されたタイマ手段と、
前記タイマ手段からの信号伝送時間のタイマ値の過去のデータに基づいて、前記タイマ値の自己相関関数を求めて、あるタイマ値が予め決められた閾値を超えた場合に異常と判定する該当構成要素間の伝送異常診断を実行する手段と、
前記伝送異常診断結果を前記表示画面上に表示する手段
を含むことを特徴とする監視制御システム。
Detection means for detecting the operating state or process state of the water and sewage plant,
Based on the detection data obtained from the detection means, means for generating history information of the operating state or process state of the water and sewage plant,
Means for accumulating the detection data and the history information;
Based on the detection data and the history information, the means for monitoring the change or failure of the operation state or process state of the water and sewage plant extracts the cause of the change or failure, and monitoring information indicating the cause and spread range Monitoring control support means for generating and displaying on the display screen,
The monitoring control support means includes
Timer means arranged in a signal transmission unit for transmitting various signals between the elements constituting the system of the water and sewage plant,
Corresponding configuration for obtaining an autocorrelation function of the timer value based on the past data of the timer value of the signal transmission time from the timer means and determining an abnormality when a certain timer value exceeds a predetermined threshold value Means for performing transmission fault diagnosis between elements;
Monitoring and control system characterized in that it comprises a <br/> and means for displaying the transmission abnormality diagnosis result on the display screen.
前記検出データ及び前記履歴情報に基づいて、前記プラント又はプロセスの監視制御を実行する制御手段を含み、
前記監視制御支援手段は、前記制御手段の内部で実行される制御演算処理の演算結果を、前記表示画面上に表示する手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の監視制御システム。
Based on the detection data and the history information, including a control means for performing monitoring control of the plant or process,
The monitoring control system according to claim 1, wherein the monitoring control support means includes means for displaying a calculation result of a control calculation process executed inside the control means on the display screen.
前記監視制御支援手段は、
前記制御手段の内部で実行される制御演算処理の演算式、及び当該演算式の係数を設定するための画面を前記表示画面上に表示する手段を含むことを特徴とする請求項2に記載の監視制御システム。
The monitoring control support means includes
3. The display device according to claim 2, further comprising: means for displaying an arithmetic expression of control arithmetic processing executed inside the control means and a screen for setting a coefficient of the arithmetic expression on the display screen. Supervisory control system.
前記検出データ及び前記履歴情報に基づいて、前記プラント又はプロセスの監視制御を実行する制御手段を含み、
前記監視制御支援手段は、前記制御手段の内部で使用される制御タイマ値を、前記表示画面上に表示する手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の監視制御システム。
Based on the detection data and the history information, including a control means for performing monitoring control of the plant or process,
The monitoring control system according to claim 1, wherein the monitoring control support means includes means for displaying a control timer value used inside the control means on the display screen.
前記監視制御支援手段は、
前記制御手段の内部で使用される制御タイマ値を設定するための設定画面を前記表示画面上に表示する手段を含むことを特徴とする請求項4に記載の監視制御システム。
The monitoring control support means includes
5. The monitoring control system according to claim 4, further comprising means for displaying a setting screen for setting a control timer value used inside the control means on the display screen.
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