JP5230668B2 - 設備操作訓練システム、設備操作訓練方法、プログラム - Google Patents

Description

この発明は、発電所等の施設に設置されている防災設備、制御機器等の操作に習熟するための訓練環境を提供する設備操作訓練システム、設備操作訓練方法、プログラムに係わり、特に各種の防災対応操作、及び非常時等の制御機器操作について、現場において実際に生起する各種事象を、臨場感をもって体験しつつ訓練する環境を提供することができる設備操作訓練システム、設備操作訓練方法、プログラムに関する。

発電所等、各種の制御機器を含む複数のシステムが有機的に組み合わされて構成されている大規模施設では、想定される災害や機器故障等の事象に備えて、それらの事象に対応するための管理者の訓練を欠かすことができない。特に発電所等の電力関連施設では、クリティカルな業務の性質上実機を用いた訓練は現実的でないため、従来種々の訓練装置が提案されている。

このような訓練装置としては、典型的には、操作の対象となりシステムの数値モデルをコンピュータ上に構築し、実機と同等の機器を備えた制御操作コンソール等を用意して、前記対象数値モデルへのデータ入力、出力を実機の場合と同様に再現することで実際的な訓練環境を提供する訓練シミュレータが提案されている。

例えば特許文献１には、プラントモデルによりプラント動特性の模擬訓練を行う計算機４と、実機と同様な操作監視機器１を含む制御装置とからなるプラント運転訓練シミュレータが開示されている。また、例えば特許文献２には、現場コンソール４から各種操作入力をプロセス模擬計算機２に入力すると、その操作入力に対応する現場画像や現場音が、現場画像モニタ７及び現場音スピーカ８によって出力されるように構成した訓練シミュレータが開示されている。

特開２００２−２０２７１３号公報 特開平９−２１２０７６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているようなプラント運転訓練シミュレータの場合、対象となるプラント等のモデリングに多大な労力と費用が必要であり、また実機と同等の高価な操作監視機器を訓練用に製作し、さらに前記プラントモデルと接続する必要があり、訓練設備としてきわめて大規模なものとなるため、これを採用することは実際的でない場合がある。また模擬操作の結果としてプラントモデルから返される出力は簡単なグラフィック表示等で表現されることが多く、臨場感に欠ける問題がある。

また、特許文献２の訓練シミュレータでは、操作入力に対する模擬モデルからのフィードバック情報として現場画像や現場音を取り入れている点で改良が見られるが、現場の動画像は含まれていない。さらに、両文献の訓練シミュレータいずれにおいても、実機に即した操作が行われて初めて実機の動作シミュレーションが実行されるものであるから、そもそも訓練を受ける者が実機の取り扱い経験がない、あるいは経験に乏しい者である場合には、訓練シミュレータに臨んでどのように操作を開始していいかがわからないため、ベテラン操作員等の指導の下に行わないと実効的な訓練が実施できないという問題もある。

本発明は、前記の及び他の課題を解決するためになされたもので、各種の防災対応操作、及び非常時等の制御機器操作について、現場において実際に生起する各種事象を、臨場感をもって体験しつつ訓練する環境を提供することができる設備操作訓練システム、設備操作訓練方法、プログラムを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本発明の一態様は、各種設備機器の操作訓練を可能とする設備操作訓練システムであって、操作訓練の対象となる前記各種設備機器の実機を撮像して作成された静止画データを格納している静止画データ記憶部と、前記各種設備機器を操作する状況に対応する情景を撮像して作成された動画データを格納している動画データ記憶部と、前記各種設備機器を操作する状況に対応して操作訓練を行う操作員がとるべき行動又は操作を指示する内容を含むテキストデータを格納しているテキストデータ記憶部と、前記静止画データによって表示される前記各種設備機器に対して前記操作員が行う操作入力を受け付ける手段である操作入力受付手段と、前記操作員に対して提示する、前記操作訓練の一段階における前記静止画データ及び当該静止画データが規定する画面領域に設定されている前記操作入力受付手段、前記動画データ、及び前記テキストデータを対応付けて、複数の段階に分けてそれぞれインデックスを付して訓練シナリオとして記録している、複数の訓練シナリオ記憶部と、複数の前記訓練シナリオ記憶部に記録されている前記訓練シナリオを一覧表示し、それら複数の前記訓練シナリオから選択された訓練シナリオに対応する前記訓練シナリオ記憶部を、前記インデックスをキーとして参照し、互いに対応付けられている前記静止画データ、前記動画データ、及び前記テキストデータを、前記静止画データ記憶部、前記動画データ記憶部、及び前記テキストデータ記憶部からそれぞれ読み出して、前記静止画データについて規定されている前記操作入力受付手段とともに出力画面データを生成して出力する操作訓練制御部とを備えていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る設備操作訓練システムによれば、各種の防災対応操作、及び非常時等の制御機器操作について、現場において実際に生起する各種事象を、臨場感をもって体験しつつ訓練する環境を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る設備操作訓練システムを実現するハードウェアとしてのコンピュータ１００を示す模式図である。 コンピュータ１００上に実現される操作訓練制御部２００の構成例である。 本実施形態における出力データ対応テーブル３００の一例である。 主制御部２２０における処理フローの一例である。 訓練プログラム制御部２４１０における処理フローの一例である。 メニュー画面６００の一例である。 訓練画面７００の一例である。 本実施形態における訓練画面７００の表示の一例である。 本実施形態における訓練画面７００の表示の一例である。 本実施形態における訓練画面７００の表示の一例である。 本実施形態における訓練画面７００の表示の一例である。 本実施形態における訓練画面７００の表示の一例である。 本実施形態における訓練画面７００の表示の一例である。 本実施形態における訓練画面７００の表示の一例である。 本実施形態における訓練画面７００の表示の一例である。

以下、本発明をその一実施形態に即して添付図面を参照しつつ説明する。

《システム構成》
〈ハードウェア〉
本発明の一実施形態に係る設備操作訓練システム（以下簡単のため、適宜「システム」と略称する。）を実現するハードウェアとしてのコンピュータ１００の構成例を、図１に示す。

コンピュータ１００は、中央処理装置１１０（例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）、以下簡単のため「ＣＰＵ」と称する）、主記憶装置１２０（例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory））、補助記憶装置１３０（例えばＨＤＤ）、ユーザの操作入力を受け付ける入力装置１４０（例えばキーボードやマウス）、出力装置１５０（例えば液晶モニタ）、他の装置との間の通信を実現する通信インターフェイス１６０（例えばＮＩＣ（Network Interface Card）)を備えている。

コンピュータ１００で稼働するオペレーティングシステム（Operating System、 ＯＳ）は特に特定のシステムに限定されることはない。例えばＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）系のオペレーティングシステム、例えばＬｉｎｕｘ（登録商標）がこのＯＳとして好適に用いられる。本実施形態における設備操作訓練システムは、後述する操作訓練制御部２００を構成するソフトウェアが前記ＯＳ上で実行されることにより実現される。すなわち、本実施形態のシステムは、いわゆるパーソナルコンピュータレベルのコンピュータ１００によって構成することができるので従来の一般的な訓練シミュレータと比較して低コストであり、発電所、変電所等の施設について、それぞれ操作員に対して十分な訓練を実施することができる複数台のシステムを配備することも可能である。

後述するような現場画像データや音声データは、例えば前記補助記憶装置１３０としてのＨＤＤに格納しておくことができる。また、前記各種データの記憶媒体としてＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスク装置を用い、光ディスクドライブによって読み込む構成としてもよい。

入力装置１４０としては、前記のキーボード及びマウスの他に、一般にペンタブレットと称される入力デバイス、あるいはモニタ等に装着して用いるタッチパネル等、適宜の入力デバイスを採用することができる。

出力装置１５０としては、前記液晶モニタの他、音声データを再生するためのスピーカを含む音声出力デバイスが設けられる。なお画像出力にはプロジェクタ等の他の出力デバイスを適宜採用することもできる。

〈ソフトウェア〉
次に、本実施形態のシステムを実現するソフトウェアについて、図２〜図６を参照して説明する。図２は、本システムを実現する操作訓練制御部２００のソフトウェア構成例を示している。操作訓練制御部２００は、データＩＯ部２１０、主制御部２２０、関連資料データ記憶部２３０、及び訓練プログラム実行モジュール２４０を備えている。訓練プログラム実行モジュール２４０はさらに、訓練プログラム制御部２４１０、出力画面データ生成部２４２０、静止画データ記憶部２４３０、動画データ記憶部２４４０、音声データ記憶部２４５０、テキストデータ記憶部２４６０、及び訓練シナリオ記憶部としての出力データ対応テーブル２４７０を備えている。

データＩＯ部２１０は、操作訓練制御部２００と外部との間でのデータ入出力制御を行い、例えば訓練中の操作員からコンピュータ１００の入力装置１４０を通じて入力された操作入力データを受信して該当処理部へ転送する処理、及び訓練プログラム実行モジュール２４０によって生成された出力データをコンピュータ１０の出力装置１５０へ送信する処理等のデータ処理を行う。

主制御部２２０は、本システムの操作訓練制御部２００によるデータ処理の主要な部分を実行する。主制御部２２０による具体的な処理フローの例は、図４を参照して後述する。主制御部２２０のデータ処理は、例えばコンピュータ１００において、補助記憶装置１３０に記憶されている主制御部２２０のプログラムを主記憶装置１２０に読み出し、ＣＰＵ１１０によって実行することにより実現される。

関連資料データ記憶部２３０は、訓練中の操作員から要求されたときに読み出される関連資料に関するデータ（文書ファイル、イメージファイル、プレゼンテーションアプリケーションファイル等）を格納している。ここで関連資料とは、操作訓練の対象となっている設備機器に関する操作マニュアル、運転取扱規程、各種図面等の資料を含むが、特にこれらに限定されるものではない。関連資料データ記憶部２３０は、ハードウェアとしては、例えばコンピュータ１００の補助記憶装置１３０である。

次に、訓練プログラム実行モジュール２４０について説明する。訓練プログラム実行モジュール２４０は、図２に示すように、前記のデータ処理部等を備えて構成されている。訓練プログラム制御部２４１０は、対応事象や操作対象設備別に分類して設けられている各訓練プログラムを実行する手順を制御する。訓練プログラム制御部２４１０による具体的な処理フローの例は、図５を参照して後述する。訓練プログラム制御部２４１０のデータ処理は、例えばコンピュータ１００において、補助記憶装置１３０に記憶されている訓練プログラム制御部２４１０のプログラムを主記憶装置１２０に読み出し、ＣＰＵ１１０によって実行することにより実現される。

出力データ生成部２４２０は、訓練プログラム制御部２４１０の制御下で、後述する各データ記憶部から読み出されたデータを出力データ（画像データ、テキストデータ、及び音声データの組み合わせ）として構成し、データＩＯ部２１０へ転送する処理を行う。出力データ生成部２４２０のデータ処理は、例えばコンピュータ１００において、補助記憶装置１３０に記憶されている出力データ生成部２４２０のプログラムを主記憶装置１２０に読み出し、ＣＰＵ１１０によって実行することにより実現される。

静止画データ記憶部２４３０は、液晶モニタ等の出力装置１５０に出力される静止画データを記憶しており、ハードウェアとしては、例えばコンピュータ１００の補助記憶装置１３０である。この静止画データは、本実施形態では例えば発電所等の施設に設置される防災対応用の総合監視パネルや、電力系統操作盤、及び操作員の操作対象となる各種スイッチ、通信機器、消火設備等の実物を撮像して得た画像データ、各訓練プログラムにおける操作・確認項目の概略の流れを図示するフローチャートである操作フローの画像、及び前記監視パネル等のモニタ画面に表示されるグラフィック表示画像を含むが、これらに限定されるものではない。また、本実施形態では静止画データ形式としてＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）形式のデータ（拡張子：jpg）を採用しているが、これ以外の適宜のデータ形式を採用することができる。

動画データ記憶部２４４０は、前述の静止画データ記憶部２４３０と同様に、液晶モニタ等の出力装置１５０に出力される動画データを記憶しており、ハードウェアとしては、例えばコンピュータ１００の補助記憶装置１３０である。この動画データは、本実施形態では例えば発電所等の施設内各所に設置される監視カメラの記録映像等を含むが、これらに限定されるものではない。また、動画データ形式として、例えばＡＶＩ（Audio Video Interleave）形式とすることができるが、これ以外の適宜のデータ形式を採用することもできる。

音声データ記憶部２４５０は、スピーカ等の出力装置１５０に出力される音声データを記憶しており、ハードウェアとしては、例えばコンピュータ１００の補助記憶装置１３０である。この音声データは、本実施形態では例えば発電所等の施設に設置されるサイレン等の各種警音装置が発する音声と、訓練中の操作員に対して注意や操作を促す指示音声等とを含むが、これらに限定されるものではない。また、本実施形態では音声データはＷＡＶ形式のデータ（拡張子：wav）であるとしているが、これ以外の適宜のデータ形式を採用することができる。なお、音声データ記憶部２４５０を省略してより簡易なシステム構成とすることもできる。

テキストデータ記憶部２４６０は、液晶モニタ等の出力装置１５０に出力されるテキストデータを記憶しており、ハードウェアとしては、例えばコンピュータ１００の補助記憶装置１３０である。このテキストデータは、本実施形態では例えば訓練中の操作員に対する注意事項や指示事項を示すテキストを含むが、これらに限定されるものではない。また、本実施形態ではテキストデータ形式はプレーンテキスト（拡張子.txt）であるとしているが、これ以外の適宜のデータ形式を採用することもできる。

出力データ対応テーブル２４７０（訓練シナリオ記憶部）は、前記の訓練プログラム実行モジュール２４０にある出力データ生成部２４２０が、静止画データ、動画データ、音声データ、及びテキストデータを組み合わせてコンピュータ１００の出力装置１５０から出力すべき出力データを生成する際に参照するテーブルであり、実行される各訓練プログラムの訓練シナリオを提供する機能を有している。出力データ対応テーブル２４７０の一例を、図３に示している。

本実施形態の出力データ対応テーブル２４７０には、訓練プログラム実行上のインデックスとなる指定番号２４７１、操作フロー２４７２、テキスト表示領域２４７３、静止画表示・ユーザ入力受付領域２４７４、グラフィック表示領域２４７５、動画表示領域２４７６、及び音声２４７７の各項目が記録されている。なお、図３中、上向き矢印が記録されているセルは、前行と同一のファイルが読み出されることを示す。

指定番号（インデックス）２４７１は、訓練プログラム制御部２４１０が、出力データ生成部２４２０において出力データを生成する場合に組み合わせるべきデータを取得するために使用するインデックスであり、本システムでは０以上の整数を順番に割り当てている。例えば図３の例では、訓練プログラム制御部２４１０は、指定番号０と指定された場合、テキストデータ記憶部２４６０からファイル「guide01.txt」を、静止画データ記憶部２４３０からファイル「panel01.txt」、「grp01.jpg」を、動画データ記憶部２４４０からファイル「itv01.avi」を、そして音声データ記憶部２４５０からファイル「guide01.wav」を読み出して、出力データ生成部２４２０へ転送することを示している。

操作フロー２４７２は、前述のように、コンピュータ１００の出力装置１５０に表示する操作手順の簡易フローチャートのデータを示す。操作フロー２４７２については、表示画面構成例を参照して後述する。

テキスト表示領域２４７３は、出力画面のテキスト表示領域２４７３に表示すべきテキストデータを指定するファイル名を記録している。

静止画表示・ユーザ入力受付領域２４７４は、出力画面の静止画表示・ユーザ入力受付領域２４７４に表示すべき静止画データを指定するファイル名を記録している。静止画表示・ユーザ入力受付領域２４７４は、メイン画像２４７４Ａとサブウインドウ（副画面）２４７４Ｂとの二種類のデータを含んでいる。メイン画像２４７４Ａは、静止画表示・ユーザ入力受付領域２４７４全体に表示される主要な画像データを示している。一方、サブウインドウ２４７４Ｂは、静止画表示・ユーザ入力受付領域２４７４に副次的に表示される画像データ、例えばメイン画像２４７４Ａの一部、例えば警報ランプ群を拡大して表示するポップアップ画面に表示される静止画データを示している。

グラフィック表示領域２４７５は、出力画面のグラフィック表示領域２４７５に表示すべき静止画データを指定するファイル名を記録している。

動画表示領域２４７６は、出力画面の動画表示領域２４７６に表示すべき動画データのファイル名を記録している。

音声２４７７は、特定の出力画面に対応して再生されるべき音声データを指定するファイル名を記録している。なお、出力データ対応テーブル２４７０については、出力画面の構成例に関して再度後述する。

〈主制御部２２０の処理フロー〉
次に、図４を参照して、本実施形態の操作訓練制御部２００に設けられている主制御部２２０により実行されるデータ処理フローを説明する。なお、図中の符号に付した記号Ｓは、「ステップ」を表す。

まず、コンピュータ１００の入力装置１４０から本システムのプログラムを起動すると、出力装置１５０にメニュー画面が表示される（Ｓ４０１）。メニュー画面６００の一例を、図６に示している。

メニュー画面６００は、関連資料一覧ボタン６１０、終了ボタン６２０、防災設備操作訓練メニュー表示領域６３０Ａ、電源系統設備操作訓練メニュー表示領域６３０Ｂ、及び訓練メニュー項目６３２の各項目を備えている。なお、ここで、画面上に設けられる「ボタン」とは、マウス等のポインティングデバイス等でクリック等の操作を行うことにより操作員からの入力を受け付ける、ＧＵＩ（Graphical User Interface）ボタンであり、本明細書においては、特記しない限り、同様である。

関連資料一覧ボタン６１０は、操作訓練制御部２２０にある関連資料データ記憶部２３０に格納されている関連資料データを呼び出す際に、操作員が操作するボタンである。関連資料一覧ボタン６１０を操作すると、関連資料データ記憶部２３０に格納されている関連資料が、一覧形式で表示され、操作員は、閲覧したい関連資料の資料名を入力装置１４０のポインティングデバイス等を通じて指定することで、該当資料を画面上に呼び出すことができる。

終了ボタン６２０は、本システムのプログラムを終了させるためのボタンであり、これを操作すると本プログラムが終了する。

防災設備操作訓練メニュー表示領域６３０Ａ、電源系統設備操作訓練メニュー表示領域６３０Ｂは、それぞれの訓練メニュー項目６３２を一覧表示している領域であり、操作員が訓練を受けようとする訓練メニュー項目６３２を指定することにより、訓練プログラム制御部２４１０が指定された訓練プログラムを起動する。

図４の処理フローに戻ると、次に、主制御部２２０は、メニュー画面６００にある終了ボタンが操作されたか判定し（Ｓ４０２）、操作されたと判定した場合（Ｓ４０２、Ｙｅｓ）、本システムのプログラムを終了する。終了ボタン６２０が操作されていないと判定した場合（Ｓ４０２、Ｎｏ）、主制御部２２０は、関連資料一覧ボタン６１０が操作されたか判定する（Ｓ４０３）。関連資料一覧ボタン６１０が操作されたと判定した場合（Ｓ４０３、Ｙｅｓ）、出力画面に関連資料の資料名を一覧形式で表示する（Ｓ４０４）。

次いで主制御部２２０は、表示した関連資料一覧から特定の関連資料が選択されたか判定し（Ｓ４０５）、関連資料が選択されたと判定した場合（Ｓ４０５、Ｙｅｓ）、選択された関連資料を表示する（Ｓ４０６）。関連資料が選択されなかったと判定した場合（Ｓ４０５、Ｎｏ）、主制御部２２０は、関連資料一覧終了が指定されたか判定し（Ｓ４０８）、指定されたと判定した場合（Ｓ４０８、Ｙｅｓ）、Ｓ４０９へ進む。一覧終了が指定されなかったと判定した場合（Ｓ４０８、Ｎｏ）、Ｓ４０４に戻り関連資料一覧表示を継続する。

Ｓ４０６で関連資料を表示した後、主制御部２２０は、関連資料表示終了が指定されたか判定する（Ｓ４０７）。関連資料表示終了が選択されたと判定した場合（Ｓ４０７、Ｙｅｓ）、主制御部２２０は、Ｓ４０４に戻り関連資料一覧を表示する。選択されなかったと判定した場合（Ｓ４０７、Ｎｏ）、主制御部２２０は選択された関連資料を表示したまま待機する。

関連資料表示に関する処理に次いで、主制御部２２０は、メニュー画面６００に表示されているメニュー項目６３２のいずれかが選択されたか判定する（Ｓ４０９）。選択されたと判定した場合（Ｓ４０９、Ｙｅｓ）、主制御部２２０は、選択された訓練プログラムを起動する（Ｓ４１０）。訓練プログラムが選択されなかったと判定した場合（Ｓ４０９、Ｎｏ）、主制御部２２０はＳ４０２に処理を進め、プログラムを終了するかを判定する。終了が指定されたと判定した場合（Ｓ４０２、Ｙｅｓ）、主制御部２２０はプログラムを終了する。

〈訓練プログラム制御部２４１０の処理フロー〉
次に、本システムの操作訓練制御部２００内訓練プログラム実行モジュール２４０にある訓練プログラム制御部２４１０によるデータ処理のフローについて、図５等を参照しつつ説明する。図５は、訓練プログラム制御部２４１０による処理フローの一例を示している。

図４の主制御部２２０の処理フローにおいて、Ｓ４０９で訓練プログラムが選択されると、Ｓ４１０で当該訓練プログラムが起動され、処理は図５の処理フローに移行する。まず、訓練プログラム制御部２４１０は、自身が保持しているカウンタｉを０にセットする（Ｓ５０１）。次いで、訓練プログラム制御部２４１０は、出力データ対応テーブル２４７０を参照し（Ｓ５０２）、指定番号２４７１「０」に対応付けて記録されている静止画データ、動画データ、テキストデータ、及び音声データを、それぞれ対応する記憶部から読み込む（Ｓ５０３）。そして、読み込んだ各データを出力データ生成部２４２０において組み合わせてデータＩＯ部２４１０を介してコンピュータ１００の出力装置１５０へ出力する（Ｓ５０４）。指定番号２４７１が０である場合には、図３の出力データ対応テーブル２４７０に示されているように、初期状態の表示画面が構成される。

ここで、図７Ａを参照して、本システムの出力装置１５０、例えば液晶ディスプレイ等を備えた表示装置に表示される出力画面の構成を説明する。図７Ａは、本システムにおいて訓練プログラム実行時に表示される訓練画面７００の一例を示している。図７Ａの訓練画面７００は、開始ボタン７１０Ａ、中止ボタン７１０Ｂ、終了ボタン７１０Ｃ、操作フロー７２０、静止画表示・ユーザ入力受付領域７３０、サブウインドウ７４０、テキスト表示領域７５０、グラフィック表示領域７６０、及び動画表示領域７７０を備えて構成されている。訓練画面７００には、例えば画面左上隅に、実施される訓練名が表示されるようにしている。

開始ボタン７１０Ａは、当該訓練プログラムの開始を指令するためのボタンである。中止ボタン７１０Ｂは、訓練プログラム実行中に、当該訓練の中止を指令するためのボタンであり、この中止ボタン７１０Ｂを操作することで、訓練画面７００は初期状態に復帰する。

終了ボタン７１０Ｃは、当該訓練プログラムを終了させるためのボタンであり、この終了ボタン７１０Ｃを操作することで、選択した訓練プログラムを終了させ、処理を主制御部２２０の処理フローに移行させる。

訓練画面７００の操作フロー７２０、静止画表示・ユーザ入力受付領域７３０、サブウインドウ７４０、テキスト表示領域７５０、グラフィック表示領域７６０、及び動画表示領域７７０には、図３に示した出力データ対応テーブル２４７０に記録されている、操作フロー２４７２、テキスト表示領域２４７３、静止画表示・ユーザ入力受付領域２４７４、サブウインドウ２４７４Ｂ、グラフィック表示領域２４７５、及び動画表示領域２４７６の各項目に対応するデータが出力され、表示される。またこの訓練画面７００が表示されときに、対応して出力データ対応テーブル２４７０に記録されている音声データ２４７７も、コンピュータ１００の出力装置１５０であるスピーカ等から再生される。

なお、本発明において、訓練画面７００の各表示領域の構成、配置は、前記した図７Ａの例に限定されるものではない。各表示領域の配置、相対的な面積比等の構成を変更することは、本発明の思想の範囲内で当業者が自由に実施することができる。

説明を、図５の処理フローに戻す。Ｓ５０４で初期表示画面（訓練画面）を出力させた後、訓練プログラム制御部２４１０は、終了ボタン７１０Ｃが操作されたか判定する（Ｓ５０５）。操作されたと判定した場合（Ｓ５０５、Ｙｅｓ）、訓練プログラム制御部２４１０は、選択された訓練プログラムを終了させて、処理を主制御部２２０の処理フローに移行させる。

終了ボタン７１０Ｃが操作されていないと判定した場合（Ｓ５０５、Ｎｏ）、訓練プログラム制御部２４１０は、開始ボタン７１０Ａが操作されるのを待機する（Ｓ５０６、Ｎｏ）。開始ボタン７１０Ａが操作されたと判定した場合（Ｓ５０６、Ｙｅｓ）、訓練プログラム制御部２４１０は、カウンタｉをインクリメントする（Ｓ５０７）。

次いで、訓練プログラム制御部２４１０は、出力データ対応テーブル２４７０を参照し（Ｓ５０８）、指定番号２４７１「１」に対応付けて記録されている静止画データ、動画データ、テキストデータ、及び音声データを、それぞれ対応する記憶部から読み込む（Ｓ５０９）。そして、読み込んだ各データを出力データ生成部２４２０において組み合わせてデータＩＯ部２４１０を介してコンピュータ１００の出力装置１５０へ出力する（Ｓ５１０）。この処理フローによる訓練画面７００の表示内容の遷移については、図７Ｂ〜図７Ｉを参照して後述する。

ここで、訓練プログラム制御部２４１０は、訓練画面７００の静止画表示・ユーザ入力受付領域７３０、あるいはサブウインドウ７４０に操作員からの入力を受け付ける手段、例えば画面上に配置されたＧＵＩボタン（操作入力受付手段）が操作されたか判定し（Ｓ５１１）、操作されたと判定した場合（Ｓ５１１）、Ｓ５０７に処理を移行させて、出力データ対応テーブル２４７０を参照して次のデータを読み込む。

ＧＵＩボタン等が操作されなかったと判定した場合（Ｓ５１１、Ｎｏ）、訓練プログラム制御部２４１０は、所定の時間が経過するまで待機し（Ｓ５１２、Ｎｏ）、所定時間が経過したと判定した場合（Ｓ５１２、Ｙｅｓ）、Ｓ５１３へ処理を移行させる。

Ｓ５１３において、訓練プログラム制御部２４１０は、訓練画面７００に設けられている中止ボタン７１０Ｂが操作されたか判定し（Ｓ５１３）、操作されたと判定した場合（Ｓ５１３、Ｙｅｓ）、処理をＳ５０２に移行させて、実施中だった訓練プログラムの初期画面表示に戻る。

中止ボタン７１０Ｂが操作されていないと判定した場合（Ｓ５１３、Ｎｏ）、訓練プログラム制御部２４１０は、出力データ対応テーブル２４７０に、次に出力すべきデータが存在するか判定する（Ｓ５１４）。存在すると判定した場合（Ｓ５１４、Ｙｅｓ）、訓練プログラム制御部２４１０は、実施中の訓練プログラムを終了させて、処理を主制御部２２０の処理フローに戻す。次に出力すべきデータが存在すると判定した場合（Ｓ５１４、Ｙｅｓ）、訓練プログラム制御部２４１０は、次のデータを取得すべく処理をＳ５０７へ移行させる。

このように、本実施形態の操作訓練システムによれば、操作員がメニュー画面６００に表示された訓練メニュー項目６３２の中から訓練を受けたい項目を選択することにより、当該訓練に含まれる事象や操作対象の模様を含む表示画面が表示され、操作員が指示された入力操作を行うことにより、あるいは時間経過に従って自動的に訓練のステップが進行していくので、機器等の操作取り扱いに不慣れな操作員でも自ら効果的に訓練を受けることができる。

また、必要に応じて訓練に関する関連資料を閲覧することもできるので、訓練を受ける操作員は、訓練内容をより正確に理解することができる。

〈具体的な訓練プログラムの例〉
次に、具体的な訓練プログラムの実行例について、図３、及び図７Ｂ〜図７Ｉを参照して説明する。図７Ｂ〜図７Ｉは、図６のメニュー画面６００から、左欄の「防災設備操作訓練」の項目に含まれる「ガスタービン廻り火災」に対応する防災設備操作の訓練プログラムが選択された場合に表示される画面の遷移例である。

図６に例示するメニュー画面６００は、ＬＮＧ（Liquefied Natural Gas、液化天然ガス）を燃料としてガスタービン発電機を駆動するＬＮＧ発電所の防災設備等の訓練用として製作された設備操作訓練システムの例を示している。図６のメニュー画面６００において、ガスタービン室周辺で火災が発生した場合の防災設備操作を訓練するために、「ガスタービン廻り火災」の訓練メニュー項目６３２をクリックすると、当該訓練プログラムが起動されて図７Ｂの初期状態を示す訓練画面７００に移行する。

図７Ｂに示すように、初期状態の訓練画面７００は、出力データ対応テーブル２４７０内で指定番号２４７１がｉ＝０であるデータの組み合わせによって構成されている。操作フロー７２０には、初期状態の操作フローに対応するファイル「flow01.jpg」に記録されている画像が配置され、静止画表示・ユーザ入力受付領域７３０には、ＬＮＧ発電所に実際に設置されている総合防災盤の画像と、警報、警告灯等のリセットボタン７３２の画像を含むファイル（panel01.jpg）が表示されている。リセットボタン７３２は、実機に設けられているリセットボタン７３２が表示される画像の領域に、不可視の前記ＧＵＩボタンを設けて構成されている。

テキスト表示領域７５０には、「ガスタービン廻り火災時の防災措置訓練を行います。」との初期テキストデータ（guide01.txt）が表示される。グラフィック表示領域７６０には、ガスタービン室内にあるいずれのガスタービンにおいて火災が発生したかを示すグラフィックデータ（grp01.jpg）が表示される。このグラフィック表示の内容は、静止画表示・ユーザ入力受付領域７３０に表示されている総合防災盤のモニタ画像を拡大表示したものという位置づけである。

動画表示領域７７０には、実際にＬＮＧ発電所のガスタービン室に設置されている監視カメラによって撮像してあらかじめ作成された動画データ（itv01.avi）によって、監視対象であるガスタービン装置の動画像が表示されている。なお、図７Ｂの訓練画面７００が表示されるとき、訓練開始を報知する音声データ（guide01.wav、例えばテキスト表示領域７５０と同等の内容の音声）による音声が出力される。

所定の時間が経過すると、訓練画面７００は、ガスタービン装置に火災が発生したことを警報するとともに、現場の状況確認を促す図７Ｃの画面に遷移する。このとき、操作フロー７２０においては「警報発生」、「現場確認」のボックスが強調表示され（flow02.jpg）、静止画表示・ユーザ入力受付領域７３０の総合防災盤画像では、警告灯盤の確認を促すマーク７３０Ａが表示される（panel02.jpg）。テキスト表示領域７５０には、災害状況の確認を指示するテキスト（guide02.txt）が表示され、例えば同等の内容の音声（guide02.wav）が出力される。

さらに、グラフィック表示領域７６０には、火災が発生したガスタービンの位置（図中では丸に×印のマークで表示）を示す画像（grp02.jpg）が表示されるとともに、動画表示領域７７０には、ガスタービン装置から煙が噴出している動画像（itv02.avi）が表示される。また、前記音声によるガイダンスとともに、警報サイレン音（siren.wav）が出力される。なお、これら現場での事象を表示するための動画像は、実際に撮像して作成された動画イメージをＣＧ（Computer Graphics）処理したものを適宜用いることができる。

このように、災害の状況を表す動画像と音声、及び実機と同じ内容の総合防災盤の表示を通じて、操作員は臨場感をもって訓練を受けることができる。

次に、操作員がテキスト表示領域７５０の指示に従って総合防災盤のマーク７３０Ａを操作（マウス等のポインティングデバイスによるクリック等）すると、サブウインドウ７４０が開いて、警告灯盤が拡大表示される（alert_window01.jpg）。このサブウインドウ７４０は、操作員が警告の内容を確認して確認ボタン７４１を操作することにより閉じる。また、警報サイレン出力は、静止画表示・ユーザ入力受付領域７３０にあるリセットボタン７３２を操作することで停止される。

訓練画面７００は、前記サブウインドウ７４０の確認ボタン７４１の操作を契機として図７Ｅへ遷移する。図７Ｅに示す訓練画面７００では、操作員による現場確認を受けて、災害状況を火災と判断して各所に通報する場面を示している。このとき、操作フロー７２０では、状況に合わせて「火災と判断」及び「通報」のボックスがさらに強調表示される（flow03.jpg）。テキスト表示領域７５０には、通報内容の指示（guide03.txt）が表示されるとともに、静止画表示・ユーザ入力受付領域７３０には通報用の電話機の画像（tel.jpg）及び通報操作実行を表す通報ボタン７３１が表示される。テキスト表示領域７５０の表示内容と同等の音声出力（guide03.wav）も併せて行われる。操作員が通報ボタン７３１を操作すると、訓練画面７００は、図７Ｆの画面へ遷移する。

図７Ｆに示す訓練画面７００では、操作員により火災発生の通報がされたのを受けて、現場の人員に退去指令を発する場面を示している。このとき、操作フロー７２０では、状況に合わせて「人員退去指令」のボックスがさらに強調表示される（flow04.jpg）。テキスト表示領域７５０には、各人員に宛てたページングによる退去指令発令の指示（guide04.txt）が表示されるとともに、静止画表示・ユーザ入力受付領域７３０にはページング用のハンドセットの画像（handset.jpg）及び指令発令実行を表す指令ボタン７３１が表示される。テキスト表示領域７５０の表示内容と同等の音声出力（guide04.wav）も併せて行われる。操作員が指令ボタン７３１を操作すると、訓練画面７００は、図７Ｇの画面へ遷移する。

図７Ｇに示す訓練画面７００では、操作員による人員退去指令発令を受けて、現場で消火作業を開始する場面を示している。このとき、操作フロー７２０では、状況に合わせて「消火作業」のボックスがさらに強調表示される（flow05.jpg）。テキスト表示領域７５０には、火災発生現場で消化剤を放出するために用いられる現場操作箱について、「扉開放」、「放出」の指示（guide05.txt）が表示されるとともに、静止画表示・ユーザ入力受付領域７３０には現場操作箱の画像と扉取っ手を示すマーク７３０Ａ、及び消化剤放出操作を表す放出ボタン７３１が表示される。テキスト表示領域７５０の表示内容と同等の音声出力（guide05.wav）も併せて行われる。操作員がマーク７３０Ａ及び放出ボタン７３１を操作すると、訓練画面７００は、図７Ｈの画面へ遷移する。

図７Ｈに示す訓練画面７００では、火災発生現場で操作員による消化剤放出が行われたのを受けて、火災発生現場への通路で扉が閉鎖され消化剤放出中につき危険・立ち入り禁止であることを示す表示灯が点灯されている場面（doors01.jpg）を示している。このとき、テキスト表示領域７５０、グラフィック表示領域７６０の画像は図７Ｇの場合と同じであるが、動画表示領域７７０には、火災が発生している現場において消化剤が放出されている動画像（itv03.avi）が表示されている。図７Ｈの訓練画面７００が表示されてから所定の時間が経過後、訓練画面７００は、図７Ｉの画面へ遷移する。

図７Ｉに示す訓練画面７００では、火災発生現場での消化剤放出による消火作業の結果、火災が鎮火した場面を示している。このとき、操作フロー７２０では、状況に合わせて「鎮火」のボックスがさらに強調表示される（flow06.jpg）。テキスト表示領域７５０には、火災が鎮火したこと、及び訓練も終了することを示す内容（guide06.txt）が表示されるとともに、静止画表示・ユーザ入力受付領域７３０には表示灯が消灯された扉の画像（doors02.jpg）が表示される。テキスト表示領域７５０の表示内容と同等の音声出力（guide06.wav）も併せて行われる。

グラフィック表示領域７６０及び動画表示領域７７０の表示画像は、それぞれ、図７Ｂに示した初期状態の画像（grp01.jpg, itv01.avi）に戻され、災害発生現場の火災が鎮火したことを示している。以上で、防災設備等訓練におけるガスタービン廻り火災の操作訓練が終了する。

以上詳細に説明したように、本実施形態の設備操作訓練システムによれば、実際の監視対象、操作対象である実機の盤面や操作盤を確認しながら、現場で生じる種々の事象を、動画像表示領域７７０に、現場の動画像で臨場感をもって提示することができるので、操作員は各種の設備操作について、より効果的な訓練を受けることができる。

また、テキスト表示領域７５０に、各訓練プログラムにおける設備操作及び確認事項が表示されるので、経験の乏しい操作員であっても、指導員の指導を受けることなく訓練に取り組むことができる。

さらに、防災設備等の操作対象設備に合わせて実機や現場の静止画、動画、あるいは音声データを各記憶部に記録しておき、訓練の進行に従ってこれらのデータの組み合わせを指示するための出力データ対応テーブル２４７０を作成することにより、既存の訓練内容を変更したり、新たな設備に関する訓練プログラムを追加したりすることが容易に行える。

以上、本発明によれば、その実施形態に即して説明したように、各種の防災対応操作、及び非常時等の制御機器操作について、現場において実際に生起する各種事象を、臨場感をもって体験しつつ訓練する環境を提供することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

１００ コンピュータ、１１０ 中央処理装置、
１２０ 主記憶装置、１３０ 補助記憶装置、１４０ 入力装置、
１５０ 出力装置、１６０ 通信インターフェイス、
２００ 操作訓練制御部、２１０ データＩＯ部、２２０ 主制御部、
２３０ 関連資料データ記憶部、２４０ 訓練プログラム実行モジュール、
２４１０ 訓練プログラム制御部、２４２０ 出力データ生成部、
２４３０ 静止画データ記憶部、２４４０ 動画データ記憶部、
２４５０ 音声データ記憶部、２４６０ テキストデータ記憶部、
２４７０ 出力データ対応テーブル、２４７１ 指定番号、
２４７２ 操作フロー、２４７３ テキスト表示領域、
２４７４ 静止画表示・ユーザ入力受付領域、
２４７５ グラフィック表示領域、２４７６ 動画表示領域、
２４７７音声、６００ メニュー画面、６１０ 関連資料一覧ボタン、
６２０ 終了ボタン、６３０Ａ 防災設備操作訓練メニュー表示領域、
６３０Ｂ 電源系統設備操作訓練メニュー表示領域、
６３２ 訓練メニュー項目、７００ 訓練画面、７１０Ａ 開始ボタン、
７１０Ｂ 中止ボタン、７１０Ｃ 終了ボタン、７２０ 操作フロー、
７３０ 静止画表示・ユーザ入力受付領域、
７３０Ａ マーク（確認個所を示す）、
７３１ 操作ボタン（領域７３０上の）、７３２ リセットボタン、
７４０ サブウインドウ、７４１ 操作ボタン（サブウインドウ７４０上の）、
７５０ テキスト表示領域、７６０グラフィック表示領域、７７０ 動画表示領域

Claims (11)

1. 各種設備機器の操作訓練を可能とする設備操作訓練システムであって、
   操作訓練の対象となる前記各種設備機器の実機を撮像して作成された静止画データを格納している静止画データ記憶部と、
   前記各種設備機器を操作する状況に対応する情景を撮像して作成された動画データを格納している動画データ記憶部と、
   前記各種設備機器を操作する状況に対応して操作訓練を行う操作員がとるべき行動又は操作を指示する内容を含むテキストデータを格納しているテキストデータ記憶部と、
   前記静止画データによって表示される前記各種設備機器に対して前記操作員が行う操作入力を受け付ける手段である操作入力受付手段と、
   前記操作員に対して提示する、前記操作訓練の一段階における前記静止画データ及び当該静止画データが規定する画面領域に設定されている前記操作入力受付手段、前記動画データ、及び前記テキストデータを対応付けて、複数の段階に分けてそれぞれインデックスを付して訓練シナリオとして記録している、複数の訓練シナリオ記憶部と、
   複数の前記訓練シナリオ記憶部に記録されている前記訓練シナリオを一覧表示し、それら複数の前記訓練シナリオから選択された訓練シナリオに対応する前記訓練シナリオ記憶部を、前記インデックスをキーとして参照し、互いに対応付けられている前記静止画データ、前記動画データ、及び前記テキストデータを、前記静止画データ記憶部、前記動画データ記憶部、及び前記テキストデータ記憶部からそれぞれ読み出して、前記静止画データについて規定されている前記操作入力受付手段とともに出力画面データを生成して出力する操作訓練制御部と、
   を備えている
   ことを特徴とする設備操作訓練システム。
2. 請求項１に記載の設備操作訓練システムであって、
   前記各種設備機器を操作する状況に対応して作成された音声データを格納している音声データ記憶部を備え、前記訓練シナリオ記憶部には、前記インデックスに対応付けて前記音声データが記録されており、前記操作訓練制御部は、前記インデックスをキーとして参照し、互いに対応付けられている前記静止画データ、及び前記テキストデータとともに前記音声データを読み出して出力する
   ことを特徴とする設備操作訓練システム。
3. 請求項１に記載の設備操作訓練システムであって、
   前記静止画データに基づいて表示された静止画に前記操作入力受付手段を設け、当該操作入力受付手段を操作した場合に、前記静止画のうちの当該操作入力受付手段が設けられている領域に表示されている部分が副画面として拡大表示される
   ことを特徴とする設備操作訓練システム。
4. 請求項１に記載の設備操作訓練システムであって、
   訓練内容に関連する資料を記録した関連資料データを格納している関連資料データ記憶部を備え、前記出力画面データに前記関連資料を呼び出すための関連資料呼び出し手段が設けられており、当該関連資料呼び出し手段を操作した場合に、当該関連資料が一覧表示される
   ことを特徴とする設備操作訓練システム。
5. 請求項１に記載の設備操作訓練システムであって、
   前記操作入力受付手段が表示されてから、所定の時間操作されなかったと判定した場合、前記操作訓練制御部は、前記訓練シナリオ記憶部から次の前記インデックスをキーとして参照し、互いに対応付けられている前記静止画データ、及び前記テキストデータを前記静止画データ記憶部及び前記テキストデータ記憶部から読み出して、前記静止画データについて規定されている前記操作入力受付手段とともに出力画面データを生成して出力する
   ことを特徴とする設備操作訓練システム。
6. 各種設備機器の操作訓練を可能とする、プロセッサ及びメモリを備えたコンピュータによって実行される設備操作訓練方法であって、
   前記メモリに、操作訓練の対象となる前記各種設備機器の実機を撮像して作成された静止画データと、前記各種設備機器を操作する状況に対応する情景を撮像して作成された動画データと、前記各種設備機器を操作する状況に対応して操作訓練を行う操作員がとるべき行動又は操作を指示する内容を含むテキストデータと、前記静止画データによって表示される前記各種設備機器に対して前記操作員が行う操作入力を受け付ける手段である操作入力受付手段とが格納されており、前記操作員に対して提示する、前記操作訓練の一段階における前記静止画データ及び当該静止画データが規定する画面領域に設定されている前記操作入力受付手段、前記動画データ、及び前記テキストデータを対応付けて、複数の段階に分けてそれぞれインデックスを付して訓練シナリオとして記録されている前記コンピュータにおいて、前記プロセッサは、前記メモリに記録されている、複数の前記訓練シナリオを一覧表示し、それら複数の前記訓練シナリオから選択された訓練シナリオに対応して前記メモリを、前記インデックスをキーとして参照し、互いに対応付けられている前記静止画データ、前記動画データ、及び前記テキストデータをそれぞれ読み出して、前記静止画データについて規定されている前記操作入力受付手段とともに出力画面データを生成して出力する、
   ことを特徴とする設備操作訓練方法。
7. 請求項６に記載の設備操作訓練方法であって、
   前記メモリに、前記各種設備機器を操作する状況に対応して作成された音声データが格納されるとともに、前記インデックスに対応付けて前記音声データが記録されており、前記プロセッサは、前記インデックスをキーとして参照し、互いに対応付けられている前記静止画データ、及び前記テキストデータとともに前記音声データを読み出して出力する
   ことを特徴とする設備操作訓練方法。
8. 請求項６に記載の設備操作訓練方法であって、
   前記静止画データに基づいて表示された静止画に前記操作入力受付手段が設けられており、当該操作入力受付手段が操作された場合に、前記プロセッサは、前記静止画のうちの当該操作入力受付手段が設けられている領域に表示されている部分を副画面として拡大表示する
   ことを特徴とする設備操作訓練方法。
9. 請求項６に記載の設備操作訓練方法であって、
   前記メモリに、訓練内容に関連する資料を記録した関連資料データを格納し、前記出力画面データに前記関連資料を呼び出すための関連資料呼び出し手段を設け、当該関連資料呼び出し手段を操作した場合に、前記プロセッサは、当該関連資料を一覧表示する
   ことを特徴とする設備操作訓練方法。
10. 請求項６に記載の設備操作訓練方法であって、
    前記プロセッサが、前記操作入力受付手段が表示されてから、所定の時間操作されなかったと判定した場合、前記メモリで次の前記インデックスをキーとして参照し、互いに対応付けられている前記静止画データ、前記動画データ、及び前記テキストデータをそれぞれ読み出して、前記静止画データについて規定されている前記操作入力受付手段とともに出力画面データを生成して出力する
    ことを特徴とする設備操作訓練方法。
11. プロセッサ及びメモリを備えたコンピュータであって、
    前記メモリに、
    操作訓練の対象となる前記各種設備機器の実機を撮像して作成された静止画データと、
    前記各種設備機器を操作する状況に対応する情景を撮像して作成された動画データと、
    前記各種設備機器を操作する状況に対応して操作訓練を行う操作員がとるべき行動又は操作を指示する内容を含むテキストデータと、
    前記静止画データによって表示される前記各種設備機器に対して前記操作員が行う操作入力を受け付ける手段である操作入力受付手段と、
    前記操作員に対して提示する、前記操作訓練の一段階における前記静止画データ及び当該静止画データが規定する画面領域に設定されている前記操作入力受付手段、前記動画データ、及び前記テキストデータを対応付けて、複数の段階に分けてそれぞれインデックスを付してなる訓練シナリオと、
    が格納されている前記コンピュータにおいて、
    前記プロセッサに、
    前記メモリに記録されている、複数の前記訓練シナリオを一覧表示し、それら複数の前記訓練シナリオから選択された訓練シナリオに対応して前記メモリを、前記インデックスをキーとして参照し、互いに対応付けられている前記静止画データ、前記動画データ、及び前記テキストデータをそれぞれ読み出して、前記静止画データについて規定されている前記操作入力受付手段とともに出力画面データを生成して出力する、
    ステップを含む設備操作訓練方法を実行させるためのコンピュータプログラム。

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