JP5275185B2

JP5275185B2 - 電力系統監視制御装置

Info

Publication number: JP5275185B2
Application number: JP2009215451A
Authority: JP
Inventors: 真寿宮田; 美智恵竹内; 敏明坂本; 奨勝又; 雅美大西; 邦純笠原; 重幸牧野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2029-09-17
Also published as: JP2011065414A

Description

本発明は、省スペースかつ直感的操作が可能な電力系統監視制御装置に関する。

一般に、電力系統監視制御装置は電子計算機システムで構成され、運転員が監視制御操作を行う監視操作卓を制御する監視操作卓用電子計算機、電力系統の機器を監視制御する監視制御サーバ用電子計算機、電力系統図画面を表示するための総合監視盤を制御する監視盤サーバ用電子計算機などから構成される。

図３は従来の電力系統監視制御装置の構成図である。電力系統監視制御装置１１は、運転員が監視制御操作を行う監視操作卓を制御する監視操作卓用電子計算機１２と、電力系統の機器を監視制御する監視制御サーバ用電子計算機１３と、電力系統図画面を表示するための総合監視盤１４を制御する監視盤サーバ用電子計算機１５とを備えている。

監視操作卓用電子計算機１２には電力系統画面などの画面を表示するモニタ装置１６、画面上の表示アイテムを操作するためのマウス１７及びキーボード１８が接続されている。運転員がマウス１７を操作することにより、モニタ装置１６上で指示された画面名称が画面表示要求処理手段１９に入力される。画面表示要求処理手段１９は、入力された画面名称を中継装置２０を経由して監視制御サーバ用電子計算機１３に備わっている画面表示受付処理手段２１へ通知する。画面表示受付処理手段２１は、通知を受けた画面を中継装置２０を経由して監視操作卓用電子計算機１２の画面表示処理手段２２へ表示要求する。画面表示処理手段２２は表示要求のあった画面をモニタ装置１６へ表示する。

また、マウス１７及びキーボード１８の操作により、モニタ装置１６上で指示された機器操作指令が監視操作卓用電子計算機１２の操作要求処理手段２３に入力される。操作要求処理手段２３は、入力された機器操作指令を中継装置２０を経由して監視制御サーバ用電子計算機１３に備わっている操作処理手段２４へ通知する。操作処理手段２４は、通知を受けた機器操作指令を分析し、伝送装置２５を介して、電力系統２６の機器２７の操作を実施する。

総合監視盤１４は電力系統図画面を表示する大画面表示装置である。モニタ装置１６上で指示された画面名称が、運転員のマウス１７を操作することにより、監視操作卓用電子計算機１２の総合監視盤画面表示要求処理手段２８に入力される。総合監視盤画面表示要求処理手段２８は、入力された画面名称を中継装置２０を経由して監視盤サーバ用電子計算機１５に備わっている総合監視盤画面表示受付処理手段２９へ通知する。総合監視盤画面表示受付処理手段２９は、通知を受けた画面を総合監視盤画面表示処理手段３０へ表示要求する。総合監視盤画面表示処理手段３０は表示要求のあった画面を総合監視盤１４へ表示する。

このように、従来のものでは、運転員はマウス１７やキーボード１８というユーザーインターフェース装置を利用して電力系統の監視操作を行うこととなるが、運転員が作業する操作卓にはユーザーインターフェース装置が設置してあるため、スペースが有効活用できない。

そこで、最近の新規技術の発達により、ゴーグル型表示装置及び空間操作卓画面表示装置を電力系統監視制御装置へ応用することが考えられている。例えば、操作者の左右の手の三次元的な動きを非接触に検知する検知装置と、操作者の左右の目に装着し三次元表示ができる立体表示装置と、立体表示装置に表示する三次元映像を検知装置からの検知情報に基づいて作成する三次元映像作成装置とを具備し、操作者がコンピュータのインタフェースに合わせることなくこれまで人間が行ってきた普通の動作をするだけでコンピュータ装置との情報のやりとりを行うことができるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−２８２３７１号公報

しかし、図３で示した従来のものでは、スペースが有効活用できないことから、作業中に誤ってマウス１７やキーボード１８を操作することがあり、誤操作などの問題が発生することがある。また、総合監視盤１４に必要な画面すべてを表示しきれない場合がある。

一方、特許文献１のものでは、仮想空間ディスクトップ装置であり、電力系統監視制御装置にそのまま適用することは困難である。例えば、電力系統監視制御装置では、監視操作卓に設置されるモニタ及び総合監視盤の双方を監視することが必要となり、また、電力系統の機器への操作指令が誤操作なく出力されることが必要となる。

本発明の目的は、総合監視盤や操作卓を省スペース化でき、かつ誤操作を防止しつつ直感的に監視・操作ができる電力系統監視制御装置を提供することである。

本発明に係わる電力系統監視制御装置は、運転員が監視制御操作を行う監視操作卓を制御する監視操作卓用電子計算機と、前記監視操作卓用電子計算機に接続され監視制御画面を空間に表示出力する空間操作卓画面表示装置と、前記空間操作卓画面表示装置により表示された空間映像画面中で運転員により選択された座標を検出する空間座標検出装置と、運転員の音声を入力処理する音声入力処理装置と、電力系統の機器を監視制御する監視制御サーバ用電子計算機と、運転員が装着し監視制御対象の電力系統の系統図情報を表示するワイヤレス通信方式のゴーグル型表示装置と、前記監視操作卓電子計算機から表示要求により前記ゴーグル型表示装置に表示する電力系統情報を表示処理するゴーグル型表示装置サーバ用電子計算機とを備え、前記監視操作卓電子計算機は、前記空間座標検出装置から運転員が前記空間映像画面中で指で触れた座標を入力したときはその座標に表示されている操作対象機器を判別し、かつ前記音声入力処理装置から当該操作対象機器に対する運転員の音声による操作要求情報を入力したときは前記監視制御サーバ用電子計算機に操作要求を出力し、前記監視制御サーバ用電子計算機は、前記監視操作卓用電子計算機からの操作要求のあった操作対象機器に操作指令を出力し、前記ゴーグル型表示装置サーバ用電子計算機は、前記監視制御サーバ用電子計算機が前記電力系統事故発生を検出したときは、未装着のゴーグル型表示装置に対して前記ゴーグル型表示装置の装着を促す情報を出力することを特徴とする。

本発明によれば、総合監視盤や操作卓を省スペース化でき、かつ誤操作を防止しつつ直感的に監視・操作ができる。

本発明の第１の実施の形態に係わる電力系統監視制御装置の構成図。本発明の第２の実施の形態に係わる電力系統監視制御装置の構成図。従来の電力系統監視制御装置の構成図。

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる電力系統監視制御装置の構成図である。この電力系統監視制御装置は、図３に示した従来例に対し、総合監視盤１４、監視サーバ用電子計算機１５に代えて、マイク３１、音声入力処理装置３２を設け、また、モニタ装置１６、マウス１７、キーボード１８に代えて、空間操作卓画面表示装置３３、空間操作卓画面表示スイッチ３４、空間座標検出器３５を設けたものである。図３と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

空間操作卓画面表示装置３３は、操作卓上の空間に従来のモニタ装置１６に表示していた操作卓画面を表示するものであり、例えばレーザー光を空間中に集光して空気をプラズマ化して発光させ、空気以外何も存在しない空間に空間映像画面を表示する。また、空間操作卓画面表示スイッチ３４は空間操作卓画面の表示・非表示を切替えるものである。

空間座標検出装置３５は、空間操作卓画面表示装置３３により表示された空間操作卓画面（空間映像画面）中で運転員により選択された座標を検出するものであり、空間操作卓画面での選択対象箇所の光の屈折度合い・継続時間により当該座標を特定する。

監視操作卓用電子計算機１２の空間座標受付処理手段３６は、空間座標検出装置３５で検出された空間座標を入力し、選択・操作判断処理手段３７は、受付けた空間座標より選択の可否を判断することにより画面表示更新や選択・操作要求を実施する。

一方、マイク３１は運転員が発した音声情報を入力し、マイク３１から入力された運転員が発した音声情報は音声入力処理装置３２に入力され、音声入力処理装置３２で処理して機器操作情報を求め、監視操作卓用電子計算機１２に送信する。音声入力処理装置３２の音声登録処理手段３８は、運転員の音声情報を予め音声情報記憶部３９に登録するものであり、音声認識処理手段４０は、マイク３１から入力された運転員が発した音声情報を音声情報記憶部３９に登録された音声情報と比較し、運転員の音声を認識して機器操作情報を出力するものである。

いま、空間操作卓画面表示装置３３により表示される空間操作卓画面が非表示状態のとき、運転員が空間操作卓画面表示スイッチ３４を押下することにより、空間操作卓画面表示装置３３により当該操作卓上の空間に空間操作卓画面が表示される。一方、空間操作卓画面が表示されている状態のとき、運転員が空間操作卓画面表示スイッチ３４を押下することにより、当該操作卓上の空間から空間操作卓画面が消去される。

電力系統２６の機器２７の選択を実施する際には、運転員が空間操作卓画面に触れるように手を動かすことにより行う。空間座標検出装置３５は、例えば、短周期での運転員の指の動きを監視して運転員が指示した座標を検出する。すなわち、運転員の指の座標及び光を屈折させていること及び屈折継続時間を監視し、当該機器２７を選択したか否かを監視操作卓用電子計算機１２の空間座標受付処理手段３６にて受信する。選択・操作判断処理手段３７は、空間座標受付処理手段３６にて受信した選択情報を基に、選択・操作が行われた否かを判断し、運転員が選択したと判断した場合は当該機器２７の選択要求を実施する。その後、画面表示処理手段２２により、当該機器２７の選択状態が空間操作卓画面へ表示更新される。

一方、音声入力処理装置３２の音声登録処理手段３８は、予め運転員がマイク３１に向かって発声した音声情報を運転員の音声情報記憶部３９に登録しておく。そして、運転員が電力系統２６の機器２７の名称を発声することにより、当該機器２７の名称が音声認識処理手段４０に送信され、運転員が発声した音声と音声情報記憶部３９とを音声認識処理手段４０において比較し、運転員が発声したものと判断した場合は電力機器操作要求情報を選択・操作判断処理手段３７に送信する。

選択・操作判断処理手段３７は、電力機器選択要求情報と電力機器操作要求情報とが合致した場合、画面表示要求処理手段１９及び操作要求処理手段２３へ電力機器操作要求情報を送信し、中継装置２０を経由して監視制御サーバ用電子計算機１３の画面表示受付処理手段２１及び操作処理手段２４へ画面表示要求情報及び操作要求情報をそれぞれ送信する。操作処理手段２４により当該電力系統２６の機器２７の操作要求を実施し、その後、監視操作卓用電子計算機１２の画面表示処理手段２２により空間操作卓画面表示装置３３を画面更新する。

本発明の第１の実施の形態によれば、空間操作卓画面表示装置３３により空間操作卓画面を表示するので、モニタ装置１６、マウス１７、キーボード１８を省略でき、また、運転員が画面を表示する必要が無いときには空間操作卓画面を消去できるので、操作卓上のスペースを有効利用できる。また、空間操作卓画面に対して運転員が画面に触れるように指を動かすことで機器２７が選択可能となり直感的な運用が可能となる。機器２７を操作するには、運転員が当該機器名称を選択し、かつ発声することにより操作を行うようにしているので、機器２７の誤操作を防止できる。

次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図２は本発明の第２の実施の形態に係わる電力系統監視制御装置１１の構成図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、ゴーグル型表示装置４１、表示情報送信機４２、ゴーグル型表示装置サーバ用電子計算機４３を追加して設け、監視制御卓用電子計算機１２にゴーグル型表示装置画面表示要求処理手段４８を追加して設けたものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。図２では複数個のゴーグル型表示装置４１を設けた場合を示している。

ゴーグル型表示装置４１は従来の総合監視盤１４に相当するものであり、運転員が装着し監視制御対象の電力系統の系統図情報などの電力系統情報を表示するものであり、監視制御卓用電子計算機１２のゴーグル型表示装置画面表示要求処理手段４８からの表示要求により、ゴーグル型表示装置４１に電力系統情報が表示される。ゴーグル型表示装置４１はワイヤレス通信方式が採用されており、表示情報送信機４２によりゴーグル型表示装置サーバ用電子計算機４３と通信が行われる。

空間操作卓画面表示装置３３は、従来の総合監視盤１４の代わりにゴーグル型表示装置４１へ電力系統情報を表示設定することになる。空間座標検出装置３５は、空間操作卓画面表示装置３３により表示された空間操作卓画面での選択対象箇所の光の屈折度合い・継続時間により当該座標を特定し、監視操作卓用電子計算機１２は、受付けた空間座標より選択の可否を判断することにより画面表示更新や選択・操作要求を実施する。

ゴーグル型表示装置サーバ用電子計算機４３のゴーグル型表示装置画面表示受付処理手段４４は、電力系統情報等の表示情報を受け付け、ゴーグル型表示装置画面表示処理手段４５はその受け付けた表示情報を表示情報送信機４２へ送信する。表示情報送信機４２の表示情報受付処理手段４６は、ゴーグル型表示装置サーバ用電子計算機４３からの表示情報を表示情報受付処理手段４６で受け付け、表示情報送信処理手段４７は表示情報受付処理手段４６で受け付けた表示情報をゴーグル型表示装置４１へ送信する。表示情報送信機４２と運転員が表示情報を見るために装着するゴーグル型表示装置４１とはワイヤレス通信で送受信する構成としており、表示情報送信機４２は複数のゴーグル型表示装置４１と接続可能に構成されている。

ゴーグル型表示装置４１へ電力系統情報を表示するには、運転員は空間操作卓画面表示装置３３にて電力系統情報の表示画面要求を実施することにより行う。電力系統情報の表示画面要求は、監視操作卓用電子計算機１２のゴーグル型表示装置画面表示要求処理手段４８に入力され、ゴーグル型表示装置画面表示要求処理手段４８からゴーグル型表示装置サーバ用電子計算機４３のゴーグル型表示装置画面表示受付処理手段４４へ送信され、ゴーグル型表示装置画面表示処理手段４５を経由して表示情報送信機４２の表示情報受付処理手段４６へ表示情報が送信される。そして、表示情報送信機４２の表示情報送信処理手段４７よりゴーグル型表示装置４１へ表示情報がワイヤレス通信で送信される。

表示情報はゴーグル型表示装置４１に数種類受信して記憶させることが可能であり、運転員が各画面を自分で切替え可能とする。すなわち、ゴーグル型表示装置４１は、表示切替要求処理手段４９を有し、運転員の切り替え要求に応じて電力系統情報を切り替えて表示出力する。複数個のゴーグル型表示装置４１を有している場合には、各々のゴーグル型表示装置は、運転員の切り替え要求に応じて異なる電力系統情報を切り替えて表示出力することが可能である。これにより、ゴーグル型表示装置４１が複数個接続されている場合には、他のゴーグル型表示装置４１に表示している表示情報に影響することなく、任意の表示情報を運転員が切り替えることにより表示させることが可能となる。

また、監視制御サーバ用電子計算機１３が電力系統に事故が発生したことを検出したときは、ゴーグル型表示装置サーバ用電子計算機４３は、未装着のゴーグル型表示装置４１に対してゴーグル型表示装置４１の装着を促す情報を出力するように構成してもよい。これにより、系統事故発生時に未装着のゴーグル型表示装置４１が存在する場合に、担当運転員に対してゴーグル型表示装置４１の装着を促すことが可能となる。

本発明の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、ゴーグル型表示装置４１への監視盤表示画面を運転員の装着したゴーグル型表示装置４１に送信し、運転員が当該画面を切替えることにより、多くの情報をすばやく把握・共有することが可能となる。

１１…電力系統監視制御装置、１２…監視操作卓用電子計算機、１３…監視制御サーバ用電子計算機、１４…総合監視盤、１５…監視盤サーバ用電子計算機、１６…モニタ装置、１７…マウス、１８…キーボード、１９…画面表示要求処理手段、２０…中継装置、２１…画面表示受付処理手段、２２…画面表示処理手段、２３…操作要求処理手段、２４…操作処理手段、２５…伝送装置、２６…電力系統、２７…機器、２８…総合監視盤画面表示要求処理手段、２９…総合監視盤画面表示受付処理手段、３０…総合監視盤画面表示処理手段、３１…マイク、３２…音声入力処理装置、３３…空間操作卓画面表示装置、３４…空間操作卓画面表示スイッチ、３５…空間座標検出器、３６…空間座標受付処理手段、３７…選択・操作判断処理手段、３８…音声登録処理手段、３９…音声情報記憶部、４０…音声認識処理手段、４１…ゴーグル型表示装置、４２…表示情報送信機、４３…ゴーグル型表示装置サーバ用電子計算機、４４…ゴーグル型表示装置画面表示受付処理手段、４５…ゴーグル型表示装置画面表示処理手段、４６…表示情報受付処理手段、４７…表示情報送信処理手段、４８…ゴーグル型表示装置画面表示要求処理手段、４９…表示切替要求処理手段

Claims

運転員が監視制御操作を行う監視操作卓を制御する監視操作卓用電子計算機と、前記監視操作卓用電子計算機に接続され監視制御画面を空間に表示出力する空間操作卓画面表示装置と、前記空間操作卓画面表示装置により表示された空間映像画面中で運転員により選択された座標を検出する空間座標検出装置と、運転員の音声を入力処理する音声入力処理装置と、電力系統の機器を監視制御する監視制御サーバ用電子計算機と、運転員が装着し監視制御対象の電力系統の系統図情報を表示するワイヤレス通信方式のゴーグル型表示装置と、前記監視操作卓電子計算機から表示要求により前記ゴーグル型表示装置に表示する電力系統情報を表示処理するゴーグル型表示装置サーバ用電子計算機とを備え、前記監視操作卓電子計算機は、前記空間座標検出装置から運転員が前記空間映像画面中で指で触れた座標を入力したときはその座標に表示されている操作対象機器を判別し、かつ前記音声入力処理装置から当該操作対象機器に対する運転員の音声による操作要求情報を入力したときは前記監視制御サーバ用電子計算機に操作要求を出力し、前記監視制御サーバ用電子計算機は、前記監視操作卓用電子計算機からの操作要求のあった操作対象機器に操作指令を出力し、前記ゴーグル型表示装置サーバ用電子計算機は、前記監視制御サーバ用電子計算機が前記電力系統事故発生を検出したときは、未装着のゴーグル型表示装置に対して前記ゴーグル型表示装置の装着を促す情報を出力することを特徴とする電力系統監視制御装置。
前記ゴーグル型表示装置は、運転員の切り替え要求に応じて電力系統情報を切り替えて表示出力することを特徴とする請求項１記載の電力系統監視制御装置。