JP5503321B2 - 運用管理方法、プログラムおよび運用管理システム - Google Patents

Description

本発明は、運用管理方法、プログラムおよび運用管理システムの技術に関する。

電力設備の監視制御、電力系統監視制御、ダム監視制御等の監視制御は、操作対象設備の多様化・複雑化および監視制御設備の集中化・高機能化により、運用操作そのものが多様化・複雑化してきている。このような状況をふまえ、運用操作の習得、運用内容の改善の一助とすべく、実運用における運用操作内容に基づき評価を実施し、その評価に基づいた運用者へのサポートを運用管理システムに実行させることで、的確な操作の習得、運用そのものを改善していく必要があるとされている。

一般に、このような運用管理システムには対象設備の異常発生時などにおいて設備の操作が必要なときに、運用者へどのような操作を行うべきかを運用者に対してガイダンス表示する機能が設けられている。このようなガイダンス機能について、操作履歴を蓄積・学習し、ガイダンスベースを作成する特許文献１に記載のプラント監視制御システムなどがある。

特開２００６−３９６４８号公報

多様化する設備の運用形態に対し効率的に操作内容を習得、改善するには困難が伴う。
特許文献１などに記載の従来方法では、上級者に対しても、初級者に対しても同じガイダンスが表示されてしまうため、上級者にとってはわずらわしく、初級者にとっては不親切なガイダンス表示となってしまうおそれあり、効率的なシステムの運用が困難となるおそれがある。

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、効率的なシステムの運用を実現することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、システムの運用操作を管理する運用管理システムによる運用管理方法であって、記憶部に、運用者の技術レベルである運用技術レベルに応じた操作ガイダンスの情報であるガイダンス情報が格納されており、処理部が、前記運用者の操作に関する情報と、前記運用者の操作に対する評価基準と、を基に、前記運用者の運用技術レベルを算出し、前記運用技術レベルとともに、該当する前記運用者の操作手順の履歴を前記記憶部に保存し、前記算出した運用技術レベルに対応した前記ガイダンス情報を、表示部に表示し、前記操作手順の履歴を基に、所定回数以上誤りを犯している前記操作手順を前記表示部に強調表示することを特徴とする。
その他の解決手段は、実施形態中で説明する。

本発明によれば、効率的なシステムの運用が実現できる。

本実施形態に係る運用管理システムの機能ブロックを示す図である。 本実施形態に係る運用管理システムを電力系統への制御に適用した場合におけるシステム構成例である。 本実施形態に係る運用管理システムを電力系統の制御に適用した場合における処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態に係る運用管理システムをダムゲート操作の制御に適用した場合におけるシステム構成例である。 本実施形態に係る運用管理システムをダムゲート操作の制御に適用した場合における処理の流れを示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

《システム構成》
図１は、本実施形態に係る運用管理システムの機能ブロックを示す図である。
運用管理システム１は、操作卓２、伝送処理部３、制御処理部４、監視処理部５、評価処理部６、運用者サポート部７、運用者認証部８、状変情報ＤＢ（Data Base）１１、数値情報ＤＢ１２、監視閾値ＤＢ１３、操作ガイダンスＤＢ１４、評価結果ＤＢ１５、操作結果ＤＢ１６、評価基準ＤＢ１７を有する。
図１に示す例では、伝送処理部３、制御処理部４、監視処理部５が制御サーバ１０１に属し、運用者認証部８、評価処理部６、運用者サポート部７が処理サーバ（処理システム）１０２に属する構成となっているが、これは一例であり、操作卓２以外の各部３〜８、各ＤＢ１１〜１７が１つのサーバで運用されてもよいし、運用者認証部８が操作卓２に含まれるなど、組み合わせは自由である。

操作卓２は、運用者３１による操作指令が入力される。
制御処理部４は、入力された操作指令を解釈し、伝送処理部３を用いて操作対象設備２１へ伝送したり、操作の履歴を操作結果ＤＢ１６に格納したりする。
監視処理部５は、監視閾値ＤＢ１３に格納されている、予め設定された監視閾値により設備の状態を監視し、監視値違反が発生すれば操作卓２に通知を行ったり、監視値違反が起きたイベントを状変情報ＤＢ１１に格納する。

運用者認証部８は、操作卓２から入力された運用者情報の認証を行う。
評価処理部６は、操作結果ＤＢ１６と評価基準ＤＢ１７とを比較し、実施した操作内容の評価結果として運用者３１の運用技術レベルを評価結果ＤＢ１５に保存する。
運用者サポート部７は、運用者認証部８により操作卓２を操作する運用者３１の通知を受けるなどした後、評価結果ＤＢ１５に格納されている運用技術レベルに応じたガイダンス情報を操作ガイダンスＤＢ１４から取得し、操作卓２に表示するとともに、監視閾値ＤＢ１３における監視閾値の変更などを行う。

状変情報ＤＢ１１には、操作対象設備２１におけるイベントの履歴が格納されている。
数値情報ＤＢ１２は、操作対象設備２１における数値が、時刻とともに格納されている。
監視閾値ＤＢ１３は、操作対象設備２１における監視値違反を検知するための監視閾値が格納されている。
操作ガイダンスＤＢ１４には、運用技術レベルに応じた操作ガイダンスの情報（ガイダンス情報）が格納されている。
評価結果ＤＢ１５には、評価処理部６によって判定された運用者３１の運用技術レベルが格納されている。
操作結果ＤＢ１６には、運用者３１の操作結果が履歴として格納されている。
評価基準ＤＢ１７には、操作結果ＤＢ１６に格納されている情報と比較されることによって、運用者３１の運用技術レベルを判定するための基準値が格納されている。

なお、各部３〜８は、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）や、ＨＤ（Hard Disk）に格納されたプログラムが、ＲＡＭ（Random Access Memory）に展開され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって実行されることによって具現化される。

《電力系統操作への適用例》
次に、図２および図３を参照して、図１の運用管理システム１を電力系統への制御に適用した例を説明する。

（システム構成）
図２は、本実施形態に係る運用管理システムを電力系統への制御に適用した場合におけるシステム構成例である。なお、図２における各部４，６，７の動作は図３において説明する。
また、図２において、図１と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
運用管理システム１ａの監視閾値ＤＢ１３ａには、監視閾値として母線電圧上限値が格納されている。
図１の監視処理部５に相当する電圧監視処理部５ａは、図１における操作対象設備２１としての母線設備２１ａから入力される母線電圧値と、監視閾値ＤＢ１３ａに格納されている母線電圧上限値とを比較監視し、母線電圧値が母線電圧上限値以上の値となると操作卓２に警告表示を行わせる。
操作結果ＤＢ１６ａには、運用者３１が操作卓２を通じて行った操作のうち、母線設備２１ａの操作回数、操作違反回数、母線電圧違反発生から復旧までの時間といった操作履歴が格納されている。
評価基準ＤＢ１７ａには、違反操作回数割合や、標準復旧時間など操作結果ＤＢ１６ａの保存内容と比較されることによって評価処理部６が運用技術レベルを決定するための基準値が格納されている。
図１の評価結果ＤＢ１５に相当する評価ＤＢ１５ａには、評価処理部６で判定された運用技術レベル（図２では、「Ｃ」）が格納されている。
なお、図２において、図１の伝送処理部３、運用者認証部８、状変情報ＤＢ１１は省略されている。

（フローチャート）
次に、図２を参照しつつ図３に沿って本実施形態に係る運用管理システム１ａを電力系統の制御に適用した場合における処理をフローチャートで説明する。なお、図３の処理は運用者３１によって運用管理システム１ａの電源がＯＮになるか、またはアプリケーションが起動されることによって開始され、運用管理システム１ａの電源がＯＦＦになるか、またはアプリケーションが終了されることにより終了する処理である。
電圧監視処理部５ａは、母線設備２１ａにおける母線電圧値を取得するか、数値ＤＢ１２（図１）に格納されている母線電圧値を取得し、この母線電圧値と監視閾値ＤＢ１３ａに格納されている母線電圧上限値とを比較監視している。
そして、電圧監視処理部５ａは、母線電圧値が母線電圧上限値以上の値となったか否かを判定することによって、母線電圧違反が発生したか否かを判定する（Ｓ１０１）。
ステップＳ１０１の結果、母線電圧違反が発生していない場合（Ｓ１０１→Ｎｏ）、電圧監視処理部５ａはステップＳ１０１へ戻り、母線電圧の監視を続ける。

ステップＳ１０１の結果、母線電圧違反が発生した場合（Ｓ１０１→Ｙｅｓ）、電圧監視処理部５ａは、操作卓２に警報を表示させる（Ｓ１０２）。
操作卓２に表示された警報を確認した運用者３１は、母線設備２１ａに対し復旧のための操作を行う（Ｓ１０３）ことによって、制御処理部４は操作指令を受ける。
そして、操作卓２からの操作指令を受けた制御処理部４は、運用者３１による操作が、操作順序を誤っているインタロック違反であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。
ステップＳ１０４の結果、インタロック違反でなければ（Ｓ１０４→Ｎｏ）、運用管理システム１ａはステップＳ１０１へ処理をリターンする。

ステップＳ１０４の結果、インタロック違反であれば（Ｓ１０４→Ｙｅｓ）、制御処理部４は、操作結果ＤＢ１６ａの操作回数、違反操作回数などを更新する（Ｓ１０５）。
電圧監視処理部５ａは、この間も母線電圧値の監視を行い、事象復旧したか否かを判定する（Ｓ１０６）。
ステップＳ１０６の結果、事象復旧していない場合（Ｓ１０６→Ｎｏ）、運用管理システム１ａはステップＳ１０３へ処理を戻す。
ステップＳ１０６の結果、事象復旧した場合（Ｓ１０６→Ｙｅｓ）、制御処理部４は母線電圧違反発生から復旧まで要した時間である復旧時間を操作結果ＤＢ１６ａへ保存する（Ｓ１０７）。
評価処理部６は、操作結果ＤＢ１６ａの各値と評価基準ＤＢ１７ａの各基準値とを比較し（Ｓ１０８）、運用者３１の運用技術レベルを決定し（Ｓ１０９）、決定した運用技術レベルを評価ＤＢ１５ａに保存する。

例えば、評価処理部６は、現在までに運用者３１が行った操作に対する違反操作指令の割合が評価基準ＤＢ１７ａの違反操作回数割合以上であるか、運用者３１の操作において電圧違反発生から復旧にかかった時間が、評価基準ＤＢ１７ａの標準復旧時間以上であるかなどで運用技術レベルを決定する。評価処理部６は違反操作回数割合や、復旧時間がともにある値以下であれば、運用技術レベルを「Ａ」とし、違反操作回数割合がある値以上であるが、復旧時間がある値以下であったり、違反操作回数割合や、復旧時間がともにある範囲内であったりすれば「Ｂ］とし、違反操作回数割合や、復旧時間がともにある値以上であれば「Ｃ」とする。ここでは、熟練者からまだ経験の浅い運用者３１で「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」の三段階で運用技術レベルを決定しているが、これに限らず、２段階でもよいし、４段階以上でもよい。

次に、運用者サポート部７が、評価ＤＢ１５ａの運用技術レベルを基に操作ガイダンスＤＢ１４から運用技術レベルに応じたガイダンス情報を取得し、取得したガイダンス情報を操作卓２に表示する（Ｓ１１０）。例えば、運用技術レベルが「Ｃ」であれば、インタロック違反とならない操作ができるように、運用者サポート部７は操作卓２へ細かなガイダンスを表示し、運用技術レベルが「Ａ」であれば、運用者サポート部７は大まかなガイダンスもしくはガイダンスを全く表示しないなどの対応を行う。

また、運用技術レベルが「Ｃ」である場合などでは、早期に電圧違反を発見できるようにするため、運用者サポート部７は監視閾値ＤＢ１３ａの母線電圧上限値を低い値へ変更したり、逆に運用技術レベルが「Ａ」である場合、母線電圧上限値を高い値へ変更したりするなど、運用技術レベルに応じて監視閾値である母線電圧上限値を変更し（Ｓ１１１）、運用管理システム１ａはステップＳ１０１へ処理をリターンする。
このようにすることで、運用技術レベルに応じて警告の実行を制御することができる。

このように、本実施形態によれば運用者３１の運用技術レベルの評価を行い、その評価に基づいた操作ガイダンス、監視閾値の設定を行うことで、運用者３１は実際の運用業務を通じ、適切な運用操作を身に付けていくことが可能となる。

《ダムゲート操作への適用例》
次に、図４および図５を参照して、図１の運用管理システム１をダムゲート操作の制御に適用した例を説明する。

（システム構成）
図４は、本実施形態に係る運用管理システムをダムゲート操作の制御に適用した場合におけるシステム構成例である。なお、図４における各部６，７ｂの動作は図５において説明する。
また、図４において、図１と同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
ダムゲート操作では、ゲート操作回数が多く、操作間隔も多い場合、水位が安定し難くなる、また操作対象となるゲート順番の規定があり、規定どおり操作を行う必要がある。
運用管理システム１ｂにおける評価基準ＤＢ１７ｂには、評価項目としてダムのゲート操作規定違反回数、ゲート操作回数、ゲート操作間隔などが基準値として格納されている。
操作ガイダンスＤＢ１４ｂには、運用技術レベル「Ａ」にはガイダンスなし、運用技術レベル「Ｂ」には操作実施タイミングの通知、運用技術レベル「Ｃ」には操作実施タイミングの通知、次回操作時刻表示、ゲート開度表示、操作対象ゲート表示などきめ細かなガイダンスを運用者３１に示すよう、ガイダンス情報が格納されている。

運用者サポート部７ｂは、運用技術レベル取得部７１、ガイダンス情報取得部７２、ガイダンス表示設定部７３を有している。運用技術レベル取得部７１は、評価結果ＤＢ１５から運用技術レベルを取得する機能を有する。ガイダンス情報取得部７２は、運用技術レベル取得部７１が取得した運用技術レベルに応じたガイダンス情報を操作ガイダンスＤＢ１４ｂから取得する。ガイダンス表示設定部７３は取得したガイダンス情報を操作卓２へ送る機能を有する。
操作結果ＤＢ１６ｂには、ゲート操作規定違反回数、ゲート操作回数、ゲート操作間隔が操作履歴として格納されている。
操作卓２は、送られたガイダンス情報を表示するガイダンス情報表示部２１を有する。
なお、図４では、図１の構成要素のうち、操作卓２、操作対象設備２１、伝送処理部３、制御処理部４、監視処理部５、運用者認証部８、状変情報ＤＢ１１、数値情報ＤＢ１２、監視閾値ＤＢ１３の各部を省略している。

（フローチャート）
次に、図４を参照しつつ図５に沿って本実施形態に係る運用管理システム１ｂをダムゲート操作の制御に適用した場合における処理の流れを説明する。なお、図５の処理は運用者３１によって運用管理システム１ｂの電源がＯＮになるか、またはアプリケーションが起動されることによって開始され、運用管理システム１ｂの電源がＯＦＦになるか、またはアプリケーションが終了されることにより終了する処理である。
運用者３１は、操作卓２を介してダムゲートの操作を行い（Ｓ２０１）、その操作結果は操作結果ＤＢ１６ｂに履歴として保存される（Ｓ２０２）。
そして、評価処理部６が、操作結果と、評価基準ＤＢ１７ｂに格納されている基準値とを比較することによって（Ｓ２０３）、運用者３１の運用技術レベルを決定し（Ｓ２０４）、決定した運用技術レベルを評価結果ＤＢ１５ｂに保存する。

評価処理部６は、例えば一定時間内におけるゲート操作順規定違反回数や、ゲート操作回数や、ゲート操作間隔がすべて基準値以下であれば、運用技術レベルを「Ａ」とし、ゲート操作順規定違反回数や、ゲート操作回数や、ゲート操作間隔のいずれかが基準値以上であるか、もしくはゲート操作順規定違反回数や、ゲート操作回数や、ゲート操作間隔がともにある範囲の値である場合には、運用技術レベルを「Ｂ」とし、ゲート操作順規定違反回数や、ゲート操作回数や、ゲート操作間隔がすべて基準値以上であれば運用技術レベルを「Ｃ」とする。

運用者サポート部７ｂの運用技術レベル取得部７１が、評価結果ＤＢ１５ｂから運用技術レベルを取得すると（Ｓ２０５）、ガイダンス情報取得部７２が、操作ガイダンスＤＢ１４ｂから運用技術レベルに応じたガイダンス情報を取得する（Ｓ２０６）。
前記したように、ガイダンス情報は、運用技術レベル「Ａ」の場合はガイダンスなし、「Ｂ」の場合は、最適なタイミングに操作できるよう操作実施タイミングの通知、「Ｃ」の場合は、操作タイミング通知以外に、操作実施時刻を予め表示するようにし、また、運用技術レベルが「Ｃ」の場合には、実際に操作するゲート、ゲート開度も表示するよう予め設定されている。

そして、ガイダンス表示設定部７３が、取得したガイダンス情報を操作卓２へ送信することによって、運用者３１が使用している操作卓２へガイダンス情報が表示されるよう表示設定を行い（Ｓ２０７）、操作卓２のガイダンス情報表示部２１が送信されたガイダンス情報を表示する（Ｓ２０８）。

なお、図４および図５では監視閾値との比較による警告の実行を行っていないが、図３のステップＳ１０１のように監視を行ってもよい。この場合、監視の対象となるのは、水位や、水量の値であり、これらの下限値や、上限値が監視閾値となる。
また、図４および図５では、監視閾値の変更を行っていないが、図２および図３と同様に運用技術レベルに応じて監視閾値を変更してもよい。

（まとめ）
本実施形態によれば、運用者３１の運用技術レベルに応じたガイダンスを操作卓２に表示することができ、効率的な操作を可能とする。また、運用技術レベルの低い運用者３１に対する操作の向上を図ることができる。
また、運用技術レベルに応じて、監視閾値を変化させることにより、運用者３１の運用技術レベルに応じた警告を行うことができる。
つまり、運用技術レベルに応じた操作ガイダンスの表示や、操作対象設備の警報出力するための監視値閾値を運用技術レベルに応じて変更することで、経験の浅い運用者３１に対しては、細かな操作ガイダンスの表示、余裕を持った対応を可能とするための監視閾値の適用が可能となり、効率的で的確な操作内容の習得が可能となる。

さらに、評価結果ＤＢ１５には、運用技術レベルとともに、運用者３１が実際に行った操作履歴を格納してもよい。このようにすることで、管理者が評価結果ＤＢ１５を解析することで、同じ誤りを犯していることを運用者３１に指摘することができたり、運用者サポート部７がある一定の回数以上の誤りを犯している手順を操作卓２にて強調表示することもできる。
また、管理者が評価結果ＤＢ１５を解析することで、ほとんどの運用者３１が同じ手順で誤りを犯していることが分かれば、その手順に関してシステム構造的な課題があることが分かり、システムの改善にもつなげることができる。

そして、本実施形態に係る運用管理システム１は、実際の運用者３１の操作指令を基に運用技術レベルを判定しているため、途中で運用技術レベルの異なる運用者３１に操作が代わったとしても、追随的に表示するガイダンスを変更することができる。

また、操作卓２や、制御処理部４や、監視処理部５や、数値情報ＤＢ１２や、監視閾値１３などを既に備えているシステムであれば、評価処理部６、運用者サポート部７、評価結果ＤＢ１５、操作結果ＤＢ１６、評価基準ＤＢ１７を追加するだけで、本実施形態に係る運用管理システム１を構築することができる。

本実施形態では、電力系統操作およびダムゲート操作の例を示したが、プラント操作など他のシステムへ適用することも可能である。

１，１ａ，１ｂ 運用管理システム
２ 操作卓
４ 制御処理部
５ 監視処理部
５ａ 電圧監視処理部
６ 評価処理部
７，７ｂ 運用者サポート部
１３，１３ａ 監視閾値ＤＢ
１４，１４ｂ 操作ガイダンスＤＢ
１５，１５ａ 評価結果ＤＢ
１６，１６ａ，１６ｂ 操作結果ＤＢ
１７，１７ａ，１７ｂ 評価基準ＤＢ
２１ 操作対象設備
２１ａ 母線設備
１０１ 制御サーバ
１０２ 処理サーバ（処理部、処理装置）

Claims (5)

1. システムの運用操作を管理する運用管理システムによる運用管理方法であって、
   記憶部に、運用者の技術レベルである運用技術レベルに応じた操作ガイダンスの情報であるガイダンス情報が格納されており、
   処理部が、
   前記運用者の操作に関する情報と、前記運用者の操作に対する評価基準と、を基に、前記運用者の運用技術レベルを算出し、
   前記運用技術レベルとともに、該当する前記運用者の操作手順の履歴を前記記憶部に保存し、
   前記算出した運用技術レベルに対応した前記ガイダンス情報を、表示部に表示し、
   前記操作手順の履歴を基に、所定回数以上誤りを犯している前記操作手順を前記表示部に強調表示する
   ことを特徴とする運用管理方法。
2. 前記運用者の操作対象となっている設備である操作対象設備において、警告を行うための監視閾値が記憶部に格納されており、
   前記処理部が、
   前記運用技術レベルに応じて、前記監視閾値を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の運用管理方法。
3. 前記処理部が、
   前記運用技術レベルが所定の低い値である場合、前記警告が発せられやすくなるよう前記監視閾値を変更する
   ことを特徴する請求項２に記載の運用管理方法。
4. 請求項１から請求項４に記載の運用管理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
5. システムの運用操作を管理する運用管理システムであって、
   運用者の技術レベルである運用技術レベルに応じた操作ガイダンスの情報であるガイダンス情報を格納している記憶装置と、
   前記運用者の操作に関する情報と、前記運用者の操作に対する評価基準と、を基に、前記運用者の運用技術レベルを算出し、
   前記運用技術レベルとともに、該当する前記運用者の操作手順の履歴を前記記憶部に保存し、
   前記算出した運用技術レベルに対応した前記ガイダンス情報を、表示部に表示し、
   前記操作手順の履歴を基に、所定回数以上誤りを犯している前記操作手順を前記表示部に強調表示する処理装置と、
   を有することを特徴とする運用管理システム。

Images