JP6045854B2

JP6045854B2 - 運転訓練支援装置、運転訓練支援方法および運転訓練支援システム

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Publication number: JP6045854B2
Application number: JP2012186952A
Authority: JP
Inventors: 幸喜柳川; 上都　礼智; 礼智上都; 秀美横山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2032-08-27
Also published as: JP2014044336A

Description

本発明の実施形態は、プラント等の運転訓練を支援する運転訓練支援装置、運転訓練支援方法および運転訓練支援システムに関する。

発電プラント等の運転訓練装置において、運転訓練の対象となる実プラントの写真、設計図面、機器の動作音等の画像、音声情報を利用するか、それらを計算機等に予め電子的に登録し引き出して用いることでイメージ化を図っていた。

なお、プラントの運転訓練用シミュレータは、操作すべき項目あるいはスイッチを選択する手段と、選択されたスイッチを代表スイッチによって操作して現場の機器の運転を模擬する現場操作盤と、現場操作盤の操作を入力し、シミュレーションデータの計算や運転訓練用シミュレータ全体の制御を行うシミュレータ計算機と、画像表示装置と、音声出力装置と、画像情報と音声情報を記憶する記憶装置と、シミュレータ計算機の命令によって記憶装置から画像情報および音声情報を取り出し、画像表示装置と音声出力装置に現場の音と現場の写真と実機の操作パネル画像を出力するデータ処理装置とを備えた現場模擬盤からなるものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−２４１０２７号公報

上述したような運転訓練装置は、運転前までに、実プラントの機器の写真、設計図面、動画、動作音などの情報を用いて、イメージ化するまでの処理ソフト等の作成やこれらの情報の設定登録に時間がかかるという課題があった。

また、運転訓練装置の運転後においても、監視制御盤からの機器等の操作などに関連付けて予め記憶された特定の情報の提供を行うため、インストラクタが運転訓練の内容に応じて任意の条件でイメージ画像を変更したり、新たな内容を追加することが困難であるという課題があった。

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、プラント等の運転訓練の習熟効果を向上させる運転訓練支援装置、運転訓練支援方法および運転訓練支援システムを提供することである。

上記課題を解決するために、実施形態の運転訓練支援装置は、プラントと、前記プラントに備えられた複数の機器および設備を監視して前記プラントを運転する監視制御装置とを模擬する運転訓練装置に通信可能に接続され、前記運転訓練装置が出力する運転情報に基づいて前記運転訓練装置が実行する運転訓練を支援する運転訓練支援装置であって、前記機器および設備について、少なくともイメージ画像、形状および大きさのいずれかの情報を含むイメージ情報を格納するイメージ情報ＤＢと、前記機器および設備について、少なくとも音、文字もしくは前記機器および設備から入出力される入出力信号のいずれかの情報を含むシグナル情報を格納するシグナル情報ＤＢと、前記運転訓練を支援するための複数の条件判定要素の組み合わせである複数の訓練条件それぞれに、少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つが関連付けられた訓練情報を格納する訓練情報ＤＢと、少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを表現する表現手段と、前記運転訓練装置から前記運転情報を取得し、前記訓練情報ＤＢに格納された前記訓練情報を参照して、取得した前記運転情報に基づいて前記訓練情報の前記訓練条件を満たすか否かを判定する訓練条件判定手段と、前記イメージ情報ＤＢから前記イメージ情報の選択もしくは前記シグナル情報ＤＢから前記シグナル情報の選択を受け付け、または、選択された前記イメージ情報もしくは前記シグナル情報の編集を受け付け、または、前記訓練条件を追加もしくは編集を受け付ける入出力処理手段と、を備え、前記訓練条件判定手段は、前記訓練条件の判定ごとに、前記訓練条件を満たすと判定した場合には前記訓練条件に関連付けられた少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを前記表現手段に表現し、前記訓練条件判定手段は、前記入出力処理手段を介して、前記イメージ情報ＤＢに格納された前記イメージ情報および前記シグナル情報ＤＢに格納された前記シグナル情報の少なくともいずれか一つを抽出し、前記訓練条件を追加または編集された場合に、抽出した少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを追加または編集した前記訓練条件に関連付けて前記訓練情報として前記訓練情報ＤＢに登録することを特徴とする。

また、実施形態の運転訓練支援方法は、プラントと、前記プラントに備えられた複数の機器および設備を監視して前記プラントを運転する監視制御装置とを模擬する運転訓練装置に通信可能に接続され、前記運転訓練装置が出力する運転情報に基づいて前記運転訓練装置が実行する運転訓練を支援し、前記機器および設備について少なくともイメージ画像、形状および大きさのいずれかの情報を含むイメージ情報を格納するイメージ情報ＤＢと、前記機器および設備について少なくとも音、文字もしくは前記機器および設備から入出力される入出力信号のいずれかの情報を含むシグナル情報を格納するシグナル情報ＤＢと、前記運転訓練を支援するための複数の条件判定要素の組み合わせである複数の訓練条件それぞれに、少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つが関連付けられた訓練情報を格納する訓練情報ＤＢと、少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを表現する表現手段と、前記運転訓練装置から前記運転情報を取得し前記訓練情報ＤＢに格納された前記訓練情報を参照して取得した前記運転情報に基づいて前記訓練情報の前記訓練条件を満たすか否かを判定する訓練条件判定手段と、前記イメージ情報ＤＢから前記イメージ情報の選択もしくは前記シグナル情報ＤＢから前記シグナル情報の選択を受け付け、または、選択された前記イメージ情報もしくは前記シグナル情報の編集を受け付け、または、前記訓練条件を追加もしくは編集を受け付ける入出力処理手段と、を備える運転訓練支援装置の運転訓練支援方法であって、前記訓練条件判定手段が、前記運転訓練装置から前記運転情報を取得する運転情報取得ステップと、前記訓練条件判定手段が、前記訓練情報ＤＢに格納された前記訓練情報を参照し、取得した前記運転情報に基づいて前記訓練情報の前記訓練条件を満たすか否かを判定する訓練条件判定ステップと、前記訓練条件判定手段が、前記訓練条件の判定ごとに、前記訓練条件を満たすと判定した場合には前記訓練条件に関連付けられた少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを前記表現手段に表現する訓練情報表現ステップと、前記訓練条件判定手段が、前記入出力処理手段を介して、前記イメージ情報ＤＢに格納された前記イメージ情報および前記シグナル情報ＤＢに格納された前記シグナル情報の少なくともいずれか一つを抽出し、前記訓練条件を追加または編集された場合に、抽出した少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを追加または編集した前記訓練条件に関連付けて前記訓練情報として前記訓練情報ＤＢに登録する登録ステップと、を含むことを特徴とする。

また、実施形態の運転訓練支援システムは、プラント、前記プラントに備えられた複数の機器および設備を監視して前記プラントを運転する監視制御装置とを模擬する運転訓練装置と、前記運転訓練装置に通信可能に接続されて前記運転訓練装置が出力する運転情報に基づいて前記運転訓練装置が実行する運転訓練を支援する運転訓練支援装置とを備える運転訓練支援システムであって、前記運転訓練装置は、前記監視制御装置から入出力される監視制御信号を模擬する監視制御盤と、前記監視制御装置に対応する操作入力を模擬する模擬操作入力手段と、前記模擬操作入力手段により模擬された前記操作入力および前記監視制御盤により模擬された前記監視制御信号を入力し、前記操作入力および前記監視制御信号を機器操作指令に変換する機器操作処理手段と、少なくとも前記プラントに備えられた前記複数の機器および設備についての情報を含む部品情報を格納する部品情報ＤＢと、模擬する前記プラントの運転条件を判定し、判定した前記プラントの運転条件に従って前記プラントの模擬運転を実行する運転条件判定手段と、前記機器操作指令、前記運転条件および前記部品情報ＤＢに格納された前記部品情報に基づいて、前記プラントのプロセス変量を模擬するプロセス変量模擬手段と、を備え、前記運転訓練支援装置は、前記機器および設備について、少なくともイメージ画像、形状および大きさのいずれかの情報を含むイメージ情報を格納するイメージ情報ＤＢと、前記機器および設備について、少なくとも音、文字もしくは前記機器および設備から入出力される入出力信号のいずれかの情報を含むシグナル情報を格納するシグナル情報ＤＢと、前記運転訓練を支援するための複数の条件判定要素の組み合わせである複数の訓練条件それぞれに、少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つが関連付けられた訓練情報を格納する訓練情報ＤＢと、少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを表現する表現手段と、前記運転訓練装置から前記運転情報を取得し、前記訓練情報ＤＢに格納された前記訓練情報を参照して、取得した前記運転情報に基づいて前記訓練情報の前記訓練条件を満たすか否かを判定する訓練条件判定手段と、前記イメージ情報ＤＢから前記イメージ情報の選択もしくは前記シグナル情報ＤＢから前記シグナル情報の選択を受け付け、または、選択された前記イメージ情報もしくは前記シグナル情報の編集を受け付け、または、前記訓練条件を追加もしくは編集を受け付ける入出力処理手段と、を備え、前記運転条件判定手段は、入力した前記機器操作指令、および、前記プロセス変量模擬手段により模擬された前記プロセス変量に基づいて、模擬する前記プラントの運転条件を判定し、判定した模擬する前記プラントの運転条件を前記訓練条件判定手段に出力し、前記プロセス変量模擬手段は、前記プロセス変量を前記訓練条件判定手段に出力し、前記運転情報は、前記運転条件判定手段から出力される前記運転条件と、前記プロセス変量模擬手段から出力される前記プロセス変量を含み、前記訓練条件判定手段は、前記訓練条件の判定ごとに、前記訓練条件を満たすと判定した場合には前記訓練条件に関連付けられた少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを前記表現手段に表現し、前記訓練条件判定手段は、前記入出力処理手段を介して、前記イメージ情報ＤＢに格納された前記イメージ情報および前記シグナル情報ＤＢに格納された前記シグナル情報の少なくともいずれか一つを抽出し、前記訓練条件を追加または編集された場合に、抽出した少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを追加または編集した前記訓練条件に関連付けて前記訓練情報として前記訓練情報ＤＢに登録することを特徴とする。

本発明に係る運転訓練支援装置、運転訓練支援方法および運転訓練支援システムの実施形態によれば、プラント等の運転訓練の習熟効果を向上させることができる。

本発明に係る運転訓練支援システムの第１の実施形態の構成を示すブロック図。訓練情報ＤＢ、イメージ情報ＤＢおよびシグナル情報ＤＢの構成例を示す図。運転訓練支援装置による運転訓練支援処理の表示例を示す図。第１の実施形態の運転訓練支援装置の運転訓練支援処理フローを示すフロー図。本発明に係る運転訓練支援システムの第２の実施形態の構成を示すブロック図。本発明に係る運転訓練支援システムの第３の実施形態の構成を示すブロック図。本発明に係る運転訓練支援システムの第４の実施形態の構成を示すブロック図。

以下、本発明に係る実施形態の運転訓練支援装置、運転訓練支援方法および運転訓練支援システムについて、図面を参照して具体的に説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複する説明は省略する。ここで説明する下記の実施形態はいずれも、発電所などのプラント設備の運転訓練支援装置の一例をとりあげて説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る運転訓練支援システムの第１の実施形態の構成を示すブロック図である。図２は訓練情報ＤＢ（ＤａｔａＢａｓｅ、データベース）、イメージ情報ＤＢおよびシグナル情報ＤＢの構成例を示す図であり、図３は運転訓練支援装置による運転訓練支援処理の表示例を示す図である。また、図４は第１の実施形態の運転訓練支援システムの運転訓練支援処理フローを示すフロー図である。

以下、本発明に係わる運転訓練支援システムの第１の実施形態について説明する。第１の実施形態の運転訓練支援システムは、プラントを運転する監視制御装置の運転訓練を支援するシステムである。プラントは、複数の機器および設備を備えている。機器は、例えば発電所などのプラントの場合には、発電機、タービン、電動機、変圧器、それらを監視・制御する種々の電気部品・装置や、機械装置などである。設備は、液体や気体などを輸送する配管、タンク、それらに関連する構造物などである。

図１に示すように、運転訓練支援システム３ａは、運転訓練支援装置１ａおよび運転訓練装置２を備えている。運転訓練装置２は、プラント（実プラント）の監視業務を訓練するために、プラントと、プラントに備えられた複数の機器および設備を監視し、プラントを運転する監視制御装置とを模擬する装置である。なお、プラントと、プラントに備えられた複数の機器および設備とを模擬するものを、模擬プラントと記す。

運転訓練員は、この運転訓練装置２を使用して、模擬プラントを監視するための運転訓練を行う。運転訓練支援装置１ａは、運転訓練員が運転訓練装置２により実行する運転訓練を支援するための装置である。運転訓練支援装置１ａは、運転訓練装置２に通信可能に接続されて、運転訓練装置２が出力する運転情報に基づいて、運転訓練装置２が実行する運転訓練を支援する。

はじめに、運転訓練装置２の構成について説明する。運転訓練装置２は、表示装置２１、監視制御盤２２、画面表示手段２３、模擬操作入力手段２４、機器操作処理手段２５、運転条件判定手段２６、プロセス変量模擬手段２７、部品情報ＤＢ２８、およびインターロック情報ＤＢ２９を備えている。

監視制御盤２２は、プラントが備える監視制御装置から入出力される監視制御信号を模擬する。監視制御盤２２は、実プラントの監視制御装置と同型、同機能または類似の機能を有し、模擬プラントの状態を監視および制御する。監視制御盤２２には、模擬プラントの状態を把握するための各種ランプ、指示計等が設けられており、さらに模擬プラントの運転操作を行うための各種スイッチ、ボタン等が設けられている。

表示装置２１は、運転訓練員に模擬プラントの必要な監視状態および制御状態を把握させるための表示手段である。また、運転訓練員がタッチ操作で必要な監視状態または制御状態を確認するための入力手段を有してもよい。

画面表示手段２３は、模擬プラントの監視・操作画面、監視制御盤２２のスイッチ操作等に対応する画面等を表示装置２１に出力する。

模擬操作入力手段２４は、プラントの監視制御装置に対応する操作入力を模擬する。模擬操作入力手段２４には、画面表示手段２３を介して、表示装置２１でのタッチ入力よるタッチ操作信号が入力される。模擬操作入力手段２４は、入力されたタッチ操作信号を対応する機器操作指令に変換し、変換した機器操作指令を機器操作処理手段２５に出力する。

機器操作処理手段２５は、模擬操作入力手段２４により模擬された操作入力および監視制御盤２２により模擬された監視制御信号を入力し、操作入力および監視制御信号を機器操作指令に変換し、変換した機器操作指令を運転条件判定手段２６に出力する。例えば、機器操作処理手段２５は、監視制御盤２２でのスイッチ操作等を操作信号（監視制御信号に含まれる）として入力し、入力した操作信号を対応する機器操作指令に変換して運転条件判定手段２６に出力する。機器操作処理手段２５は、対応する機器ごとに、模擬操作入力手段２４から入力した機器操作指令および監視制御盤２２でのスイッチ操作等の監視制御信号から変換した機器操作指令を運転条件判定手段２６に出力する。

運転条件判定手段２６は、入力した機器操作指令、インターロック情報ＤＢ２９に格納されたインターロック情報、および、プロセス変量模擬手段２７により算出された模擬プラントのプロセス特性の変量に基づいて、模擬プラントの運転条件を判定する。運転条件判定手段２６は、判定した模擬プラントの運転条件に従って、模擬プラントの運転を実行する。なお、プロセス特性の変量については後に説明する。

例えば、運転条件判定手段２６は、運転条件により予め定められた複数のプロセス特性についての判定処理などを有する。この際に、運転条件判定手段２６は、前述した機器操作指令などの運転条件に応じて、模擬プラントにおけるプロセス特性の演算を行う。プロセス特性とは、例えばプラントに備えられた所定の設備の温度、圧力等のプロセス量についての物理演算等である。なお、運転条件判定手段２６は、これらの演算結果などを、表示装置２１および監視制御盤２２に、各プロセス状態として設備に備えられた機器の計器値、また、監視制御盤２２からの指示値などを表示させる。

この際に、運転条件判定手段２６は、判定した模擬プラントの運転条件およびこれらの演算結果などを、運転訓練支援装置１ａの訓練条件判定手段１１に出力する。訓練条件判定手段１１に出力されるデータは、例えば所定のファイル形式で記載されてもよい。例えば、所定のファイルには、時刻ごとの監視項目、各プロセス状態、指示値、計器値などを含むログ情報ファイルを用いてよい。訓練条件判定手段１１は、運転条件判定手段２６からこの出力データを受信（または取得）すると、後述する処理を実行する。

プロセス変量模擬手段２７は、機器操作処理手段２５の機器操作指令、運転条件判定手段２６の運転条件、および部品情報ＤＢ２８に格納された部品情報に基づき、プロセス変量を模擬する。プロセス変量模擬手段２７は、模擬したプロセス変量に基づいて、模擬プラントの各プロセス特性の変量を算出する。プロセス変量とは、例えばタンクの液漏れや、配管の破損による液漏れなどによる部品、機器や、設備などの故障・事故等による各プロセスへの影響度である。プロセス変量模擬手段２７は、模擬したプロセス変量に基づいて、各プロセス特性の変量を算出する。模擬プラントのプロセス特性の変量は、例えばタンクの液漏れや、配管の破損による液漏れなどによる部品、機器や、設備などの故障・事故等による圧力、温度、水位等の変量（故障・事故等の前（通常時）との比較量）である。

部品情報ＤＢ２８は、プラントに備えられた複数の機器および設備についての情報を含む部品情報を格納する。部品情報ＤＢ２８には、例えば実プラントに備えられた機器、設備等を所定の区分まで部品化した範囲の情報を含む部品情報が格納されている。部品情報ＤＢ２８には、対象となる複数の部品から構成される機器により形状や寸法が異なるため、特徴的な形状毎に部品化や要素化されて（所定の区分とされ）、部品情報として登録されている。

部品情報ＤＢ２８に格納される部品情報は、その部品情報を特定可能なように部品識別番号が付与され、その部品ごとに寸法や特性などが登録されている。部品情報ＤＢ２８に登録されている部品情報には、例えば四角柱形状、幅Ｘ、奥行きＹ、高さＺなどを含む。また、例えばトレイＡ１からの液漏を検知するセンサーＳＸなどの種類、設置位置などを含む部品情報も有している。

インターロック情報ＤＢ２９には、実プラントに備えられた機器、設備等から入出力されるインターロック信号、制御信号、警報信号等を含む入出力信号、それらの入出力信号と警報などの信号接続元および先、信号内容（信号種別、信号形式など）を含むインターロック情報が格納されている。

次に、運転訓練支援装置１ａの構成について説明する。

運転訓練支援装置１ａは、図１に示すように、訓練条件判定手段１１、イメージ情報生成手段１２、シグナル情報生成手段１３、入出力処理手段１４、表示装置１５、入出力装置１６、訓練情報ＤＢ１７、イメージ情報ＤＢ１８およびシグナル情報ＤＢ１９を備えている。

訓練情報ＤＢ１７には、運転訓練装置２に関する訓練条件ＪＴごとに、イメージ情報と、シグナル情報とが関連付けられて、訓練情報として予め格納され、または、作成されて格納される。

訓練条件ＪＴは、例えばインストラクタ（例えば運転訓練装置２の指導員）からの入力指示（インストラクタ要求）、模擬プラントに関する警報の有無、特定事象に関する所定の模擬状態、これらに対応する模擬プラントの監視信号、制御信号等の条件判定要素の組み合わせであり、かつ、訓練条件ＪＴごとに定められた論理和、論理積等、またはこれらの組み合わせの条件判断が定められている。なお、訓練情報ＤＢ１７の構成および訓練条件ＪＴについては、詳しくは後述する。

イメージ情報ＤＢ１８には、実プラントに存在する機器、発生し得る故障や障害などを模擬プラントで表現するためのイメージ画像などを含むイメージ情報が格納されている。イメージ情報は、例えば図３に示すような模擬プラントにおけるタンクＴ１、トレイＡ１、センサーＳＸ等の機器についてのイメージ画像や、漏洩液Ｃ１等の事故事象・警報事象についてのイメージ画像、機器等の形状・大きさの数値等を含む。

シグナル情報ＤＢ１９には、模擬プラントで処理するインターロック信号、制御信号、警報信号等と、警報などの音声データと、それらに関連する注釈等のメッセージ（文字や画像等によるデータも含む）と、または、それらの組み合わせを含むシグナル情報が格納されている。シグナル情報は、例えば運転訓練に関わる機器のインターロック信号、その機器の運転操作についての少なくとも一つのセンサー信号、制御信号などである。なお、模擬プラントで処理されるインターロック信号、制御信号、警報信号等、警報などは、インターロック情報ＤＢ２９にインターロック情報として予め格納されている。

また、訓練情報ＤＢ１７に、入出力装置１６から入力・設定された訓練条件ＪＴを含む訓練情報を編集または登録可能である。訓練情報は、編集または登録される際に、少なくとも、イメージ情報ＤＢ１８に格納されたイメージ情報と、シグナル情報ＤＢ１９に格納されたシグナル情報とのいずれか一つに関連付けられる。

図２に、訓練情報ＤＢ１７の構成例を示す。訓練情報ＤＢ１７は、図２に示すように、訓練条件ＪＴごとに、例えばイメージ情報、シグナル情報、出力情報を格納する。すなわち、訓練情報は、訓練条件ＪＴとともに、各訓練条件ＪＴについて定められたイメージ情報、シグナル情報および出力情報を紐付けて記録したものである。

訓練条件ＪＴは、運転訓練装置２の運転訓練を支援するための条件判定要素である。訓練条件ＪＴは、識別された条件番号ごとに、少なくとも一つの条件判定要素（条件＃１〜＃ｎ）からなる。ただし、ｎは１以上の整数である。条件判定要素ごとに、プラントに備えられた設備や機器などから入出力される信号や監視項目などの信号要素（模擬信号＃１〜＃ｎと記す）が定義される。

例えば、図２に示すように、識別された条件番号として、インストラクタ要求Ｊ１１等が定められたとする。運転訓練支援装置１ａは、運転条件判定手段２６およびプロセス変量模擬手段２７から出力された運転情報に基づいて、例えば「条件＃１＝インストラクタ要求Ｊ１１」として「模擬信号＃１＝漏洩液Ｃ１」、「条件＃２＝Ａ１プロセス変量液位警報Ｊ２１」として「模擬信号＃２＝機器Ｎ２」、「条件＃３＝Ｔ１漏洩模擬実行中Ｊ３１」として「模擬信号＃３＝インターロック信号ＩＴ１」等の条件判定要素を満たすか否か判定する。運転訓練支援装置１ａは、訓練情報ＤＢ１７に格納された訓練情報について、このように判定していく。

なお、インストラクタ要求Ｊ１ｎ（１ｎは識別番号、ｎは１以上の整数）は、運転訓練支援装置１ａに対してインストラクタの要求があるか否かを示すものであり、予め要求有りと登録されてもよい。すなわち、この場合には、インストラクタが運転訓練シミュレーションの度に入出力装置１６へインストラクタ要求Ｊ１ｎを指示しなくても、他の条件＃２〜が比較する運転情報の判断条件に一致すれば、当該訓練情報に関連付けられたイメージ情報およびシグナル情報が、表示装置１５や、入出力装置１６などの表現手段に出力（表現）される。なお、表現手段は、例えば画像表示、文字表示、色表示、音出力、振動出力などによる人間の五感（視覚、聴覚、触覚）などに表現可能な手段である。以降では、表示装置１５および入出力装置１６による表現を、単に表示、出力等として記す。

また、インストラクタ要求Ｊ１ｎの識別番号ごとに、インストラクタがコメントや題名を付して、そのコメント等も訓練情報ＤＢ１７に格納されてもよい。コメント等は、例えば「タンク用液漏れ事故表示」と文字列で登録可能とされる。

イメージ情報は、模擬プラントの所定の状態を表現するためのイメージ画像（プラントに用いられる機器などの形状）、機器の寸法（大きさ）、形状、機器の状態などを含む。イメージ画像は、例えば図３に示すようなタンクＴ１、トレイＡ１、センサーＳＸ等の機器の２次元的または３次元的な形状や、その中に溶液等を含む場合の状態、漏洩液Ｃ１等の事故状態などを模擬する画像である。

シグナル情報は、運転訓練に関わる機器のインターロック信号、その機器の運転操作についての少なくとも一つのセンサー信号や、警報信号、プラントの状態などを説明するための注釈等のメッセージなどを含む。例えば、「条件＃１＝インストラクタ要求Ｊ１１」について、シグナル情報として特定のインターロック信号に関連付けられたインターロック信号ＩＴ１、図３に示すような模擬プラントの状態や警報信号などを注釈するための音声Ｋ１、メッセージＭ１、メッセージＭ２等が登録されている。

出力情報は、イメージ情報の表示位置や大きさ等の情報、または、メッセージの表示位置や表示状態等の情報を含む。入出力処理手段１４は、イメージ情報と共に出力された出力情報に基づいて、表示装置１５にイメージ画像の表示位置、大きさなどを調整して表示することができる。同様に、入出力処理手段１４は、シグナル情報と共に出力された出力情報に基づいて、表示装置１５にメッセージ等の表示位置、大きさなどを調整し、また、入出力装置１６に音量などを調整して表現することができる。

なお、図２に示す訓練情報ＤＢ１７の構成例では、訓練条件ＪＴごとに、イメージ情報、シグナル情報および出力情報を格納しているが、イメージ情報、シグナル情報および出力情報の少なくとも１つ、または組み合わせであってもよい。

訓練条件判定手段１１は、判定された模擬プラントの運転条件およびこれらの演算結果などの運転情報を、運転訓練装置２の運転条件判定手段２６およびプロセス変量模擬手段２７から受信（入力）する。

訓練条件判定手段１１は、受信した運転情報に基づいて、訓練情報ＤＢ１７に格納されている訓練条件ＪＴを満たすか否か判定する。そして、訓練条件ＪＴを満たす場合に、訓練条件判定手段１１は、訓練情報ＤＢ１７に登録された該当する訓練情報に関連付けられたイメージ情報を抽出する。また、訓練条件判定手段１１は、同じく訓練情報に関連付けられたシグナル情報を抽出する。

訓練条件判定手段１１は、これら抽出したイメージ情報およびシグナル情報を、入出力処理手段１４を介して、表示装置１５に出力（表現）する。

イメージ情報生成手段１２は、入出力処理手段１４を介してインストラクタの要求に応じ、部品情報ＤＢ２８に登録されている部品番号を検索する。イメージ情報生成手段１２は、検索した部品番号から部品情報を抽出して機器のイメージ情報を生成する。イメージ情報生成手段１２は、入出力処理手段１４を介して、生成したイメージ情報を表示装置１５に出力（表現）する。

イメージ情報生成手段１２は、表示したイメージ情報に対応する部品情報（部品番号）について、インストラクタが表示位置・大きさなどの情報を付加した場合、その付加した内容の登録または編集を受け付けて、イメージ情報ＤＢ１８に登録または更新する。

シグナル情報生成手段１３は、入出力処理手段１４を介してインストラクタの要求に応じ、運転訓練装置２のインターロック情報ＤＢ２９に登録されているインターロック情報を検索する。シグナル情報生成手段１３は、入出力処理手段１４を介して、検索したインターロック情報を表示装置１５に出力（表現）する。

シグナル情報生成手段１３は、インストラクタが表示装置１５などに出力されたインターロック情報に対して、例えば字、音、色、画像、振動などのシグナル情報が関連付けられた場合に、そのインターロック情報に関連付けられたシグナル情報をシグナル情報ＤＢ１９に登録または更新する。例えば、シグナル情報生成手段１３は、インターロック情報中のインターロック信号に、特定のシグナル情報を割り付けることができる。

なお、イメージ情報生成手段１２またはシグナル情報生成手段１３により、イメージ情報ＤＢ１８またはシグナル情報ＤＢ１９が更新された後に、インストラクタが入出力装置１６を介して訓練情報ＤＢ１７を更新してもよい。すなわち、インストラクタは、容易に訓練情報を更新、追加等を行うことができる。

入出力処理手段１４は、表示装置１５および入出力装置１６から入出力されるデータを、所定のＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）データ形式に従って相互に変換する。例えば、イメージ情報ＤＢ１８から抽出されたイメージ画像が、入出力処理手段１４を介して、表示装置１５および入出力装置１６などの表現手段に表現可能な形式に変換されて、出力（表現）される。

表示装置１５は、表示可能なイメージ情報およびシグナル情報等を表示する、モニタ装置等である。例えば、表示装置１５には、模擬プラントの状態を表現するためのイメージ画像や、インターロック信号、警報信号、プラントの状態などを説明するための注釈等のメッセージが表示される。

入出力装置１６は、例えばキーボード、マウス等の入力手段と、印刷等を行うための出力手段と、外部のネットワークとインタフェースをとるための入出力手段などを備えている。なお、運転訓練支援装置１ａと運転訓練装置２とから入出力される運転情報等とのデータ送受信を、ネットワークを介して行ってもよい。

運転訓練支援装置１ａは、以上のように作成されたイメージ情報およびシグナル情報と、予め用意されたイメージ情報およびシグナル情報を用いて、訓練情報ＤＢ１７の訓練情報を構築することができる。

運転訓練シミュレーションは模擬運転の操作により進行するが、進行する過程のどの段階で、運転訓練の支援を提示すれば良いかは、複数の運転条件が成立した場合など複雑なケースが多い。しかし、本実施形態の運転訓練支援装置１ａは、容易に運転訓練の支援を提示するための訓練条件を設定することができる。また、運転訓練支援装置１ａは、運転訓練装置２から取得する運転情報に基づいて、容易に訓練条件を満たすか否か判定することができる。また、運転訓練支援装置１ａは、運転訓練装置２と独立して動作するために、運転訓練の支援を提示するための訓練条件を設定する場合にも運転訓練装置２自体の変更を不要とする。

図３には、運転訓練支援装置１ａの運転訓練支援処理を説明するために、運転訓練支援装置１ａによる運転訓練支援処理の表示例を示す。図３に示す表示装置１５には、例えばタンクＴ１が万一壊れた場合に、トレイＡ１は、タンクＴ１から漏洩した液（漏洩液Ｃ１）を受けるための受け皿の役割を果たすものとして登録されたイメージ画像を表示させている。

運転訓練装置２の運転訓練シミュレーションと並行して、運転訓練支援装置１ａが運転訓練支援処理を実行し、運転訓練支援装置１ａが備える表示装置１５に、例えば図３に示すように、模擬プラントのタンクＴ１の状態を表示しているとする。

運転訓練支援装置１ａは、運転訓練装置２の運転訓練シミュレーションの状態および訓練情報ＤＢ１７に基づいて、図３に示すようなタンクＴ１のイメージ画像を表示する。また、運転訓練支援装置１ａは、訓練情報ＤＢ１７の訓練情報に関連付けられた（または関連付ける）シグナル情報に基づいて、メッセージＭ１およびメッセージＭ２を表示装置１５に表示し、音声Ｋ１を入出力装置１６から出力する。なお、入出力装置１６は、例えばスピーカなどの音声出力装置１６１を有し、音声Ｋ１は音声出力装置１６１から出力（表現）されるとする。

運転訓練支援装置１ａにおいて、運転訓練装置２の運転訓練シミュレーションの状態は、図１に示す運転条件判定手段２６およびプロセス変量模擬手段２７から訓練条件判定手段１１が運転情報を取得することにより判断される。

例えば、運転条件判定手段２６から図３に示すタンクＴ１（機器Ｎ１に相当）、トレイＡ１（機器Ｎ２に相当）およびセンサーＳＸ（機器Ｎ３に相当）についての模擬検出信号についての運転情報が出力される。また、プロセス変量模擬手段２７から図３のセンサーＳＸについて「Ａ１プロセス変量液位警報Ｊ２１」、タンクＴ１について「Ｔ１漏洩模擬実行中Ｊ３１」の模擬プラントの各プロセス変量についての運転情報が出力される。

なお、これらの運転条件判定手段２６およびプロセス変量模擬手段２７から出力される運転情報に基づいて、訓練条件判定手段１１により運転条件および模擬プラントの各プロセス状態が判断される。

訓練条件判定手段１１は、入出力装置１６を介して入力されるインストラクタ要求入力Ｊ１ｎに応じて、取得した運転情報に基づき、このインストラクタ要求Ｊ１ｎに対応する訓練情報ＤＢ１７に格納された訓練条件ＪＴを満たすか否か判定する。訓練条件判定手段１１は、訓練条件ＪＴを満たすと判定した場合に、訓練情報に関連付けられたイメージ情報、シグナル情報を、表示装置１５に出力する。

また、表示装置１５が複数のモニタ等で構成され、例えばインストラクタ用のモニタには図３に示す表示画面にインストラクタ要求Ｊ１１等に対応する識別マーキング表示がされる。その識別マーキング表示をインストラクタがマウス等でクリックすると、他の訓練条件ＪＴが満たされる場合に、当該選択したインストラクタ要求に関連付けられたイメージ情報、シグナル情報が表示や出力等されてもよい。一方、運転訓練員用モニタには、イメージ情報や、シグナル情報のみが表示、出力等されるようにしてもよい。

図３では、タンクＴ１から溶液Ｂの液漏れが発生している模擬画像（イメージ情報のイメージ画像）が、表示装置１５に表示されている。また、同じく、表示装置１５に、円筒形で、その底面の半径ｒ、高さｈであるタンクＴ１が表示され、それと共にタンクＴ１の液位がＲＬ１であることが表示されている。このタンクＴ１についての半径ｒ、高さｈ、円筒形等を含むイメージ情報は、前述したように、イメージ情報ＤＢ１８に予め登録されており、また、訓練情報としても訓練情報ＤＢ１７に登録されている。

さらに、表示装置１５に、底面の横の長さＸおよび縦の長さＹ、高さＺである立方体容器のトレイＡ１が表示されている。それと共に、トレイＡ１を満たす溶液Ｂの液位がＲＬ２であることが表示されている。

この他にも、表示装置１５に、トレイＡ１を満たす溶液Ｂの液位を検出するためのセンサーＳＸが表示されている。センサーＳＸは２重化されて、トレイＡ１中に溶液検知部分が取り付けられている。図３では、この溶液検知部分が、例えばトレイＡ１の底面から高さＳＴの位置に取り付けられている。

例えば、運転訓練員が図３に示すような表示を見た場合に、運転訓練員はその表示画面からセンサーＳＸにおいて溶液Ｂを検知していること、かつ、トレイＡ１中の溶液Ｂの液位ＲＬ２が高さＳＴ以上であることを理解することができる。また、運転訓練員が図３に示すイメージ画像を見て理解できない場合でも、さらに、シグナル情報のメッセージＭ１＝「センサーＳＸは２重化されています。検出高さＳＴは、ＹＹｍです。」と表示装置１５に表示されるため、運転訓練員に模擬プラントの状態を容易に把握させることができる。

また、この他にも、例えば、シグナル情報のメッセージＭ２＝「この系統は、溶液Ｂが流れており、通常はＵ℃程度であるが、漏洩発生時は、トレイＡ１の容量がＸＸｍ^３なのでセンサーＳＸの警報が発報した場合、速やかに溶液Ｂの移送処理を行う必要がある。漏洩により格納エリアの温度上昇が考えられるため、室温の監視もこまめに実施する必要がある。」と表示装置１５に表示させることができる。これにより、運転訓練員に模擬プラントの状態に対する監視上の留意事項などを容易に把握させることができる。

さらに上記訓練において運転訓練員が適切な操作（溶液Ｂの移送処理）を行った場合、この操作に応じて再度プロセス特性の演算が行われる。この結果、警報発生となる訓練条件ＪＴが回避されれば、上記の警報やメッセージは表示されなくなる。さらに警報発生を回避した状態について訓練条件ＪＴを定め、正常状態に復帰した旨をメッセージにて表示することもできる。

イメージ情報生成手段１２は、部品情報ＤＢ２８に登録された部品情報を用いて、運転訓練の対象となる機器等のイメージ画像、表示位置、大きさなどを含むイメージ情報を生成する。また、イメージ画像の作成は、外部のコンピュータグラフィックスによる仮想イメージ作成手段などを用いてもよい。この場合には、外部の仮想イメージ作成手段で作成されたビットマップデータ、ＣＡＤデータなどのファイルを、イメージ情報生成手段１２が取り込み可能とし、取り込んだファイルをイメージ情報ＤＢ１８に登録する。

以上説明したような、タンクＴ１、トレイＡ１、センサーＳＸ等のイメージ情報は、イメージ情報ＤＢ１８に登録される。必要に応じて、機器の高さや寸法などもイメージ情報に含めてもよい。さらに、このイメージ情報に訓練条件が設定されて、訓練情報として訓練情報ＤＢ１７に登録される。なお、訓練情報ＤＢ１７には、登録する訓練情報にイメージ情報を含んでもよく、また、イメージ情報ＤＢ１８に格納されたイメージ情報を関連付けするように設定してもよい。また、このことは、シグナル情報についても同様である。

以上のように、例えばタンクＴ１の漏洩を想定した運転訓練装置２の運転訓練シミュレーションの際に、実際に起こりえる状況を想定しやすいように、運転訓練支援装置１ａが図３に示すような漏洩液Ｃ１等のイメージ画像を表示装置１５に表示することができる。

次に、図４に示す運転訓練支援装置１ａの運転訓練支援処理フローを説明する。

例えば、運転訓練支援処理フローは、運転訓練支援装置１ａのパワーオン後、表示装置１５に表示された所定のメインメニューの選択（例えば訓練条件設定メニュー）により、以下のステップＳ１０の処理が開始される。

イメージ情報生成手段１２は、インストラクタ要求Ｊ１ｎに応じて、部品情報ＤＢ２８から部品情報を抽出し、抽出した部品情報に基づいてイメージ情報を生成する（ステップＳ１０）。イメージ情報生成手段１２は、生成したイメージ情報をイメージ情報ＤＢ１８に登録する。

シグナル情報生成手段１３は、インストラクタ要求Ｊ１ｎに応じて、インターロック情報ＤＢ２９からインターロック情報を抽出し、抽出したインターロック情報に基づいてシグナル情報を生成する（ステップＳ１１）。シグナル情報生成手段１３は、生成したシグナル情報をシグナル情報ＤＢ１９に登録する。

訓練条件判定手段１１は、運転訓練装置２の運転条件判定手段２６から訓練条件ＪＴを入力する（ステップＳ１２）。

訓練条件判定手段１１は、入力した訓練条件ＪＴを含む訓練情報を、訓練情報ＤＢ１７に登録する（ステップＳ１３）。

入出力処理手段１４は、入出力装置１６の指示に応じて、登録した訓練情報を編集する（ステップＳ１４）。

訓練条件判定手段１１は、編集された訓練情報を、訓練条件ＪＴと少なくともイメージ情報およびシグナル情報のいずれか一つに関連付けて、訓練情報ＤＢ１７に登録する（ステップＳ１５）。

訓練情報の編集が終了した場合（ステップＳ１６のＹｅｓ）、訓練条件判定手段１１は、運転訓練装置２から取得した運転情報に基づいて、訓練情報ＤＢ１７に登録された訓練条件ＪＴと、模擬プラントの状態とを比較する（ステップＳ１７）。すなわち、訓練条件判定手段１１は、運転情報に基づいて、訓練情報ＤＢ１７に登録された訓練条件ＪＴを満たすものがあるか否か判定する。

訓練条件ＪＴを満たすものがある場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、その訓練条件ＪＴに関連付けられたイメージ情報とシグナル情報を抽出して出力データを生成する（ステップＳ１８）。一方、訓練条件ＪＴを満たすものがない場合（ステップＳ１７のＮｏ）、消去のためのデータを生成する（ステップＳ１９）する。

訓練情報の編集が終了していない場合（ステップＳ１６のＮｏ）、処理をステップＳ１０に戻す。

訓練条件判定手段１１は、入出力処理手段１４に対して出力データの出力を要求する（ステップＳ２０）。

訓練情報ＤＢ１７に登録されたすべての訓練情報についての判定が終了していない場合、処理をステップＳ１７に戻す（ステップＳ２１のＮｏ）。すべての訓練情報についての判定が終了した場合（ステップＳ２１のＹｅｓ）、本処理フローを終了する。

なお、図４に示す運転訓練支援処理フローは、ステップＳ１０から開始する例を示したが、例えば運転訓練支援装置１ａがステップＳ１７から開始する処理を選択するステップを設けてもよい。この場合には、例えば運転訓練支援装置１ａがインストラクタ要求Ｊ１ｎを受けると、ステップＳ１７に移行する処理フローとなる。

ここで、図１に示す運転訓練支援装置１ａの主な機器構成として、例えばＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）、キーボード、マウス、モニタなどを備える構成であってもよい。また、この場合には、例えば前述したような運転訓練支援処理などを実行するプログラムが運転訓練支援装置１ａに備えられ、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により当該プログラムに従って、運転訓練支援装置１ａの各々の処理部における処理を実行することになる。

また、上記例の構成の場合に、インストラクタがキーボード、マウスなどから、訓練条件、インストラクタ要求Ｊ１ｎ等を入力する構成であってもよい。また、運転訓練支援装置１ａがＬＡＮ等を介して、外部から訓練条件、インストラクタ要求Ｊ１ｎ等を入力する構成であってもよい。

また、訓練情報ＤＢ１７の訓練条件ＪＴについて、例えばインストラクタ要求Ｊ１ｎを運転訓練員の習熟度別に、分類されるようにしてもよい。このような場合に、例えば上級者向けのインストラクタ要求｛Ｊ１ｍ、Ｊ１ｋ、・・・｝（ｍ、ｋは１以上の整数）、初級者向けのインストラクタ要求｛Ｊ１ｐ、Ｊ１ｑ、・・・｝（ｐ、ｑは１以上の整数）と分類可能なように、訓練情報ＤＢ１７の訓練条件ＪＴに習熟度別の識別符号を設けてもよい。これにより、運転訓練の習熟度に応じて効果的な運転訓練支援を行うことができる。

以上説明したように、運転訓練による模擬プラントの状態を、イメージ情報およびシグナル情報に基づいて、図３に示したようなタンクＴ１などの模擬プラントの状態をイメージ画像や注釈などのメッセージで表示することにより、運転訓練員に対し、実プラントでの想定し得る故障や、障害発生の状況を、視覚や聴覚を通じて効果的に模擬体験させることができる。これにより、シミュレーションデータや計器値などの監視項目が模擬プラントではどのような状態や、状況で影響するかを、効果的に模擬訓練や模擬体験させることができる。

第１の実施形態によれば、運転訓練支援装置側でイメージ情報およびシグナル情報を作成することができる。これにより、運転訓練装置自体にこれらの情報の設定登録を行う必要がなく、独立して運転訓練支援装置に設定登録することができる。

また、インストラクタが模擬プラントでの訓練状況にあわせて提供する情報や、内容を変更できるため、訓練状況において適切なタイミングで適切な情報を提供できるようになり、運転訓練の習熟効果の向上が図られる。

また、運転訓練に有用な情報を提供できるようになるため、状況に応じた運転訓練のシナリオを短期間で構築することができる。

また、理解すべき重要事項に絞ったイメージ情報と、状況に応じたシグナル情報を組み合わせて提供するため、理解すべきポイントが明確になり、プラントの運転の理解が容易となる。

［第２の実施形態］
図５は、本発明に係る運転訓練支援システムの第２の実施形態の構成を示すブロック図である。以下、第２の実施形態の運転訓練支援システムについて、図３および図５を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一または類似の構成には、共通の符号を付し、重複する説明は省略する。また、第２の実施形態以降の実施形態についても同様である。

図５に示すように、運転訓練支援システム３ｂは、運転訓練支援装置１ｂおよび運転訓練装置２を備えている。運転訓練支援装置１ｂは、訓練条件判定手段１１、入出力処理手段１４、表示装置１５、入出力装置１６、訓練情報ＤＢ１７、イメージ情報ＤＢ１８およびシグナル情報ＤＢ１９を備えている。イメージ情報ＤＢ１８およびシグナル情報ＤＢ１９には、予めイメージ情報およびシグナル情報が格納されている。

図５に示す運転訓練支援装置１ｂは、図１に示した運転訓練支援装置１ａの構成からイメージ情報生成手段１２およびシグナル情報生成手段１３を除いた構成である。運転訓練支援装置１ｂにおいて、予めイメージ情報やシグナル情報が作成されており、インストラクタはこれらを用いて、訓練条件ＪＴを入力し、訓練情報を設定することができる。

運転訓練装置１ｂは、入出力処理手段１４を介して、表示装置１５または入出力装置１６から入力された訓練条件ＪＴを訓練情報ＤＢ１７に登録・編集可能である。訓練条件判定手段１１は、この登録・編集された訓練条件ＪＴと、少なくとも、イメージ情報ＤＢに格納されたイメージ情報、および、シグナル情報ＤＢ１９に格納されたシグナル情報のいずれか一つと関連付けることができる。

訓練条件判定手段１１は、運転訓練支援装置１ｂに登録された訓練情報の訓練条件ＪＴと、運転訓練装置２から出力された運転情報とを比較し、運転訓練支援の内容を判断する。

具体的には、訓練条件判定手段１１は、運転条件判定手段２６から模擬プラントの運転条件、また、プロセス変量模擬手段２７からプロセス変量などの運転情報を入力する。訓練条件判定手段１１は、入力した運転情報に基づいて、訓練情報ＤＢ１７に登録（格納）された訓練情報の中で訓練条件ＪＴを満たすものを検索する。

訓練条件判定手段１１は、訓練条件ＪＴを満たすものがある場合に、当該訓練条件ＪＴの訓練情報に関連づけられたイメージ情報を抽出し、また、シグナル情報を抽出する。訓練条件判定手段１１は、抽出したイメージ情報およびシグナル情報を、入出力処理手段１４を介して、表示装置１５または入出力装置１６に出力する。

ここで、前述した図３において、例えばタンクＴ１、トレイＡ１およびセンサーＳＸは、イメージ情報ＤＢ１８に予め登録されている。また、メッセージＭ１、メッセージＭ２、および音声Ｋ１は、シグナル情報ＤＢ１９に予め登録されている。

例えば、インストラクタが、訓練条件ＪＴとして要求Ｊ１１を設定する。インストラクタが、インストラクタ要求Ｊ１１をＯＮしたタイミングで、対応するイメージ情報（例えばタンクＴ１）などを関連付けることができる。

訓練条件ＪＴには、例えばトレイＡ１に関連付けられたＡ１プロセス変量液位警報Ｊ２や、タンクＴ１に関連付けられたＴ１漏洩模擬実行中Ｊ３１などの信号も入力できるようにし、それらのＡＮＤ、ＯＲ等の論理条件を定義（設定）してもよい。

訓練条件判定手段１１は、訓練条件ＪＴに入力された、例えば「条件＃２＝Ａ１プロセス変量液位警報Ｊ２１」および「模擬信号＃２＝Ｎ２」からイメージ情報ＤＢ１８を検索し、機器Ｎ２のイメージ画像であるトレイＡ１などを抽出する。

さらに、訓練条件判定手段１１は、タンクＴ１に関連付けられた、「条件＃３＝Ｔ1漏洩模擬実行中Ｊ３１」および「模擬信号＃３＝ＩＴ１」からシグナル情報ＤＢ１９を検索する。訓練条件判定手段１１は、この検索によりシグナル情報ＤＢ１９からインターロック信号ＩＴ１に関連付けられた音声Ｋ１、メッセージＭ１およびメッセージＭ２などを抽出する。

なお、例えば、上述した検索には、イメージ情報を作成する際に登録される機器番号Ｎ１〜Ｎ３や、シグナル情報を作成する際に登録されるインターロック信号ＩＴ１を用いてもよい。

図３に示すように、訓練条件判定手段１１は、入出力処理手段１４を介して、表示装置１５にメッセージＭ１およびメッセージＭ２を出力し、入出力装置１６（音声出力装置１６１）に音声Ｋ１を出力する。

インストラクタは、表示装置１５および入出力装置１６に出力された情報の中から必要なものを選択し、訓練条件ＪＴと選択した情報とを関連付けて訓練情報として訓練情報ＤＢ１７に登録することができる。

例えば、「条件＃１＝インストラクタ要求Ｊ１１」と、タンクＴ１の漏洩事象に関連する、図３に示す漏洩液Ｃ１などを関連付けしておく。また、インストラクタ要求Ｊ１ｎに応じて、表示を追加できるようにしてもよい。表示装置１５または入出力装置１６に出力されたイメージ情報は、表示位置や大きさ等を調整して、これらを出力情報（ＩＦ１やＩＦ２など）として付加し、訓練情報として訓練情報ＤＢ１７に登録する。

訓練情報の作成が完了し、運転訓練支援装置１ｂの運転訓練支援処理が実行されると、訓練条件判定手段１１は、運転訓練装置２でシミュレーションしているプロセスの状態(プロセス変量も含む)が、例えば訓練条件ＪＴに入力されたＡ１プロセス変量液位警報Ｊ２１を満たすか否か判定する。

Ａ１プロセス変量液位警報Ｊ２１が発生状態になった場合、訓練条件判定手段１１は、訓練情報ＤＢ１７で関連づけられたタンクＴ１、トレイＡ１、センサーＳＸ、メッセージＭ１、メッセージＭ２、音声Ｋ１、および、出力情報ＩＦ１等（のいずれかの情報の組み合せから）の情報から出力データを作成し、入出力処理手段１４を介して、表示装置１５または、入出力装置１６に出力する。

また、訓練条件ＪＴに入力されたＴ１漏洩模擬実行中Ｊ３１についても、同様に出力データが作成され、入出力処理手段１４を介して、表示装置１５または、入出力装置１６に出力される。

訓練条件判定手段１１は、以上のように表示装置１５または入出力装置１６に出力されたイメージ情報およびシグナル情報を、訓練条件ＪＴに関連付けて訓練情報として訓練情報ＤＢ１７に登録することができる。

すなわち、運転訓練支援装置１ｂは、予め用意されたイメージ情報およびシグナル情報を用いて、訓練情報ＤＢ１７の訓練情報を構築することができる。

以上説明したように、運転訓練による模擬プラントの状態を、イメージ情報およびシグナル情報に基づいて、図３に示したようなタンクＴ１などの模擬プラントの状態をイメージ画像や注釈などのメッセージで表示することにより、運転訓練員に対し、実プラントでの想定し得る故障や、障害発生の状況を、視覚や聴覚を通じて効果的に体験させることができる。これにより、シミュレーションデータや計器値などの監視項目が模擬プラントではどのような状態や、状況で影響するかを、効果的に模擬訓練および模擬体験させることができる。

第２の実施形態によれば、インストラクタが模擬プラントでの訓練状況にあわせて提供する情報や、内容を変更できるため、訓練状況において適切なタイミングで適切な情報を提供できるようになり、運転訓練の習熟効果の向上が図られる。

［第３の実施形態］
図６は、本発明に係る運転訓練支援システムの第３の実施形態の構成を示すブロック図である。以下、第３の実施形態の運転訓練支援システムについて、図２、図３および図６を参照して説明する。

図６に示すように、運転訓練支援システム３ｃは、運転訓練支援装置１ｃおよび運転訓練装置２を備えている。運転訓練支援装置１ｃは、訓練条件判定手段１１、イメージ情報生成手段１２、入出力処理手段１４、表示装置１５、入出力装置１６、訓練情報ＤＢ１７、イメージ情報ＤＢ１８、およびシグナル情報ＤＢ１９を備えている。

図６に示す運転訓練支援装置１ｃは、図１に示した運転訓練支援装置１ａの構成からシグナル情報生成手段１３を除いた構成である。

運転訓練支援装置１ｃは、入出力処理手段１４を介して表示装置１５または入出力装置１６から入力した情報、および部品情報ＤＢ２８の部品情報に基づいて、プラントに備えられる機器等のイメージ情報を生成する。運転訓練支援装置１ｃは、生成したイメージ情報をイメージ情報ＤＢ１８に登録する。

例えば、前述した図３において、インストラクタは、運転訓練支援装置１ｃを用いて、例えば運転訓練装置２の部品情報ＤＢ２８に登録されているタンクＴ１の半径ｒ、高さｈ、円筒などの部品情報を抽出する。また、インストラクタは、入出力装置１６を用いて、グラフィックス等の手法によりタンクＴ１のイメージ画像を作成し、このイメージ画像を含むイメージ情報をイメージ情報ＤＢ１８に格納する。運転訓練支援装置１ｃでは、これをタンク部品とし、そのタンク部品のイメージ情報に半径ｒ、高さｈなどの情報を付加し、表示装置１５または入出力装置１６に出力する。

表示装置１５で表示される機器等のイメージ画像は、例えば図３に示すタンクＴ１の場合、センサーＳＸのセンサー信号と関連付けて、算出された液位ＲＬ２とタンクＴ１の高さｈとに応じて、タンクＴ１の高さｈを３等分で区分した溶液状態を例えば低位、中位および高位の溶液で満たされた３パターンのイメージ画像が用意されてもよい。

第３の実施形態の運転訓練支援システムは、イメージ情報を作成する対象の機器などについて、運転訓練装置２が備える部品情報ＤＢ２８（または外部に備えられた部品情報ＤＢ）から、インストラクタが運転訓練支援装置１ｃを操作して、例えば部品識別番号や、所定の機器番号、部品名称、機器名称等を指定することで任意に抽出可能である。

また、運転訓練支援装置１ｃにおいて、表示装置１５または入出力装置１６上で、複数の部品や機器のイメージ画像を組み合わせて、１つの部品や機器等のイメージ情報としてイメージ情報ＤＢ１８に登録できる。例えば、図３に示すトレイＡ１とセンサーＳＸを組み合わせて、新たなトレイ部品のイメージ情報としてイメージ情報ＤＢ１８に登録できる。このとき、入出力装置１６および入出力処理手段１４を介して、実際のトレイＡ１の写真の画像データを登録可能にしてもよい。

イメージ情報は、図２に示すように、訓練条件ＪＴと関連付けを容易にするため、タンクＴ１、トレイＡ１、漏洩液Ｃ１のようなイメージ画像と、例えばこれらが対応する機器番号Ｎｎとあわせて部品ごとにイメージ情報ＤＢ１８に登録可能とする。

運転訓練支援装置１ｃは、以上のように作成されたイメージ情報および予め用意されたイメージ情報を用いて、訓練情報ＤＢ１７の訓練情報を構築することができる。

以上説明したように、運転訓練による模擬プラントの状態を、イメージ情報に基づいて、図３に示したようなタンクＴ１などの模擬プラントの状態をイメージ画像で表示することにより、運転訓練員に対し、実プラントでの想定し得る故障や、障害発生の状況を、視覚を通じて効果的に体験させることができる。これにより、シミュレーションデータや計器値などの監視項目が模擬プラントではどのような状態や、状況で影響するかを、効果的に模擬訓練および模擬体験させることができる。

また、第３の実施形態によれば、運転訓練支援装置側でイメージ情報を作成することができる。これにより、運転訓練装置自体にこれらの情報の設定登録を行う必要がなく、独立して運転訓練支援装置に設定登録することができる。

また、理解すべき重要事項に絞ったイメージ情報を提供するため、理解すべきポイントが明確になり、プラントの運転の理解が容易となる。

［第４の実施形態］
図７は、本発明に係る運転訓練支援システムの第４の実施形態の構成を示すブロック図である。以下、第４の実施形態の運転訓練支援システムについて、図２、図３および図７を参照して説明する。

図７に示すように、運転訓練支援システム３ｄは、運転訓練支援装置１ｄおよび運転訓練装置２を備えている。運転訓練支援装置１ｄは、訓練条件判定手段１１、シグナル情報生成手段１３、入出力処理手段１４、表示装置１５、入出力装置１６、訓練情報ＤＢ１７、イメージ情報ＤＢ１８、およびシグナル情報ＤＢ１９を備えている。

図７に示す運転訓練支援装置１ｄは、図１に示した運転訓練支援装置１ａの構成からイメージ情報生成手段１２を除いた構成である。

例えば、インストラクタが入出力装置１６を介してインターロック情報の検索要求を行うと、シグナル情報生成手段１３は入出力処理手段１４を介してこの検索要求を受けて、インターロック情報ＤＢ２９に登録されているインターロック情報を検索する。

シグナル情報生成手段１３は、入出力処理手段１４を介して、インターロック情報の検索結果を表示装置１５または入出力装置１６に表示する。表示装置１５に表示したインターロック情報に対して、インストラクタが入出力装置１６を介して文字、音、色、画像、振動などの情報を割り付けると、シグナル情報生成手段１３は表示したインターロック情報に割り付けられた情報を付加してシグナル情報としてシグナル情報ＤＢ１９に登録または更新する。

具体的には、図７において、インストラクタが運転訓練支援装置１ｄを操作して、例えば運転訓練装置２のインターロック情報ＤＢ２９に登録されているセンサーＳＸ（インターロック信号ＩＴ１）に関するインターロック情報を検索したとする。さらに、インストラクタが運転訓練支援装置１ｄを操作して、このセンサーＳＸ等のプラント内での設置状況についてのイメージ情報をイメージ情報ＤＢ１８から抽出し、図３に示すイメージ情報を表示装置１５に表示している。

インストラクタは、これらのイメージ情報に、入出力装置１６を介してメッセージＭ１およびＭ２のようなコメントを入力することができる。シグナル情報生成手段１３は、表示したインターロック情報に割り付けられた情報を付加し、シグナル情報としてシグナル情報ＤＢ１９に登録または更新する。

また、例えばインストラクタがシグナル情報ＤＢ１９からインターロック信号ＩＴ１を指定することにより、シグナル情報を任意に抽出可能とし、抽出したシグナル情報を表示装置１５または入出力装置１６上で編集可能である。シグナル情報生成手段１３は、この編集されたシグナル情報をシグナル情報ＤＢ１９に追加または更新できる。

また、メッセージＭ１、メッセージＭ２および音声Ｋ１のいくつかを組み合わせて、新たなシグナル情報として登録できるようにしてもよい。この際に、シグナル情報生成手段１３は、入出力装置１６および入出力処理手段１４を介して、音声Ｋ１に実際の音声等を合わせて登録してもよい。

図２に示すような、インターロック信号ＩＴ１、メッセージＭ１、メッセージＭ２、音声Ｋ１のようなシグナル情報と、訓練条件ＪＴと関連付けがしやすいようにするために、例えば特定可能なインターロック信号（またはその組み合わせなど）ごとにシグナル情報ＤＢ１９に登録してもよい。

運転訓練支援装置１ｄは、以上のように作成されたシグナル情報および予め用意されたシグナル情報を用いて、訓練情報ＤＢ１７の訓練情報を構築することができる。

以上説明したように、運転訓練による模擬プラントの状態を、シグナル情報に基づいて、模擬プラントの状態をメッセージや音声などで表示または通知することにより、運転訓練員に対し、実プラントでの想定し得る故障や、障害発生の状況を、視覚および聴覚などを通じて効果的に体験させることができる。これにより、シミュレーションデータや計器値などの監視項目が模擬プラントではどのような状態や、状況で影響するかを、効果的に模擬訓練および模擬体験させることができる。

第４の実施形態によれば、運転訓練支援装置側でシグナル情報を作成することができる。これにより、運転訓練装置自体にこれらの情報の設定登録を行う必要がなく、独立して運転訓練支援装置に設定登録することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形には、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。また、前述した実施形態の適用例として、発電所などのプラントにおける設備監視を一例として示したが、工場や、倉庫の設備、ビル内の設備などを監視する場合にも、適用できることはいうまでもない。

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ…運転訓練支援装置、２…運転訓練装置、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ…運転訓練支援システム、１１…訓練条件判定手段、１２…イメージ情報生成手段、１３…シグナル情報生成手段、１４…入出力処理手段、１５、２１…表示装置、１６…入出力装置、１７…訓練情報ＤＢ（データベース）、１８…イメージ情報ＤＢ、１９…シグナル情報ＤＢ、２２…監視制御盤、２３…画面表示手段、２４…模擬操作入力手段、２５…機器操作処理手段、２６…運転条件判定手段、２７…プロセス変量模擬手段、２８…部品情報ＤＢ、２９…インターロック情報ＤＢ、１６１…音声出力装置

Claims

プラントと、前記プラントに備えられた複数の機器および設備を監視して前記プラントを運転する監視制御装置とを模擬する運転訓練装置に通信可能に接続され、前記運転訓練装置が出力する運転情報に基づいて前記運転訓練装置が実行する運転訓練を支援する運転訓練支援装置であって、
前記機器および設備について、少なくともイメージ画像、形状および大きさのいずれかの情報を含むイメージ情報を格納するイメージ情報ＤＢと、
前記機器および設備について、少なくとも音、文字もしくは前記機器および設備から入出力される入出力信号のいずれかの情報を含むシグナル情報を格納するシグナル情報ＤＢと、
前記運転訓練を支援するための複数の条件判定要素の組み合わせである複数の訓練条件それぞれに、少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つが関連付けられた訓練情報を格納する訓練情報ＤＢと、
少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを表現する表現手段と、
前記運転訓練装置から前記運転情報を取得し、前記訓練情報ＤＢに格納された前記訓練情報を参照して、取得した前記運転情報に基づいて前記訓練情報の前記訓練条件を満たすか否かを判定する訓練条件判定手段と、
前記イメージ情報ＤＢから前記イメージ情報の選択もしくは前記シグナル情報ＤＢから前記シグナル情報の選択を受け付け、または、選択された前記イメージ情報もしくは前記シグナル情報の編集を受け付け、または、前記訓練条件を追加もしくは編集を受け付ける入出力処理手段と、を備え、
前記訓練条件判定手段は、前記訓練条件の判定ごとに、前記訓練条件を満たすと判定した場合には前記訓練条件に関連付けられた少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを前記表現手段に表現し、
前記訓練条件判定手段は、前記入出力処理手段を介して、前記イメージ情報ＤＢに格納された前記イメージ情報および前記シグナル情報ＤＢに格納された前記シグナル情報の少なくともいずれか一つを抽出し、前記訓練条件を追加または編集された場合に、抽出した少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを追加または編集した前記訓練条件に関連付けて前記訓練情報として前記訓練情報ＤＢに登録する
ことを特徴とする運転訓練支援装置。
前記運転訓練装置は、少なくとも前記プラントに備えられた前記複数の機器および設備についての情報を含む部品情報を格納する部品情報ＤＢを備え、
前記運転訓練支援装置は、前記部品情報ＤＢにアクセス可能であり、前記部品情報ＤＢに格納されている前記部品情報を検索し、検索した前記部品情報に対応する前記イメージ情報を生成し、生成した前記イメージ情報を前記イメージ情報ＤＢに登録するイメージ情報生成手段をさらに備え、
前記入出力処理手段は、前記イメージ情報ＤＢから前記イメージ情報の選択および編集を受け付け、選択された前記イメージ情報を前記表現手段に表現させ、
前記イメージ情報生成手段は、前記入出力処理手段を介して、選択された前記イメージ情報の少なくとも表示位置および大きさを含む情報を加えて編集可能であり、編集した前記イメージ情報を前記イメージ情報ＤＢに追加または更新する
ことを特徴とする請求項１に記載の運転訓練支援装置。
前記運転訓練装置は、少なくとも前記プラントに備えられた前記複数の機器および設備から入出力される前記入出力信号の情報を含むインターロック情報を格納するインターロック情報ＤＢを備え、
前記運転訓練支援装置は、前記インターロック情報ＤＢに格納されている前記インターロック情報を検索し、検索した前記インターロック情報に対して少なくとも音、文字もしくは前記入出力信号のいずれかの情報を関連付けて、前記シグナル情報として前記シグナル情報ＤＢに登録するシグナル情報生成手段をさらに備え、
前記入出力処理手段は、前記シグナル情報ＤＢから前記シグナル情報の選択および編集を受け付け、選択された前記シグナル情報を前記表現手段に表現させ、
前記シグナル情報生成手段は、前記入出力処理手段を介して、選択された前記シグナル情報の少なくとも音、文字もしくは前記入出力信号のいずれかの情報を加えて編集可能であり、編集した前記シグナル情報を前記シグナル情報ＤＢに追加または更新する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の運転訓練支援装置。
前記訓練情報の前記訓練条件には、前記入出力処理手段を介して、前記訓練条件に関連付けられた少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを前記表現手段に表現するための要求であるインストラクタ要求の有無を条件として含み、
前記訓練条件判定手段は、前記訓練情報ＤＢに格納された前記訓練情報について前記訓練条件の前記インストラクタ要求を特定可能な識別マークとして前記表現手段に表現し、前記識別マークが選択された場合には前記インストラクタ要求の前記訓練条件を判定し、前記識別マークが選択されない場合には前記インストラクタ要求の前記訓練条件を判定しない
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の運転訓練支援装置。
プラントと、前記プラントに備えられた複数の機器および設備を監視して前記プラントを運転する監視制御装置とを模擬する運転訓練装置に通信可能に接続され、前記運転訓練装置が出力する運転情報に基づいて前記運転訓練装置が実行する運転訓練を支援し、前記機器および設備について少なくともイメージ画像、形状および大きさのいずれかの情報を含むイメージ情報を格納するイメージ情報ＤＢと、前記機器および設備について少なくとも音、文字もしくは前記機器および設備から入出力される入出力信号のいずれかの情報を含むシグナル情報を格納するシグナル情報ＤＢと、前記運転訓練を支援するための複数の条件判定要素の組み合わせである複数の訓練条件それぞれに、少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つが関連付けられた訓練情報を格納する訓練情報ＤＢと、少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを表現する表現手段と、前記運転訓練装置から前記運転情報を取得し前記訓練情報ＤＢに格納された前記訓練情報を参照して取得した前記運転情報に基づいて前記訓練情報の前記訓練条件を満たすか否かを判定する訓練条件判定手段と、前記イメージ情報ＤＢから前記イメージ情報の選択もしくは前記シグナル情報ＤＢから前記シグナル情報の選択を受け付け、または、選択された前記イメージ情報もしくは前記シグナル情報の編集を受け付け、または、前記訓練条件を追加もしくは編集を受け付ける入出力処理手段と、を備える運転訓練支援装置の運転訓練支援方法であって、
前記訓練条件判定手段が、前記運転訓練装置から前記運転情報を取得する運転情報取得ステップと、
前記訓練条件判定手段が、前記訓練情報ＤＢに格納された前記訓練情報を参照し、取得した前記運転情報に基づいて前記訓練情報の前記訓練条件を満たすか否かを判定する訓練条件判定ステップと、
前記訓練条件判定手段が、前記訓練条件の判定ごとに、前記訓練条件を満たすと判定した場合には前記訓練条件に関連付けられた少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを前記表現手段に表現する訓練情報表現ステップと、
前記訓練条件判定手段が、前記入出力処理手段を介して、前記イメージ情報ＤＢに格納された前記イメージ情報および前記シグナル情報ＤＢに格納された前記シグナル情報の少なくともいずれか一つを抽出し、前記訓練条件を追加または編集された場合に、抽出した少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを追加または編集した前記訓練条件に関連付けて前記訓練情報として前記訓練情報ＤＢに登録する登録ステップと、を含む
ことを特徴とする運転訓練支援方法。
プラント、前記プラントに備えられた複数の機器および設備を監視して前記プラントを運転する監視制御装置とを模擬する運転訓練装置と、前記運転訓練装置に通信可能に接続されて前記運転訓練装置が出力する運転情報に基づいて前記運転訓練装置が実行する運転訓練を支援する運転訓練支援装置とを備える運転訓練支援システムであって、
前記運転訓練装置は、
前記監視制御装置から入出力される監視制御信号を模擬する監視制御盤と、
前記監視制御装置に対応する操作入力を模擬する模擬操作入力手段と、
前記模擬操作入力手段により模擬された前記操作入力および前記監視制御盤により模擬された前記監視制御信号を入力し、前記操作入力および前記監視制御信号を機器操作指令に変換する機器操作処理手段と、
少なくとも前記プラントに備えられた前記複数の機器および設備についての情報を含む部品情報を格納する部品情報ＤＢと、
模擬する前記プラントの運転条件を判定し、判定した前記プラントの運転条件に従って前記プラントの模擬運転を実行する運転条件判定手段と、
前記機器操作指令、前記運転条件および前記部品情報ＤＢに格納された前記部品情報に基づいて、前記プラントのプロセス変量を模擬するプロセス変量模擬手段と、を備え、
前記運転訓練支援装置は、
前記機器および設備について、少なくともイメージ画像、形状および大きさのいずれかの情報を含むイメージ情報を格納するイメージ情報ＤＢと、
前記機器および設備について、少なくとも音、文字もしくは前記機器および設備から入出力される入出力信号のいずれかの情報を含むシグナル情報を格納するシグナル情報ＤＢと、
前記運転訓練を支援するための複数の条件判定要素の組み合わせである複数の訓練条件それぞれに、少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つが関連付けられた訓練情報を格納する訓練情報ＤＢと、
少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを表現する表現手段と、
前記運転訓練装置から前記運転情報を取得し、前記訓練情報ＤＢに格納された前記訓練情報を参照して、取得した前記運転情報に基づいて前記訓練情報の前記訓練条件を満たすか否かを判定する訓練条件判定手段と、
前記イメージ情報ＤＢから前記イメージ情報の選択もしくは前記シグナル情報ＤＢから前記シグナル情報の選択を受け付け、または、選択された前記イメージ情報もしくは前記シグナル情報の編集を受け付け、または、前記訓練条件を追加もしくは編集を受け付ける入出力処理手段と、を備え、
前記運転条件判定手段は、入力した前記機器操作指令、および、前記プロセス変量模擬手段により模擬された前記プロセス変量に基づいて、模擬する前記プラントの運転条件を判定し、判定した模擬する前記プラントの運転条件を前記訓練条件判定手段に出力し、
前記プロセス変量模擬手段は、前記プロセス変量を前記訓練条件判定手段に出力し、
前記運転情報は、前記運転条件判定手段から出力される前記運転条件と、前記プロセス変量模擬手段から出力される前記プロセス変量を含み、
前記訓練条件判定手段は、前記訓練条件の判定ごとに、前記訓練条件を満たすと判定した場合には前記訓練条件に関連付けられた少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを前記表現手段に表現し、
前記訓練条件判定手段は、前記入出力処理手段を介して、前記イメージ情報ＤＢに格納された前記イメージ情報および前記シグナル情報ＤＢに格納された前記シグナル情報の少なくともいずれか一つを抽出し、前記訓練条件を追加または編集された場合に、抽出した少なくとも前記イメージ情報および前記シグナル情報のいずれか一つを追加または編集した前記訓練条件に関連付けて前記訓練情報として前記訓練情報ＤＢに登録する
ことを特徴とする運転訓練支援システム。