JP6113353B2 - プラン卜監視制御システム - Google Patents

Description

この発明は、プラントを複数の運転員で集中監視するために、監視制御機能を中央監視制御室に集約したプラント監視制御システムに関するものである。

従来の大型ディスプレイと複数台の手元の個別情報端末（監視制御端末）を用いたシステムにおいては、手元個別情報端末のカーソルポインタを大型ディスプレイ上に表示し、大型ディスプレイ上のカーソルポインタを用いて、個別情報端末上に関連する情報を表示していた(例えば、特許文献１参照)。

特開平１１−２４９７２９号公報

従来の大型ディスプレイを中心とした、複数運転員の操作連携、個別情報端末への連携情報の表示において、大型ディスプレイ上の情報内容は、複数の運転員で共有すべき情報であり、詳細レベルは高くないため、大型ディスプレイ上の情報からの関連表示では不十分であった。また、運転員は大型ディスプレイの表示情報を基点として、手元の個別情報端末を操作するが、大型ディスプレイと個別情報端末に表示される画面が異なることから、直感的な操作ができなかった。また、安全上重要な監視制御をしている原子力発電プラント等で、大型ディスプレイに重要な監視情報を常に表示されることが求められる場合には、従来装置では個別情報端末の操作に応じて大型ディスプレイの画面表示が変更されるため、対応できなかった。また、プラントの運転操作は、運転員手元の個別情報端末で実施されるため、監督者がそれぞれの運転員がどの部位を操作しているか判断しにくいという問題点があった。さらに、プラン卜監視に適用する個別情報端末では、プラン卜運転操作にかかわる固定の機能を動作させることにより信頼性を確保しており、多種多様な情報を表示させることはできなかった。

この発明は前記課題を解決するためになされたものであり、補助情報表示端末において、大型ディスプレイの表示画面の全体を表示させ、表示された大型ディスプレイの表示画面を基点に開始する運転操作に対して、大型ディスプレイの表示画面を変更することなしに、容易に運転員が所望する運転操作用の表示画面を表示することができる。また、運転員が運転操作をしている領域を複数の運転員間で情報共有することを可能とするプラン卜監視制御システムを得ることを目的とする。

この発明のプラン卜監視制御システムは、プラン卜監視制御情報を表示する大型ディスプレイと、タッチ入力が可能な補助情報表示端末と、プラント監視制御情報を格納するデータサーバと、複数の運転員がプラント監視制御情報を共有するように、前記大型ディスプレイに共有のプラン卜監視制御情報を表示させる大型情報共有表示手段と、前記大型ディスプレイに表示されている情報を前記補助情報表示端末に表示させると共に、運転操作に必要な関連補助情報を表示させる補助情報表示手段と、前記データサーバから前記大型情報共有表示手段及び前記補助情報表示手段にプラント監視制御情報を提供する監視制御情報提供手段とを備え、前記補助情報表示端末において、前記大型ディスプレイの表示画面の全体を表示させ、表示された前記大型ディスプレイの表示画面を基点として、前記補助情報表示端末上で大型ディスプレイの表示画面を拡大表示させ、拡大倍率があらかじめ設定された最大値に達していることを判定した場合に、前記補助情報表示端末の表示画面内に表示されている機器の詳細情報を表示させるようにしたものである。

この発明に係るプラン卜監視制御システムは、補助情報表示端末において、大型ディスプレイの表示画面の全体を表示させ、表示された前記大型ディスプレイの表示画面を基点として、前記補助情報表示端末上で大型ディスプレイの表示画面を拡大表示させ、拡大倍率があらかじめ設定された最大値に達していることを判定した場合に、前記補助情報表示端末の表示画面内に表示されている機器の詳細情報を表示させるようにしたので、表示された前記大型ディスプレイの表示画面を基点とした直感的な操作ができ、運転員は複数の運転員と情報共有する大型ディスプレイの表示画面では取得できなかった詳細度の高い情報が得られる。さらに、大型ディスプレイの表示画面を変更せずに、個別に手元の補助情報表示端末上に所望の情報が表示できる。これにより、プラント監視の精度が向上し、高い信頼性が確保できる。
この発明の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。

この発明の実施の形態１におけるプラン卜監視制御システムを示す全体構成図である。 実施の形態１における大型ディスプレイと補助情報表示端末の表示画面の関係を示す図で、全体表示時を示す。 実施の形態１における大型ディスプレイと補助情報表示端末の表示画面の関係を示す図で、一部表示時を示す。 実施の形態１の動作を説明するフローチャートである。 実施の形態２におけるプラン卜監視制御システムを示す全体構成図である。 実施の形態２における大型ディスプレイと補助情報表示端末の表示画面の関係を示す図である。 実施の形態２の動作を説明するフローチャートである。 実施の形態３におけるプラン卜監視制御システムを示す全体構成図である。 実施の形態３の動作を説明するフローチャートである。 実施の形態４におけるプラン卜監視制御システムを示す全体構成図である。 実施の形態４の動作を説明するフローチャートである。 実施の形態５におけるプラン卜監視制御システムを示す全体構成図である。 実施の形態５における補助情報表示端末操作時の動作を説明するフローチャートである。 実施の形態５における監視制御端末操作時の動作を説明するフローチャー卜である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１のプラン卜監視制御システムを図１，図２，図３及び図４に基づいて説明する。図１は実施の形態１におけるプラント監視制御システムを示す全体構成図である。図において、プラント監視制御システムは、プラン卜監視制御情報を表示する大型ディスプレイ１、タッチ入力が可能なモバイル端末などの手元の補助情報表示端末２、プラン卜監視制御情報を格納するデータサーバ３、複数の運転員がプラント監視制御情報を共有するように、大型ディスプレイ１に共有のプラン卜監視制御情報を表示させる大型情報共有表示手段４、大型ディスプレイ１に表示されている情報を補助情報表示端末２に表示させると共に、運転操作に必要な関連補助情報を表示させる補助情報表示手段５、データサーバ３から大型情報共有表示手段４及び補助情報表示手段５にプラント監視制御情報を提供する監視制御情報提供手段６を備えている。

図２及び図３は実施の形態１における大型ディスプレイ１と補助情報表示端末２の表示画面の関係を示す図である。図２では、大型ディスプレイ１の表示画面１１と補助情報表示端末２の表示画面２１との関係を示し、補助情報表示端末２の表示画面２１に大型ディスプレイ１の表示画面１１の全体を表示した状態を示す。図３では、補助情報表示端末２の表示画面２１に大型ディスプレイ１の表示画面１１の一部を表示し、大型ディスプレイ１の画面領域１２が補助情報表示端末２に表示されている。

次に動作について説明する。実施の形態１では、補助情報表示端末２において大型ディスプレイ１の表示画面の全体を表示させることができ、補助情報表示端末２上に表示された大型ディスプレイ１の表示画面を基点として、補助情報表示端末２上で監視情報の取得ができる。このとき、大型ディスプレイ１の表示画面を変更することなく、補助情報表示端末２上で個別に詳細度の高い情報を得ることができる。

図４は実施の形態１の動作を説明するフローチャートである。大型ディスプレイ１には、監視制御情報提供手段６によって、データサーバ３から取得したプラント監視制御情報が大型情報共有表示手段４により表示されている。運転員は大型ディスプレイ１に表示されている情報のうち、詳細に確認したい情報を、補助情報表示端末２に表示させるため、補助情報表示端末２上で大型ディスプレイ１の表示画面の取得の操作を、例えば、「監視画面表示」メニューボタンをタップして実施する（４ａ）。なお、フローチャート上の符号はステップを意味し、以下同様である。補助情報表示手段５は、補助情報表示端末２から大型ディスプレイの画面表示の要求を受けると、大型情報共有表示手段４から大型ディスプレイ１に表示されている表示画面１１を取得する（４ｂ）。

大型ディスプレイ１に表示されている表示画面１１の全体を、補助情報表示端末２の画面サイズに合わせて、補助情報表示端末２の表示画面２１に表示する（４ｃ，図２）。画面表示完了後、補助情報表示手段５は補助情報表示端末２における画面操作の有無を判定する（４ｄ）。画面操作が行われていない場合は、補助情報表示手段５は、大型情報共有表示手段４又は監視制御情報提供手段６から、一定周期にて、画面情報の取得、データ更新、表示を行う（４ｅ，４ｆ，４ｃ）。

運転員が目的の表示領域を得るために、表示された大型ディスプレイの表示画面を基点として、ドラッグ(画面を押したままで指をスライドさせる)操作を行うと、補助情報表示手段５は、表示領域の移動（４ｇ）を行うために、必要な情報を取得し（４ｅ）、画面データの更新、表示を行う（４ｆ，４ｃ）。なお、このとき、大型ディスプレイの表示画面においては、表示画面に影響せず、表示画面の移動はない。ピンチアウト(２本の指で画面を押さえ、指を広げて遠ざける)操作が行われた場合、補助情報表示手段５は現在補助情報表示端末２に表示されている表示画面２１の拡大倍率があらかじめ設定された最大値かどうか判定する（４ｈ）。最大値に達している場合は、補助情報表示端末２の表示画面内に表示されている機器の詳細情報を表示する画面へ遷移する（４ｉ）。この画面遷移を行うために補助情報表示手段５は監視制御情報提供手段６から詳細情報を取得する（４ｅ）。その後、画面データの更新と表示を行う（４ｆ，４ｃ）。

拡大倍率が最大値に達していない場合は、表示画面を拡大する（４ｊ，図３）。表示画面を更新するための情報取得、画面データ更新、表示はいずれも同じ流れで行う。なお、このとき、大型ディスプレイの表示画面においては、表示画面に影響せず、表示画面の倍率の拡大はない。ピンチイン（２本の指で画面を押さえ、摘むように指を近づける)操作が行われた場合、補助情報表示手段５は、現在補助情報表示端末２に表示されている表示画面２１の縮小倍率が、あらかじめ設定された最小値かどうか判定する（４ｋ）。最小値に達している場合は、一つ前の詳細レベルの画面に戻る（４ｌ）。最小値に達していない場合は、表示画面を縮小する（４ｍ，図２）。なお、このとき、大型ディスプレイの表示画面においては、表示画面に影響せず、表示画面の倍率の縮小はない。以降は、補助情報表示端末２の画面操作に応じた画面更新を繰り返す。

このように、運転員はピンチアウト操作を続けることにより、監視制御情報提供手段６が情報を持つ限り、より深い詳細レベルの情報を取得することができる。一方で、ピンチイン操作を行うと、詳細レベルが一つ前の情報に戻り、操作を続けると、最終的に大型ディスプレイ１の全体表示画面へと戻る（図２）。なお、補助情報表示端末２上での画面遷移は、大型ディスプレイ１の画面遷移と独立して行われるため、運転員は大型ディスプレイ１の表示画面を変更することなく、補助情報表示端末２上に所望の画面を自由に表示させることができる。

以上のように、実施の形態１によれば、各運転員が補助情報表示端末２を用いることで、複数の運転員が情報共有する大型ディスプレイ１の表示画面を変更せずに、大型ディスプレイ１上では取得できなかった、詳細なレベルでの情報取得が可能となる。この結果、プラント監視の精度が向上し、高い信頼性が確保できる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２のプラン卜監視制御システムを図５，図６及び図７に基づいて説明する。図５は実施の形態２におけるプラント監視制御システムを示す全体構成図である。なお、各図において、同一符号は同一又は相当部分を示し、説明を省略する。実施の形態１では、大型情報共有表示手段４と補助情報表示手段５間の情報のやりとりは、大型情報共有表示手段４から補助情報表示手段５への一方向であったが、実施の形態２では図５に示すように双方向とする。

図６は実施の形態２における大型ディスプレイ１と補助情報表示端末２の表示画面の関係を示す図である。図中の領域１３は、補助情報表示端末２に表示されている表示画面に対応する領域を、大型ディスプレイ１上の表示画面上の対応領域に表示させたものである。なお、この例では領域の表示に矩形を用いているが、特定の範囲を示すことのできる図形であれば、その形は限定されない。実施の形態２では、この領域表示により、各運転員が監視・操作しているプラントの領域を他の運転員に知らせることができる。

図７は実施の形態２の動作を説明するフローチャートである。補助情報表示端末２に大型ディスプレイ１の表示画面が表示されると（７ａ）、補助情報表示手段５は大型情報共有表示手段４へ、補助情報表示端末２に表示されている表示画面に対応する領域情報を入力として渡す（７ｂ）。大型情報共有表示手段４は、取得した領域情報から補助情報表示端末２に表示されている領域が大型ディスプレイ１の表示画面の一部か全画面かを判定する（７ｃ）。表示領域が一部の場合、その領域を大型ディスプレイ１の表示画面上に半透明の領域１３で表示する（７ｄ）。

その後、運転員が補助情報表示端末２で表示画面を繰作する度に（７ｅ）、表示領域の情報は大型情報共有表示手段４へ渡され（７ｂ）、それに応じて大型ディスプレイ１の表示画面上の領域１３は更新される（７ｄ）。すなわち、大型情報共有表示手段４は補助情報表示端末２上での表示領域の移動、拡大、縮小に合わせて領域１３を移動、変形する。

なお、補助情報表示端末２に大型ディスプレイ１の表示画面の全体が表示されている場合は、領域１３の表示は行わない（７ｆ，７ｇ）。ただし、領域１３の表示・非表示の詳細レベルは、事前に設定することにより変更可能である。補助情報表示端末２に表示されている情報が、大型ディスプレイ１に表示されている情報よりも詳細レベルの情報である場合には、その詳細情報の基点となった大型ディスプレイ１の表示領域を領域１３で図示する。

なお、補助情報表示端末２の表示領域を表す領域１３は、運転員毎に色分けして表示させることが可能であり、複数の運転員がいる場合、各運転員が監視している領域を判別することができる。さらに、補助情報表示端末２の表示領域を表す領域１３は、複数の領域を統合して表示させることが可能であり、ひとりの運転員が複数の画面を監視している場合、その運転員が監視している個々の部位を領域として把握することができる。また、補助情報表示端末２には大型ディスプレイ１の画面全体を表示することができるため、補助情報表示端末２に大型ディスプレイ１の表示画面の全体を表示している場合には、補助情報表示端末２上でも各運転員の監視領域を把握することが可能である。

以上のように、実施の形態２によれば、大型ディスプレイ１上の領域表示により、他の運転員及び監督者間で各運転員が監視・操作しているプラン卜の部位を領域として共有することができる。これにより、各運転員毎の監視範囲を直感的に把握できる。この結果、運転員の連携作業、監督者の的確な操作指示が可能となり、プラント監視作業を効率化することができる。さらに、実施の形態２によれば、大型ディスプレイ１上における各運転員の監視領域の表示は、半透明領域１３によって行われるため、大型ディスプレイ１の表示内容を遮ることがない。また、該当機器のハイライト表示等によって引き起こされるプラント状態の誤認が発生する恐れもなく、運転員の操作ミスを低減することが可能となる。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３のプラン卜監視制御システムを図８及び図９に基づいて説明する。図８は実施の形態３におけるプラント監視制御システムを示す全体構成図である。実施の形態３では、実施の形態２の構成に、各運転員がそれぞれプラン卜運転操作を行うための監視制御端末７と、監視制御端末７にプラント監視制御情報を表示させたり、機器の運転操作を行なわせる監視制御手段８を追加する。

なお、ここではプラント監視制御情報はデータサーバ３が保持し、監視制御情報提供手段６から各端末がプラント監視制御情報を取得する構成となっているが、監視制御端末７自身がプラント監視制御情報を保持するという構成でも良い。実施の形態３では、補助情報表示手段５から監視制御手段８へ情報を伝達するように構成することで、補助情報表示端末２の操作によって監視制御端末７の画面を切り替えることができる。

実施の形態３では、実施の形態１の動作に、さらに、図９のフローチャートで示す動作が加わっている。監視制御端末７には大型ディスプレイ１の画面、又は監視制御情報提供手段６によって、データサーバ３から取得したプラント監視制御情報が表示されている。補助情報表示端末２で監視しているプラント監視制御情報（画面）を監視制御端末７で運転操作したい場合に、運転員は補助情報表示端末２の画面上で、監視制御端末７で表示するための項目、例えば「監視制御端末で表示」といったメニューボタンをタップする（９ａ）。

この項目が選択されると補助情報表示手段５は、現在補助情報表示端末２に表示されているプラント監視制御情報（画面）を、監視制御手段８へ入力として渡す（９ｂ）。監視制御手段８は、入力情報を元に監視制御情報提供手段６から画面情報を取得する（９ｃ）。その後、監視制御端末７に該当画面を表示する（９ｄ）。画面表示完了後、運転員は監視制御端末７上で表示画面に対して運転操作を行うことができる。

以上のように、実施の形態３によれば、補助情報表示端末２上で所望の画面を得るための操作を行った後、補助情報表示端末２から直接、監視制御端末７に表示させたいプラント監視制御情報（画面）を表示させることができるため、運転員が監視制御端末７上で所望の画面を得るために行う煩雑な操作が不要となる。これにより、円滑な作業の移行が可能となり、運転操作が効率化する。

さらに、実施の形態３によれば、監視を行う補助情報表示端末２とプラントの運転操作を行う監視制御端末７をそれぞれ設けることで、大型ディスプレイ１の画面切り替えが伴うような運転操作は、監視制御端末７上で行い、その他の操作は補助情報表示端末２上で行うように切り分けることができる。これにより、大型ディスプレイ１の不要な画面切り替えが削減されるため、表示画面に注力することができ、プラント監視の信頼性を向上させることができる。

実施の形態４．
この発明の実施の形態４のプラン卜監視制御システムを図１０及び図１１に基づいて説明する。図１０は実施の形態４におけるプラント監視制御システムを示す全体構成図である。実施の形態３では、補助情報表示手段５と監視制御手段８間の情報のやりとりは、補助情報表示手段５から監視制御手段８への一方向であったが、実施の形態４では、図１０に示すように双方向とする。このように、監視制御手段８から補助情報表示手段５へ情報を伝達するように構成することで、監視制御端末７の操作によって補助情報表示端末２の画面を切り替えることを可能とする。

図１１は実施の形態４の動作を説明するフローチャートである。監視制御端末７には監視制御情報提供手段６によってデータサーバ３から取得したプラント運転操作情報（画面）が表示されている。なお、プラント運転操作情報はプラン卜監視制御情報の中の一部である。運転員は運転操作中に必要になった関連情報（プラント運転操作情報）を表示させるため、監視制御端末７の画面上にある関連情報、例えば、制御装置の演算状態や運転マニュアルへのリンク項目を選択する（１１ａ）。監視制御手段８は、選択された項目のリンク先があらかじめ設定された関連情報か判断し（１１ｂ）、関連情報である場合は補助情報表示手段５に選択された項目を入力として渡す（１１ｃ）。

補助情報表示手段５は、入力された項目を表示するために必要な画面情報を監視制御情報提供手段６から取得し（１１ｄ）、補助情報表示端末２に表示する（１１ｅ）。監視制御端末７の画面上で選択された項目が運転操作画面へのリンクである場合には、監視制御端末７に該当画面を表示する（１１ｆ）。

なお、リンク項目の選択により関連情報を補助情報表示端末２に表示させる以外に、常時監視制御端末７と補助情報表示端末２間で操作情報のやりとりを行うことで、監視制御端末７上での運転員の操作に応じて必要な関連情報を推定し、補助情報表示端末２に自動表示させることも可能である。

以上のように、実施の形態４によれば、運転操作中に必要になった関連情報は補助情報表示端末２に表示させることができる。これにより、監視制御端末７には運転操作に必要な画面のみが表示され、運転操作時に必要な情報が他の画面によって遮られることがなくなるため、運転員の誤認識や操作ミスを低減できる。

実施の形態５．
この発明の実施の形態５のプラン卜監視制御システムを図１２、図１３及び図１４に基づいて説明する。図１２は実施の形態５におけるプラント監視制御システムを示す全体構成図である。実施の形態５では、実施の形態３，４の構成にプラント内外の情報システムにアクセスするために、情報提供装置９及び情報提供手段１０を追加したものである。情報提供装置９は、プラント内の情報を格納するデータサーバである。これにより、補助情報表示端末２に搭載されているＷｅｂブラウザ等を用いて、プラント内情報システム上にある設備点検スケジュール等の外部情報へアクセスすることが可能となる。

図１３は補助情報表示端末２から外部情報にアクセスする場合の動作を説明するフローチャートである。運転員が補助情報表示端末２の表示画面において、運転マニュアル等の外部情報へのハイパーリンクをタップ操作すると（１３ａ）、補助情報表示手段５は、情報提供手段１０を介してリンク先から該当する情報を取得し（１３ｂ）、補助情報表示端末２の表示画面に取得した情報を表示する（１３ｃ）。

図１４は、監視制御端末７から外部情報にアクセスする場合の動作を説明するフローチャートである。運転員が監視制御端末７の表示画面において、外部情報へのハイパーリンクを選択すると（１４ａ）、監視制御手段８が補助情報表示手段５に補助情報表示端末２に表示すべきリンク先を入力として渡す（１４ｂ）。以降の動作は図１３の（１３ｂ）（１３ｃ）の動作と同様に、補助情報表示手段５が、情報提供手段１０を介してリンク先から該当する情報を取得し（１４ｃ）、補助情報表示端末２の表示画面に取得した情報を表示する（１４ｄ）。

以上のように、実施の形態５によれば、補助情報表示端末２を用いて、外部の情報を参照することが可能となる。これにより、監視制御端末７ではセキュリティの観点からアクセスできなかった情報に簡単にアクセスすることができ、紙資料を調べる等の煩雑な作業を軽減することができる。この結果として、プラントの監視、操作及び保守の作業を効率化することができる。
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

Claims (6)

1. プラン卜監視制御情報を表示する大型ディスプレイと、
   タッチ入力が可能な補助情報表示端末と、
   プラント監視制御情報を格納するデータサーバと、
   複数の運転員がプラント監視制御情報を共有するように、前記大型ディスプレイに共有のプラン卜監視制御情報を表示させる大型情報共有表示手段と、
   前記大型ディスプレイに表示されている情報を前記補助情報表示端末に表示させると共に、運転操作に必要な関連補助情報を表示させる補助情報表示手段と、
   前記データサーバから前記大型情報共有表示手段及び前記補助情報表示手段にプラント監視制御情報を提供する監視制御情報提供手段とを備え、
   前記補助情報表示端末において、前記大型ディスプレイの表示画面の全体を表示させ、
   表示された前記大型ディスプレイの表示画面を基点として、前記補助情報表示端末上で大型ディスプレイの表示画面を拡大表示させ、
   拡大倍率があらかじめ設定された最大値に達していることを判定した場合に、前記補助情報表示端末の表示画面内に表示されている機器の詳細情報を表示させるようにしたプラン卜監視制御システム。
2. 前記補助情報表示端末に表示されている表示画面に対応する領域情報を、前記補助情報表示手段から前記大型情報共有表示手段へ伝達し、前記大型ディスプレイの表示画面上の対応領域に表示させるようにした請求項１記載のプラント監視制御システム。
3. 前記大型ディスプレイの表示画面上の対応領域は、半透明で表示される請求項２記載のプラント監視制御システム。
4. さらに、プラン卜運転操作を行う監視制御端末と、
   前記監視制御端末にプラント監視制御情報を表示させると共に、機器の運転操作を行なわせる監視制御手段とを備え、
   前記補助情報表示端末に表示されているプラント監視制御情報を、前記補助情報表示手段から前記監視制御手段へ伝達し、前記監視制御端末に表示させ、前記監視制御端末で機器の運転操作を行なわせるようにした請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプラン卜監視制御システム。
5. 前記監視制御端末に表示されているプラント運転操作情報を、前記監視制御手段から前記補助情報表示手段へ伝達し、前記補助情報表示端末に表示させるようにした請求項４記載のプラント監視制御システム。
6. さらに、プラント内外の情報システムにアクセスする情報提供手段を備え、
   前記補助情報表示手段は、前記情報提供手段から情報を取得し、前記補助情報表示端末に表示するようにした請求項４又は請求項５記載のプラント監視制御システム。

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