JP6357808B2 - リモートバックアップオペレーションシステム - Google Patents

Description

本発明は、通常安定操業時には対応可能であるが、異常発生時には不足する少人数の現場オペレータが配置された複数の工場を工数的、能力的にバックアップするためのリモートオペレータが配置されたリモート操作室を備えたリモートバックアップオペレーションシステムに関する。

通常、各工場には、それぞれ緊急対応を含む、異常発生時に必要な人数の現場オペレータが配置されている。

このため、オペレーション費用が高くなったり、多人数の現場オペレータが必要なため、特にベテランのオペレータの人数が不足するという問題点を有していた。しかしながら、通常安定操業時には現場オペレータの作業負担が下がり、この時間が長いためオペレータ人数は平均的に余裕がある状況となっていた。

なお、特許文献１〜５には、様々な遠隔監視制御システムが提案されている。

例えば、特許文献１には、各地に散在する各種設備の計測値データを管理センタにより公衆回線を介して監視する遠隔監視制御システムであって、監視対象の各種設備に設置されたセンサ・計測器から収集した計測値データに異常データが発生した際に、管理センタに配置された遠隔監視制御装置に対して、アラーム通知と同時に異常データを含む異常発生前計測値データを送信するようにして、管理センタにおいて異常データの原因究明を可能とし、迅速な復旧対策が行えるようにすることが記載されている。

又、特許文献２には、ステータス情報に基づき、工場側クライアントにて処理した半導体製造装置の対応に誤りがなかったか否かを判定し、誤りがあったと判定した場合、前記半導体製造装置の状態に対する対処方法を蓄積したデータベース部から前記誤りを補正する対処方法を選択し、ベンダ側サーバの送受信部は、前記対応に誤りがあったことと前記選択された対処方法とを前記工場側クライアントに送信するようにした半導体製造装置の遠隔保守システムが記載されている。

又、特許文献３には、複数の監視対象サイトの各々に配置された監視装置によって当該サイトのデータを収集して監視を行い、この収集したデータを上位監視装置に集約して監視する階層型遠隔監視システムであって、前記監視装置から送られてきたデータおよび／または上位データベースに格納された操作履歴を表示すると共に、当該上位監視装置の操作履歴を前記上位データベースに格納する監視部と、前記上位データベースに格納された当該上位監視装置の操作履歴を前記監視装置に送信する上位データ送受信部と、を具備することにより、上位監視装置に常駐している熟練監視員の操作履歴を、各サイトに設置された監視装置に表示することにより、熟練監視員と標準監視員が監視ノウハウを共有し、また受け継ぐことができるようにすることが記載されている。

又、特許文献４には、ごみ焼却場でのトラブルが監視システムで検知されると、遠隔監視端末に支援を要請して遠隔制御処理を開始し、この遠隔制御処理により、ごみ焼却場の各工程に対応する給じん機、熱分解ガス化炉、溶融炉、廃熱ボイラなどの制御データおよび運転データを、ごみ焼却場から遠隔監視端末に送って表示し、遠隔監視端末の操作者は、制御データおよび運転データを確認し、必要に応じて、さらにごみ焼却場に設けられたＩＴＶカメラの各々にて撮像された各装置の内部の状態等を示す動画像を確認し、発生したトラブルの原因を究明することができ、また、新たな値を制御データに設定してごみ焼却場の自動制御装置に送信し、トラブルに対処できるようにすることが記載されている。

又、特許文献５には、自動運転プログラムにより廃棄物の焼却を行う焼却処理装置と、前記焼却処理装置とネットワークを介して接続され該焼却処理装置を遠隔地で操作する監視センタとを備えた遠隔操作システムであって、前記監視センタは、各センサの検出値と監視カメラにより撮像された映像とを表示する表示手段と、前記各センサの検出値と運転チャートとを比較して前記各センサの検出値のいずれかが閾値を越えるときは異常と判定して前記表示手段に異常情報を表示させる異常検知手段とを有することにより、熟練作業者が不在であっても的確に異常処理を行うようにすることが記載されている。

特許第５３５１０９２号公報 特許第４０４４４４３号公報 特許第４７６６３２７号公報 特開２００２−３２４１２８号公報 特許第４０５９８６９号公報

しかしながら、各工場の現場オペレータを残しつつ、通常安定操業時に余っている現場オペレータを減らす試みは無かった。又、どの工場でオペレーションのバックアップが必要か、判定するのも容易ではなかった。なお、究極の省力化は無人化であるが、保全作業ができなくなるという問題点がある。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、各工場の現場オペレータの数を最小限に減らしてオペレーション費用を削減しても、異常発生時に容易且つ的確に支援可能なリモートバックアップオペレーションシステムを提供することを課題とする。

本発明は、通常安定操業時には対応可能であるが、異常発生時には不足する少人数の現場オペレータが配置された複数の工場と、必要時に各工場をバックアップするためのリモートオペレータが配置されたリモート操作室と、各工場の操業データを収集・分析して、リモートオペレータによるバックアップが必要な工場を判定し、バックアップが必要な時に該工場とリモート操作室を接続する監視・切換装置と、を備えたリモートバックアップオペレーションシステムであって、前記監視・切換装置が、燃焼室内で異物を検出してから所定時間経過後、又は、複数箇所のｐＨ状態や変化から設備トラブルと判断される場合、又は、ごみ層厚評価数値が閾値以上変化した場合に当該工場のバックアップが必要と判定することを特徴とするリモートバックアップオペレーションシステムにより、前記課題を解決したものである。
ここで、前記監視・切換装置は、スートブロア運転時の警報及び所定外乱による一過性の警報については、バックアップが不要と判定することができる。
本発明は、又、通常安定操業時には対応可能であるが、異常発生時には不足する少人数の現場オペレータが配置された複数の工場と、必要時に各工場をバックアップするためのリモートオペレータが配置されたリモート操作室と、各工場の操業データを収集・分析して、リモートオペレータによるバックアップが必要な工場を判定し、バックアップが必要な時に該工場とリモート操作室を接続する監視・切換装置と、を備えたリモートバックアップオペレーションシステムであって、前記監視・切換装置が、スートブロア運転時の警報及び所定外乱による一過性の警報については、バックアップが不要と判定することを特徴とするリモートバックアップオペレーションシステムにより、同様に前記課題を解決したものである。

本発明によれば、各工場の現場オペレータの数を最小限に減らしてオペレーション費用を削減しても、必要時に必要な工場にリモート操作室を自動的に接続して、リモートオペレータによる容易且つ的確な工数的・能力的バックアップが可能となる。特に、各工場に不慣れな新人の現場オペレータが配置されている場合であっても、リモート操作室に配置したベテランのリモートオペレータが教育しつつ補助することができる。

本発明に係るリモートバックアップオペレーションシステムの第１実施形態の全体構成を示すブロック図 同じく工場操作室部分を示すブロック図 同じく第２実施形態の要部を示すブロック図 本発明が適用されるごみ焼却設備の一例を示す構成図

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態及び実施例に記載した内容により限定されるものではない。又、以下に記載した実施形態及び実施例における構成要件には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。更に、以下に記載した実施形態及び実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。

本発明の第１実施形態は、図１（全体構成）及び図２（工場操作室部分の詳細）に示す如く、通常安定操業時には対応可能であるが、異常発生時には不足する少人数（図２では３人）の現場オペレータ３４Ａ、３６Ａ、３８Ａが配置された複数（図１では４つ）の工場１０Ａ〜１０Ｄと、必要時に各工場を工数的、能力的にバックアップするためのリモートオペレータ５４が配置されたリモート操作室４０と、各工場の操業データを収集・分析して、リモートオペレータ５４によるバックアップが必要な工場を判定し、該工場にリモート操作室４０を接続する監視・切換装置７０とを備えている。

前記各工場の操作室１０Ａ〜１０Ｄには、それぞれ仮想専用線（ＶＰＮ）ルータ１２Ａ〜１２Ｄが備えられ、リモート操作室４０に備えられたＶＰＮルータ４２とＶＰＮ６０で接続されている。

各工場には、図２にＡ工場の工場操作室１０Ａの場合を例にとって示す如く、前記ＶＰＮルータ１２Ａに接続された監視ＬＡＮ１４Ａと、該監視ＬＡＮ１４Ａに接続された、ＩＴＶプロジェクタ１６Ａ、その画像サーバ１８Ａ、リアルタイムデータ収集用のＯＰＣ（ＯＬＥ for Ｐrocess Ｃontrol）サーバ機能を有するデータ収集サーバ２０Ａ、データサーバ２２Ａ、リモート画面サーバ２４Ａ、ＴＶ会議システム・リモート呼出用端末２６Ａ、及び、監視操作用端末２８Ａ、３０Ａ、３２Ａが備えられている。

前記リモート操作室４０には、図１に示したように、前記ＶＰＮルータ４２と接続されたリモートＬＡＮ４４と、該リモートＬＡＮ４４に接続された、ＩＴＶ画像表示・切換用端末４６、ＴＶ会議応答・切換用端末４８、及び、リモート監視・操作用端末５０、５２とが備えられている。

前記監視・切換装置７０には、前記リモートＬＡＮ４４に接続されたリモートデータ収集サーバ７２と、操業データベース７４と、操業支援サーバ７６と、操業分析装置７８と、リモートバックアップ要否判定装置８０と、該リモートバックアップ要否判定装置８０でリモートオペレータ５４によるリモートバックアップが必要と判断された時に、当該工場を選択して自動的に切り換える工場選択・自動切換装置８２とが備えられている。

ここで、遠隔地からのオペレーションを安全且つ確実に実施するため、工場操作室１０ＡのＩＴＶプロジェクタ１６Ａ、画像サーバ１８Ａ、ＴＶ会議システム・リモート呼出用端末２６Ａ、及び、リモート操作室４０のＴＶ会議応答・切換用端末４８により、工場操作室１０Ａとリモート操作室４０とのＴＶ会議や通話、工場操作室１０ＡのＩＴＶ画像の表示、工場操作室１０Ａからのサポート要請や呼出を可能として、現場とのコミュニケーションを図る。

又、工場操作室１０ＡのＩＴＶプロジェクタ１６Ａ、画像サーバ１８Ａ、リモート画面サーバ２４Ａ、及び、リモート操作室４０のＩＴＶ画像表示・切換用端末４６、冗長化されたリモート監視・操作用端末５０、５２を、リモート監視に使用する。

又、工場操作室１０Ａのデータ収集サーバ２０Ａ、及び、監視・切換装置７０のリモートデータ収集サーバ７２を、リアルタイムデータ収集に使用する。

又、監視・切換装置７０の操業支援サーバ７６及び工場選択・自動切換装置８２を、操業支援・自動切換に使用する。

前記リモートバックアップ要否判定装置８０は、例えば各工場で発生する警報の頻度やレベルに応じて、レベルの低い警報が単発的に発生した場合には、各工場の現場オペレータ３４Ａ、３６Ａ、３８Ａが対応可能と判断して、リモートバックアップを行なわない。一方、例えばレベルの高い警報が発生したり、あるいはレベルの低い警報であっても頻発したり、あるいは相互に関連する警報が、ほぼ同時に、及び／又は、所定の時間内に所定の順番で発生した場合には、リモートバックアップが必要と判断して、当該工場をリモート操作室４０に接続する。これにより、リモート操作室４０のオペレータ（リモートオペレータと称する）５４が、各工場のオペレータ（現場オペレータと称する）３４Ａ、３６Ａ、３８Ａを支援して、必要な対処を行なうことができる。

本実施形態においては、リモート操作室４０のリモート監視・操作用端末５０、５２を冗長化しているので、１台が故障した場合でも対応可能であり、安全性が高い。

次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。この第２実施形態は、第１実施形態と同様のリモートバックアップオペレーションシステムにおいて、前記監視ＬＡＮ１４Ａに無線ＬＡＮ９０Ａを接続すると共に、携帯電話ＶＰＮ９６をＶＰＮ６０に接続し、ノートパソコン（ノートＰＣ）９２Ａ及びタブレット９４Ａと通信可能としたものである。

ここで、無線ＬＡＮ９０Ａ、ノートＰＣ９２Ａ、タブレット９４Ａ、及び、携帯電話ＶＰＮ９６がモバイル監視に寄与する。

これにより、現場オペレータ３４Ａ、３６Ａ、３８Ａが、保全作業や設備異常対応等で工場操作室１０Ａを離れてプラントエリアに出た場合であってもモバイル監視・操作を可能として、工場操作室１０Ａと同等の監視や操作を可能とすることができ、現場オペレータ３４Ａ、３６Ａ、３８Ａの負荷を低減することができる。

なお、工場操作室１０Ａ〜１０Ｄやリモート操作室４０の具体的構成は、前記実施形態に限定されず、例えば工場毎に構成や現場オペレータ数が異なっていてもよい。

以下、工場がごみ焼却設備である場合の実施例を説明する。

本実施例は、図４に示す如く、ごみ搬入車１１０により、ゲート１１２からごみ１００が投入されるごみピット１１６と、該ごみピット１１６に投入されたごみ１００を燃焼室１２４の入側に設けられたごみホッパ１２０に投入するためのごみクレーン１１８と、ごみホッパ１２０の底部に設けられた給塵装置１２２と、該給塵装置１２２により燃焼室１２４内の火格子１２６上に投入されたごみ１００を燃焼させるための一次燃焼用空気ブロワ１２８と、燃焼室１２４内でガスを攪拌混合するための中間天井１３０と、二次燃焼用空気ブロワ１３２から二次燃焼用空気が供給されるガス混合室１３４と、ガス混合室１３４内で二次燃焼させた後の燃焼排ガスを冷却しつつ熱エネルギーを回収するための廃熱ボイラ１３６と、該廃熱ボイラ１３６により加熱された水蒸気により発電する蒸気タービン発電機１４０と、前記廃熱ボイラ１３６の熱交換器伝熱面をクリーニングするためのスートブロワ１４２と、煙突１４４と、燃焼後の灰を落下させるための灰シュート１５０と、該灰シュート１５０から落下する灰を排出するための灰コンベア１５２とを主に備えている。

このようなごみ焼却設備において、前記リモートバックアップ要否判定装置８０におけるリモートバックアップ要否の判断は、例えば次のようにして行なわれる。

例えば燃焼室１２４内を監視して金属や大きな塊等の異物を検出し、燃焼室１２４内から灰コンベア１５２へ排出される時間を予想する。所定時間経過後に警報（アラームとも称する）を発生して、リモートバックアップし、現場オペレータに知らせて、灰コンベア１５２で撤去作業が行なわれるようにする。

又、基本的に、工場内のプラント排水、生活排水を図示しない排水処理設備内に導入し、複数の水槽間を移送して、水槽毎に薬剤を注入（ｐＨ等調整）し、汚泥を沈殿させたり、ろ過したりした後、処理水を再利用水としたり、下水放流して設備外へ出す。この際、排水処理後の工場外へ放流する排出水に水質基準がある場合、ｐＨ等は排水処理設備内の複数箇所（水槽）で計測し、複数箇所のｐＨ状態や変化を総合的に判断して、過渡的なものか設備トラブルなのかを判断し、設備トラブルと判断される場合には、リモートバックアップに切り換える。

又、給塵装置１２２の運転中に、例えば火格子１２６上のごみ１００の厚みが薄い、厚いを判断する、ごみ層厚評価数値（燃焼パターンの瞬時値）がある閾値以上に変化した場合、火格子１２６の温度も大きく変化する（濡れているごみがある場合は低下、乾いているごみがある場合は上昇）。すると、ごみ質変化により燃焼室内温度が大きく変動することが予想されるため、予見して、早めにリモートバックアップに切り換える。

又、警報に関しては、警報の重要度に応じてランク分けしたり、頻度でフィルタリング（一定時間で何回出ているか）したり、時間（継続時間、継続／復帰の時間やインターバルの関係、時間帯）によりリモートバックアップするか否かを判定することができる。特に、スートブロワ１４２運転時の警報（炉内圧、蒸発量、蒸気圧等）、所定外乱による一過性の警報については、無視することができる。

リモートバックアップに際しては、まずバックアップシステムに接続して、リモートオペレータ５４が手動介入（操作）するか、現場オペレータに連絡して、必要なら現場に出るように指示し、リモート操作室４０の情報を見て教えながら、現場に出た現場オペレータに指示することができる。

なお前記実施例は、本発明をごみ焼却設備に適用したものであるが、本発明の適用対象はこれに限定されない。

１０Ａ〜１０Ｄ…工場操作室
１２Ａ〜１２Ｄ、４２…ＶＰＮルータ
１４Ａ…監視ＬＡＮ
１６Ａ…ＩＴＶプロジェクタ
１８Ａ…画像サーバ
２０Ａ…データ収集サーバ
２２Ａ…データサーバ
２４Ａ…リモート画面サーバ
２６Ａ…ＴＶ会議システム・リモート呼出用端末
２８Ａ、３０Ａ、３２Ａ…監視操作用端末
３４Ａ、３６Ａ、３８Ａ…現場オペレータ
４０…リモート操作室
４４…リモートＬＡＮ
４６…ＩＴＶ画像表示・切換用端末
４８…ＴＶ会議応答・切換用端末
５０、５２…リモート監視・操作用端末
５４…リモートオペレータ
６０…ＶＰＮ
７０…監視・切換装置
７２…リモートデータ収集サーバ
７４…操業データベース
７６…操業支援サーバ
７８…操業分析装置
８０…リモートバックアップ要否判定装置
８２…工場選択・自動切換装置
９０Ａ…無線ＬＡＮ
９２Ａ…ノートパソコン（ノートＰＣ）
９４Ａ…タブレット
９６…携帯電話ＶＰＮ

Claims (3)

1. 通常安定操業時には対応可能であるが、異常発生時には不足する少人数の現場オペレータが配置された複数の工場と、
   必要時に各工場をバックアップするためのリモートオペレータが配置されたリモート操作室と、
   各工場の操業データを収集・分析して、リモートオペレータによるバックアップが必要な工場を判定し、バックアップが必要な時に該工場とリモート操作室を接続する監視・切換装置と、
   を備えたリモートバックアップオペレーションシステムであって、
   前記監視・切換装置が、燃焼室内で異物を検出してから所定時間経過後、又は、複数箇所のｐＨ状態や変化から設備トラブルと判断される場合、又は、ごみ層厚評価数値が閾値以上変化した場合に当該工場のバックアップが必要と判定することを特徴とするリモートバックアップオペレーションシステム。
2. 前記監視・切換装置が、スートブロア運転時の警報及び所定外乱による一過性の警報については、バックアップが不要と判定することを特徴とする請求項１に記載のリモートバックアップオペレーションシステム。
3. 通常安定操業時には対応可能であるが、異常発生時には不足する少人数の現場オペレータが配置された複数の工場と、
   必要時に各工場をバックアップするためのリモートオペレータが配置されたリモート操作室と、
   各工場の操業データを収集・分析して、リモートオペレータによるバックアップが必要な工場を判定し、バックアップが必要な時に該工場とリモート操作室を接続する監視・切換装置と、
   を備えたリモートバックアップオペレーションシステムであって、
   前記監視・切換装置が、スートブロア運転時の警報及び所定外乱による一過性の警報については、バックアップが不要と判定することを特徴とするリモートバックアップオペレーションシステム。