JP6548588B2 - 設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置及び設備監視画面用の画面表示制御データ生成方法 - Google Patents

設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置及び設備監視画面用の画面表示制御データ生成方法 Download PDF

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Description

本発明は、監視対象設備の運転状態をモニタ画面で監視し、監視対象設備を制御するシステムにおける、設備監視画面の画面表示制御データを生成する生成装置および生成方法に関するものである。
監視対象設備の運転状態を液晶モニタ画面で監視し、監視対象設備を制御するシステムには、例えば電力監視制御システムやプラント監視制御システム等がある。監視制御するシステム(以下「設備監視制御システム」と呼ぶ)は、計算機を用いて監視対象設備の運転状態を監視する。設備監視制御システムにおける設備監視画面は、監視対象機器の繋がりや位置関係を表した固定画グラフィック画面(以下「初期画面フォーマット図」と呼ぶ)の上に、監視対象機器の状態を表す「可変画シンボル」を重ね合わせて表示する方法が一般的である。「可変画シンボル」で表示される監視対象機器の状態は、運転又は停止を示す状態(運転/停止状態)、故障の有無の状態、監視対象機器の電流や温度などの計測値などである。
設備監視制御システムにおける設備監視画面の例を3つ示す。設備監視画面が電力系統図(単線結線図)の場合は、画面フォーマット図は電力系統接続図であり、可変画シンボルは遮断器等の状態、故障表示、電流計測値等である。設備監視画面が水などの配管系統図の場合は、画面フォーマット図は配管系統表示図であり、可変画シンボルはポンプ等の運転状態、温度計測値等である。設備監視画面が機器配置図の場合は、画面フォーマット図は部屋の壁及び間仕切り図であり、可変画シンボルはファン及びポンプなどの運転状態である。
特許文献1には、プラントの運転状態をCRT(Cathode Ray Tube)で監視する際の監視画面を自動生成するプラント監視画面白動生成システムが開示されている。特許文献1のシステムでは、画面フォーマット図のデータと、特許文献1の画面可変画ロジック仕様書に相当する可変画シンボルのデータを、画面データ生成処理部で編集処理して個々の設備監視画面の表示内容を定義した画面表示コントロールデータ(画面表示制御データ)を自動生成している。しかしながら、画面フォーマット図は画面フォーマット図生成CAD(Computer Aided Design)装置の端末画面上で作業者により直接作図されており、可変画シンボルは可変画ロジック作成用のCAE(Computer Aided Engineering)装置の端末画面上で作業者により直接作図されていた。つまり、特許文献1のシステムでは、施主(発注者)から提供される系統図や機器配置図に基づいて、設備監視画面の画面フォーマット図及び可変画シンボルを作成する工程は、CAD装置及びCAE装置の端末画面から入力するオペレータの操作に委ねられており自動化されていない。
特許文献2には、グラフィック表示データのためのCRT画面自動作成方法が開示されており、この方法は画面フォーマット図と可変画シンボルの作成作業を軽減している。特許文献2のCRT画面自動作成方法は、可変画シンボルに相当する旗上げ番号図形を付した入力用図面に基づいて、CRT画面用表示データの固定データである図形データファイルを作成し、入力用図面を参照して手入力により作成された、旗上げ番号図形に色やフリッカー有無等により属性や各状態の監視対象となる設備等の情報を提供する属性ファイルを図形データファイルに関連付けして、表示データファイルを自動作成している。特許文献2のCRT画面自動作成方法は、可変画シンボルに相当する旗上げ番号図形を付した入力用図面、すなわち「設備監視画面の下絵」を予め作図して、これをスキャナで読み取るようにしたものである。特許文献2のCRT画面自動作成方法は、下絵をデータ化する工程は自動化しているものの、基となる系統図や機器配置図から設備監視画面を書き起こす作業、すなわち「画面デザイン」の作業は依然として手作業のままである。
特開昭63−273914号公報(第二頁右下段12行〜第三頁左上段16行、図1) 特開平2−203158号公報(段落0012〜0015、図1、図2)
特許文献1のプラント監視画面白動生成システムでは画面フォーマット図の入力方法がCAD装置の端末(CAD端末装置)から手入力される方法であり、特許文献2のCRT画面自動作成方法では画面フォーマット図の入力方法が予め作成した下絵をスキャナで読み込まれる方法である。いずれの場合も、系統図、機器配置図など基となる図面から画面フォーマット図を書き起こす作業については自動化されておらず、でき上がった画面フォーマット図の品質や作成に要する時間は、設計者やCADオペレータ等の作業者のデザイン力及び監視対象設備についての習熟度に委ねられているという問題点があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、発注者から提供される系統図や機器配置図等のプラント設備の原図に基づいて、可変画シンボルが配置された画面フォーマット図を含む設備監視画面を制御する画面表示制御データを生成することを目的とする。
本発明の設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置は、監視対象設備の運転状態を監視すると共に監視対象設備を制御する設備監視制御システムのモニタに表示する設備監視画面を制御する、画面表示制御データを生成する画面表示制御データ生成装置であり、設備監視画面は、監視対象設備における複数の監視対象機器間の関連関係を表した固定画グラフィック画面と、監視対象機器の状態に応じて変化する可変画シンボルを含んでいる。本発明の設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置は、監視対象設備における複数の監視対象機器間の関連関係が記載された原図をデータ化した、原図データを生成する原図入力処理部と、原図データを編集して固定画グラフィック画面を生成し、かつ生成された固定画グラフィック画面における監視対象機器の図記号を可変画シンボルに置換して画面フォーマット図を生成する原図編集処理部と、画面フォーマット図を含む画面表示制御データを生成する画面制御データ生成処理部と、を備えたことを特徴とする。
本発明の設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置は、原図編集処理部が、原図データを編集して固定画グラフィック画面を生成し、かつ監視対象機器の図記号を可変画シンボルに置換して画面フォーマット図を生成するので、作業者のデザイン力及び監視対象設備についての習熟度に依存することなく、正確な設備監視画面を設備監視制御システムに表示するための画面表示制御データを生成することができる。
本発明の実施の形態1による画面表示制御データ生成装置を示す図である。 図1の原図の一例を示す図である。 図1の画面可変画シンボルデータの一例を示す図である。 図1の画面フォーマット図の一例を示す図である。 図1の可変画シンボル属性情報の一例を示す図である。 図1の画面表示制御データにおける可変画シンボル属性情報の一例を示す図である。 図1の監視項目表の一例を示す図である。 図1の画面表示制御データ生成装置の機能ブロックを実現するハードウェア構成を示す図である。 本発明の実施の形態2による画面表示制御データ生成装置を示す図である。 本発明の実施の形態2による可変画シンボル属性情報の一例を示す図である。 本発明の実施の形態3による画面表示制御データ生成装置に用いる原図の一例を示す図である。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1による画面表示制御データ生成装置を示す図である。図2は図1の原図の一例を示す図であり、図3は図1の画面可変画シンボルデータの一例を示す図である。図4は図1の画面フォーマット図の一例を示す図であり、図5は図1の可変画シンボル属性情報の一例を示す図である。図6は図1の画面表示制御データにおける可変画シンボル属性情報の一例を示す図であり、図7は図1の監視項目表の一例を示す図である。図8は、図1の画面表示制御データ生成装置の機能ブロックを実現するハードウェア構成を示す図である。図1には、作業者が監視制御対象機器の監視対象項目を監視制御項目仕様に基づいて定義する監視項目表12から項目データベース14を生成する項目データベース生成装置10と、画面表示制御データ生成装置30により生成された画面表示制御データ7及び項目データベース生成装置10により生成された項目データベース14に基づいて、監視対象設備の設備監視画面を表示し、監視対象設備の監視制御を行う設備監視制御システム20も示した。
画面表示制御データ生成装置30は、設備監視制御システム20における監視制御端末装置22のモニタ22aに表示する設備監視画面の表示制御を行う画面表示制御データ7の自動生成を行う。画面表示制御データ生成装置30は、原図入力処理部1、原図編集処理部2、画面制御データ生成処理部6、CAE端末装置5を備える。原図入力処理部1は、発注者(施主)などから提供された系統図などの図面(原図9)を読み取り、原図データ15を生成する処理部であり、スキャナ装置16とCAD端末装置17を備える。原図9には、紙に印刷された紙原図9a、CADデータファイル9bにおける個別のイメージ原図が含まれる。図1には、紙原図9aとCADデータファイル9bを記載したが、原図の種類を区別しない場合は単に原図9を用いる。
原図編集処理部2は、原図入力処理部1により読み取った原図9のイメージデータである原図データ15に描かれている文字、線、図記号などの認識及び抽出する機能と、抽出されたデータを基に画面フォーマット図3及び可変画シンボル属性情報18を生成する機能を併せ持つ処理部である。CAE端末装置5は、画面可変画シンボルデータ4の作成と、画面フォーマット図3に配置した画面可変画シンボルに監視対象項目を割り当てる紐付け作業、すなわち関連付け作業を行う。画面可変画シンボルデータ4は、設備監視制御システム20における監視制御端末装置22のモニタ22aに表示される設備監視画面上の可変画シンボルのデータであり、監視対象機器の状態、計測値など情報(変化情報)を表示する。監視対象機器の状態は、監視対象機器の入/切状態、故障有無等である。予めCAE端末装置5にて画面可変画シンボルデータ4を作成し保存しておく。保存先は、記録装置や記録メディア等である。
画面制御データ生成処理部6は、可変画シンボル属性情報18(図5参照)に監視対象機器の監視対象項目が関連付けされた可変画シンボル属性情報18aを生成し、この可変画シンボル属性情報18a(図6参照)と、画面可変画シンボルデータ4に登録された個々の監視対象機器を示す可変画シンボルが配置された画面フォーマット図3を含む画面表示制御データ7を生成する。画面制御データ生成処理部6が最初に生成する可変画シンボル属性情報18(図5参照)は、初期可変画シンボル属性情報であり、適宜、初期可変画シンボル属性情報18も用いる。可変画シンボル属性情報18a(図6参照)は、監視対象機器の監視対象項目毎に関連付けされた項目番号が登録されている。項目データベース生成装置10は、作業者が監視制御対象機器の監視対象項目を定義する項目データベース14を生成する装置であり、CAE端末装置11と項目データベース生成処理部13を備える。
設備監視制御システム20は、監視制御端末装置22と、監視制御端末装置22のモニタ22aに表示する設備監視画面を生成する画面データ生成処理部21を備える。設備監視制御システム20は、計算機を用いて監視対象設備の運転状態を遠隔から監視し、また監視対象設備の起動/停止などの操作を遠隔から行う。監視制御端末装置22は、建屋に設置された液晶モニタ装置や、持ち運び可能なタブレット端末などである。なお、モニタ22aは液晶モニタに限らず、他の薄型モニタ、CRT等でもよい。CAD端末装置17は、データや作業中のデータ等を表示するモニタ17aを備える。同様に、CAE端末装置5、CAE端末装置11もそれぞれ、データや作業中のデータ等を表示するモニタ5a、モニタ11aを備える。
次に画面表示制御データ生成装置30の動作について説明する。ここでは、図2に示す電力系統図(単線結線図)を原図9(紙原図9a)として設備監視画面の画面表示制御データを生成する場合を例に挙げて説明する。一般的に電力系統図には、電源電流が流れる主回路部分のほかに計装制御のための制御回路や接地線が描かれている。また回路を構成する変圧器や遮断器等の設備機器は、JIS C0617やJSIA 118−1で定められた電気用図記号で表され、併せて当該機器の名称や仕様などが書き添えられている。例えば、図2に示すように所定の電気用図記号で表示された断路器75の右側には、機器の名称である「89M1R」の他に、「DS」、「DV−RB」、「3.6kV 600A」、「20kA」のような仕様等が記載されている。
図2の紙原図9aに記載された機器等のうち、画面フォーマット図3に記載される機器等を列挙する。52M1に繋がる第一系統(左側の系統)において、ケーブルヘッド71からケーブルヘッド72の間には、電線73、断路器75、負荷開閉器76、変圧器77、計測値78、計測値79、計測値80、保護継電器81、保護継電器82、保護継電器83が記載されている。52M2に繋がる第二系統(右側の系統)において、ケーブルヘッド91からケーブルヘッド92の間には、電線93、断路器95、断路器96、変圧器97、計測値98、計測値99、計測値100、保護継電器101、保護継電器102、保護継電器103が記載されている。また、図2には、電線73と電線93を接続する電線74も記載されている。
発注者から提供された電力系統図等の原図9を原図入力処理部1で読み取り、データ化した原図データ15を生成する(原図データ生成工程)。原図データ15は、記録装置や記録メディアに保存する。この際に、原図9が提供された電力系統図が印刷された図面である紙原図9aであればスキャナ装置16で読み取り、イメージデータである原図データ15として保存する。また、提供された系統図がCADデータなどのデータファイル(CADデータファイル9b)の場合は、CAD端末装置17に入力してそのまま保存する。CAD端末装置17は、CADデータファイル9bの中から原図をイメージ化した原図データ15を生成する。なお、提供されたCADデータファイル9bが、イメージ化された系統図等であれば、既にイメージ化されているので、そのまま使用する。
次に原図編集処理部2は、保存された原図データ15から設備監視画面の表示に必要な画面フォーマット図3及び可変画シンボル属性情報18を編集して生成する(前段階データ生成工程)。原図編集処理部2が生成する可変画シンボル属性情報18(図5参照)は、後述する対象機器の監視制御項目と関連付けされた項目番号が登録されていないデータであり、画面制御データ生成処理部6の処理が実行されることで、項目番号が登録された可変画シンボル属性情報18a(図6参照)が完成する。監視制御項目は、監視対象項目と制御対象項目をまとめた表記である。監視制御項目は、監視に関しては監視対象項目であり、制御に関しては制御対象項目でもある。
編集処理部2は、原図データ15から設備監視画面として必要な部分を抽出して初期画面フォーマット図を作成し、この初期画面フォーマット図に監視対象機器の状態を表す画面可変画シンボルデータ4の可変画シンボルを配置して、図4に示す画面フォーマット図3を生成する。原図編集処理部2が原図データ15から設備監視画面として必要な部分を抽出する際に、シンボル抽出用のテーブルとして予め作成して画面可変画シンボルデータ4を用いる。シンボル抽出用のテーブルの例を図3に示す。シンボル抽出用のテーブルは、画面可変画シンボルデータ4を表形式にしたデータである。
図3に示した画面可変画シンボルデータ4を説明する。画面可変画シンボルデータ4の表には、名称、原図上の図記号、可変画シンボル、オン時表示色、オフ時表示色の欄(列)が設けられている。オン時表示色、オフ時表示色の欄(列)に登録された情報が変化情報である。オン時表示色は、可変画シンボルによっては、通電時表示色又は動作時表示色と読み替える。オフ時表示色も、可変画シンボルによっては、遮断時表示色又は非動作時表示色と読み替える。名称欄には、6つの機器を示した。なお、第三段目では、可変画シンボルが同じになるので、断路器、負荷開閉器をまとめて示した。第一段目は、ケーブルヘッドである。原図上の図記号、可変画シンボルは、それぞれ下向き、上向きの2つを示した。ケーブルヘッドの可変画シンボルは、色変化はしない。
第二段目は、遮断器であり、2種類の原図上の図記号を示した。可変画シンボルは、(1)の遮断器、(2)の遮断器であっても、共通の1つのシンボルである。遮断器の場合は、オン時表示色及びオフ時表示色は、通電時表示色及び遮断時表示色の意味である。遮断器の可変画シンボルは、オン時表及びオフ時(通電時及び遮断時)には、それぞれ赤色及び緑色に変化する。
第三段目は、断路器、負荷開閉器である。(1)の原図上の図記号が断路器であり、(2)の原図上の図記号が負荷開閉器である。可変画シンボルは、(1)の断路器、(2)の負荷開閉器であっても、共通の1つのシンボルである。断路器、負荷開閉器の場合は、オン時表示色及びオフ時表示色は、通電時表示色及び遮断時表示色の意味である。断路器、負荷開閉器の可変画シンボルは、オン時表及びオフ時(通電時及び遮断時)には、それぞれ赤色及び緑色に変化する。
第四段目は、変圧器である。原図上の図記号、可変画シンボルは、それぞれ2つを示した。変圧器の可変画シンボルは、色変化はしない。第五段目は、保護継電器である。原図上の図記号、可変画シンボルは、それぞれ4つを示した。保護継電器の場合は、オン時表示色及びオフ時表示色は、動作時表示色及び非動作時表示色の意味である。保護継電器の可変画シンボルは、オン時表及びオフ時(動作時及び非動作時)には、それぞれ赤色及び消灯(背景色)に変化する。
第六段目は、計測値である。原図上の図記号、可変画シンボルは、それぞれ電流値と電圧値の2つを示した。計測値の場合は、オン時表示色及びオフ時表示色は、動作時表示色及び非動作(未計測)時表示色の意味である。計測値の可変画シンボルは、オン時(動作時)には、計測器の数値を表示すると共に、数値が正常値の場合は当該数値が白色に変化し、数値が異常値の場合は当該数値が赤色に変化する。計測値の可変画シンボルは、オフ時(非動作時)には、表示記号「****」を表示すると共に、当該表示記号が赤色に変化する。
原図編集処理部2の処理手順、すなわち前段階データ生成工程を説明する。図4の画面フォーマット図3及び図5の可変画シンボル属性情報18を生成する場合を例にして、原図編集処理部2の処理手順を説明する。まず、ステップS001として、原図9の原図データ15と、画面可変画シンボルデータ4に登録された各機器の図記号(登録図記号)とを照合して、原図データ15に記載された各機器の図記号(原図図記号)を抽出する(図記号抽出工程)。図2の紙原図9aにおいて抽出された図記号は、ケーブルヘッド71、72、91、92、断路器75、95、負荷開閉器76、96、変圧器77、97、計測値78、79、80、98、99、100、保護継電器81、82、83、101、102、103である。
ステップS002として、ステップS001で抽出した図記号のうちケーブルヘッド、遮断器、断路器および変圧器の4種の図記号に着目して、ケーブルヘッド71、72、91、92から各機器に延びる接続線(電線73、74、93)のみを抽出し、その他の接続線を削除する。抽出した接続線(電線73、74、93)が画面フォーマット図として描くべき電源主回路にあたる(主回路抽出工程)。
ステップS003として、ステップS001で抽出した図記号のうち遮断器、断路器75、95、負荷開閉器76、96について、抽出した図記号の近傍に描かれている文字列(区切りのない一塊の文字集合)から遮断器については52、断路器又は負荷開閉器については89で始まる文字列(89M1R等)を抽出して、これ以外を削除する(文字列整理工程)。なお、図2において、遮断器は存在しない。図2は、2つの断路器75、95と2つの負荷開閉器76、96が存在するので、それぞれの断路器及び負荷開閉器における、「89M1R」、「89T1」、「89M2R」、「89T2」の文字列のみ残し、他の文字列が削除される。
ステップS004として、ステップS001で抽出した図記号を、画面可変画シンボルデータ4に従って各図記号に対応する可変画シンボルのデータに置き換える(可変画シンボル置換工程)。図2の紙原図9aにおけるケーブルヘッド71、72、91、92は、それぞれ図4の画面フォーマット図3におけるケーブルヘッド31、32、51、52に置換される。同様に、紙原図9aにおける断路器75、95、及び負荷開閉器76、96は、それぞれ画面フォーマット図3における断路器35、55、負荷開閉器36、56に置換される。紙原図9aにおける変圧器77、97は、それぞれ画面フォーマット図3における変圧器37、57に置換される。紙原図9aにおける計測値78、79、80、98、99、100は、それぞれ画面フォーマット図3における計測値38、39、40、58、59、60に置換される。紙原図9aにおける保護継電器81、82、83、101、102、103は、それぞれ画面フォーマット図3における保護継電器41、42、43、61、62、63に置換される。
なお、ステップS004の実行の際に、作業者がCAD端末装置17に作業途中の画面フォーマット図を表示して、送電先回路名などを追記したり、1画面に表示する範囲を絞り込むなどの編集作業を行ってもよい(調整工程)。
ステップS005として、ステップS001からS0004を実行して完成した画面データを可変画シンボル配置済みの画面フォーマット図3として保存する(画面フォーマット図保存工程)。保存先は、記録装置や記録メディア等である。ステップS001からS0005の工程は、画面フォーマット図生成工程である。
ステップS001からS0005の処理手順により、図2に示した紙原図9aの系統図から自動生成された画面フォーマット図3の例を図4に示した。この画面フォーマット図3には、原図である系統図上に記されていた電線73、74、93が電線33、34、53として記載され、原図である系統図上に記されていた図記号のうち画面可変画シンボルデータ4で指定されていた図記号と合致したものがそれぞれ可変画シンボルのデータに置き換えられている。なお、図4に示した画面フォーマット図3と同様の図が設備監視制御システム20の設備監視画面として表示される。設備監視画面は、監視対象設備における複数の監視対象機器間の関連関係を表した固定画グラフィック画面と、監視対象機器の状態に応じて変化する可変画シンボルを含んでいる。
また、ステップS006として、原図編集処理部2は、可変画シンボル配置済みの画面フォーマット図3と、画面可変画シンボルデータ4に基づいて、図5に示すような可変画シンボル属性情報18を生成する。図5の可変画シンボル属性情報18における番号(No.列の番号)は、便宜的に付されたものである。可変画シンボル属性情報18に設けられた情報登録欄(列)に、それぞれの可変画シンボルのデータに対応した、各シンボルの種別、画面上の座標、表示色などの属性情報が自動的に登録される(属性情報生成工程)。可変画シンボル属性情報18は、記録装置や記録メディア等に保存される。図5に示した可変画シンボル属性情報18は、順番に付された番号(No.)の欄(列)と、座標、ピクチャ名、シンボル種別、項目番号、オン/オフ時色、故障時色の情報登録欄(列)が設けられており、それぞれの属性情報が登録可能である。図5に示した可変画シンボル属性情報18において、対象機器の監視制御項目と関連付けされた項目番号以外は、画面フォーマット図3と、画面可変画シンボルデータ4に基づいて、自動登録される。但し、各シンボルと監視制御項目に関連付けされた項目番号は登録されていない。項目番号の登録は、画面制御データ生成処理部6にて行われる。なお、図5における「図上の付加符号」の欄(列)は、対応関係が理解し易いように、図4の画面フォーマット図3における可変画シンボルに付した符号を便宜的に記載した。
画面制御データ生成処理部6では、下記に示す項目番号登録工程と最終データ生成工程を実行することにより、画面表示制御データ7を生成する制御データ生成工程を実行する。項目番号登録工程と最終データ生成工程を説明する。画面制御データ生成処理部6では、原図編集処理部2の処理(前段階データ生成工程)では行われなかった可変画シンボルのデータに監視制御項目に関連付けされた項目番号を割り当てる紐付作業、すなわち項目番号登録作業を行う(項目番号登録工程)。画面制御データ生成処理部6は、項目番号登録作業が完了した可変画シンボル属性情報18aと、画面フォーマット図3とを含む画面表示制御データ7を生成する(最終データ生成工程)。
項目番号登録工程の前に、項目データベース生成装置10にて監視項目表12を作成し保存しておく。保存先は、記録装置や記録メディア等である。監視項目表12には、図7に示すように各監視制御項目に対応して項目番号が割り当てられている。項目番号登録作業は、CAE端末装置5のモニタ5aに表示された可変画シンボル属性情報18の表(図5参照)に、作業者が監視項目表12(図7参照)を見ながら画面制御データ生成処理部6を介して各可変画シンボルのデータに対応する項目番号を登録する。画面制御データ生成処理部6に送られる入力データは、CAE端末装置5の入力装置(キーボードやマウス等)を用いて入力される。項目番号が登録された可変画シンボル属性情報18aを図6に示した。
図7に示した監視項目表12は、順番に付された番号(No.)の欄(列)と、監視対象項目(監視制御項目)と項目番号が設けられている。なお、図7における「図上の付加符号」の欄(列)は、対応関係が理解し易いように、図2の紙原図9aにおける図面部品に付した符号を便宜的に記載した。図7において、「PL1」は52M1に接続される第一系統を示しており、「PL2」は52M2に接続される第二系統を示している。
図7の監視項目表12では、図2に示した紙原図9aの系統図に記載した16個の機器の監視対象項目の例を示した。計測値78、98の監視対象項目は、それぞれPL1主線電圧、PL2主線電圧である。断路器75、95の監視対象項目は、それぞれ89M1R状態、89M2R状態である。負荷開閉器76、96の監視対象項目は、それぞれ89T1状態、89T2状態である。保護継電器81、101の監視対象項目は、それぞれ89T1継電器状態、89T2継電器状態である。保護継電器82、102の監視対象項目は、それぞれPL1変圧器の継電器1状態、PL2変圧器の継電器1状態である。保護継電器83、103の監視対象項目は、それぞれPL1変圧器の継電器2状態、PL2変圧器の継電器2状態である。計測値79、99の監視対象項目は、それぞれPL1低側電流、PL2低側電流である。計測値80、100の監視対象項目は、それぞれPL1低側電圧、PL2低側電圧である。
計測値78、98の項目番号は、それぞれMV1001、MV2001である。断路器75、95の項目番号は、SB1001、SB2001である。負荷開閉器76、96の項目番号は、LS1001、LS2001である。保護継電器81、101の項目番号は、PR1001、PR2001である。保護継電器82、102の項目番号は、PR1002、PR2002である。保護継電器83、103の項目番号は、PR1003、PR2003である。計測値79、99の項目番号は、MA1001、MA2001である。計測値80、100の項目番号は、MV1002、MV2002である。
項目データベース生成装置10は、項目データベース生成処理部13が監視項目表12に基づいて、監視制御対象機器の監視対象項目及びこの監視対象項目毎に付けられた項目番号を含む項目データベース14を生成する(項目データベース生成工程)。項目データベース14は、記録装置や記録メディア等に保存される。
画面表示制御データ生成装置30における原図編集処理部2、画面制御データ生成処理部6は、プロセッサ110がメモリ111に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。項目データベース生成装置10の項目データベース生成処理部13及び設備監視制御システム20の画面データ生成処理部21も、それぞれに備えられたプロセッサ110がメモリ111に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサ110および複数のメモリ111が連携して上記機能を実行してもよい。
画面表示制御データ生成装置30が動作することにより、設備監視制御システム20が監視対象設備の状態や故障を表示する設備監視画面の画面表示制御データ7ができ上がる。すなわち、画面表示制御データ生成装置30の原図編集処理部2が前段階データ生成工程を実行し、その後画面制御データ生成処理部6が項目番号登録工程と最終データ生成工程を実行することにより、画面表示制御データ7が完成する。画面表示制御データ7は、記録装置や記録メディア等に保存される。本実施の形態では、画面表示制御データ生成装置30に原図編集処理部2を設けることにより、画面表示制御データ作成における大部分の作業を自動化できる。実施の形態1の画面表示制御データ生成装置30は、画面フォーマット図3を作成するための原図9となる系統図や機器配置図を読み取って、設備監視制御システム20の設備監視画面として表示すべき情報を抽出して、初期画面フォーマット図の生成と可変画シンボルのデータの配置を行うので、作業者のデザイン力及び監視対象設備についての習熟度に依存することなく、正確な設備監視画面を設備監視制御システム20に表示するための画面表示制御データ7を生成することができる。
画面表示制御データ生成装置30が生成する画面表示制御データ7は、電力系統図の例で説明したが、実施の形態1の画面表示制御データ生成装置30は、設備監視制御システム20の監視制御機器に応じて、それぞれの設備監視画面に対応した画面表示制御データ7を生成することができる。設備監視画面が水などの配管系統図の場合は、画面フォーマット図は配管系統表示図であり、可変画シンボルはポンプ等の運転状態、温度計測値等である。設備監視画面が機器配置図の場合は、画面フォーマット図は部屋の壁及び間仕切り図であり、可変画シンボルはファン及びポンプなどの運転状態である。
なお、原図入力処理部1において系統図や機器配置図等の原図9を読み取る方法は、紙媒体で提供された図面をスキャナ装置16で読み込む方法、pdfファイル化された図面イメージを読み込む方法、CADデータファイルを直接読み込む方法などがあるが、本実施の形態では読み取り方法はいずれであってもよく、特に制限はない。
以上のように、実施の形態1の画面表示制御データ生成装置30(設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置)は、監視対象設備の運転状態を監視すると共に監視対象設備を制御する設備監視制御システム20のモニタ22aに表示する設備監視画面を制御する、画面表示制御データ7を生成する画面表示制御データ生成装置であり、設備監視画面は、監視対象設備における複数の監視対象機器間の関連関係を表した固定画グラフィック画面と、監視対象機器の状態に応じて変化する可変画シンボルを含んでいる。実施の形態1の画面表示制御データ生成装置30は、監視対象設備における複数の監視対象機器間の関連関係が記載された原図9をデータ化した、原図データ15を生成する原図入力処理部1と、原図データ15を編集して固定画グラフィック画面を生成し、かつ生成された固定画グラフィック画面における監視対象機器の図記号を可変画シンボルに置換して画面フォーマット図3を生成する原図編集処理部2と、画面フォーマット図3を含む画面表示制御データ7を生成する画面制御データ生成処理部6と、を備えたことを特徴とする。実施の形態1の画面表示制御データ生成装置30は、原図編集処理部2が、原図データ15を編集して固定画グラフィック画面を生成し、かつ監視対象機器の図記号を可変画シンボルに置換して画面フォーマット図3を生成するので、作業者のデザイン力及び監視対象設備についての習熟度に依存することなく、正確な設備監視画面を設備監視制御システム20に表示するための画面表示制御データ7を生成することができる。
実施の形態1の設備監視画面用の画面表示制御データ生成方法は、監視対象設備の運転状態を監視すると共に前記監視対象設備を制御する設備監視制御システム20のモニタ22aに表示する設備監視画面を制御する、画面表示制御データを生成する画面表示制御データ生成方法であり、設備監視画面は、監視対象設備における複数の監視対象機器間の関連関係を表した固定画グラフィック画面と、監視対象機器の状態に応じて変化する可変画シンボルを含んでいる。実施の形態1の設備監視画面用の画面表示制御データ生成方法は、監視対象設備における複数の監視対象機器間の関連関係が記載された原図9をデータ化した、原図データ15を生成する原図データ生成工程と、原図データ15を編集して固定画グラフィック画面を生成し、かつ生成された固定画グラフィック画面における監視対象機器の図記号を可変画シンボルに置換して画面フォーマット図3を生成する画面フォーマット図生成工程と、画面フォーマット図を含む画面表示制御データ7を生成する制御データ生成工程と、を実行することを特徴とする。実施の形態1の設備監視画面用の画面表示制御データ生成方法は、画面フォーマット図生成工程において、原図データ15を編集して固定画グラフィック画面を生成し、かつ監視対象機器の図記号を可変画シンボルに置換して画面フォーマット図3を生成するので、作業者のデザイン力及び監視対象設備についての習熟度に依存することなく、正確な設備監視画面を設備監視制御システム20に表示するための画面表示制御データ7を生成することができる。
実施の形態2.
実施の形態1では、原図編集処理部2は項目番号が未登録の可変画シンボル属性情報18を生成し、項目番号登録工程において、作業者が画面制御データ生成処理部6を介して各可変画シンボルのデータに対応する項目番号を登録する例を示した。実施の形態2では、項目番号登録工程において、少なくとも一部の可変画シンボルのデータに対応する項目番号については作業者の人手作業を伴うことなく、項目データベース14を参照して項目番号を登録する例を説明する。図9は、本発明の実施の形態2による画面表示制御データ生成装置を示す図である。実施の形態2の画面表示制御データ生成装置30は、実施の形態1の画面表示制御データ生成装置30とは、項目データベース抽出処理部8が追加され、項目データベース抽出処理部8が抽出した一部の項目番号を画面制御データ生成処理部6が可変画シンボル属性情報18に登録する点で異なる。
原図編集処理部2が生成する画面フォーマット図3には、遮断器、断路器又は負荷開閉器のシンボルについては図記号近傍の文字列から52や89で始まる文字列(機器番号)が記載されているので、この52や89で始まる文字列を抽出することにより当該機器の機器番号を抽出できる。そこで、図9に示すように、項目データベース抽出処理部8は、画面フォーマット図3を参照して、機器番号付きの機器の機器番号を抽出し、この機器番号付きの機器の機器番号を検索キーとして項目データベース14に登録された監視制御対象項目のデータを検索して該機器の項目番号を抽出する。項目データベース抽出処理部8は抽出した項目番号を画面制御データ生成処理部6に受け渡す(項目番号抽出工程)。なお、機器番号の一部を示す52や89は、機器を識別する文字なので、機器識別文字でもある。
項目データベース抽出処理部8の動作を、図4の画面フォーマット図3に記載された系統図を用いて説明する。項目データベース14には、画面フォーマット図3に対応する監視項目表12(図7参照)に記載した複数の監視対象項目と、この監視対象項目毎に付けられた項目番号が登録されている。項目データベース抽出処理部8は、項目番号抽出工程において、89で始まる文字列を検索し、検索した「89M1R状態」から項目番号SB1001を抽出する。また、同様に、項目データベース抽出処理部8は、検索した「89M2R状態」、「89T1状態」、「89T2状態」、「89T1継電器状態」、「89T2継電器状態」から、それぞれ項目番号SB2001、LS1001、LS2001、PR1001、PR2001を抽出する。項目データベース抽出処理部8は、抽出した6つの項目番号SB1001、SB2001、LS1001、LS2001、PR1001、PR2001を画面制御データ生成処理部6に受け渡す。すなわち、項目データベース抽出処理部8は、監視対象機器の項目番号を抽出する共に、抽出した項目番号を前記画面制御データ生成処理部に出力する。
画面制御データ生成処理部6は、項目データベース抽出処理部8から受け取った項目番号SB1001、SB2001、LS1001、LS2001、PR1001、PR2001を、該当する機器の可変画シンボルのデータに対応する項目番号欄を登録する。項目データベース抽出処理部8から受け取った項目番号を登録した可変画シンボル属性情報18bを図10に示した。図10は、本発明の実施の形態2による可変画シンボル属性情報の一例を示す図である。その後、可変画シンボル属性情報18bにおける未登録の項目番号欄について、実施の形態1の項目番号登録工程を実行する。項目番号登録工程が実行された可変画シンボル属性情報は、図6の可変画シンボル属性情報18aと同じである。
実施の形態2の画面表示制御データ生成装置30は、機器番号付きの機器(断路器35、55、負荷開閉器36、56)、及びこの機器に関係付けされた機器(保護継電器41、61)について項目番号を自動で登録するので、実施の形態1の画面表示制御データ生成装置30よりも項目番号登録工程の人手作業を少なくすることができ、作業効率を高めることができる。
これまで、項目データベース抽出処理部8が抽出する項目番号の数が可変画シンボル属性情報18に登録されるべき項目番号の数よりも少ない例で説明したが、原図編集処理部2が生成した画面フォーマット図3における全ての監視対象機器に機器番号を付しておけば、項目番号登録工程の人手作業を無くすことができる。
実施の形態3.
実施の形態1では、原図編集処理部2が画面可変画シンボルデータ4に登録されている図記号を認識及び抽出して、可変画シンボルのデータに置換した画面フォーマット図3を生成する方法について述べたが、この方法は原図編集処理部2がパターン認識処理により図記号の形を頼りに抽出しているため、抽出処理アルゴリズムは高度なものになる。実施の形態3では、原図編集処理部2の抽出処理アルゴリズムを簡略化可能な画面表示制御データ生成装置30の例を説明する。
図11は、本発明の実施の形態3による画面表示制御データ生成装置に用いる原図の一例を示す図である。実施の形態3の画面表示制御データ生成装置30に入力される紙原図9aは、実施の形態1の紙原図9aとは、抽出対象領域25が付加された点で異なる。図11の紙原図9aでは、19個の個別の抽出対象領域25a、25b、25c、25d、25e、25f、25g、25h、25i、25j、25k、25l、25m、25n、25o、25p、25q、25r、25sを示した。抽出対象領域25a〜25sをまとめて、抽出対象領域25とする。
図11に示すように、紙原図9aに予め抽出対象部位(処理対象範囲)を示した抽出対象領域25を付けてから原図編集処理部2の抽出処理を行うようにする。抽出対象領域25は、例えば図11の破線部分にマーカーで線を付したり、破線領域内部の全てをマーカーで塗潰すことで、表示する。抽出対象領域25は、原図編集処理部2が編集する範囲である処理対象範囲である、抽出対象領域25が付加された原図9(紙原図9a)から生成した原図データ15は、付加原図データである。なお、CADデータファイル9bにおいて、抽出対象領域25が付加された原図9から原図データ15を生成してもよく、この原図9から生成した原図データ15は、付加原図データである。
実施の形態3の原図編集処理部2における原図編集処理方法では作業者の作業は若干増えるものの、原図編集処理部2の抽出処理の最初に抽出対象領域25で指示されている部分を抽出しその他の部分を削除すればよいので、図記号を抽出する対象部位が少なくなる。さらに、実施の形態3の原図編集処理方法は、実施の形態1のステップS002の主回路抽出工程で述べた有効な接続線だけを抽出する処理が不要になるため、実施の形態1で述べたステップS001、S003、S004、S005、S006を実行することになり、実施の形態1のステップS001、S002、S003の処理からなる抽出処理アルゴリズムが、ステップS001及びS003の処理からなる抽出処理アルゴリズムに簡略化できる。
以上のように、実施の形態3の画面表示制御データ生成装置30は、原図編集処理部2の抽出処理アルゴリズムを簡略化できるので、原図編集処理部2の抽出処理を実現するプログラムを実施の形態1よりも短くでき、すなわちプログラム開発期間の短縮化、及びプログラム開発費用の縮小化が実現できる。実施の形態3の画面表示制御データ生成装置30は、実施の形態1と同等の結果をより安価に実現することができる。
実施の形態4.
実施の形態3では予め抽出範囲を抽出対象領域25で指定することで原図編集処理部2の抽出処理アルゴリズムを簡略化する方法について述べたが、原図入力処理部1で読み込む原図9が系統図のCADデータ(CADデータファイル9bの対象図のデータ)をそのまま読み込む場合には、CADデータのレイア情報に基づいて抽出対象を限定することにより、原図編集処理部2の負荷を軽減しつつ実施の形態1から3と同等の結果を得ることができる。CADデータのレイア情報に基づいて抽出対象を限定する方法は、例えばCADデータのレイアを確認のうえ抽出対象が含まれていないレイアを丸ごと処理対象外にすることである。実施の形態4の原図入力処理部1は、画面フォーマット図3に記載される抽出対象(残留対象)が含まれないレイアを削除した原図データ15である削減原図データを生成する。
なお、本発明は、矛盾のない範囲内において、各実施の形態の内容を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
1…原図入力処理部、2…原図編集処理部、3…画面フォーマット図、4…画面可変画シンボルデータ、6…画面制御データ生成処理部、7…画面表示制御データ、8…項目データベース抽出処理部、9…原図、15…原図データ、14…項目データベース、18…可変画シンボル属性情報(初期可変画シンボル属性情報)、18a…可変画シンボル属性情報、18b…可変画シンボル属性情報、20…設備監視制御システム、22a…モニタ、25…抽出対象領域(処理対象範囲)、30…画面表示制御データ生成装置

Claims (14)

  1. 監視対象設備の運転状態を監視すると共に前記監視対象設備を制御する設備監視制御システムのモニタに表示する設備監視画面を制御する、画面表示制御データを生成する設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置であって、
    前記設備監視画面は、前記監視対象設備における複数の監視対象機器間の関連関係を表した固定画グラフィック画面と、前記監視対象機器の状態に応じて変化する可変画シンボルを含み、
    前記監視対象設備における複数の前記監視対象機器間の関連関係が記載された原図をデータ化した、原図データを生成する原図入力処理部と、
    前記原図データを編集して前記固定画グラフィック画面を生成し、かつ生成された前記固定画グラフィック画面における前記監視対象機器の図記号を前記可変画シンボルに置換して画面フォーマット図を生成する原図編集処理部と、
    前記画面フォーマット図を含む前記画面表示制御データを生成する画面制御データ生成処理部と、を備え
    前記原図編集処理部は、前記可変画シンボル毎に当該可変画シンボルの変化情報が登録された画面可変画シンボルデータ、及び前記画面フォーマット図に基づいて、前記監視対象機器の状態と前記可変画シンボルの変化情報を含む属性情報を、前記可変画シンボル毎に関連付けした初期可変画シンボル属性情報を生成し、
    前記画面制御データ生成処理部は、前記監視対象機器の状態を監視する項目である監視対象項目毎に関連付けされた項目番号が前記初期可変画シンボル属性情報に登録された可変画シンボル属性情報と、前記画面フォーマット図を含む前記画面表示制御データを生成することを特徴とする設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置。
  2. 前記原図編集処理部は、前記可変画シンボルが登録された画面可変画シンボルデータにおける図記号である登録図記号と、前記原図データにおける図記号である原図図記号を照合し、前記登録図記号と一致した前記原図図記号を前記登録図記号に関連付けされた前記可変画シンボルに置換することを特徴とする請求項1記載の設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置。
  3. 前記監視対象機器の監視対象項目毎に関連付けされた項目番号が登録された項目データベースと、前記画面フォーマット図に記載された前記監視対象機器の機器識別文字に基づいて、前記監視対象機器の前記項目番号を抽出する共に、抽出した前記項目番号を前記画面制御データ生成処理部に出力する項目データベース抽出処理部を備え、
    前記画面制御データ生成処理部は、前記項目データベース抽出処理部から受け取った前記項目番号を、対応する前記監視対象機器に関連付けして前記初期可変画シンボル属性情報に登録し、この登録処理後の可変画シンボル属性情報において前記項目番号が関連付けされていない前記監視対象機器がある場合に、入力装置から入力された前記項目番号を、対応する前記監視対象機器に関連付けして前記登録処理後の可変画シンボル属性情報に登録することを特徴とする請求項1または2に記載の設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置。
  4. 前記項目データベース抽出処理部は、前記画面フォーマット図に記載された前記監視対象機器の前記機器識別文字を検索キーとして、前記項目データベースに登録された前記監視対象項目を検索して、前記機器識別文字を含む前記監視対象項目に関連付けされた前記項目番号を抽出することを特徴とする請求項記載の設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置。
  5. 前記原図入力処理部は、前記原図編集処理部が編集する範囲である処理対象範囲が記載された前記原図データである付加原図データを生成し、
    前記原図編集処理部は、前記付加原図データを編集して前記固定画グラフィック画面を生成し、かつ生成された前記固定画グラフィック画面における前記監視対象機器の図記号を前記可変画シンボルに置換して前記画面フォーマット図を生成することを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置。
  6. 前記原図入力処理部は、前記処理対象範囲が記載された前記原図に基づいて前記付加原図データを生成することを特徴とする請求項記載の設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置。
  7. 前記原図は、複数のレイヤに記載された情報が重畳されて図面を構成するCADデータであり、
    前記原図入力処理部は、前記画面フォーマット図に記載される残留対象が含まれない前記レイヤを削除した前記原図データである削減原図データを生成し、
    前記原図編集処理部は、前記削減原図データを編集して前記固定画グラフィック画面を生成し、かつ生成された前記固定画グラフィック画面における前記監視対象機器の図記号を前記可変画シンボルに置換して前記画面フォーマット図を生成することを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の設備監視画面用の画面表示制御データ生成装置。
  8. 監視対象設備の運転状態を監視すると共に前記監視対象設備を制御する設備監視制御システムのモニタに表示する設備監視画面を制御する、画面表示制御データを生成する設備監視画面用の画面表示制御データ生成方法であって、
    前記設備監視画面は、前記監視対象設備における複数の監視対象機器間の関連関係を表した固定画グラフィック画面と、前記監視対象機器の状態に応じて変化する可変画シンボルを含み、
    前記監視対象設備における複数の前記監視対象機器間の関連関係が記載された原図をデータ化した、原図データを生成する原図データ生成工程と、
    前記原図データを編集して前記固定画グラフィック画面を生成し、かつ生成された前記固定画グラフィック画面における前記監視対象機器の図記号を前記可変画シンボルに置換して画面フォーマット図を生成する画面フォーマット図生成工程と、
    前記画面フォーマット図を含む前記画面表示制御データを生成する制御データ生成工程と、を実行し、
    前記画面フォーマット図生成工程において、前記可変画シンボル毎に当該可変画シンボルの変化情報が登録された画面可変画シンボルデータ、及び前記画面フォーマット図に基づいて、前記監視対象機器の状態と前記可変画シンボルの変化情報を含む属性情報を、前記可変画シンボル毎に関連付けした初期可変画シンボル属性情報を生成し、
    前記制御データ生成工程において、前記監視対象機器の状態を監視する項目である監視対象項目毎に関連付けされた項目番号が前記初期可変画シンボル属性情報に登録された可変画シンボル属性情報と、前記画面フォーマット図を含む前記画面表示制御データを生成することを特徴とする設備監視画面用の画面表示制御データ生成方法。
  9. 前記画面フォーマット図生成工程において、前記可変画シンボルが登録された画面可変画シンボルデータにおける図記号である登録図記号と、前記原図データにおける図記号である原図図記号を照合し、前記登録図記号と一致した前記原図図記号を前記登録図記号に関連付けされた前記可変画シンボルに置換することを特徴とする請求項記載の設備監視画面用の画面表示制御データ生成方法。
  10. 項目データベースに登録されている、前記監視対象機器の監視対象項目毎に関連付けされた項目番号と、前記画面フォーマット図に記載された前記監視対象機器の機器識別文字に基づいて、前記監視対象機器の前記項目番号を抽出する項目番号抽出工程を含み、
    前記制御データ生成工程において、前記項目番号抽出工程にて抽出された前記項目番号を、対応する前記監視対象機器に関連付けして前記初期可変画シンボル属性情報に登録し、この登録処理後の前記可変画シンボル属性情報において前記項目番号が関連付けされていない前記監視対象機器がある場合に、入力装置から入力された前記項目番号を、対応する前記監視対象機器に関連付けして前記登録処理後の可変画シンボル属性情報に登録することを特徴とする請求項8または9に記載の設備監視画面用の画面表示制御データ生成方法。
  11. 前記項目番号抽出工程において、前記画面フォーマット図に記載された前記監視対象機器の前記機器識別文字を検索キーとして、前記項目データベースに登録された前記監視対象項目を検索して、前記機器識別文字を含む前記監視対象項目に関連付けされた前記項目番号を抽出することを特徴とする請求項10記載の設備監視画面用の画面表示制御データ生成方法。
  12. 前記原図データ生成工程において、前記制御データ生成工程にて編集される範囲である処理対象範囲が記載された前記原図データである付加原図データを生成し、
    前記制御データ生成工程において、前記付加原図データを編集して前記固定画グラフィック画面を生成し、かつ生成された前記固定画グラフィック画面における前記監視対象機器の図記号を前記可変画シンボルに置換して前記画面フォーマット図を生成することを特徴とする請求項から11のいずれか1項に記載の設備監視画面用の画面表示制御データ生成方法。
  13. 前記原図データ生成工程において、前記処理対象範囲が記載された前記原図に基づいて前記付加原図データを生成することを特徴とする請求項12記載の設備監視画面用の画面表示制御データ生成方法。
  14. 前記原図は、複数のレイヤに記載された情報が重畳されて図面を構成するCADデータであり、
    前記原図データ生成工程において、前記画面フォーマット図に記載される残留対象が含まれない前記レイヤを削除した前記原図データである削減原図データを生成し、
    前記制御データ生成工程において、前記削減原図データを編集して前記固定画グラフィック画面を生成し、かつ生成された前記固定画グラフィック画面における前記監視対象機器の図記号を前記可変画シンボルに置換して前記画面フォーマット図を生成することを特徴とする請求項から11のいずれか1項に記載の設備監視画面用の画面表示制御データ生成方法。
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