JPH0193807A - プラント運転監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラントの状態を音声入力を利用してＣＲＴ表
示装置に表示して監視するプラント運転監視装置に関す
る。

〔従来の技術〕

発電プラントにおいてはプラントの状態をＣＲＴ表示装
置に表示して運転監視することが行われている。従来、
ＣＲＴ表示装置への表示画面を選択するにはキーボード
によって行っている。しかし、操作数が多くなり要求す
る画面を表示するのに時間が要する。また、キーボード
の操作に対する知識も必要である。このことを解決する
ために音声で入力することが、例えば特開昭６２−９４
０８号などで知られている。従来公知の音声入力により
画面表示は単一の機器名を認識して表示するようにして
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の音声入力による監視表示は単一機器名を認識して
それに対応する画面も表示するものである。しかし、表
示画面はプラントの単一機器のみでなく種々の状態図を
表示することが要求される。

このため、従来の音声入力では必要とする画面を表示す
るのを短時間で行えないという問題点を有している。

本発明の目的は音声入力装置を利用し何ら特別の知識、
技術を習得する必要もなく、プラントに対する知識のみ
で容易にかつ短時間で要求する画面をＣＲＴ表示装置に
表示させることのできるプラント運転監視装置を提供す
る４とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

運転員が要求する画面を音声入力装置より入力し、入力
した単語群を音声パターンと照合識別する。識別した単
語群に確信度計算を行い最適な画面を選択し、選択した
画面を最終画面としてＣＲＴ表示装置の表示画面上に表
示する。

〔作用〕

本発明では音声による画面表示指令を指令番号に変換し
、複数の画面表示指令に基づいた最適画面を選択するた
めに各画面表示指令と画面との対応を確信度計算する。

確信度の結果より最適画面決定装置にて最適画面を決定
し要求画面を表示する。従って、画面群の階層構造を意
識することなく所望の監視画面を容易にかつ、瞬時に表
示することが可能となる。

〔実施例〕

本発明の一実施例第１図に基づき説明する。

第１図は本発明火力発電所に適用した例を示す。

第１図において運転員からの音声人力１はマイクロフォ
ン１により電気信号に変更されて単語解読装置２に入力
される。単語解読装置２は直列信号として入力される電
気音声列を基に単語と単語の識別を行なう。単語と単語
の識別には例えば単語間に生じる無音声部の時間も計数
することにより行なう。単語解読装置２により分離され
た単語の電気音声列は単語識別装置３に転送される。単
語識別装置３は入力される電気音声列と既に定義されて
いる音声パターンディクショナリー４からの音声パター
ンを照合することにより１つ１つの単語要素を認識し、
それらの要素群より１つの単語として認識する。この認
識された単語は運転員からの画面表示要求であるので、
以下この単語は画面表示指令と称する。単語識別装置３
にて識別した画面表示指令は指令群記憶装＠５に記憶さ
れる。運転員からの複数の画面表示指令は１つの要求の
最終画面表示指令を識別するまで指令群記憶装置５に記
憶される。最終画面表示指令の識別処理は単語識別装置
３にて行なわれる。単語識別装置３は最終画面表示指令
と認識すると指令群送出制御装置６へ送出要求信号（ａ
）を送る。最終画面表示指令の識別は例えば無音声群の
タイムアウトによる検出と特定指令終了の２つを組合せ
ることにより行われる。指令群送出制御装置６は単語識
別装置３からの送出要求信号（ａ）があると指令群記憶
装置５に記憶された画面表示指令群も確信度計算装置７
及び運転員補正装置１４に送出する。確信度計算装置７
は画面表示指令群と画面群との関係を一１００％から＋
１００％の実数（確信度）で定義した確信度データベー
ス８より各画面表示指令に対応した確信度を評価関数を
用いて計算し、最適画面決定装置９に確信度信号を加え
る。ここで、確信度＋１００％とは指令と要求画面が適
中したことを意味し、−１００％とはそれらが全く合致
していない場合を意味している。最適画面決定装置９は
確信度計算装置７より入力された確信度信号群より評価
関数を用いて最も関数値が＋１００％に近いものを選択
し、画面番号を画面選択装置１０に送出する。最適画面
決定装置９は最大関数値が複数個存在する場合、もしく
は最大関数値とそれに続く関数値の差がある範囲内のも
のが存在する場合には、メニュー表示要求信号を画面選
択装置１０に送出する。ここで、全ての関数値が零以下
の場合には要求画面群が存在しないと判断して運転員に
報告する。画面選択装置１０は入力された画面番号に基
づき画面群が格納されている画面ディクショナリー１１
より画面データとそれに付随する補助データを画面表示
装置１２に送出する。画面表示装置１２は画面データを
画面表示器１３を取り扱うことのできる信号に変換し、
画面表示器１３に最適画面を表示する。

運転員補正装置１４は最適画面として表示した画面と運
転員が要求した画面との誤りを補正し、以後の要求に対
してより正確に要求画面を表示するために設けられる。

運転員補正袋＠１４には今回要求された画面表示指令群
と、これら画面表示指令群より決定した最適画面番号と
が入力されている。ここで要求画面が、要求とちがった
場合、キーボード１５から最適画面を運転員が選択し、
決定要求をキーボード１５より運転員補正装置１４に入
力する。運転員補正袋＠１４は確信度データベース８を
アップデートする。

第２図に単語解読装置２の一例を示す。単語解読装置２
は音声パターン記憶装置２１．音圧レベル感知装置２２
．タイマーカウンタおよび音声パターン転送装置から構
成される。

次に動作を説明する。

運転員が「タービン入口蒸気温度」と音声入力したとす
る。音声はマイクロフォン１により電気信号に変換され
単語解読装置２に入力される。音声電気信号は第２図に
示すように、電気音声列は音声パターン記憶装置２１と
音圧レベル感知装置２２に入力される。音圧レベル感知
装置２２は入力された電気音声列を内蔵するフィルタ（
図示せず）により雑音の除去と平滑化する。そして、電
気音声列の信号レベルが所定レベルよりも大きい場合に
は、′１”レベルの出力を発生し、小さい場合にはＩＩ
　ＯＩ＋レベルの出力を発生する。音圧レベル感知装置
２２の出力はタイマーカウンタ２３に加える。タイマー
カウンタ２３は入力が“１″レベルの場合にカウンタを
Ｔ（秒）に保持し、入力がｌ（ＯＩｔレベルの場合にカ
ウンタを減算する。

カウンタが零になるとタイマーカウンタ２３は音声パタ
ーン記憶装置２１に入力禁止割込信号（ｂ）５を与える
と共に音声パターン転送装置２４に、転送要求割込信号
（ｃ）を与える。音声パターン記憶装置２１は入力禁止
割込信号（ｂ）を与えられるまでは、電気音声列を記憶
装置内に格納し続ける。音声パターン記憶装置２１は入
力禁止割込信号（ｂ）を与えられると電気音声列を記憶
装置に格納するのを停止し、音声パターン転送装置２４
からのパターン消去信号（ｄ）により格納データを消去
する。音声パターン転送装置２４はタイマーカウンタ２
３から転送要求割込信号（ｃ）を与えられると音声パタ
ーン記憶装置２１内に格納された電気音声列を取出して
単語識別装置３に転送する。音声パターン転送装置２４
は電気音声列の転送後に音声パターン記憶装置２１ヘパ
ターン消去信号（ｄ）を送出する。

さて、「タービン入口蒸気温度」と音声入力したとする
と、最初の単語の「タービン人口」は音声パターン記憶
装置２１に記憶される。その間、音圧レベル感知装置２
２からタイマーカウンタ２３への信号は１”レベルにな
っている。タイマーカウンタ２３は入力が“１″レベル
であるとカウンタを作動させ時間Ｔを保持される。単語
の「タービン入口」と「蒸気温度」の間に１時間以上の
無音部があると、音圧レベル感知装置２２の出力が１１
０　ＩＦレベルになる。このため、タイマーカウンタ２
３のカウンタが減算され零になる。タイマーカウンタ２
３は音圧レベル感知袋ｗ２２の出力が゛′Ｏ″レベルに
なると、割込信号（ｂ）。

（ｃ）を音声パターン記憶装置２１と音声パターン転送
装置２４に加える。音声パターン転送装置２４は割込信
号（ｃ）を入力すると音声パターン記憶装置２１内に格
納されている電気音声列の「タービン入口」を単語識別
装置３に転送する。

単語識別装置３は入力された音声パターンと音声パター
ンディクショナリ４内の音声パターンとの照合を行ない
、一致した音声パターンに対応する画面表示指令番号を
指令群記憶装置５に加える。

音声パターンディクショナリー４は第３図に示すように
音声パターン記憶部Ａと指令番号記憶部Ｂから成る。単
語識別装置３は音声パターンの「タービン人口」と音声
パターン記憶部Ａに格納された音声パターンとを照合す
る。単語識別装置３は照合結果が一致した場合には音声
パターン記憶部Ａのアドレスと同一アドレスの指令番号
記憶部Ｂに格納されている指令番号「１２」を指令番号
記憶部Ｂから取り出し指令群記憶装置５に与える。

指令群記憶装置５は単語識別装置３により変換された画
面表示指令（「タービン人口Ｊ：１２゜「蒸気温度Ｊ：
１４）を格納する。単語識別装置３は下記（イ）、（ロ
）の状態になると指令終了として送信要求信号（ａ）を
指令群送出制御装置３へ与える。

（イ）、単語解読装置２において無音声部が規定時間Ｔ
２秒以上続いた場合 （ロ）、単語識別装置３で、終了指令（例えば「オワリ
」と音声入力された場合）と判断した場合指令群送出制
御装置６は送信要求信号（ａ）を受信すると指令群記憶
装＠５に格納されている指令群ｒ１２Ｊ　、ｒ１４Ｊを
確信度計算装置７及び運転員補正装置１４に加える。指
令群記憶装置５に格納されている画面表示指令の単語群
は例えば第４図に示すように「ボイラ」、「タービン」
というようにプラント部位に対応し、また「温度」。

「回転数」といったプラント変数に対応するものに分類
する。第４図ではプラント部位及びプラント変数を単語
群中に配置し、画面群との対応付けをした確信度データ
ベース８により最適画面を選択している。

確信度計算装置７は入力された画面表示指令群「１２」
、ｒ１４Ｊに基づいて、確信度データベース８のデータ
を参照して確信度計算を実行する。

確信度計算には例えば次に示すような評価関数ｆを用い
る。

ｆ（ｘｘ、Ｘ２）＝ ａ　；　Ｘ１＋Ｘ２−ｘｔ申Ｘ２　　（Ｘｌ≧Ｏ＋　　
Ｘ　２≧０）ｔ）；　Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘｔ宰ｘ２　（ｘｔ
≦０．Ｘ２≦０）ｃ　；　（ｘｌ＋ｘｚ）／（１−ｍｉ
ｎ　（ｌｘｔｌ、　１Ｘ２１））（ｘｉ率Ｘ２＜Ｏ，Ｘ
１本Ｘ２≠−１）ｄ　：　Ｏ（ｘｚ＊　ｘｘ＝−１） 一般的には入力が多変数になるため、評価関数ｆを再帰
処理要求することによって多変数に対応した評価計算を
行なう。例えば、変数が４つ（Ｘｉ＋　ＸＬｔ　ｘ３１
　Ｘ４）あった場合の評価値ｒはｒ＝ｆ（ｆ（ｆ（ｘｌ
、ｘｚ）＋ｘａ）、ｘ４）として求めることができる。

具体的には次のようにして確信度を計算する。

音声入力の「タービン」に対応した指令番号「１２」か
ら例えば第５図に示すような下記の数列Ｔを得る。

Ｔ＝（０，８，１，０，９５，０，９５，０，９５゜０
．８．−０．９．−０．９，０．７）また、音声入力の
「温度」に対応した指令番号「１４」から第５図に示す
ような下記の数列Ｕを得る。

Ｕ＝（０，８，０，８，０，８，０，７，０，５゜０．
２，０．１，０．５．−０．２） この２つの数列Ｔ、Ｕにより評価関数ｆを用いて評価す
ると、評価数列Ｒは下記のようになる。

Ｒ＝（０，９６，１，０，９９，０，９８５゜０．９７
５，０．８４．−０．８９．−０．８゜−０，６２５） 確信度計算装置７はこの評価数列Ｒを最適画面決定装置
９に加える。最適画面決定装置９は評価数列Ｒに画面番
号を付加し、評価結果を基にして項順に並び変えをした
下記の評価数列Ｒ′を作成する。

Ｒ’　＝（（１，２）、（０，９９，３）、（０，９８
５゜４）、（０，９７５，５）、（０，９６，１）。

（０，８４，６）、（−０，６２５，９）。

（−ｏ、ｓ、ｓ）、（−０，８９，７））そして評価数
列Ｒ′内において最高値を中心として所定値ΔＲ内に存
在する画面番号を選出する。

所定値ΔＲを０．０３　とすると、画面番号列Ｍは下記
のようになる。

Ｍ＝（２，３，４，５） 最適画面決定装置９で選択された画面番号列Ｍは画面選
択装置１０に加えられる。なお、最適画面決定装置９は
画面番号Ｍを決定する場合に評価数列Ｒ′内の最高値が
負の時には画面番号が零となる画面番号列Ｍを作成する
。

画面選択装置１０は画面番号列Ｍの要素数に応じて次の
ような処理を行なう。

（ｉ）、要素数が一つの場合 最適画面が決定しているため、要素に対応した画面デー
タを、画面ディクショナリー１１から取り出して画面表
示装置１２に与える。画面ディクショナリー１１のアク
セスキーは零から始まっており、一般的には、ディクシ
ョナリー番号の零にはエラー情報を入れる。

（ｉｉ）、要素数が複数の場合 画面ディクショナリー１１から画面タイトルデータを要
素類に画面表示装置１２に転送する。

画面表示装置１２は転送された画面データが１つの場合
には、画面表示器１３へ表示する。転送された画面デー
タが複数個の場合にはそのデータがタイトルデータであ
ると判断し、転送された順に画面表示器１３に表示する
ことにより、優先順位の高い順にメニューとして例えば
第６図に示すように表示する。次の音声入力により、メ
ニュー内の画面が選択される。この場合には、画面選択
装置１ｏは第７図に示す疑似確信度データベースを作成
し、確信度計算装置７に結びつける。つまり、第８図に
示すように、画面選択装置１０が第７図に示す疑似確信
度データベース８′を作成すると同時に確信度切換要求
信号（ｅ）を確信度計算装置７へ出力することにより、
前回まで選択処理に使用されていた確信度データベース
８から今回のメニュー画面に対応した疑似確信度データ
ベース８′に切換える。次に、運転員が例えば番号「サ
ン」と音声入力すると、単語解読装置２．単語識別装置
３により指令番号ｒ５０５Ｊに変換され、確信度計算装
置７に入力される。確信度計算装置７は今回画面選択装
置１０により切り換えられた疑似確信度データベース８
′より確信度を計算する。この場合、指令は１つである
ので、指令番号に対応した評価数列Ｒは下記のようにな
る。

Ｒ＝（−１，−１，１，−１） 最適画面決定装置９はこの評価数列Ｒにより画面番号列
Ｍを下記のようにする。

Ｍ＝（４） これより、３番目の「中圧タービン」の画面が選択され
て表示される。

このようにして、確定できた画面は瞬時に表示し、確定
できない場合には、メニュー選択方式をとることにより
、容易に画面を選択表示することが可能となる。

ここで、選択された画面が運転員が要求したものと異な
っていた場合には、運転員がキーボード１５より別の画
面を選択する。この場合「低圧タービン」が選択される
と運転員補正装置では、「５」の画面番号に変換する。

また、今回の指令　７群は、指令群記憶装置５から運転
員補正装置１４にも送信されているため、指令信号ｒ１
２Ｊ。

「１４」と、画面番号「５」との交点にある確信度デー
タベース内にある確信度を大きくすることにより、次の
運転員の画面表示要求に対して適確に画面の選択表示が
可能となる。

以上のようにして音声入力に基づき画面表示するのであ
るが、表示要求のある画面を操作数が少なくて最適な画
面を表示できる。

また１本実施例においては誤まった最適画面選択処理に
対し、運転員からの誤り修正要求を還元することにより
最適な画面選択の確度を向上することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば要求する画面をＣＲ
Ｔ表示装置の表示するまで操作数が少なく短時間に表示
することができる。

また監視したい項目を指示する事により、それを含んだ
最適な画面を表示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図、第２
図は第１図における単語解読装置の一例ブロック図、第
３図は音声パターンディクショナリーの機能図、第４図
は画面表示指令群の一例図、第５図は評価数列の説明図
、第６図はメニュー画面の表示例図、第７図、第８図は
擬似確信度データベースの説明図である。 １・・・マイクロオン、２・・・単語解読装置、３・・
・単語識別装置、７・・・確信度計算装置、９・・・最
適画面決定装置、１０・・・画面選択装置、１２・・・
画面表示装置、１３・・・画面表示器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、プラント監視用音声を入力する音声入力装置と、該
   音声入力装置を通して得られる音声による画面表示指令
   を認識してプラント部位単語又はプラント変数を検出す
   る画面表示認識手段と、該プラント部位単語又はプラン
   ト変数単語をパラメータとしてプラント系統図番号又は
   プラント状態番号を算出する画面番号算出手段と、該画
   面番号をパラメータとして事前に格納したプラント系統
   図情報又はプラント状態情報が読み出されるメモリ手段
   と、該メモリ手段から読み出した情報を入力してプラン
   ト系統図又はプラント状態図を表示するＣＲＴ表示装置
   とより成るプラント運転監視装置。