JPH0378696A - プラント・インターロック監視支援装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は原子力発電プラント等の大規模プラントシステ
ムのプラント・インターロック監視支援装置に関する。

（従来の技術） 原子力発電プラント等の大規模プラントシステムには、
何らかの異常が発生した場合に、異常が大きな範囲に亘
って波及しないように、あるいはプラントの機器・設備
の健全性を維持するように、プラントに設けられたリレ
ー等のロジックにより動作するプラント・インターロッ
ク装置が設けられている。

しか、従来は上記インターロックが正常に動作しなかっ
た場合、その旨を知らせる監視支援装置がなかったため
、人間がプラントの機能や構造に関する知識を基にして
、発生する多数のロジック信号の中から種々の異常原因
を想定し、その波及経路を推定し、インターロックが正
常に動作しているかどうかを調べて、異常の現状に対す
る処置方法を選定していた。また、発生する信号の中に
は要因成立中は必ずＩｔ　ＯＮ　Ｉｔであるはずである
という立場から、常時監視をする必要のあるものや、制
御系の自動操作あるいは運転員の手動操作等により要因
成立中でも”ＯＦＦ”　　になる可能性があることから
、その初期応答のみを監視し、それ以外はその動作監視
をする必要のないものがあり、上記インターロックが正
常に動作しているかを調べる時には、信号によって区別
して扱わなければならない場合があった。

また、信号の処理種別に関する知識についても、従来は
、いちいちキーボードで入力し、知識ベースを構築する
必要があり、多大の労力を費していた。

さらに、状態急変時においても、従来はこの詳細情報の
把握の為に、オペレータがそのつど手動で必要な情報の
選択をする必要があり、プラント異常時のオペレータへ
の負荷は増大する傾向にあった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、人間による方法ではシステムが大規模に
なると、発生している多数のロジック信号の中から異常
の波及経路を推定し、発生した信号が常時その動作を監
視するものか、初期応答のみを監視し、それ以外はその
必要のないものなのかを区別する事は容易ではなく、イ
ンターロックが正常に動作しているかどうかを調べて、
異常の現状に対する処置方法を選定することは困難であ
るという問題があった。

また、信号処理種別に関する知識についても、いちいち
人間がキーボード入力で構築する方法をとっており、効
率的かつ迅速な知識ベースの構築が困難であるという問
題があった。

さらに、状態急変時に注目すべきパラメータについても
、オペレータがそのつど必要な詳細情報の選択をする必
要があり、適確な情報入手が困難であるという問題があ
った。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、原子力発電プラントや火力発電プラント等の大規模
システムにおいて、プラントのインターロックに係わる
ロジック信号の発生原因と発生条件およびインターロッ
ク動作後の信号の処理種別に関する知識をテキスト・イ
メージリーダにより信号毎に分割して記憶させておき、
異常時のプラントデータから前記記憶された知識を基に
、異常の将来の状態を予測するモデルを作成し、前記記
憶した信号の処理種別より発生した信号を要因成立中は
必ずｄｉ　ＯＮ　７１であるものと、制御系の介入等に
より要因成立中でも”　ＯＦ　Ｆ　”　　になる可能性
があるものとに分け、時々刻々変化する異常の現在の状
態と前記作成したモデルを比較することにより、必ずＯ
Ｎであるものについては上記インターロックの動作を常
時監視し、　また”ＯＦＦ”になる可能性があるものに
ついては、要因成立に対する初期応答のみを監視し、運
転員にそれらインターロックの動作の状況を表示すると
共に、変化量の大きいパラメータは画像情報から直接、
自動的に運転員に詳細情報を提供する事によってプラン
トの安全性、稼動率の向上を図るようにしたプラント・
インターロック監視支援装置を提供することにある。

〔発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明のプラント・インタ
ーロック監視支援装置は、原子カブラントまたは火力発
電プラントのような大規模システムにおけるテキスト・
イメージリーダにより入力されたプラントのインターロ
ックに係わるロジック信号の発生原因と発生条件および
インターロック動作後の信号の処理種別に関する知識を
用いて、異常時のプラントデータから異常の状態を表わ
すモデルを作成し、このモデルによって異常の将来の状
態を予測し、時々刻々と変化する異常の現状の状態と前
記作成したモデルを比較することにより、前記インター
ロックが設定した通りに作動しているかどうかを監視し
、運転員にそれらインターロックの動作の状況を表示す
るように構成すると共に、ＣＲＴ表示データのうち、特
に変化量の大きいパラメータについては、画像情報から
直接、自動的に運転員に詳細情報を提供出来る様に構成
したことを特徴とするものである。

（作用） したがって１本発明のプラント・インターロック監視支
援装置によれば、時々刻々変化する異常の現在の状態と
前記作成したモデルを比較することにより、必ずＯＮで
あるものについては上記インターロックの動作を常時監
視し、又”ＯＦＦ”になる可能性があるものについては
、要因成立に対する初期応答のみを監視し、運転員にそ
れらインターロックの動作の状況を表示すると共に、詳
細データを自動表示することによってプラントの安全性
、稼動率の向上を図ることができる。

次に、本発明の原理について説明する。

大規模プラントの状態は、多量のアナログ信号と警報の
ようなディジタル信号によって検知される。本発明では
、アナログ信号についてはプラント設計時の安全解析や
運転経験から各々の信号の特性に合った異常検出法（例
えば物理モデルやその信号の過去の挙動の統計的性質か
ら現在の挙動を予測するモデルであるＡＲモデルとの比
較）とし 正常／異常を判定するききい値を定めておき、しきい値
判定を行うことによって正常／異常を０Ｎ１０ＦＦで表
わすような他の監視システムの出力と、プラント制御室
に設けられている警報や機器の運転／休止を示すような
信号を用いて、二値で表現される信号の組合わせとして
プラントの状態を把握する。

プラントのインターロック（例えば、原子カプラントに
おける冷却系ポンプトリップ時の補助モータ自動起動ロ
ジック等）に関する知識は、プラントの構造や設計デー
タから得ることができる。

そこで、インターロックに係わるロジック信号の発生原
因と発生条件とインターロック動作後の信号の処理種別
とそれに対応する処置があればその処置を、テキスト・
イメージリーダにより信号毎に記憶させておく。

プラントに異常が発生した場合に、プラント制御室に設
けられている警報や機器の運転／休止を示す信号等をま
とめて０Ｎ１０ＦＦの二値信号の集りでプラントの状態
を記述するテーブルを作成する。

作成したテーブルから記憶した知識を基に発生した信号
間のインターロックが正常に動作しているかをチエツク
し、現在発生している警報や機器の運転／休止を示す信
号から次に発生すべき警報、あるいは次の機器の運転／
休止を示す信号の状態を予測し、予測モデルを作成する
。この予測モデルは、時刻Ｔに対応する警報や機器の状
態を示すＯＮ　／　ＯＦＦの値をとる。知識ベースに記
述されたインターロック動作後の信号の処理種別により
、発生した信号の中で要因成立中は必ず’ＯＮ”である
ものについては、作成されたモデルと時々刻々変化する
警報や機器の状態を示す０Ｎ１０ＦＦの値を常時比較し
、一致していなければインターロックの不動作として判
定する。又要因成立中でも’ＯＦＦ”になる可能性があ
るものについては、作成されたモデルと警報や機器の状
態を示す初期状態（ＯＦＦ→ＯＮに変化するはずである
最初の立上がり部分）のＯＮ　／　ＯＦＦの値を比較し
、要因成立に対する初期応答を確認できれば、再び要因
が成立するまで監視を中断し、その応答を確認できなけ
れば、インターロックの不動作として判定する。上記処
理によりインターロックの不動作として判定したならば
、それら不動作時に対応した処置があればその処置を、
インターロックの不動作を示す警報と共にプラントの運
転員に示す。発生する信号を発生要因成立中はその動作
を常時監視する必要のあるものと、要因成立に対する初
期応答を監視するものとに分けて、上記インターロック
が正常に動作しているかを調べることができるので、異
常の状態に応じた正確な診断が可能になる。

上記のようにプラントの異常時に上記インターロックの
動作を監視し、運転員にそれらの動作の状況を表示する
と共に、詳細データを自動表示することによってプラン
トの安全性、稼動率の向上を図ることができる。

（実施例） 本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の機能構成図を示すもので、
プラント１から得られた監視データはプラント・インタ
ーロック監視支援装置２および他の監視システム２ａに
入力される。このプラント・インターロック監視支援袋
Ｗ２は信号テーブル作成分３、知識ベース４．知識を知
識ベースに入力するテキスト・イメージリーダ４Ａ、推
論部５、予測モデル６、比較・判断部７１表示部８およ
び動的画像情報処理部８Ａとから構成されている。

信号テーブル作成部３では、制御盤に設けられた警報信
号と機器の運転／休止を示す信号とアナログ量を監視し
て異常を検出する他の監視システムの出力信号をまとめ
てＯＮ　／　ＯＦＦの二値信号の集りでプラントの状態
を記述するテーブルを作成する。

知識ベース４では、各々のロジック信号の名称等の属性
に関する知識とプラント・インターロックに係わる信号
の発生原因と発生条件およびインターロック動作後の信
号の処理種別に関する知識とそれらインターロック不動
作時に対応した処置があれば、その処置に関する知識が
記憶されている。この知識ベース４の内容は、個々の信
号について他の信号とどのような条件で結ばれているか
を単位とした知識の集りとして構成されており、テキス
ト・イメージリーダにより容易に作成できる。また出来
上がってからの修正、変更、追加も容易に行える。

推論部５では、信号テーブル作成部３からプラントの状
態を読み込み、知識ベース４を用いて発生している信号
を検索し、発生した信号から次に発生する信号を予測し
、その予測モデル６を作成する。

比較・判断部７では、要因成立中は必ずｌ（ＯＮ　ＩＴ
であるものについては作成した予測モデルと時々刻々変
化する異常の現在の状態とを常時比較し、インターロッ
クが設定した通りに作動しているかどうかを監視するこ
とにより、インターロックの不動作を判定する。要因成
立中でも“ＯＦＦ”になる可能性があるものについては
１作成されたモデルと警報や機器の状態を示す初期状態
とを比較し、要因成立に対する初期応答を監視すること
によりインターロックの不動作を判定する。

表示部８では、インターロックの動作の状況を運転員に
表示し、運転員の状況判断を支援するものである。

さらに、動的画像情報処理部８Ａでは、表示データのう
ち、特に変化量の大きいパラメータについて、自動的に
詳細情報を運転員に表示し、運転員の状況判断をさらに
確実に支援するものである。

次に１本発明によるアルゴリズムを第２図のフローチャ
ートについて説明する。

まず、第１ステツプ１１では警報テーブル作成部よりプ
ラント状態を周期的に取込む。第２ステツプ１２ではこ
の入力されたプラント状態に基づいて新たに発生した信
号の有無を判定する。新たに発生した信号があれば次の
第３ステツプ１３ではインターロックに係わる信号の発
生原因と発生条件とインターロック動作後の信号の処理
種別に関する知識を用いて、新たに発生した信号を検索
し、発生した信号が要因成立中は必ず“ＯＮ”であるも
のなのか、要因成立中でも”ＯＦＦ”になる可能性があ
るものなのかを区別し、次に発生する信号とその状態の
モデルを予測する。第４ステツプ１４では前回の予測で
判定された次に発生する信号が要因成立中は必ず１１Ｏ
Ｎ”であるものならば、その予測モデルと時々刻々変化
する異常の現在の状態とを比較する。また第５ステツプ
１５では上記予測された信号が要因成立中でも”ＯＦＦ
’″　になる可能性があるものならば、第６ステツプ１
６において作成されたモデルと警報や機器の状態を示す
初期状態とを比較し、次の第７ステツプ１７では要因成
立に対する初期応答を監視することによりインターロッ
クが設定した通りに作動しているかどうかを監視する。

インターロックが正常に動作していなかった場合は第８
ステツプ１８で運転員にインターロック不動作の警報を
出力しそれらに対応する処置があれば、その処置も表示
する。次に第９ステツプ１９で、新たに発生した信号の
有無を判断する。新たに発生した信号が無ければ第１ス
テツプ１１に戻り、新たに発生した信号があれば次の第
１０ステツプ２０ではインターロックに係わる信号の発
生原因と発生条件およびインターロック動作後の警報や
機器の運転／休止を示すロジック信号の処理種別に関す
る知識ベース４を用いて、新たに発生した信号を検索す
る。そして次の第１１ステツプ２１でこの発生した警報
より１次に発生する信号ｊ　（次の診断のステップで発
生するはずである警報）とその状態を予測する。その後
は、以上説明した各ステップを順次繰り返すことにより
プラントから時々刻々変化して入力される異常の状態を
運転員に表示すると共に、変化量の大きいパラメータに
ついては自動的に詳細情報を適確に運転員に表示するも
のである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のプラント・インターロッ
ク監視支援装置によれば、プラントに異常が生じた場合
、インターロックに係わる信号の発生原因と発生条件お
よびインターロック動作後の信号の処理種別に関するテ
キスト・イメージリーダより作成した知識を用いて異常
時のプラントデータから異常の将来の状態を推定し、発
生した信号が要因成立中は必ずＬＬ　ＯＮ　Ｉ＋である
ものなのか、要因成立中でも”ＯＦＦ”　　になる可能
性があるものなのかを区別し、必ず”ＯＮ”であるもの
ならば常時監視を行い、”ＯＦＦ”になる可能性がある
ものならば要因成立中に対する初期応答を監視し、イン
ターロックが設定した通りに作動しているかどうかを調
べることができ、又変化量の大きいパラメータについて
は、自動的に詳細情報を提供し、運転員の状況判断を支
援するとともにプラントの安全性、稼動率の向上を図る
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の機能構成図、第２図は本発
明によるアルゴリズムを示すフローチャートを示す図で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子力発電プラント等の大規模なプラントにおけ
   るプラント・インターロックに係わる警報や機器の運転
   ／休止を示すロジック信号の発生原因と発生条件および
   インターロック動作後の前記ロジック信号の処理種別に
   関する知識をテキスト・イメージリーダにより入力し、
   この知識を用いて異常時のプラントデータから異常の将
   来の状態を推定し、時々刻々変化する異常の現在の状態
   と前記推定した異常の状態を比較することにより、前記
   インターロックが設定した通りに作動しているかどうか
   を監視し、オペレータの状況判断を支援することを特徴
   とするプラント・インターロック監視支援装置。
2. （２）原子力発電プラント等の大規模なプラントにおけ
   るプラント・インターロックに係わる警報や機器の運転
   ／休止を示すロジック信号の発生原因と発生条件および
   インターロック動作後の前記ロジック信号の処理種別に
   関する知識を用いて異常時のプラントデータから異常の
   将来の状態を推定し、時々刻々変化する異常の現在の状
   態と前記推定した異常の状態を比較することにより、前
   記インターロックが設定した通りに作動しているかどう
   かを監視し、オペレータの状況判断を支援し、この状況
   判断を支援するために必要なＣＲＴ表示装置を具備し、
   このＣＲＴ表示装置のデータ変化量の大きいパラメータ
   を画像情報から選択し、これら変化量の大きいパラメー
   タの集約表示とパラメータ間の因果関係からオペレータ
   の詳細な状況判断を支援することを特徴とするプラント
   ・インターロック監視支援装置。