JPH05266383A - プラント警報表示システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】プラントの安全性に係わる機器異常状態を示す
警報の表現を機能的な異常を示す警報と区別して、運転
員が明確な異常の認識を行えるように支援するプラント
警報表示システムを提供する。 【構成】プラント状態を検出するプロセス信号検出器２
ａ，２ｂ，２ｎと、このプロセス信号検出器からの信号
が予め設定されたしきい値を超えたことにより検知信号
を発するリミットスイッチ３ａ，３ｂ，３ｎと、警報の
点滅状態を制御する制御論理を収納する警報評価知識ベ
ース５と、この警報評価知識ベースからの情報により検
知信号の警報の制御論理評価を行う警報点灯評価装置手
段６と、警報点灯時の表示色を決定するために用いる警
報の属性を収納する警報表示知識ベース７と、この警報
表示知識ベースの情報と警報点灯評価装置手段の評価結
果から、警報の点滅状態ならびに警報の属性に応じた表
示色で点灯、表示をする警報表示手段８とからなり、プ
ラントの異常警報表示においてプラントの機能状態と安
全状態等の識別をして運転員に対する支援を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電プラント等
において、運転員のプラント監視／制御を支援するプラ
ント警報表示システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、原子力プラントの中央制御室に
は、プラントの異常発生時、あるいはプラント起動／停
止時にプラント状態を運転員が明確に認識できるように
多くの警報表示窓が設置されている。これらの警報表示
窓は、プラントを構成する系統毎に区分されているだけ
であり、数多くの警報が同時に点灯した場合には、どの
警報に注目すべきかの認識が容易でなく、状況理解が困
難である。

【０００３】従って、これを改善するために警報の表示
に際して点灯色を区別し、注目すべき警報が容易に抽出
できるようにしているが、この区分は単に警報の重要度
に応じて色分けされているだけで、プラントの機能的な
関連や、警報間の因果関係は表現されていないため、プ
ラントレベルの異常が発生しているか否かが認識される
のみで、プラント状態の把握を行うには十分ではない。

【０００４】さらに、この点を改善するために、警報を
階層的に表現することがなされている。この方法では、
警報をプラントの安全に係わる警報、プラントを構成す
る系統の機能状態を表す警報、系統を構成する機器の状
態を表す警報の３層構造でのプラント状態提示を行って
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】原子力発電プラントを
例に挙げると、電力生産あるいはプラント停止時の原子
炉の崩壊熱除去を目的としてプラントの監視／制御がな
されるが、もう一方で放射能防護というプラントの安全
維持を目的とした監視／制御が要求される。先の電力生
産あるいは崩壊熱除去という観点からプラントの異常を
みると、異常状態はプラントの機能的な階層（プラント
機能←プラント構成系統機能←系統構成機器機能）に沿
った事象の伝播で表現される。

【０００６】例えば、「給水ポンプの機能低下→給水流
量の減少→原子炉水位の低下」というように、機器機能
の異常が系統機能の異常に伝播し、系統機能の異常がプ
ラント機能の異常に伝播する。このような機能的な異常
の場合には、その異常が徐々に拡大するため、当該異常
に対処するには、より高いレベルから異常を観察する必
要がある。上記の警報の階層的表現はこのことを考慮し
たものである。

【０００７】これに対し、プラントの安全維持に係わる
異常では、異常状態はプラントの機能的な構造よりも、
むしろ物理的な構造に沿って伝播する。例えば、ポンプ
振動は、それ自体では流量変動に至るとは限らず、系統
機能に影響を及ぼさないかも知れないが、ルースパーツ
という観点からは、直接的にプラントの安全性を損なう
可能性があり、機能的な階層構造だけでは表現しきれな
い。また異常も突発的に拡大する可能性があり、プラン
トの運転上機能的な異常と区別する必要がある。

【０００８】しかしながら、上記のような警報の階層的
表現では、この点が考慮されておらず、ポンプ振動を単
に機器状態の異常として表現するため、この運転員が機
能的な異常と捉えて、適切な意思決定を損なう可能性が
あるという課題があった。

【０００９】本発明の目的とするところは、プラント運
転に係る警報の階層的表現において、プラントの安全性
に係わる機器異常状態を示す警報の表現を、機能的な異
常を示す警報と区別して、運転員が明確な認識を行える
ように支援するプラント警報表示システムを提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】プロセス信号を入力して
プラントの状態を検出するプロセス信号検出器と、この
プロセス信号検出器からの信号が予め設定されたしきい
値を超えたことにより検知信号を発するリミットスイッ
チと、警報の点滅状態を制御する制御論理を収納する警
報評価知識ベースと、この警報評価知識ベースからの情
報により前記検知信号の警報の制御論理評価を行う警報
点灯評価装置手段と、警報点灯時の表示色を決定するた
めに用いる警報の属性を収納する警報表示知識ベース
と、この警報表示知識ベースの情報と前記警報点灯評価
装置手段の評価結果から、警報の点滅状態ならびに警報
の属性に応じた表示色で点灯、表示をする警報表示手段
とからなり、プラントの異常警報表示においてプラント
の機能状態と安全状態等の識別をして運転員に対する支
援を行うことを特徴とする。

【００１１】

【作用】プラントの異常からプロセス信号がしきい値を
超えるとリミットスイッチから検知信号が出力される。
この検知信号は警報点灯評価装置手段において他のプロ
セス信号と警報評価知識ベースからの警報の制御論理に
より警報の点灯条件が評価される。この結果、プラント
の安全性に係わる異常と機能的な異常とを区別し、警報
の点灯条件が成立すると、警報表示手段で警報表示知識
ベースからの警報の属性に応じて警報点灯の表現形態で
ある表示灯と表示色が評価され、所定の表示灯が点灯さ
れる。運転員は、この表示によりプラントの安全性、異
常系統、異常機器の確認を行う。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。図１のシステム構成図に示すように、プラント１か
らの各プロセス信号を入力して、プラント１の状態を検
出するプロセス信号検出器２ａ，２ｂ，…２ｎと、プラ
ント１の異常によりプロセス信号が予め設定されたしき
い値を超えると、これを検出して検知信号を発するリミ
ットスイッチ３ａ，３ｂ，…３ｎと、この警報点灯に用
いる検知信号は検知信号入力手段４に入力される。

【００１３】また警報の点滅状態を制御する制御論理を
収納する警報評価知識ベース５と、この警報評価知識ベ
ース５からの情報により前記検知信号入力手段４からの
検知信号の警報の制御論理評価をする警報点灯評価装置
手段６を備える。さらに、警報点灯時の表示色を決定す
るために用いる警報の属性を収納する警報表示知識ベー
ス７と、この警報表示知識ベース７の情報と前記警報点
灯評価装置手段６の評価結果から、警報の点滅状態なら
びに警報の属性に応じた表示色で表示、点灯をする警報
表示手段８とから構成されていて、この警報表示手段８
に表示された警報の点灯状況により運転員９にプラント
の警報情報を提供する。

【００１４】従って運転員は、この警報表示手段８にお
ける警報の点灯状況に応じてプラントの適切な運転を行
うものである。なお、一般に上記主要部は計算機で構成
されているが、前記警報表示手段８はプラントレベルの
安全に係わる警報および系統内の機器状態を集約的に表
し、系統の機能状態を示す警報、系統を構成する機器の
状態を示す警報の表示に分かれた階層的な警報表現が可
能な表示装置であり、その媒体はハード警報窓やＣＲＴ
としてもよいが、複数の表示色で警報を表示する機能を
有していることが必要である。

【００１５】さらに、警報表示手段８では警報表示知識
ベース７に収納される警報の属性に応じて警報点灯時の
表現形態が決定されるが、ここで、警報の属性は予め各
警報毎に設定されているもので、例えば以下の区分がな
されている。 (1) 該プロセス信号が含まれる系統の機能の異常を示す
警報 (2) 警報発生によりプラントの安全性を損なう可能性が
ある警報

【００１６】なお、 (1)は系統／機器の機能的な異常を
示すものであり、機器状態の異常のみを示す警報か、系
統機能の異常を示す警報かの区別であり、各々に応じて
機器レベルの対応、系統レベルの対応を運転員は行うこ
とになる。また (2)は物理的にプラントの安全性を損な
う可能性がある一次冷却材系に係わる異常を示すもので
あり、冷却材が流れる機器のルースパーツ、他系統から
の不純物の持ち込み、冷却材漏洩に関する警報が含まれ
ている。以上の警報区分を用いて警報点灯時の表示色が
選択される。

【００１７】図２の制御論理図は、この制御論理を示
し、夫々の入力信号は警報点灯評価手段６における警報
点灯条件の評価結果の警報点灯10と、警報が系統機能の
異常を示す区分にある異常警報11、および警報がプラン
トの安全性に係わる異常を示す区分にある警報12であ
り、ＡＮＤ演算子13ａ，13ｂ，13ｃ，13ｄ、および否定
理論演算子14による理論回路により、夫々異なる表示色
１，２，３，４の点灯15，16，17，18を行う。

【００１８】なお、ここでは、警報が系統機能異常、か
つプラント安全性異常の場合は表示色１、系統機能異常
のみの場合は表示色２、プラント安全性異常のみの場合
は表示色３、機器状態の異常のみの場合は表示色４で警
報を表示する。また表示色１乃至４は、例えば赤、橙、
黄、紫等の色が、その緊急度あるいは重要度に応じた視
認性を考慮し、適宜選定して予め割り当てられている。

【００１９】次に上記構成による警報と階層表現との関
係を説明する。警報の階層表現は、プラントレベルの警
報、系統レベルの警報、機器レベルの警報に分かれてい
る。プラントレベルの警報には、例えば「原子炉水位
低」、「格納容器圧力高」等のプラントの安全に係わる
プロセス状態に関する警報が含まれる。このプラントレ
ベルの警報は、プラント安全性の異常そのものを示す警
報であり、上記の警報の属性区分は適用されない。

【００２０】機器レベルの警報には、プラントレベル以
外の警報が含まれ、各系統毎に区分された形で表示され
る。系統レベルの警報は、系統内の機器レベル警報を集
約的に表現する疑似的な警報であり、系統内に含まれる
警報のより高い異常レベル（表示色１，２，３，４の
順）の表示色で系統の異常状態が表示される。

【００２１】図３の正面図は警報の階層表現の例を示
し、警報表示手段８である複数の表示灯を表す。図３
（ａ）はプラントレベルの警報表示20、また図３（ｂ）
は系統レベルの警報表示21で、表示色１で点灯している
異常系統22を示す。さらに図３（ｃ）では前記系統レベ
ルの警報表示21の系統22に関する機器レベルの警報表示
23を示し、表示色１で点灯している警報24と、表示色２
で点灯している警報25、および表示色３で点灯している
警報26を表す。

【００２２】なお、この場合は前記系統22内に表示色１
で点灯している警報24があるため、系統の集約警報も表
示色１で表示される。プラントに異常が発生した場合
に、運転員は先ず、プラントレベルの警報により、プラ
ントの安全性が損なわれていないかを確認し、警報点灯
状態に応じてプラントレベルの対策を検討する。

【００２３】次に図３（ｂ）に示すように系統レベルの
警報表示21で、表示色１で点灯している異常のある系統
22を確認し、図３（ｃ）の機器レベルの警報表示23で、
この異常系統22の機器レベルの警報24を確認する。系統
レベルの警報確認では、先ず、表示色１または２で表示
されている系統を抽出し、系統レベルの機能上の対策を
検討する。次に表示色１または３で表示されている系統
を抽出し、プラント安全上の対策を検討する。なお、表
示色４については機器レベルで対応することになる。

【００２４】上記の一実施例では、警報表示手段８が表
示灯で、警報の表示色１乃至４により安全性の異常と、
機能的な異常を区別したが、機器レベルの警報表示手段
８にＣＲＴを採用した場合には、他の実施例として図４
の正面図に示すように表示自体を分離する方法を用いて
もよい。なお、図４（ａ），図４（ｂ）は、上記一実施
例の図３（ａ），図３（ｂ）と同一の構成を示し、図４
（ｃ）に示す表示はＣＲＴの表示画面27によるものであ
る。

【００２５】この表示画面27においては、例えば、同一
画面に機能異常表示28と安全性異常表示29の２画面を併
記して、機能異常表示28に表示色１の警報24と表示色２
による警報25を、また安全性異常表示29には、表示色１
の警報24と表示色３の警報26を表示させており、運転員
は機能異常と安全性異常との状況、および関連等が容易
に理解できる。さらに表示画面27をＣＲＴにすると、表
示色彩数が多く得られ、異常表示と異常状態の変化の表
現を多岐とすることにより、運転員に対する情報量を増
加することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上本発明によれば、プラントの異常を
示す警報の表示をプラント／系統／機器レベルに階層化
し、かつプラントの機能的な異常と、物理的な安全性に
係わる異常等の区別が可能な表現を用いることができる
ため、プラント異常発生時における運転員による状況理
解が正確で容易となり、また早急に対応すべき異常と、
詳細に分析してから対応する異常を区別しているため、
運転員の適切な対応を支援して、運転員の負担を軽減す
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例のシステム構成図。

【図２】本発明に係る一実施例の警報表示色の制御理論
図。

【図３】本発明に係る一実施例の警報表示装置の正面
図。

【図４】本発明に係る他の実施例の警報表示装置の正面
図。

【符号の説明】

１…プラント、２ａ，２ｂ，２ｎ…プロセス信号検出
器、３ａ，３ｂ，３ｎ…リミットスイッチ、４…検知信
号入力手段、５…警報評価知識ベース、６…警報点灯評
価手段、７…警報表示知識ベース、８…警報表示手段、
９…運転員、10…警報点灯、11…系統機能の異常警報、
12…安全性に係わる警報、13ａ，13ｂ，13ｃ，13ｄ…Ａ
ＮＤ演算子、14…否定理論演算子、15…表示色１点灯、
16…表示色２点灯、17…表示色３点灯、18…表示色４点
灯、20…プラントレベルの警報表示、21…系統レベルの
警報表示、22，24…表示色１、23…機器レベルの警報表
示、25…表示色２、26…表示色３、27…表示画面、28…
機能異常表示、29…安全性異常表示。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プロセス信号を入力してプラントの状態
   を検出するプロセス信号検出器と、このプロセス信号検
   出器からの信号が予め設定されたしきい値を超えたこと
   により検知信号を発するリミットスイッチと、警報の点
   滅状態を制御する制御論理を収納する警報評価知識ベー
   スと、この警報評価知識ベースからの情報により前記検
   知信号の警報の制御論理評価を行う警報点灯評価装置手
   段と、警報点灯時の表示色を決定するために用いる警報
   の属性を収納する警報表示知識ベースと、この警報表示
   知識ベースの情報と前記警報点灯評価装置手段の評価結
   果から、警報の点滅状態ならびに警報の属性に応じた表
   示色で点灯、表示をする警報表示手段とからなり、プラ
   ントの異常警報表示においてプラントの機能状態と安全
   状態等の識別をして運転員に対する支援を行うことを特
   徴とするプラント警報表示システム。