JPH059804B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子力プラント等のプラント異常事
象の結合関係を規定する異常関連ツリーを表示す
るプラント状態監視表示方法に関する。

〔従来技術〕

近年、原子力プラントの安全かつ高効率運転を
達成するため、プラントの運転状態を運転監視す
るシステムが種々開発されている。これらは異常
関連ツリー、例えば、CCT（原因結果ツリー）あ
るいはCCD（原因結果ダイアグラム）と呼ばれる
解析手法を用いたもので、従来の解析方式よりも
柔軟かつ高度な解析結果情報を運転員に提供する
事ができる。

第１図に一例として、給水系の異常関連ツリー
の一例を第１図を示す。第１図は、水位検出器の
故障により蒸気発生器水位が高い値に読まれた場
合にタービントリツプに至る経緯を示したもので
ある。蒸気発生器の水位が低下すると第１図のツ
リーの下方のプラント実状態を探索することによ
り水位低の初期原因を、またツリーの上方を探索
することにより将来発生するであろう結果を解析
する。解析結果は、現在の状態と異常の波及を阻
止するための対策操作指示メツセージと合せて
CRT表示装置等に表示され、運転員の早期対策
によりプラント停止を防止することが可能とな
る。

しかし、従来は異常関連ツリーによる異常解析
結果の情報をメツセージにより表示していたた
め、現状と初期原因、波及事象等の関連及び位置
づけ等の直観的な把握が困難であつた。そこで
CRT上に第１図に示す異常関連ツリーをグラフ
イツク表示し、異常発生部分の色を正常部分と異
なる色で表示することで異常の発生状況の波及を
直観的に把握する方法が考えられる。しかしなが
ら、CRTに表示し得る情報量は自ずから限界が
有り、異常関連ツリーの全てを一画面に表示し得
ない。現在、通常プロセス監視に使用されている
CRTは、例えば96×42文字（672×336ドツト）
程度の分解能であり、一画面に表示できる異常関
連ツリーの段数も数段程度が限度である。CRT
の一画面には実プラントにおける異常関連ツリー
の一部分しか表示出来ない。このため、異常関連
ツリーのグラフイツク図を多数に分割し、一分割
をCRTの一画面として表示するようにしている。
この場合、運転員はプラントの異常・故障時に、
刻々と波及・回復が発生するにともなつて、適切
な画面を選択することが必要となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このため運転員に大きな負担となり、場合によ
つては異常事象の波及状態を正確に把握すること
ができなくなる。

本発明の目的は、運転員の負担を軽減し、かつ
異常事象の波及状態を正確に把握できるプラント
状態監視表示方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は、プラント異常事象の結合関係
を規定する異常関連ツリーを表示装置に表示して
いく際に、前記異常関連ツリーを複数に分割し、
その一個ごとに前記表示装置の一画面として表示
すると共に、プラントで発生する全ての事象に予
め一意性を有する重要度に基づき各事象に順番を
定めておき、現在までに発生している異常事象の
うち、最も重要度の高い異常事象を含む画面を優
先して選択し、前記表示装置の同一画面に表示さ
れる未発生事象と既発生事象とを識別表示させる
ようにしたところにある。

〔作用〕

このように、重要度の高い異常事象を含む画面
を優先して自動的に表示するので、運転員の負担
を軽減できると共に、異常事象の波及状態を正確
に把握できる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第２図に示す。第２図は本
発明を加圧水型原子力発電プラントに適用した場
合の構成図の一例を示すものである。第２図にお
いて、プラント３１の状態は水位計Ａ３２、水位
計Ｂ３３、給水流量計３４及び主蒸気流量計３５
等の検出器で検出され、プロセス入力装置３７を
経由して、主記憶装置３８のデータ格納部３９に
記憶される。主記憶装置３８のプログラム格納部
４１は、異常関連ツリーが格納されている。演算
制御装置４２は、データ格納部３９に格納された
プロセスデータとプログラム格納部に記憶されて
いる異常関連ツリーのデータを取り込み後述する
ような演算を行なう。演算制御装置４２の演算結
果は表示制御装置４３に取り込まれ、表示装置
（CRT）４４に表示される。

ここで第２図のプラント３１は、加圧水型原子
力発電プラントの給水系の一部に関する検出器及
び制御器を示している。水位計Ａ３２、水位計Ｂ
３３は図示しない。給水タンクの水位を測定し、
給水流量計３４は給水量を測定し、さらに主蒸気
流量計３５は、主蒸気流量を測定する。また、給
水制御自動３６は、給水の際に水位が一定となる
ようにプラントのバルブの開度等を制御する。

次に動作を説明する。

プロセス入力装置３７へ入力されたアナログ信
号及びデジタル信号で取り出された信号は主記憶
装置３８へ格納されるための信号に変換されて出
力される。主記憶装置３８は、各プロセス機器か
らのデータを格納するとともに、プロセスデータ
を演算した結果を格納するデータ格納部３９およ
び異常関連ツリーを格納している。演算制御装置
４２は、主記憶装置３８のプログラム格納部４１
のプログラムに基づいて、データ格納部３９内の
プロセスデータを演算し、原因解析や波及事象の
予測を行ない、第１図に示すような異常の発生し
た事象及び予測された波及事象の事象番号を選択
するのである。表示制御装置４３は、前記演算制
御装置４２で選択された事象及びそれらの機器を
異常関連ツリーで画面表示するために、前記事象
番号に対応する画面番号を第４図に示すような事
象・画面対応表に基づいて選択する。さらに、同
一画面内の事象について既発生事象を赤色に、未
発生事象を緑色に識別表示して表示画面を作成す
るのである。表示装置４４（CRT）は、前記表
示制御装置４３で作成された画面を表示するデイ
スプレイである。このようにして監視していると
きに、プラント３１に異常状態が発生した場合に
ついて、第１図および第４図を用いて説明する。
なお、第４図において事象番号１〜２５のうち番
号の少ない方が重要度が高い事象を示している。
第４図に示す事象番号２５で水位計Ａ３２と水位
計Ｂ３３の測定値偏差が設定値ε₂以上なら、事象
番号２５に異常が発生したと検知される。事象番
号２５に異常が発生すると事象番号２５の属する
画面番号ＶがCRT４４に表示される。次に、水
位計Ｂ３３の測定値が異常なら事象番号２４が発
生し、15秒経過後も異常が回復しなければ、事象
番号２３が発生したと判断する。事象番号２３が
発生してもCRT４４には画面番号Ｖが表示され
ている。次に、事象番号２３が継続しつつ、かつ
事象番号２２の蒸気流量と給水流量の差異がε₂以
下の状態になると、事象番号２１に異常が波及し
たと判断する。その後、水位計Ｂの故障によつて
SG水位減少中で29秒経過すると、水位計Ｂ３３
の故障によるSG水位低下という表示になり、異
常波及は事象番号２０へ進む。異常事象が事象番
号２０に波及すると、CRT４４には画面番号
の画面が表示される。以後、事象番号の小さい異
常事象が発生し、事象番号１２が発生すると
CRT４４には画面番号の画面が表示される。
このように異常波及状態を解析していき、最終的
にプラント・トリツプへと波及していく。勿論運
転者は、この異常関連ツリーや運転ガイダンス等
から判断し、異常発生の波及を防ぐように操作す
るのである。

このように異常事象を表示する際の、演算制御
装置４２を第３図を参照して詳細に説明する。

通常は、一定の時間間隔で各検出器等３２〜３
６からのプロセスデータをプロセス入力装置３７
で取り込み、主記憶装置３８のデータ格納部３９
に記憶させる。このプロセスデータに基づいて、
プログラム格納部４１に格納されているプログラ
ムに基づき、予め設定しておいた全プロセス機器
の設定値と実際にプロセス入力装置３７から取り
込んだ全プロセスデータ値とを比較し、プロセス
データ値が設定値の範囲を超えないかぎりは正常
運転とみなされ、系統画面やトレンド画面などの
ような通常の運転画面が表示される。

しかし、プラント内で異常が発生した場合、プ
ロセスデータ値が設定値の範囲を超えるので異常
運転を検知した後、異常事象を異常関連ツリーで
画面表示するために異常事象検出、原因解析、波
及事象予測等のプログラムへ進行する。

ここで第１図のプラント内のすべての事象に、
あらかじめ一意性を有する重要度を割り付けてお
くことで、同じ重要度を持つ事象が２つ以上存在
しないようにしておき、これを第２図のデータ格
納部３９に保持している。この重要度は、設計段
階であらかじめ設定しておくことができる。そし
て、前記の入力されたプロセスデータを基にプロ
グラム格納部４１に格納されている異常関連ツリ
ー解析プログラム（第３図のステツプ45）は、プ
ラント３１の異常波及状況を解析する。解析に際
して、データ格納部３９に格納された第１図に示
す異常関連ツリーを使用し、正常範囲に納まつて
いるプロセス量と正常範囲を逸脱しているプロセ
ス量とは異常関連ツリー解析プログラムによつて
区分され異常事象が検知される。

つぎに、正常と異常に区分されたプロセス状態
の異常関連ツリーのグラフイツク図形を第４図に
示すように、例えば〜の５枚の画面に分割表
示するようになつている。なお、この分割は、表
示された画面の周囲の異常関連ツリー（事象番
号）が重複するようにすることもできる。これは
画面の切替によつて、その前後の事象が不明にな
ることを防ぐためである。さて第１図に示した各
事象番号とその表示されるべき画面番号の対応表
を第４図に示す。なお同図では、番号が小さいほ
ど重要度が高いことを示している。異常関連ツリ
ー解析プログラムは異常の波及した重要度の高い
事象番号を選択するが、これを先端事象と称す
る。表示処理プログラム（第３図のステツプ46，
47及び48）は、求められた事象番号に対応する表
示画面番号を第４図のテーブルから求め、当該画
面に含まれる全事象の正常・異常にしたがつて色
変更（正常事象は緑色、異常事象は赤色）を行な
つた表示画面を作成する。作成した表示画面は、
演算制御装置４２より表示制御装置４３に対して
出力し、表示装置（CRT）４４にこの画面が表
示される。表示画面の一例を第５図に示す。通常
は系統画面やトレンド画面などの正常運転の画面
表示がされているが、異常が発生すると前記の作
成された表示画面が出力される。これは表示画面
番号のものであり、この図において異常事象は
下位から上位に波及していき、それに従つて、当
該事象の表示は緑から赤に変化していく。分割さ
れた画面の最上段の（重要度の高い）事象からの
次の事象に波及したときに、表示画面番号が更新
されCRT４４の画面が表示画面番号に変わる。

なお運転員が上記以外の表示画面内容を見たい
場合には当該画面番号を指定のうえ、指定画面表
示要求を行なえば、任意の画面表示をさせること
ができる。その後、もとの異常波及事象を表示す
るには、当該任意画面をリセツトすればよい。

同様に本発明をイベントツリーに適用した場合
を第６Ａ図、第６Ｂ図、及び第６Ｃ図で説明す
る。これらの図は、TDRFP2台トリツプを起因
事象とした例である。第６Ａ図、第６Ｂ図、及び
第６Ｃ図は各々CRT４４の一画面を構成してい
る。当初全図形は緑色で表示されるが、TDRFP
が２台トリツプすると第６Ａ図のノードを示す当
該枠どりおよび当該文字は緑色から赤色に変化す
る。その後、自動的にMDRFP（モーター駆動給
水ポンプ）に起動指令が出力され、それに成功し
た場合はそのまま右側の項目“水位低下”の色が
赤色に変化する。逆に、失敗した場合は“全給水
量喪失”が赤色に変化する。以下同様にプラント
の異常波及に対応してCRT表示図形の色を変化
させ、運転員に情報を提供していく。ここで第６
Ａ図の最右端からさらに事象が進展した際に、プ
ラントの異常が第６Ａ図のＡのコースに波及した
場合は、CRT４４には第６Ｂ図の画面が自動的
に表示される。また第６Ａ図のＢコースで波及し
た場合は、CRT４４には第６Ｃ図の画面が自動
的に表示される。

この手順を示すと以下のようになる。プラント
３１の各検出器からの出力信号をプロセス入力装
置３７および主記憶装置３８を介して演算制御装
置４２に取り込んで第３図のステツプ45〜48に沿
つた処理が行なわれ、先端事象に対する画面が選
択される。本実施例の場合、ステツプ45はイベン
トツリー解析の実行となる。

TDRFP2台トリツプすると、第７図に示すイ
ベント番号１Ａに対応するイベント状態が０から
１に変更され、対応する画面番号、すなわち第
６Ａ図がCRT４４に表示され、当該事象の色が
変化する。引き続きMDRFP起動失敗、全給水流
量喪失、水位低下、スクラムと次々にプラント異
常が発生すると、第７図の当該イベント状態は０
から１に変更され、CRT表示画面の当該事象の
色が変化する。但しCRT表示画面は、あくまで
画面番号のままである。スクラムに引き続き
MSIV（主蒸気隔離弁）が閉じるとイベント事象
１４Ａの状態が１になり、この時点で第７図より
画面番号がCRT４４に事象の前後関係が分か
るように一部重複して表示される。こうしてプラ
ント異常の波及状況を運転員は何ら画面変更要求
を行なうことなく自動的に監視することが可能と
なる。

〔効果〕

本発明によれば異常事象の波及に伴い、重要度
の高い先端事象を含む画面が表示されるため、プ
ラント異常時における運転員の負担軽減及びプラ
ント状態の誤認識の防止を可能とするだけでな
く、重要度の高い事象を優先して表示するため
に、時間的に最新の異常事象が発生しても、これ
が重要度の低いものであるなら画面を運転者の要
求に反して切り換えることなく、つねに重要度の
高い異常事象を監視することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は異常関連ツリーの一例を示す説明図、
第２図は本発明の好適な一実施例の全体構成図、
第３図は第２図に示す演算制御装置４２にて行わ
れる処理操作のフローチヤート図、第４図は異常
関連ツリーにおける異常波及先端事象と表示画面
との対応を示す説明図、第５図は第１図に示す異
常関連ツリーのグラフイツク図形のCRT表示画
面の一例を示す説明図、第６Ａ図、第６Ｂ図およ
び第６Ｃ図はイベントツリーの一例を示す説明
図、第７図はイベントツリーにおける異常波及事
象と表示画面の対応を示す説明図である。 ３１……原子力発電プラント、３２，３３……
水位計、３５……主蒸気流量計、３７……プロセ
ス入力装置、３８……主記憶装置、４２……演算
制御装置、４４……CRT。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラントで発生する異常事象を検出して、プ
   ラント異常事象の結合関係を規定する異常関連ツ
   リーを表示装置に表示していく方法において、 前記異常関連ツリーを複数に分割してその一個
   ごとに前記表示装置の一画面を用意しておくと共
   に、全てのプラント異常事象に予め一意性を有す
   る重要度に基づき各事象に順番を定めておき、 検出された異常事象から前記異常関連ツリーの
   論理に基づき現在までに発生している異常事象を
   検知し、 前記順番を用いて現在までに発生している異常
   事象のうち最も重要度の高い異常事象を含む画面
   を優先して選択し、かつ、選択された画面は未発
   生事象と既発生事象とを識別できるように表示形
   態を異ならせて、前記表示装置に表示させる ようにしたことを特徴とするプラント状態監視表
   示方法。