JPH0660957B2 - プラント運転員支援システム - Google Patents
プラント運転員支援システムInfo
- Publication number
- JPH0660957B2 JPH0660957B2 JP58143830A JP14383083A JPH0660957B2 JP H0660957 B2 JPH0660957 B2 JP H0660957B2 JP 58143830 A JP58143830 A JP 58143830A JP 14383083 A JP14383083 A JP 14383083A JP H0660957 B2 JPH0660957 B2 JP H0660957B2
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- Japan
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- plant
- abnormality
- operator
- tree
- support system
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Preventing Unauthorised Actuation Of Valves (AREA)
- Fluid-Driven Valves (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、火力発電プラント，原子力発電プラント等の
プラントにおいて異常が発生した場合に、プラント運転
員（以下単に運転員という）の判断操作行動を支援する
運転員支援システムに関する。
プラントにおいて異常が発生した場合に、プラント運転
員（以下単に運転員という）の判断操作行動を支援する
運転員支援システムに関する。
例えば、原子力発電プラントの運転中において、何らか
の異常が発生すると、多数の警報が同時に発生する。こ
のような状況下で、運転員は主要な情報を抽出し、プラ
ント状態を正しく判断しかつプラント状態に対応した的
確な処置を講ずることが要求される。しかしながらこれ
らの一連の運転員の行動は、前述したようにプラントの
異常事態という緊張下で成されるために、警報，関連す
るプロセス信号の挙動，プラントサブシステム，機器の
動作状況等に対する運転員の情報収集能力，判断能力等
の一時的な低下が想定されるので、これらの面に関して
運転員の行動支援を図る運転員支援システムの必要性が
要請されている。
の異常が発生すると、多数の警報が同時に発生する。こ
のような状況下で、運転員は主要な情報を抽出し、プラ
ント状態を正しく判断しかつプラント状態に対応した的
確な処置を講ずることが要求される。しかしながらこれ
らの一連の運転員の行動は、前述したようにプラントの
異常事態という緊張下で成されるために、警報，関連す
るプロセス信号の挙動，プラントサブシステム，機器の
動作状況等に対する運転員の情報収集能力，判断能力等
の一時的な低下が想定されるので、これらの面に関して
運転員の行動支援を図る運転員支援システムの必要性が
要請されている。
一方、近年の原子力発電プラントでは、計算機，カラー
CRTデイスプレイ装置等を用いて、プラント情報の集約
表示，プラント監視機能の強化等を図つているが、異常
発生時の診断機能及びプラント正常状態への回復操作の
ための運転ガイド機能に関しては実現されてなく、この
ような両機能を有する運転員支援システムの早期開発が
望まれていた。
CRTデイスプレイ装置等を用いて、プラント情報の集約
表示，プラント監視機能の強化等を図つているが、異常
発生時の診断機能及びプラント正常状態への回復操作の
ための運転ガイド機能に関しては実現されてなく、この
ような両機能を有する運転員支援システムの早期開発が
望まれていた。
本発明は、上記事情に基きなされたもので、その目的
は、プラントの異常発生時における原因診断機能，この
診断された原因に対応した運転ガイド表示機能を有する
プラントの運転員支援システムを提供するにある。
は、プラントの異常発生時における原因診断機能，この
診断された原因に対応した運転ガイド表示機能を有する
プラントの運転員支援システムを提供するにある。
上記目的を達成するために、本発明は、プラントの異常
時にプラント運転員の行動支援を図るプラント運転員支
援システムにおいて、プラントから得られるプロセス信
号と閾値との比較またはプラント機器の動作信号とプラ
ント機器の正常な状態を論理変数の結合として表現した
論理式の真偽判断により異常を検知する異常検知手段
と、この異常検知手段により異常が検知された場合にプ
ラントで生起する可能性のある異常事象のシーケンスを
論理樹木状に表現したプラント動特性モデル即ち事象シ
ーケンスツリーを用いて異常原因を診断する診断手段
と、この診断手段で診断された異常原因に対応した事象
シーケンスに基づき異常原因に関連したプラントパタメ
ータを抽出する抽出手段と、予め優先度付けし論理樹木
状に体系化した制御手段ツリーの中から前記抽出された
プラントパラメータを正常レベルに復帰させるための最
適な制御手段を運転操作ガイドとして選択する選択手段
と、この選択手段で選択された運転操作ガイドを運転員
に提供するための提供手段とを具備することを特徴とす
るプラント運転員支援システムである。
時にプラント運転員の行動支援を図るプラント運転員支
援システムにおいて、プラントから得られるプロセス信
号と閾値との比較またはプラント機器の動作信号とプラ
ント機器の正常な状態を論理変数の結合として表現した
論理式の真偽判断により異常を検知する異常検知手段
と、この異常検知手段により異常が検知された場合にプ
ラントで生起する可能性のある異常事象のシーケンスを
論理樹木状に表現したプラント動特性モデル即ち事象シ
ーケンスツリーを用いて異常原因を診断する診断手段
と、この診断手段で診断された異常原因に対応した事象
シーケンスに基づき異常原因に関連したプラントパタメ
ータを抽出する抽出手段と、予め優先度付けし論理樹木
状に体系化した制御手段ツリーの中から前記抽出された
プラントパラメータを正常レベルに復帰させるための最
適な制御手段を運転操作ガイドとして選択する選択手段
と、この選択手段で選択された運転操作ガイドを運転員
に提供するための提供手段とを具備することを特徴とす
るプラント運転員支援システムである。
本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の運転員支援システムを原子力発電プ
ラントに適用した場合のフローチヤートである。
ラントに適用した場合のフローチヤートである。
先ず、本発明の運転員支援システムの開始指令ととも
に、原子力発電プラントから診断に必要なプロセス量
（たとえば、中性子束，圧力，水位，流量，温度等），
制御信号，プラント構成機器（たとえば、ポンプ弁）の
状態信号等を常時サンプリングしてプラントの状態監視
を行なう。この状態監視方法としては、前記サンプリン
グデータと各信号毎に予め定めてある閾値との比較ある
いはプラント機器の正常な状態を論理変数の結合として
表現した論理式の真偽の判断等により異常の発生の有無
を判断する。
に、原子力発電プラントから診断に必要なプロセス量
（たとえば、中性子束，圧力，水位，流量，温度等），
制御信号，プラント構成機器（たとえば、ポンプ弁）の
状態信号等を常時サンプリングしてプラントの状態監視
を行なう。この状態監視方法としては、前記サンプリン
グデータと各信号毎に予め定めてある閾値との比較ある
いはプラント機器の正常な状態を論理変数の結合として
表現した論理式の真偽の判断等により異常の発生の有無
を判断する。
ここで、プラント機器の正常な状態を論理変数の結合と
して表現した論理式の真偽判断について具体例を用いて
説明する。
して表現した論理式の真偽判断について具体例を用いて
説明する。
例えば、ポンプＡの正常状態を表現する論理変数（PUMP
-A.NORMAL）を以下のように表現する。PUMP-A.NORMAL ＝VLV-A.OPN AND POWER.ON AND LUBR
I.NORM ここで、上記各論理変数の意味は以下のとおりである。PUMP-A.NORMAL ：ポンプＡが正常ならば“真”異常なら
ば“偽”VLV-A.OPN ：ポンプＡの出口弁が開ならば“真”、閉な
らば“偽”POWER.ON ：ポンプＡの電源がONならば“真”OFFならば
“偽”LUBRI.NORM ：ポンプＡの潤滑油圧力が正常ならば
“真”、異常ならば“偽” 論理変数を上記の様に定義しておいて、プラント機器の
状態に対応して、各論理変数の真偽を判断する。すなわ
ち、出口弁が開いており、電源があり、潤滑油が正常な
らば、ポンプＡは正常であり、１つでも“偽”の論理変
数があると、ポンプＡは異常と判断される。
-A.NORMAL）を以下のように表現する。PUMP-A.NORMAL ＝VLV-A.OPN AND POWER.ON AND LUBR
I.NORM ここで、上記各論理変数の意味は以下のとおりである。PUMP-A.NORMAL ：ポンプＡが正常ならば“真”異常なら
ば“偽”VLV-A.OPN ：ポンプＡの出口弁が開ならば“真”、閉な
らば“偽”POWER.ON ：ポンプＡの電源がONならば“真”OFFならば
“偽”LUBRI.NORM ：ポンプＡの潤滑油圧力が正常ならば
“真”、異常ならば“偽” 論理変数を上記の様に定義しておいて、プラント機器の
状態に対応して、各論理変数の真偽を判断する。すなわ
ち、出口弁が開いており、電源があり、潤滑油が正常な
らば、ポンプＡは正常であり、１つでも“偽”の論理変
数があると、ポンプＡは異常と判断される。
次に、異常の発生が確認されなければ、繰返して前述の
状態監視は続けられる。一方、異常の発生が確認される
と、異常兆候を示している信号に基づき異常原因の診断
を行なう。この異常原因診断は事象シーケンスツリー
（Event Sequence Tree；EST）を用いて行なう。事象シ
ーケンスツリーはプラントで発生する種々の異常を想定
し、各異常が発生した時の事象シーケンスを論理積，論
理和等の論理ゲートを用いて表現したものである。すな
わち、事象シーケンスツリーは複数の事象シーケンスで
構成され、１つの事象シーケンスはある１つの原因で発
生した事象の連鎖となつているため、プラントで実際に
発生した事象シーケンスと比較することにより異常原因
が診断される。そして、このようにして異常原因が同定
できる、つまり事象シーケンスツリー上で事象シーケン
スが特定できれば、当該事象シーケンス上で現在事象の
下流側事象を参照することにより次にどのような事象が
発生するかゞ予測できる。この予測の結果原子力発電プ
ラントの安定運転維持に重要なプラントパラメータの中
から現在特にどのパラメータに注目すべきかを判断す
る。たとえば、重要パラメータとしては中性子束，原子
炉水位，原子炉圧力等々があり、異常原因が給水系の故
障であれば、特に注目するパラメータとしては原子炉水
位が挙げられる。
状態監視は続けられる。一方、異常の発生が確認される
と、異常兆候を示している信号に基づき異常原因の診断
を行なう。この異常原因診断は事象シーケンスツリー
（Event Sequence Tree；EST）を用いて行なう。事象シ
ーケンスツリーはプラントで発生する種々の異常を想定
し、各異常が発生した時の事象シーケンスを論理積，論
理和等の論理ゲートを用いて表現したものである。すな
わち、事象シーケンスツリーは複数の事象シーケンスで
構成され、１つの事象シーケンスはある１つの原因で発
生した事象の連鎖となつているため、プラントで実際に
発生した事象シーケンスと比較することにより異常原因
が診断される。そして、このようにして異常原因が同定
できる、つまり事象シーケンスツリー上で事象シーケン
スが特定できれば、当該事象シーケンス上で現在事象の
下流側事象を参照することにより次にどのような事象が
発生するかゞ予測できる。この予測の結果原子力発電プ
ラントの安定運転維持に重要なプラントパラメータの中
から現在特にどのパラメータに注目すべきかを判断す
る。たとえば、重要パラメータとしては中性子束，原子
炉水位，原子炉圧力等々があり、異常原因が給水系の故
障であれば、特に注目するパラメータとしては原子炉水
位が挙げられる。
このようにして、注目すべき重要パラメータが抽出され
たら、次には当該パラメータを正常レベルに復帰させる
ための運転ガイドを以下に述べるような手順にしたがつ
て選択する。
たら、次には当該パラメータを正常レベルに復帰させる
ための運転ガイドを以下に述べるような手順にしたがつ
て選択する。
まず、正常レベルに戻すべく注目したパラメータを制御
パラメータと呼ぶこととすると、前記の例で給水系故障
の場合は、原子炉水位が制御パラメータであり、その制
御が制御目標となる。
パラメータと呼ぶこととすると、前記の例で給水系故障
の場合は、原子炉水位が制御パラメータであり、その制
御が制御目標となる。
一般に、ある制御目標を達成する制御手段は、複数存在
しており、これらの中で選択すべき手段はプラントの運
転条件，故障機器の系統内での位置等により大きく変化
する。例えば原子炉水位一定の制御目標に対しては、制
御手段としてはタービン駆動給水ポンプによる制御、モ
ータ駆動給水ポンプによる制御などの複数の手段が存在
する。本発明ではこれらの手段の中からプラント，機器
の運転状況等を考慮し、最適な制御手段を運転ガイドと
して運転員に提供する。従つて、制御手段を無秩序に記
憶し取り出すのではなく、体系化した形で運転員支援シ
ステムに記憶させておく方が最適手段を探索する際に効
率的である。このために制御手段を論理樹木状に体系化
した制御手段ツリー（Control Action Tree；CAT）と呼
ぶものを考える。
しており、これらの中で選択すべき手段はプラントの運
転条件，故障機器の系統内での位置等により大きく変化
する。例えば原子炉水位一定の制御目標に対しては、制
御手段としてはタービン駆動給水ポンプによる制御、モ
ータ駆動給水ポンプによる制御などの複数の手段が存在
する。本発明ではこれらの手段の中からプラント，機器
の運転状況等を考慮し、最適な制御手段を運転ガイドと
して運転員に提供する。従つて、制御手段を無秩序に記
憶し取り出すのではなく、体系化した形で運転員支援シ
ステムに記憶させておく方が最適手段を探索する際に効
率的である。このために制御手段を論理樹木状に体系化
した制御手段ツリー（Control Action Tree；CAT）と呼
ぶものを考える。
ここで、制御手段ツリーCATの詳細例を第２図について
説明する。制御手段ツリーCTAの最上位は前述の任意の
制御目標（この場合は原子炉水位制御とする）であり、
当該制御目標を達成するための手段が以下に展開され
る。すなわち、制御手段は、１個の抑制ゲートIGKと１
つの運転操作ガイドメツセージMKとの対で構成されてい
る（たゞしＫは任意個所を表わすためのものである）。
抑制ゲートIGKは運転操作ガイドメツセージMKを抑制す
る条件を論理的に表現した論理変数LKが真のとき、運転
操作ガイドメツセージMK及びこの運転操作ガイドメツセ
ージMKの下方側にある運転操作ガイドメツセージを選択
させない機能を有する論理ゲートである。つまり、抑制
ゲートIGi+1に対応する論理変数Li+1が真の時には運転
操作ガイドメツセージMi+1，Mi+2，Mi+3，…を制御目標
を達成する手段から除外する。そして、抑制ゲートIGK
の開閉を決定する論理変数LKの内容は、プラント運転条
件，故障機能等によつて記述される。たとえば、第２図
で運転操作ガイドメツセージMi+2を「TDREP-A（タービ
ン駆動原子炉給水ポンプＡ）による水位制御」とすると
論理変数Li+2は「TDRFP-A故障」となる。すなわち、前
記異常原因診断の結果TDRFP-Aが故障と判断されると、
論理変数Li+2は真となり、従つて、抑制ゲートIGi+2に
より運転操作ガイドメツセージMi+2は制御目標を達成す
る手段としては不適当ということになる。
説明する。制御手段ツリーCTAの最上位は前述の任意の
制御目標（この場合は原子炉水位制御とする）であり、
当該制御目標を達成するための手段が以下に展開され
る。すなわち、制御手段は、１個の抑制ゲートIGKと１
つの運転操作ガイドメツセージMKとの対で構成されてい
る（たゞしＫは任意個所を表わすためのものである）。
抑制ゲートIGKは運転操作ガイドメツセージMKを抑制す
る条件を論理的に表現した論理変数LKが真のとき、運転
操作ガイドメツセージMK及びこの運転操作ガイドメツセ
ージMKの下方側にある運転操作ガイドメツセージを選択
させない機能を有する論理ゲートである。つまり、抑制
ゲートIGi+1に対応する論理変数Li+1が真の時には運転
操作ガイドメツセージMi+1，Mi+2，Mi+3，…を制御目標
を達成する手段から除外する。そして、抑制ゲートIGK
の開閉を決定する論理変数LKの内容は、プラント運転条
件，故障機能等によつて記述される。たとえば、第２図
で運転操作ガイドメツセージMi+2を「TDREP-A（タービ
ン駆動原子炉給水ポンプＡ）による水位制御」とすると
論理変数Li+2は「TDRFP-A故障」となる。すなわち、前
記異常原因診断の結果TDRFP-Aが故障と判断されると、
論理変数Li+2は真となり、従つて、抑制ゲートIGi+2に
より運転操作ガイドメツセージMi+2は制御目標を達成す
る手段としては不適当ということになる。
そうなると、第１図における前記運転操作ガイド選択の
出力側に戻されて制御目標を達成する手段として適当な
運転ガイドが選択されるまで繰返される。このとき運転
操作ガイドメツセージには予め優先度が付けられてお
り、複数の運転ガイドが制御目標を達成する手段として
残つた場合は優先度の高い運転ガイドが選択される。選
択された運転ガイドは運転員との適切なインターフエイ
スたとえばカラーCRTデイスプレイ装置等に表示され、
運転員の行動支援に供される。そして、運転ガイドに従
つた運転操作により制御目標が達成されたら、（たとえ
ば前記第２図において、原子炉水位が通常運転領域に復
帰する）当該運転ガイドを消去し、新たな状態のプラン
ト監視をするために第１図において状態監視入力に戻さ
れる。以上説明したような手順を繰返して原子力発電プ
ラントの状態監視を行なうが、その必要性がなくなれ
ば、本プラント運転員支援システムは終了することにな
る。
出力側に戻されて制御目標を達成する手段として適当な
運転ガイドが選択されるまで繰返される。このとき運転
操作ガイドメツセージには予め優先度が付けられてお
り、複数の運転ガイドが制御目標を達成する手段として
残つた場合は優先度の高い運転ガイドが選択される。選
択された運転ガイドは運転員との適切なインターフエイ
スたとえばカラーCRTデイスプレイ装置等に表示され、
運転員の行動支援に供される。そして、運転ガイドに従
つた運転操作により制御目標が達成されたら、（たとえ
ば前記第２図において、原子炉水位が通常運転領域に復
帰する）当該運転ガイドを消去し、新たな状態のプラン
ト監視をするために第１図において状態監視入力に戻さ
れる。以上説明したような手順を繰返して原子力発電プ
ラントの状態監視を行なうが、その必要性がなくなれ
ば、本プラント運転員支援システムは終了することにな
る。
なお以上の説明は原子力発電プラントの運転員支援シス
テムについてなしたが例えば火力発電プラントなどの他
のプラントの運転員の支援システムとして利用できるこ
とは勿論である。
テムについてなしたが例えば火力発電プラントなどの他
のプラントの運転員の支援システムとして利用できるこ
とは勿論である。
本発明によれば、従来のプラント監視機能に加えて、プ
ラント異常時の診断機能，運転ガイド機能を具備した運
転員支援システムを提供することができるので、プラン
トの安全運転及び信頼性向上に大きく貢献することがで
きる。
ラント異常時の診断機能，運転ガイド機能を具備した運
転員支援システムを提供することができるので、プラン
トの安全運転及び信頼性向上に大きく貢献することがで
きる。
第１図は本発明の運転員支援システムを原子力発電プラ
ントに適用した場合のフローチヤート、第２図は本発明
に係わる制御手段ツリー図である。 IGi…抑制ゲート、Mi…運転操作ガイドメツセージ
ントに適用した場合のフローチヤート、第２図は本発明
に係わる制御手段ツリー図である。 IGi…抑制ゲート、Mi…運転操作ガイドメツセージ
Claims (1)
- 【請求項１】プラントの異常時にプラント運転員の行動
支援を図るプラント運転員支援システムにおいて、プラ
ントから得られるプロセス信号と閾値との比較またはプ
ラント機器の動作信号とプラント機器の正常な状態を論
理変数の結合として表現した論理式の真偽判断により異
常を検知する異常検知手段と、この異常検知手段により
異常が検知された場合にプラントで生起する可能性のあ
る異常事象のシーケンスを論理樹木状に表現したプラン
ト動特性モデル即ち事象シーケンスツリーを用いて異常
原因を診断する診断手段と、この診断手段で診断された
異常原因に対応した事象シーケンスに基づき異常原因に
関連したプラントパラメータを抽出する抽出手段と、予
め優先度付けし論理樹木状に体系化した制御手段ツリー
の中から前記抽出されたプラントパラメータを正常レベ
ルに復帰させるための最適な制御手段を運転操作ガイド
として選択する選択手段と、この選択手段で選択された
運転操作ガイドを運転員に提供するための提供手段とを
具備することを特徴とするプラント運転員支援システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143830A JPH0660957B2 (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | プラント運転員支援システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143830A JPH0660957B2 (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | プラント運転員支援システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035295A JPS6035295A (ja) | 1985-02-23 |
| JPH0660957B2 true JPH0660957B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=15347935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58143830A Expired - Lifetime JPH0660957B2 (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | プラント運転員支援システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0660957B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62204988A (ja) * | 1986-03-06 | 1987-09-09 | Teijin Ltd | 印刷用原紙 |
| JPS633301A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-08 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 故障診断機能を有する船舶の自動運航装置 |
| JP7393316B2 (ja) * | 2020-10-19 | 2023-12-06 | 三菱重工業株式会社 | 運転支援システム、運転支援方法及びプログラム |
-
1983
- 1983-08-08 JP JP58143830A patent/JPH0660957B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6035295A (ja) | 1985-02-23 |
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