JPH09297672A - 監視画面表示方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 監視対象を監視盤やＣＲＴにシンボルで表現
したり、プロジェクタで画面を切り替えて表示するので
は、直感的な把握ができないし、表現機能が不足する。 【解決手段】 監視カメラの高さ・視点モード設定と現
在座標表示と危険機器までの距離表示機能と、監視カメ
ラの位置・向きの設定表示と移動を行う２次元ウィンド
ウ表示機能と、ツールボタンによる監視カメラの位置・
向きの移動と焦点距離変更とデータ検索・表示を行う３
次元ウィンドウ表示機能とを備える。また、３次元ウィ
ンドウ表示機能は、監視対象の巡視ルート設定と、新規
の巡視ルート設定と各ルートに従ったアニメーション描
画を行うアニメーションウィンドウ表示機能を備える。
また、２次元又は３次元ウィンドウ表示機能は、監視対
象の配置変更のシミュレート機能を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラントの監視制
御システム等において、監視対象を画面に３次元表示す
るための監視画面表示方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力・水処理システムなどのプラント監
視制御システムでは、従来からミニックブスと呼ばれる
監視盤に監視対象をシンボル化（例えば、変電所なら変
圧器シンボル等）したもので表現している。

【０００３】最近、この監視盤に固定のミニックブスで
なくプロジェクタを用いて流動的に必要に応じて画面を
切り替えて監視対象を表示する監視盤も出てきている
が、基本的にはシンボル表現だけの状態監視機能だけで
ある。

【０００４】また、シンボル化された監視対象だけでな
く、監視カメラによる現場映像を監視盤と独立した監視
カメラＣＲＴやプロジェクタ方式監視盤に表示して、現
場の状況をリアルに制御室に表示するシステムも登場し
てきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の監視対象表示方
式は、以下の課題がある。

【０００６】（１）ミニックブス及びプロジェクタ方式
共にシンボルの２次元表現であり、監視対象を直感的に
把握しにくい。

【０００７】（２）監視カメラ映像は、現場状況を即時
に表現できるが、これも２次元表現になる。また、カメ
ラ映像は、死角が生じて全ての機器（場所）をカバーし
た表現ができない。

【０００８】（３）状態表示のみで、機器に関連する情
報の検索・表示ができない。

【０００９】本発明の目的は、監視対象を直感的に把握
し易くし、また表現機能を高めた監視制御システムの監
視画面表示方式を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、プラントの監
視システムにおける監視対象の監視画面表示方式であっ
て、以下の機能、監視カメラの高さ・視点モード設定と
現在座標表示と危険機器までの距離表示機能と、監視カ
メラの位置・向きの設定表示と移動を行う２次元ウィン
ドウ表示機能と、ツールボタンによる監視カメラの位置
・向きの移動と焦点距離変更とデータ検索・表示を行う
３次元ウィンドウ表示機能と、を備えたことを特徴とす
る。

【００１１】また、前記３次元ウィンドウ表示機能は、
監視対象の巡視ルート設定と、新規の巡視ルート設定と
各ルートに従ったアニメーション描画を行うアニメーシ
ョンウィンドウ表示機能を備えたことを特徴とする。

【００１２】また、前記２次元又は３次元ウィンドウ表
示機能は、監視対象の配置変更のシミュレート機能を備
えたことを特徴とする。

【００１３】また、前記監視画面には機器の運転状態に
対応した操作ガイダンスを運転操作データベースを使っ
てウィンドウ表示する表示機能を備えたことを特徴とす
る。

【００１４】また、前記監視画面には機器の状態変化検
出信号と故障状態データベースを使って機器の故障状態
をウィンドウ表示する表示機能を備えたことを特徴とす
る。

【００１５】また、前記監視画面には前記表示機能が対
象とする機器の情報を機器データベースを使ってウィン
ドウ表示する表示機能を備えたことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）図１は、本発明の実施形態を示す監
視制御システムの３次元プラント表示画面である。この
システムは、大きくには以下の機能及ぴ表示部を有す
る。

【００１７】（１）初期設定等の表示 図１のウィンドウ上部にあるツールバーにより以下の初
期設定を行う。尚、以下でカメラは３次元モデル上での
視点を示す。

【００１８】・高さ：カメラ視点高さ設定 ・視点モード：後述する３次元ウィンドウ描画をカメラ
視点で見た場合の描画か、カメラ視点をウィンドウ内に
描写して第３者の視点で見た場合の描写にするかを選
択。

【００１９】・現在座標 図１のウィンドウ下部にあるように、現在のカメラ位置
座標を表示する。

【００２０】・危険距離 あらかじめ危険であると設定した機器の中で現在位置か
らもっとも近い機器までの距離を表示する。図２では、
この危険機器の設定ウィンドウを表し、機器単位また
は、全体機器に対して、危険機器及ぴ危険距離を設定す
る。

【００２１】（２）２次元ウィンドウ表示 本システムの起動後は、まず、２次元表示ウィンドウが
表示される。これは、プラントの３次元モデルを上方か
ら俯瞰した描写であり、以下の設定・表示機能を有す
る。

【００２２】・カメラの位置・向きの設定 １回目のマウス左ダブルクリック：カメラ位置を設定す
る。

【００２３】２回目のマウス左ダブルクリック：カメラ
の向きを設定する。

【００２４】・カメラの位置・向きの表示 カメラ位置・向きを設定すると、２次元ウィンドウ内に
矢印（→）等でカメラ視点状態を表示する。

【００２５】・３次元ウィンドヴの表示 カメラ位置・向きを設定すると、この視線で見た以下で
述ぺる「３次元ウィンドウ」が表示される。

【００２６】・カメラ位置・向きの移動 矢印で表示されたカメラ位置を左ドラッグすることによ
り、カメラ位置を移動することができる。また、カメラ
位置を左クリックし、別の位置を左ダブルクリックする
ことにより、カメラ向きを移動させることができる。
尚、この操作と連動して、このカメラ状態で表示されて
いる「３次元ウィンドウ」描画は変化する。カメラ位置
は、カメラ向き以外にも移動できる。（スライド移動） ・複数のカメラ位置・向きの設定 ２次元ウィンドウ内でのカメラ位置・向きは上記の操作
で複数設定し、複数の３次元ウィンドウを描画すること
ができる。この時、複数のカメラ矢印を区別し、２次元
位置と３次元ウィンドウの対応をわかり易くするため
に、矢印の色を変え、この矢印色と３次元ウィンドウの
タイトル色を同色にする。

【００２７】（３）３次元ウィンドウ表示 本システムは、３次元ウィンドウ表示に以下の機能を有
する。

【００２８】・カメラの位置移動 メインウィンドウ下部にあるツールボタンの前後左右等
の文字ボタンでカメラ位置を移動させる。これにより、
３次元描画およぴ２次元のカメラ視点位置が連動して動
作する。

【００２９】・カメラの向き移動 メインウィンドウ下部にあるツールボタンの矢印ボタン
でカメラの位置を移動させる。これにより、３次元描画
およぴ２次元のカメラ向き位置が連動して動作する。

【００３０】・カメラ焦点距離 メインウィンドウ下部にある四角ボタンで３次元ウィン
ドウ描画のズームアツプ、ズームアウトを行う。

【００３１】（４）データ検索・表示 本システムは、データ検索・表示に以下の機能を有す
る。

【００３２】・機器選択 ３次元ウィンドウ上で機器を左クリックすると選択され
た機器色が変色される。

【００３３】・データ表示 ３次元ウィンドウ上で機器を左ダブルクリックすると図
３に示すようなデータ表示選択ウィンドウが表示され
る。図３のウィンドウから選択されたデータの表示例を
図４に示す。

【００３４】（第２の実施形態）図５は、本発明の他の
実施形態を示す監視制御システムの３次元プラントアニ
メーション表示画面であり、大きくには以下の機能を有
する。

【００３５】（１）アニメーション機能 機器の巡視機能を自動的にシミュレートする等の場合、
アニメーション機能が有効である。

【００３６】図５に示すアニメメニューを選択すると、
図６（図５内にも示す）のアニメルートウィンドウが表
示される。この際、あらかじめデータベースに設定され
たルートが選択された場合は、図６のようなルートが表
示される。

【００３７】また、ルー卜が設定されていなければ、こ
のルートウィンドウの中で設定を以下のように行う。

【００３８】・左ダブルクリックでルートポイント（赤
点表示）を指定。右クリツクでやり直し。

【００３９】・再度左ダブルクリックで次のルートポイ
ントを指定し、前のルートポイントから直線のルートが
引かれる。

【００４０】・この操作を繰り返して、ルートを作成す
る。

【００４１】・ルート作成を完了したら、図６下部のル
ート確定ボタンをクリックする。

【００４２】・カメラ位置は、最初のルートポイントに
配置され、向きはルート方向がデフオルトである。この
向きは第１の実施形態で示した方式で設定変更できる。

【００４３】・ルート作成が完了した後は、前述のアニ
メ操作を同一の操作を行うことができる。

【００４４】・ルート確定したら、下表のように、ツー
ルボタンで操作を行う。

【００４５】

【表１】

【００４６】（第３の実施形態）本実施形態では、監視
対象機器の配置変更をシミュレートしたウィンドウ表示
を行う場合である。機器の補修や新規機器導入なので、
プラントの景観等をシミュレートする際には、機器配置
変更機能が有効であり、以下の機能を有する。

【００４７】・図５のウィンドウ上部の機器配置変更ト
グルボタンオンでボタンが変色し、現在アクティブな３
次元ウィンドウに対してのみ本機能が生き、以下の機能
を行うことができる。再度オンすれば、変更機能は解除
される。

【００４８】・左クリックで、対象機器が緑色になり、
配置変更対象機器になったことを示す。このとき、図５
のウィンドウ上部の機器名欄に機器名称が表示される。
対象機器と別の場所を左クリックすれば、対象解除また
は、他の機器が変更対象になる。

【００４９】・左ドラッグで、奥行き以外の平面上の任
意方向に配置変更ができる。

【００５０】・変更対象機器が選択された状態で、図５
のウィンドウ下部のカメラ位置・向き変更用ボタンで以
下の操作を行うことができる。ボタンを押すと動作し、
放すと停止。

【００５１】カメラ位置文字ボタン：機器を左右・上下
・前後に移動させる。

【００５２】カメラ向き矢印ボタン：機器を左右方向・
上下方向・斜め方向に機器の重心を中心に回転する。

【００５３】・３次元ウィンドウ上での機器配置変更に
連動して、２次元ウィンドウ上でも機器配置は変更され
る。

【００５４】・２次元ウィンドウ上でも機器をマウス左
ドラッグで配置変更可能とする。３次元も連動する。

【００５５】（第４の実施形態）図７は、本発明にかか
る３次元監視画面の運転操作ガイダンスのためのシステ
ム構成を示す。本システムでは、通常、運転操作データ
ベース部１内に予め定めた運転手順に則り、運転操作処
理部２を使って自動操作を行う。このとき、オンライン
運転情報やＩＴＶ部３からの映像情報がマンマシン表示
部４に表示される。また、運転員の操作を必要とすると
き、運転操作データベース部１に準拠した操作ガイダン
スがマンマシン表示部４に表示される。このとき、運転
操作される当該機器部のＩＴＶやグラフィックス映像と
共に、３次元映像が表示され、操作と連動した３次元動
作を行い、ＩＴＶに映らない場合でも機器の操作状態を
確認することができる。

【００５６】また、必要に応じて、機器データベース部
５から得る操作対象機器のデータを表示する。図８は、
機器データベース部５の構成を示し、全体表示図面デー
タの他に、機器固有データ部を有して機器別のデータを
得ることができる。

【００５７】図９は、３次元プラント表示システムの画
面表示例を示し、３次元プラント表示画面の他に、運転
情報／操作ウィンドウによる運転／操作データ及び機器
データが表示され、さらにメッセージ情報ウィンドウに
よるメッセージが表示される。

【００５８】図１０は、運転情報／操作ウィンドウにお
けるデータ表示ウィンドウ例を示し、個別情報の選択画
面を示す。この画面から設備台帳が選択されたときのデ
ータ表示例を図１１に示す。

【００５９】本実施形態によれば、運転操作情報を、機
器の付属データと３次元モデルと連動して管理・表示す
ることができ、機器情報も含めて運転状態を運転員が理
解するのを容易にする。

【００６０】（第５の実施形態）図１２は、３次元プラ
ント監視における故障表示システムの構成を示す。同図
は図７の付加機能として、各機器の状態を状態変化検出
部６で検出し、この情報と運転操作対象機器の特定によ
って運転操作処理部２が故障状態データベース部７のデ
ータを参照し、故障状態を判定する。この判定結果は、
故障表示処理部８によりマンマシン表示部４に表示す
る。また、３次元ウィンドウにも故障状態に対応する機
器の変化状態を３次元で表示する。

【００６１】本実施形態によれば、機器の故障情報を故
障状態データに対応して３次元表示できるため、故障状
態を直感的に把握し易くなる。

【００６２】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、以下の
効果がある。

【００６３】（１）監視対象機器の付属データを３次元
モデルと連動して管理することができるため、監視状況
を直感的に把握し易くなる。

【００６４】（２）監視地域内を仮想移動できるため、
巡視・保守・作業のシミュレーションや作業前の安全確
認等を行い易くなる。

【００６５】（３）アニメ機能により巡視などに要する
時間を想定し易くなる。

【００６６】（４）機器配置変更機能により実機器を変
更する場合等にその景観が分かり易くなる。

【００６７】（５）監視画面には機器の運転状態に対応
した操作ガイダンスを運転操作データベースを使ってウ
ィンドウ表示することにより、運転員は運転状態を理解
し易くなる。

【００６８】（６）監視画面には機器の状態変化検出信
号と故障状態データベースを使って機器の故障状態をウ
ィンドウ表示することにより、運転員は故障状態を直感
的に把握し易くなる。

【００６９】（７）監視画面には表示機能が対象とする
機器の情報を機器データベースを使ってウィンドウ表示
することにより、運転員は機器情報を得ながら運転操作
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す３次元プラント表示画
面例。

【図２】実施形態における危険地帯設定ウィンドウ例。

【図３】実施形態におけるデータ表示ウィンドウ例。

【図４】実施形態におけるデータ表示ウィンドウ例。

【図５】他の実施形態における３次元プラント表示画面
例。

【図６】他の実施形態におけるアニメルートウィンドウ
例。

【図７】他の実施形態における運転操作ガイダンスのた
めの全体ブロック図。

【図８】図７における機器データベース部構成。

【図９】他の実施形態における３次元プラント表示シス
テムの画面表示例。

【図１０】図９におけるデータ表示ウィンドウ例。

【図１１】図１０におけるデータ表示例。

【図１２】他の実施形態における故障表示のための全体
ブロック図。

【符号の説明】

１…運転操作データベース部 ２…運転操作処理部 ３…ＩＴＶ部 ４…マンマシン表示部 ５…機器データベース部 ６…状態変化検出部 ７…故障状態データベース部 ８…故障表示処理部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントの監視システムにおける監視対
   象の監視画面表示方式であって、以下の機能、 監視カメラの高さ・視点モード設定と現在座標表示と危
   険機器までの距離表示機能と、 監視カメラの位置・向きの設定表示と移動を行う２次元
   ウィンドウ表示機能と、 ツールボタンによる監視カメラの位置・向きの移動と焦
   点距離変更とデータ検索・表示を行う３次元ウィンドウ
   表示機能と、を備えたことを特徴とする監視画面表示方
   式。
2. 【請求項２】 前記３次元ウィンドウ表示機能は、監視
   対象の巡視ルート設定と、新規の巡視ルート設定と各ル
   ートに従ったアニメーション描画を行うアニメーション
   ウィンドウ表示機能を備えたことを特徴とする請求項１
   記載の監視画面表示方式。
3. 【請求項３】 前記２次元又は３次元ウィンドウ表示機
   能は、監視対象の配置変更のシミュレート機能を備えた
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の監視画面表示方
   式。
4. 【請求項４】 前記監視画面には機器の運転状態に対応
   した操作ガイダンスを運転操作データベースを使ってウ
   ィンドウ表示する表示機能を備えたことを特徴とする請
   求項１に記載の監視画面表示方式。
5. 【請求項５】 前記監視画面には機器の状態変化検出信
   号と故障状態データベースを使って機器の故障状態をウ
   ィンドウ表示する表示機能を備えたことを特徴とする請
   求項１に記載の監視画面表示方式。
6. 【請求項６】 前記監視画面には前記表示機能が対象と
   する機器の情報を機器データベースを使ってウィンドウ
   表示する表示機能を備えたことを特徴とする請求項４又
   は５に記載の監視画面表示方式。