JPS63253409A - 発電プラントの運転支援装置 - 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） この発明は発電プラントの運転支援装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来のこの種の装置として第４図に示すようなものがあ
る。ここで示す例は一般的な運転支援装置である。

発電プラントに於ける運転操作に関しては、一般にプラ
ント機器の操作要領帯が予め用意されていて、それによ
って操作方法が規定されている。

しかし、操作要領帯がカバーする範囲は非常に広く、且
つ詳細に亘っており、ベテラン運転員（エキスパート）
ならともかく、比較的経験の浅い運転置にとっては充分
に操作要領を習熟することは難しい。しかも、場合によ
っては要領書には記述のない判断が必要とされる時もあ
る。そこで近年運転員に対し計算機を利用した運転操作
支援システムが提供される様になってきている。上記第
４図はこういったニーズから考えられたものである。

プラント異常時の運転支援は特に有用性が高いもので１
本発明でもプラント異常時の運転支援機能に焦点をあて
て為されている。第４図に於ける従来からの運転支援装
置２０３の起動はプラントの異常を検出できるプロセス
計算機２０１或いは運転員によって可能である。起動さ
れた運転支援装置２０３は異常となったプラントのプロ
セスデータをプロセス計算機２０１からデータ伝送装置
２０２を介してデータベース２０４に取り込みそれらプ
ロセスデータとプロセス計算機２０１からは入力できな
いためマンマシン装置２０９とマンマシン処理部２０８
を介して入力する情報と、更に予め用意されている知識
ベース２０５とを元に推論機構部２０６によってプラン
ト状態を把握し運転員に対して出力すべき運転支援情報
を知識ベース２０５から選択しマンマシン装置２０９を
介して運転員に伝えると共に推論機構部２０６によって
同時に実行される異常要因の探索結果もマンマシン装置
２０９によって提供できるものである。ここで知識ベー
ス２０５について更に記述すると、上述の様なシステム
に於ける基本的な知識ベースは、いわゆるフォールトッ
リーと呼ばれる故障因果関連図と運転操作ガイダンス集
である。

第５図はフォールトッリーの概念図であり、内容は、Ａ
の故障要因はＢ或いはＣである。更にＣという現象はＥ
等を直接の原因として発生するものであるが、そのＥは
Ｆ或いはその他の原因が考えられるということを表わし
ている。フォールトッリーはそれ自体でＡＮＤｌｏＲの
条件でロジックが構成されているものである。上記Ａ、
Ｂ、Ｃ・・・は見本的には発電プラント毎に用意されて
いるプラント異常時の操作要領書の内容である。しかし
場合によってはその他にプラント機器の設計データや。

過去のプラント運転経験から得られた知識が用意されて
いる場合もある。又、前記Ａ、Ｂ、Ｃ・・・等の状態判
定は、データベース２０４に保存されているプロセス状
態や、前記マンマシン装置から運転員との対話によって
運転員から与えられる情報によって可能である。

さて、第５図に於けるプラント異常Ａが発生した時、運
転支援装置は運転員に対し第６図に示す様にマンマシン
装置に設けられたＣＲＴ画面上に予めＣＲＴの画面４０
０を複数のウィンドー４０１〜４０６に分割しておき、
各々のウィンドーに運転支援に必要な情報を表示するも
のである。第６図は一つの表示例であるが、ウィンドー
４０１にはタイトル表示画面として何の目的かを明らか
にするウィンドー、４０２はプラント異常の要因探索の
過程で得られた情報或いは推論の中間結果を運転員に提
供する推論過程表示画面、４０３は推論の結果得られた
運転員への運転操作ガイダンスを表示するための操作ガ
イダンス表示画面、４０４は故障要因推論の過程をフォ
ールトッリー上で明らかにするため、第５図に示した様
なフォールトッリーを表示する故障要因図表示画面、４
０５は異常発生した箇所を図によって示すプラント系統
図グラフィック画面、そして４０６はＱ＆Ａの操作等運
転員との間の必要な対話操作を行うために用意された対
話操作画面である１以上の４０１〜４０６の画面のサイ
ズは固定であり１表示内容が画面上からはみ出した場合
、そのはみ出し部分はスクロール操作によって可能であ
る６ （発明が解決しようとする問題点） 従来の運転支援装置は以上の様な構成と機能を有してい
たが、一旦運用に供された後に、新たな知識の獲得が為
されそれを知識ベースに追加し、それに伴なって行うべ
き修正作業が煩雑であり、運転員が必要に応じ随時実施
すると言うことは大変困難な作業であった。勿論システ
ム供給者がそれらを実施することはそれ程難しいもので
はないが知識ベースの修正は、運転支援装置を有用なら
しめる為には利用者である運転員が容易に実施できるも
のが好ましい。

又前述したように第６図に示す表示画面はマルチウィン
ドーであるがサイズが固定のため同時に多くの画面を出
す場合に煩雑となり内容がわかりにくいと言う欠点もあ
る。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） この発明に係る発電プラントの運転支援装置は、従来の
運転支援装置に対して知識獲得支援装置を付加し知識獲
得支援機能を高め且つマンマシン性向上のためマンマシ
ン装置にビットマップディスプレー方式で拡大・縮小が
自在なマルチウィンドー機能を有する表示器を適用し知
識ベースの修正を容易になし得るものとし、オンライン
システムとしての保守性や有用性を向上させようと言う
ものである。

（作用） この発明に於ける知識ベースの修正・変更は、マルチウ
ィンドー機能を有する表示器、すなわち、多機能画面を
同一画面上に表示することができるとともに、必要とす
る機能画面の選択がマウスによる指定でオーブンし、し
かもそのオープンされたウィンドーの大きさは表示され
る内容に合わせて自由に決定し、又画面の最大サイズま
でウィンドーを拡張しても表示内容がウィンドーをはみ
だす場合には、更にスクロール機能で補うことができる
表示器上に表示された運転員にも容易に理解できるフォ
ーマット上でキーボード及びマウスを使用して行う。

（実施例） 以下この発明の実施例を第１図、第２図、第３図に従っ
て説明する。既に記述したように本実施例は発電プラン
トの以上発生時に於ける運転支援機能に関するものであ
る。

従来技術の説明時に出て来たフォールトッリー（第５図
）は本発明に於いても適用するものである。第５図のＡ
はある特定のプラント異常状態を示しており、Ｂ、Ｃ，
・・・はその直接或いは間接の要因である。さて、本発
明に於ける知識ベースは、基本的には個々のプラント異
常状態単位に構成されている。すなわちプラント異常Ａ
工、Ａ１．・・・に対し、それぞれにフォールトッリー
が用意されており、さらにそれらＡｘ　＃Ａ２　ｔ・・
・はプラントの主要系統に従って大きく分類されている
０例えばＡ１・・・Ａ１゜はタービン主機系、Ａ１１〜
Ａ、。は給・復水系統と言った分類である。一方推論機
構部に於いては、知識ベースの内容に基づいて処理を行
うがその処理機構の基本的な内容は次に記述するとおり
である。

すなわち、発電プラントの全ての構成機器及び主要プロ
セス状態量をいくつかのクラスに分類、更に各々のクラ
スに割り当てられたそれら機器、プロセス状態量をイン
スタンスとして定義する。そして、それらインスタンス
は予め外部からの観測、問いかけ（これらをメツセージ
と呼ぶ）に対してどう回答をだすかと言うメソッドが定
義されている。具体的には、例えばポンプと言うクラス
に定義されるインスタンス群は、Ａ−給水ポンプ、Ｂ−
給水ポンプ、Ａ復水ポンプ・・・となり、又メソッドと
しては運転中／停止中、自動／手動、吸込み圧力規定値
以上／以下・・・という内容が定義される。

これらはポンプと言うクラスに属するのに固有に備って
いる情報である。又、メツセージは上記メソッドに対応
して例えば１Ａ−給水ポンプは運転中か？′というよう
になり以上の結果から、フォールトッリーのブロックを
追加、それに対してインスタンスとメツセージを指定す
るとそのインスタンスの状態が判定でき、プラント異常
の推論が進められると言う次第である。

さて、運転員があるプラント異常Ａｎに関し、その要因
にどんなものが考えられているかを知るには、マンマシ
ン装！！￥１０８を介してフォールトッリー図を表示さ
せればよい。Ａｎに対するフォールトッリーは知識ベー
ス２０６に定義されているが、知識獲得支援部１０９の
中に容易されている知識ペース解決部１０１．知識ベー
スフォーマット変換部１００を通してフォールトッリー
の図形化フォーマットをセットし、マンマシン処理部１
０７を介してＣＲＴ表示器上へ表示することができる。

第３図はその表示例でありこの表示は拡大縮少自在のマ
ルチウィンドーディスプレーとなっており、最後に表示
要求されたものが他の画面にオーバレイされる様になっ
ている。

さて、こうして表示されたフォールトッリー中の各々の
ブロックの中にはＡｎの要因となり得る内容が記載され
ているが、同時にこの表示画面上では各々のブロックに
一連の番号が付され、且つ図で示すように新たにブロッ
クを追加する場合のためＸ、Ｙ、・・・の記号が与えら
れており、削除／変更の場合には、ブロック上の番号の
指定、追加の場合にはＸ、Ｙ、・・・から追加すべき箇
所の記号を選択することができる６以上の選択はマウス
によって容易に可能ととしている。ここでＡｎの異常要
因としてＸの箇所にブロックを追加する場合には、マウ
スにてＸの記号を選択し、更にインスタンスとメツセー
ジの定義を行えばよい。

第２図中のインスタンス定義部１０２．　　メソッド定
義部１０３、メツセージ定義部１０４は、知識ベース構
築時に使われるものであり、一旦全て必要な定義が終わ
れば特に使用されることはないものである。令弟３図中
のＸの箇所選択し新たに要因定義を行うには、まず既に
定義されているインスタンス、メツセージを示すウィン
ドーをオープンし、その中から選択すればよいようにな
っている。全追加すべき項目がポンプであれば゛ポンプ
′クラスのインスタンス定義画面とメツセージ画面を出
せば充分なようになっている。これは数多くあるインス
タンスの中から容易に全必要としているインスタンス選
択がすぐ行えるようにしたものである。第２図中の索引
機構部はインスタンスが見つからない場合、或いは適切
なメツセージが見つからない場合、システム中の全ての
インスタンス、メツセージを一覧表示するものである６
もし未定義のインスタンスをフォールトッリー中に追加
したい場合は、所属クラスの指定、インスタンス名称、
特殊メソッドの定義、特殊メツセージの定義、データベ
ースの追加等が必要となってくる。一般にはシステム構
築時にあらゆる機器、プロセス状態量は定義されるので
頻度は少ないがもし１機器の増設等が行われた場合には
必要となってくる。

この場合にも運転員が対話により容易に追加ができる様
になっている。即ち所属クラスが決まれば、そのクラス
が持つ固有のメソッド、つまりどう言うメツセージには
反応できるかはシステムの基本機能によって自動的に決
められるので、そう言ったものの定義は不要である。運
転員が行うのは追加インスタンス固有の特殊メソッドや
メツセージでありまたそのために必要なデータベースと
の対応付けである。

尚、一旦追加、変更されたフォールトッリーは再度表示
され運転員によって確認すると言う手続きを経て知識ベ
ースの変更が完了するようになっている。

尚、フォールトッリーと共に知識ベース中の重要な情報
となっている運転操作ガイダンスメツセージは、前述の
フォールトッリー上のブロック中にある要因と最終結果
であるプラント異常状態とで決まるが１本システムでは
第２図中のインスタンス装置１０８及びマンマシン処理
部１０７にワープロ機能を持たせており知識ベース１０
６のガイダンスメツセージ部を容易に変更可能としてい
る。どのような操作ガイダンスメツセージが追加される
べきかはフォールトッリーの修正を行った時点で初めて
わかるものなので、予め知識ベースの中に持たしておく
ことは難しい為、前述のようにワープロ機能によって自
由な操作ガイダンスメツセージを知識ベースに追加でき
るようにしておくものである。この機能は、第２図に於
いてマンマシン装ｆｉ１０８、マンマシン処理部１０７
から入力されたガイダンスを知識ベースフォーマット変
換部、知識ベース解釈部を介して知識ベース１０６に記
憶されるようになっている。逆に知識ベース１０６に記
憶されているガイダンスのフォーマットはその逆の経路
でマンマシン装置１０８の表示器上に表示できる。

〔発明の効果〕

以上で述べたように本発明によれば、フォールトッリー
の変更と各々のプラント異常に対するガイダンスの容易
変更手段を提供することによって運転員によっても容易
に知識の獲得、修正が可能なり保守性、オンライン性の
高い運転支援装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明における運転支援装置のブロック図、第
２図は本発明に於ける知識獲得支援部の詳細なブロック
図、第３図は本発明に於いて知識ベースの変更の具体的
方法についてＣＲＴ画面上でどう行うかを説明する説明
図。第４図は従来に於ける運転支援装置のブロック図、
第５図は知識ベースの一例としてのフォールトッリー図
、第６図は従来のシステムに於ける運転支援情報用のＣ
ＲＴ画面表示平面図である。 １・・・プロセス計算機　　２・・・データ伝送装置３
・・・運転支援装置　　　４・・・データベース５・・
・知識ベース　　　　６・・・推論機構部７・・・知識
獲得支援部　　８・・・マンマシン処理部９・・・マン
マシン装置１０・・・推論過程説明部代理人　弁理士　
則　近　憲　佑 同　　第子丸　健 第１図 第２図 第３図 第４Ｅ 第５ｒＸｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発電プラントの運転に於けるエキスパートから獲得され
   た専門知識を一定の形式で表現したものの集合体である
   知識ベースと、前記知識ベースを利用して外部から与え
   られたデータを解釈し前記発電プラントの運転方法に関
   する結論を導きこれを運転員に提示するための推論制御
   を行う推論機構部と、前記推論機構部が得た結論の導出
   径路を説明する推論過程説明部と、前記知識ベースの内
   容の追加・変更・確認を行う知識獲得支援部と、前記発
   電プラントのプロセス状態量をオンラインで大量に取り
   込んでいるプロセス計算機からデータ伝送装置を介して
   得られる前記プロセス状態量の集合体であるデータベー
   ス部と、ビットマップディスプレー方式のマルチウィン
   ドウ機能を有するマンマシン装置とから構成され、前記
   マンマシン装置に於いてマウスを使用して、前記知識獲
   得支援部にて運転員にわかり易くフォーマット変換され
   た知識ベースを表示するウィンドーを開き、そのウィン
   ドー上でガイダンスに従って知識ベースの追加・変更が
   行えることを特徴とする発電プラントの運転支援装置。