WO2018016597A1 - 穀物処理施設の運転補助システム - Google Patents

穀物処理施設の運転補助システム Download PDF

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WO2018016597A1
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facility
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unit
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真典 松田
範行 林
Original Assignee
株式会社サタケ
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01F—PROCESSING OF HARVESTED PRODUCE; HAY OR STRAW PRESSES; DEVICES FOR STORING AGRICULTURAL OR HORTICULTURAL PRODUCE
    • A01F25/00—Storing agricultural or horticultural produce; Hanging-up harvested fruit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02B—PREPARING GRAIN FOR MILLING; REFINING GRANULAR FRUIT TO COMMERCIAL PRODUCTS BY WORKING THE SURFACE
    • B02B7/00—Auxiliary devices
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes

Definitions

  • the present invention relates to operation control technology for a grain processing facility.
  • Patent Document 1 discloses an invention of a simulator system for cereal processing plant operation training.
  • This system has (1) correct acquisition of start and stop sequences of cereal transporters (conveyors, bucket elevators, etc.) and processing equipment in a cereal processing plant, (2) cereal conditions (eg moisture, cereal temperature) Etc.) and has a central processing unit, a student table for practice, and an instructor table. Then, the central processing unit determines whether the answer answered by the student using the student desk is correct or incorrect, and the instructor points out the cause of the erroneous operation to the student. Thereby, using the simulator, the entire operation of the cereal processing plant can be repetitively trained with peace of mind without any danger and can be mastered in a short time.
  • Patent Document 2 discloses a simulator for training complex processes.
  • This simulator is (1) understanding of operation method and skill acquisition of each device constituting the plant, (2) understanding of operation relation and skill acquisition of equipment in each apparatus, and (3) understanding of operation relation of various processes and equipment.
  • For the purpose of understanding operation skills and skill acquisition of partial processes and all processes it is provided with a plurality of simulation devices, an instructor console, a central processing unit, and an interface device.
  • Patent Documents 1 and 2 a large instructor desk, instructor console, student desk, training simulator, etc. are required, which is uneconomical. In addition, instructors and educational leaders were required, and the simulator facility itself could not be unmanned.
  • JP 47-36939 A Japanese Patent Publication No. 51-36644
  • the present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems.
  • a driving assistance system for a grain processing facility includes a reception unit that receives a simulation history from a simulator for operation management training of the grain processing facility, a first storage unit that stores the simulation history, and a stored simulation history. And a warning unit that performs a warning operation for the operator of the grain processing facility based on the analysis result of the analysis unit during actual operation management of the grain processing facility.
  • a warning operation can be performed in the actual operation management of the grain processing facility, reflecting the tendency of the simulation history. For example, for an event in which an operation error has occurred in the simulation history, a warning can be given to the operator of the grain processing facility when responding to the event. For this reason, the reliability of the actual operation management of the grain processing facility can be improved.
  • a common drying facility (country elevator) 20 as an example of a grain processing facility is provided with a simulator facility (training room) 50, an agricultural direct sales place 60, and a social facility 70.
  • the simulator facility 50 is provided with a simulator 51 for training the operation monitoring of the common drying facility 20.
  • the simulator 51 is connected with an odor gas generator 53 for experiencing, a 3D projector 54, an acoustic system 55, and a vibration generator 56 for experiencing so that a VR (virtual reality) experience is possible.
  • the VR may be an extended VR.
  • Instructors and educational leaders can be eliminated. From the big data acquired from the common drying facility 20, the optimum setting value of each device of the common drying facility 20 may be determined by learning. In addition, a large training facility for the common drying facility 20 can be eliminated, and each device (dryer, huller, sorter) can be experienced and virtually operated at low cost. A standard model plant may be set.
  • the social facility 70 may be, for example, a school facility, an educational facility, a community facility, a public facility, or the like. Such social facilities 70 may be provided in countries such as Southeast Asia, Africa, and Latin America.
  • the common drying facility 20 may be connected to the cloud server 90 via the Internet 80.
  • the cloud server 90 includes a reservation system 91 that reserves rice processing in the common drying facility 20, a monitoring system 92 that monitors operation of the common drying facility 20, rice that is carried into the common drying facility 20, or a common drying facility.
  • the rice trading / ordering system 93 processed at 20 may be realized.
  • the monitoring system 92 may realize at least a part of functions of the monitoring control device 40 described later.
  • the common drying facility 20 includes a cargo receiving hopper, a cargo receiving unit, a ventilation drying unit, a thermal drying unit, a silo unit, a hulling machine, a sorter, and a preparation unit (not shown).
  • the consignment hopper receives ginger mainly brought from the farmer.
  • the consignment receiving unit includes a coarse selection machine and a consignment weighing machine.
  • the ventilation drying unit includes a plurality of ventilation dryers.
  • the thermal drying unit includes a thermal dryer that dries to a predetermined moisture while circulating the grains.
  • the silo unit includes a plurality of silos for storing dried grains.
  • the hulling machine takes out the dried grain from the silo and performs hulling.
  • the sorter carefully selects the grain after shaving.
  • the preparation department measures and packages the selected grain.
  • a data recording device that acquires various operation parameters is electrically connected to each device of the common drying facility 20.
  • a monitoring control device 40 for performing operation management and monitoring of each device described above is installed.
  • the monitoring control device 40 displays in real time an image of each device acquired by a camera (not shown) provided in the common drying facility 20, and at least a part of the data acquired by the data recording device is real time. Is displayed. This enables centralized management of the common drying facility 20.
  • the monitoring control device 40 further has a function for causing the common drying facility 20 and the simulator facility 50 to cooperate.
  • the monitoring control device 40 includes a reception unit 41, a first storage unit 42, an analysis unit 43, a warning unit 44, a second storage unit 45, and a providing unit 46. These functions are realized by the CPU executing a predetermined program stored in the memory.
  • the accepting unit 41 accepts a simulation history from the simulator 51.
  • the first storage unit 42 stores the received simulation history.
  • the analysis unit 43 analyzes the tendency of the stored simulation history. For example, the presence / absence and frequency of occurrence of an operation error (or determination error) in the simulation, conditions of a situation in which an operation error is likely to occur may be analyzed.
  • the warning unit 44 performs a warning operation for the operator of the common drying facility 20 based on the analysis result of the analysis unit 43 during actual operation management of the common drying facility 20. The warning can be performed by an arbitrary method such as screen display or sound. Further, when the operator has a portable terminal 81 such as a tablet or a smartphone, the warning unit 44 may send a warning message to the portable terminal 81 via the Internet 80 or any other communication network. Good.
  • the second storage unit 45 stores information when the common drying facility 20 is actually operated.
  • This information can be arbitrary information indicating the operation status of the common drying facility 20.
  • the information may be a history of operation parameters of each device in the common drying facility 20.
  • the history of operating parameters may be acquired by the data recording device described above.
  • the operating parameters include, for example, drying data of a thermal dryer (initial moisture value of the cocoon before drying, finish moisture value of the cocoon after drying, drying rate, total drying time, fuel consumption rate, total electric energy, etc.) Shaving machine data (de-hulling capacity, de-hulling rate, immature grain mixing rate, de-rolling roll replacement frequency, maximum current value, average current value, minimum current value, total power, etc.), sorting machine sorting data ( Defective grain removal rate (sorting rate), rotation speed of the sorting cylinder of the rotary sorter, number of ejector operations of the color sorter, maximum current value, average current value, minimum current value, total power, etc.), weighing / packaging machine Weighing / packaging data (measurement count, cumulative (shipped) measured value, cumulative (shipped) number of wrapped bags, total power, etc.), silo storage data (storage period, number of rotations, maximum grain temperature, minimum grain temperature) Temperature, average grain temperature, etc.).
  • drying data of a thermal dryer
  • the information may be an image representing the operation status of the common drying facility 20.
  • This image is acquired by a camera provided in the common drying facility 20.
  • the image may be a still image or a moving image.
  • the image may be an image displayed in real time for operation monitoring in the monitoring control device 40.
  • Such an image may be stored in the second storage unit 45 in association with a history of operation parameters at the time of acquisition of the image.
  • the providing unit 46 provides the information stored in the second storage unit 45 to the simulator 51.
  • the simulator 51 can reproduce an event that actually occurs in the shared drying facility 20 based on the provided information. For example, the simulator 51 can reproduce an event when a trouble occurs in the common drying facility 20 based on information at that time.
  • a warning operation can be performed in the actual operation management of the common drying facility 20 reflecting the tendency of the simulation history in the simulator 51. For example, for an event in which an operation error has occurred in the simulation history, a warning can be given to the operator of the common drying facility 20 when responding to the event. For this reason, the reliability of the actual operation management of the common drying facility 20 can be improved.
  • the joint drying facility 20 and the simulator facility 50 are provided side by side and cooperate with each other, so that both facilities can be efficiently and effectively operated.

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Abstract

穀物処理施設とシミュレータ施設とを連携させて相乗的な効果を生み出す。　穀物処理施設の運転補助システムは、穀物処理施設の運転管理訓練用のシミュレータから、シミュレート履歴を受け付ける受付部と、シミュレート履歴を記憶する第１の記憶部と、記憶されたシミュレート履歴の傾向を分析する分析部と、穀物処理施設の実際の運転管理時に、分析部の分析結果に基づいて、穀物処理施設のオペレータに対する警告動作を行う警告部と、を備える。

Description

穀物処理施設の運転補助システム
　本発明は、穀物処理施設の運転制御技術に関する。
　穀物処理施設（穀物共同乾燥調製施設やライスセンターなど穀物プラント）では、穀物処理機械や情報処理機器（コンピュータや制御盤等）が多数設置され、高度な技術が使用されるようになってきた。このような大型で複雑な穀物処理施設を操作するためには、幅広い知識（例えば、各種の穀物処理機械の構造、電気設備、穀物の加工により都度変化する穀物の性状等に関する知識）が必要であり、人員の教育が重要になってきている。
　このような人員の教育施設として、特許文献１には穀類処理プラント操作研修用シミュレータシステムの発明が開示されている。このシステムは、（１）穀類処理プラントにおける穀類搬送機（コンベア、バケットエレベータ等）および処理機器の起動および停止の順序を正しく修得させること、（２）穀類の状態（例えば、水分、穀類の温度等）に応じて処理機器の能力の変え方を修得させること、を目的としており、中央処理装置と、操作練習を行う生徒卓と、教官卓と、を備えている。そして、中央処理装置は、生徒が生徒卓を利用して解答した解答の正誤の判定をするとともに、教官は、生徒に誤操作の原因を指摘する。これにより、シミュレータを使用して、穀類処理プラントの全操作を何らの危険もなく安心して反復訓練し、短期間に熟練することができる。
　下記特許文献２は、複雑な工程の訓練用シミュレータを開示している。このシミュレータは、（１）プラントを構成する各装置の運転法の理解と技能習得、（２）各装置内機器の作動関係の理解と技能習得、（３）各種工程と装置の作動関係の理解、（４）部分工程および全工程の運転法の理解と技能習得を目的としており、複数の模擬装置と、教官コンソールと、中央処理装置と、インターフエース装置と、を備えている。時間割処理して各模擬装置、各工程の系統別の訓練を独立に同時に行うことにより、各工程の理解が容易となる、各訓練生の学習能力を考慮した訓練ができる、同時に複数の訓練生が学習できる、といった利点がある。
　特許文献１，２では、大がかりな教官卓、教官コンソール、生徒卓、訓練模擬装置などが必要であり、不経済である。また、教官や、教育指導者などが必要であり、シミュレータ施設自体を無人化することはできなかった。
　また、穀物処理施設とシミュレータ施設とを連携させて相乗的な効果を生み出すことを想定していなかった。
特開昭４７－３６９３９号公報 特公昭５１－３６６４４号公報
　本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものである。
　本発明の第１の形態によれば、穀物処理施設の運転補助システムが提供される。この穀物処理施設の運転補助システムは、穀物処理施設の運転管理訓練用のシミュレータから、シミュレート履歴を受け付ける受付部と、シミュレート履歴を記憶する第１の記憶部と、記憶されたシミュレート履歴の傾向を分析する分析部と、穀物処理施設の実際の運転管理時に、分析部の分析結果に基づいて、穀物処理施設のオペレータに対する警告動作を行う警告部と、を備える。
　かかる運転補助システムによれば、シミュレート履歴の傾向を反映して、穀物処理施設の実際の運転管理において警告動作を行うことができる。例えば、シミュレート履歴において操作ミスがあった事象について、当該事象への対応時に穀物処理施設のオペレータに警告を行うことができる。このため、穀物処理施設の実際の運転管理の信頼性を向上させることができる。
本発明の一実施形態による穀物処理施設に係る概念図である。
　図１に示すように、穀物処理施設の一例としての共同乾燥施設（カントリーエレベータ）２０は、シミュレータ施設（トレーニングルーム）５０と農産物直売所６０と社会的施設７０とが併設されている。
　シミュレータ施設５０には、共同乾燥施設２０の運転監視を訓練するためのシミュレータ５１が設置されている。シミュレータ５１には、ＶＲ（バーチヤルリアリティ）体験可能となるように、体感用の臭いガス発生機５３、３Ｄプロジェクター５４、音響システム５５および体感用の振動発生装置５６が接続されている。ＶＲは、拡張型ＶＲであってもよい。これにより、経済的な訓練用シミュレータ施設が実現できる。教官や教育指導者を不要とすることもできる。共同乾燥施設２０から取得したビッグデータから、共同乾燥施設２０の各装置の最適設定値を学習により確定させてもよい。また、共同乾燥施設２０のための大型の訓練施設を不要とすることができ、安価に各装置（乾燥機、籾摺り機、選別機）の体感や、仮想的な運転もできる。標準のモデルプラントを設定しておいてもよい。
　社会的施設７０は、例えば、学校施設、教育施設、コミュニティ施設、公共施設などであってもよい。このような社会的施設７０の併設は、東南アジア、アフリカ、中南米などの国で行われてもよい。
　共同乾燥施設２０は、インターネット８０を介して、クラウドサーバ９０に接続されていてもよい。クラウドサーバ９０は、共同乾燥施設２０での米の処理の予約を行う予約システム９１、共同乾燥施設２０の運転監視を行う監視システム９２、共同乾燥施設２０に搬入される米、または、共同乾燥施設２０で処理された米の売買・受発注システム９３を実現してもよい。監視システム９２は、後述する監視制御装置４０の機能の少なくとも一部を実現してもよい。
　共同乾燥施設２０では、穀物の乾燥から包装出荷までの作業が行われる。共同乾燥施設２０は、荷受ホッパ、荷受部、通風乾燥部、火力乾燥部、サイロ部、籾摺機、選別機および調製部を備えている（図示省略）。荷受ホッパは、主として農家から持ち込まれる生籾を受ける。荷受部は、粗選機と荷受計量機とを備えている。通風乾燥部は、複数の通風乾燥機を備えている。火力乾燥部は、穀物を循環させながら所定水分に乾燥する火力乾燥機を備えている。サイロ部は、乾燥済の穀物を貯留する複数のサイロを備えている。籾摺機は、乾燥済の穀物をサイロから取出して籾摺を行う。選別機は、籾摺後の穀物の精選を行う。調製部は、精選された穀物の計量・包装を行う。また、共同乾燥施設２０の各機器には、各種運転パラメータを取得するデータ収録装置が電気的に接続されている。
　共同乾燥施設２０のオペレータルーム３０には、上述した各機器の運転管理および監視を行うための監視制御装置４０が設置されている。監視制御装置４０には、共同乾燥施設２０に設けられたカメラ（図示省略）によって取得された各機器の画像がリアルタイムに表示されるとともに、データ収録装置によって取得されたデータの少なくとも一部がリアルタイムに表示される。これによって、共同乾燥施設２０の集中管理が可能になる。監視制御装置４０は、さらに、共同乾燥施設２０とシミュレータ施設５０とを協働させるための機能を有している。具体的には、監視制御装置４０は、受付部４１、第１の記憶部４２、分析部４３、警告部４４、第２の記憶部４５および提供部４６を備えている。これらの機能は、メモリに格納された所定のプログラムをＣＰＵが実行することによって実現される。
　受付部４１は、シミュレータ５１から、シミュレート履歴を受け付ける。第１の記憶部４２は、受け付けたシミュレート履歴を記憶する。分析部４３は、記憶されたシミュレート履歴の傾向を分析する。例えば、シミュレートにおける操作ミス（あるいは判断ミス）の発生の有無や頻度、操作ミスが生じやすい状況の条件などが分析されてもよい。警告部４４は、共同乾燥施設２０の実際の運転管理時に、分析部４３の分析結果に基づいて、共同乾燥施設２０のオペレータに対する警告動作を行う。警告は、例えば、スクリーン表示、音声など任意の方法で行うことができる。また、オペレータがタブレットやスマートフォンなどの携帯端末８１を所持している場合には、警告部４４は、インターネット８０または他の任意の通信ネットワークを介して、携帯端末８１に警告メッセージを送信してもよい。
　第２の記憶部４５は、共同乾燥施設２０が実際に稼働された際の情報を記憶する。この情報は、共同乾燥施設２０の運転状況を表す任意の情報とすることができる。例えば、情報は、共同乾燥施設２０の各機器の運転パラメータの履歴であってもよい。運転パラメータの履歴は、上述のデータ収録装置によって取得されてもよい。運転パラメータは、例えば、火力乾燥機の乾燥データ（乾燥前の籾の初期水分値、乾燥後の籾の仕上水分値、乾減率、総乾燥時間、燃料消費率、総電力量など）、籾摺機の籾摺データ（脱ぷ能力、脱ぷ率、未熟粒混入率、脱ぷロール交換頻度、最高電流値、平均電流値、最低電流値、総電力量など）、選別機の選別データ（不良粒除去率（選別率）、回転選別機の選別筒の回転数、色彩選別機のイジェクタ作動回数、最高電流値、平均電流値、最低電流値、総電力量など）、計量・包装機の計量・包装データ（計量回数、累計（出荷済）計量値、累計（出荷済）包袋数、総電力量など）、サイロの貯蔵データ（貯蔵期間、ローテーション回数、穀温最高温度、穀温最低温度、平均穀温など）などであってもよい。
　また、情報は、共同乾燥施設２０の運転状況を表す画像であってもよい。この画像は、共同乾燥施設２０に設けられたカメラによって取得される。画像は、静止画像であってもよく、動画であってもよい。また、画像は、監視制御装置４０において運転監視のためにリアルタイムで表示される画像であってもよい。このような画像は、当該画像の取得時における運転パラメータの履歴と対応付けられて、第２の記憶部４５に記憶されてもよい。
　提供部４６は、第２の記憶部４５に記憶された情報をシミュレータ５１に提供する。シミュレータ５１は、この提供された情報に基づいて、共同乾燥施設２０において実際に生じた事象を再現することができる。例えば、シミュレータ５１は、共同乾燥施設２０でトラブルが発生した際の事象を、その時の情報に基づいて再現することができる。
　上述した共同乾燥施設２０によれば、シミュレータ５１でのシミュレート履歴の傾向を反映して、共同乾燥施設２０の実際の運転管理において警告動作を行うことができる。例えば、シミュレート履歴において操作ミスがあった事象について、当該事象への対応時に共同乾燥施設２０のオペレータに警告を行うことができる。このため、共同乾燥施設２０の実際の運転管理の信頼性を向上させることができる。
　しかも、共同乾燥施設２０の運転履歴を表す情報がシミュレータ５１に提供されるので、共同乾燥施設２０において実際に生じた事象をシミュレータ５１において容易に再現することができる。したがって、シミュレータ５１による効果的な訓練が可能になる。このように、共同乾燥施設２０とシミュレータ施設５０とが、併設されるとともに互いに協働することによって、両施設を効率的かつ効果的に運営することができる。
　以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。例えば、上述した実施形態は、共同乾燥施設２０に限らず、精米工場など、米の任意の処理施設に適用することができる。また、上述した実施形態は、米の処理施設に限らず、各種穀物の処理施設に適用可能である。
　　２０…共同乾燥施設
　　３０…オペレータルーム
　　４０…監視制御装置
　　４１…受付部
　　４２…第１の記憶部
　　４３…分析部
　　４４…警告部
　　４５…第２の記憶部
　　４６…提供部
　　５０…シミュレータ施設
　　５１…シミュレータ
　　５３…ガス発生機
　　５４…プロジェクター
　　５５…音響システム
　　５６…振動発生装置
　　６０…農産物直売所
　　７０…社会的施設
　　８０…インターネット
　　８１…携帯端末
　　９０…クラウドサーバ
　　９１…予約システム
　　９２…監視システム
　　９３…売買・受発注システム
 

Claims (4)

  1. 　穀物処理施設の運転補助システムであって、
    　前記穀物処理施設の運転管理訓練用のシミュレータから、シミュレート履歴を受け付ける受付部と、
    　前記シミュレート履歴を記憶する第１の記憶部と、
    　前記記憶されたシミュレート履歴の傾向を分析する分析部と、
    　前記穀物処理施設の実際の運転管理時に、前記分析部の分析結果に基づいて、前記穀物処理施設のオペレータに対する警告動作を行う警告部と
    　を備える運転補助システム。
  2. 　請求項１に記載の運転補助システムであって、
    　前記穀物処理施設が稼働された際の運転状況を表す情報を記憶する第２の記憶部と、
    　前記第２の記憶部に記憶された前記情報を前記シミュレータに提供する提供部と
    　を備える運転補助システム。
  3. 　請求項２に記載の運転補助システムであって、
    　前記情報には、前記穀物処理施設の運転パラメータの履歴が含まれる
    　運転補助システム。
  4. 　請求項２または請求項３に記載の運転補助システムであって、
    　前記情報には、前記穀物処理施設の画像が含まれる
    　運転補助システム。
     
     
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