WO2018044042A1 - 다수호기 통합 감시를 위한 대형통합감시화면의 구현 방법과 그 시스템 - Google Patents

다수호기 통합 감시를 위한 대형통합감시화면의 구현 방법과 그 시스템 Download PDF

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WO2018044042A1
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monitoring
early warning
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integrated monitoring
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김대웅
최남우
김범년
김양석
류지수
김정훈
오정학
김지인
박영섭
박치용
김형균
이병오
김종석
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한국수력원자력 주식회사
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    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the present invention relates to the implementation of a large integrated monitoring screen, and more particularly to the implementation of a large integrated monitoring screen for the integrated monitoring of nuclear power plants.
  • the monitoring was performed through a simple state monitoring screen that displays main power plants and devices in the main control room located inside the power plant and monitors the operation status.
  • FIG. 1 is a view showing a conventional nuclear power plant state monitoring screen.
  • a monitoring screen is configured for each unit. This screen only monitors the power plant single unit, and monitors the present value of the monitoring variable and displays the result of determining the normal / abnormal of the monitoring variable when the current value reaches the preset value.
  • the screen of the first designed screen picture is fixed and cannot be changed. Since only one screen is operated, the ability to monitor or cope with various situations is poor.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2000-000405 has several display screens arranged on one or more computers to monitor and control a power plant in the main control room, while the operator effectively selects the respective display characteristics and switching selection between these display screens through the input device.
  • a system is disclosed that allows for However, it does not provide a function of displaying various screens at the same time or integrally displaying the driving status of multiple units.
  • the purpose of the present invention is to simultaneously display a variety of screens to display the operating status and equipment status of the power plant on the large comprehensive screen of the remote site in order to efficiently integrate and operate multiple unit power plants, the operation status of the multiple unit power plants by inter-screen interworking It is to provide a method and a system for implementing a large number of large scale integrated monitoring screen that is easy to manage the system.
  • the present invention provides a method for implementing a large integrated monitoring screen for integrated monitoring of multiple units.
  • the method of implementing the large integrated monitoring screen may include generating at least one screen of a status monitoring screen, an early warning screen, a diagnostic analysis screen, and a CCTV screen of a plurality of units of a nuclear power plant in a screen generation management device in a remote integrated monitoring center. And transmitting the screen requested by the operator to the large integrated monitoring screen through the integrated screen adjusting device.
  • the generating of the at least one screen may include at least one of status monitoring, early warning, diagnostic analysis, and CCTV data processed by at least one of a monitoring data processing device, an early warning processing device, a diagnostic data processing device, and a CCTV processing device. May be transmitted to the screen generation management apparatus to be displayed on pre-built screens.
  • the monitoring variables displayed on the status monitoring screen, the early warning screen, and the diagnostic analysis screen may be linked to each other and displayed in the same manner in real time.
  • the status monitoring screen, the early warning screen, and the diagnostic analysis screen may respectively display the current value and the early warning index for each monitoring variable.
  • the transmitting of the screen requested by the operator may be performed by selecting and transmitting a scenario screen of a situation requested by the operator from a scenario screen database for each plant situation pre-built in the integrated screen adjustment apparatus.
  • the scenario screen for each power plant situation may include a scenario screen for at least one of normal operation, emergency operation, and early warning occurrence.
  • the present invention provides a large integrated monitoring screen system for the integrated monitoring of multiple units.
  • the large integrated monitoring screen system is a large integrated with a screen generation management device for generating at least one screen of the status monitoring screen, early warning screen, diagnostic analysis screen, and CCTV screen of the plurality of units of the nuclear power plant in the remote integrated monitoring center It includes an integrated screen control device for transmitting the screen requested by the operator to the monitoring screen.
  • Generating the at least one screen may include at least one of status monitoring, early warning, diagnostic analysis, and CCTV data processed by at least one of a monitoring data processing device, an early warning processing device, a diagnostic data processing device, and a CCTV processing device.
  • the screen may be transmitted to the screen generation management device so as to be displayed on pre-built screens.
  • the monitoring variables displayed on the status monitoring screen, the early warning screen, and the diagnostic analysis screen may be linked to each other and displayed in the same manner in real time.
  • the status monitoring screen, the early warning screen, and the diagnostic analysis screen may respectively display the current value and the early warning index for each monitoring variable.
  • the transmitting of the screen requested by the operator may be performed by selecting and transmitting a scenario screen of a situation requested by the operator from a scenario screen database for each plant situation pre-built in the integrated screen adjusting apparatus.
  • the scenario screen for each power plant situation may include a scenario screen for at least one of normal operation, emergency operation, and early warning occurrence.
  • the large integrated monitoring screen realization method and system of the present invention enable the integrated operation of multi-function such as status monitoring, early warning, diagnostic analysis, CCTV / video conferencing of large-scale monitoring variables of multiple units through a centralized large screen. .
  • monitoring variable data used for condition monitoring, early warning, and diagnostic analysis are shared so that the same monitoring variable is reflected on all three screens in real time. Make sure you understand the situation.
  • FIG. 1 is a view showing a conventional nuclear power plant state monitoring screen.
  • FIG. 2 is a block diagram of an integrated online monitoring system including a large integrated monitoring screen of the present invention.
  • Figure 3a is a diagram showing a large integrated monitoring screen system for operating the status monitoring, early warning, diagnostic analysis and CCTV / video conferencing for a plurality of units according to an embodiment of the present invention.
  • 3B is a diagram illustrating a system diagram type status monitoring screen according to an embodiment of the present invention.
  • 3C is a diagram illustrating a table type status monitoring screen according to an embodiment of the present invention.
  • 3D is a diagram illustrating a diagnostic analysis screen according to an embodiment of the present invention.
  • 4A is a diagram illustrating a large integrated monitoring screen in a steady state according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4b is a diagram showing a large integrated monitoring screen during the analysis of the specific plant power plant in accordance with an embodiment of the present invention.
  • Figure 4c is a view showing a large integrated monitoring screen in an emergency state according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • the on-line integrated monitoring system includes a system for transmitting monitoring and diagnostic data to a remote site outside the power plant and a system for integrated management of data transmitted from a plurality of power plants / units to a conventional plant-specific monitoring system. will be.
  • the device monitoring data collected by the monitoring data acquisition system 100 is transmitted from the power plant monitoring system 130 to the local data collecting device 320 via the monitoring data relay 310.
  • the one-way communication cable 300 for the physical one-way communication is installed between the power plant monitoring system 130 and the monitoring data relay 310 to protect the power plant system.
  • the unidirectional communication cable 300 is a cable that is output to the outside from the conventional communication cable, but the cable input to the power plant is made into an empty space, the input communication can not be physically. Thus, the power plant system can be protected from external intrusion.
  • Diagnosis target devices for obtaining diagnostic data are mainly dynamic devices (eg, rotary machines such as pumps, turbines, generators, and valves such as motor driven valves and air driven valves) that are continuously or frequently operated.
  • the diagnostic data relay 230 is usually set to receive data from the diagnostic data acquisition system 200 at regular time intervals (for example, at 1 second intervals) while the devices to be diagnosed are operated or operated. If the device has an abnormal condition, fault or problem, the raw data for a certain time interval (ie, about 2 ⁇ 5 minutes at the time interval specified by the operator) before and after the occurrence of the event is milliseconds ( msec) may be set to be automatically transmitted.
  • a certain time interval ie, about 2 ⁇ 5 minutes at the time interval specified by the operator
  • milliseconds milliseconds
  • the diagnostic data relay 230 also includes a one-way communication cable 300 for security.
  • Diagnostic data consists primarily of real-time measurement data of variables that can analyze the physical characteristics of the device.
  • real-time measurement data such as motor current, voltage, axial vibration / stress of a pump shaft, radial vibration / stress, bearing vibration, and various displacements may be applicable.
  • real-time measurement data such as current, voltage, displacement, torque stress, thrust stress, air pressure, and the like may correspond thereto.
  • the monitoring data and the diagnostic data collected by the local data collection device 320 are transmitted to the center network 400 of the integrated monitoring center 710 via the power plant firewall 330a and the remote monitoring center firewall 330b.
  • the integrated monitoring center 710 is divided into a center network 400 used for all data collection and transmission in the center, and a center backup network 410 for storing and calling data whenever necessary, thereby providing stable and efficient network operation. This may be possible.
  • Surveillance data and diagnostic data collected from the power plant undergoes real-time storage, classification, and processing in the integrated data processing apparatus 500. Then, the center integrated data processing apparatus 500 stores the real-time data and past data (that is, data that has not been previously transmitted / classified) in the state monitoring integrated server (monitoring data processing apparatus) 510 and the early warning server ( Early warning processing device 520 and the device diagnostic server (diagnostic data processing device) 530 to be processed in each server.
  • the state monitoring integrated server monitoring data processing apparatus
  • the early warning server Early warning processing device 520 and the device diagnostic server (diagnostic data processing device) 530 to be processed in each server.
  • the operator computer 620 is a computer used by the center operator and the operator may check the state monitoring data, the early warning data, and the device diagnostic data through the operator computer 620.
  • the operator computer 620 may be linked with the integrated screen adjustment device 600 to implement the data analyzed on the large integrated monitoring screen 610 into a visible shape and various process screens.
  • Data processed by the center integrated data processing apparatus 500, the state monitoring integrated server 510, the early warning server 520, and the device diagnosis server 530 are stored in the data backup storage server 540 through the center backup network 410. Are all stored in.
  • the servers are connected to a network to exchange data with each other.
  • Figure 3a is a diagram showing a large integrated monitoring screen system for operating the status monitoring, early warning, diagnostic analysis and CCTV / video conferencing for a number of units.
  • the monitoring data, the diagnostic data, and the early warning data transmitted from the plurality of units are each data processing device (that is, a status monitoring integrated server (monitoring data processing device) 510) installed in the integrated monitoring center 710. And an early warning server (early alarm processing device) 520 and a device diagnostic server (diagnostic data processing device) 530, respectively.
  • a status monitoring integrated server monitoring data processing device
  • an early warning server early alarm processing device
  • a device diagnostic server diagnostic data processing device
  • CCTV / video conference data of each power plant is also processed through the CCTV processing device 550.
  • the processed data (current values of the monitoring variables) are then sent to the screen generation management device 560 and processed to be displayed on pre-built screens. That is, each screen is generated by the screen generation management device 560.
  • the large integrated monitoring screen 610 may be implemented as a screen incorporating a plurality of screens (LEDs).
  • various scenario screens for each plant situation are pre-built and databased.
  • screens that can effectively monitor and manage the system according to various power plant conditions such as normal operation, emergency operation, and early warning occurrence of the power plant have been developed in advance and stored in the integrated screen adjustment device 600.
  • Selecting the situation the large integrated monitoring screen 610 is automatically switched to the scenario screen of the situation.
  • one early warning and status monitoring screen is allocated to each power plant so that the early warning screen is the initial screen, the status monitoring screen is the schematic type screen, and the diagnostic analysis screen is the main equipment (turbine). / Generator / pump, etc.) to display the initial screen.
  • the CCTV screen allows you to display the screen of a power plant that is undergoing maintenance or a specific power plant of interest.
  • These screens can be changed from time to time by the operator. Therefore, if the operator wants to focus on the state of a specific unit, the early warning screen or the state monitoring screen of a specific unit can be seen across several screens (LEDs) of a large integrated monitoring screen. In addition, the position displayed on the large integrated monitoring screen may be changed.
  • LEDs screens
  • the early warning screen can display various screens provided by the early warning program such as an initial screen and an analysis screen.
  • the status monitoring screen can be displayed as a schematic type screen or a table type screen, so that an operator can monitor the status of a specific device related to an emergency situation.
  • the device diagnosis screen focuses on the diagnosis and analysis screen of the device related to the emergency situation.
  • the CCTV screen can display the site screen of the power plant equipment, and can conduct a video conference between the plant manager or the plant manager and the integrated monitoring center.
  • the values of the monitoring variables (eg, temperature, pressure, flow rate, etc.) displayed on each screen displayed on the large integrated monitoring screen 610 are interlocked with each other. Therefore, if the same monitoring variable of the same unit and the same device is used, even though the screen types are different, they are displayed in conjunction with each other, so you can see the current value of the monitoring variable by looking at any screen. Can be.
  • the same monitoring variable of the same unit and the same device is used, even though the screen types are different, they are displayed in conjunction with each other, so you can see the current value of the monitoring variable by looking at any screen. Can be.
  • the tabular screen also shows the values of the same equipment at different plants, allowing the integrated monitoring center operator to easily understand and understand the phenomenon.
  • 3B is a diagram illustrating a system diagram type status monitoring screen according to an embodiment of the present invention.
  • the screen describes in detail the main system of the power plant and the devices belonging to the system, and simultaneously displays the current value and the early warning state on the right side of each device.
  • the current value and early warning state of the monitoring variable values of each device are displayed in green (or black, etc.), for example, in numbers and in the early warning state box.
  • an abnormal state ie, an early warning occurrence state
  • it is displayed in red so that an operator can easily recognize normal / abnormal.
  • FIG. 3C is a diagram illustrating a table type status monitoring screen according to an embodiment of the present invention.
  • a table-type status monitoring screen is mainly used to display a large number of monitoring variables for a specific device, and a table displays a current value and an early warning state for each monitoring variable at the same time.
  • the current value and early warning state are displayed in green (or black) when the status is normal, for example, with numbers and early warning boxes.
  • an abnormal state i.e. early warning occurs
  • red for example, the operator can easily identify the normal / abnormal.
  • the diagnostic analysis screen is a screen for diagnosing a specific device and simultaneously displays the current value of the monitoring variable and the early warning state next to the picture of each device.
  • the current value and early warning state are displayed in green (or black) when the status is normal, for example, with numbers and early warning boxes. And when it is abnormal, it is displayed in red, for example, so that the operator can easily identify normal / abnormal.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a large integrated monitoring screen in a steady state according to an embodiment of the present invention.
  • the screen is divided into a predetermined area and shows the early warning screen, status monitoring screen, diagnostic analysis screen, CCTV screen integrated.
  • the screen area can be freely adjusted according to the operator's convenience, and the displayed plant's exhalation can be changed so that the desired plant can be viewed at any time.
  • FIG. 4B is a diagram showing a large integrated monitoring screen during the analysis of the critical point of a specific power plant aerobic according to an embodiment of the present invention. That is, FIG. 4B is an example of a screen that may be applied when it is desired to monitor and analyze a specific unit (ie, unit 1 in FIG. 3B) in a normal driving situation. As such, even in normal operation, various scenario screens for each situation can be developed and used as a database.
  • Figure 4c is a view showing a large integrated monitoring screen in an emergency state according to an embodiment of the present invention.
  • the screen is configured around the power plant entered the emergency operation of a number of units, the screen is an early warning detailed analysis screen, status monitoring details screen, device diagnostic details screen of the power plant in the emergency situation And the like. Therefore, it is possible to grasp in detail the situation of the power plant in which the emergency situation occurred. In addition, it is possible to grasp the actual situation through the CCTV of an alarm-generating power plant and discuss the countermeasure through video conferencing between the headquarters and the alarm-generating power plant.
  • the integrated power warning early screen can be displayed to avoid overlooking the problem of other plant's exhalation.
  • the large integrated monitoring screen can be displayed by integrating various screens such as early warning, status monitoring, diagnostic analysis, CCTV / video conferencing, and the size of the screen or the place displayed on the screen is not fixed. It can be configured freely according to convenience. That is, the scenario screen composition for various power plant conditions can be built as a database according to the power plant operating conditions, and the screen can be changed according to the situation.
  • surveillance data acquisition system 110 surveillance data network
  • diagnostic data acquisition system 230 diagnostic data relay device
  • 300 one-way communication cable (external type) 310: monitoring data relay device
  • center network 410 center backup network
  • 700 nuclear power plant 710: integrated monitoring center
  • CCTV processing device 560 screen generation management device

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Abstract

본 발명은 다수호기 통합 감시를 위한 대형통합감시화면의 구현 방법 및 태형통합감시화면 시스템을 제공한다. 상기 대형통합감시화면의 구현 방법은 원격지의 통합모니터링센터 내 화면생성관리장치에서 원자력 발전소의 복수호기의 상태감시 화면, 조기경보 화면, 진단분석 화면, 및 CCTV 화면 중 적어도 하나의 화면을 생성하는 단계와 통합화면 조정장치를 통해 대형통합감시화면으로 운영자가 요청하는 화면을 전송하는 단계를 포함한다.

Description

다수호기 통합 감시를 위한 대형통합감시화면의 구현 방법과 그 시스템
본 발명은 대형통합감시화면의 구현에 관한 것이며, 더 구체적으로는 원자력 발전소를 통합 감시하기 위한 대형통합감시화면의 구현에 관한 것이다.
발전소 운전 상황을 모니터링하기 위해 종래에는 발전소 내부에 위치한 주제어실(Main Control Room)에서 발전소 주요 계통과 기기를 표시하고 동작 상황을 감시하는 간단한 상태 감시 화면을 통하여 감시를 수행하였다.
도 1은 종래 원자력 발전소 상태 감시 화면을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래에는 각각의 호기별로 감시 화면을 구성하였다. 이러한 화면은 발전소 단일 호기 감시만 가능하며, 감시 변수의 현재값을 감시하고 현재값이 사전에 설정한 설정값에 도달할 경우 해당 감시 변수의 정상/비정상을 판단한 결과를 표시한다. 또한, 화면은 최초 설계한 화면 그림이 고정되어 변경이 안되며, 1개의 화면만 운영하기 때문에 다양한 상황에 대한 감시나 대처 능력이 떨어진다.
한국 특허 공개 공보 10-2000-000405는 주 제어실에서 발전소를 감시 및 제어 하기 위해 여러 표시 화면을 하나 이상의 컴퓨터에 배치하되, 운전원이 각각의 표시 특성 및 이들 표시 화면 간의 전환 선택을 입력 장치를 통하여 효과적으로 하도록 하는 시스템을 개시하고 있다. 그러나, 다양한 화면을 동시에 표시하거나 다수호기의 운전 상황을 통합적으로 표시하는 기능을 제공하지는 못하고 있다.
본 발명의 목적은 다수호기 발전소를 효율적으로 통합 운영하기 위해 원격지의 대형 종합화면에, 발전소의 운전상황과 기기 상태를 표시하는 다양한 화면을 동시에 표시하고, 화면간 상호 연동으로 다수호기 발전소의 운영 상황을 통합적으로 관리하는데 용이한 다수호기 대형통합감시화면 구현 방법과 그 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 복수호기 통합 감시를 위한 대형통합감시화면의 구현 방법을 제공한다. 상기 대형통합감시화면의 구현 방법은 원격지의 통합모니터링센터 내 화면생성관리장치에서 원자력 발전소의 복수호기의 상태감시 화면, 조기경보 화면, 진단분석 화면, 및 CCTV 화면 중 적어도 하나의 화면을 생성하는 단계와 통합화면 조정장치를 통해 대형통합감시화면으로 운영자가 요청하는 화면을 전송하는 단계를 포함한다.
상기 적어도 하나의 화면을 생성하는 단계는 감시데이터처리장치, 조기경보처리장치, 진단데이터처리장치, 및 CCTV처리장치 중 적어도 하나에서 처리된 상태감시, 조기경보, 진단분석, 및 CCTV 데이터 중 적어도 하나가 상기 화면생성관리장치로 전송되어 사전에 내장된 화면들에 표시되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 상태감시 화면, 상기 조기경보 화면, 상기 진단분석 화면에 표시되는 감시변수는 상호 연동되어 실시간으로 동일하게 표시되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 상태감시 화면, 상기 조기경보 화면, 상기 진단분석 화면 각각에 감시변수별로 현재값과 조기경보지수를 동시에 표시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 운영자가 요청하는 화면을 전송하는 단계는 상기 통합화면조정장치에 사전 구축된 발전소 상황별 시나리오 화면 데이터베이스로부터 상기 운영자가 요청한 상황의 시나리오 화면을 선택하여 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 발전소 상황별 시나리오 화면은 정상 운전시, 비상 운전시, 조기경보 발생시 중 적어도 하나의 상황에 대한 시나리오 화면을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 복수호기 통합 감시를 위한 대형통합감시화면 시스템을 제공한다. 상기 대형통합감시화면 시스템은 원격지의 통합모니터링센터 내에서 원자력 발전소의 복수호기의 상태감시 화면, 조기경보 화면, 진단분석 화면, 및 CCTV 화면 중 적어도 하나의 화면을 생성하는 화면생성관리장치와 대형통합감시화면으로 운영자가 요청하는 화면을 전송하는 통합화면 조정장치를 포함한다.
상기 적어도 하나의 화면을 생성하는 것은 감시데이터처리장치, 조기경보처리장치, 진단데이터처리장치, 및 CCTV처리장치 중 적어도 하나에서 처리된 상태감시, 조기경보, 진단분석, 및 CCTV 데이터 중 적어도 하나가 상기 화면생성관리장치로 전송되어 사전에 내장된 화면들에 표시되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 상태감시 화면, 상기 조기경보 화면, 상기 진단분석 화면에 표시되는 감시변수는 상호 연동되어 실시간으로 동일하게 표시되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 상태감시 화면, 상기 조기경보 화면, 상기 진단분석 화면 각각에 감시변수별로 현재값과 조기경보지수를 동시에 표시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 운영자가 요청하는 화면을 전송하는 것은 상기 통합화면 조정장치에 사전 구축된 발전소 상황별 시나리오 화면 데이터베이스로부터 상기 운영자가 요청한 상황의 시나리오 화면을 선택하여 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 발전소 상황별 시나리오 화면은 정상 운전시, 비상 운전시, 조기경보 발생시 중 적어도 하나의 상황에 대한 시나리오 화면을 포함할 수 있다.
원자력 및 화력 발전소와 같이 다수의 기기와 계통을 운영하기 위해서는 각 기기를 전체적으로 감시하고 문제를 사전에 인지할 수 있도록 감시하는 방법이 중요하다. 본 발명의 대형통합감시화면 구현 방법과 그 시스템은 중앙집중식 대형 화면을 통하여 다수호기의 대규모 감시변수들의 상태감시, 조기경보, 진단분석, CCTV/화상회의 등의 다기능을 통합적으로 운영할 수 있게 한다.
또한 상태감시, 조기경보, 진단분석에 활용되는 감시변수 데이터는 상호 공유되도록 하여 동일한 감시변수에 대해서는 실시간으로 3개의 화면에 모두 반영되도록 하고, 정상, 비정상 상태시 숫자의 색을 변하게 하여 운영자가 쉽게 상황을 파악할 수 있게 한다.
더하여, 발전소 상황별 다양한 화면 배치를 사전에 개발하여 상황이 변할 때마다 적절한 화면으로 전환하여 다수호기 통합감시가 효율적으로 수행될 수 있도록 한다.
도 1은 종래 원자력 발전소 상태 감시 화면을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 대형통합감시화면이 포함된 온라인 통합 모니터링 시스템의 구성도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수호기에 대해 상태감시, 조기경보, 진단분석 및 CCTV/화상회의 등을 운영하기 위한 대형통합감시화면시스템을 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 계통도 형식 상태감시화면을 도시한 도면이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 테이블 형식 상태감시화면을 도시한 도면이다.
도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진단분석화면을 도시한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정상 상태시 대형통합감시화면을 도시한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 특정 발전소 중점 분석시 대형통합감시화면을 도시한 도면이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상 상태시 대형통합감시화면을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등을 포함하는 용어가 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 대형통합감시화면이 포함된 온라인 통합 모니터링 시스템의 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 온라인 통합 모니터링 시스템은 종래의 발전소 호기 별 모니터링 시스템에 발전소 외부의 원격지로 감시 및 진단 데이터를 전송하고 다수 발전소/호기에서 전송된 데이터를 통합 관리하기 위한 시스템이 추가된 것이다.
도 2를 참조하면, 감시 데이터 취득시스템(100)에 의해 1차로 수집된 기기 감시 데이터는 발전소감시시스템(130)에서 감시데이터중계장치(310)를 거쳐 로컬데이터수집장치(320)로 전송된다. 이때 발전소 시스템의 보호를 위해 발전소감시시스템(130)과 감시데이터중계장치(310) 사이에는 물리적 단방향 통신이 되는 단방향통신케이블(300)이 설치된다. 단방향통신케이블(300)은 종래의 통신 케이블에서 외부로 출력되는 케이블은 존재하나, 발전소로 입력되는 케이블은 빈 공간으로 제작하여 입력 통신이 물리적으로 될 수 없다. 따라서, 외부 침입으로부터 발전소 시스템을 보호할 수 있다.
진단 데이터 취득시스템(200)에 의해 1차로 수집된 기기 진단 데이터는 진단데이터취득시스템(200)에서 진단데이터중계장치(230)를 거쳐 로컬데이터수집장치(320)로 전송된다. 진단 데이터를 취득할 진단 대상 기기는 지속적으로 또는 수시로 운전되는 동적 기기(예를 들어, 펌프, 터빈, 발전기 등 회전기기와 모터구동밸브, 공기구동밸브 등 밸브류)를 주 대상으로 한다.
진단데이터중계장치(230)는 평소에는 진단 대상 기기들이 운전 또는 동작되는 동안 진단데이터취득시스템(200)으로부터 일정 시간 간격(예를 들어, 1초 간격)으로 데이터를 수신하도록 설정된다. 만약 기기의 이상상태, 고장, 문제 등이 발생하면 해당 이벤트 발생 시점 전후 일정 시간 간격(즉, 운영자가 지정한 시간 간격으로 통상 2~5분 내외임)에 대한 원시 데이터(raw data)가 밀리초(msec) 단위로 자동 전송되도록 설정될 수 있다.
진단데이터중계장치(230)에도 보안을 위해 단방향통신케이블(300)이 내장된다.
진단 데이터는 주로 기기의 물리적 특성을 분석할 수 있는 변수들의 실시간 측정 데이터로 구성된다. 예를 들어, 펌프의 경우에는 모터의 전류, 전압, 펌프 샤프트(pump shaft)의 축방향 진동/응력, 반경반향 진동/응력, 베어링(bearing) 진동, 각종 변위 등의 실시간 측정 데이터가 이에 해당할 수 있고, 밸브의 경우에는 전류, 전압, 변위, 토크(torque) 응력, 쓰러스트(thrust) 응력, 공기압력 등의 실시간 측정 데이터가 이에 해당할 수 있다.
로컬데이터수집장치(320)에 수집된 감시 데이터 및 진단 데이터는 발전소 방화벽(330a)과 원격지의 통합모니터링센터 방화벽(330b)을 거쳐 통합모니터링센터(710)의 센터 네트워크(400)로 전송된다.
통합모니터링센터(710)는 센터 내 모든 데이터 수집 및 전송에 활용되는 센터 네트워크(400)와, 데이터를 저장하고 필요 시마다 호출하여 사용하기 위한 센터백업네트워크(410)로 분리 구성되어 안정적이고 효율적인 네트워크 운영이 가능할 수 있다.
발전소로부터 수집된 감시 데이터 및 진단 데이터는 센터통합데이터처리장치(500)에서 실시간 저장, 분류 및 처리 과정을 거친다. 그런 다음 센터통합데이터처리장치(500)는 실시간 데이터 및 과거 데이터(즉, 이전에 전송되지 않고 분류/보관하고 있던 데이터)를 상태감시통합서버(감시데이터처리장치)(510), 조기경보서버(조기경보처리장치)(520) 및 기기진단서버(진단데이터처리장치)(530)로 전송하여 각 서버에서 처리되도록 한다.
운영자컴퓨터(620)는 센터 운영자가 사용하는 컴퓨터로 운영자는 운영자컴퓨터(620)를 통해 상태 감시 데이터, 조기 경보 데이터 및 기기 진단 데이터를 확인할 수 있다. 또한, 운영자컴퓨터(620)는 통합화면조정장치(600)와 연동되어 대형통합감시화면(610)에 분석한 데이터를 가시적 형상과 다양한 공정화면으로 구현시킬 수 있다.
센터통합데이터처리장치(500), 상태감시통합서버(510), 조기경보서버(520) 및 기기진단서버(530)에서 처리된 데이터들은 센터백업네트워크(410)을 통하여 데이터백업저장서버(540)에 모두 저장된다. 상기 서버들은 서로 데이터를 주고 받을 수 있도록 네트워크로 연결된다.
도 3a는 다수호기에 대해 상태감시, 조기경보, 진단분석 및 CCTV/화상회의 등을 운영하기 위한 대형통합감시화면시스템을 도시한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 다수호기에서 전송되는 감시 데이터, 진단 데이터, 및 조기경보 데이터는 통합모니터링 센터(710)에 설치된 데이터별 처리 장치(즉, 상태 감시 통합 서버(감시데이터처리장치)(510), 조기경보서버(조기경보처리장치)(520) 및 기기진단서버(진단데이터처리장치)(530))를 통하여 각각 처리된다.
각 발전소 호기의 CCTV/화상회의 데이터 또한 CCTV 처리 장치(550)를 통해 처리된다.
그런 다음 처리된 데이터들(감시변수들의 현재값)은 화면생성관리장치(560)로 전송되어 사전에 내장된 화면들에 디스플레이되도록 처리된다. 즉, 각 화면들은 화면생성관리장치(560)에서 생성된다.
그런 다음 통합화면 조정장치(600)를 통해 통합 운영 상황에 따라 운영자가 요청하는 화면이 대형통합감시화면(610)으로 전송된다. 전송된 화면은 대형통합감시화면(610)에 표시된다. 상기 대형통합감시화면(610)은 여러 개의 화면(LED)을 통합한 화면으로 구현될 수 있다.
통합화면조정장치(600)에는 발전소 상황별 다양한 시나리오 화면이 사전에 구축되어 데이터베이스화 되어 있다. 즉, 발전소의 정상 운전시, 비상 운전시, 조기경보 발생시 등 다양한 발전소 상황에 따라 통합 감시 및 관리를 효과적으로 할 수 있는 화면들이 사전에 개발되어 통합화면조정장치(600)에 저장되어 있다가 운영자가 해당 상황을 선택하면 자동적으로 대형통합감시화면(610)이 해당 상황의 시나리오 화면으로 전환되도록 한다.
예를 들어, 발전소 정상 운전시에는 각 발전소별로 조기경보 및 상태감시 화면을 각 1개씩 할당하여 조기경보화면은 초기화면을, 상태감시화면은 계통도 형식 화면을, 그리고 진단분석화면은 주요기기(터빈/발전기/펌프 등)의 진단초기 화면을 나타내도록한다. 또한, CCTV화면은 정비가 진행중인 발전소나 특정 관심 발전소의 화면을 나타내도록 한다.
이러한 화면들은 운영자에 의해 수시로 변경될 수 있다. 따라서 운영자가 특정호기의 상태를 중점적으로 보고자 한다면 특정호기의 조기경보 화면이나 상태감시화면을 대형통합감시화면의 여러 개 화면(LED)에 걸쳐 볼 수도 있다. 또한, 대형통합감시화면 상에 표시되는 위치도 변경될 수 있다.
즉, 조기경보화면, 상태감시화면, 진단분석화면, CCTV화면 등의 모든 화면은 대형통합감시화면의 여러 개 화면(LED)에 걸쳐 크게 볼 수 있으며 화면들의 배치도 자유롭게 변경할 수 있다. 특정 발전소에 비상 상황이 발생한 경우에는 대부분의 화면을 비상 상황이 발생한 발전소의 감시에 사용할 수 있다.
조기경보 화면은 초기화면과 분석화면 등 조기경보 프로그램에서 제공하는 여러 가지 화면을 표시할 수 있다.
상태감시 화면은 계통도 형식 화면, 테이블 형식 화면 등으로 나타낼 수 있어, 운영자가 비상 상황과 관련된 특정 기기의 상태를 중점적으로 감시할 수 있다.
기기진단화면에는 비상 상황과 관련된 기기의 진단 및 분석화면을 중점적으로 나타낸다.
CCTV화면은 발전소 기기의 현장 화면을 나타낼 수 있으며, 이를 통해 발전소 담당자 또는 발전소장과 통합 모니터링센터 간의 화상회의를 진행할 수도 있다.
상기의 대형통합감시화면의 운영으로 원격지의 통합모니터링센터에서도 발전소의 비상 상황을 실시간으로 확인할 수 있다. 또한, 통합모니터링센터에 설치된 조기경보 프로그램과 기기 진단 프로그램을 이용하여 전문가들이 신속하게 원인 분석을 하여 원거리에서도 실시간 발전소 기술 지원이 가능하며 비상 상황의 확산을 방지하고 조기에 상황을 종료시키는데 큰 역할을 할 수 있다.
대형통합감시화면(610)에 표시되는 각 화면들에 표시되는 감시변수들(예를 들어, 온도, 압력, 유량 등)의 값은 상호 연동된다. 따라서 동일 호기, 동일 기기의 동일한 감시변수를 사용한다면 화면의 종류는 달라도 상호 연동되어 표시되므로 어떤 화면을 보아도 해당 감시 변수의 현재값을 알 수 있으며, 운영자가 이해하기 쉬운 화면으로 자유롭게 전환시켜 감시할 수 있다.
예를 들어, 조기경보 화면을 보다가 조기경보 감시변수가 어떤 기기의 어떤 위치에 있는 것인지 상태감시 화면의 계통도 형식 화면을 통해 쉽게 확인할 수 있다. 또한 테이블 형식 화면을 통해 다른 발전소의 동일 기기들은 어떤 값으로 운전되고 있는지 파악할 수도 있어 통합 모니터링센터 운영자는 쉽게 현상을 이해하고 파악할 수 있다.
도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 계통도 형식 상태감시화면을 도시한 도면이다. 도 3b를 참조하면, 동 화면은 발전소 주요 계통과 그 계통에 속한 기기들을 상세하게 묘사하고 있으며, 각 기기들의 우측에 현재 값과 조기경보상태를 동시에 표시하고 있다. 각 기기들의 감시 변수 값의 현재 값과 조기경보상태는 정상 상태일 때는 예를 들어, 녹색(또는 검정색 등)으로 숫자와 조기경보상태 네모박스가 표시된다. 그리고, 비정상 상태(즉, 조기경보 발생 상태)일 때는 예를 들어, 붉은색으로 표시되어 운영자가 정상/비정상을 쉽게 파악할 수 있다.
도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 테이블 형식 상태감시화면을 도시한 도면이다. 도 3c를 참조하면, 테이블 형식 상태감시화면은 특정 기기에 대해 많은 수의 감시변수를 표시할 때 주로 사용되며, 테이블에는 각 감시변수 별로 현재 값과 조기경보상태가 동시에 표시된다. 현재 값과 조기경보상태는 정상 상태일 때는 예를 들어, 녹색(또는 검정색)으로 숫자와 조기경보 네모박스가 표시된다. 그리고 비정상 상태(즉, 조기경보 발생 상태)일 때는 예를 들어, 붉은색으로 표시되어 운영자가 정상/비정상을 쉽게 파악할 수 있다.
도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진단분석화면을 도시한 도면이다. 도 3d를 참조하면, 진단분석화면은 특정 기기에 대한 진단분석용 화면으로 각 기기의 그림 옆에 감시변수의 현재 값과 조기경보상태를 동시에 표시해준다. 현재 값과 조기경보상태는 정상 상태일 때는 예를 들어, 녹색(또는 검정색)으로 숫자와 조기경보 네모박스가 표시된다. 그리고 비정상 상태일 때는 예를 들어, 붉은색으로 표시되어 운영자가 정상/비정상을 쉽게 파악할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정상상태시 대형통합감시화면을 도시한 도면이다. 도 4a를 참조하면, 화면은 일정 영역으로 분리되어 조기경보화면, 상태감시화면, 진단분석화면, CCTV화면을 통합하여 보여준다. 또한 운영자의 편의에 따라 화면 영역을 자유롭게 조정할 수 있으며, 디스플레이되는 발전소 호기를 변경할 수 있어 언제든지 원하는 발전소를 볼 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 특정 발전소 호기 중점분석시 대형통합감시화면을 도시한 도면이다. 즉, 도 4b는 정상운전 상황에서 특정 호기(즉, 도 3b에서 1호기)를 중점적으로 감시하고 분석하고 싶은 경우 적용될 수 있는 화면의 예이다. 이처럼 정상 운전시에도 다양한 상황별 시나리오 화면을 개발하여 데이터베이스로 구축하여 사용할 수가 있다.
도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상상태시 대형통합감시화면을 도시한 도면이다. 도 4c를 참조하면, 비상 운전시는 다수 호기중 비상 운전에 들어간 발전소를 중심으로 화면을 구성하게 되는데, 화면은 비상상황이 발생한 발전소의 조기경보 상세분석 화면, 상태감시 상세 화면, 기기진단 상세화면 등으로 구성할 수 있다. 따라서, 비상상황이 발생한 발전소의 상황을 상세히 파악할 수 있다. 또한, 경보 발생 발전소 현장 CCTV를 통해 실제 상황을 파악할 수 있으며, 본부와 경보 발생한 발전소 간 화상회의를 통해 대책을 논의할 수 있다. 단, 비상 상태시에도 전원전 조기경보 통합화면을 함께 표시하여 다른 발전소 호기의 문제를 간과하지 않을 수 있다.
상기와 같이 대형통합감시화면은 조기경보, 상태감시, 진단분석, CCTV/화상회의 등의 다양한 화면들을 통합하여 나타낼 수 있으며, 화면의 크기나 화면상에 표시되는 장소가 고정되어 있지 않고, 사용자의 편의에 따라 자유롭게 구성이 가능하다. 즉, 발전소 운전상황에 따라 다양한 발전소 상황에 대한 시나리오 화면 구성을 데이터베이스로 구축해 놓아 상황에 따라 화면을 바꾸어 가면서 운영할 수 있다.
이상에서 본 발명의 다수의 실시 예가 기술되었다. 그럼에도 불구하고, 전술한 설명은 예시를 위한 것이며 다음의 청구항들의 범위에 의해 정의되는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 따라서 다른 실시 예들이 또한 다음 청구항들의 범위 내에 있다. 예를 들어, 다양한 변형이 본 발명의 범위를 벗어남 없이 만들어질 수 있다. 부가적으로, 전술된 단계들의 일부는 순서 독립적이므로 기술된 것과 다른 순서로 수행될 수 있다.
[부호의 설명]
100 : 감시데이터취득시스템 110 : 감시데이터네트워크
120 : 주제어실(Main Control Room) 130 : 발전소 감시시스템
140 : 운영자컴퓨터(Client PC) 150 : 발전소 계측기
200 : 진단데이터취득시스템 230 : 진단데이터중계장치
300 : 단방향통신케이블(외장형) 310 : 감시데이터중계장치
320 : 로컬데이터수집장치 330a, 330b : 방화벽
400 : 센터네트워크 410 : 센터백업네트워크
500 : 센터 통합 데이터 처리 장치
510 : 상태 감시 통합 서버(감시데이터 처리장치)
520 : 조기경보서버(조기경보처리장치)
530 : 기기진단서버(진단데이터처리장치)
540 : 데이터백업저장서버 600 : 통합화면조정장치
610 : 대형통합감시화면 620 : 운영자컴퓨터
700 : 원자력 발전소 710 : 통합모니터링센터
550: CCTV처리장치 560 : 화면생성관리장치

Claims (12)

  1. 복수호기 통합 감시를 위한 대형통합감시화면의 구현 방법에 있어서,
    원격지의 통합모니터링센터 내 화면생성관리장치에서 원자력 발전소의 복수호기의 상태감시 화면, 조기경보 화면, 진단분석 화면, 및 CCTV 화면 중 적어도 하나의 화면을 생성하는 단계; 및
    통합화면 조정장치를 통해 대형통합감시화면으로 운영자가 요청하는 화면을 전송하는 단계를 포함하는, 대형통합감시화면의 구현 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 화면을 생성하는 단계는
    감시데이터처리장치, 조기경보처리장치, 진단데이터처리장치, 및 CCTV처리장치 중 적어도 하나에서 처리된 상태감시, 조기경보, 진단분석, 및 CCTV 데이터 중 적어도 하나가 상기 화면생성관리장치로 전송되어 사전에 내장된 화면들에 표시되도록 하는 것을 특징으로 하는, 대형통합감시화면의 구현 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상태감시 화면, 상기 조기경보 화면, 상기 진단분석 화면에 표시되는 감시변수는 상호 연동되어 실시간으로 동일하게 표시되는 것을 특징으로 하는, 대형통합감시화면의 구현 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상태감시 화면, 상기 조기경보 화면, 상기 진단분석 화면 각각에 감시변수별로 현재값과 조기경보지수를 동시에 표시하는 것을 특징으로 하는, 대형통합감시화면의 구현 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 운영자가 요청하는 화면을 전송하는 단계는
    상기 통합화면조정장치에 사전 구축된 발전소 상황별 시나리오 화면 데이터베이스로부터 상기 운영자가 요청한 상황의 시나리오 화면을 선택하여 전송하는 것을 특징으로 하는, 대형통합감시화면의 구현 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 발전소 상황별 시나리오 화면은 정상 운전시, 비상 운전시, 조기경보 발생시 중 적어도 하나의 상황에 대한 시나리오 화면을 포함하는, 대형통합감시화면의 구현 방법.
  7. 복수호기 통합 감시를 위한 대형통합감시화면 시스템에 있어서,
    원격지의 통합모니터링센터 내에서 원자력 발전소의 복수호기의 상태감시 화면, 조기경보 화면, 진단분석 화면, 및 CCTV 화면 중 적어도 하나의 화면을 생성하는 화면생성관리장치; 및
    대형통합감시화면으로 운영자가 요청하는 화면을 전송하는 통합화면 조정장치를 포함하는, 대형통합감시화면 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 화면을 생성하는 것은
    감시데이터처리장치, 조기경보처리장치, 진단데이터처리장치, 및 CCTV처리장치 중 적어도 하나에서 처리된 상태감시, 조기경보, 진단분석, 및 CCTV 데이터 중 적어도 하나가 상기 화면생성관리장치로 전송되어 사전에 내장된 화면들에 표시되도록 하는 것을 특징으로 하는, 대형통합감시화면 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상태감시 화면, 상기 조기경보 화면, 상기 진단분석 화면에 표시되는 감시변수는 상호 연동되어 실시간으로 동일하게 표시되는 것을 특징으로 하는, 대형통합감시화면 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상태감시 화면, 상기 조기경보 화면, 상기 진단분석 화면 각각에 감시변수별로 현재값과 조기경보지수를 동시에 표시하는 것을 특징으로 하는, 대형통합감시화면 시스템.
  11. 제7항에 있어서, 상기 운영자가 요청하는 화면을 전송하는 것은
    상기 통합화면 조정장치에 사전 구축된 발전소 상황별 시나리오 화면 데이터베이스로부터 상기 운영자가 요청한 상황의 시나리오 화면을 선택하여 전송하는 것을 특징으로 하는, 대형통합감시화면 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 발전소 상황별 시나리오 화면은 정상 운전시, 비상 운전시, 조기경보 발생시 중 적어도 하나의 상황에 대한 시나리오 화면을 포함하는, 대형통합감시화면 시스템.
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