JP2002108444A - プラント運転用アラームガイダンス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 経験の浅いオペレータでも的確且つ容易に監
視業務を遂行することができ、また、ユーザ側でガイダ
ンス機能について種々の設定を行うことが可能なユーザ
オープン型（顧客開放型）のプラント運転用アラームガ
イダンス装置を提供すること。 【解決手段】 プロセスコントローラ２は上水道プラン
ト３からプロセスデータを取り出し、これを定義ルール
実行部６に出力する。定義ルール実行部６は、ガイダン
スルール定義部５により定義されたルールに従ってプロ
セスデータに対して演算処理を施し、その演算結果をガ
イダンスメッセージ出力部７、ガイダンスイメージ情報
出力部８、傾向分析部９、及び出力指令部１４に出力す
る。そして、演算結果が、異常状態とまではいかないが
オペレータが予め設定してある運転状態に達しているこ
とを示している場合には、ガイダンスメッセージ出力部
７がその旨のメッセージをマンマシンインターフェース
４のディスプレイに表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下水道プラント
をはじめとし、鉄鋼プラントなどの産業プラント、地域
冷暖房プラントや各ビル毎の熱源プラント、発電所等の
各種プラントにおいて用いられるプラント運転用アラー
ムガイダンス装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラント設備の運転状態は、通常、プラ
ント監視制御装置により監視されており、異常又は異常
兆候が発見された場合には直ちに警報が発せられ、オペ
レータが異常内容に応じて適切な措置を講ずることがで
きるようになっている。この場合、プラント監視制御装
置の画面には、異常発生情報と共にガイダンス情報も表
示されるようになっているが、このガイダンス情報は、
せいぜい１つのＴＡＧ情報（ＴＡＧナンバーと呼ばれる
番号が付されたプロセスデータのこと）に対応して１つ
の日本語メッセージが当てはめられた簡単なものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、プラント設
備においては、ある１つの個所に発生した異常は多くの
個所に影響を及ぼすことになるため、オペレータは多く
の機器に対する複雑な操作や確認を所定の手順に従って
迅速に行う必要がある。しかし、上記のように、従来の
プラント監視制御装置におけるガイダンス機能ではガイ
ダンス情報としての情報量も少く、オペレータに伝えら
れる内容も簡単な操作内容や抽象的注意事項だけである
ため、必ずしも必要にして充分な情報をオペレータに伝
えることができず、更に、次にどのような事態が発生す
るのかについてまではガイダンスできないのが通常であ
る。したがって、従来のプラント監視制御装置において
監視業務を的確に行うためにはある程度の経験及び年数
が必要とされており、ベテランのオペレータが監視業務
を担当するのが通常であった。

【０００４】しかし、プラント設備においても近時は無
人化及び人員の削減等による合理化が推進され、必ずし
も充分な人員を確保できなくなっているため、実際には
経験の浅いオペレータが監視業務を担当せざるを得ない
場合もある。このような経験の浅いオペレータにとっ
て、上記のような簡単なガイダンス機能のみによって監
視業務を遂行するのは容易なことではなく、多大の労力
を費やす結果となっていた。

【０００５】また、オペレータが実際にプラント運転の
監視業務をある程度の期間行っているうちには、必ずし
も異常ではないけれどもある一定の運転状態になったと
きには、そのような運転状態になったこと又はそのよう
な運転状態に近づきつつあることや、更にそのような場
合における適切な対処等をガイダンスしてもらいたいと
欲する場合が出てくる。しかし、従来のプラント監視制
御装置は、装置メーカーの設定した異常レベルに達する
までは何らのガイダンスも行われることはなく、また、
ガイダンス内容等についても装置メーカーの設定した内
容のままであり、ユーザー側で異常警報レベルの設定や
ガイダンス内容等の設定を変更することはできないもの
となっていた。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、経験の浅いオペレータでも的確且つ容易に監視業
務を遂行することができ、また、ユーザ側でガイダンス
機能について種々の設定を行うことが可能なユーザオー
プン型（顧客開放型）のプラント運転用アラームガイダ
ンス装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１記載の発明は、監視対象プラン
トからのプロセスコントローラを介したプロセスデー
タ、又はこの監視対象プラントのプロセス状態をシミュ
レートするシミュレーション装置からのシミュレーショ
ンデータを取り込み、このプロセスデータ又はシミュレ
ーションデータの値が異常な場合あるいはプロセスデー
タ又はシミュレーションデータの変化が異常な場合に警
報を発令するプラント監視制御装置において用いられる
ものであって、入力操作信号に基づきガイダンスルール
を作成するガイダンスルール定義部と、前記プロセスデ
ータ又はシミュレーションデータを入力し、前記ガイダ
ンスルール定義部により作成されたガイダンスルールに
基づき、このプロセスデータ又はシミュレーションデー
タに対する所定の演算処理を行う定義ルール実行部と、
前記定義ルール実行部の演算処理結果に応じたガイダン
スメッセージを出力するガイダンスメッセージ出力部
と、所定の操作により前記ガイダンスルール定義部に前
記入力操作信号を出力することが可能であり、また、前
記ガイダンスメッセージ出力部からのガイダンスメッセ
ージを入力して、これを画面上に表示させることが可能
なマンマシンインターフェースと、を備えたことを特徴
とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記定義ルール実行部の演算処理結果を入
力し、予め設定された内容のガイダンスイメージ情報を
前記マンマシンインターフェースに出力するガイダンス
イメージ情報出力部を、備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記定義ルール実行部の演算処理結
果を入力し、予め設定された運転状態となった場合にア
ラームを出力するアラーム出力部を、備えたことを特徴
とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、前記監視対象プラ
ントに対するガイダンスについての過去の実績データを
格納したガイダンス登録情報記憶部と、前記ガイダンス
ルール定義部が作成したガイダンスルール、前記定義ル
ール実行部からの演算処理結果、及び前記ガイダンスメ
ッセージ出力部からのガイダンスメッセージを入力し、
前記ガイダンス登録情報記憶部に格納された実績データ
を参照しつつ、前記監視対象プラントの運転状態につい
ての傾向を分析する傾向分析部と、を備えたことを特徴
とする。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、前記傾向分析部の分析結果を入力し、これ
を画面表示が可能な分析情報として前記マンマシンイン
ターフェースに出力する分析情報提示部を、備えたこと
を特徴とする。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項４又は５記
載の発明において、前記プロセスコントローラ又はシミ
ュレーション装置に対して制御信号としての目標値を出
力するガイダンスＳＶ出力部を、備え、前記傾向分析部
は、所定の分析結果となった場合に、前記目標値を出力
すべきことを前記ガイダンスＳＶ出力部に対して指令す
るものである、ことを特徴とする。

【００１３】請求項７記載の発明は、請求項３記載の発
明において、予め設定された運転状態となった場合に、
前記アラーム出力部のアラーム内容又は所定のアラーム
内容を館内放送する館内放送出力部を備えたことを特徴
とする。

【００１４】請求項８記載の発明は、請求項３記載の発
明において、予め設定された運転状態となった場合に、
予め設定された番号へダイヤル接続して前記アラーム出
力部のアラーム内容又は所定のアラーム内容を音声出力
する公衆回線出力部を、備えたことを特徴とする。

【００１５】請求項９記載の発明は、請求項３記載の発
明において、予め設定された運転状態となった場合に、
予め設定された携帯端末を呼び出して前記アラーム出力
部のアラーム内容又は所定のアラーム内容を音声出力又
は画面表示する携帯端末通知部を、備えたことを特徴と
する。

【００１６】請求項１０記載の発明は、請求項４記載の
発明において、前記ガイダンス登録情報記憶部は、前記
ガイダンスルール定義部が作成したガイダンスルール、
前記定義ルール実行部からの演算処理結果、及び前記ガ
イダンスメッセージ出力部からのガイダンスメッセージ
を前記実績データの一部として格納するものである、こ
とを特徴とする。

【００１７】請求項１１記載の発明は、請求項１記載の
発明において、前記プロセスコントローラ又は前記シミ
ュレーション装置、及び前記マンマシンインターフェー
スと通信回線を介して接続されたサーバを備え、前記ガ
イダンスルール定義部、前記定義ルール実行部、及び前
記ガイダンスメッセージ出力部を、このサーバ内に設け
たものである、ことを特徴とする。

【００１８】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の発明において、前記定義ルール実行部の演算処理結果
を入力し、予め設定された内容のガイダンスイメージ情
報を前記マンマシンインターフェースに出力するガイダ
ンスイメージ情報出力部を、前記サーバ内に設けたこと
を特徴とする。

【００１９】請求項１３記載の発明は、請求項１１又は
１２記載の発明において、前記定義ルール実行部の演算
処理結果を入力し、予め設定された運転状態となった場
合にアラームを出力するアラーム出力部を、前記サーバ
内に設けたことを特徴とする。

【００２０】請求項１４記載の発明は、請求項１１乃至
１３のいずれかに記載の発明において、前記監視対象プ
ラントに対するガイダンスについての過去の実績データ
を格納したガイダンス登録情報記憶部と、前記ガイダン
スルール定義部が作成したガイダンスルール、前記定義
ルール実行部からの演算処理結果、及び前記ガイダンス
メッセージ出力部からのガイダンスメッセージを入力
し、前記ガイダンス登録情報記憶部に格納された実績デ
ータを参照しつつ、前記監視対象プラントの運転状態に
ついての傾向を分析する傾向分析部と、を前記サーバ内
に設けたことを特徴とする。

【００２１】請求項１５記載の発明は、請求項１４記載
の発明において、前記傾向分析部の分析結果を入力し、
これを画面表示が可能な分析情報として前記マンマシン
インターフェースに出力する分析情報提示部を、前記サ
ーバ内に設けたことを特徴とする。

【００２２】請求項１６記載の発明は、請求項１４又は
１５記載の発明において、前記プロセスコントローラ又
は前記シミュレーション装置に対して制御信号としての
目標値を出力するガイダンスＳＶ出力部を、前記サーバ
内に設け、前記傾向分析部は、所定の分析結果となった
場合に、前記目標値を出力すべきことを前記ガイダンス
ＳＶ出力部に対して指令するものである、ことを特徴と
する。

【００２３】請求項１７記載の発明は、請求項１３記載
の発明において、予め設定された運転状態となった場合
に、前記アラーム出力部のアラーム内容を館内放送する
館内放送出力部を、前記サーバ内に設けたことを特徴と
する。

【００２４】請求項１８記載の発明は、請求項１３記載
の発明において、予め設定された運転状態となった場合
に、予め設定された番号へダイヤル接続して前記アラー
ム出力部のアラーム内容を音声出力する公衆回線出力部
を、前記サーバ内に設けたことを特徴とする。

【００２５】請求項１９記載の発明は、請求項１３記載
の発明において、予め設定された運転状態となった場合
に、予め設定された携帯端末を呼び出して前記アラーム
出力部のアラーム内容を音声出力する携帯端末通知部
を、前記サーバ内に設けたことを特徴とする。

【００２６】請求項２０記載の発明は、請求項１４記載
の発明において、前記ガイダンス登録情報記憶部は、前
記ガイダンスルール定義部が作成したガイダンスルー
ル、前記定義ルール実行部からの演算処理結果、及び前
記ガイダンスメッセージ出力部からのガイダンスメッセ
ージを前記実績データの一部として格納するものであ
る、ことを特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
に係るアラームガイダンス装置の構成を示すブロック図
である。この図に示すように、アラームガイダンス装置
１は、プロセスコントローラ２を介して、監視対象プラ
ントである上水道プラント３との間で信号の入出力を行
うようになっている。

【００２８】上水道プラント３の構成を簡単に説明して
おくと、まず、河川からの原水は取水ポンプ３０１によ
り取水されて着水井３０２に送られ、更に流量計３０３
を介して、撹拌機３０４が設置されている混和池３０５
に送られるようになっている。この混和池３０５におい
てフロックを形成するための薬品が注入された水は撹拌
機３０４により撹拌され、その後フロック形成池３０７
に送られて徐々にフロック３０６が形成されるようにな
っている。次いで、フロック形成池３０７の水及びフロ
ック３０６は沈殿池３０８に送られ、ここでフロック３
０６を形成する汚物は沈殿し、上澄み水のみがろ過池３
０９に送られるようになっている。ろ過池３０９は、細
かな砂、やや粗い砂、粗い砂によりそれぞれ形成された
ろ過層３１０〜３１２を有している。ろ過池３０９でろ
過された水は浄水池３１３に送られ、ここで塩素等によ
る殺菌処理が施された後、送水ポンプ３１４により配水
池３１６に送られるようになっている。なお、符号３１
５は水位計である。そして、配水池３１６の水は配水ポ
ンプ３１７により配水区３１８へ配水されるようになっ
ている。

【００２９】アラームガイダンス装置１は、マンマシン
インターフェース４、ガイダンスルール定義部５、定義
ルール実行部６、ガイダンスメッセージ出力部７、ガイ
ダンスイメージ情報出力部８、傾向分析部９、ガイダン
ス登録情報記憶部１０、分析情報提示部１１、ガイダン
スＳＶ出力部１２、アラーム出力部１３、出力指令部１
４、館内放送出力部１５、公衆回線出力部１６、及び携
帯端末通知部１７を備えている。以下、これら各部につ
き順次説明していく。

【００３０】マンマシンインターフェース４は、オペレ
ータが各部５〜１７に対してアクセスを行うものであ
り、キーボード及びディスプレイ等を有するものであ
る。

【００３１】ガイダンスルール定義部５は、マンマシン
インターフェース４からの入力操作信号に基づきガイダ
ンスルールを作成するものである。オペレータは、この
マンマシンインターフェース４を操作することにより、
警報のレベル設定やガイダンス内容の設定などの種々の
設定を自由に行うことが可能となる。すなわち、ある一
定の条件を設定して所定の演算を施し、この演算結果に
応じた措置などをガイダンスするようなことも可能とな
る。例えば、配水区３１８の単位時間当たりの配水需要
量を仮定してやれば、配水池３１６の底面積、配水ポン
プ３１７の送水能力、水位計３１５からの初期水位等は
分かっているので、所定時間後における配水池３１６の
水位を演算することつまり水位シミュレーションを行う
ことができる。そして、この水位シミュレーション結果
に対してある水位幅の範囲を設定し、その範囲内にある
場合は配水ポンプ３１７の配水量を変更せず、またその
範囲から逸脱している場合は配水ポンプ３１７の配水量
を増減すべきことなどをオペレータに対して運転支援情
報としてガイダンスすることも可能である。

【００３２】定義ルール実行部６は、ガイダンスルール
定義部５により作成されたガイダンスルールを実行し、
その実行結果に応じて種々の指令を出力するものであ
る。すなわち、定義ルール実行部６は、ガイダンスルー
ル定義部５から与えられたガイダンスルールに基づきプ
ロセスコントローラ２から入力したプロセスデータに対
して演算処理を施し、この演算結果に応じた指令信号を
ガイダンスメッセージ出力部７、ガイダンスイメージ情
報出力部８、傾向分析部９、及び出力指令部１４等に出
力するようになっている。

【００３３】ガイダンスメッセージ出力部７は、定義ル
ール実行部６からのメッセージ指令信号の入力に基づき
ガイダンスメッセージをマンマシンインターフェース４
に対して出力するものである。マンマシンインターフェ
ース４では、この入力したガイダンスメッセージをディ
スプレイに表示するようになっている。また、オペレー
タは、このガイダンスメッセージ出力部７に対して入力
操作信号を与えることにより、監視業務が容易になるよ
うに、あるいは自己の好みに合った情報提示方法等を選
択することが可能となる。例えば、各メッセージを登録
手順に対応して色が変わるよう画面上に表示させること
や、状態プロセス値のＴＡＧをプルダウン形式のメニュ
ーから選択して登録手順が明確になるようにすること、
あるいは登録したメッセージに対してどのような支援情
報を表示させるかにつき任意に設定することが可能にな
る。

【００３４】ガイダンスイメージ情報出力部８は、定義
ルール実行部６からの指令信号に基づきガイダンスイメ
ージ情報をマンマシンインターフェース４に出力し、オ
ペレータに対し運転支援情報としての画像情報を提供し
ようとするものである。また、オペレータは、ガイダン
スイメージ情報出力部８に対してどのような画像情報を
提供させるかについて予め設定することができる。この
ガイダンスイメージ情報としては、例えば、詳細な対処
方法が記載された取り扱い説明書や問題となっている個
所の外観形状等を写真等により表した画像情報がある。
このような画像情報は、図示を省略してある画像情報デ
ータベースに、ビットマップデータやＪＰＥＧデータな
どのファイル形式により保存される。オペレータは、１
次的にはガイダンスメッセージ出力部７からの文字情報
によりガイダンスを受けることになるが、このガイダン
スについての更に詳しい情報をガイダンスイメージ情報
出力部８から得ることができる。したがって、経験の浅
いオペレータでも容易且つ的確にプラント運転の監視業
務を遂行することができるようになる。

【００３５】傾向分析部９は、ガイダンスルール定義部
５、定義ルール実行部６、及びガイダンスメッセージ出
力部７からのデータを入力し、且つガイダンス登録情報
記憶部１０のデータを参照しつつプラントの運転状態に
ついての傾向を分析するものである。このガイダンス登
録情報記憶部１０には、ある運転状態に至ったときに担
当オペレータがどのようなアクションを取ったかについ
ての過去の実績データが登録されている。なお、オペレ
ータは、どのようなデータ又は項目について傾向分析す
べきかを予め設定しておくことができる。

【００３６】傾向分析の手法は特に限定されるものでは
なく、統計的な手法、データマイニング法、あるいは人
工知能的な手法などいずれのものであってもよい。例え
ば、統計的な手法を採用した場合には、次のような分析
方法が考えられる。すなわち、ある記憶済みのプロセス
データの全ての組み合わせについて相関係数を演算し、
この相関係数が大きなものの順に組み合わせを並べてい
き、更に、そのとき取ったアクションを頻度の高いもの
から順にリストアップするようにする。そして、現在の
運転状態が最も相関の高い組み合わせに接近する方向に
変化している場合にはその旨の情報を出力し、また、そ
のような場合に過去にどのようなアクションが取られた
かについての実績データがガイダンス登録情報記憶部１
０に蓄積されていればその実績データについても出力す
るようにする。

【００３７】分析情報提示部１１は、傾向分析部９の分
析結果を入力し、これを画面表示が可能な分析情報とし
てマンマシンインターフェース４に出力するものであ
る。傾向分析部９から出力されるデータは機械語
（「０」と「１」との組み合わせ）で表されているた
め、これをそのまま画面に表示してもオペレータが直ち
に理解するのは困難である。そこで、分析情報提示部１
１は傾向分析部９からのデータの入力に基づき、分析結
果を文字情報又はグラフ等によりビジュアル化してオペ
レータに提示するようにしたものである。

【００３８】ガイダンスＳＶ出力部１２は、傾向分析部
９の指令に基づき制御信号としての目標値をプロセスコ
ントローラ２を介して上水道プラント３に与えるもので
ある。すなわち、傾向分析部９がある特定の分析結果を
示した場合には、オペレータが操作しなくても自動的に
適切な措置が講ぜられるようになっている。例えば、配
水池３１６の水位、及び配水区３１８への配水量につい
てある傾向分析が得られた場合に、送水ポンプ３１４の
送水量をこれからどのように制御すべきかについて知る
ことができるので、ガイダンスＳＶ出力部１２はオペレ
ータの操作を待つことなく、送水ポンプ３１４について
の制御信号をプロセスコントローラ２を介して自動的に
出力する。なお、オペレータは、勿論このようなガイダ
ンスＳＶ出力部１２による自動的な制御機能を解除する
ことも自由に設定することができる。

【００３９】アラーム出力部１３は、オペレータが予め
設定した運転状態となったときに、所定の音声又はアラ
ーム音を発してオペレータの注意を喚起するためのもの
である。すなわち、定義ルール実行部６の実行結果は出
力指令部１４に出力されるようになっており、オペレー
タは定義ルール実行部６の出力がどのようなレベルに達
したときに指令信号を出力するかにつき出力指令部１４
に対して予め設定できるようになっている。

【００４０】オペレータは、また、定義ルール実行部６
の出力レベルがアラーム出力部１３に対するものよりも
更に深刻なレベルに達したときの運転状態を設定するこ
とができる。このような運転状態となったときに、出力
指令部１４は、館内放送出力部１５、公衆回線出力部１
６、及び携帯端末通知部１７に指令信号を出力するよう
になっている。

【００４１】館内放送出力部１５は、上記の深刻な運転
状態となったときの出力指令部１４からの指令信号に基
づき、アラーム出力部１３のアラーム内容を自動的に館
内放送するものである。これにより、オペレータはプラ
ント監視運転室を離れて別の場所に居るような場合に、
速やかにプラント監視運転室に戻り適切な対応を取るこ
とができるようになる。また、館内に居るベテランのオ
ペレータもこの館内放送を聞いてプラント監視運転室に
駆けつけることができる。

【００４２】公衆回線出力部１６は、上記の深刻な運転
状態となったときの出力指令部１４からの指令信号に基
づき、オペレータにより予め設定されている電話番号へ
ダイヤル接続して、アラーム出力部１３のアラーム内容
を自動的に音声出力するものである。この場合の接続先
としては、例えば、水道局の本局における管理部門など
をあげることができる。これにより、一般電話回線など
の公衆回線網を利用して、異常発生時における上層組織
への報告忘れを防ぐことができ、必要な処置を組織的に
行うことができる。

【００４３】携帯端末通知部１７は、上記の深刻な運転
状態となったときの出力指令部１４からの指令信号に基
づき、オペレータにより予め設定されている携帯端末を
呼び出して、アラーム出力部１３のアラーム内容を自動
的に音声出力又は画面表示するものである。この携帯端
末としては、携帯電話、ＰＨＳ、ポケットベル（登録商
標）などをあげることができるが、同等の機能を有する
ものであればこれら以外のものであってもよい。これに
より、ある異常な運転状態になった場合等に、この状態
に最も適切に対処可能な特定の人間を呼び出すことがで
き、適切な措置について教示してもらうようなことが可
能となる。

【００４４】なお、図１に示した実施形態では、館内放
送出力部１５、公衆回線出力部１６、携帯端末通知部１
７がアラーム出力部１３のアラーム内容をそのまま音声
出力又は画面表示する構成につき説明したが、予め設定
してある別のメッセージを音声出力又は画面表示するよ
うにしてもよい（特に、館内放送の場合は第三者に対す
る無用な混乱を避けるためにもアラーム内容をそのまま
放送するのではなく、関係者のみに解る別の内容を放送
した方が好ましい場合もある。）。また、出力指令部１
４は、ある運転状態となったときに最初にアラーム出力
部１３に対して指令信号を出力し、より深刻な運転状態
となったときに各部１５〜１７に指令信号を出力するよ
うになっているが、オペレータは勿論、アラーム出力部
１３と同時に各部１５〜１７に指令信号を出力するよう
にしたり、あるいは各部１５〜１７についても指令信号
を出力すべき運転状態のレベルを更に細かく分けて設定
することが可能である。

【００４５】次に、オペレータがガイダンスルールを作
成する手順を具体的に説明する。図３は、オペレータが
マンマシンインターフェース４を操作してガイダンスル
ール定義部５に対してガイダンスルールを設定する場合
に、ディスプレイに映し出される表示画面例を示す説明
図である。

【００４６】オペレータは、まず、表示画面左上の「編
集」ボタンをクリックしてプルダウンメニューを引き出
し、その中から「素子追加」という欄をクリックする。
「素子追加」の欄をクリックすると、更に種々の素子に
ついての名称が記載された欄が現れるが、オペレータは
その中から「ＡＮＤ・ＯＲ素子」を選択してクリックす
る。すると、一覧画面３１の中に図示したように、出力
端子にＮＯＴ記号が付かないＡＮＤ素子が描かれたガイ
ダンスルール設定画面３２が現れる（ＡＮＤ素子内にマ
ルで囲まれた数字１は、このＡＮＤ素子が「ルール素子
１」として設定されたことを意味している。）。図示の
状態では、「ＡＮＤ」ボタン及び「ＮＯＴなし」ボタン
がクリックされている状態であるため、画面３２内には
ＮＯＴ記号が出力端子に付かないＡＮＤ素子が表れてい
るが、オペレータは「ＮＯＴあり」ボタンをクリックす
ることにより、出力端子にＮＯＴ記号を付けることもで
きる。また、「ＯＲ」ボタンをクリックすることによ
り、ＡＮＤ素子に代わってＯＲ素子を画面に表示するこ
ともできる。

【００４７】次いで、オペレータはＡＮＤ素子の２つの
入力端子にキーボードにより「Ｄ０４１０００１」及び
「００４１０００２」という２つのＴＡＧ番号を入力
し、また、出力端子に接続する他の素子として「ルール
素子４」を選択する。上記のＴＡＧ番号のうち「Ｄ０４
１００」は、ある１つの送水ポンプを特定するものであ
り、その後の「０１」及び「０２」はこの送水ポンプが
置かれている制御・運転状態を示している。例えば、こ
の送水ポンプはプラント監視運転室内の中央操作盤又は
現場操作盤のうちのいずれの操作盤によっても制御でき
るようになっており、「０１」は中央操作盤の制御下に
置かれた状態になっていることを示している。また、送
水ポンプの運転状態は「運転中」又は「停止中」のどち
らかであるが、「０２」は現在運転中であることを示し
ている。

【００４８】そして、オペレータは、設定時間として
「３」分間を選択し、さらに「ＯＮ」又は「ＯＦＦ」の
うち「ＯＮ」を選択する。つまり、ガイダンスルール設
定画面３２において設定された内容は、「Ｄ０４１００
０１」及び「００４１０００２」というＴＡＧ番号で表
される２つのプロセスデータがＡＮＤ素子１に３分間入
力され続けた場合にはルール素子４に信号を出力する、
というルールである。オペレータは、このような内容で
良いと判断した場合は「設定」ボタンを押して内容を確
定させ、取り消す場合には「キャンセル」ボタンをクリ
ックする。また、一覧画面３１中からこのＡＮＤ素子１
のみを削除したい場合には、「削除」ボタンをクリック
すればよい。

【００４９】オペレータは、上記のような操作を繰り返
してルール素子１〜４についての設定を行う。そして、
表示画面右下の「一覧」ボタンをクリックすると、図４
に示すような一覧画面３１のみが表示されるようにな
る。この一覧画面３１に表されたガイダンスルールの内
容は、ＡＮＤ素子１，２及びＯＲ素子３からの出力信号
が全てＯＮになった場合にＡＮＤ素子４が異常信号を出
力するという内容である。なお、この図４に示されてい
るガイダンスルールは、論理積及び論理和のみによって
定義されたものであるが、ガイダンスルールの内容は特
に限定されるものではなく、四則演算をはじめとするあ
らゆる演算を使用することが可能である。

【００５０】次いで、オペレータは表示画面上の「タイ
トル」ボタンをクリックして「タイトル」、「ガイダン
ス」等の欄が記載されているプルダウンメニューを引き
出し、図示されているような内容のタイトル名及びガイ
ダンスメッセージを作成し、これを一覧画面３１内に表
示させる。そして、この内容で良ければ「登録」ボタン
をクリックして、この表示画面の内容をガイダンスルー
ルとして登録する。また、この表示画面の内容を抹消
し、最初からガイダンスルール作成作業をやり直したい
ときは「削除」ボタンをクリックする。なお、「移動」
ボタンは、画面上で或るルール素子を別の場所に移動さ
せようとする場合に使用するボタンである。例えば、Ａ
ＮＤ素子２を一覧画面３１中に新たに描こうとする場
合、既に画面中に表示されているＡＮＤ素子１をコピー
してこれを、その下に移動させてやり、その後に入力端
子のＴＡＧ番号等をＡＮＤ素子２についての記載に書き
改めるようにすれば、全く最初からＡＮＤ素子２につい
てのルールを作成するよりも効率的である。

【００５１】次に、図１の動作につき説明する。オペレ
ータが、上述したような各種の設定動作を行った後、上
水道プラント３の運転が開始される。プロセスコントロ
ーラ２は上水道プラント３からプロセスデータを取り出
し、これを定義ルール実行部６に出力する。定義ルール
実行部６は、このプロセスデータを入力すると、ガイダ
ンスルール定義部５により定義されたルールに従ってプ
ロセスデータに対して演算処理を施し、その演算結果を
ガイダンスメッセージ出力部７、ガイダンスイメージ情
報出力部８、傾向分析部９、及び出力指令部１４に出力
する。

【００５２】そして、定義ルール実行部６の演算結果
が、異常状態とまではいかないがオペレータが予め設定
してある運転状態に達していることを示している場合に
は、ガイダンスメッセージ出力部７がその旨のメッセー
ジをマンマシンインターフェース４のディスプレイに表
示する。傾向分析部９はこれまでの運転状態の傾向をガ
イダンス登録情報記憶部１０の登録データを参照しつつ
分析し、分析情報提示部１１はその分析結果を文字やグ
ラフ等によりビジュアル化してディスプレイに表示す
る。この場合、傾向分析部９は現在若干逸脱傾向にある
状態を正常状態に復帰させるために、どのような制御を
行えばよいかが分かっている場合には、ガイダンスＳＶ
出力部１２に対してそのような制御を行わせる旨の指令
信号を出力する。これにより、ガイダンスＳＶ出力部１
２は、例えば、送水ポンプ３１４に対して送水量を一定
量だけ増減するような制御信号を出力する。したがっ
て、オペレータが操作を行わなくても自動的に正常状態
からの逸脱傾向が是正されることになる。

【００５３】また、定義ルール実行部６の演算結果が異
常状態のレベルに達した場合、出力指令部１４はアラー
ム出力部１３に対して指令信号を出力する。これにより
アラーム出力部１３は音声又はアラーム音を発してオペ
レータの注意を喚起する。このとき、ガイダンスイメー
ジ情報出力部８は定義ルール実行部６の演算結果を受け
て、異常が発生している場所を地図上に表したり、異常
を復旧させるための詳細な情報が記載されている取り扱
い説明書等をイメージ情報としてオペレータに提供す
る。

【００５４】上記のようにアラーム出力部１３がアラー
ムを出力した後、定義ルール実行部６の演算結果が更に
深刻な状態に陥った場合、出力指令部１４は館内放送出
力部１５、公衆回線出力部１６、及び携帯端末通知部１
７に指令信号を出力する。これにより、アラーム内容が
館内放送されると共に、水道局の本局の管理部門にもア
ラーム内容が伝達され、更に、携帯端末を所持している
特定のオペレータ（例えば、ベテランのオペレータ）が
呼び出されることになる。

【００５５】上述したように、図１の構成を有するアラ
ームガイダンス装置１によれば、運転状態が異常状態に
陥った場合は勿論のこと、異常状態のレベルに達する前
の状態や、当初の異常状態よりも更に深刻な状態に陥っ
た場合について、それぞれの状況に応じた最適のガイダ
ンスを行い、また、特定の場合にはオペレータの指示を
待つことなく直ちに適切な措置を自動的に取るようにな
っている。したがって、経験の浅いオペレータでも的確
且つ容易にプラント運転の監視業務を遂行することがで
きる。

【００５６】そして、上記のアラームガイダンス装置１
によれば、ガイダンスルールをはじめとする各種の設定
内容をオペレータの操作により自由且つ容易に変更する
ことができる。したがって、従来は装置メーカー側のみ
に許容されていた各種項目の設定をユーザ側のオペレー
タが行うことができるようになり、所謂ユーザオープン
型のアラームガイダンス装置を実現することが可能にな
る。

【００５７】図２は、本発明の第２の実施形態に係るア
ラームガイダンス装置の構成を示すブロック図である。
この実施形態では、図１のアラームガイダンス装置１を
構成する、符号５〜１７が示された各要素がサーバ１８
内に設けられている。そして、サーバ１８とプロセスコ
ントローラ２及びマンマシンインターフェース４とはそ
れぞれＩＳＤＮなどの通信回線１９，２０により接続さ
れている。したがって、この第２の実施形態では、装置
メーカー側（又は情報配信業者側）に帰属するサーバ１
８と、ユーザー側に帰属するマンマシンインターフェー
ス４とによりアラームガイダンス装置が構成されること
になる。なお、サーバ１８内の各要素５〜１７は、図１
における各要素５〜１７と同様のものであるため、これ
らについての重複した説明を省略する。

【００５８】上記した第２の実施形態によれば、ユーザ
側はプロセスコントローラ２及びマンマシンインターフ
ェース４により通信回線１９，２０を介してサーバ１８
との間でデータの授受を行えばよく、特別にアラームガ
イダンス装置としてのハードウエアを購入する必要はな
くなる。したがって、ユーザ側の経済的な負担を大きく
軽減することができる。また、装置メーカー側にとって
も、自己に帰属するサーバ１８内にアラームガイダンス
装置の主要な構成要素を配設することができるので、メ
インテナンス等を容易に行うことができるという利点が
ある。

【００５９】なお上記第１及び第２の実施形態に係るア
ラームガイダンス装置は、上水道プラント３のような監
視対象プラントからのプロセスデータを実際に取り込む
ものとして説明したが、監視対象プラントのプロセス状
態をシミュレートするシミュレーション装置からのシミ
ュレーションデータを取り込むようにすることもでき
る。すなわち、図１及び図２において、プロセスコント
ローラ２及び上水道プラント３の代わりに、上記のシミ
ュレーション装置を設置し、このシミュレーション装置
との間で本発明のガイダンス装置が信号の授受を行う構
成とすることもできる。このようなシミュレーション装
置を用いた構成により、経験の浅いオペレータに対する
教育を効果的に実施することができる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、経験の
浅いオペレータでも的確且つ容易に監視業務を遂行する
ことができ、また、ユーザ側でガイダンス機能について
種々の設定を行うことが可能なユーザオープン型（顧客
開放型）のプラント運転用アラームガイダンス装置を実
現することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るアラームガイダ
ンス装置の構成を示すブロック図。

【図２】本発明の第２の実施形態に係るアラームガイダ
ンス装置の構成を示すブロック図。

【図３】オペレータがガイダンスルールを作成する際の
表示画面例を示す説明図。

【図４】オペレータがガイダンスルールを作成する際の
表示画面例を示す説明図。

【符号の説明】

１ アラームガイダンス装置 ２ プロセスコントローラ ３ 上水道プラント ３０１ 取水ポンプ ３０２ 着水井 ３０３ 流量計 ３０４ 撹拌機 ３０５ 混和池 ３０６ フロック ３０７ フロック形成池 ３０８ 沈殿池 ３０９ ろ過池 ３１０〜３１２ ろ過層 ３１３ 浄水池 ３１４ 送水ポンプ ３１５ 水位計 ３１６ 配水池 ３１７ 配水ポンプ ３１８ 配水区 ４ マンマシンインターフェース ５ ガイダンスルール定義部 ６ 定義ルール実行部 ７ ガイダンスメッセージ出力部 ８ ガイダンスイメージ情報出力部 ９ 傾向分析部 １０ ガイダンス登録情報記憶部 １１ 分析情報提示部 １２ ガイダンスＳＶ出力部 １３ アラーム出力部 １４ 出力指令部 １５ 館内放送出力部 １６ 公衆回線出力部 １７ 携帯端末通知部 １８ サーバ １９，２０ 通信回線

フロントページの続き (72)発明者 杉 野 寿 治 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 (72)発明者 斉 藤 実 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 (72)発明者 山 田 毅 愛知県名古屋市中村区名駅南１丁目24番30 号 株式会社東芝中部支社内 (72)発明者 小 野 俊 生 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 佐 野 方 俊 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 Ｆターム(参考） 5B069 AA18 BA01 BA04 BB16 JA01 LA03 5C087 AA05 AA09 AA10 AA16 AA21 AA32 AA37 BB12 BB20 BB73 BB74 DD08 DD22 EE05 EE06 FF01 FF02 FF17 FF20 FF23 GG07 GG09 GG14 GG18 GG22 GG23 GG30 GG31 GG51 GG66 GG70 GG83 5H223 AA01 DD07 DD09 EE06 EE08 FF04 FF05

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】監視対象プラントからのプロセスコントロ
   ーラを介したプロセスデータ、又はこの監視対象プラン
   トのプロセス状態をシミュレートするシミュレーション
   装置からのシミュレーションデータを取り込み、このプ
   ロセスデータ又はシミュレーションデータの値が異常な
   場合あるいはプロセスデータ又はシミュレーションデー
   タの変化が異常な場合に警報を発令するプラント監視制
   御装置において用いられるものであって、 入力操作信号に基づきガイダンスルールを作成するガイ
   ダンスルール定義部と、 前記プロセスデータ又はシミュレーションデータを入力
   し、前記ガイダンスルール定義部により作成されたガイ
   ダンスルールに基づき、このプロセスデータ又はシミュ
   レーションデータに対する所定の演算処理を行う定義ル
   ール実行部と、 前記定義ルール実行部の演算処理結果に応じたガイダン
   スメッセージを出力するガイダンスメッセージ出力部
   と、 所定の操作により前記ガイダンスルール定義部に前記入
   力操作信号を出力することが可能であり、また、前記ガ
   イダンスメッセージ出力部からのガイダンスメッセージ
   を入力して、これを画面上に表示させることが可能なマ
   ンマシンインターフェースと、 を備えたことを特徴とするプラント運転用アラームガイ
   ダンス装置。
2. 【請求項２】前記定義ルール実行部の演算処理結果を入
   力し、予め設定された内容のガイダンスイメージ情報を
   前記マンマシンインターフェースに出力するガイダンス
   イメージ情報出力部を、 備えたことを特徴とする請求項１記載のプラント運転用
   アラームガイダンス装置。
3. 【請求項３】前記定義ルール実行部の演算処理結果を入
   力し、予め設定された運転状態となった場合にアラーム
   を出力するアラーム出力部を、 備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のプラント
   運転用アラームガイダンス装置。
4. 【請求項４】前記監視対象プラントに対するガイダンス
   についての過去の実績データを格納したガイダンス登録
   情報記憶部と、 前記ガイダンスルール定義部が作成したガイダンスルー
   ル、前記定義ルール実行部からの演算処理結果、及び前
   記ガイダンスメッセージ出力部からのガイダンスメッセ
   ージを入力し、前記ガイダンス登録情報記憶部に格納さ
   れた実績データを参照しつつ、前記監視対象プラントの
   運転状態についての傾向を分析する傾向分析部と、 を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
   記載のプラント運転用アラームガイダンス装置。
5. 【請求項５】前記傾向分析部の分析結果を入力し、これ
   を画面表示が可能な分析情報として前記マンマシンイン
   ターフェースに出力する分析情報提示部を、 備えたことを特徴とする請求項４記載のプラント運転用
   アラームガイダンス装置。
6. 【請求項６】前記プロセスコントローラ又は前記シミュ
   レーション装置に対して制御信号としての目標値を出力
   するガイダンスＳＶ出力部を、 備え、前記傾向分析部は、所定の分析結果となった場合
   に、前記目標値を出力すべきことを前記ガイダンスＳＶ
   出力部に対して指令するものである、 ことを特徴とする請求項４又は５記載のプラント運転用
   アラームガイダンス装置。
7. 【請求項７】予め設定された運転状態となった場合に、
   前記アラーム出力部のアラーム内容又は所定のアラーム
   内容を館内放送する館内放送出力部を、 備えたことを特徴とする請求項３記載のプラント運転用
   アラームガイダンス装置。
8. 【請求項８】予め設定された運転状態となった場合に、
   予め設定された番号へダイヤル接続して前記アラーム出
   力部のアラーム内容又は所定のアラーム内容を音声出力
   する公衆回線出力部を、 備えたことを特徴とする請求項３記載のプラント運転用
   アラームガイダンス装置。
9. 【請求項９】予め設定された運転状態となった場合に、
   予め設定された携帯端末を呼び出して前記アラーム出力
   部のアラーム内容又は所定のアラーム内容を音声出力又
   は画面表示する携帯端末通知部を、 備えたことを特徴とする請求項３記載のプラント運転用
   アラームガイダンス装置。
10. 【請求項１０】前記ガイダンス登録情報記憶部は、前記
    ガイダンスルール定義部が作成したガイダンスルール、
    前記定義ルール実行部からの演算処理結果、及び前記ガ
    イダンスメッセージ出力部からのガイダンスメッセージ
    を前記実績データの一部として格納するものである、 ことを特徴とする請求項４記載のプラント運転用アラー
    ムガイダンス装置。
11. 【請求項１１】前記プロセスコントローラ又は前記シミ
    ュレーション装置、及び前記マンマシンインターフェー
    スと通信回線を介して接続されたサーバを備え、前記ガ
    イダンスルール定義部、前記定義ルール実行部、及び前
    記ガイダンスメッセージ出力部を、このサーバ内に設け
    たものである、 ことを特徴とする請求項１記載のプラント運転用アラー
    ムガイダンス装置。
12. 【請求項１２】前記定義ルール実行部の演算処理結果を
    入力し、予め設定された内容のガイダンスイメージ情報
    を前記マンマシンインターフェースに出力するガイダン
    スイメージ情報出力部を、 前記サーバ内に設けたことを特徴とする請求項１１記載
    のプラント運転用アラームガイダンス装置。
13. 【請求項１３】前記定義ルール実行部の演算処理結果を
    入力し、予め設定された運転状態となった場合にアラー
    ムを出力するアラーム出力部を、 前記サーバ内に設けたことを特徴とする請求項１１又は
    １２記載のプラント運転用アラームガイダンス装置。
14. 【請求項１４】前記監視対象プラントに対するガイダン
    スについての過去の実績データを格納したガイダンス登
    録情報記憶部と、 前記ガイダンスルール定義部が作成したガイダンスルー
    ル、前記定義ルール実行部からの演算処理結果、及び前
    記ガイダンスメッセージ出力部からのガイダンスメッセ
    ージを入力し、前記ガイダンス登録情報記憶部に格納さ
    れた実績データを参照しつつ、前記監視対象プラントの
    運転状態についての傾向を分析する傾向分析部と、 を前記サーバ内に設けたことを特徴とする請求項１１乃
    至１３のいずれかに記載のプラント運転用アラームガイ
    ダンス装置。
15. 【請求項１５】前記傾向分析部の分析結果を入力し、こ
    れを画面表示が可能な分析情報として前記マンマシンイ
    ンターフェースに出力する分析情報提示部を、 前記サーバ内に設けたことを特徴とする請求項１４記載
    のプラント運転用アラームガイダンス装置。
16. 【請求項１６】前記プロセスコントローラ又は前記シミ
    ュレーション装置に対して制御信号としての目標値を出
    力するガイダンスＳＶ出力部を、 前記サーバ内に設け、前記傾向分析部は、所定の分析結
    果となった場合に、前記目標値を出力すべきことを前記
    ガイダンスＳＶ出力部に対して指令するものである、 ことを特徴とする請求項１４又は１５記載のプラント運
    転用アラームガイダンス装置。
17. 【請求項１７】予め設定された運転状態となった場合
    に、前記アラーム出力部のアラーム内容を館内放送する
    館内放送出力部を、 前記サーバ内に設けたことを特徴とする請求項１３記載
    のプラント運転用アラームガイダンス装置。
18. 【請求項１８】予め設定された運転状態となった場合
    に、予め設定された番号へダイヤル接続して前記アラー
    ム出力部のアラーム内容を音声出力する公衆回線出力部
    を、 前記サーバ内に設けたことを特徴とする請求項１３記載
    のプラント運転用アラームガイダンス装置。
19. 【請求項１９】予め設定された運転状態となった場合
    に、予め設定された携帯端末を呼び出して前記アラーム
    出力部のアラーム内容を音声出力する携帯端末通知部
    を、 前記サーバ内に設けたことを特徴とする請求項１３記載
    のプラント運転用アラームガイダンス装置。
20. 【請求項２０】前記ガイダンス登録情報記憶部は、前記
    ガイダンスルール定義部が作成したガイダンスルール、
    前記定義ルール実行部からの演算処理結果、及び前記ガ
    イダンスメッセージ出力部からのガイダンスメッセージ
    を前記実績データの一部として格納するものである、 ことを特徴とする請求項１４記載のプラント運転用アラ
    ームガイダンス装置。