JP2003167621A

JP2003167621A - ガイダンス装置およびサーバ

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Publication number: JP2003167621A
Application number: JP2001365053A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Sakamoto; 義行坂本; Futoshi Kurokawa; 太黒川; Hoshun Sano; 方俊佐野; Toshio Ono; 俊生小野; Takeshi Yamada; 毅山田; Toshiharu Sugino; 寿治杉野; Minoru Saito; 実斉藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2003-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】対象プラントの運転員を支援する種々の支援
情報を提供する。【解決手段】本発明のガイダンス装置によれば、マン
マシンインターフェース１１と、対象プラントから出力
されたプロセスデータと所定のガイダンス情報とが対応
して記憶されるプロセスデータ記憶部１４Ａと、プロセ
スデータの挙動を予測する挙動予測部１８と、マンマシ
ンインターフェース１１からの解析要求に基づいてプロ
セスデータ記憶部１４Ａ内から選択されたプロセスデー
タに統計処理を行い、統計処理を行ったプロセスデータ
を解析するデータ分析部１９と、プロセスデータと所定
の論理演算子とを用いて作成された論理式の真理値の変
化からガイダンス情報の発生した根本原因解析部２１
と、予測結果を回避する回避方策を抽出する回避方策解
析抽出部２４と、予測結果、解析結果、特定結果、回避
方策を外部に出力する分析情報提示部２５とを備えて構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば上水道プラ
ントの制御システムに用いられるガイダンス装置および
サーバに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、対象プラント、例えば上水道プラ
ントの運転に関しては、対象プラントの運転員の熟練度
に依存しており、外部に対象プラントの運転に関するガ
イダンス情報の表示を行ったり、アラームを発生したり
などすることによって対象プラントの運転員を支援する
装置は皆無である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、対象プラント
の運転に関しては、運転員の熟練度に依存するところが
大きく、効率化のために対象プラントの無人化または少
人数化を図る場合、熟練した運転員が少なくなると、対
象プラントの運転に支障をきたす可能性がある。

【０００４】本発明者の考察によれば、対象プラントの
運転の効率化の観点から、熟練度の低い少人数の運転員
だけであっても対象プラントの運転を支障なく行うため
に、対象プラントの運転に関する支援情報を提供する装
置に対する要望が高まっている。

【０００５】本発明は、対象プラントから出力されるプ
ロセスデータの挙動予測および統計処理・解析のうち少
なくとも一方を行うことにより、当該予測結果および統
計処理・解析の結果のうち少なくとも一方の情報を対象
プラントの運転員の支援情報として提供し、熟練度の低
い運転員だけであっても、対象プラントの運転を支障な
く、行うことを可能とするガイダンス装置およびサーバ
を提供することを目的とする。

【０００６】さらに、本発明の他の目的は、対象プラン
トから出力されるプロセスデータの挙動予測および統計
処理・解析のうち少なくとも一方に加え、プロセスデー
タと所定の論理演算子とを用いて作成される論理式の真
理値の変化からガイダンス情報の発生した根本原因を特
定し、予測結果と根本原因の特定結果に基づいて、当該
予測結果を回避する回避方策を抽出することにより、予
め定められたガイダンス情報の他に、様々な支援情報を
提供することを可能とするガイダンス装置およびサーバ
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に第１の発明は、対象プラントから検出されたプロセス
データに基づいて運転員の作業を支援するためのガイダ
ンス情報を提供するガイダンス装置であって、対象プラ
ントから出力されたプロセスデータと所定のガイダンス
情報とが対応して記憶されるプロセスデータ記憶手段
と、プロセスデータ記憶手段により記憶された過去のプ
ロセスデータおよび対象プラントから出力されるプロセ
スデータのうち少なくとも一方を用いて対象プラントか
ら出力されるプロセスデータの挙動を予測し、当該予測
結果を出力する挙動予測手段と、挙動予測手段により出
力された予測結果を外部に出力する予測結果出力手段と
を備えたガイダンス装置である。

【０００８】これにより、挙動予測手段が対象プラント
から出力されるプロセスデータの挙動の予測結果を出力
し、予測結果出力手段が挙動予測手段により出力された
予測結果を外部に出力するので、対象プラントから出力
されるプロセスデータの挙動の予測結果が運転員を支援
するためのガイダンス情報として出力されることとな
り、熟練度の低い運転員だけであっても、対象プラント
の運転を支障なく行うことが出来る。

【０００９】第２の発明は、対象プラントから検出され
たプロセスデータに基づいてマンマシンインターフェー
スから運転員の作業を支援するためのガイダンス情報を
提供するガイダンス装置であって、対象プラントから出
力されたプロセスデータと所定のガイダンス情報とが対
応して記憶されるプロセスデータ記憶手段と、マンマシ
ンインターフェースを介してなされた解析要求に基づい
て、プロセスデータ記憶手段内から選択されたプロセス
データに統計処理を行い、当該統計処理を行ったプロセ
スデータを解析するデータ解析手段と、データ解析手段
により解析された解析結果を外部に出力する解析結果出
力手段とを備えたガイダンス装置である。

【００１０】これにより、データ解析手段がプロセスデ
ータ記憶手段内から選択されたプロセスデータに統計処
理を行い、当該統計処理を行ったプロセスデータを解析
し、解析結果出力手段がデータ解析手段により解析され
た解析結果を外部に出力するので、プロセスデータの解
析結果が運転員を支援するための支援情報として出力さ
れることとなり、熟練度の低い運転員だけであっても、
対象プラントの運転を支障なく行うことが出来る。

【００１１】第３の発明は、第１または第２の発明のガ
イダンス装置において、プロセスデータ記憶手段に記憶
されたプロセスデータと所定の論理演算子とを用いて作
成された論理式と論理式の真理値と論理式の真理値が変
化した時刻と時刻に対象プラントから入力されたプロセ
スデータとを継続的に記憶する根本原因記憶手段と、根
本原因記憶手段により記憶された論理式の真理値が変化
した時刻に入力されたプロセスデータを根本原因と特定
する根本原因特定手段と、根本原因特定手段により根本
原因と特定されたプロセスデータを外部に出力する根本
原因出力手段とを設けたガイダンス装置である。

【００１２】これにより、第１または第２の発明の作用
と同様の作用を奏するのに加え、さらに根本原因と特定
されたプロセスデータが外部に支援情報として提供され
ることとなり、様々なガイダンス情報を提供することが
出来る。

【００１３】第４の発明は、対象プラントから検出され
たプロセスデータに基づいて運転員の作業を支援するた
めのガイダンス情報を提供するガイダンス装置であっ
て、対象プラントから出力されたプロセスデータと所定
のガイダンス情報とが対応して記憶されるプロセスデー
タ記憶手段と、プロセスデータ記憶手段により記憶され
た過去のプロセスデータおよび対象プラントから出力さ
れるプロセスデータのうち少なくとも一方を用いて対象
プラントから出力されるプロセスデータの挙動を予測
し、当該予測結果を出力する挙動予測手段と、プロセス
データ記憶手段に記憶されたプロセスデータと所定の論
理演算子とを用いて作成された論理式と、論理式の真理
値と、論理式の真理値が変化した時刻と、時刻に対象プ
ラントから入力されたプロセスデータとを継続的に記憶
する根本原因記憶手段と、根本原因記憶手段により記憶
された論理式の真理値が変化した時刻に入力されたプロ
セスデータプロセスデータを根本原因と特定する根本原
因特定手段と、所定の解析ルールと解析ルールに対応す
る回避方策とが記憶される回避方策記憶手段と、過去に
おけるプロセスデータと当該プロセスデータに対応する
過去の回避方策とが対応して記憶される事例データ記憶
手段と、挙動予測手段による予測結果と根本原因特定手
段により根本原因と特定されたプロセスデータとに基づ
いて、回避方策記憶手段または事例データ記憶手段に記
憶された回避方策のうち少なくとも１つの回避方策を抽
出する回避方策抽出手段と、回避方策抽出手段により抽
出された回避方策を外部に出力する回避方策出力手段と
を備えたガイダンス装置である。これにより、第１の発
明の作用と同様の作用を奏することが出来るのに加え、
さらに回避方策が外部に支援情報として提供されること
となり、様々なガイダンス情報を提供することが出来
る。

【００１４】第５の発明は、対象プラントから検出され
たプロセスデータに基づいて運転員の作業を支援するた
めのガイダンス情報を通信ネットワークを介して提供す
るガイダンスサーバであって、対象プラントから出力さ
れたプロセスデータと所定のガイダンス情報とが対応し
て記憶されるプロセスデータ記憶手段と、プロセスデー
タ記憶手段により記憶された過去のプロセスデータおよ
び対象プラントから出力されるプロセスデータのうち少
なくとも一方を用いて対象プラントから出力されるプロ
セスデータの挙動を予測し、予測結果を出力する挙動予
測手段と、挙動予測手段により出力された予測結果を外
部に出力する予測結果出力手段とを備えたガイダンスサ
ーバである。

【００１５】これにより、第１の発明の作用と、同様の
作用を奏することが出来る。

【００１６】第６の発明は、対象プラントから検出され
たプロセスデータに基づいて運転員の作業を支援するた
めのガイダンス情報を通信ネットワークを介してマンマ
シンインターフェースに提供するガイダンスサーバであ
って、対象プラントから出力されたプロセスデータと所
定のガイダンス情報とが対応して記憶されるプロセスデ
ータ記憶手段と、マンマシンインターフェースを介して
なされた解析要求に基づいて、プロセスデータ記憶手段
内から選択されたプロセスデータに統計処理を行い、当
該統計処理を行ったプロセスデータを解析するデータ解
析手段と、データ解析手段により解析された解析結果を
外部に出力する解析結果出力手段とを備えたガイダンス
サーバである。

【００１７】これにより、第２の発明の作用と同様の作
用を奏することが出来る。

【００１８】第７の発明は、第５または第６の発明のガ
イダンスサーバにおいて、プロセスデータ記憶手段に記
憶されたプロセスデータと所定の論理演算子とを用いて
作成された論理式と、論理式の真理値と、論理式の真理
値が変化した時刻と、時刻に対象プラントから入力され
たプロセスデータとを継続的に記憶する根本原因記憶手
段と、根本原因記憶手段により記憶された論理式の真理
値が変化した時刻に入力されたプロセスデータを根本原
因と特定する根本原因特定手段と、根本原因特定手段に
より根本原因と特定されたプロセスデータを外部に出力
する根本原因出力手段とを設けたガイダンスサーバであ
る。

【００１９】これにより、第３の発明の作用と同様の作
用を奏することが出来る。

【００２０】第８の発明は、対象プラントから検出され
たプロセスデータに基づいて運転員の作業を支援するた
めのガイダンス情報を通信ネットワークを介して提供す
るガイダンスサーバであって、対象プラントから出力さ
れたプロセスデータと所定のガイダンス情報とが対応し
て記憶されるプロセスデータ記憶手段と、プロセスデー
タ記憶手段により記憶された過去のプロセスデータおよ
び対象プラントから出力されるプロセスデータのうち少
なくとも一方を用いて対象プラントから出力されるプロ
セスデータの挙動を予測し、当該予測結果を出力する挙
動予測手段と、プロセスデータ記憶手段に記憶されたプ
ロセスデータと所定の論理演算子とを用いて作成された
論理式と、論理式の真理値と、論理式の真理値が変化し
た時刻と、時刻に対象プラントから入力されたプロセス
データとを継続的に記憶する根本原因記憶手段と、根本
原因記憶手段により記憶された論理式の真理値が変化し
た時刻に入力されたプロセスデータプロセスデータを根
本原因と特定する根本原因特定手段と、所定の解析ルー
ルと解析ルールに対応する回避方策とが記憶される回避
方策記憶手段と、過去におけるプロセスデータと当該プ
ロセスデータに対応する過去の回避方策とが対応して記
憶される事例データ記憶手段と、挙動予測手段による予
測結果と根本原因特定手段により根本原因と特定された
プロセスデータとに基づいて、回避方策記憶手段または
事例データ記憶手段に記憶された回避方策のうち少なく
とも１つの回避方策を抽出する回避方策抽出手段と、回
避方策抽出手段により抽出された回避方策を外部に出力
する回避方策出力手段とを備えたガイダンスサーバであ
る。これにより、第５の発明の作用と同様の作用を奏す
ることが出来るのに加え、さらに回避方策が外部に支援
情報として提供されることとなり、様々なガイダンス情
報を提供することが出来る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００２２】＜第１の実施の形態＞図１は、本発明の第
１の実施の形態に係るガイダンス装置の構成例を示す概
要図である。なお、本実施の形態に係るガイダンス装置
は、上水道プラントの制御に適用したものである。

【００２３】本実施の形態に係るガイダンス装置を適用
する上水道プラントは、図２に示すように、取水ポンプ
１と、着水井２と、フロック形成池３と、ろ過池４と、
浄水池５と、送水ポンプ６と、配水池７と、配水ポンプ
８と、配水区９とから構成されている。

【００２４】取水ポンプ１は、河川、または湖沼等の水
源から原水を取水するものであり、このポンプからプロ
セスデータとしてガイダンス装置に水源から取水した原
水の水量を出力する。

【００２５】着水井２は、河川等から取水した原水を一
時的に溜めておく池であり、プロセスデータとして、ガ
イダンス装置に着水井２の水位を出力する。

【００２６】フロック形成池３は、混和池３Ａと沈殿池
３Ｂとから構成される池であり、原水に含まれる様々な
不純物をフロックとして取り除くものであり、ガイダン
ス装置にプロセスデータとして水位を出力する。

【００２７】混和池３Ａは、原水に薬品を注入し、図２
に示すような攪拌装置により、原水と薬品とを混和させ
る池であり、ガイダンス装置にプロセスデータとして薬
品濃度および水位等を出力する。

【００２８】沈殿池３Ｂは、混和池で注入された薬品に
より、沈殿するのに十分なフロックが形成され、不純物
がフロックとして沈殿する池であり、ガイダンス装置に
プロセスデータとして、不純物濃度および水位等を出力
する。

【００２９】ろ過池４は、沈殿池の上澄み水をろ過し、
塩素による殺菌処理を行う池であり、ガイダンス装置に
プロセスデータとして、不純物濃度および水位等を出力
する。

【００３０】浄水池５は、沈殿池の上澄み水を濾過処理
を行った水を、一時的に溜めておく池であり、ガイダン
ス装置にプロセスデータとして、水位を出力する。

【００３１】送水ポンプ６は、浄水池５から配水池７ま
で水を送るポンプであり、ガイダンス装置にプロセスデ
ータとして、当該ポンプを通過する水の流量を出力す
る。

【００３２】配水池７は、各配水区９ごとに設けられ、
配水区９に配水する前に一時的に水を溜めておく池であ
り、プロセスデータとして、水位を出力する。

【００３３】配水ポンプ８は、配水地から各配水区９に
送水するポンプであり、ガイダンス装置にプロセスデー
タとして、配水ポンプ８を通過する水の流量を出力す
る。

【００３４】配水区９は、地域毎に設けられた配水地の
水を供給する区域である。

【００３５】本実施の形態に係るガイダンス装置は、上
記の上水道プラントを構成する各池及び各ポンプから、
プロセスコントローラを介して後述するガイダンス情報
定義部１５にプロセスデータが入力される構成となって
いる。

【００３６】本実施の形態に係るガイダンス装置は、マ
ンマシンインターフェース１１と、音声データファイル
記憶部１２と、音声認識部１３と、ガイダンス登録情報
記憶部１４と、ガイダンス情報定義部１５と、支援画面
ファイル記憶部１６と、ガイダンス情報作成支援部１７
と、挙動予測部１８と、データ分析部１９と、根本原因
ＤＢ２０と、根本原因解析部２１と、回避方策ＤＢ２２
と、事例ＤＢ２３と、回避方策解析抽出部２４と、分析
情報提示部２５と、ガイダンス目標値出力部２６と、イ
メージ画像ファイル記憶部２７と、イメージ画像定義部
２８と、アラーム出力部２９と、館内放送出力部３０
と、携帯端末出力部３１と、公衆回線出力部３２とを備
えた構成である。

【００３７】なお、本装置は、例えば記憶媒体またはネ
ットワークを介してインストールされたプログラムに基
づいて動作が制御されるコンピュータによって実現され
る。

【００３８】また、本装置を構成し、各機能を実現する
各部は、ハードウェアまたはソフトウェア若しくはハー
ドウェアとソフトウェアとの組合わせの何れにより構成
されたものであってもよい。

【００３９】マンマシンインターフェース１１は、ガイ
ダンス情報定義部１５、挙動予測部１８、またはデータ
分析部１９に要求を行う機能と、音声入力がなされた場
合に、音声認識部１３に音声データを出力する機能と、
音声認識部１３から出力されたデータを外部、ガイダン
ス情報定義部１５、挙動予測部１８、またはデータ分析
部１９に出力する機能と、回避方策ＤＢ２２と事例ＤＢ
２３とにデータを入力する機能と、ガイダンス情報定義
部１５にイメージ画像ファイル記憶部２７に記憶させる
画像データの入力を行う機能とを有する。なお、マンマ
シンインターフェース１１としては、例えばキーボー
ド、操作盤、音声入力によるもの、スキャナー等の画像
入力を伴うもの、及びタッチパネル等がある。

【００４０】音声データファイル記憶部１２は、音声の
波形データ、より好ましくは対象プラントの運転員の声
紋と同一の波形データが記憶されており、音声認識部１
３によって検索され、音声データが読み出される。

【００４１】音声認識部１３は、マンマシンインターフ
ェース１１から入力された音声データを受け取り、受け
取った音声データに含まれる音声波形信号から音声デー
タの特性を抽出する機能と、音声データファイル記憶部
１２に予め用意されたモデルと抽出した特性とを比較す
る機能と、この比較の結果として得られた音声データに
よる入力内容に基づいた指示入力をマンマシンインター
フェース１１に出力する機能と、分析情報提示部２５か
ら出力されたガイダンス情報に音声データが含まれてい
る場合、当該ガイダンス情報に含まれる音声データをマ
ンマシンインターフェース１１を介して受け取り、受け
取った当該ガイダンス情報に含まれる音声データに対応
するメッセージの音声データを作成する機能と、作成し
た音声データをマンマシンインターフェース１１に出力
する機能とを有する。

【００４２】なお、音声認識部１３は、形式的言語モデ
ルを用いて音声による指示入力を認識する手法を用いる
ものであってもよい。

【００４３】ガイダンス登録情報記憶部１４は、プロセ
スデータ記憶部１４Ａと、論理演算子記憶部１４Ｂと、
作成情報記憶部１４Ｃとから構成される。

【００４４】プロセスデータ記憶部１４Ａは、対象プラ
ントから出力されたプロセスデータと、時刻データと、
ガイダンス情報とが対象プラントの構成要素別に対応し
て記憶されており、マンマシンインターフェース１１か
らの選択要求に基づいて、ガイダンス情報定義部１５、
挙動予測部１８、およびデータ分析部１９により検索さ
れ、プロセスデータ、時刻データ、対象プラントの構成
要素の識別情報との組またはガイダンス情報が読み出さ
れる。

【００４５】論理演算子記憶部１４Ｂは、論理演算子デ
ータを記憶しており、マンマシンインターフェース１１
からの選択要求に基づいて、ガイダンス情報定義部１５
により検索され、論理演算子データが読み出される。

【００４６】ここで、「論理演算子」とは、「論理
和」、「論理積」、「排他的論理和」、「ＮＡＮＤ」、
「ＮＯＲ」、条件分岐に用いる各種の「条件」及び「こ
れらの組合わせ」から構成される演算子を意味してい
る。また、本実施の形態に係る「対象プラントの構成要
素」とは、上記上水道プラントの構成要素である各池お
よび各ポンプのことをいう。

【００４７】作成情報記憶部１４Ｃは、マンマシンイン
ターフェース１１からなされた選択要求に基づいて、ガ
イダンス情報定義部１５によりプロセスデータ記憶部１
４Ａから選択されたプロセスデータと論理演算子記憶部
１４Ｂから選択された論理演算子とを用いて作成された
論理式と対象プラントの構成要素の識別情報との組が記
憶されており、根本原因解析部２１により検索され、論
理式と対象プラントの構成要素の識別情報のデータが読
み出される。

【００４８】ガイダンス情報定義部１５は、プロセスコ
ントローラを介して対象プラントと接続されており、マ
ンマシンインターフェース１１からなされた選択要求に
基づいて、複数のプロセスデータをプロセスデータ記憶
部１４Ａから検索結果として読み出す機能と、論理演算
子記憶部１４Ｂから論理演算子を検索結果として読み出
す機能と、マンマシンインターフェース１１から選択さ
れたプロセスデータと論理演算子とを用いて論理式を作
成する機能と、作成した論理式と対象プラントの構成要
素の識別情報との組を作成情報記憶部１４Ｃに記憶させ
る機能と、プロセスデータ記憶部１４Ａまたは対象プラ
ントから出力されたプロセスデータ、時刻データ、およ
び対象プラントの構成要素の識別情報の組を挙動予測部
１８に出力する機能と、新たに作成した論理式と対象プ
ラントの構成要素の識別情報とを作成情報記憶部１４Ｃ
に登録する前にガイダンス情報作成支援部１７に登録支
援指令を出力する機能と、対象プラントから入力された
プロセスデータ、時刻データ、および対象プラントの構
成要素の識別要素の組を根本原因解析部２１に出力する
機能と、マンマシンインターフェース１１からの要求に
基づいて、入力された画像データまたは予めイメージ画
像ファイル記憶部２７に記憶された画像データに加工を
加え、加工した画像データをイメージ画像ファイル記憶
部２７に記憶させる様にイメージ画像定義部２８に登録
指令を行う機能と、マンマシンインターフェース１１か
らの要求に基づいて、イメージ画像データ定義部２８か
ら画像データを受け取り、受け取った画像データをガイ
ダンス情報作成支援部１７に出力する機能とを有する。

【００４９】支援画面ファイル記憶部１６は、ガイダン
ス情報の登録を促す支援画面のファイルが記憶されてお
り、ガイダンス情報作成支援部１７により検索され、ガ
イダンス情報の登録を促す支援画面のファイルが読み出
される。

【００５０】ガイダンス情報作成支援部１７は、ガイダ
ンス情報定義部１５から出力された登録支援指令を受け
取る機能と、当該登録支援指令に基づいて、支援画面フ
ァイル記憶部１６を検索する機能と、検索の結果とし
て、ガイダンス情報の入力を受け付ける支援画面のファ
イルを読み込む機能と、読み込んだ支援画面のファイル
をマンマシンインターフェース１１に出力する機能と、
ガイダンス情報定義部１５から出力された画像データを
受け取り、受け取った画像データをマンマシンインター
フェース１１に出力する機能とを有する。

【００５１】挙動予測部１８は、マンマシンインターフ
ェース１１からの挙動予測の要求に基づいて、ガイダン
ス情報定義部１５から出力されたデータのうち対象プラ
ントから出力されたプロセスデータまたはプロセスデー
タ記憶部１４Ａを検索し、検索結果として読み出した過
去のプロセスデータの何れか一方を用いて、対象プラン
トから出力されるプロセスデータの挙動を予測する機能
と、当該予測結果として得られたプロセスデータ、時刻
データ、および対象プラントの構成要素の識別情報の組
を根本原因解析部２１および回避方策解析抽出部２４に
出力する機能と、プロセスデータ記憶部１４Ａを検索
し、予測結果として得られたプロセスデータと同一のプ
ロセスデータに該当するガイダンス情報をプロセスデー
タ記憶部１４Ａから読み出し、分析情報提示部２５に提
供する機能とを有する。なお、本実施の形態に係る挙動
予測部１８は、対象プラントから出力されるプロセスデ
ータを用いて、今後のプロセスデータの挙動を予測する
機能を有していたが、これに加えて、過去に計測された
プロセスデータに基づいて、過去のプロセスデータの挙
動を再現する機能を備えていてもよい。

【００５２】ここで、挙動予測部１８が対象プラントか
ら出力されるプロセスデータの挙動を予測する手法とし
ては、例えば、予め作成された物理モデルに関する物理
方程式を作成することにより、対象プラントから検出さ
れるプロセスデータの挙動の予測を行う手法と、ニュー
ラルネットワークを用いて対象プラントから出力される
プロセスデータの挙動の予測を行う手法等とがある。

【００５３】例えば、本実施の形態で適用する上水道プ
ラントの配水池７の水位の予測で考えると、挙動予測部
１８は、予め作成した配水池７のモデルに対し、配水区
９の単位時間あたりの配水需要量と、配水池７の初期水
位と、底面積と、送水ポンプ６からの送水量とを特定す
ることにより、配水池７の水位を演算により算出する。
このようにして得られた配水池７の水位に、有意水準と
して所定の水位幅を設定することにより、配水池７の実
際の水位がこの水位幅の範囲内におさまっていたなら
ば、挙動予測部１８は、ガイダンス装置は、ポンプによ
る送水量の変更無しの情報を分析情報提示部２５を介し
てマンマシンインターフェース１１から対象プラントの
運転員に支援情報として提供する。

【００５４】一方、配水池７の実際の水位が水位幅の範
囲内を逸脱していたならば、ガイダンス装置は、送水量
の変更を行うように、分析情報提示部２５を介してマン
マシンインターフェース１１から対象プラントの運転員
へ支援情報として提示する。例えば、挙動予測部１８
は、送水ポンプ６における定格吐出量が１００ｍ^３であ
るとするとき、ある時点のプロセスデータが８０ｍ^３で
あるならば、送水ポンプ６の故障等の何らかの原因によ
って、送水ポンプ６の吐出量が少なくなったと判定し、
この送水ポンプが故障した旨の情報を分析情報提示部２
５に出力する。

【００５５】データ分析部１９は、マンマシンインター
フェース１１を介してなされた分析要求に基づいて、過
去に計測され、プロセスデータ記憶部１４Ａに記憶され
たプロセスデータを読み出す機能と、読み出したプロセ
スデータをグラフ化する機能と、グラフ化したプロセス
データを、分析情報提示部２５を介してマンマシンイン
ターフェース１１に出力する機能と、プロセスデータ記
憶部１４Ａに記憶されたプロセスデータに統計的な処理
を行い、当該処理結果を、分析情報提示部２５を介して
マンマシンインタ-フェース１１に出力する機能と、プ
ロセスデータ記憶部１４Ａに記憶されたプロセスデータ
に関する所定の指標値の演算を行い、当該指標値の演算
結果を分析情報提示部２５を介してマンマシンインター
フェース１１に出力する機能とを有する。

【００５６】ここで、データ分析部１９の行う統計的な
処理としては、例えば、連続的に計測したプロセスデー
タの平均、分散、および移動平均を用いる手法が挙げら
れる。例えば、上水道プラントの配水池７の送水ポンプ
６の例で考えると、データ分析部１９は、送水ポンプ６
の吐出量の平均が９８ｍ^３、分散５ｍ^３であるとき、も
し、最近７日間の移動平均が９３ｍ^３であるならば、所
定の範囲として設定された分散の範囲内に最近７日間の
移動平均が収まっているので、最近７日間に送水ポンプ
６の吐出量が減っている理由が送水ポンプ６の経年変化
によって生じた特性変化によるものであると判定する。
そして、データ分析部１９は、分析情報提示部２５を介
してマンマシンインターフェース１１に、配水池７の送
水ポンプ６のメンテナンスを行う必要がある旨のガイダ
ンス情報を提供する。

【００５７】なお、本実施の形態に係るデータ分析部１
９は、ガイダンス登録情報記憶部１４に記憶されたプロ
セスデータをグラフ化する機能を有していたが、ガイダ
ンス情報定義部１５を介して対象プラントから出力され
るプロセスデータをグラフ化する機能を有するものであ
ってもよい。

【００５８】根本原因ＤＢ２０は、プロセスデータ、時
刻データ、論理式、論理式の真理値、および対象プラン
トの構成要素の識別情報が対応して記憶されており、根
本原因解析部２１により時刻データを検索キーとして検
索され、論理式の真理値が変化した時刻データに対応し
たプロセスデータが読み出される。

【００５９】根本原因解析部２１は、予め作成情報記憶
部１４Ｃに記憶された論理式の論理演算を、継続的にガ
イダンス情報定義部１５から出力されるプロセスデータ
を用いて実行する機能と、当該論理演算の実行結果とし
て得られた論理式の真理値、時刻データ、プロセスデー
タ、論理式、および対象プラントの構成要素の識別情報
を対応して根本原因ＤＢ２０に記憶させる機能と、挙動
予測部１８から出力されるプロセスデータ、時刻デー
タ、および対象プラントの構成要素の識別情報を受け取
る機能と、受け取ったこれらの情報のうち、時刻データ
を検索キーとして根本原因ＤＢ２０を検索する機能と、
検索の結果として論理式の真理値が変化した時刻に、ガ
イダンス情報定義部１５を介して根本原因解析部２１に
入力されたプロセスデータを根本原因として特定する機
能と、根本原因特定済み情報と当該根本原因と特定され
たプロセスデータとの組を回避方策解析抽出部２４に出
力する機能とを有する。

【００６０】回避方策ＤＢ２２は、予め定められた解析
ルールと回避方策との組が予め記憶されており、回避方
策解析抽出部２４により検索され、解析ルールと回避方
策との組が読み出される。

【００６１】事例ＤＢ２３は、過去においてなされた回
避方策とその回避方策に対応するプロセスデータとの組
が記憶されており、回避方策解析抽出部２４により検索
され、過去になされた回避方策のデータが読み出され
る。

【００６２】回避方策解析抽出部２４は、マンマシンイ
ンターフェース１１から入力された解析ルールと回避方
策データとの組を回避方策ＤＢ２２に出力する機能と、
マンマシンインターフェース１１から入力された事例デ
ータを事例ＤＢ２３に記憶させる機能と、根本原因解析
部２１により根本原因と判定されたプロセスデータと根
本原因特定済みデータとの組と、挙動予測部１８から出
力されたプロセスデータ、時刻、および対象プラントの
構成要素の識別情報とを受け取った場合に、予め解析ル
ールと当該解析ルールに対応した回避方策データとが記
憶された回避方策ＤＢ２２を検索し、検索の結果として
解析ルールと回避方策との組を取得する機能と、取得し
た回避方策データを統計的な処理等を行って解析する機
能と、過去における回避方策の事例が記憶された事例Ｄ
Ｂ２３を検索し、検索結果として過去の事例に基づいた
回避方策データを取得する機能と、回避方策データに統
計的な処理を行った解析結果と事例ＤＢ２３を検索する
ことにより得られた回避方策データとを比較し、比較の
結果として少なくとも１つの回避方策を抽出する機能
と、抽出した回避方策データを分析情報提示部２５に出
力する機能と、抽出した回避方策のデータのうち、対象
プラントの構成要素に関するデータをガイダンス目標値
出力部２６に出力する機能とを有する。

【００６３】ここで、回避方策を抽出する手法として
は、例えば、平均、分散、標準偏差、移動平均、重回帰
分析、最小自乗法、クラスタ分析等を用いる統計的な処
理、データマイニング、最適化手法、および予め回避方
策解析抽出部２４に登録された解析ルールを含む処理に
基づいて解析を行う構成により、所望の回避性能に最も
近い方策を選択する手法等がある。例えば、さきの配水
池７の水位の例で考えると、回避方策解析抽出部２４
は、ある一定時刻データから配水池７の水位が予測結果
として得られた水位と乖離し、予測値よりも上昇してき
たことをプロセスデータの推移から判定した根本原因解
析部２１によりこの配水池７の水位の予測値からの乖離
の根本原因が配水量予測値誤差であると判定された場
合、運転中の送水ポンプ６を停止するかまたは再起動す
るか若しくは他の方法で配水池７のオーバーフローを回
避するかに関し、例えば、以下のように解析することが
出来る。

【００６４】始めに、回避方策解析抽出部２４は、回避
方策ＤＢ２２を検索し、検索結果として予め定められた
解析ルールと、当該解析ルールに対応する回避方策、例
えば送水ポンプ６を止めるという回避方策とを回避方策
ＤＢ２２から読み出す。

【００６５】次に、回避方策解析抽出部２４は、予め定
められた解析ルールを用いるか否かをマンマシンインタ
ーフェース１１からの要求に基づいて判定する。この工
程で予め定められた解析ルールを抽出すると判定した場
合には、解析ルールに対応する回避方策を選択する。

【００６６】一方、この工程で回避方策解析抽出部２４
が予め定められた解析ルールを抽出しないと判定した場
合には、回避方策解析抽出部２４は、最適化手法を用い
てポンプ起動停止計画を作成し、計画作成以降の配水池
７の水位の変化がこのポンプ起動停止計画における運用
上限と下限との間の範囲に収まっていれば、ポンプ起動
停止計画を有効であると判定し、作成した起動停止計画
を回避策として選択する一方、回避方策解析抽出部２４
は、配水池７の水位の変化が運用上限と下限との間の範
囲に収まっていなければ、他の回避方策として過去の事
例を記憶させた事例ＤＢ２３を検索し、検索の結果とし
て得られた回避方策を方策案として選択する。

【００６７】次に、回避方策解析抽出部２４は、これら
の選択した回避方策に関し、データマイニングの手法に
より何らかの関連付けを行い、関連付けの強い回避方策
から順に、マンマシンインターフェース１１を介して運
転員に提示する。

【００６８】以上をもって回避方策解析抽出部２４は、
回避方策の抽出処理を終了する。

【００６９】なお、回避方策解析抽出部２４は、１つの
回避方策だけを提供するものであっても、複数の回避方
策を、同時にマンマシンインターフェース１１を介して
運転員に提示することが出来るものであってもよい。さ
らに、回避方策解析抽出部２４が回避方策を抽出する手
法としては、例えば、ある信号と他の信号との論理和が
成立した場合（真理値が１の場合）、送水ポンプ６を止
めるというように、予め運転員により登録された解析ル
ールにより回避方策を絞る手法によってもよいし、また
この実施の形態のようにデータマイニングによって回避
方策の間に何らかの関連付けを行い、これらの回避方策
を関連付けの強さの順に分析情報提示部２５およびマン
マシンインターフェース１１を介して提示する機能を有
するものであってもよい。

【００７０】なお、回避方策を絞る手法として抽出する
解析ルールとしては、ここに述べたものに限定されず、
どのような解析ルールを用いてもよい。

【００７１】分析情報提示部２５は、挙動予測部１８に
よリ出力されたガイダンス情報、データ分析部１９によ
り出力されたグラフデータとプロセスデータの分析結
果、根本原因解析部２１により出力された根本原因と特
定されたプロセスデータ、および回避方策解析抽出部２
４により抽出された回避方策データをマンマシンインタ
ーフェース１１に出力する機能と、これらの出力された
データに基づき、マンマシンインターフェース１１を介
してアラーム出力部２９、館内放送出力部３０、携帯端
末出力部３１、および公衆回線出力部３２にアラームお
よびガイダンス情報の発生指令を出力する機能を有す
る。

【００７２】ガイダンス目標値出力部２６は、回避方策
解析抽出部２４から出力された回避方策データのうち、
対象プラントの構成要素に関する制御データに基づいて
対象プラントの構成要素に関する制御信号をプロセスコ
ントローラに出力する機能を有する。

【００７３】イメージ画像ファイル記憶部２７は、マン
マシンインターフェース１１から入力され、対象プラン
トの運転に関する取扱い説明書または点検場所の画像デ
ータがイメージデータとして記憶されており、イメージ
画像定義部２８により、記憶された画像データに加工が
加えられる一方、イメージ画像定義部２８により検索さ
れ、画像データがガイダンス情報として読み出される。

【００７４】イメージ画像定義部２８は、イメージ画像
ファイル記憶部２７に記憶された画像データまたはマン
マシンインターフェース１１から新規に入力された画像
データを加工する機能と、加工した画像データをイメー
ジ画像ファイル記憶部２７に記憶させる機能と、マンマ
シンインターフェース１１からの要求に基づいて、イメ
ージ画像ファイル記憶部２７を検索する機能と、検索結
果としてイメージ画像ファイル記憶部２７から読み出し
た画像データをガイダンス情報定義部１５に出力する機
能とを有する。

【００７５】アラーム出力部２９は、分析情報提示部２
５から出力されたアラームの発生指令に基づいて、対象
プラントに関し、運転員が執るべきアクションをアラー
ムでマンマシンインターフェース１１を介して出力する
機能を有する。

【００７６】館内放送出力部３０は、対象プラントに対
して運転員が執るべきアクションを館内放送網に出力す
る機能を有する。

【００７７】携帯端末出力部３１は、対象プラントに対
して運転員が執るべきアクションを構内通信網を介して
ＰＨＳ、ポケットベル（登録商標）、及び携帯電話等の
携帯端末に出力する機能を有する。

【００７８】公衆回線出力部３２は、対象プラントに対
して運転員が執るべきアクションを一般電話回線等の公
衆回線網に出力する機能を有する。

【００７９】次に、以上のように構成されたガイダンス
装置の動作について図を用いて説明する。

【００８０】図３は、本実施の形態に係るガイダンス装
置の全体の動作について説明するためのフローチャート
である。

【００８１】本実施の形態に係るガイダンス装置は、図
３のフローチャートに示すように、ガイダンス登録処理
（ＳＴ１）、対象プラントの挙動予測処理（ＳＴ２）、
根本原因解析処理（ＳＴ３）、回避方策解析抽出処理
（ＳＴ４）、およびプロセスデータの傾向分析処理（Ｓ
Ｔ５）を行う。なお、本実施の形態に係るガイダンス装
置では、プロセスデータの傾向分析処理（ＳＴ５）を最
初に実行しているが、これに限らず、プロセスデータの
傾向分析処理（ＳＴ５）は、ガイダンス登録処理（ＳＴ
１）と対象プラントの挙動予測処理（ＳＴ２）との間に
行ってもよい。

【００８２】以下、それぞれの処理について説明する。

【００８３】＜ガイダンス情報の登録処理：ＳＴ１＞図
４は、本実施の形態に係るガイダンス装置の登録処理に
おける動作を説明するフローチャートである。

【００８４】始めに、ガイダンス情報定義部１５は、運
転員の操作または音声入力によりマンマシンインターフ
ェース１１を介して、プロセスデータ記憶部１４Ａに記
憶されたプロセスデータの選択要求と論理演算子記憶部
１４Ｂに記憶された演算子の選択要求とがなされたか否
かを判定する（ＳＴ１１）。この工程ＳＴ１１で、プロ
セスデータと論理演算子との選択要求がなされたと判定
された場合、ガイダンス情報定義部１５は、プロセスデ
ータ記憶部１４Ａから選択されたプロセスデータから条
件を作成し、この条件と論理演算子記憶部１４Ｂから選
択された論理演算子とを用いた論理式を作成する（ＳＴ
１２）。一方、工程ＳＴ１１でプロセスデータと論理演
算子との選択要求がなされていないと判定された場合、
ガイダンス情報定義部１５は、この工程ＳＴ１１を繰り
返す。

【００８５】工程ＳＴ１３では、ガイダンス情報定義部
１５は、作成した論理式の登録支援指令をガイダンス情
報作成支援部１７に出力する（ＳＴ１３）。

【００８６】次の工程では、ガイダンス情報作成支援部
１７は、論理式の登録支援指令をガイダンス情報定義部
１５から受け取ると、支援画面ファイル記憶部１６を検
索し、検索結果として得られた支援画面ファイルを読み
込んで、マンマシンインターフェース１１に出力する。
これにより、マンマシンインターフェース１１を介して
運転員にガイダンス情報登録の支援画面が提供される
（ＳＴ１４）。

【００８７】次の工程では、支援画面上からマンマシン
インターフェース１１を介してなされたガイダンス情報
作成要求に基づいてガイダンス情報定義部１５は、作成
した論理式と対象プラントの構成要素の識別情報との組
を作成する（ＳＴ１５）。

【００８８】次の工程では、ガイダンス情報定義部１５
は、論理式と対象プラントの構成要素の識別情報の組を
作成情報記憶部１４Ｃに記憶させる（ＳＴ１６）。

【００８９】以上の各工程をもってガイダンス情報の登
録処理を終了する。

【００９０】＜その他の処理：ＳＴ２〜ＳＴ５＞図５〜
図７は、ガイダンス装置の対象プラントの挙動予測処理
時から回避方策を抽出し、データの傾向分析をするまで
の動作を説明するフローチャートである。

【００９１】本実施の形態に係るガイダンス装置におい
ては、予め回避方策ＤＢ２２には、所定の解析ルールと
回避方策との組が記憶されており、事例ＤＢ２３には、
予め過去におけるプロセスデータと回避方策とが記憶さ
れている。

【００９２】また、根本原因解析部２１は、対象プラン
トから出力されるプロセスデータを用いて、作成情報記
憶部１４Ｃから読み出した論理式の演算処理を実行し、
実行結果として得られた真理値のデータ、論理式、時刻
データ、論理式の演算実行時に用いたプロセスデータ、
および対象プラントの構成要素の識別情報の組を、継続
的に根本原因ＤＢ２０に記憶させている。

【００９３】始めに、挙動予測部１８は、プロセスデー
タ記憶部１４Ａから読み出した過去のプロセスデータま
たはガイダンス情報定義部１５から出力されたプロセス
データを用いて、対象プラントから出力されるプロセス
データのシミュレーションを行う（ＳＴ１７）。

【００９４】次の工程では、挙動予測部１８は、シミュ
レーションの結果として得られたプロセスデータと、プ
ロセスデータ記憶部１４Ａに予め記憶されたプロセスデ
ータとを比較し、シュミレーション結果として得られた
プロセスデータと一致するプロセスデータに対応するガ
イダンス情報を取得する（ＳＴ１８）。

【００９５】次の工程では、挙動予測部１８は、当該比
較の結果として取得したプロセスデータに対応したガイ
ダンス情報を分析情報提示部２５に出力する（ＳＴ１
９）。これにより、挙動予測部１８によりなされたシミ
ュレーションの結果に基づいたガイダンス情報が運転員
に提供される。

【００９６】次の工程では、挙動予測部１８は、シミュ
レーション結果として得られたプロセスデータ、時刻デ
ータ、対象プラントの構成要素の識別情報の組を根本原
因解析部２１に出力する（ＳＴ２０）。

【００９７】次の工程では、根本原因解析部２１は、根
本原因ＤＢ２０を時刻データを検索キーとして検索し、
根本原因ＤＢ２０に記憶されている論理式の真理値が変
化した時刻に入力されたプロセスデータを根本原因とし
て特定する（ＳＴ２１）。

【００９８】次の工程では、根本原因解析部２１は、根
本原因として特定したプロセスデータに関するデータを
分析情報提示部２５に出力すると共に、根本原因特定済
み情報を回避方策解析抽出部２４に出力する（ＳＴ２
２）。

【００９９】次の工程では、回避方策解析抽出部２４
は、根本原因解析部２１から出力された根本原因特定済
み情報を受け取ると、回避方策ＤＢ２２を検索し、検索
結果として予め定められた解析ルールと当該解析ルール
に対応した回避方策とを取得する（ＳＴ２３）。

【０１００】次の工程では、回避方策解析抽出部２４
は、取得した解析ルールを採用し、この解析ルールに基
づく回避方策案を回避方策として採用するか否かの判定
を行う（ＳＴ２４）。この工程ＳＴ２４で、取得した解
析ルールを採用し、この解析ルールに基づく回避方策案
を回避方策として採用すると判定された場合、回避方策
解析抽出部２４は、解析ルールに対応した回避方策案を
回避方策として採用し（ＳＴ２５）、後述の工程ＳＴ３
１に移行する。

【０１０１】一方、工程ＳＴ２４で、取得した解析ルー
ルを採用しないと判定された場合、回避方策解析抽出部
２４は、最適化手法を用いて回避方策案を作成する（Ｓ
Ｔ２６）。

【０１０２】次の工程では、回避方策解析抽出部２４
は、最適化手法を用いて作成した回避方策案が有効か否
かを判定する（ＳＴ２７）。この工程ＳＴ２７で、作成
した回避方策案が有効であると判定された場合、回避方
策解析抽出部２４は、この作成した回避方策案を回避方
策として採用し（ＳＴ２８）、後述の工程ＳＴ３１に移
行する。

【０１０３】一方、この工程ＳＴ２７で、作成した回避
方策案が無効であると判定された場合、回避方策解析抽
出部２４は、事例ＤＢ２３を検索し、過去に実施された
回避方策と回避方策が実施されたときのプロセスデータ
とを読み出す（ＳＴ２９）。

【０１０４】次の工程では、回避方策解析抽出部２４
は、読み出した回避方策の事例データを回避方策として
採用する（ＳＴ３０）。

【０１０５】次の工程では、回避方策解析抽出部２４
は、採用した複数の回避方策に関し、回避方策が所望の
回避性能に適合しているか否かを判定する（ＳＴ３
１）。この工程ＳＴ３１で採用した回避方策が所望の回
避性能に適合していると判定された場合、回避方策解析
抽出部２４は、採用した回避方策として抽出し（ＳＴ３
２）、抽出した回避方策のデータを分析情報提示部２５
に出力する（ＳＴ３３）。その後、後述するＳＴ３４に
移行する。

【０１０６】一方、この工程ＳＴ３１で、採用した回避
方策が所望の回避性能に適合していないと判定された場
合、回避方策解析抽出部２４は、この工程ＳＴ３１を所
望の回避性能に適合した回避方策が見つかるまで繰り返
す。なお、これらの工程ＳＴ３１および工程ＳＴ３２に
代えて、選択された複数の回避方策の間にデータマイニ
ングで何らかの関連付けを行う工程と、所望の回避性能
に近いか否かの判定を行う工程と、所望の回避性能に近
い順番で、複数の回避方策データを分析情報提示部２５
に出力する工程とを設けてもよい。

【０１０７】工程ＳＴ３４では、データ分析部１９は、
マンマシンインターフェース１１を介して、外部から過
去に計測されたプロセスデータに関し、同一条件下にお
けるプロセスデータの増減または略一定値を示すかとい
った過去におけるプロセスデータの傾向を分析する分析
要求がなされたか否かを判定する（ＳＴ３４）。この工
程ＳＴ３４で、データ分析部１９によりプロセスデータ
の分析要求がなされたと判定された場合、データ分析部
１９は、プロセスデータ記憶部１４Ａに記憶されたプロ
セスデータのうち、マンマシンインターフェース１１か
ら選択されたプロセスデータを読み出す（ＳＴ３５）。

【０１０８】次の工程では、データ分析部１９は、読み
出したプロセスデータをグラフ化する（ＳＴ３６）と共
に、これらのプロセスデータに統計的な処理を行い（Ｓ
Ｔ３７）、グラフ化したデータと、統計的な処理を行っ
たプロセスデータとを分析情報提供部２５に出力する
（ＳＴ３８）。その後、データ分析処理１９は、データ
の傾向分析処理を終了する。

【０１０９】一方、工程ＳＴ３４で、データ分析部１９
によりプロセスデータの分析要求がされていないと判定
された場合、データ分析部１９は、この工程ＳＴ３４を
繰り返す。

【０１１０】以上の各工程をもって、プラントの挙動予
測処理、根本原因解析処理、回避方策解析抽出処理、プ
ロセスデータの傾向分析処理、および分析データ提供処
理を終了する。

【０１１１】上述したように本実施の形態によれば、挙
動予測部１８がプロセスデータ記憶部１４Ａに記憶され
た過去のプロセスデータまたは対象プラントから出力さ
れるプロセスデータの何れか一方を用いて、対象プラン
トから出力されるプロセスデータの挙動を予測し、当該
予測結果に基づいて根本原因解析部２１が根本原因を解
析し、回避方策解析抽出部２４が回避方策ＤＢ２２と事
例ＤＢ２３とに記憶されている回避方策から少なくとも
1つの回避方策を抽出し、これらの予測結果、根本原
因、および回避方策に関するデータをマンマシンインタ
ーフェース１１を介して対象プラントの運転員に提供す
る。

【０１１２】この結果、予め定められたガイダンス情報
だけでなく、様々なガイダンス情報が提供されることと
なり、熟練度の低い運転員だけであっても、対象プラン
トの運転を支障なく、行うことが出来る。

【０１１３】本実施の形態の骨子は、対象プラントから
出力されるプロセスデータの挙動の予測を行い、且つガ
イダンス情報定義部１５で作成された論理式の真理値の
変化からガイダンス情報の発生した根本原因を特定する
と共に、当該予測結果を回避する為の回避方策を抽出す
る構成により、対象プラントの運転に関する所定のガイ
ダンス情報だけでなく、様々な支援情報を提供するとい
う効果を達成することにある。

【０１１４】＜第２の実施の形態＞図８は、本発明の第
２の実施の形態に係るガイダンスサーバの構成例を示す
概要図である。なお、本実施の形態に係るガイダンスサ
ーバは、第１の実施の形態と同様に、対象プラントとし
て、前述の図２に示す上水道プラントに適用したもので
ある。

【０１１５】なお、同一部分には、同一符号を付して、
その詳しい説明を省略し、ここでは、主として異なる部
分について説明する。

【０１１６】本実施の形態に係るガイダンスサーバは、
第１の実施の形態を設置場所の制約を取り払う観点か
ら、対象プラントと離間した場所より通信ネットワーク
を介して対象プラントの制御に関する情報だけをプロセ
スコントローラに伝送することを図るものであり、具体
的には、第１の実施の形態におけるアラーム出力部２
９、館内放送出力部３０、携帯端末出力部３１、および
公衆回線出力部３２に代えて、外部に設けられたプロセ
スコントローラおよびマンマシンインターフェース１１
との通信を行う通信インターフェース３３を設けた構成
となっている。

【０１１７】通信インターフェース３３は、対象プラン
トからプロセスコントローラを介して出力されるプロセ
スデータを通信ネットワーク３４を介して受信する機能
と、受信したプロセスデータをガイダンス情報定義部１
５に出力する機能と、マンマシンインターフェース１１
を介して外部からなされた要求に基づくパケットを通信
ネットワーク３４を介して受信する機能と、受信したパ
ケットに含まれる要求データをガイダンス情報定義部１
５、挙動予測部１８、およびデータ分析部１９に出力す
る機能と、分析情報提示部２５から出力された予測結
果、根本原因、回避方策を受けとり、受け取ったこれら
のデータを通信ネットワーク３４を介してマンマシンイ
ンターフェース１１に送信する機能と、回避方策解析抽
出部２４から出力された回避方策に関するデータのう
ち、対象プラントの構成要素に対する制御データ関する
データをプロセスコントローラに送信する機能とを有す
る。

【０１１８】以上のような構成によれば、第１の実施の
形態の効果に加え、ガイダンスサーバを対象プラントと
同一の場所に設ける必要がないので、対象プラントの運
転を行う際に、ガイダンスサーバそのものを購入する必
要をなくすことが出来る。

【０１１９】本実施の形態によれば、制御プログラムの
仕様変更等に対し、迅速に対応することが出来る。

【０１２０】本実施の形態によれば、ガイダンスサーバ
の設置場所を節約することが出来る。

【０１２１】本実施の形態によれば、メンテナンスを容
易にすることが出来る。

【０１２２】＜変形例＞なお、本発明は、上記各実施の
形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を
逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。例
えば、上記各実施の形態では、ガイダンス装置を上水道
プラントの制御に適用したが、これに限らず、適用する
プラントは、鉄鋼プラント、地域冷暖房プラント、ビル
毎の熱源プラント、及び発電所のプラント等であっても
よい。

【０１２３】また、上記各実施の形態では、ガイダンス
登録情報記憶部１４にプロセスデータ、ガイダンス情
報、論理演算子の全てを記憶させていたが、論理演算子
に付いては、必ずしもガイダンス登録情報記憶部１４に
記憶させておく必要はなく、ガイダンス情報定義部１５
の機能の一部として論理式を対象プラントから出力また
はガイダンス登録情報記憶部１４に記憶されたプロセス
データから論理式の作成を行う機能を取り込んでもよ
い。

【０１２４】さらに、上記各実施の形態には、種々の段
階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要
件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出で
きる。例えば、上記各実施の形態に示されている全構成
要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決
しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の
効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、こ
の構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
例えば、上記第１の実施の形態において、ガイダンス情
報作成支援部１７、アラーム出力部２９、館内放送出力
部３０、携帯端末出力部３１、および公衆回線出力部３
２は、省略することも可能である。

【０１２５】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
熟練度の低い運転員だけであっても、対象プラントの運
転を支障なく、行うことを可能とするガイダンス装置お
よびサーバを提供出来る。また、さらに本発明によれ
ば、所定のガイダンス情報に加え、様々な支援情報を提
供するガイダンス装置およびサーバを提供出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るガイダンス装
置の構成例を示す概要図。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るガイダンス装
置を適用する上水道プラントの構成例を示す概要図。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係るガイダンス装
置の全体の動作について説明するためのフローチャー
ト。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係るガイダンス装
置の登録処理における動作を説明するフローチャート。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係るガイダンス装
置の対象プラントの挙動予測処理時から回避方策を抽出
し、データの傾向分析をするまでの動作を説明するフロ
ーチャート。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係るガイダンス装
置の対象プラントの挙動予測処理時から回避方策を抽出
し、データの傾向分析をするまでの動作を説明するフロ
ーチャート。

【図７】本発明の第１の実施の形態に係るガイダンス装
置の対象プラントの挙動予測処理時から回避方策を抽出
し、データの傾向分析をするまでの動作を説明するフロ
ーチャート。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係るガイダンスサ
ーバの構成例を示す概要図。

【符号の説明】

１…取水ポンプ２…着水井３…フロック形成池３Ａ…混和池３Ｂ…沈殿池４…ろ過池５…浄水池６…送水ポンプ７…配水池８…配水ポンプ９…配水区１１…マンマシンインターフェース１２…データファイル記憶部１３…音声認識部１４…ガイダンス登録情報記憶部１４Ａ…プロセスデータ記憶部１４Ｂ…論理演算子記憶部１４Ｃ…作成情報記憶部１５…ガイダンス情報定義部１６…支援画面ファイル記憶部１７…ガイダンス情報作成支援部１８…挙動予測部１９…データ分析部２０…根本原因ＤＢ２１…根本原因解析部２２…回避方策ＤＢ２３…事例ＤＢ２４…回避方策解析抽出部２５…分析情報提示部２６…ガイダンス目標値出力部２７…イメージ画像ファイル記憶部２８…イメージ画像定義部２９…アラーム出力部３０…館内放送出力部３１…携帯端末出力部３２…公衆回線出力部３３…通信インターフェース３４…通信ネットワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (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Ｆターム(参考） 5H223 AA01 BB01 BB05 CC08 DD03 DD07 DD09 EE06 EE08 FF06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対象プラントから検出されたプロセスデ
ータに基づいて運転員の作業を支援するためのガイダン
ス情報を提供するガイダンス装置であって、前記対象プ
ラントから出力されたプロセスデータと所定のガイダン
ス情報とが対応して記憶されるプロセスデータ記憶手段
と、前記プロセスデータ記憶手段により記憶された過去のプ
ロセスデータおよび前記対象プラントから出力されるプ
ロセスデータのうち少なくとも一方を用いて前記対象プ
ラントから出力されるプロセスデータの挙動を予測し、
当該予測結果を出力する挙動予測手段と、前記挙動予測手段により出力された予測結果を外部に出
力する予測結果出力手段とを備えたことを特徴とするガ
イダンス装置。
【請求項２】対象プラントから検出されたプロセスデ
ータに基づいてマンマシンインターフェースから運転員
の作業を支援するためのガイダンス情報を提供するガイ
ダンス装置であって、前記対象プラントから出力されたプロセスデータと所定
のガイダンス情報とが対応して記憶されるプロセスデー
タ記憶手段と、前記マンマシンインターフェースを介してなされた解析
要求に基づいて、前記プロセスデータ記憶手段内から選
択されたプロセスデータに統計処理を行い、当該統計処
理を行った前記プロセスデータを解析するデータ解析手
段と、前記データ解析手段により解析された解析結果を外部に
出力する解析結果出力手段とを備えたガイダンス装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載のガイダ
ンス装置において、前記プロセスデータ記憶手段に記憶
されたプロセスデータと所定の論理演算子とを用いて作
成された論理式と前記論理式の真理値と前記論理式の真
理値が変化した時刻と前記時刻に対象プラントから入力
されたプロセスデータとを継続的に記憶する根本原因記
憶手段と、前記根本原因記憶手段により記憶された前記論理式の真
理値が変化した時刻に入力されたプロセスデータを根本
原因と特定する根本原因特定手段と、前記根本原因特定手段により根本原因と特定されたプロ
セスデータを外部に出力する根本原因出力手段とを設け
たことを特徴とするガイダンス装置。
【請求項４】対象プラントから検出されたプロセスデ
ータに基づいて運転員の作業を支援するためのガイダン
ス情報を提供するガイダンス装置であって、前記対象プラントから出力されたプロセスデータと所定
のガイダンス情報とが対応して記憶されるプロセスデー
タ記憶手段と、前記プロセスデータ記憶手段により記憶された過去のプ
ロセスデータおよび前記対象プラントから出力されるプ
ロセスデータのうち少なくとも一方を用いて前記対象プ
ラントから出力されるプロセスデータの挙動を予測し、
当該予測結果を出力する挙動予測手段と、前記プロセスデータ記憶手段に記憶されたプロセスデー
タと所定の論理演算子とを用いて作成された論理式と、
前記論理式の真理値と、前記論理式の真理値が変化した
時刻と、前記時刻に前記対象プラントから入力されたプ
ロセスデータとを継続的に記憶する根本原因記憶手段
と、前記根本原因記憶手段により記憶された前記論理式の真
理値が変化した時刻に入力されたプロセスデータプロセ
スデータを根本原因と特定する根本原因特定手段と、所定の解析ルールと前記解析ルールに対応する回避方策
とが記憶される回避方策記憶手段と、過去におけるプロセスデータと当該プロセスデータに対
応する過去の回避方策とが対応して記憶される事例デー
タ記憶手段と、前記挙動予測手段による予測結果と前記根本原因特定手
段により根本原因と特定されたプロセスデータとに基づ
いて、前記回避方策記憶手段または前記事例データ記憶
手段に記憶された回避方策のうち少なくとも１つの回避
方策を抽出する回避方策抽出手段と、前記回避方策抽出手段により抽出された前記回避方策を
外部に出力する回避方策出力手段とを備えたことを特徴
とするガイダンス装置。
【請求項５】対象プラントから検出されたプロセスデ
ータに基づいて運転員の作業を支援するためのガイダン
ス情報を通信ネットワークを介して提供するガイダンス
サーバであって、前記対象プラントから出力されたプロセスデータと所定
のガイダンス情報とが対応して記憶されるプロセスデー
タ記憶手段と、前記プロセスデータ記憶手段により記憶された過去のプ
ロセスデータおよび前記対象プラントから出力されるプ
ロセスデータのうち少なくとも一方を用いて前記対象プ
ラントから出力されるプロセスデータの挙動を予測し、
前記予測結果を出力する挙動予測手段と、前記挙動予測手段により出力された予測結果を外部に出
力する予測結果出力手段とを備えたことを特徴とするガ
イダンスサーバ。
【請求項６】対象プラントから検出されたプロセスデ
ータに基づいて運転員の作業を支援するためのガイダン
ス情報を通信ネットワークを介してマンマシンインター
フェースに提供するガイダンスサーバであって、前記対象プラントから出力されたプロセスデータと所定
のガイダンス情報とが対応して記憶されるプロセスデー
タ記憶手段と、前記マンマシンインターフェースを介してなされた解析
要求に基づいて、前記プロセスデータ記憶手段内から選
択された前記プロセスデータに統計処理を行い、当該統
計処理を行ったプロセスデータを解析するデータ解析手
段と、前記データ解析手段により解析された解析結果を外部に
出力する解析結果出力手段とを備えたことを特徴とする
ガイダンスサーバ。
【請求項７】請求項５または請求項６に記載のガイダ
ンスサーバにおいて、前記プロセスデータ記憶手段に記
憶されたプロセスデータと所定の論理演算子とを用いて
作成された論理式と、前記論理式の真理値と、前記論理
式の真理値が変化した時刻と、前記時刻に対象プラント
から入力されたプロセスデータとを継続的に記憶する根
本原因記憶手段と、前記根本原因記憶手段により記憶された前記論理式の真
理値が変化した時刻に入力されたプロセスデータを根本
原因と特定する根本原因特定手段と、前記根本原因特定手段により根本原因と特定されたプロ
セスデータを外部に出力する根本原因出力手段とを設け
たことを特徴とするガイダンスサーバ。
【請求項８】対象プラントから検出されたプロセスデ
ータに基づいて運転員の作業を支援するためのガイダン
ス情報を通信ネットワークを介して提供するガイダンス
サーバであって、前記対象プラントから出力されたプロセスデータと所定
のガイダンス情報とが対応して記憶されるプロセスデー
タ記憶手段と、前記プロセスデータ記憶手段により記憶された過去のプ
ロセスデータおよび前記対象プラントから出力されるプ
ロセスデータのうち少なくとも一方を用いて前記対象プ
ラントから出力されるプロセスデータの挙動を予測し、
当該予測結果を出力する挙動予測手段と、前記プロセスデータ記憶手段に記憶されたプロセスデー
タと所定の論理演算子とを用いて作成された論理式と、
前記論理式の真理値と、前記論理式の真理値が変化した
時刻と、前記時刻に前記対象プラントから入力されたプ
ロセスデータとを継続的に記憶する根本原因記憶手段
と、前記根本原因記憶手段により記憶された前記論理式の真
理値が変化した時刻に入力されたプロセスデータプロセ
スデータを根本原因と特定する根本原因特定手段と、所定の解析ルールと前記解析ルールに対応する回避方策
とが記憶される回避方策記憶手段と、過去におけるプロセスデータと当該プロセスデータに対
応する過去の回避方策とが対応して記憶される事例デー
タ記憶手段と、前記挙動予測手段による予測結果と前記根本原因特定手
段により根本原因と特定されたプロセスデータとに基づ
いて、前記回避方策記憶手段または前記事例データ記憶
手段に記憶された回避方策のうち少なくとも１つの回避
方策を抽出する回避方策抽出手段と、前記回避方策抽出手段により抽出された前記回避方策を
外部に出力する回避方策出力手段とを備えたことを特徴
とするガイダンスサーバ。