JPH01123304A - プラント監視制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、原子力発電プラント等の工業プラントを運転
制御するためのプラント監視制御装置に係り、特に必要
な情報を運転員が理解し易い形態で提供できるプラント
監視制御装置に関する。

（従来の技術） 近年、原子力発電プラント等の工業プラントにおいては
、監視、制御用として電子計算機が使用されるようにな
ってきた。電子計算機導入の動機は、その利用分野によ
り様々であるが、その一つにプラントから得られる種々
のプロセスデータを計算機で処理し、計算結果を整理、
編集して運転によりわかり易い形として提供するものが
ある。

これは新型制御盤と呼ばれる最近の監視制御装置であり
、ＣＲＴ表示装置や音声出力装置、警報装置などの監視
用デバイスを備え、これらのデバイスを介してプラント
のプロセス情報やデータを計算、処理した結果を運転員
にわかり易く提示するようにしである。この方式の監視
制御装置においては、メータ、レコーダ等の計器により
得られる生のプロセスデータ情報を用いる従来のそれよ
りも監視性、制御の操作性も格段に向上される。

上記の新型制御盤の一例をｍ２図に示す。この図におい
て、原子力発電プラントのような工業プラント１５から
得られた種々のプロセスデータは、伝送線１６を通じて
プラント監視装置１７のプラントデータベース１８に送
られる。このデータベース１８は蓄積内容が一定の周期
で更新され、常時最新のプラント情報が貯えられるよう
になっている。プラントデータベース１８に蓄えられた
プロセスデータは、上記のように一定周期で更新される
ため、時々刻々プラントの状態を表すこととなる。

前記プロセスデータはプラント監視装置１７のプラント
監視情報生成装置１９で処理して人間（運転ｄ）にわか
りやすい形に変換され、編集される。このときに変換さ
れる形式は画像清報、音声情報、警報の０Ｎ１０ＦＦ情
報などがある。

例えば、画像情報への変換処理は次のようにして行なわ
れる。画像情報への変換処理で実行される処理には様々
の段階のものがある。最も簡単なものとしてはプラント
から得られる流量、圧力、水位等のセンサ情報や、バル
ブの開閉、ポンプの起動停止等の接点情報を数値や色情
報等に変換して表示するものがある。

また、最近のプラント監視制御装置では、上記のプラン
トデータベース１８に蓄えられたプラントプロセスデー
タをベースにして種々の処理を行い、その結果を運転員
に提示できるようにしたものがある。例えば、与えられ
たプラント情報からプラント状態に関する診断を行い、
その診断結果すなわちプラントの異常の発生箇所、異常
の内容等の情報を提示し得るようにしたものや、さらに
は前記診断結果から次にプラントをどう操作すべきかを
判断し、その判断結果に基づき操作ガイドを提示し得る
ようにしたものもある。これより一歩進めて、前記のよ
うなプラント操作を自動的に行うようにしたものも現れ
ている。

音声情報への交換では、プラント状態を表わすためのメ
ツセージのデータへの変換処理が、また警報情報への変
換ではプラント状態の変化（異常）を表わす警報への変
換処理が行なわれる。

このようにして、様々な形態に変換されたプラント情報
は各形態に応じて音声出力制御装置２０、画面出力制御
装置２１、警報制御装置２２へ伝えられ、それぞれ音声
人力装置２３、画像出力装置２４、警報装置２５を介し
て運転員へ提示される。

（発明が解決しようとする問題点） 情報提示装置をベースにしてプラントの運転状態の監視
を行なう前記従来のプラント監視制御装置においては、
大規模なプラントを運転するのに必要な情報は、すべて
情報提示装置から提示される情報を組合わせることによ
り様々な形態で得ることが可能となる。そして運転員は
、表示された複数の情報の中で、現在の運転フェイズに
おいてどの情報が必要かを判断し、そのデータの推移を
監視しながら次の運転項目を選択決定していくことにな
る。

したがって、このようなプラント監視制御装置において
は、必要な情報を各情報提示装置を介し運転員にいかに
理解し易い形態で提供するかが重要な問題となるが、従
来のプラント監視制御装置では、必要な情報を運転員に
提供する際に、その量および形態が最適化されていない
という問題がある。

すなわち、例えば画像情報に関してみると、従来のプラ
ント監視制御装置では、画面の構成が固定になっている
ため、ＣＲＴ表示装置の１枚の画面に表示されるプラン
ト情報はかなり制限される。

すなわち、人間が見易い大きさで各種情報を表示しなけ
ればならないので、１枚の画面に表示できる情報の数は
通常約３０箇に制限されることとなる。しかしながら、
各運転フェイズにおいてはプラントのできるだけ巾広い
範囲にわたって情報を集め、それに基づき運転操作の判
断を行なった方がより正確な運転操作をすることができ
る。ここに相反する２つの要求事項が存在することとな
り、その接点を見出すことが必要となる。

その要求に応えるため、ＣＲＴ表示用の画面を作成する
に際し表示内容を詳細に検討し、情報表示の大きさ、配
置を工夫し、できるだけ見易い形の表示となるようにし
ている。このように、現在のところは１枚のＣＲ７表示
画面の見易さの検討が主である。すなわち、１枚の表示
画面に表示されるデータの量をできるだけ少なくし、表
示を大きくして見易い表示とすることが専ら考えられて
いる。このような表示手段により巾広くプラントデータ
を集めるには、１つのＣＲＴ表示装置の画面を順次切り
替えてプラント各部を監視するか、複数のＣＲＴ表示装
置を同時に使用してプラント各部を監視するかの何れか
であった。上記のように複数画面によりプラントの監視
を行なえば監視性が低下することは明らかである。

また、音声情報や警報情報のように、主として聴覚に訴
える情報提供の場合も同様の問題がある。

すなわち、プラントに異常が発生した場合などで一度に
大量の情報が流入するような場合では、音声出力装置に
よる情報は聞き落してしまうことが多い。同様の状況で
音声出力や警報の発生が同時に多数起こると、運転員に
与える圧迫が大きくなり、かえって悪影響を与える結果
をまねく場合もある。

本発明は、このような点を考慮してなされたもので、必
要な情報を運転りに提供する際に、その量および形態を
最適化することができるプラント監視制御装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、工業プラントの所要部位の最適のプロセスデ
ータを貯えるプラントデータベースと、運転員から得ら
れる各種のデータを取り込む運転員データ採取装置と、
この運転員データ採取装置および前記プラントデータベ
ースからの各出力信号に基づき運転員の現在の負荷の程
度を判定する運転員負荷判定装置と、この運転員負荷判
定装置および前記プラントデータベースからの各出力信
号に基づき現在のプラントの状況を伝えるためのプラン
ト監視情報を生成するプラント監視情報生成装置と、こ
のプラント監視情報生成装置および前記運転員負荷判定
装置からの各出力信号に基づき各種の情報提供形態の中
から提供すべき情報の提供形態を選定する情報提供形態
選定装置と、この情報提供形態選定装置で選定された提
供形態で情報を出力する出力装置およびその出力装置の
出力情報を制御する制御装置と、を備えているこを特徴
とする。

（作　用） 本発明に係るプラント監視制御装置においては、運転員
負荷判定装置において、運転員データ採取装置から採取
された運転員データおよびその時点におけるプラントの
状態に基づき、現時点における運転員の負荷の大きさが
判定される。そして、この結果得られた運転員の負荷デ
ータに基づき、現時点で運転を続けるのに最も重要な情
報を有する画像情報が構成され、音声通報データおよび
警報情報が生成される。これらの情報にはさらに、運転
員の負荷データに基づきフィルタリングがかけられ、運
転員が最も解り易い形態で情報が提供される。

すなわち、情報作成、情報提供の２つの部分において、
運転員の負荷データに基づくフィルタリングがかけられ
、提供すべき情報の量および形態の最適化が図られる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

第１図において、符号１は原子力発電プラント等の工業
プラントであり、この工業プラント１は、運転員の指示
により運転され、その状態を変化させながら機能を果す
ようになっている。時々刻々変化するプラントの状態は
、プラント各部に設置された各種のセンサにより測定さ
れ、様々な信号として運転員に伝達されるが、この信号
の種類としては、例えば圧力、流量、温度、液位等があ
り、必要な部位にそれらに対応するセンサが設置されて
いる。また、これらの他にも、スイッチの０Ｎ１０ＦＦ
接点信号、バルブの開閉信号等のディジタル信号もあり
、工業プラント１から得られるデータは、全体で数千点
にも及ぶことがある。

これらのプラントデータは、第１図に示すように信号線
２を介してプラント監視装置３のプラントデータベース
４に送られ、ここに貯えられるようになっている。そし
て、所要部位に設置された各種センサからのプラントデ
ータは、工業プラント１から一定の周期でプラント監視
装置３に送られ、これに応じプラントデータベース４の
内容が更新されるようになっている。これにより、プラ
ントデータベース４には常に最新の情報が貯えられ、そ
の時点における工業プラント１の状態を反映した情報を
取り出すことができるようになっている。

プラント監視装置３にはまた、第１図に示すように運転
員の行動を表わすデータが運転員データ採取装置５に取
り込まれ、運転員の現在の作業状況および心理状況を把
握するためのデータとして用いられるようになっている
。

このデータは、第１図に示すようにプラントデータベー
ス４から得られるプラント状況データとともに運転員負
荷判定装置６に送られ、運転員負荷判定装置６は、前記
両データに基づき運転員にかかる負荷の大きさを判定し
数値化するようになっている。そして、この運転員の負
荷を表わすデータは、第１図に示すようにプラントデー
タベース４からのプラント状況データとともにプラント
監視ｔδ報生成装置７に送られ、ここで運転員に提供す
べきプラント監視情報が、例えばプラント状態を表わす
音声通報メツセージや警報発生データとして、あるいは
画面に表示する画像データとして生成されるようになっ
ている。

このプラント監視情報生成装置７で生成されたプラント
監視情報は、第１図に示すように情報提供形態選定装置
８に入力されるようになっており、この情報提供形態選
定装置８は、運転員負荷判定装置６からの運転員負荷デ
ータの値を参照して、現時点で運転員に与えるべき情報
の量と形態に関しフィルタリングをかけるようになって
いる。そして、フィルタリングをかけた後の各種情報は
、第１図に示すように例えば画像情報は、画像出力制御
袋！９を介し画像出力装置１０から運転ａに提供され、
また音声情報は、音声出力制御装置１１を介し音声出力
装置ｆ！！ｆｆ１１２から運転員に提供され、さらに警
報情報は、警報制御装置１３を介し警報装置１４から運
転員に提供されるようになっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

工業プラント１の各種プラント状況データは、信号線２
を介しプラントデータベース４に貯えられ、その内容は
、一定の周期で最適の情報に更新される。

一方、運転員の行動を表わすデータは、運転員データ採
取装置ｆ５に取り込まれ、運転員の現在の作業状況、心
理状況を把握するために用いられる。

この種のデータとしては、運転員が実際に行なう操作項
目の頻度のデータ、運転員が発する声の周波数のデータ
等がある。前者は、現在運転員がどの程度の負荷をもっ
て作業をしているかを把握するのに有効であり、また後
者は、現在の運転員の緊張度が高くなると発生する声が
高くなる傾向を利用し、運転員の心理状況の把握に有効
である。

これらの運転員行動データは、プラントデータベース４
からのプラント状況データとともに運転員負荷判定装置
６に送られ、運転員負荷判定装置６は、これら両データ
に基づき運転員にかかる負荷の大きさを判定して数値化
する。この際、プラント状況データは、工業プラント１
側からの人間の操作の要求度および今後の進展予測を判
定するのに有効であり、これも運転員負荷の大きさの判
断のデータとなる。

プラント監視情報生成装置７では、プラント状況データ
および運転員負荷データに基づき、運転りに提供すべき
プラント監視情報を、以下のようにして生成する。

プラントデータベース４に貯えられたプラントデータは
、プラント監視情報生成装置７に伝達される。プラント
監視情報生成装置７は、これ等のデータを人間に提示す
る形に編集し、１枚の画面として生成する。例えば、プ
ラントの配管計装線図の形式を用いてプラントの各部の
構成を表示し、その中にバルブ、ポンプの状態を示すデ
ータおよびまたは流量、水位等のプロセスデータ量を提
示する画面、プロセスデータの時間的な変化を時系列的
に表した傾向表示グラフ画面およびまたはプラント状態
、診断結果、操作ガイドを示すメツセージ画面、または
それ等の単一機能の画面を複数部組み合わせて一つの画
面とした混合画面等の画面を生成する。なお、プラント
監視情報生成装置７は、作成する画面の形式が定められ
ており、得られたデータの内容を前記形式に当てはめて
画面を作成するものである。前記画面の形式は画面中に
できるだけ多くの情報が含まれるようにしてあり、これ
をそのまま表示すればプラント運転に必要な情報が広範
囲に表示されるようにしである。

しかし、プラント監視情報生成装置７では、運転員の負
荷データの値をもとにして現時点で運転員が理解できる
両面の構成を決定し、その調整を行なう。例えば、平常
運転時には全般的なプラントの傾向を見るための画面を
中心にするとか、異常発生時には異常平定のために必要
となる情報を与える部分のみをクローズアップし、他は
小さくして運転員の判断の外乱となるような情報はでき
るだけ小さくするといったような調整を行なう。

具体的に示すと、プラントに何等かの異常を生じた場合
には、この異常の診断結果（異常発生箇所、異常内容）
と、この異常の影響がプラントの他の部位に伝播して行
く状態を示すパラメータの変化や、プラントの安全に関
するパラメータ（炉水位、炉圧、温度等）等が必要な情
報である。また、システムに運転操作ガイドを提示する
機能が持たされている場合には、異常発生後にとるべき
操作の項目を表示することも必要となる。従って、異常
発生時に最も重要な情報は前記各種の情報であり、それ
以外の情報は必ずしも必要ではないと言うことができ、
ある程度その取扱を軽くすることができる。そこで、異
常発生時には前記重要な情報は運転員が一見して識別で
きるように表示し、それ以外の情報は見ようとすれば見
える程度に表示するようにし、プラント状態の監視性を
向上させる。

このようにして生成したプラント監視中り報は、情報提
供形態選定装置８に伝えられる。情報提供形態選定装置
８では、運転員負荷データの値を参照して、現時点で運
転員に与えるべき情報の量と形態に関してフィルタリン
グをかける。例えば、異常発生時に運転員がパニックに
落ちいっているような場合には、音声通報による情報提
供はやめる、といったようなことを判断する。この判断
結果にもとづいて提供すると決まった情報については、
各装置を介して運転員に提供する。例えば、画像情報は
、画面出力制御装置９を介し画像出力装置１０から、ま
た音声情報は、音声出力制御装置１１を介し音声出力装
置１２から、さらに警報情報は、警報制御装置１３を介
し警報装置１４からそれぞれ提供される。

なお、前記実施例においては、プラント状況データと運
転員行動データとに基づき、運転員にかかる負荷の大き
さを判定する場合について説明したが、これらのデータ
の他に、運転員のワークロードの大きさを用いたり、あ
るいは汗、鼓動等の生理的データを用いるようにしても
よい。また出力装置も、画像出力、音声出力、および警
報の３種類に限らず、他のあらゆる表示装置を用いるこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、運転員にプラントの監視
情報を提供する際に、その時点でのプラントの運転状況
および運転員の負荷状況のデータをベースにして、提供
する情報の量および形態を最適化することができる。こ
のため、運転員に与える情報が過多、過少になることが
なくなって確実に必要な情報を伝えることができ、プラ
ントの監視、制御を容易かつ確実に行なうことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すプラント監視制御装置
の全体構成図、第２図は従来のプラント監視制御装置を
示す全体構成図である。 １・・・工業プラント、３・・・プラント監視装置、４
・・・プラントデータベース、５・・・運転員データ採
取装置、６・・・運転員負荷判定装置、７・・・プラン
ト監視情報生成装置、８・・・情報提供形態選定装置、
９・・・画面出力制御装置、１０・・・画像出力装置、
１１・・・音声出力制御装置、１２・・・音声出力装置
、１３・・・警報制御装置、１４・・・警報装置。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工業プラントの所要部位の最新のプロセスデータを
   貯えるプラントデータベースと、運転員から得られる各
   種のデータを取り込む運転員データ採取装置と、 この運転員データ採取装置および前記プラントデータベ
   ースからの各出力信号に基づき運転員の現在の負荷の程
   度を判定する運転員負荷判定装置と、 この運転員負荷判定装置および前記プラントデータベー
   スからの各出力信号に基づき、現在のプラントの状況を
   伝えるためのプラント監視情報を生成するプラント監視
   情報生成装置と、 このプラント監視情報生成装置および前記運転員負荷判
   定装置からの各出力信号に基づき、各種の情報提供形態
   の中から提供すべき情報の提供形態を選定する情報提供
   形態選定装置と、 この情報提供形態選定装置で選定された提供形態で情報
   を出力する出力装置と、 この出力装置の出力情報を制御する制御装置と、を具備
   することを特徴とするプラント監視制御装置。 ２、運転員データ採取装置に取り込まれるデータは、運
   転員が実際に行なう操作項目の頻度等運転員の現在の作
   業状況を把握するためのデータ、および運転員の発する
   声の周波数等運転員の心理状況を把握するためのデータ
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプ
   ラント監視制御装置。