JPH02213906A - プラント監視装置 - 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１発電プラントを安全運転するためのプラント
監視方法に関する。

（従来の技術） プラントの異常監視はプラントを安全に運転するための
重要な監視手段の−っであり、監視方法自体の信頼性を
上げる様考慮されている。すなわち、各種機器及び制御
装置から構成される被監視対象プラントの監視について
は、直接各種機器及び制御装置単位に個別に監視し５個
別監視により検出した異常を、さらに監視単位毎にまと
め警報告知装置へ出力している。すなわち、監視員は警
報告知装置に警報が公知された時その異常となった要因
を涜明し、プラントを安全に運転するための処置を行う
ものである。

また、最近高度に発達した電子計算機技術を利用したプ
ラント監視装置を設け、被監視対象プラントよりプロセ
ス量を入力し、前記プラントの異常が発生した時にその
異常要因を究明するための各種プラントデータを監視員
に供給するまでになっている。

すなわち、監視員は警報告知装置にプラントの異常を認
めると、各種監視計器やプラント監視装置を介してプラ
ントの状況を把握し、その要因を究明した上で処置要領
書等により、対応操作を行うものであり、プラント監視
装置内の情報は、監視員がプラントの状況を把握する上
で必要となった時に初めて、監視員により要求され提供
していた。

（発明が解決しようとする課題） 従来技術によれば、警報告知装置に異常が告知され、そ
の異常が何であるかを監視員が認識した時、初めてプラ
ント監視装置等によりプラントの状態を認識し、処置要
領書又は熟練監視員の知識と経験とから異常要因を特定
し処置を施している。

また、プラントの制御装置等も電子計算機技術の発達に
伴い高度化され、この熟練監視員の経験や知識を取り入
れたより高度なものとなっており、従来以上にプラント
の異常発生をおさえたものとなっている。

しかし、プラントの異常を皆無にすることは不可能であ
り、その異常に対して人間による判断及び処置が必要と
なってくる。ところが、プラント自体が大規模高度化し
監視項目もこれに伴って、増大する反面、制御装置等の
高度化により、より制御性能が増し、異常の発生等がお
さえられることから、いざ異常が発生した時、監視員が
充分にその状況を把握し、迅速かつ的確な処置が施せる
かという問題が生ずる。

すなわち、従来技術ではプラントの異常の検出とプラン
トの状況を把握するためのプロセス量を監視員に供給し
ているが、両者は特別な関連性はなく何を監視しどの様
に処置すべきかは、従来同様全て監視員の経験や知識及
び処置要領書によるものであった。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、被監視対象であるプラントを運転制御するた
めの各種制御装置と、前記プラントを運転する過程で発
生するプラント及び制御装置の異常を検出し運転員に異
常の発生を告知する警報告知装置と、前記プラント及び
前記各制御装置のプロセス量を入力し必要に応じ運転員
にそのプラントの状態を提供するＣＲＴ表示装置とを備
え、プラントを運転する上で必要なプロセス量を運転員
に提供するプラント監視装置において、前記警報告知装
置へ出力される異常発生を知らせる信号とそのプラント
の異常に対してプラント状態の判断や異常原因の究明及
び異常に対する回避操作を行う上で必要な前記プラント
及び制御装置のプロセス量や制御量をも入力し、さらに
異常に対する処置要領を予め記憶させておき異常発生を
検出したとき運転員が異常状態を回避し、プラントを安
全に運転できる様前記プロセス量や前記制御量及び前記
処置要領を前記ＣＲＴ表示装置上に表示し、運転員に異
常発生時の情報を提供する様にしたことを特徴とする。

（作　用） これにより、プラントの異常発生から監視員の処置対応
に到るまでの一連の操作に高度に発生した電子計算機技
術を応用し、異常が発生した時この異常に関連づけて監
視すべきプロセス量や原因追求のための情報さらには処
置対応のガイドを監視員に供給する。

（実施例） 本発明の一実施例を用いて説明する。１は被監視対象の
プラント、２は警報告知装置、３は監視装置、４は入力
装置、５は異常発生入力装置、６は表示更新判断手段、
７はプラント状態判断手段。

８はプラント監視項目記憶装置、９は予測警報判断手段
、１０は警報レベル判断手段、１１は表示データ記憶装
置、１２は表示器、１３はプラントデータ情報記憶装置
、１４はプラント監視判断手段、１５は制御装置、１６
はプラント監視装置である。

警報告知装置２は監視装置３で検出した異常信号を入力
し、監視員に異常発生を告知する。監視装置３はプラン
ト１を構成する機器及び制御装置１５の監視単位に存在
し、被監視対象プラント１のプロセス量及び制御装置の
制御量を入力とし異常が発生しているかを常時監視し、
異常が発見された場合に異常信号を発生する。入力袋＠
４はプラント１の各種プロセス量、監視袋Ｗ３の異常信
号をプラント監視装置１６内に入力する。異常発生検出
装置５は入力装置４を介して監視装置３の異常信号を入
力し、異常発生をプラント監視装置１６内に入力する。

表示更新判断手段６はプラント監視判断手段１４からの
監視表示の開始／終了要求を受けて１表示データ記憶装
置１】より表示データを読み出し表示器１２に監視デー
タの表示判断を行う手段である。

プラント状態判断手段７は、入力装置４を介してプラン
トのプロセス量を入力しプラントデータ情報記憶装置に
記憶更新する。また予測警報判断手段９及び警報レベル
判断手段１０を介してプラント傾向状態を求め、プラン
トデータ情報記憶装置１３に記憶更新する。

プラント監視項目記憶装置８は警報告知装置２にプラン
トの異常が告知されたとき、その異常毎に監視すべきプ
ラント１のプロセス点及びその監視基準値さらには原因
究明の為の要因メツセージや処置ガイドメツセージを体
系室てて分類記憶する。予測警報判断手段９はプラント
１のプロセス入力値に設けられた監視基準値に対し、正
常域にあるか否かを判断し、さらに正常域にある時には
そのプロセス入力値が近い将来その監視基準値を越える
可能性があるかを求め、許容時間内に監視基準値を越え
異常域に達する可能性がある場合予測警報を発生する手
段である。警報レベル判断手段１０はプラント１のプロ
セス入力値に設けられた監視基準値に対し、正常域にあ
るか否か判断し。

異常域にある場合監視基準値に対してどの位の偏差が生
じているか、また現在そのプロセス入力値は監視基準値
に対してさらに悪化方向に推移しているか良化方向に推
移しているかを示す警報状態を求める手段である０表示
データ記憶装置１１は、表示更新判断手段６を介して表
示器１２に表示する表°示データを記憶する。

表示器１２はプラント１の異常発生に伴い、異常の発生
を告知すると共に監視すべ５．きプロセスデータと、要
因ガイダンスメツセージ及び処置ガイダンスメツセージ
から成る警報ガイダンスメツセージを表示する。プラン
トデータ情報記憶装置１３はプラント判断手段７で入力
したプロセス量、予測警報、警報状態を記憶更新する。

プラント監視判断手段１４は異常発生検出装置５からの
異常信号を入力し、異常信号に従いプラント監視項目記
憶装置より監視項目を選択し、この監視項目に従ってプ
ラント情報記憶装置１３よりプラントの状態量を入力し
、表示更新判断手段６を介して表示器１２に警報ガイダ
ンスメツセージを表示する。

次に、第２図は警報告知装置２をさらに詳細に表わした
ものである。警報告知装置は異常全生別にその告知する
場所（以下窓と称す）が決められており、例えば主蒸気
温度が異常高となった時にはＡ−０１で示す窓に告知す
ることにより、その異常の発生と異常内容を知ることが
できる。

第３図は警報告知袋！２に異常の発生を通知する監視袋
ｒ１３とその関連を表わしたものである。

監視装置３は異常検出に必要なプロセスデータをプラン
ト１から入力し、このプロセスデータと異常監視用の基
準値とを比較し、基準値に対して異常が認められた時、
すなわちアナログ量で示されるプロセス入力に対しては
そのプロセス値が基準値で示す正常域を逸脱した時、ま
た、２値で表わされるデジタル量に対しては正常とする
側の規定値を定義し、この正常の規定値でなくなった時
異常が発生したと判断し警報告知装置２及びプラント監
視装置１６に異常の発生を通知する。

プラント監視装置１６は異常発生の通知を受けると、そ
の異常は警報告知装置２のどの窓に告知されたものかを
識別し、その窓に対応する監視項目をプラント監視項目
記憶装置８から読み出し、その監視項目に従い、監視デ
ータを作成し１表示器１２へ監視データを表示する。

第４図は表示器１２に表示されるデータの一実施例を表
わしたものである。表示データは大きく２つに分類され
る。Ａは異常が発生したときに、まず、プラントの状況
の把握と原因推定の為の各種プロセス状態を確認するた
めの情報から構成される監視データである。

すなわち、ａは主に異常発生箇所と異常内容及びプラン
トの現在の状況を最もよく表わすプロセス量を表わすプ
ラント監視データである。ｂはこの異常の要因を推定又
は特定するために必要なプロセス量とその状態、すなわ
ちプラント状態判断手段７にて記憶更新しているプラン
トデータ情報記憶装置１３上のプロセス量、予測警報、
警報状態を表示する要因推定用監視データである。Ｃは
要因推定用監視データｂより推定される要因を示す要因
指標である。

Ｂは監視データＡより要因が推定できたときその要因と
処置についてのガイダンスを表示する要因、処置ガイド
メツセージである。要因、処置ガイドメツセージＢは要
因指標Ｃの各要因毎に対応し、ており、要因が推定でき
たとき要因指標から容易に表示することができる。また
要因、処置ガイドメツセージＢは、要因ガイダンスメッ
セ・−ジＢ−ａと処置ガイダンスメツセージＢ−ｂから
構成され、要因ガイダンスメツセージにて異常の要因が
何であるかを知り、処置ガイダンスメツセージにて異常
の処置方法を確認することができる。

第５図は要因推定用監視データｂに表示するプロセス量
、予測警報、警報状態について表わしたものである。第
６図は警報状態を求める警報レベル判断手段１０の処理
手段を表わしたものである。

第７図は予測警報を求める予測警報判断手段９の処理手
段を表わしたものである。以下、第５図。

第６図、第７図について説明する。

プロセス状態は警報制限値ＡＬＭを境とし正常域に分け
ることができる。第５図はこの関係を警報制限値ＡＬＭ
を境に上側を警報域、下側を正常域とした時の一例を表
わしている。すなわち、プロセス入力値Ｖが時刻Ｔｉｍ
ｅの経過とともに変化し。

警報制限値ＡＬＭを越える警報発生点Ｂに達した以降、
このプロセス入力値は警報域にあるとし、第６図の処理
手順に示す様に警報レベル及び変化方向（悪化方向、良
化方向）を求める。ここで、警報レベルＬｔとは警報域
におけるプロセス入力値Ｖの警報制限値ＡＬＭからの偏
位を警報制限値ＡＬＭから一定の間隔（ΔＤＢ）で区分
けした領域（レベル−〇、レベルー１．レベルー２．レ
ベル−３，・・・）のどの領域にあるかをデジタル量（
０，１，２，３・・・）として表現したものである。

悪化方向、良化方向とは、この警報レベルの変化に着目
し、警報レベルが変化した時、それが警報制限値ＡＬＭ
を越えさらに偏位が大となるとき悪化方向、逆に小にな
るときを良化方向としたものである。プロセス入力値が
警報制限値ＡＬＭ以下となった時、この警報レベル判断
処理は終了する。

第５図ではこの終了点を警報制限値ＡＬＭのさらにルベ
ル下の点、すなち正常復帰点Ｃと設定している。警報発
生点Ｂと正常復帰点Ｃが同値でなく１幅を持たせている
のは多少の不感帯を設けている為であり、プロセス入力
の特性に合せ、適当に設定できる程度のものでよい。

また、正常域においては予測警報判断手段９にて予測警
報処理が行われる。

予測警報とは、正常にあるプロセス入力値が。

近い将来警報状態となる可能性があるかどうかを８ｍし
、可能性がある場合、予測警報として警報を発生するこ
とである。

第７図は予測警報判断手段９の処理手順を表わしている
。第７図においてプロセス入力値Ｕ・の現在値Ｖｔと過
去値Ｖｔ−＞よりプロセス入力の変化率ＲＯＣを求める
。変化率ＲＯＣは１例えば下式％式％ 次にこの変化率ＲＯＣでプロセス状態が推移していく時
の警報制限値ＡＬＭを越えるまでの時間△Ｔ′　を求め
る。

時間ΔＴ′は例えば下式の様なものである。

このΔＴ′が予測警報時間６１以内に入った時。

すなわち１時間Δτ以内に警報に達すると予測できたと
き、このプロセス入力を予測警報の状態とする。

第８図、第９図、第１０図は表示器１２に表示される警
報ガイダンスメツセージの一例である。

警報告知装置上の３−７Ｃ−Ｄに示す窓に異常が告知さ
れた時、振動大・振動異常大として表示装置上に表示さ
れる。第８図は警報ガイダンスメツセージのうち、プラ
ントの状況の把握を表示している。すなわち、異常の直
接要因となるタービン第１軸受振動から発電機第１０軸
受までの１０個のプロセス入力値と、現在のプラント運
転状態がどの様な状態にあるかを示すタービン速度２完
電機出力、排気室真空度の３個のプロセス入力値を表示
する様になっており、各々の現在のプロセス入力値を、
現在値の欄へ、監視すべき制限値がある場合は、上限値
及び下限値の欄へその制限値を表示する。要因には予測
警報判断手段及び警報レベル判断手段で求めた警報状態
（ＷＲ８３は悪化方向で警報レベルが３を、ＢＴＲ２は
良化方向で警報レベルが２．Ｐｒｃ−ＡＬＭは予測警報
状態を示す）が表示される。第９図は警報発生の原因を
推定するためのプロセス入力を表示している。すなわち
原因推定に参考となる各種プロセス入力値を表示し、さ
らにそこからいくつかの原因に別れ、それぞれがある程
度特定できる場合には要因の欄にその指標（Ａ、Ｂ、・
・・）を付加している。第１Ｏ図は要因、処理ガイドメ
ツセージである。第１Ｏ図では、異常発生の一般事項や
、（ｂ）で原因が特定できた場合の各要因指標別の原因
及び対応処置を説明している。

このように、異常発生と同時にその異常内容が自動表示
されるため今まで手動にたよっていた対応処置が、迅速
に行われるだけでなく、めったに発生しない様な異常に
対しても的確な情報を提供することが可能となった。

異常発生時、その異常点だけでなく他のプロセス量及び
それらの警報レベルや予測警報を合せて表示することに
より、今回の異常発生の要因の推定だけでなくこれに関
連し二次的に発生するであろう警報についてもその発生
前に監視することができる。　以上の実施例では、原因
の推定を各プロセス入力値の現在の状態で比較して行っ
ているが、過去の異常発生時のデータを使ってさらに推
定の確率を高めることができる。また、要因指標につい
ても同様に可変とし、過去の実績や、各プラントの状態
によりそのプラントの特性を充分理解させることにより
、推定して表示することができる。

異常の発生を記憶しているため、自動表示だけでなく、
運転員が必要とするとき対話操作にても表示可能である
。

〔発明の効果〕

各異常検出装置の異常信号を、監視開始のタイミングと
しているため、現状の異常検出方法を変えずに本発明に
よる監視を行う事ができる。

異常信号と同期して監視ができるため、各監視窓に重要
性を持たせ、重要なものから監視を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック構成図。 第２図は警報告知装置の説明図、第３図は異常検出装置
のブロック図、第４図はプラント監視装置で表示する警
報ガイダンス画面の体系図、第５図は警報と予測警報の
関連図、第６図は警報レベル判断手段の処理手順図、第
７図は予測警報判断手段の処理手順図、第８図、第９図
および第１０図は警報ガイダンスメツセージの説明図で
ある。 １・・・プラント　　　　　　　２・・・警報告知装置
３・・・監視袋［４・・・入力装置 ５・・・異常発生検出装置　　　６・・・表示更新判断
手段７・・・プラント状態判断手段 ８・・・プラント監視項目記憶装置 ９・・・予測警報判断手段　　　１０・・・警報レベル
判断手段１１・・・表示データ記憶装Ｗ１１２・・・表
示器１３・・・プラントデータ情報記憶装置１４・・・
プラント監視判断手段　１５・・・制御装置１６・・・
プラント監視装置 ｌ６ 第 図 第 図 第 図 第 ■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被監視対象であるプラントを運転制御するための各種制
   御装置と、前記プラントを運転する過程で発生するプラ
   ント及び制御装置の異常を検出し運転員に異常の発生を
   告知する警報告知装置と、前記プラント及び前記各制御
   装置のプロセス量を入力し必要に応じ運転員にそのプラ
   ントの状態を提供するＣＲＴ表示装置とを備え、プラン
   トを運転する上で必要なプロセス量を運転員に提供する
   プラント監視装置において、前記警報告知装置へ出力さ
   れる異常発生を知らせる信号とそのプラントの異常に対
   してプラント状態の判断や異常原因の究明及び異常に対
   する回避操作を行う上で必要な前記プラント及び制御装
   置のプロセス量や制御量をも入力し、さらに異常に対す
   る処置要領を予め記憶させておき異常発生を検出したと
   き運転員が異常状態を回避し、プラントを安全に運転で
   きる様前記プロセス量や前記制御量及び前記処置要領を
   前記ＣＲＴ表示装置上に表示し、運転員に異常発生時の
   情報を提供する様にしたプラント監視方法。