JPH02226499A

JPH02226499A - 精密環境空間の防災監視装置

Info

Publication number: JPH02226499A
Application number: JP4764689A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Mori; 森　康修; Kenji Ishikawa; 健治石川; Tsunehiro Tamaki; 玉木　常博; Toshimichi Mihara; 三原　利道; Yuji Wakabayashi; 若林　裕治; Yasuo Endo; 遠藤　泰夫; Tetsuro Kobashi; 小橋　哲朗
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1990-09-10

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、半導体工場のクリーンルームのような精密環
境空間に適用される防災監視装置に関し、さらに詳しく
は、精密環境下で使用される危険性の高いガス漏れなど
が生じた時、これによる災害の程度を初期の段階で予測
し適切な対策が講じられるようにした精密環境空間の防
災監視装置に関する。

〔従来の技術〕

近年の精密加工技術は、半導体を代表とするエレクトロ
ニクス、あるいはバイオテクノロジーなどの研究・生産
施設に見られる如く多くの高度化支援技術によって支え
られている。その支援技術の１つとして、研究又は生産
施設の空間を超精密作業環境にする、いわゆるクリーン
ルーム化がある。

一方、クリーンルーム化された半導体工場、各種研究所
などでは、半導体デバイスなどの生産に際し、アルシン
、水素、モノシラン、塩化水素などのような毒性、可燃
性、自燃性あるいは腐食性の強い危険なガスや薬品を多
種、多量に使用するため、これらのガスまたは薬品が微
量でもクリーンルーム中に漏れ出すと、これが基で施設
従業者のガス中毒、火災、爆発などの災害発生の原因と
なる。従って、ガス漏れが生じた場合には、これを早期
に発見し適切な緊急処置を行なうことが重要であり、こ
れが災害を未然に防止してクリーンルームの安全性を向
上することになる。

従来、半導体工場用クリーンルーム等に対する防災監視
システムは、クリーンルーム内の必要箇所に使用する材
料ガスに応じた各種のセンサを設置し、これらセンサが
ガス漏れなどに対し設定値以上のガス漏れなどを検出し
た時警報を発し、ガス遮断などの局所的な対策をとって
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述のような従来の防災監視システムでは、
どこの場所で、何のガスが漏れたか、というセンサから
の限られた情報に基づいて対処方法を判断するものであ
るため、オペレータの熟練度により、事故発生時の対応
策に差が生じ、対処に遅れが生じた場合には、大きな二
次災害に発展するおそれがある。また、ガス漏れを検知
して警報を発するのみでは、ガス漏れ部所の対応が可能
であるとしても、これに関連する他室などの状態がどの
ように推移し、どのように対処したら良いのか、ガス漏
れの初期の段階で適切な対応策が得られないという問題
があり、さらに、センサの誤動作により正常な生産設備
へのガス供給を遮断した場合には、生産活動を阻害し、
多大な損失を与える結果となる。

また、従来の防災監視システムはガス漏れ等の早期発見
と、ガス遮断など緊急処置を主眼としているが、密閉さ
れたクリーンルーム内の各種施設に従事する作業員の避
難については重要視されておらず、はとんどの場合、現
場責任者の指示、あるいは作業員価々の判断に依存して
いるのが現状であり、災害発生時の避難に混乱が生しる
おそれがあった。

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされ
たもので、初期の段階で災害の程度を予測し適切な防災
対策が講じられるようにすると共に避難指示を的確にし
、かつ安全性及び生産効率の向上を図るようにした精密
環境空間の防災監視装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る精密環境空間の防災監視装置は、専門知識
を所望のルールにより知識表示形式で構成した原因と結
果の関係、精密環境空間に使用されるガス、設備等の初
期設定情報及びセンサ情報を格納するメモリ手段と、前記メモリ手段から得られるセンサ情報に基づいて、そ
の検知限界を越えた初期の検知情報から危険を予測して
初期対策を指示する事前予測推論手段と、初期対策後のセンサ情報及び初期設定情報に基づいて生
産活動の停止や避難決定案の対策決断を支援する意思決
定支援手段と、前記事前予測推論手段及び意思決定支援手段の支援情報
に基づいて決定された対策指示により災害発生場所や大
きさに応じて適切な避難方向を推論し指示する避難経路
推論手段と、前記精密環境空間内に配設され、前記避難経路推論手段
で設定された避難パターンに応じて制御されると共に避
難方向を表示し、かつ中央監視室とのコミュニケーショ
ンを行なうコミュニケーションパネルと、を備えてなるものである。

〔作　用〕

事前予測推論手段が警報しベルに達する前の初期段階の
ガス漏れなどから危険を予測し、これによって初期の段
階でガス漏れ等に対する対策を指示する。

また、意思決定支援手段は、初期対策後のセンサ情報と
初期設定情報から危険度及び被害の大きさを推定して精
密環境空間にとどまって処理を続行すべきか避難すべき
かの意思決定を支援する。

そして、避難経路推論手段が災害発生の場所や大きさに
応じて適切な避難方向を推論し指示し、決定された避難
パターンに応じコミュニケーションパネルを制御して避
難ルートを表示する。

従って、本発明にあっては、初期の段階で適切な防災対
策を講じることができ、かつ避難指示を的確にし得ると
共に、安全性及び生産効率を向上することが可能になる
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明による防災監視装置を半導体工場のク
リ”＝ンルームに適用した場合の例を示す全体の構成図
である。

図において、防災監視用のシステム１０は、クリーンル
ーム外の中央監視室に設置されるもので、全体を制御す
る中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１１と、専門知
識をＩＦ−ＴＨＥＨのような知識表現形式で構成された
原因と結果の関係、半導体生産に使用されるガス／薬品
の特性及び設備の状況を表す初期設定情報、設備・セン
サ情報を知識ベースとして格納するメモリ１２と、ＣＰ
Ｕ１１を通してメモリ１２から得られるセンサ情報に基
づいて、その検知限界を越えた初期の検知情報から危険
を予測して初期対策を指示するための事前予測推論手段
１３と、初期対策後のセンサ情報及び初期設定情報に基
づいてオペレータに対する生産活動の停止や避難決定な
どの重大な決断を迅速かつ適切に支援するための意思決
定支援手段１４と、災害発生の場所や大きさに応じて適
切な避難方向を推論し指示するための避難経路推論手段
１５と、ＣＰＵＩ　１とクリーンルームシステム間での
各種データの多重伝送制御を行なうデータ伝送制御装置
１６と、ＣＰＵＩ　１との間でデータの授受を行なうチ
ャネル装置１７を介して接続した周辺装置１日とからな
っている。

周辺装置１日は、マルチウィンド表示機能を備えたＣＲ
７表示装置１８ａ、推論に必要なプログラムや初期設定
情報等のデータの入力を行なうキーボード１８ｂ１表示
データやプログラムリスト等を印字するプリンタ１８Ｃ
，プログラムや表示データ等を保存するためのディスク
装置１８ｄからなり、各装置はチャネル装置１７に接続
されている。

第１図において、クリーンルームＩ内には、半導体デバ
イスの生産装置２０、漏れガス等をクリーンルームｌ外
へ緊急排出する緊急排気ファン２１、緊急排気時に開動
作される排気ダンパ２２、クリーンルーム１内を清浄状
態に空気調和゛する空調！１２３及び生産装置２０への
ガス遮断弁２４が設けられており、これら設備機器は、
中央監視室内のデータ伝送制御装置１６と信号線２５を
介して接続され゛た伝送入出力装置２６に接続され、中
央監視室のシステム１０から送出される指令信号を各設
備機器に出力するようになっていると共に、各設備機器
の状態信号はデータ伝送入出力装置２６に取り込まれ、
システム１０へ伝送されるようになっている。また、デ
ータ伝送入出力装置２６には、ガス供給ラインの供給元
を遮断する緊急遮断弁２７が接続され、この緊急遮断弁
２７も上記設備機器と同様な態様になっている。

データ伝送装置２８は、センサ情報をシステム１０側へ
リアルタイムに伝送するもので、システム１０のデータ
伝送制御装置１６に信号線２５を介して接続され、そし
てデータ伝送装置２８の入力側には、各種のガス検知用
のセンサ２９、温度センサ３０、圧力センサ３１及び地
震センサ３２等が接続されている。

クリーンルーム１内に設けされたコミュニケーションパ
ネル３３は、中央監視室と現場との綿密な情報伝達及び
避難時の方向表示を行なうもので、情報伝達盤３３ａと
避難方向指示盤３３ｂからなっている。

情報伝達盤３３ａは、異常事態の発生、その災害モード
、現在の状況及び予測値をプラズマ画面などにて表示で
きるようになっていると共に、音声合成装置によって音
声も発するようになっており、さらに現場と中央型室間
での音声による直接対話を可能にするインターホン機能
を備えている。

また、避難方向指示盤３３ｂは、クリーンルーム内では
パーティションの天井又は床付近に、船室、廊下等では
壁、天井、床に設置される。

上述のようなコミュニケーションパネル３３は、データ
伝送入出力装置３４及び信号線３５を介してシステム１
０のデータ伝送制御装置１６に接続され、システム１０
側で得た対策指示の決定結果及びこれに基づく避難方向
指示のデータがコミュニケーションパネル３３に送出す
、るようになってい。さらに、コミュニケーションパネ
ル３３の情報伝達盤３３ｂは、現場と中央監視室間でオ
ペレータ同志が直接対話できるように中央監視室に設置
した電話器３６と直結されている。

次に、上記のように構成された本実施例による防災監視
システムの動作を第２図〜第５図について説明する。

第２図は、予測・判断支援及び避難経路推論の手順を示
すフローチャートで、クリーンルーム内でガス漏れが生
じた場合の例である。

システム１０のプログラムがスタートすると、まず、ス
テップ１００において、各センサの情報をデータ伝送入
出力装置２６及びデータ伝送制御装置１６を通してＣＰ
ＵＩＩに順次取り込み、事前予測推論手段１３において
各センサの漏れ検知濃度レベルが検知限界を越えたかを
判定する（ステップ１０１）。そして、次のステップ１
０２において、検知限界を越えた時点からのデータを所
定時間毎（例えば１分毎）にストックし、これから濃度
勾配の推移を予測演算する。次のステップ１０３では、
濃度勾配の推移から、実際の漏洩か、ノイズかを判定す
る。ノイズの可能性がありと判断された時は、ステップ
１０４に進み、漏れを検知した現場確認の指示を中央監
視室の表示装置１８ａに表示すると共に、クリーンルー
ムのコミュニケーションパネル３３にその旨のメツセー
ジを送る。これを受けたクリーンルームの作業員等は、
指示された場所のセンサ及びその周辺の状態をチエツク
する。

一方、ステップ１０３において、漏れの可能性がありと
判断された場合は、ステップ１０５に進み、予測された
濃度勾配の推移から、どのような性状のガス（又は薬品
）がどのような漏れ方をするかを漏洩時のＩＦ−ＴＨＥ
Ｎルールに基づいて事前予測推論手段１３により推定し
、初期対策への支援処理を行なう。そして、漏れの可能
性があると判定された最も初期の段階では、ステップ１
０６に進み、フィードフォワード制御による早期対策を
取るための推定原因、例えば、「現在、どこでシランガ
スが何ｐｐｍ漏れていて、何分後には何ｐｐｍになる」
という情報及びこれに対応する対策指示を中央監視室の
表示装置１８ａに表示するト共に、クリーンルーム内の
コミュニケーションパネル３３に表示し、かつその旨を
音声でも出力する。これに伴いクリーンルーム内のオペ
レータは、その情報をもとにガス供給ラインの停止もし
くは漏れ場所のチエツクや配管接続部の増し締め等の初
期対策を講じる。そして、その旨をインターホンを利用
して中央監視室へ連絡する。

もし、ガス洩れの濃度勾配が急で即時に避難が必要と判
定された場合（ステップ１０６Ａ）は、ステップ１１２
へ飛び、避難経路の推論のステップに移る。

次のステップ１０７では、初期対策後の処理を評価し、
次のステップ１０８において、ガス漏れ濃度が低下した
かを判定する。ここで、初期対策を講じたが、ガス漏れ
濃度が低下せず、上昇していると判定された時は、生産
装置２０の停止や避難の決定を下すべき検討を行ない、
かつ本格的対策への支援および処理を意思決定支援手段
１４にて実行する。ステップ１０９〜１１１がこれに相
当する。

即ち、ガス・薬品の性状、センサ計測及び生産装置の状
態から現時点での危険度を算定し、その点数によって取
るべき対策を表示装置１８ａの画面に表示する。例えば
、生産を停止すべきか、するとすれば、何時、どのよう
にするか。また、しないとすれば、どのように安全を確
保するのか。

また、避難すべきか、するとすれば一部の人か、全員か
、避難の前にすべきことは何か、という対策の指示を与
える。

一方、クリーンルーム内の危険物使用状況及び作業員の
状況から被害の大きさを推定し、これを避難対策決定の
ための支援情報とする。例えば、人命にかかわるか、損
害を受けるウェハの枚数、生産設備のダメージなどであ
る。

第３図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は、危険度を推定し
、対策決定のための支援情報を画面に表した場合の一例
を示す説明図である。

また、意思決定支援手段１４による危険度評価ルールと
しては、例えば次のように設定される。

ａ、ガスボンベ　　（１０点満点）容量　４７〃２以上　　　　　・−・−・−・−１０点
１０ｆ〃　４７４未満−・−・・−７点”３１〃　ＬＯ
Ｉ、〃　・−・・−・・−・　５点３未満　　　　　　
・・・・・−・・−・−３点す、残量　　（１０点満点
）残量　７０％以上　　　　　・−・−−−−−−−ｉ　
ｏ点４０％以上７０％未満・−・・・・−・−７点４０
％未満　　　　　−・−・−−−−−５点Ｃ，ガス性状
　　（２０点満点）（１）毒性　　２０点×ＡＡ：ＴＬＶ（許容濃度）が１　ｐｐ１１未満・−−−Ａ
　＝　１１以上５〃　−・−Ａ＝０．５５以上　　　　Ａ＝０．３（２）自燃性１０点　加算（３）腐食性３点　加算（４）可燃性５点　加算（５）爆発性１０点加算（６）支燃性５点　加算上述のようにして得られた支援情報を参考にして、実際
に取るべき対策を決定し、これをクリーンルーム内のコ
ミュニケーションパネル３３に表示する。

また、上記対策決定に伴い緊急排気やガス供給ラインの
供給元からの遮断といった生産に多大な影響を与える行
為については、責任者による支持待ちとする。ただし、
指示がシステム１０による対策表示からある時間（例え
ば５分）以上ない場合は、強制的に上記行為が中央監視
室からの遠隔操作によってなされる。

上記事前予測推論手段１３及び意思決定支援手段１４に
よる支援情報にもとづき避難の必要性があると判断され
た場合（ステップＩＩＩＡ）は、ステップ１１２に進み
、最適避難方法の推論を避難経路推論手段１５により実
行する。

即ち、センサ情報と、クリーンルーム内におけるトラブ
ルの発生した場所（部屋）の位置、扉の位置及び数等の
初期設定情報から最短避難経路を推論しくス゛テップ１
１２）、これにより避難方向のルートを決定しくステッ
プ１１３）、これを中央監視室の表示装置１８ａにモニ
ター表示する。

これと同時にクリーンルーム内の避難方向指示盤３３ｂ
にデータ伝送制御装置１６及びデータ伝送入出力装置３
４を通して方向指示データを出力し、避難方向指示盤３
３ｂを矢印表示することで、避難する作業員等に対し避
難方向を指示する（ステップ１１４）。従って、作業員
等は矢印表示された方向に移動すれば、スムーズにかつ
安全に避難することが可能になる。

第４図は、中央監視室の表示装置１８ａに表示された避
難経路のモニタ画面の一例を示すもので、ハツチングを
施した部屋にガス漏れ等のトラブルが発生した時、その
部屋及びこれに隣接する各部屋の避難経路は矢印に示す
ようにクリーンルーム出口に向けて表示されることにな
る。

また、第５図は、ガス漏れ発生時のクリーンル−ムの状
態をマルチウィンド表示方式により表示装置１８ａの画
面に表示した場合の例を示すものである。

図において、ハツチング施した部分が漏洩ゾーンであり
、色分は表示される。また、ガス漏洩をキャッチしたセ
ンサ２９に相当する部分はフリッカされる。また、ガス
漏洩トレンドグラフを表示した領域には、ガス漏れ濃度
の推移を示すグラフが拡大表示されるようになっている
。

なお、事前予測推論手段１３において、ガス漏洩時のＩ
Ｆ−ＴＨＥＮルールによる漏れ方の予測推論方法として
は、次に述べる方式が取られる。

例えば、毒性のガスの場合、その漏れ方は大喪のように
して推論される。

表 ■ これに対する対策として、もし漏れたガスが毒性の場合
、ケース■　息血至もれであるなら〔対策］・緊急、遮断弁を閉じよ。

・全員避難させよ。

・緊急、排気モードに切替えよ。

・酸素マスクを付けよ。

・シランの場合、火災に注意せよ。

ケース■　　庁で　るや）な漏れであるなら〔対策〕・緊急遮断弁を閉じよ。

・漏れた工程の人を避難させよ。

・緊急排気モードに切替えよ。

・酸素マスクを付けよ。

ケース■　氏゛′噂庁でゆるやかな漏れであるなら〔対
策〕・検知した付近の生産装置へのガス供給を停止せよ。

・漏れた付近の人を避難させよ。

・酸素マスクを付けよ。

・ガス漏洩チエツクせよ。

ケース■　二片煎笠漏れであるなら［対策］・ガス漏洩チエツクせよ。

・再度濃度が上昇してこないか注意して見守ること。

上述のような予測推論の段階において、即時避難が必要
となった場合は、直ちに避難経路推論のステップへ移行
して、所定の最短避難経路の推論が実行されることにな
る。

上述のような本実施例においては、初期のガス漏れから
危険を予測するから、その状態を警報レベルに達する前
から作業員等に知らせることができ、これに、伴い、よ
り早期の対策に役立てることができる。

また、意思決定支援手段１４によって生産活動の停止や
避難の決定などの重大な決断を支援するから、クリーン
ルームに留まって処置を続行すべきか、避難すべきかと
いう意思決定を迅速にかつ合理的に行なうことができ、
これに伴い誤った生産活動の停止による稼動率の低下を
防止できると共に、生産装置へのダメージや損害が減少
し、生産効率も向上できる。

さらにまた、災害発生の場所や大きさに応じて適切な避
難方向を推論指示し、クリーンルーム内のコミュニケー
ションパネル３３に避難方向を表示するから、作業員等
の避難行動がスムーズにでき、避難の安全性も向上でき
るほか、人災などの災害を未然に防止し得る。

なお、上記実施例では、半導体生産におけるシランガス
の漏れについては述べたが、これに限定されるものでは
なく、その他のガス、例えばアルシン、シボラン、塩素
、塩化水素、アンモニア等のガスについても同様になし
得るほか、半導体生産に限定されない。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明によれば、警報レベルに達す
る前の初期の段階のガス漏れなどから危険を予測するか
ら、災害に対する対策を初期の段階で講じることができ
、これに伴い災害の発生を最小限にかつ未然に防止でき
る。

また、初期対策後のガス漏れ等に対しては、センサ情報
及び初期設定情報とから危険度及び被害の大きさを推定
して対策を指示するようになっているから、生産活動の
停止や避難決定などの重大な決断に対するオペレータ等
の意思決定が迅速かつ容易となり、適確な判断が可能に
なる。

さらにまた、災害発生の場所や大きさに応じて適切な避
難方向を推論指示し、コミュニケーションパネルによっ
て避難方向を表示できるから、作業者等の避難行動がス
ムーズになり、避難の安全性を向上できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による防災監視装置の一例を示す全体の
構成図である。第２図は本実施例における動作説明用のフローチャート
である。第３図（ａ）〜（Ｃ）は本実施例における対策決定のた
めの支援情報を画面に表した場合の一例を示す説明図で
ある。第４図は本実施例における避難経路のモニタ画面の一例
を示す説明図である。第５図は本実施例におけるガス漏れ発生時のクリーンル
ームの状態をマルチウィンド表示した場合の例を示す説
明図である。Ｃ主要な部分の符号の説明〕１・・・クリーンルーム（精密環境空間）１０・・・防
災監視用システム１１・・・中央処理装置１２・・・メモリ１３・・・事前予測推論手段１４・・・意思決定支援手段１５・・・避難経路推論手段１６・・・データ伝送制御装置１８・・・周辺装置１８ａ・・・表示装置２０・・・生産装置２３・・・空調機２６．３４・・・データ伝送入出力装置２８・・・デー
タ伝送装置２９．３０．３１・・・センサ３３・・・コミュニケーションパネル３６・・・電話器。第２図第図（ａ）第図　（ｂン第図（Ｃ）第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）専門知識を所望のルールにより知識表示形式で構
成した原因と結果の関係、精密環境空間に使用されるガ
ス、設備等の初期設定情報及びセンサ情報を格納するメ
モリ手段と、前記メモリ手段から得られるセンサ情報に基づいて、そ
の検知限界を越えた初期の検知情報から危険を予測して
初期対策を指示する事前予測推論手段と、初期対策後のセンサ情報及び初期設定情報に基づいて生
産活動の停止や避難決定案の対策決断を支援する意思決
定支援手段と、前記事前予測推論手段及び意思決定支援手段の支援情報
に基づいて決定された対策指示により災害発生場所や大
きさに応じて適切な避難方向を推論し指示する避難経路
推論手段と、前記精密環境空間内に配設され、前記避難経路推論手段
で設定された避難パターンに応じて制御されると共に避
難方向を表示し、かつ中央監視室とのコミュニケーショ
ンを行なうコミュニケーションパネルと、を備えてなる精密環境空間の防災監視装置。