JPH0312593A - プラント運転操作モニタリング装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子カプラントの運転支援装置に適用される
プラント運転操作モニタリング装置に関する。

〔従来の技術〕

最近、各種プラントに運転操作の支援を行なうための異
常診断装置や運転支援装置が付設されている。しかし、
それらが出力する運転操作ガイドは、予め準備された操
作手順を追って出力するが、異常原因に対して殆ど一意
的に決められた項目を探索して一方的に出力するもので
あり、その運転操作ガイドの見逃しや誤解釈があっても
放置されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

（１）　　プラント異常時などの緊急状況では、運転員
は高い精神的緊張状態にあり、運転操作ガイドの誤解釈
や見逃しのため、不適切な運転操作を行なうことがあっ
た。

（２）　　また、甚だしい場合には不要なプラント停止
に至る、あるいは異常状態を収束させるのに多大な時間
を要することがあった。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、運
転員の誤操作、欠操作を検出し、告知することの可能な
プラント運転操作モニタリング装置を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

以下に示す８つの手段を有機的に結合することにより、
これらの問題点を解決する。

（１）　　個々の操作がプラントに与える影響、個々の
操作に要する時間等に関するデータを格納するための第
１の格納手段。

（２）運転操作が誤って行われていないかを監視するた
めの誤操作監視手段。

（３）すべき運転操作が忘れられていないかどうかを判
定するための欠操作手段。

（４）処理の途中に発生するデータを一時的に記憶する
ための記憶手段。

（５）人力されたプラントのプロセス量等を格納するた
めの第２の格納手段。

（６）　　プラントのプロセス量等を入力、格納を制御
するためのプロセス入力手段。

（７）他の診断装置や運転支援装置からデータを受は取
り、格納させるための通信入力手段。

（８）診断結果やデータベース内の情報を出力するため
の出力手段。

〔作用〕

（１）「操作地名」と「操作量」の組み合わせよりなる
運転操作ガイドリストと称するデータを通信入力手段に
より本装置に入力し、加工し、これを記憶手段に記憶し
、 （２）　　プロセス入力手段により本装置に人力された
警報の発信状態や圧力、温度等のプラントのプロセス量
を第２の格納手段に格納し、 （３）第１の格納手段、記憶手段、第２の格納手段によ
って格納されているデータを用いて、誤操作監視手段に
よって操作の実行状況を監視し、誤操作を検出する。

（４）誤操作であると判定されたときには、出力手段に
よりその旨を出力する。

（５）誤操作監視手段により未だ操作が実行されていな
いと判定されたものに関し、第１の格納手段、記憶手段
によって格納されているデータを用いて、欠操作判定手
段によって欠操作であるかを判定する。

（６）欠操作であると判定されたときには、出力手段に
よりその旨を出力する。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

（１）装置構成 本発明の装置全体の構成を第１図に示す。図示する如く
、運転支援対象のプラント１０の運転操作に必要な操作
端のプラントに与える影響、操作に要する時間等に関す
る知識ベースを格納するための第１のメモリ１、操作の
実行状況を監視し、誤操作を検出する誤操作監視部２、
前記誤操作監視部２により未だ操作が実行されていない
と判定されたものに関し、欠操作であるかを判定する欠
操作判定部３、処理の途中に発生するデータを一時的に
格納するためのワーキングメモリ４、入力されたプラン
トのプロセス量等を格納するための第２のメモリ５、プ
ラントのプロセス量等を入力し、記憶するためのプロセ
ス人力部６、他の診断装置や運転支援装置からデータを
受は取り、記憶するための通信入力部７、診断結果やデ
ータベース内の情報を出力するための出力部８、及びデ
ータを通信するためのデータバス９より構成される。

（２）知識ベース 知識は、操作端毎に以下の内容が記述されている。

（ａ）操作端芯 プラントの運転操作に必要な各操作端機器に一意的に付
けられた名前。

（ｂ）操作確認 当該操作が実行されたことを検知するための実行確認判
定法を操作モード毎に記述する。ここで操作モードとは
、一般に言うモードだけでなく、操作端の状態も含む。

例えば操作端が弁であれば、「自動」、「手動」、「全
開」、「全閉」、「開度減少」などである。

（ｃ）操作時間 当該操作の所要時間を操作モード毎に秒で与える。操作
モードとは、（ｂ）項同様、操作端のモード、状態であ
る。

（ｄ）近接操作端 当該操作端に近接した操作端芯だけでなく、聞き間違え
、言い間違え、読み間違えをしやすいと思われる操作端
芯も記述する。

知識の記述形式例を第３図に示す。以下では、知識工学
の一般的用語に従い、第２図の記述全体をフレーム、特
にこの場合は操作端フレームと称し、１段内部の（操作
確認・・）、（操作時間・・）および（近接操作端・・
）に関する知識内容をスロット、さらに１段内部の（操
作モード・・）、（操作端芯・・）などで括られた塊を
ファセット、さらにもう１段内部の（実行確認判定法）
や（時間）をスロット値と呼ぶ。

第３図の記述例では、 ■　加圧器スプレィ弁の ■　開度を減少すれば、加圧器スプレィライン温度が低
下し、 ■　開度を増加すれば、加圧器スプレィライン温度が上
昇し、 ■　開度を減少するには１０秒を要し、■　開度を増加
するには１０秒を要し、■　加圧器比例ヒータ、加圧器
後備ヒータがこれと誤って行なう可能性の高い操作端で
あることを意味している。

（３）　　ワーキングメモリ４ ワーキングメモリ４には操作ガイドフレームと称するフ
レーム形式でデータが格納される。第４図にその表現形
式例を示す。記述内容は以下の通りである。

（ａ）操作ガイドフレーム名 操作端芯を記述する。

（ｂ）操作モード 操作モードを記述する。ここで操作モードとは、一般に
言うモードだけでなく、操作端の状態も含む。例えば操
作端が弁であれば、「自動」、「手動」、「全開」、「
全開」、「開度減少」などである。

（ｃ）操作開始時刻 他の異常診断装置や運転支援装置１１から、操作端芯と
操作量よりなる運転操作ガイドリストを受は取った時刻
を記述する。

（４）プロセス、入力部６ プロセス入力部６は、警報の発信状態や圧力、温度等の
プラントのプロセス量、機器の作動状態等を入力し、後
述（６）以下の処理で利用可能なように単位変換を行な
い、第２のメモリ５に格納する。

（５）通信入力部７ 通信入力部７は、２つの処理を行なう。１つは、他の異
常診断装置や運転支援装置１１から、操作端芯と操作量
よりなる運転操作ガイドリストを受は取り、後述（６）
以下の処理で利用可能なように表現を変換し、第４図に
示した形式でワーキングメモリ４に格納する処理でもあ
る。この際、ガイド開始時刻スロットには内蔵のタイマ
の示している時刻を格納する。もう１つは、他の異常診
断装置や運転支援装置１１から、既に受は取った運転操
作ガイドリストに関する処理が完了したことを示す信号
を受信し、対応する操作ガイドフレームをワーキングメ
モリ４より消去する処理である。

（６）誤操作監視部２ 誤操作監視部２の処理内容を以下に示す。

ワーキングメモリ４に格納されている全ての操作ガイド
フレームに対し、順次以下の処理を行なつ〇 （ａ）当該操作ガイドフレームに対応する操作端フレー
ムの操作確認スロットを取り出し、操作モ−ドファセッ
トにある実行確認判定法を順次評価する。最初にＴ（評
価が真であったことを示す）になった実行確認判定法を
有する７７セツト名が当該操作ガイドフレームの操作モ
ード名と異なれば、この操作モードファセットの操作（
モード名を意味する）が誤って行なわれたとし、出力部
８によりその旨を出力し、この操作ガイドフレームに関
する処理を終了する。一致すれば、正常に操作が行なわ
れていると見做し、（ｂ）へ飛ぶ。全ての実行確認判定
法がＮＩＬ　（評価が偽であったことを示す）であれば
、（Ｃ）へ飛ぶ。

（ｂ）当該操作ガイドフレーム名を誤操作監視部２内に
記憶していればこれを消去し、この操作ガイドフレーム
に関する処理を終了する。

（ｃ）当該操作ガイドフレームに対応する操作端フレー
ムの近接操作端スロットに格納されている操作端基に関
し、順次、以下の処理をする。

ワーキングメモリ４に格納されている操作ガイドフレー
ムのフレーム名で、当該操作名と一致するものがなけれ
ば、対応する操作端フレームの操作確認スロットを取り
出し、操作モードファセットにある実行確認判定法を順
次評価する。１つでもＴならば、この操作端を誤って操
作したとし、出力部８によりその旨を出力する。

（ｄ）　（ｃ）により誤操作が検知されなければ、当該
操作ガイドフレーム名を誤操作監視部２内に記憶してい
なければこれを記憶し、この操作ガイドフレームに関す
る処理を終了する。誤操作が検知されれば、何もせず、
この操作ガイドブ１ノームに関する処理を終了する。

（７）欠操作判定部３ 欠操作判定部３の処理内容を以下に示す。

誤操作監視部２内に記憶されている操作ガイドフレーム
名に対し、順次以下の処理を行なう。

当該操作ガイドフレーム名に対応する操作ガイドフレー
ムのガイド開始時刻と、装置内蔵のタイマの示す時刻に
より、ガイド開始後の経過時間を計算し、これが対応す
る操作端フレームの操作時間ファセットの対応する操作
モードスロット内に記述されている時間より長ければ、
欠操作と見做してその旨を出力部８より出力する。

（８）　　出力部８ 出力部８は他の各部よりデータバス９を介して受信した
運転操作ガイダンス等を出力する。

次に本発明を適用する一興体例としてＰＷＲプラントの
構成図の一部を第５図に示す。−次冷却系は原子炉１１
、蒸気発生器１２、−次冷却材ポンプ１３、及びこれら
を繋ぐ一次冷却材配管１４から構成され、この−次冷却
系を循環する一次冷却材の圧力制御は加圧器サージライ
ン１５を通して接続されている加圧器１６によってなさ
れる。

加圧器１６には加圧器ヒータ（加圧器比例ヒータと加圧
器後備ヒータの２種類がある）１７と加圧器スプレィ１
８が取り付けてあり、−次冷却系の圧力が規定値より上
昇すれば加圧器スプレィ１８よりスプレィを飛ばし加圧
器１６内の温度を低下させることにより、−次冷却系の
圧力が規定値より低下すれば加圧器ヒータ１７により加
圧器内の温度を上昇させることにより、−次冷却系の圧
力を一定の範囲に保つ。スプレィの量は加圧器スプレィ
ライン１９の上流に付設しである加圧器スプレィ弁２０
の開度を調節することにより制御する。

加圧器スプレィライン１９の上流側は一次冷却材ポンプ
１３の出口付近に接続されており、かなり高温で高圧の
一次冷却材が送られてくる。また、加圧器スプレィ弁２
０のすぐ下流には温度センサ２１が取り付けである。加
圧器スプレィ弁２０の開度の増減はこの温度センサ２１
の指示値（加圧器スプレィ弁出口温度と呼ぶ）により検
知可能である。具体的に言えば、加圧器スプレィライン
１つからの外部への熱放出（ヒートバランス）と、加圧
器スプレィライン１９の流速（マスバランス）を考慮す
ると、加圧器スプレィ弁２０の開度を増加すれば加圧器
スプレィ弁出口温度は上昇し、減少すれば低下するのが
分かる。

一方、ＰＷＲプラントの中央制御室の操作パルスにおい
ては各種操作端は系統ごとに纏めて設置されている。従
って、ここでは図示しない加圧器スプレィ弁開度調節操
作端と加圧器ヒータオンオフスイッチとは比較的近接し
ている。

上述のプラントの特性や中央制御室の特徴から作成した
のが第３図に示した知識である。

本件発明の構成要素であるプロセス入力部６、通信入力
部７、誤操作監視部２、及び欠操作判定部３の処理を１
纏めにした処理フローを第７図に示す。

誤操作監視部２の処理は、ワーキングメモリ４に格納さ
れているすべての操作ガイドフレームに対して、欠操作
判定部３の処理は誤操作監視部２内部に記憶されている
すべての操作ガイドフレーム名に対して行なわれるが、
ここでは、１例として、ワーキングメモリ４にフ１ノー
ム名「加圧器スプレィ弁」の操作ガイドフレームが第６
図に示すように格納されるとして、誤操作の検知、欠操
作の検出の模様を１纏めにして第７図に沿って説明する
。

（ステップＳｌ）入力データの処理 プロセス入力装置部６は、もし加圧器スプレィライン温
度のサンプル値が前回のサンプル値より低ければ、第２
のメモリ５に格納されている変数「加圧器スプレィライ
ン温度低下」と「加圧器スプレィライン温度上昇」を、 「加圧器スプレィライン温度低下」−丁（真を意味する
） 「加圧器スプレィライン温度上昇Ｊ−ＮＩＬ（偽を意味
する） とセットする。

一方、通信入力部７は、他の異常診断装置や運転支援装
置から運転操作ガイドリスト、（加圧器スプレィ弁　開
度増加） を受信すると、この運転操作ガイドリストと現在の時刻
（例えば今、１２時１３分１４秒であったとすれば）を
用いて、第５図に示す操作ガイドフレームを作成し、ワ
ーキングメモリ４に格納する。

また、通信人力部７は、他の異常診断装置や運転支援装
置１１から操作の完了した旨を受信すれば、それに対応
する操作ガイドフレームをワーキングメモリ４より消去
する。

（ステップＳ２）実行確認判定法の評価（１）ワーキン
グメモリ４に格納されている操作ガイドフレーム名「加
圧器スプレィ弁」に対応する操作端フレーム（第３図）
の実行確認判定法を順次評価する。この場合、 「加圧器スプレィライン温度低下」　（第３図の■） 「加圧器スプレィライン温度上昇」　（第３図の■） の順に評価するが、もし前者が真ならば、その実行確認
判定法の格納されているファセット名は「開度減少」で
あり、ワーキングメモリ４に格納されている操作ガイド
フレーム「加圧器スプレィ弁」の操作モードスロットに
格納されているデータ「開度増加」　（第６図の■）と
は異なるので、誤操作が検知されたとし、ステップ＄８
の処理を行なう。もし、前者が偽で後者が真ならば、真
となった実行確認判定法の格納されているファセット名
は「開度増加」であり、ワーキングメモリ４に格納され
ている操作ガイドフレーム「加圧器スプレィ弁」の操作
モードスロットに格納されているデータ「開度増加」　
（第６図の■）と一致するので、当該操作の実行が確認
されたことになり、ステップＳ３の処理を行なう。両者
がともに偽ならば、ステップＳ４の処理を行なう。

（ステップＳ３）実行確認判定法に関する処理誤操作′
監視部２は、当該操作ガイドフレーム名「加圧器スプレ
ィ弁」を本装置内部に記憶していればこれを消去し、こ
の操作ガイドフレームに関する処理を終了する。

（ステップＳ４）近接操作地名の抽出 誤操作監視部２は、当該操作ガイドフレーム名「加圧器
スプレィ弁」に対応する操作端７１ノームの近接操作端
スロットに格納されている操作地名「加圧器比例ヒータ
」と「加圧器後備ヒータ」（第３図の■）を抽出し、こ
れらの操作地名に対応する操作端フレームを用いて、 （ステップＳ５）近接操作端の操作の必要性評価これら
の近接操作端の必要性を評価する。具体的には操作地名
がワーキングメモリ４に格納されている操作ガイドフレ
ーム名と一致すれば必要性有り、一致しなければ必要性
なしと見做す。必要性ありと見做された操作端基に対し
てはステップＳ７の処理を、必要性なしと見做された操
作端基に対してはステップＳ６処理を行なう。

（ステップＳ６）実行確認判定法の評価（２）誤操作監
視部２は、当該操作端基に対応する操作端フレームの実
行確認判定法を評価し、１つでも真のものがあれば、不
必要な操作であるにもかかわらず実際に操作された操作
端であるとしてこれを誤操作とし、ステップＳ７の処理
を行なう。

すべての実行確認判定法が偽であれば、「加圧器スプレ
ィ弁」に関する操作は未だ実行されていないとし、ステ
ップＳ８の処理を行なう。

（ステップＳ７）誤操作地名の表示 誤操作監視部２は、誤操作として検知された操作端基と
その旨を、例えば「加圧器スプレィ弁に関する操作が誤
って行なわれました」と出力部８より出力し、この操作
ガイドフレームに関する処理を終了する。

（ステップＳ８）未実行操作に関する処理誤操作監視部
２は、本装置内部に当該操作ガイドフレーム名「加圧器
スプレィ弁」を記憶していなければこれを記憶する。

（ステップＳ９）操作待時間の評価 欠壕作判定部３は、誤操作監視部２の内部に格納されて
いる操作ガイドフレーム名に対応する操作ガイドフレー
ムのガイド開始時刻と装置内蔵のタイマの示す時刻より
、ガイド開始後の経過時間を計算し、これを操作端フレ
ームの操作時間スロットのデータと比較し、長ければこ
の操作を欠操作と見做してステップＳＩＯの処理を行な
う。例えば、「加圧器スプレィ弁」が誤操作監視装置２
の内部に記憶されていたとすれば、タイマの示す時刻が
１２１３２４より大きくなれば、タイマの示す時刻−１
２１３１４（第６図の■）＞１０（第３図の■） より欠操作と判定される。

（ステップ５１０）欠操作操作地名の表示誤操作監視部
３は、欠操作として検知された操作端基とその旨を、例
えば「加圧器スジ１／イ弁に関する操作が行なわれてい
ません」と出力部８より出力し、以上でこの操作ガイド
フレームに関する処理を終了する。

〔発明の効果〕

以上詳記した如く本発明によれば、 （１）運転操作ガイドの誤解釈や見逃しのため、不適切
な運転を行なったとしても、早期に発見し、それを運転
員に知らしめることが可能であり、（２）不要なプラン
ト停止に至る、あるいは異常状態を収束させるのに多大
な時間を要する可能性を低減できる。

という利点を有するプラント運転操作モニタリング装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は全
体の構成を示すブロック図、第２図乃至第４図は操作端
有効性判定知識の記述形式を例示する図、第５図はＰＷ
Ｒプラントの構成を示す図、第６図は操作ガイドフレー
ムの具体例を示す図、第７図は動作の処理内容を示すフ
ローチャートである。 １・・・第１のメモリ、２・・・誤操作監視部、３・・
・欠操作判定部、４・・・ワーキングメモリ、５・・・
第２のメモリ、６・・・プロセス入力部、７・・・通信
入力部、８・・・出力部、９・・・データバス、１０・
・・プラント、１１・・・運転支援装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プラントからオンラインでプロセス量を採取し、プラン
   トの運転操作をガイドするプラント運転操作モニタリン
   グ装置において、 プラントの運転操作に関するデータを格納する第１の格
   納手段と、 運転操作が誤って行われていないかどうかを監視する誤
   操作監視手段と、 されるべき運転操作が忘れられていないかどうかを判定
   する欠操作判定手段と、 上記誤操作監視手段及び欠操作判定手段による処理途中
   で発生するデータを一時的に記憶する記憶手段と、 採取されたプラントのプロセス量を格納する第２の格納
   手段と、 この第２の格納手段におけるプロセス量の入力、格納を
   制御するプロセス入力手段と、 外部の装置からプラントの運転操作に関するデータを入
   力する通信入力手段と、 上記誤操作監視手段及び欠操作判定手段により得られた
   診断結果及びデータベース内の情報を出力する出力手段
   と、 を具備し、運転員の誤操作、欠操作を検知し、運転員に
   告知することを特徴とするプラント運転操作モニタリン
   グ装置。