JPH0312A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラント監視・制御装置の特にマン・マシン
方式に関する。

〔従来の技術〕

従来のプラント監視・制御装置は、例えばＯｆ−ＩＭ第
７５巻１２号（１９８８年１２月号）４３頁掲載の写真
のように、オペレータが（脚にキャスタがついて床を少
し移動できる以外はほぼ）固定の椅子に座っていて、第
６図に示すように多数の画面等を監視している。元々大
規模な対象がこうして前面パネルの各機器に表示される
ので、オペレータは１例えば電力系統の場合、広範な設
備の状況を現場まで行かなくとも制御室に座ったままで
把握できる。

モニタ画面には、プラントの運転状態が、トレンドグラ
フやシンボルなどで表示されるが、オペレータは多数の
画面を長時間継続して監視し、異常が生じてないかをチ
エツクしていなければならない。

オペレータは画面に釘付けされると同時に、同じ姿勢で
長時間座ることになる。

また、画面には抽象的な表示が出るので、その意味を考
えながら把握することになり、熟練を要すとともに誤り
にもつながり易い。

要するに、プラントの監視・制御技術は向上してきては
いるが、改善すべき点は多い。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術はオペレータの負担についての配慮が不十
分で、オペレータの意識的判断に頼りすぎるという問題
があった。

本発明は、監視のためのオペレータの緊張を軽減するこ
とを目的としており、さらに適確な判断や操作を行い易
い環境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〕

上記目的を達成するために、本発明では、プラントとオ
ペレータとのインタフェースとして、オペレータの椅子
に着目したものである。

椅子は特に長時間の業務には不可欠で、それに座るオペ
レータの姿勢や動作および注意の及ぶ範囲を規定し、オ
ペレータの業務と密接な関連がある。

椅子の座り心地が良ければその分オペレータは快適で長
時間の業務に耐えられるが、オペレータは単に座ってい
るわけではないので、プラントの状態を監視し必要な操
作の便宜も図られた場合に本当に座り心地が良いと考え
られる。

こうした事情から、オペレータの椅子は、オペレータを
リラックスさせ得るとともに、プラントの状態によって
は適度に緊張させるのが良い。オペレータが過度に緊張
すると適切な判断や操作の障害となる。

オペレータはプラントの平常の正常運転時でもそれを把
握しておかねばないが、椅子がプラントの状態に応じロ
ッキングチェアのように揺れると、心地良いと同時にプ
ラントの正常運転状態を体感できる。通常プラントは乗
り物などと違っであるリズムで振動しているとはみなし
難いが、リズムによる状態把握は人間の心理や生理から
みて合理的と考えられる。

〔作用〕

本発明の特徴のオペレータ用の椅子は、プラントの運転
状態の信号を受け、運転が正常であればある所定のリズ
ムで前後や左右に揺れるので、オペレータは運転の正常
状態を自分自身の快感として把握できる。

また、平常時の正常運転状態でもオペレータが眼ってし
まったりするのを回避するため、オペレータの意識をモ
ニタして椅子の揺動を適当に変化させて覚醒可能なよう
にしておく。

プラントの運転状態が正常領域から逸脱しそうニナルと
、オペレータの注意を喚起するために椅子の揺動を変化
させるが、オペレータについてのモニタ情報からオペレ
ータの注意が十分とみなせる場合はむしろ快適なリズム
の運動に戻して必要な業務に集中できるようにする。ま
た、注意すべき画面の方に椅子を向けて、注意が行き届
きがっ操作もし易くする。

以上、要するに、プラントの状態とオペレータ自身の状
態とを元に椅子の運動を制御し、運転状態を体感すると
ともに快適かつ業務に集中できる環境を作り出す。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。これ
はオペレータが椅子に座ったところを断面図で示したも
のである。監視・制御対象のプラント１の運転状態はオ
ペレータ前面パネルのモニタ画面に表示される。なお、
ここでプラント１には制御装置や計測装置も含めて図示
している。オペレータは椅子４に座っているが、椅子に
アーム５が装備されていると姿勢の安定に役立ち、適当
な器具を設けることによりプラントの操作や椅子自体の
制御にも有効である。椅子４は揺動や旋回等の運動を行
うため、台座３にのせられた形になっている。演算処理
装置２にはプラントの運転状態とオペレータの心理的・
生理的情報が入力され、椅子の前後揺動や旋回等の駆動
指令が出力される。

演算処理装置２は、別置きされたり、椅子４またはその
台座３またはモニタ画面と同様に前面パネル内に収納さ
れる。

本実施例によれば、プラント１の運転状態は演算処理装
置２によって椅子４の揺動等に集約されるので、オペレ
ータは、揺動のリズムだけを体感しておけばパネル上の
各画面を逐一注視する必要はない。

勿論、モニタ画面も自由に見れるが、椅子の揺動により
モニタ画面を順次重らずと正面で見ることができる。プ
ラントの状態などから判明、あるいは予め指定の特に注
視が必要な画面に対しては、椅子の揺動を遅くしたり一
時的に停止する方式も適用できる。オペレータの眼や首
の動きなどから揺動を遅くしたりすることもできる。勿
論、椅子は動いてなければならないことはなく、例えば
適当な位置や姿勢で停止したままのこともあり得る。

座った直後は比較的大きい振幅がリズムを把むにつれ小
さくやがて停止する、という方式もある。

これをオペレータの直接の指示またはオペレータの心理
的・生理的状態をフィードバックして行うこともできる
。

オペレータの心理的・生理的状態は、脳波や扉拍、呼吸
・発汗、視線などからも把握できるが、椅子４やアーム
５に印加される圧力によってもある程度把握できる。個
人差や癖もあるので精密を期すため予めパタンを処理装
置２に登録しておく。

モニタ対象の運転状態としては、定常運転とは限らず、
復旧や起動などもある。定常運転では基準状態に対する
偏差あるいはその変化の度合などが問題となるが、復旧
や起動時ではその別途求めたスケジュールとの相違が問
題になる。

どの程度の差異であれば問題なしあるいは要注意とする
かは、運転基準やノウハウなどを用いて決められる。正
常か否かの揺動等も定常時と起動時など各々に応じて設
定しておくこともできる。

簡単な運転パタンの例を第２図に示す。緊急時以外はオ
ペレータはリラックスしていてよい。

対象のプラントとして全体をモニタする場合もあれば、
サブシステムを問題にする場合もある。

通常は全体をモニタするが、問題が生じたり動作が集中
しているようなサブシステムについては詳しく調べる必
要がある。このような場合は対象を自動的または意識的
に切替える。

対象の切替えがオペレータにわかるようにモニタ盤の表
示やアナウス等を併用したり、切替時に椅子を振動させ
たり、また、第３図のようにシステムと体の部位とを対
応させる方式もある。すなわち、体の対応する部分の揺
動を相対的に大きくするなどにより、オペレータの注意
を集中させる。

なお、第３図はプラントをブロック線図の形に表現した
もので、四角は機能ブロック、線は信号を示す。

サブシステムへの分割としては、空間的または機能的方
法がある。どれを採るかはシステムの特徴や監視・制御
の目的に応じて決める。

椅子の運動としては、揺動や振動２回転の他に上下動お
よび水平方行の移動もある。必要に応じ空間を自由に動
くことにより監視・制御の便が一層向上する。例えば、
先述の実施例で起動の進行状況に応じて椅子を高くすれ
ば状況の総合的把握に役立つ。

オペレータへの刺激としては、音響や臭い、風や熱など
種々のものを活用することにより、有効性が高まる。例
えば、過負荷に伴う過熱が生じたりする場合、椅子にヒ
ータを内蔵させて加熱する方式もある。すなわち、プラ
ントの状況を比較的連想容易な刺激があればそれも併用
すると有効である。

補助的刺激をプラントの状況よりもオペレータの快適さ
などを高めるのに与える方式もある。例えば時々芳香な
どを微風で送り込むと、マンネリ化の防止とリラックス
に役立つ。

椅子に長時間座るので、運転に支障ない範囲でオペレー
タの身体の動きをキャッチしたり、オペレータの意志に
基づき、身体的刺激を与えてストレシチングなどの機能
を付加させることもできる。

このような場合、椅子に限定せず自在に変形させる。

以上ではオペレータの椅子を動かす方式について説明し
たが、モニタする画面の方を動かす方式もある。すなわ
ち、パネルの方がオペレータに対し適切な位置や向きに
来るように移動したり回転したりするものである。その
際、パネルのブロックは１つとは限らず複数に分割され
ていてもよい。

それらのパネルブロックが適宜オペレータに近づいたり
離れたりする。ブロック相互の配列も状況に応じ変り得
るようにしておく。

椅子（オペレータ）を動かすか、周囲の方を動かすか、
適当に組合せるのが現実的と考えられる。

オペレータの側からはプラントの監視・制御を行う制御
室は居住空間でもある。制御室で長時間過すわけで、し
かもオペレータは宿直することも多い。宿直時オペレー
タは通常別の部屋にいるわけで、非常ベルで制御室に来
ることが多い。制御室の居住性が良く、椅子に就いたま
ま仮眠できれば緊急時の対応も向上する。勿論寝ていて
も状況に応じて振動させることはできる。

仮眠に適した空間とするため空調や調光を適切にするた
めカプセル化することも考えられる。カプセルとしては
、簡易的に第４図のようにカバーで代用したものでよい
。すなわち、下と上からカバー、６Ｌと６Ｕとがオペレ
ータを覆うようにしておく。勿論カバーは任意の位置で
止められるようにしておくと、例えば６Ｌの方は暖かく
して脚を温め、６Ｒの方は涼しくして頭を冷やすという
こともできる。

オペレータ用の椅子を居住空間の中の設備と考えれば、
椅子の用途は制御室に留まらず、都市のマンションやホ
テルにも有用である。今後ますます都市で働き週末は郡
部や郊外の家庭で過すというライフスタイルは増えてい
く。マンションなどの一室では殆んど動き回る必要もな
く１人間工学的によくできた′椅子′があれば１座り′
放しでよい。椅子を各ホームユーティリティとの連結を
良く、あるいはそれらと複合化して作っておけば、マン
ションなどのスペースを一層縮小でき、都市についての
最も大きな問題の一つを解決するのにも役立つ。なお、
この場合、朝の起床時にはベツドになっている椅子を揺
らして起こすなど状況を反映させることもできる。

居住空間としてはいわゆる住居以外に、病院や（長距離
）交通機関の座席や操縦席などもある。

また、対象の側からすれば、いわゆる産業プラントに限
らず、病院の看病や防犯、安全監視を始め、社会、経済
、教育、レジャーなどほぼ人間の活動全般にわたる。

椅子の運動は剛体の変位としてだけでなく、流体の移動
としても実現できる。例えば第５図のように椅子４の内
部に空気袋７を内蔵しておき駆動指令によって弁８と空
気タンク９を操作する。空気袋７の膨み具合によって椅
子とオペレータの姿勢が変化する。

気体や液体なな流体の場合、剛体では実現困麺な微妙な
調整が可能で、また温度や質感の変化も出しやすい。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、椅子を対象のプラントとオペレー
タ自身の状態や要求によって動かすので、プラントの状
態をオペレータが直に適切なリズムとして体感でき、監
視画面を追い回す必要性も少なくなる。また、適宜、緊
張とリラックスとを行うので長時間の業務にも適確に対
処できる。要するに、本発明により、自動化が進むなか
で、新たに加わるストレスからオペレータを開放するも
のであると同時に、失われている情報や感覚をとり戻す
ことができる。

なお、前記実施例は個々に示したが、目的や状況に応じ
それらを適宜組合せて対処する一層効果の出ることは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の椅子を中心として示す図、
第２図はプラントの起動・停止も含む運転状態の模式図
、第３図はプラントのサブシステム構成とオペレータの
身体の各部位を示した図、第４図は仮眠用にカバーをか
けられるようにした椅子を示す図、第５図は流体で姿勢
変化を行うようにした椅子を示す図、第６図は従来の制
御室の概略図を示す。 １・・・対象のプラント、２・・・椅子をどう駆動させ
るかを決める演算処理装置、３・・・椅子の台座、４・
・・第１図 第４図 第２図 とｈ時 楚営運に時 偶Ｌｑ−４吟 マモ、１末！泡ａＲｔホ１ 第３図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、モニタ画面や制御卓およびオペレータ用の椅子で構
   成されるプラント監視・制御装置において、前記椅子と
   してプラントの運転状態やオペレータの心理的・生理的
   状態に関する情報に応じて振動や回転・姿勢変形などの
   運動をする椅子を用いることを特徴とするプラント監視
   ・制御装置。