JPH03256196A - プラント状態表示装置 - 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、表示装置をもつプロセス監視装置に係り、特
に、プラント状態を集約的に提示することができるプラ
ント状態表示装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のプラン１−運転に関する計算機制御システムの表
示方法例として、例えば、第１９回「炉物理夏期セミナ
」の［運転員モデルを用いた知的マンマシンシステム」
において論じられている。このシステムでは、プラント
全体のイメージを把握するためのモデルとしてプラント
の機能を階層的に整理した機能階層モデルを用いている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、プラント状態を集約的に表示するため
の技術の新たな試みである。しかし、機能階層モデルの
全体を示すものではなく、また、診断、予測等の関連情
報を明確に示すものではない。このため、プラント状態
を統合的に判断する、また表示された関連情報のプラン
ト状態に対する位置付けが明瞭に把握できるものではな
い。すなわち、インタフェースの技術として必要なトラ
ンスペアレンジ−（プラント状態が明瞭に分る）が十分
とは言えない。

本発明の目的は、プラント状態を総合的に判断でき、か
つ、表示された関連情報のプラント状態への位置付けを
明瞭に表示できる装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、機能階層の知識に関連付け
て関連情報の所在を記憶しておき、プラント状態に応じ
て注視すべき階層としての階層での関連情報を決定し両
者を関連付けて表示する方式を採用したものである。

〔作用〕

プラントの状態を、プラントの機能構成、系統構成、事
象の因果関係に基づいて階層的に整理する。上層レベル
はプラント運転に重大な影響を与えるもの、下層レベル
は個々の機器に関するものである。下層のレベルの異常
が波及し、上層レベルの異常を引起すという事象の波及
状況を整理したものとも、また上層のゴールから下層の
具体的手順へと機能をブレークダウンしたものとも見る
ことができる。異常が発生した時にその個所を全体の階
層の中で強調して示すことにより、事象のプラント全体
における位置付けが分る。また、強調して示した個所に
関連情報のメニューを示すことにより運転員は必要な情
報を即座に入手できる。

また、メニューと関連付けて情報を提示することにより
提示された情報のプラン１〜状態に対する位置付けが明
瞭となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明になる実施例を示すブロック図である
。プラント１のプラント状態は、プロセスデータ処理部
２で収集・処理され、プラント状態評価部３に入力され
る。ここでは、プロセスデータの異常の監視９機器動作
状況の監視。

警報の発生状況の分析を実施する。表示内容選択部４で
は、プラント状態評価部３で異常を同定した際、異常の
状況↓こ応じて運転員が注目すべき情報及び実際に注目
している情報を推定し、表示内容を選択する。情報編集
部５では、表示内容に応じて画面を編集し、入出力装置
６に表示する。入出力装置６は運転員の要求を受は付け
、その情報を表示内容選択部４に送信する。プラント状
態階層知識７には、階層関係、関連情報等を一括して− 記憶した個々の要素より構成される。

第２図には、プラント状態階層知識７に格納した階層的
知識の一部を示したものである。また、この図は、表示
方法を示したものでもある。最上層は、熱移送という機
能を取り上げ、最下層には具体的な機器となっている。

最上層の熱移送は、第３図に示すような運転のゴールに
対する実現機能に相当し、モデルはこのレベルで作成す
ることになる。ここで熱移送、炉心流量制御のような項
目をノード（節点）と呼ぶ。機能階層モデルとは、個々
のノードに以下に示す知識・処理手順、情報等の所在を
整理して記憶したものである。

（１）ノード間の階層関係（ＡＫＯ，機能に格納）（２
）物理的に影響を及ぼしあうノード名称（影響に格納） （３）ノードの機能や機器に関連する警報名称（アラー
ムに格納） （４）ノードの機能が喪失しているか否かの状況（状態
に格納） （５）ノードの機能を達成するに必要な条件、必要な項
目９選択基準　　　（機能↓こ格納）（６）運転員の注
視している情報の評価結果（注視点に格納） （７）ノードに相当する範囲の系統図の所在（系統図に
格納） （８）ノードに強い関連を持つパラメータのトレンドを
作成するルーチンの所在−パラメータは選択可能とし運
転員要求による変更を受付ける（トレンド図に格納） （９）機器の動作条件及び操作手順の所在（ガイダンス
に格納） 上記の知識は、各ノード毎にフレーム形式で表現してお
けば、知識の追加・修正が容易であるので、必要に応じ
て知識ベースの拡充ができる。

必要な情報は、フレームの中を評価して、すなわち、ラ
ベル付有向アークをたどって探索することにより抽出す
ることができる。

注意の焦点とは、プラント状態から判断して運転員とし
て意識すべき機能、系統９機器に対応するノードの集ま
りである。全体の構成の中で、注視すべきノード群を強
調して、かつ、詳細に提示することにより、運転員の意
識を妥当な方向に向けさせることができる。これらの情
報が第２図のように有機的に結合していることが、認知
処理を正しく迅速に行う上で大切である。

運転員の認知過程は、第４図に示すように、プラント状
態に応じて推移してゆく。運転員の認知処理の内容に応
じて（１）〜（９）の知識を適切な形態で提示すること
により、認知過程に即した形で情報を提供することがで
き、運転員の情報処理活動を支援できる。例えば、各ノ
ードの状態を確認したい場合には、（３）や（４）のア
ラームや機能の喪失の有無や、必要に応じて（８）の関
連パラメータのトレンド図を提示すれば良い。また、操
作手順の決定の場合には、（９）のガイダンス情報を提
示する。診断処理の場合には、（１）の情報を利用して
下位のノード、あるいは、（２）の情報を利用して上流
側のノードに関する情報を提示する。予測処理の場合に
は、逆に上位あるいは下流側のノードに関する情報を提
示する。このように表示内容選択部４では、機能階層モ
デルの知識を参照しつつ提示情報を選択・収集する。

機能階層モデルの具体的な階層の設定方法について第１
表を用いて説明する。

１１ ２ 第１表に示すように五段階程度になるものと考えられる
。この図には運転員の認知過程との相関も（）内に示し
ているが、先程説明したように診断や具体的手順では下
方をゴール評価や解釈（予測）の時には上方を見せると
いうように、機能階層モデルと運転員の認知過程とは親
和性が高い。機能ではなく、構成を用いることもでき、
その例を第２表に示す。

系統の構成の階層と機能の階層の間にも高い相関があり
、現実的には両者を融合した形で機能階層モデルは構成
される。具体的な例を第５図に示す。出力運転状態維持
を中心に整理した例である。

プラント状態評価部３において、階層知識７を用いて、
どのように運転員の注視すべき状態を評価するかを、第
６図の処理図を用いて説明する。

ここでは警報の例について説明するが、警報としては出
ないプロセス量の異常や機器の故障の場合でも同様であ
る。但し、この場合には、これらを異常等を検出する装
置及びソフトが必要となる。

まず、発生している警報を認識する（３ａ）。警報Ａ、
　Ｎ　Ｎ　−１〜ＡＮＮ−ｎが発生していると仮定する
と、各警報について、警報がどのノートに対応するかを
機能階層モデル上で探索する（３ｂ）。

さらに、探索したノード間の階層関係を分析し、階層構
成上量も上位にある位置するノードを変数Ｎｏｄｅ−ｔ
ｏｐに設定する（３　Ｇ　）　。Ｎｏｄｅ−ｔｏｐとは
、一つの注意の焦点に含まれるノード群のうち、階層的
に最も上位に位置するノードに与える変数で５ ある。複数の異常が発生した場合には、Ｎｏｄｅｔｏｐ
に複数のノードが設定される。そこで警報ＡＮＮ−ｉの
関係するＮｏｄｅ−ｉとＮｏｄｅ　−ｔｏｐに与えられ
ているノードとの階層関係を分析し、Ｎｏｄｅｔｏｐの
値を、順次、更新してゆく。最後にＮｏｄｅ−ｔｏｐに
含まれるノートの階層関係を評価し、注意の焦点を分析
する（３ｄ）。

第７図に示すａ−ｏの１５個のノードの例で説明する。

ケース１はノーＩ〜ｄ＋ｇ＋　ｈｌｎに関連する警報が
発生した場合であり、ノードｄ以下とノードｇ以下は別
々の注意の焦点と認識される。

Ｎｏｄｅ　−ｔｏｐとしては各々の注意の焦点の最上位
のノードであるｄとｇが設定される。ケース２は、ノー
ドｄ、ｅ、ｈ、ｋに関連する警報が発生した場合であり
、第６図のステップ３ｄの直前では、Ｎｏｄｅ−ｔｏｐ
としてノードｄとｅの二個が設定される。しかし、この
場合は、下位層で発生した異常の影響がノードｄとｅま
で波及し、このまま進展するとノードｂの機能が喪失す
る可能性があるため、ノードｂの機能の維持に努力する
必要がある。

１６− つまり、この場合には、ノードｂまで含めて一つの注意
の焦点として考える方が妥当である。第６図のステップ
３ｄの処理は、このようなＮｏｄｅ　−ｔｏｐに設定さ
れているノード間の階層的な位置関係を分析し、注意の
焦点を決定することである。

次に、第８図を用いて、表示内容選択部４において実施
する処理の流れを説明する。まず、プラント状態評価部
３で設定したＮｏｄｅ　−ｔｏｐを認識する（４ａ）。

次にＮｏｄｅ　−ｔｏｐを頂点とする階層構造を認識す
る（４ｂ）。認識した構造のみを表示、あるいは全体の
構成の中で認識した構造を強調表示する指示を作成する
（４ｃ）。この構成図の表示に際しては、表示するノー
ドの範囲を任意に設定できることが必要である。次に、
Ｎｏｄｅ　−ｔｏｐに関連する系統図、トレンド図等の
関連説明情報表示選択メニューの表示の指示、及び予め
定めた関連説明情報を抽出する（４ｄ）。ここにおいて
これらの情報は、情報編集部５に送られ入出力装置６に
表示される。さらにユーザーからの入力がある場合には
、その内容を判断し、表示内容の指示を定める（４ｅ）
。

これまでの説明では、第２図に示すように、関連情報表
示メニューを機能階層モデルに埋め込む形態の表示方法
を用いていたが、第９図に示すようにメニューを分けて
示すことも可能である。この場合、メニューは、Ｎｏｄ
ｅ　−ｔｏｐに関するものであるのは当然である。■部
に注意の焦点を表わす機能階層図を表示する。０部によ
り階層図の表示範囲を自由に選択できるようにする。０
部は画面選択メニューである。０部で選んだ、あるいは
予め設定した関連情報が０部に表示される。これらの入
力にはマウス等のポインティングデバイスが最適である
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、多重故障時のように異常が複雑にから
まった事象がプラントに発生した場合にも、プラントの
全体的状況における異常の位置付けが機能階層モデル上
に提示されるため、明瞭に把握できる。また、表示され
た関連情報が運転員の注意の焦点に合ったものであり、
かつ、関連付けて表示されるため、その意味付けが明瞭
に分る。

これにより、運転員の情報処理の負担を軽減でき、かつ
、運転支援の効果もあがる。

【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図、第２図は階層
的知識の構成・表現例・表示例を示すブロック図、第３
図は階層構造の説明図、第４図は運転員の認知過程の支
援方法を示す説明図、第５図は機能階層知識の系統図、
第６図は、プラント状態評価部の処理フローチャート、
第７図は注意の焦点評価方法を示す説明図、第８図は表
示内容選択部の処理フローチャート、第９図は他の実施
例になる表示画面の正面図である。 ３・・・プラント状態評価部、４・・表示内容選択部、
５・・・情報編集部、６・・・入出力装置、７・・・プ
ラント１９− 第 ７ 図 ［１）ケース１ （２ン ケ ２ ○： ノード ○　：警部の発住し？いろ）−ド ：注ため！１、弘

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラント状態を階層的に整理した知識と、前記知識
   の各階層に応じた関連情報の所在を記憶した知識を有し
   、 前記プラント状態、あるいは、運転員の要求に応じて表
   示すべき階層及び、 前記関連情報を判断する手段と、 出力情報を編集する手段と、 入出力手段とを、 含むことを特徴とするプラント状態表示装置。 ２、プラント状態を階層的に整理した知識と、前記知識
   の各階層に応じた関連情報の所在を記憶した知識を有し
   、 前記プラント状態に応じて、階層及び前記関連情報のう
   ち、 予め設定したあるいは前記プラント状態に基づいて設定
   した階層及び関連情報のみを選択して詳細表示し、 表示上で運転員の要求を受付、表示内容を変更する、 ことを特徴とするプラント状態表示装置。 ３、請求項１または２において、 前記プラント状態に応じて、前記プラント状態に基づい
   て設定した階層及び関連情報のみを選択して強調表示す
   る、 プラント状態表示装置。 ４、請求項１または２において、 関連情報を、表示された階層的知識の周辺に前記階層的
   知識と関連付けて表示する、 プラント状態表示装置。 ５、請求項１または２において、 プラント状態及びその時の運転員の認知課程に応じて、 出力する階層及び関連情報を選択する、 プラント状態表示装置。 ６、請求項１、２、３、４または５において、前記プラ
   ント状態に関する前記階層的知識は、プラントの機能、
   系統構成、事象の因果関係に基づいて作成した、 プラント状態表示装置。 ７、請求項１、２、３、４または５において、表示装置
   に表示する前記関連情報が、プラント系統構成図、プラ
   ント機能構成図、パラメタトレンド、プラントサマリ、
   ガイダンス、診断結果、予測結果あるいは警報であり、 ユーザの指定により選択可能とした、 プラント状態表示装置。 ８、請求項１、２または７において、 診断時には、階層的知識中で機能を喪失した要素の下方
   、あるいは、上流側を探索し表示する手段を設けた、 プラント状態表示装置。 ９、請求項１、２または７において、 予測時には、階層的知識中で機能を喪失した要素の上方
   あるいは下流側を探索し表示するプラント状態表示装置
   。 １０、請求項１、２または７において、 対応手順決定時には、階層的知識中に記憶した運転手順
   を取りだし表示する、 プラント状態表示装置。 １１、請求項１または２において、 階層的知識は、単一の機能あるいは構成を一つの要素と
   したノードの集合により構成され、各ノードはラベル付
   き有向アークで結合される、プラント状態表示装置。 １２、請求項１、２、８、９、１０または１１において
   、 ラベル付き有向アークを探索することにより、推論を進
   めあるいは関連情報を抽出する、プラント状態表示装置
   。