JPH0832095B2

JPH0832095B2 - プラント監視装置

Info

Publication number: JPH0832095B2
Application number: JP62090717A
Authority: JP
Inventors: 正己加藤; 司郎松村; 洋一伊佐治; 美穂子足立; 弘二福井; 和義長崎; 伸二西川; 克郎桃枝
Original assignee: Toshiba Corp; Chubu Electric Power Co Inc
Current assignee: Toshiba Corp; Chubu Electric Power Co Inc
Priority date: 1987-04-15
Filing date: 1987-04-15
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: DE3812618A1; SE8801399L; US4933885A; SE8801399D0; JPS63257399A

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、プラントのプロセス量を表示装置に画面と
して表示することによりプロセス量の監視を行なうプラ
ント監視装置に関する。

（従来の技術）たとえば、発電プラントにおいては、運転員の負荷軽
減や監視の効率を上げる上でCRT表示装置を用いた制御
監視が広く取入れられている。その監視内容は、発電プ
ラントの起動から通常運転まで、そして通常運転から停
止までといったプラント状態が不安定なときの運転過程
の監視に重点が置かれている。従って、監視画面も運転
過程にそったイベント単位，系統単位のものが多く、あ
くまでもプラントを安定して運転するために運転員の支
援を行なうものである。何らかの異常が発生した場合、
その原因の追求は後からデータを解析したりプラントデ
ータを分析したりすることが多く、運転の制御監視と同
時にオンラインでその原因追求を行なうレベルまでの詳
細監視を行なうまでには至っていない。

（発明が解決しようとする問題点）特に火力発電プラントでは、近年の電力需要構造の変
化に伴って、昼夜の電力消費差の調整用として日間起動
停止（DSS）運用を余儀なくされるプラントもふえてき
ている。そのようなプラントでは、起動，停止といった
プラントが最も不安定になる状態を頻繁に繰り返さなけ
ればならないことになり、今まで以上にきめ細かな監視
が必要となってくる。きめ細かな監視とは、即応性のあ
る監視、異常時の異常原因判断の支援可能な監視を行な
うことである。そのためには、１つの監視対象をあらゆ
る角度から分析，解析したり、個々の監視対象を比較し
ながら監視することも必要となり、監視画面として設定
する内容も豊富にかつ詳細レベルに至ることになる。

計算機能力の向上により大量のデータを速やかに解析
することは可能であり、扱うデータ量の増大にも対処で
きるが、それらの情報を運転員が活用できなければ、そ
れは死んだ情報にすぎない。きめ細かな監視をめざすほ
どデータの解析は必須となり、ともすると解析レベルで
の専門的知識も必要となってくる。プラントの信頼性向
上のためには、このような解析データを用いた監視が今
後益々必要となってくると考えられるが、このようなデ
ータを従来の監視同様、運転員がオンラインで活用して
いけるようにするためには、そのデータの与え方が問題
になってくる。豊富でかつ詳細レベルのデータも運転員
が理解し、プラントの運転に則して初めて情報と成り得
る。本発明は運転員に効果的な情報を与えることを目的
としている。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、プラントを監視する上で予め定められた監
視項目の全体を大まかにとらえることができる主監視画
面を設け、この主監視画面に対応してその内容を詳細に
とらえることのできる副監視画面を設け、これら監視画
面を予め記憶しておく記憶装置を設け、表示エリアを区
分してこれら監視画面を表示すると共に運転員との対話
用の指令部を表示する表示装置を設け、この表示装置に
表示された上記指令部を運転員が指示するための入力装
置を設け、またプラントの主要なプロセス量が警報とな
ったときは、そのプロセス量の監視用の画面に関する情
報を表示するための手段を設けたことを特徴とする。

（作用）運転員が記憶装置に記憶されたプラント監視装置を表
示装置に表示するときは、表示装置に表示された指令部
を入力装置で指示して所定の表示エリアにその表示を行
ない、警報が発生したときはその警報画面の確認や、確
認済の警報画面の再チェックも同様に入力装置で指令部
を指示することにより行なう。

これにより、運転員が任意の監視画面を選択してのプ
ラントの監視が可能となり、運転員の操作は入力装置を
介して、表示装置を主体に行なうことができる。また、
表示エリアが区分されているので、一つの管面に表示で
きる情報量も多く、警報が発生した場合の処理も適切に
行なうことができる。また、監視画面の選択を、メニュ
ー画面に切替えて行なうことなく、全て管面上の定めら
れた場所を指示することにより、見たい画面、得たい情
報がワンタッチで呼び出せる。

（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。
第１図は本発明のプラント監視装置のブロック構成図で
ある。本発明のプラント監視装置は計算機システムで構
成される。

プラント11からのプロセス量はプロセス量入力手段12
で走査され、記憶装置13に記憶される。記憶装置13はプ
ロセス量入力手段12を介して読込まれたプロセスデータ
を記憶すると共に、そのプロセスデータを表示するため
の画面データを記憶している。すなわち、表示装置14に
表示する複数個の監視画面のデータを記憶しており、ま
たこれらの複数個の監視画面相互間の関連（監視体系の
イメージ）も記憶している。

第２図は監視画面相互間の関連（監視体系のイメー
ジ）の説明図であり、特定の主要な監視画面（以下主監
視画面という）に対し、その主監視画面に関連する監視
画面を一まとめとして副監視画面とする。主監視画面は
プラントの監視項目ごとに設けられ、副監視画面はその
監視項目の詳細情報を表示するものである。すなわち、
A,Bは主監視画面であり、ai（ｉ＝１〜５）,bj（ｊ＝1,
2）は各々の主監視画面と関係付けられている副監視画
面である。ここで、主監視画面Ａの副監視画面であるa₃
は主監視画面Ｂの副監視画面ともなっているが、このよ
うに各監視項目に対応する副監視画面群が互いに排反で
ある必要はない。たとえば、主監視画面Ｂで代表される
監視項目について、何らかの異変が見られた場合、主監
視画面Ａで代表される監視項目の詳細情報を与えている
副監視画面a₃の監視内容にその原因が現われている場合
があるからである。

以上のように、主監視画面は監視項目毎に割り振った
監視画面群の中で、その監視項目の全体を大まかにとら
えることができる監視画面であり、副監視画面は主監視
画面の内容の詳細を表示したり、関連する情報を提供し
たり、あるいは同じプロセス量をパラメータを変えて異
なる視点で表示したりする監視画面である。これら監視
画面相互間の関連データは記憶装置13に記憶されてい
る。

次に、プロセス量判定手段15は、プラント11からプロ
セス量入力手段12を介して監視の要となるプロセス量を
読込み、正常域にあるかどうかを判定する。判定の基準
は予めプロセス量に応じて、その制限値としてプラント
を運転していく上での許容範囲の限界値にあたる警報レ
ベルに値するものを設定する。このように設定した制限
値を逸脱した場合、そのプロセス量の入力点名称と共に
警報発生したことを警報項目管理手段16に通知する。更
に、その警報が解除された場合にも警報項目管理手段16
に通知する。

警報項目手段16は、２つのテーブルを持ち警報の発生
状況を管理している。すなわち、警報発生の未確認登録
テーブル17と確認済登録テーブル18とを有している。プ
ロセス量判定手段15から警報発生の通知を受けた場合、
その警報発生したプロセス量の監視用画面（以下、警報
画面という）の画面番号をまず未確認登録テーブル17に
登録する。そして、その登録された画面番号の監視画面
の表示要求を表示処理手段19に出し、表示装置14にその
監視画面を表示する。なお、警報画面が複数個ある場合
は警報発生した順序に登録し表示する試験を行なう。こ
れについては後述する。

表示装置14に警報発生したプロセス量監視用の監視画
面が表示されると、運転員はプロセス量が警報状態であ
ることを認識したとの確認をする。この確認は表示装置
14の入力装置20で行なわれ、この確認があると、指令受
付手段21を介して警報項目管理手段16に伝達される。そ
うすると、警報項目管理手段16は未確認登録テーブル17
に登録している画面番号を消去し、それを確認済登録テ
ーブル18に登録する。そして、警報画面が複数個ある場
合は次の警報画面が表示装置14に表示される。なお、プ
ロセス量の警報状態が解除された場合には、これら登録
テーブル17,18に登録された画面番号はいずれも消去さ
れる。つまり、未確認登録テーブル17は運転員の確認が
なされていない警報画面の登録テーブルであり、確認済
登録テーブル18は運転員の確認済であるが、警報状態が
解除されていない警報画面の登録テーブルである。

次に、指令受付手段21は、上述のように警報画面の確
認を受付けるものであるが、一方、入力装置20を介して
運転員による画面選択指令（表示要求）も受付ける。す
なわち、記憶装置13に記憶されている各種監視画面のう
ちの特定の画面を表示装置14に表示するための指令を入
力装置20を介して受付ける。この画面選択指令を受付け
ると、指令受付手段21は表示要求管理手段25を起動し、
その指令の内容に応じて必要なデータを記憶装置13から
取出し、表示処理手段19により運転員からの指令に応じ
た画面を表示装置14の管理に表示する。ここで、この運
転員による表示要求と上述の警報項目管理手段16による
未確認の警報画面の表示要求とが競合した場合は警報画
面の表示が優先となる。

第３図は、記憶装置13に記憶された各種監視画面を運
転員により表示装置14に表示する場合の説明図である。
表示装置14の管面は５つのエリアに区分される。すなわ
ち、主表示エリア23,補助表示エリア24,主監視画面選択
エリア25,同系監視画面選択エリア26,警報発生状況表示
エリア27に区分される。

主表示エリア23は、運転員が要求した監視画面やある
プロセス量が警報状態になったとき警報項目管理手段16
によって特定された警報画面を表示するためのエリアで
ある。管面上で一番大きなエリアとする。

補助表示エリア24は主表示エリア23に表示された監視
画面のうち、運転員の要求による監視画面を縮小表示す
るエリアである。また、入力装置20により補助表示エリ
ア24に縮小表示されていた監視画面を再び主表示エリア
23へ拡大表示することも行なう。これは入力装置20から
の指令により表示要求管理手段22および表示処理手段19
によって行なわれる。

主監視画面選択エリア25は、各監視項目を代表する主
監視画面を選択するためのラベルを表示するエリアであ
り、入力装置20により特定のラベルを指示することによ
り対応する主監視画面が主表示エリア23に表示される。

同系監視画面選択エリア26は主表示エリア23に表示さ
れた監視画面の属する監視項目群に応じて、その監視画
面群の個々の監視画面を選択するためのラベルを表示す
るエリアである。たとえば、第２図に示した主監視画面
A,B、副監視画面ai（ｉ＝１〜５）,bj（ｊ＝1,2）の識
別ラベルをそれぞれＬ（Ａ）,L（Ｂ）,L（ai）（ｉ＝１
〜５）,L（bj），（ｊ＝1,2）とすると、主表示エリア2
3に主監視画面Ａが表示された場合、この同系監視画面
選択エリア26にはＬ（Ａ）,L（ai）（ｉ＝１〜５）が表
示される。この状態で次に他の監視画面群に属する主監
視画面Ｂが主表示エリア23に表示されると、この同系監
視画面選択エリア26の内容は切替えられて、Ｌ（Ｂ）,L
（bj）（ｊ＝1,2）が表示される。そして、この同系監
視画面選択エリア26に表示される各ラベルのうち、特定
のラベルを入力装置20で指示することにより、対応する
監視画面が主表示エリア23に表示される。

警報発生状況表示エリア27は警報発生状況を通知する
エリアである。この表示エリア27内に警報（以下ANNと
いう）の表示ラベルを設定し、警報発生時に警報項目監
視手段16によって自動的に主表示エリア23に警報画面が
表示されたとき、この表示ラベルANNを点滅させて運転
員の注意を引き，確認を促す。運転員が表示ラベルANN
を入力装置20にて指示することにより、現在主表示エリ
ア23に表示されている点滅，点灯，消灯の状態に制御さ
れる。すなわち、運転員による確認がなされていない警
報画面が存在する場合は点滅とし、運転員によってすべ
ての警報画面が確認されてはいるが、警報状態が解除さ
れていないものが存在する場合は点灯とし、警報状態に
あるものがない場合は消灯する。

以上の通り、運転員からの指令は表示装置14の管面に
表示された各エリア23〜27を基に入力装置20で行なわれ
る。監視画面の表示要求はまず主監視画面選択エリア25
内の主監視画面を識別するラベルを入力装置20で指示す
ることにより指令受付手段21で受付けられ、そのラベル
に対応して主監視画面が表示要求管理手段22により記憶
装置13から取出され、表示処理手段19を介して表示装置
14の主表示エリア23に表示される。それと同時に同系監
視画面選択エリア26にはその主監視画面が属する監視画
面群を構成する全ての監視画面の識別用ラベルが表示処
理手段19により表示される。そして、その表示された識
別用ラベルのうち特定のラベルを入力装置20により指示
することにより、主監視画面の場合と同様に対応する監
視画面を主表示エリア23に表示させる。同系監視画面選
択エリア26は主表示エリア23に表示される主監視画面が
切替えられる毎に、その主監視画面によって代表される
監視項目に対応した監視画面群を構成する監視画面が選
択できるように切替わる。この切替えは表示処理手段19
によって行なわれる。従って、主監視画面選択エリア25
で一旦主監視画面を選択すれば、即ち、監視項目を認定
すれば、その監視項目用の監視画面の参照は全てこの同
系監視画面選択エリア26で指定することができる。

以下、運転員による監視画面の管面上への表示の仕方
について説明する。ここで、相異なる監視項目を代表す
る主監視画面をA,Bとし、副監視画面をai（ｉ＝１〜
５）,bj（ｊ＝1,2）とし、Ｌ（Ａ）,L（Ｂ）,L（ai）,L
（bj）をそれぞれの画面の識別ラベルとする。

まず、主監視画面選択エリア25内でＬ（Ａ）が入力装
置20により指示されたとすると、それに応じた主監視画
面Ａが主表示エリア23に表示される（第３図CASE I）。
このとき、同系監視画面選択エリア26にはＬ（Ａ）,L
（ai）（ｉ＝１〜５）が表示される。そこで、次に同系
監視画面選択エリア26内でＬ（a₂）を入力装置20で指示
すると、それに対応した副監視画面a₂が主表示エリア23
に表示され、今まで主表示エリア23に表示されていた主
監視画面Ａは補助表示エリア24に縮小表示される（第３
図CASE II）。更に、同系監視画面選択エリア26内でＬ
（a₄）を入力装置20で指示すると、これに対応した副監
視両面a₄が主表示エリア23に表示され、今まで主表示エ
リア23に表示されていた副監視画面a₂は補助表示エリア
24に縮小表示され、補助表示エリア24に表示されていた
主監視画面Ａは管面上からは消される（第３図CASE II
I）。

次に、主監視画面選択エリア25内で新しい監視項目に
切替えるためにＬ（Ｂ）を入力装置20で指示したとする
と、それに対応した主監視画面Ｂが主表示エリア23に表
示され、同系監視画面選択エリア26には代わってＬ
（Ｂ）,L（a₃）,L（bj）（ｊ＝1,2）が表示される。そ
して、主表示エリア23に表示されていた副監視画面a₄は
補助表示エリア24に縮小表示され、今まで補助表示エリ
ア25に表示されていた副監視画面a₂は管面上からは消さ
れる（第３図CASE IV）。また、補助表示エリア24に表
示されている画面a₄を再び主表示エリア23へ拡大表示す
るには補助表示エリア24を入力装置20で指示すると主表
示エリア23に拡大表示され、いままで主表示エリア23に
表示されていた主監視画面Ｂは代わって補助表示エリア
24へ縮小表示される。このとき、副監視画面a₄は主監視
画面Ｂとは異なる監視画面群に属しているため、同系監
視画面選択エリア26には代わってＬ（Ａ）,L（ai）（ｉ
＝１〜５）が表示されることになる（第３図CASE V）。

次に、警報が発生した場合の管面上への表示の仕方に
ついて第４図を用いて説明する。いま、プロセス量x,y
を監視している画面をX,Yとし、プロセス量x,yが警報状
態に達したときのそれぞれの監視画面をX_ANN,Y_ANNであ
るとする。画面X,Yは主監視画面，副監視画面のいずれ
であるかを問わない。このとき、主表示エリア23には副
監視画面a₂が表示され、補助表示エリア24には主監視画
面Ａが表示されていたとする。この状態でプロセス量ｘ
が警報状態になったとすると、運転員による監視画面の
表示要求よりも警報画面の表示要求の方が優先であるか
ら、警報画面X_ANNが警報項管理手段16によって自動的に
主表示エリア23に表示される。また、警報画面の確認を
運転員に促すために警報発生状況表示エリア27の表示ラ
ベルANNが点滅する。そして、主表示エリア23に表示さ
れていた副監視画面a₂は補助表示エリア24に縮小され、
補助表示エリア24に表示されていた主監視画面Ａは管面
上から消される（第４図CASE I）。また、同系監視画面
選択エリア26には警報画面X_ANNが属する監視画面群の識
別ラベルが表示される。ここで、運転員は点滅している
表示ラベルANNを入力装置20で指示することにより、確
認したという指令を指令受付手段21を介して警報項目管
理手段16に送る。この確認を行なわない限り、主表示エ
リア23に他の監視画面を表示させることはできない。つ
まり、当該警報画面が表示され続ける。

確認後においては、その時点で確認されていない警報
画面がなく、警報が解除されていない限り、表示ラベル
ANNは点灯に変わり（第４図CESE II）、運転員の表示要
求による他の監視画面の表示も可能となる。一方、確認
した時点で、プロセス量ｘとは別のプロセス量ｙが警報
状態になっていたとすると、表示ラベルANNは点滅した
ままで、主表示エリア23には警報画面A_ANNが警報項目管
理手段16により自動的に表示される。警報画面Y_ANNは、
運転員により要求された監視画面同様、主表示エリア23
に表示されるが、いままで主表示エリア23に表示されて
いた画面が警報画面である場合には補助表示エリア24に
は縮小表示されない。従って、主表示エリア23に表示さ
れていた警報画面X_ANNは管面上から消される（第４図CA
SE III）。この場合、同系監視画面選択エリア26には警
報画面Y_ANNが属する監視画面群の識別ラベルが表示され
ることは言う迄もない。また、一旦警報画面として表示
され、運転員に確認されたものは、その警報状態が解除
され新たに警報状態にならない限り自動的に表示される
ことはない。

以上述べた運転員による表示要求の処理および警報が
発生した場合の表示処理は、入力装置20,指令受付手段2
1,警報項目管理手段16,表示要求管理手段22,表示処理手
段19で達成されるわけであるが、これらについて以下に
説明する。

入力装置20は、表示装置14の管面上に表示された各種
指令部の位置を、管面を通して指示するものであり、こ
の指示によって特定された指令部の表示位置を計算機内
部の指令受付手段21に与えて表示要求するものである。
入力装置20としてはタッチパネル，トラックボール，キ
ーボード，マウス等があり、これらいずれのものであっ
てもよい。

指令受付手段21はこの入力装置20から出力される管面
上の位置信号を入力し、そこに表示されている指令部を
解釈することによって運転員による指令内容を解釈す
る。この解釈の仕方としては、指令部の内容が固定であ
るものと、監視画面によって変化するものとに区分して
解釈する。すなわち、補助表示エリア24から主表示エリ
ア23へ表示を移す場合の指令は、補助表示エリア24のラ
ベルの表示位置がその指令部であり、この指令部は表示
される監視画面が変化しても変化しない固定の指令部で
ある。また、主監視画面選択エリア25に表示される識別
ラベルも、プラントの監視項目すなわち主監視画面を選
択する指令部であるから一般に固定であり、警報発生状
況表示エリア27に表示されるラベルANNも警報画面につ
いて共通の指令値であるから一般に固定である。このよ
うに指令部が固定であるものについては、予めその管面
上の表示位置信号とその指令内容を対応づけて記憶して
おき解釈する。

一方、同系監視画面選択エリア26に表示される識別レ
ベルのように、主表示エリア23に表示される監視画面に
よって変化するものについては、管面上のどこに何を表
示するかを管理している表示処理手段19より、現在同系
監視画面選択エリア26に表示されている内容を入力し、
位置信号と結びつけて解釈する。

そして、運転員からの指令を解釈した結果、警報画面
に関する指令すなわち警報発生状況表示エリア27の指令
の場合は警報項目管理手段16へ、監視画面の表示要求に
関する指令すなわち表示エリア24,25,26の指令の場合
は、表示要求管理手段22へその指令内容を通知する。な
お、指令部については表示内容に対して予め定めておく
ので、主表示エリア23内においても必要に応じて設定す
ることができる。

警報項目管理手段16は指令受付手段21からの運転員に
よる指令（警報発生状況表示エリア27からの指令）を受
けて動作するわけであるが、その前提として警報画面を
表示装置14の主表示エリア23に表示し、警報発生状況表
示エリア27に警報の表示ラベルANNを点滅表示するため
の指令を表示処理手段19に出す処理を行なう。すなわ
ち、プロセス量判定手段15から警報状態に達したプロセ
ス量の通知を受けると、そのプロセス量を監視している
画面を警報画面として未確認登録テーブル17に登録し、
表示処理手段19に対し、その警報画面の表示要求と警報
発生状況表示エリア27の表示ラベルANNの点滅表示要求
とを出す。そして、運転員からの警報確認指令を指令受
付手段21より受けると、未確認登録テーブル17に警報画
面の画面番号が登録されていれば、登録順の古いものが
確認されたと判断し、未確認登録テーブル17の登録を削
除し、代わって確認済登録テーブル18に登録する。未確
認登録テーブル17が空になった時点で表示ラベルANNを
点灯する要求を表示処理手段19へ出す。一方、プロセス
量判定手段15により警報状態解除の通知を受けた場合、
対応する警報画面を確認済登録テーブル18の登録から削
除していき、未確認登録テーブル17,確認済登録テーブ
ル18の両テーブルが空になった時点で表示ラベルANNを
消灯させる要求を表示処理手段19へ出す。

次に、表示要求管理手段22は指令受付手段21より通知
された各種監視画面の表示要求指令を受けて、その表示
要求指令を判別する。まず、補助表示エリア24に表示さ
れている監視画面を主表示エリア23へ拡大表示させる要
求であるか否かを判定する。もし、そうであるならば、
表示処理手段19に対し、主表示エリア23と補助表示エリ
ア24との表示画面の入れ替えを要求する。そうでない場
合は、新たに監視画面の表示要求が出力された場合であ
ると判断し、主監視画面選択エリア25からの主監視画面
の表示要求であるのか、同系監視画面選択エリア26から
の監視画面の表示要求であるのかを判定する。主監視画
面選択エリア25からの指令である場合は、選定された主
監視画面の表示要求を表示処理19へ出すと共に記憶装置
13に記憶されている監視体系のイメージ情報より、その
主監視画面の副監視画面として設定されている監視画面
群を判別して同系監視画面選択エリア26に表示させる監
視画面識別用のラベルを特定し、表示処理手段19へその
表示要求を出す。同系監視画面選択エリア26からの指令
の場合には、選定された監視画面の表示要求を表示処理
手段19へ出す。

表示処理手段19は警報項目管理手段16と表示要求管理
手段22とからの各種表示要求を受付け、これら表示要求
をみたすべく表示処理を行なう。すなわち、警報項目管
理手段16からの指令と表示要求管理手段22の指令とが競
合したときは警報項目管理手段16からの表示要求を優先
させるとか、また表示すべき情報の収集作成や表示装置
14の管面への表示位置の割付等を行なう。つまり、表示
装置14の管面上に定義されている複数のエリアについて
何を表示させるエリアであるかという定義、監視画面の
管面上での移動のさせ方の定義等を記憶しており、また
現在管面上のどこに何を表示させているかという情報を
常に保持するようになっている。そして、警報項目管理
手段16や表示要求管理手段22からの表示要求を受付たと
き、現在の管面の表示状態と表示要求内容を照らし合わ
せ、上記定義に従って表示要求をみたす内容を表示装置
２に表示する。

次に、本発明のプラント監視装置をタービン発電機の
振動監視に適用した場合について説明する。この場合の
監視画面としては振動の解析だけでなく、振動原因を追
従する上でその裏付けとなるものも監視対象となる。す
なわち、タービン発電機の監視に着目した場合、タービ
ンの異常のほとんどが振動となった現われてくるので、
タービンの軸振動は監視対象としては効果の大きいもの
であり、振動を何らかの異常が生じたときの判断材料と
するわけであるから、まず振動そのものを分析する必要
がある。たとえば、振動の３大要素ともいわれる振幅，
位相，周波数をパラメータとして振動をオンラインで解
析し、その解析データの変化を、タービン回転数や負荷
をパラメータとして監視できるように監視項目を定め
る。更に、振動原因の裏付け情報として、少なくとも軸
受給油温度，軸受メタル温度，軸受排油温度やタービン
の伸び差，熱応力といったタービンロータに直接関係す
るようなものも監視体対象として設定し、その推移を監
視することができるように監視項目を定める。

そこで、振動の解析を行なうための監視項目として、
振動周波数の監視，振動振幅と位相角監視，負荷変化に
伴う振動振幅の監視，回転数変化に伴う振動振幅の監
視，ラブチェック監視の５個の監視項目を設定する。ま
た、振動原因を追求する上でその裏付けとなる監視項目
として、軸受メタル温度・軸受排油温度の監視，軸受給
油温度監視，伸び・伸び差監視，熱応力監視，真空上昇
監視の５個の監視項目を設定する。これら10個の監視項
目につき数個の副監視画面を設ける。

以下、説明を簡単にするため、上記監視項目のうち、
回転数変化に伴う振動振幅の監視（以下、振動Ｓ−Ｖと
呼ぶ）と、軸受メタル温度・軸受排油温度の監視（以
後、軸受モニタと呼ぶ）を例にとり説明する。この場
合、振動Ｓ−Ｖと軸受モニタとの監視画面群の監視体系
イメージの構成は第５図に示すものであるとする。振動
Ｓ−Ｖの主監視画面28は、後述第８図に示すように、タ
ービンロータ軸受の第１軸受から第８軸受までの回転数
変化に伴う振動振幅を３次元立体表示し、全体の振動振
幅の変化を大まかにとらえる監視画面であり、以下振動
Ｓ−Ｖ一括と称することとする。この主監視画面に対
し、その副監視画面として軸受間の相互比較や軸受個々
の監視を行なうために、８軸受のうち任意の１軸,2軸,4
軸受を選択して監視するための副監視画面を設ける。こ
れら副監視画面は同一監視画面内に表示される軸受の個
数によって、振動Ｓ−V4軸受画面29,振動Ｓ−V2軸受画
面30,振動Ｓ−V1軸受画面31と称することとする。

一方、軸受モニタの主監視画面32は第１軸受かに第８
軸受までの軸受メタル温度と軸受排油温度の現在値の監
視を行なうもので、軸受全体の現状を一目で把握するた
めの監視画面である。その副監視画面としては、監視方
法を変えて、個々の軸受の経時変化の監視を行なうため
に、特定の１軸受を選択しその軸受メタル温度と軸受排
油温度の経時変化を監視する軸受モニタ経時画面33、特
定の１軸受を選択しその軸受メタル温度の経時変化を監
視する軸受メタル経時画面34、特定の１軸受を選択し、
軸受排油温度の経時変化を別々に監視する軸受排油経時
画面35を設ける。また、軸受メタル温度・軸受排油温度
と密接な係りをもった軸受給油温度の経時変化を監視す
る給油温度経時画面36を設ける。さらに、軸受の温度条
件に異常がみられた場合、振動画面である振動Ｓ−V2軸
受画面37を振動監視用に軸受モニタの副監視画面として
設定している。

第６図はタービン振動監視の場合に、主監視画面とし
て、振動Ｓ−Ｖ一括を表示した場合の表示装置14の管面
の説明図である。表示装置14の主監視画面選択エリア25
には、前述の10個の監視項目の識別ラベル38が表示され
るわけであるが、いま振動Ｓ−Ｖの識別ラベル38bを選
択したとする。そうすると、主表示エリア23には第８図
に示すような振動Ｓ−Ｖの主監視画面が表示される。主
表示エリア23の一部には対話用のエリアとして軸受選択
エリア39を設け、タービンロータ軸受の第１軸から第８
軸までのうち、任意の軸を選択できるようにする。つま
り、この軸受選択エリア39に、副監視画面である振動Ｓ
−V4軸受画面29,振動Ｓ−V2軸受画面30,振動Ｓ−V1軸受
画面31に表示すべき軸を特定するための指令部を表示す
る。すなわち、第６図に示すように、軸選択エリア39に
軸受の位置付けのイメージがわく図を表示し、軸受の選
択用の指令部として軸受番号の１〜８の数字を設定す
る。そして、この数字の部分を入力装置20で指示するこ
とにより軸受が選択される。

同系監視画面選択エリア26には、主表示エリア23に表
示された画面、すなわち振動Ｓ−Ｖ一括画面28の属する
監視項目の監視画面群のうち特定の画面を選択するため
の指令部が識別ラベル40として表示される。

一方、警報発生状況表示エリア27には、警報ラベル4
1,警報待機ラベル42の２つの指令部を表示し、警報ラベ
ル41の点滅，点灯，消灯と、警報待機ラベル42の点灯，
消灯の組合せによって警報の発生状況を管理する。

以下、第７図を参照してタービン振動監視の場合の表
示の仕方について説明する。まず、主監視画面選択エリ
ア25で、監視項目のうち振動Ｓ−Ｖの識別ラベル38bを
入力装置20で指示すると、主表示エリア23には、それに
対応した主監視画面である振動Ｓ−Ｖ一括画面28が表示
され、同径振動Ｓ−Ｖ選択エリア26には、その監視項目
に属する監視画面群の識別ラベルである振動Ｓ−Ｖ一括
40a,振動Ｓ−V2軸受40c,振動Ｓ−V1軸受40dが表示され
る（第７図CASE I）。ここで、第８図は振動Ｓ−Ｖ一括
画面28の表示例を示したものである。第１軸受から第８
軸受までの振幅の様子が大まかにつかめるようになって
いる。

次に、同系監視画面の識別ラベルのうち振動Ｓ−V4軸
受のラベル40bを指示すると、今まで主表示エリア23に
表示されていた振動Ｓ−Ｖ一括画面28は、補助表示エリ
ア24に縮小表示された上で、主表示エリア23に表示され
る画面は新しい監視画面である振動Ｓ−V4軸受画面29に
切替わる（第７図CASE II）。振動Ｓ−V4軸受画面29
は、第１軸受から第８軸受のうち運転員が要求して４つ
の軸受を同一画面上で監視できるようにした監視画面で
あるが、振動Ｓ−V4軸受の識別ラベル40bが同系監視画
面選択エリア26より選択されたときは、第１軸受から第
８軸受の中で最も振幅が大である軸受を中心に、第９図
に示す基準に従って、運転員は主表示エリア23の軸受選
択エリア39により４つの軸受を設定する。

第９図中、二重丸印◎は振幅が最大の軸受であること
を示すものであり、主監視画面である振動Ｓ−Ｖ一括画
面28（第８図）で、たとえば第２軸受が振幅最大の軸受
であることがわかると、第２軸受をまず選択しなければ
ならないことを示している。すなわち、副監視画面とし
て振動Ｓ−V1軸受画面31（識別ラベル40d）を選択した
ときは、振幅が最大である二重丸印◎の軸受（第２軸
受）と、それに最も影響のある三角印△の軸受（第１軸
受）との２軸を選択する。そして、副監視画面として振
動Ｓ−V4軸受画面29（識別ラベル40b）を選択したとき
は、振幅が最大である二重丸印◎の軸受（第２軸受）
と、それに最も影響のある三角印△の軸受（第１軸受）
と、次に影響のある丸印○の軸受（第３軸受，第４軸
受）とを選択することになる。

この軸受選択エリア39は常に表示されているのではな
く、このように軸受毎の選択が可能である監視画面が主
表示エリア23に表示されたときのみ表示される。これは
表示処理手段19の処理によりそのように表示処理され
る。

第10図を用いて、軸受の切替えの仕方について説明す
る。いま、振動Ｓ−V4軸受画面31が選択され、軸受とし
て第１軸受から第４軸受までの４つの軸受が表示されて
いたとする。４つの軸受は主表示エリア23を４分割した
各エリアにそれぞれ表示される。この状態で第３軸受，
第４軸受に替わって、第５軸受，第６軸受の様子を監視
する場合は、まず、主表示エリア23の軸受選択エリア39
で軸受番号５を指示し、次に、主表示エリア23のどこに
表示させるかを指示する。いま、第３軸受の替わりに第
５軸受を表示させるものとすると、主表示エリア23の第
３軸受の画面が表示されているエリアを入力装置20で指
示する。これにより、第３軸受が表示されていたところ
に第５軸受のデータが表示される（第10図CASE I）。同
様に軸受選択エリア39で軸受番号６を指示し、続いて主
表示エリア23の第４軸受の表示エリア39で軸受番号６を
指示し、続いて主表示エリア23の第４軸受の表示エリア
を指示すると、第６軸受のデータが第４軸受に替わって
表示され、両面上には、第１軸受，第２軸受，第５軸
受，第６軸受の４つの軸受のデータが表示されることに
なる（第10図CASE II）。軸受の選択は、このようにま
ず軸受選択エリア39で監視したい軸受の番号を選び、更
に主表示エリア23のどこに表示するかを指定するという
２段階指定の仕方をとっている。

これは、軸選択が可能な監視画面については、全て同
様である。ただし、振動Ｓ−V1軸受画面のように、１つ
の軸受を詳細に監視する画面については、画面内にはそ
の軸受のデータのみが表示されるため、主表示エリア39
で、軸受番号のみを選択するだけでよい。以上の機能は
入力装置20,指令受付手段21,表意要求管理手段22,表示
処理手段19で達成される。

次に、主表示エリア23に振動Ｓ−V4軸受画面29,補助
表示エリア24に振動Ｓ−Ｖ一括画面28が表示されている
状態で、補助表示エリア24を入力装置20で指示すれば、
再び振動Ｓ−Ｖ一括画面28が主表示エリア23に拡大表示
され、補助表示エリア24には替って今まで主表示エリア
２に表示されていた振動Ｓ−V4軸受画面29が縮小表示さ
れる。これと共に、軸受選択エリア39の表示は消えるこ
とになる（第７図CASE III）。

更に、主監視画面選択エリア25で監視項目である軸受
モニタの識別ラベル38aを指示すると、主表示エリア23
に表示されていた振動Ｓ−Ｖ一括画面28は補助表示エリ
ア24に縮小表示され、補助表示エリア24に表示されてい
た振動Ｓ−V4軸受画面29は管面上から消される。そし
て、主表示エリア23には、対応した主監視画面である軸
受モニタ画面32が表示され、同系画面選択エリア26も監
視項目である軸受モニタ用に切替えられ、その監視項目
に属する監視画面群が識別ラベルである軸受モニタ個別
経時43b,振動Ｓ−V5軸受43c,給油温度43d,軸受メタル経
時43e,軸受排油経時43fが表示される（第７図CASE I
V）。

警報発生時には、警報発生状況表示エリア27の警報ラ
ベル41が点滅し、警報画面が主表示エリア23に表示さ
れ、今まで主表示エリア23に表示されていた画面が運転
員の要求により表示されたものであるならば、それは補
助表示エリア24に縮小表示される。主表示エリア23に表
示された警報画面は、必ず運転員に確認させる必要があ
るため、点滅している警報ラベル41を指示することで、
確認の指令とする。確認を行わない限り他の監視画面の
表示を要求したり、補助表示エリア24に表示されている
監視画面を主表示エリア23へ呼び出したりできない。ま
た、警報も１度に複数発生することもあるため、このよ
うな場合は警報ラベル41を点滅させると共に警報待機ラ
ベル42を点灯させる。

警報が同時に複数発生した場合について第11図を用い
て説明する。いま、警報が同時に３つ発生したとし、そ
れらに対応する警報画面をANN1,ANN2,ANN3とする。そし
て、警報発生前に表示されていた運転員の要求による監
視画面をＳとする。まず、警報ラベル41が点滅し、警報
待機ラベルが点灯し、主表示エリア23にはANN1が、補助
表示エリア24にはＳがそれぞれ表示される。運転員が点
滅している警報発生を確認し、警報ラベル41を指示する
と、ANN1は確認されたと見なされ、続いてANN2が主表示
エリア23に表示される。ANN1は運転員の要求による画面
ではないので、補助表示エリア24に縮小表示されること
はなく、管面上から消される。このとき、警報ラベル4
1,警報待機ラベル42は先と同じ状態である（第11図SACE
I）。

更に、点滅している警報ラベル41を指示すると、ANN2
が確認されたことになり、ANN3が替って主表示エリア23
に表示される。と同時に、この時点で管面上に表示され
ていない警報画面はなくなるので、警報待機ラベル42は
消灯する（第11図CASE II）。警報ラベル41は点滅した
ままであるが、これを指示することにより、ANN3が確認
され警報ラベル41は点灯に変わる。以上述べた警報発生
時の処理は、入力装置20,指令受付手段21,警報項目管理
手段16,表示処理手段19で達成されることは言う迄もな
い。

警報ラベル41が点滅しなくなった時点で、表示要求管
理手段22を介しての運転員からの要求は受付け可能とな
る。また、警報ラベル41の点灯は運転員の確認済ではあ
るが、また警報状態が解除されていないものが存在する
ことを示している。そこで、これらの警報画面のみ取出
したい場合は、点灯している警報ラベル41を指示する毎
に、それらの警報画面がサイクリックに主表示エリア23
に表示される。これは警報項目管理手段16が持っている
運転員の確認済であるが警報状態が解除されていない警
報画面を登録している確認済登録テーブル18を利用し、
ここに登録されている順に画面を出力することにより実
現している。

警報ラベル41の点滅，点灯，消灯と警報待機ラベル42
の点灯，消灯の組合せによる運転員への警報発生状況の
通知内容を第12図に示す。

ここで、点灯する警報ラベル41を指示することによ
り、確認済の警報画面を主表示エリア23に呼び出すこと
も運転員の要求による画面の表示であるが、システムと
しての動きを明解するために主表示エリア24に一旦縮小
表示されることはないように構成している。なお、同じ
画面でも主監視画面選択エリア25は同系監視画面選択エ
リア26より、運転員により選ばれ、主表示エリア23に表
示された画面の場合には、補助表示エリア24に一旦縮小
表示するようにしている。

また、警報画面の設定は以下のようにしている。たと
えば、振動Ｓ−Ｖで警報の制限値を設けて警報項目の対
象とした場合、単純にそのプロセス量を監視している画
面を全て警報画面としてしまうと、振動Ｓ−Ｖは振動Ｓ
−Ｖ一括，振動Ｓ−VN軸受（Ｎ＝1,2,4）の全てが警報
画面の対象となる。これでは、運転員に煩わしさを与え
るだけである。そこで、振動の得質を考えると、軸受間
では第１軸受と第２軸受、第３軸受と第４軸受、第５軸
受と第６軸受、そして第７軸受と第８軸受とが互いに影
響を与えやすいことになっているので、１つの軸受が警
報域に達した場合、その軸受とペアになっている軸受と
を合わせて、２つの軸受を表示することが効果である。
そこで、警報画面としては振動Ｓ−V2軸受で管理する。
このように１つの監視対象即ちプロセス量を多くの画面
で監視しているものがいくつかあるため、警報画面の設
定をする場合にも、警報状態になったプロセス量の特質
も考えた上で、最適の監視画面を１つ選んで警報通知用
の画面としている。また、警報画面が主表示エリア23に
表示された場合も、その警報画面が属する監視項目用の
監視画面の名称が先に述べたのと同様、同系監視画面選
択エリア26に表示されるようにしている。従って、警報
画面の確認を行なったあと、この同系画面選択エリアを
指示して画面を切替えて、その警報の原因、他への影響
等を監視することができる。先にも述べたように、監視
項目ごとに、主監視画面，副監視画面の体系づけが、こ
こで大きな効力を出すわけである。まず、警報値に至っ
たプロセス量を通知する警報画面を自動的に主表示エリ
アに表示して、運転員の注意を促し、「その原因は…
…」に答える情報が同系画面選択エリアで提示されるわ
けである。

以上の実施例では、記憶装置13内に予め監視項目毎に
主監視画面と副監視画面との関係すなわち監視体系イメ
ージを記憶させているが、主監視画面選択エリア25に、
たとえば全画面一覧という識別ラベルを設け、これを選
択することにより、第13図に示すように監視項目別の監
視画面群の識別ラベルを一覧表示し、その監視体系イメ
ージに変更を加えるようにしてもよい。これは軸受選択
エリア39に削除ラベル45,登録ラベル46の指令部を設定
して表示し、全画面一覧表時の画面内で、監視画面の組
替え，削除を行なう。すなわち、削除したい場合は、削
除ラベル45を指示したあと、削除したい監視画面の識別
ラベルを指示する。また、ある監視項目に他の監視項目
に定義されている副監視画面をその監視項目に登録した
い場合は、登録ラベル46を指示し、それから登録したい
副監視画面の識別ラベルを指示し、更にその副監視画面
の登録先である監視項目の識別ラベルを指示する。この
ように、監視画面群の組合せを自由にできることによ
り、実際のプラント運転に則して用いる上で、最適な監
視体系を作り上げていくことができる。なお、全く新し
い監視画面を追加登録したい場合は、まず記憶装置13内
にその監視画面のデータを記憶させてから行なうことは
言う迄もない。

また、以上の説明では、タービン振動監視をきめ細か
に行なうことを目的としたため、振動１つとっても周波
数，位相，振幅といった３つのパラメータで分析してい
るので、詳細な監視が行なわれていることになる。従っ
て、何らかの異常が生じた場合、プロセス量が従来設定
していた制限値に至る前にその兆候をとらえることがで
きる。それらの実績データを蓄積して、警報に至る前に
運転員に注意を促す注意値を設定し、解析データがその
注意域に入ったとき、注意画面として、システムから自
動的にその注意画面を表示するようにすることも可能で
ある。この場合は、管面上に注意画面表示用のエリアを
専用に設ける。異常の早期発見の意味からも警報より注
意に重点を置き、警報画面としての扱いは必要最小限に
とどめ、解析レベルの実績データに基づいた注意値を設
定することにより、運転員への支援度も高まり、監視の
精度が一層向上する。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、監視すべきプロセ
ス量の相互の関連性を考慮してその監視画面体系を築く
ことにより、運転員に監視手段や注視すべき監視画面群
の情報を与えることができるため、異常原因の早期発見
にも大きな効力を発揮する。また、１台の表示装置を複
数のエリアに区分けして、全てその管面上で運転員によ
る要求を出すことができ、システムから自動的に出す情
報と運転員からの要求による指令の共存を考慮し、連続
的な監視が実現されるという操作性の良さからも監視効
率の向上が図られる。特に、メニュー画面を設定せずに
運転員の要求を受付ける指令部を管面上に設定している
ので、運転員が欲しい情報を容易に表示できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラント監視装置のブロック構成図、
第２図は本発明の監視画面体系の説明図、第３図は監視
画面の表示の仕方の説明図、第４図は警報発生時の表示
の仕方の説明図、第５図は振動Ｓ−Ｖと軸受モニタの監
視画面群の構成体系の説明図、第６図は表示装置の管面
構成の説明図、第７図はタービン振動監視における監視
画面の表示の仕方の説明図、第８図は振動Ｓ−Ｖ一括画
面の説明図、第９図は自動選出時のタービン軸受組合せ
の説明図、第10図は軸受選択の手順の説明図、第11図は
タービン振動監視における警報発生時の表示の仕方の説
明図、第12図は警報発生状況表示エリアの表示内容の説
明図、第13図は監視画面の登録／削除する際の説明図で
ある。 11……プラント、12……プロセス量入力手段、13……記
憶装置、14……表示装置、15……プロセス量判定手段、
16……警報項目管理手段、17……未確認登録テーブル、
18……確認済登録テーブル、19……表示処理手段、20…
…入力装置、21……指令受付手段、22……表示要求管理
手段、23……主表示エリア、24……補助表示エリア、25
……主監視画面選択エリア、26……同系監視画面選択エ
リア、27……警報発生状況表示エリア。

フロントページの続き (72)発明者伊佐治洋一愛知県名古屋市東区東新町１番地中部電力株式会社本店内 (72)発明者足立美穂子東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者福井弘二東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者長崎和義東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者西川伸二東京都港区芝浦１丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (72)発明者桃枝克郎東京都港区芝浦１丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラントを監視に必要な情報を大まかに表
示する複数の主監視画面と、これら主監視画面にそれぞ
れ対応して設けられ前記主監視画面の内容を詳細に表示
する複数の副監視画面と、これら監視画面用のデータと
して前記プラントから読込んだプロセス量とを記憶する
記憶装置と、前記主監視画面および前記副監視画面と、
これら監視画面に関しての運転員による処理要求を受付
る指令部とを表示するための表示装置と、前記表示装置
に表示された前記指令部を指示するための入力装置と、
前記プラントから読込んだプロセス量のうち特定のプロ
セス量が予め定められた制限値の範囲内を逸脱したもの
であるときはそのプロセス量は警報であると判定するた
めのプロセス量判定手段とからなり、前記表示装置は下
記の表示エリアを有することを特徴とするプラント監視
装置（イ）前記プロセス量判定手段で警報と判定されたプ
ロセス量の監視用の前記監視画面および前記入力装置で
指示され前記運転員による表示要求のあった前記監視画
面を表示するための主表示エリア（ロ）前記主表示エリアに新たに他の監視画面の表示
要求があったとき、いままで前記入力装置で指示されて
前記主表示エリアに表示されていた画面を表示するため
の補助表示エリア（ハ）前記主表示エリアに表示された監視画面が属す
る監視項目に関連した監視画面を選択するための指令部
を表示するための監視画面選択エリア（ニ）前記主表示エリアに表示されて監視画面が属す
る監視項目に関連するための同系監視画面選択エリア（ホ）前記プロセス量判定手段で警報と判定されたプ
ロセス量の監視用の監視画面に関してその警報状況およ
び警報処理のための指令部を表示するための警報発生状
況表示エリア。