(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントを構成する各種機器の計測データ及び状態データを収集しプラントの状態を監視するプラント状態監視部、
前記プラント状態監視部による監視結果を運転員に提示すると共に、運転員による各種指令の操作を受け付けるヒューマンマシンインタフェース部、
前記ヒューマンマシンインタフェース部から操作情報を取得し、該操作情報に基づく操作を前記各種機器に対して行うプラント操作部、
前記各種機器に対する平常時の操作により生じるプラント状態変化を該操作の期待効果として記憶する期待効果データベース、
前記期待効果データベースに記憶された期待効果を得るための代替操作を記憶する代替操作データベース、
前記プラント操作部による操作後のプラント状態の監視結果を前記プラント状態監視部から取得し、前記期待効果データベースを参照して該操作の期待効果が得られているか否かを判定する操作結果判定部、
前記操作結果判定部による判定の結果、該操作の期待効果が得られていなかった場合、該期待効果を得るための代替操作を前記代替操作データベースから検索し、前記ヒューマンマシンインタフェース部を介して運転員に提示する代替操作取得部を備えたことを特徴とするプラント運転支援システム。
【請求項２】
前記期待効果データベースは、操作対象の機器名、操作内容、該操作の期待効果を含み、該操作の期待効果の判断基準としてプロセス値の変化量を設定していることを特徴とする請求項１記載のプラント運転支援システム。
【請求項３】
前記代替操作データベースは、１つの期待効果に対し１つあるいは複数の代替操作を記憶することを特徴とする請求項１記載のプラント運転支援システム。
【請求項４】
前記操作結果判定部は、前記プラント操作部による操作後のプラント状態の監視結果を前記プラント状態監視部から取得できなかった場合、判定不能である旨を前記代替操作取得部に通知し、これを受けた前記代替操作取得部は、該操作の期待効果を得るための代替操作を前記代替操作データベースから検索し、前記ヒューマンマシンインタフェース部を介して運転員に提示することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプラント運転支援システム。
【請求項５】
前記プラント操作部が操作を行った時刻、操作対象の機器名、操作内容、及び操作結果を記憶する操作履歴データベースを備え、前記ヒューマンマシンインタフェース部は、運転員に対して代替操作を提示する際に、該代替操作がどの操作の代替であるかを前記操作履歴データベースに基づいて運転員に提示することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプラント運転支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントの運転員に対し適切な各種指令操作を提示するプラント運転支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプラント運転支援システムにおいては、実際の異常時に対応した際の操作履歴をパターン化して蓄積、学習していくことにより、操作に関するガイダンスデータベースを作成することが知られている。例えば特許文献１に提示されたガイダンスシステムは、異常発生時の各種指令や確認等の操作履歴が、異常データと共にガイダンスデータベースに蓄積され、同種異常に対するガイダンスデータとして出力され、マンマシンインタフェースでガイダンスされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３９６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、従来のプラント運転支援システムでは、過去の異常時の対応事例に基づいてガイダンスデータベースが作成されていた。このため、設計時の想定を超えるシビアアクシデントのような過去に事例のない異常については対応事例の蓄積ができず、ガイダンスデータを作成することができないという問題があった。ガイダンスデータが無い場合、異常時の対応は運転員の経験に頼らざるを得なかった。
【０００５】
さらに、シビアアクシデントのような異常時には、プラントを構成する多数の設備及び装置が機能不全に陥っており、通常の復旧操作を実施しても期待される効果が得られないことがある。そのような状況下では、運転員は、通常の復旧操作によって得られるはずの効果を得るための代替操作を迅速に実施し、事態の悪化を防ぐ必要がある。しかしながら、従来のプラント運転支援システムは、そのような代替操作の情報を提示する機能を備えていなかった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、過去の異常時の対応事例の蓄積に頼らず、通常の復旧操作により期待される効果が得られない場合の代替操作を運転員に提示し、異常時の事態悪化を防ぐことが可能なプラント運転支援システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るプラント運転支援システムは、プラントを構成する各種機器の計測データ及び状態データを収集しプラントの状態を監視するプラント状態監視部と、プラント状態監視部による監視結果を運転員に提示すると共に、運転員による各種指令の操作を受け付けるヒューマンマシンインタフェース部と、ヒューマンマシンインタフェース部から操作情報を取得し、該操作情報に基づく操作を各種機器に対して行うプラント操作部と、各種機器に対する平常時の操作により生じるプラント状態変化を該操作の期待効果として記憶する期待効果データベースと、期待効果データベースに記憶された期待効果を得るための代替操作を記憶する代替操作データベースと、プラント操作部が操作を行った後のプラント状態の監視結果をプラント状態監視部から取得し、期待効果データベースを参照して該操作の期待効果が得られているか否かを判定する操作結果判定部と、操作結果判定部による判定の結果、該操作の期待効果が得られていなかった場合、該期待効果を得るための代替操作を代替操作データベースから検索し、ヒューマンインタフェース部を介して運転員に提示する代替操作取得部を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るプラント運転支援システムによれば、各種機器に対する平常時の操作により生じるプラント状態変化を該操作の期待効果として記憶する期待効果データベースと、期待効果データベースに記憶された期待効果を得るための代替操作を記憶する代替操作データベースを備え、プラント操作部が行った操作の期待効果が得られていなかった場合に、該期待効果を得るための代替操作を代替操作データベースから検索し、運転員に提示するようにしたので、プラントの異常時において平常時の操作により期待される効果が得られない場合にも、過去の異常時の対応事例の蓄積や運転員の経験に頼ることなく、適切な代替操作を迅速に行うことが可能となり、異常時の事態悪化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るプラント運転支援システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るプラント運転支援システムにおける期待効果データベースの例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るプラント運転支援システムにおける代替操作データベースの例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るプラント運転支援システムによる処理の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１に係るプラント運転支援システムについて、図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態１に係るプラント運転支援システムの構成を示している。プラント運転支援システム１００は、原子力発電プラント、火力発電プラント、化学プラント等のプラントを監視対象とするプラント監視制御システムに含まれるもので、プラントの運転員３００に対して適切且つ必要な各種指令の操作を提示し、プラント運転を支援するものである。
【００１１】
プラント状態監視部１は、プラント機器２００に関する計測データ及び状態データを計測機器２０１あるいはプラント機器２００から収集して必要な加工を施し、プラント機器２００の運転状態やプロセス値を含む「プラント状態」を監視する。なお、プラント機器２００とは、プラントを構成する各種機器の総称であり、モータ、ポンプ、弁、開閉器、油圧装置等を含んでいる。
【００１２】
ヒューマンマシンインタフェース部２は、プラント状態監視部１によるプラント状態の監視結果を、表示部（図示省略）を介して運転員３００に提示する。また、運転員３００による各種指令の操作を、マウスやキーボード、タッチデバイス等の入力手段（図示省略）を介して受け付ける。
【００１３】
プラント操作部３は、ヒューマンマシンインタフェース部２から操作情報を取得し、該操作情報に基づく操作をプラント機器２００に対して行う。具体的には、ヒューマンマシンインタフェース部２からプラント操作信号を取得し、該当するプラント機器２００に対して操作信号を送信する。これにより、プラント機器２００の動作が制御される。
【００１４】
操作履歴データベース４は、プラント操作部３から操作情報を取得し、プラント操作部３が操作を行った時刻、操作対象の機器名、操作内容を記憶する。また、該操作の操作結果をプラント状態監視部１から取得し、該操作に対応させて記憶する。なお、操作結果とは、該操作を行った後、操作毎に定められた所定時間後のプロセス値の変化量や状態変化を指している。
【００１５】
期待効果データベース５は、プラント機器２００に対する平常時の操作により生じるプラント状態変化を、該操作の期待効果として記憶する。期待効果データベース５の一例を図２に示す。図２において、期待効果データベース５は、操作対象の機器名、操作内容、期待効果、及びプロセス値の変化量の項目を有している。操作対象が「第１弁」の場合を例に挙げて説明すると、操作として第１弁を「開」とした時、平常時であれば○○水位上昇というプラント状態変化が得られるため、これを期待効果としている。
【００１６】
また、この操作における期待効果の判断基準として、プロセス値の変化量をｘｘ（ｍｍ）と設定している。例えば期待されるプラント状態変化が○○水位上昇の場合、どの程度の水位上昇があれば期待効果が得られたと判断するかが難しい。このため、期待効果の判断基準として具体的なプロセス値の変化量を設定することにより、期待効果が得られているか否かの判定が容易且つ確実となる。
【００１７】
代替操作データベース６は、期待効果データベース５に記憶された期待効果を得るための代替操作を記憶する。代替操作データベース６の一例を図３に示す。図３に示す代替操作データベース６は、期待効果と代替操作の項目を有している。期待効果が「○○水位上層」の場合、これを得るための代替操作として、第２弁「開」、及び第３弁「開」があることを示している。このように、代替操作データベース６は、１つの期待効果に対し１つあるいは複数の代替操作を記憶している。
【００１８】
操作結果判定部７は、プラント操作部３による操作後のプラント状態の監視結果をプラント状態監視部１から取得し、期待効果データベース５を参照して該操作の期待効果が得られているか否かを判定する。具体的には、プラント操作部３から操作情報を取得し、期待効果データベース５から該操作の期待効果を検索すると共に、プラント操作部３による操作の操作結果をプラント状態監視部１から取得し、両者を比較して、該操作の期待効果が得られているか否かを判定する。判定の結果、期待効果が得られていなかった場合、操作結果判定部７は、その旨を代替操作取得部８に通知する。
【００１９】
また、異常時には、計測機器２０１や通信機器の故障により、プラント状態監視部１がリアルタイムの計測データを収集できず、監視結果を操作結果判定部７に送信できないことがある。このような場合、操作結果判定部７は、期待効果が得られているか否かの判定を行うことができない（判定不能）。
【００２０】
このような判定不能の状態においても、運転員は、事態の悪化を防ぐために、必要な期待効果を得るための代替操作を行うことが望ましい。このため、操作結果判定部７は、プラント操作部３による操作後のプラント状態の監視結果をプラント状態監視部１から取得できなかった場合、判定不能である旨を代替操作取得部８に通知する。
【００２１】
代替操作取得部８は、操作結果判定部７による判定の結果、該操作の期待効果が得られていなかった場合、及び、操作結果判定部７から判定不能の通知を受けた場合に、該期待効果を得るための代替操作を代替操作データベース６から検索する。検索結果はヒューマンマシンインタフェース部２を介して表示部に表示され、運転員３００に提示される。なお、ヒューマンマシンインタフェース部２は、運転員３００に対して代替操作を提示する際に、該代替操作がどの操作の代替であるかを、操作履歴データベース４に基づいて運転員３００に提示する。
【００２２】
次に、プラント運転支援システム１００による処理の流れについて、図４のフローチャートを用いて説明する。ステップ１（Ｓ１）において、運転員３００は、ヒューマンマシンインタフェース部２を介してプラント機器２００に対する操作を実施する。この操作情報をヒューマンマシンインタフェース部２から取得したプラント操作部３は、該操作情報に基づいて該当するプラント機器２００を動作させる。
【００２３】
また、プラント操作部３は、該操作情報を操作結果判定部７に通知する。プラント状態監視部１は、計測機器２０１による計測結果を収集、加工してヒューマンマシンインタフェース部２に送信し、表示部を介して運転員３００にプラント状態を提示する。
【００２４】
続いてステップ２（Ｓ２）において、操作結果判定部７は、Ｓ１の操作により期待されるプラント状態変化（期待効果）が得られているか否かを判定する。ただし、判定を行うためには、プラント操作部３からＳ１の操作の操作情報を取得し、且つ、プラント状態監視部１からＳ１の操作を行った後のプラント状態の監視結果を取得している必要がある。
【００２５】
ステップ３（Ｓ３）において、操作結果判定部７による判定が可能な場合（ＹＥＳ）、ステップ４（Ｓ４）に進み、期待されるプラント状態変化が得られているか否かの判定を行う。一方、計測機器の故障等により、Ｓ１で操作を行った後のプラント状態の監視結果をプラント状態監視部１から取得できず、判定不能な場合（ＮＯ）は、ステップ５（Ｓ５）に進む。
【００２６】
Ｓ４では、まず、プラント操作部３から取得した操作情報に基づいて、期待効果データベース５から該操作の期待効果を検索する。続いて、Ｓ１で操作を行った後のプラント状態の監視結果、すなわちＳ１の操作結果をプラント状態監視部１から取得し、これを期待効果データベース５の検索結果と比較し、期待効果が得られているか否かを判定する。期待効果が得られていた場合（ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００２７】
一方、Ｓ４において期待効果が得られていないと判定された場合（ＮＯ）、もしくはＳ３において操作結果判定部７による判定不能の場合（ＮＯ）、操作結果判定部７はその旨を代替操作取得部８に通知し、Ｓ５において、代替操作取得部８は、Ｓ１の操作によって期待されるプロセス状態変化を得るための代替操作を、代替操作データベース６から検索する。
【００２８】
続いてステップ６（Ｓ６）において、代替操作取得部８による検索結果がヒューマンマシンインタフェース部２を介して表示部に表示され、代替操作が運転員３００に提示される。運転員３００は、ステップ７（Ｓ７）において提示された代替操作を実施する。Ｓ７の後はＳ２に戻り、上記の処理が繰り返される。
【００２９】
以上のように、本実施の形態１に係るプラント運転支援システム１００によれば、プラント機器２００に対する平常時の操作により生じるプラント状態変化を該操作の期待効果として記憶する期待効果データベース５と、期待効果データベース５に記憶された期待効果を得るための代替操作を記憶する代替操作データベース６を備えているので、プラント操作部３が行った操作の期待効果が得られていなかった場合に、該期待効果を得るための代替操作を代替操作データベース６から検索し、運転員３００に提示することが可能である。
【００３０】
これにより、プラントの異常時において、平常時の操作により期待される効果が得られない場合や、計測機器２０１の故障等により操作後のプラント状態の監視結果をプラント状態監視部１から取得できない場合に、過去の異常時の対応事例の蓄積や運転員３００の経験に頼ることなく、適切な代替操作を迅速に行うことが可能となり、異常時の事態悪化を防ぐことができる。なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、プラントの運転員に対し適切な操作を提示するプラント運転支援システムとして利用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  プラント状態監視部、２  ヒューマンマシンインタフェース部、
３  プラント操作部、４  操作履歴データベース、５  期待効果データベース、
６  代替操作データベース、７  操作結果判定部、８  代替操作取得部、
１００  プラント運転支援システム、２００  プラント機器、２０１  計測機器、３００  運転員。
【図１】
0006053620.tif 000002
【図２】
0006053620.tif 000003
【図３】
0006053620.tif 000004
【図４】
0006053620.tif 000005