(57)【要約】【課題】プラントの監視制御の訓練の態様を増やすことができ、現地と異なる場所において実機に近い感覚で訓練を受けることができる運転訓練シミュレータシステムを提供すること。【解決手段】現地でのプラントの監視制御を模擬するプラント模擬画面を生成するプラントシミュレータ装置と、制御所における遠方からの前記プラントの監視制御を模擬する制御所模擬画面を生成する遠方監視制御シミュレータ装置と、を有する運転訓練シミュレータ装置と、前記プラントの配電盤に応じたサイズを有し、前記生成されたプラント模擬画面を表示する第１プラント模擬画面表示装置と、前記制御所の操作卓に応じたサイズを有し、前記生成された制御所模擬画面を表示する第１制御所模擬画面表示装置と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現地でのプラントの監視制御を模擬するプラント模擬画面を生成するプラントシミュレータ装置と、制御所における遠方からの前記プラントの監視制御を模擬する制御所模擬画面を生成する遠方監視制御シミュレータ装置と、を有する運転訓練シミュレータ装置と、
前記プラントの配電盤に応じたサイズを有し、前記生成されたプラント模擬画面を表示する第１プラント模擬画面表示装置と、
前記制御所の操作卓に応じたサイズを有し、前記生成された制御所模擬画面を表示する第１制御所模擬画面表示装置と、を備える運転訓練シミュレータシステム。
【請求項２】
前記プラント模擬画面は、前記配電盤の操作機器を模擬した操作可能な操作機器画像を含み、
前記制御所模擬画面は、前記操作卓の画面を模擬した操作可能な画面である請求項１に記載の運転訓練シミュレータシステム。
【請求項３】
前記操作機器画像の選択を決定する決定ボタンと、前記決定ボタンが押されているとき前記操作機器画像の選択信号を送信する送信器と、を有する模擬画面操作器と、
前記模擬画面操作器を撮像した撮像画像を生成するモーションカメラと、
前記送信器から送信された選択信号を受信する受信器と、を更に備え、
前記プラントシミュレータ装置は、前記生成された撮像画像に基づいて取得された三次元の座標位置に応じて、前記受信された選択信号で選択された操作機器画像を操作する請求項２に記載の運転訓練シミュレータシステム。
【請求項４】
広域ネットワークを有するイントラネットを介して前記プラントシミュレータ装置に接続され、前記生成されたプラント模擬画面を表示する第２プラント模擬画面表示装置と、
広域ネットワークを有するイントラネットを介して前記遠方監視制御シミュレータ装置に接続され、前記生成された制御所模擬画面を表示する第２制御所模擬画面表示装置と、を更に備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の運転訓練シミュレータシステム。
【請求項５】
前記プラントシミュレータ装置は、前記第１プラント模擬画面表示装置および前記第２プラント模擬画面表示装置のいずれか一方を接続して前記プラント模擬画面の表示を許容する第１スイッチを有し、
前記遠隔監視制御シミュレータ装置は、前記第１制御所模擬画面表示装置および前記第２制御所模擬画面表示装置のいずれか一方を接続して前記制御所模擬画面の表示を許容する第２スイッチを有する請求項４に記載の運転訓練シミュレータシステム。
【請求項６】
ファイアウォール装置を備えたインターネットを介して前記プラントシミュレータ装置に接続され、前記生成されたプラント模擬画面を表示する第３プラント模擬画面表示装置と、
ファイアウォール装置を備えたインターネットを介して前記遠方監視制御シミュレータ装置に接続され、前記生成された制御所模擬画面を表示する第３制御所模擬画面表示装置と、を更に備える請求項４に記載の運転訓練シミュレータシステム。
【請求項７】
前記プラントシミュレータ装置は、
複数のプラントのそれぞれのプラント模擬画面が記録されたプラント模擬画面記録部と、
前記複数のプラントのそれぞれのモデルデータが記録されたプラントモデル記録部と、
前記複数のプラントのそれぞれの運転状態を模擬した演算結果が記録されたプラント演算記録部と、
前記プラント模擬画面記録部から前記複数のプラントのうち選択されたプラントのプラント模擬画面を読み出して表示する処理を行うプラント模擬画面処理部と、
前記プラントモデル記録部から前記選択されたプラントのモデルデータを取得し、前記プラント演算記録部から運転状態の初期値として前記選択されたプラントの演算結果を取得し、前記取得されたモデルデータおよび演算結果に基づいて、前記プラント模擬画面の操作に応じた前記初期値からの運転状態の変化を演算するプラント演算処理部と、
前記プラント模擬画面に前記運転状態の変化を反映させるプラント模擬画面加算処理部と、を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の運転訓練シミュレータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明による実施形態は、運転訓練シミュレータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
全国に千以上ある水力発電所は、区域ごと設置された制御所で管轄されており、１つの制御所は、その区域に対応する複数の地域の水力発電所を管轄することがある。制御所では、複数の地域の水力発電所の多種多様な配電盤を監視操作することが求められるため、オペレータが監視操作に慣れるには時間がかかっていた。また、水力発電所の起動停止時間が短いことから、水力発電所の監視操作には迅速な対応が求められるため、オペレータに大きな負担がかかっていた。
【０００３】
このため、事業者によっては、オペレータの負荷軽減、監視操作の効率化、および事故防止等の目的で、事業者が所有する運転訓練センターに水力発電所の運転訓練が可能なプラントシミュレータ装置を設置して、オペレータの訓練を行っている。
【０００４】
プラントの運転訓練では、実機の配電盤に備えられた監視制御機器と類似した画像をデスクトップＰＣ上に映し出し、オペレータデスクに座った訓練者が、マウス、キーボード等の操作によってプラントの起動停止を訓練している。
【０００５】
しかしながら、従来のプラントシミュレータ装置は、プラントの配電盤室での直接監視制御を訓練する機能のみを有し、プラントの遠方監視制御を訓練する機能を有していないため、訓練の範囲が狭いという問題がある。また、従来のプラントシミュレータ装置は、実機の大型画面よりも小さいＰＣ画面に監視制御機器を映し出すものであるため、訓練で得られる感覚が実機の監視制御の感覚とかけ離れているといった問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２２４５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、プラントの監視制御の訓練の態様を増やすことができ、現地と異なる場所において実機に近い感覚で訓練を受けることができる運転訓練シミュレータシステム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】
【０００８】
本実施形態による運転訓練シミュレータシステムは、
現地でのプラントの監視制御を模擬するプラント模擬画面を生成するプラントシミュレータ装置と、制御所における遠方からの前記プラントの監視制御を模擬する制御所模擬画面を生成する遠方監視制御シミュレータ装置と、を有する運転訓練シミュレータ装置と、
前記プラントの配電盤に応じたサイズを有し、前記生成されたプラント模擬画面を表示する第１プラント模擬画面表示装置と、
前記制御所の操作卓に応じたサイズを有し、前記生成された制御所模擬画面を表示する第１制御所模擬画面表示装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プラントの監視制御の訓練の態様を増やすことができ、現地と異なる場所において実機に近い感覚で訓練を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態による運転訓練シミュレータシステムを示す図である。
【図２】第１の実施形態による運転訓練シミュレータシステムの動作例を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態による運転訓練シミュレータシステムを示す図である。
【図４】第３の実施形態による運転訓練シミュレータシステムを示す図である。
【図５】第４の実施形態による運転訓練シミュレータシステムを示す図である。
【図６】第５の実施形態による運転訓練シミュレータシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。また、実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１２】
（第１の実施形態）
（構成）
以下、第１の実施形態の構成について説明する。第１の実施形態の運転訓練シミュレータシステムは、例えば、水力発電所等の発電所（以下、プラントともいう）の監視制御の訓練に用いることができる。図１は、第１の実施形態による運転訓練シミュレータシステム１を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、第１の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１は、運転訓練センター１００の施設内に設置されている。図１に示すように、運転訓練シミュレータシステム１は、運転訓練シミュレータ装置２と、後述するプラント模擬画面ＳＣ１を表示する第１プラント模擬画面表示装置３１と、後述する制御所模擬画面ＳＣ２を表示する第１制御所模擬画面表示装置４１と、第１シミュレータ操作装置５１とを備える。運転訓練シミュレータ装置２は、プラントシミュレータ装置６と、遠方監視制御シミュレータ装置７とを有する。
【００１４】
プラントシミュレータ装置６は、通信ケーブルの一例であるＨＤＭＩ(High-Definition Multimedia Interface)ケーブル８を介して第１プラント模擬画面表示装置３１に接続されている。また、遠方監視制御シミュレータ装置７は、ＨＤＭＩケーブル８を介して第１制御所模擬画面表示装置４１に接続されている。また、プラントシミュレータ装置６および遠方監視制御シミュレータ装置７は、ＬＡＮ(Local Area Network)９およびイーサーネット１０を介して第１シミュレータ操作装置５１に接続されている。
【００１５】
プラントシミュレータ装置６は、現地でのプラントの監視制御を模擬するプラント模擬画面ＳＣ１を生成する。プラントシミュレータ装置６は、生成されたプラント模擬画面ＳＣ１をＨＤＭＩケーブル８経由で第１プラント模擬画面表示装置３１に出力する。
【００１６】
また、プラントシミュレータ装置６は、シミュレーションの対象であるプラントのモデルデータを保有している。プラントのモデルデータは、プラントの運転状態を示すプラントモデルデータと、プラントモデルデータが示す運転状態を監視および制御する監視制御モデルデータとを含む。水力発電所の場合、プラントモデルデータは、水車や発電機などの水力発電所の機器の物理モデルを示すデータであり、監視制御モデルデータは、水力発電所の配電盤の監視制御モデルを示すデータである。
【００１７】
プラントシミュレータ装置６は、プラントのモデルデータに基づいて、プラント模擬画面ＳＣ１の操作に応じたプラントの運転状態の変化をプラント模擬画面ＳＣ１に反映させることができる。
【００１８】
遠方監視制御シミュレータ装置７は、制御所における遠方からのプラントの監視制御を模擬する制御所模擬画面ＳＣ２を生成する。遠方監視制御シミュレータ装置７は、生成された制御所模擬画面ＳＣ２をＨＤＭＩケーブル８経由で第１制御所模擬画面表示装置４１に出力する。
【００１９】
また、遠方監視制御シミュレータ装置７は、プラントモデルデータが示す運転状態を制御する制御所のモデルデータを保有している。遠方監視制御シミュレータ装置７は、制御所のモデルデータに基づいて、制御所模擬画面ＳＣ２の操作に応じた制御所の監視制御状態の変化を制御所模擬画面ＳＣ２に反映させることができる。
【００２０】
第１プラント模擬画面表示装置３１は、運転訓練センター１００のプラント模擬エリア１０１に設置されている。第１プラント模擬画面表示装置３１は、プラントの配電盤に応じたサイズを有する。例えば、第１プラント模擬画面表示装置３１のサイズは、プラントの配電盤のサイズと同一である。第１プラント模擬画面表示装置３１のサイズは、プランの配電盤のサイズと僅かに異なってもよい。
【００２１】
第１プラント模擬画面表示装置３１は、プラントシミュレータ装置６から出力されたプラント模擬画面ＳＣ１を表示する。第１の実施形態において、第１プラント模擬画面表示装置３１は、タッチパネル方式の表示装置である。したがって、プラント模擬画面ＳＣ１は、タッチ操作できる。
【００２２】
プラント模擬画面ＳＣ１は、プラントの配電盤の監視制御情報を含む。図１の例において、監視制御情報は、盤外形全体を示す配電盤画面ＳＣ１１と、状態表示を示す情報表示モデルＳＣ１２と、盤正面に取付けられているフラットディスプレイ装置のＨＭＩパネルモデルＳＣ１３と、プラントの故障表示状態を示すＡＮＮ画面モデルＳＣ１４と、機器の系統状態を見るＭＩＭＩＣパネルモデルＳＣ１５と、電気メータＳＣ１９とを含む。また、監視制御情報は、配電盤の操作機器を模擬した操作可能な操作機器画像として、各種の運転操作を行う制御スイッチモデルＳＣ１６と、コントロール操作ハンドルモデルＳＣ１７と、制御切換ダイヤルモデルＳＣ１８とを含む。
【００２３】
第１制御所模擬画面表示装置４１は、運転訓練センター１００の制御所模擬エリア１０２に設置されている。第１制御所模擬画面表示装置４１は、制御所の操作卓に応じたサイズを有する。例えば、第１制御所模擬画面表示装置４１のサイズは、制御所の操作卓のサイズと同一である。第１制御所模擬画面表示装置４１のサイズは、制御所の操作卓のサイズと僅かに異なってもよい。
【００２４】
第１制御所模擬画面表示装置４１は、遠方監視制御シミュレータ装置７から出力された制御所模擬画面ＳＣ２を表示する。第１の実施形態において、第１制御所模擬画面表示装置４１は、タッチパネル方式の表示装置である。したがって、制御所模擬画面ＳＣ２は、タッチ操作できる。
【００２５】
制御所模擬画面ＳＣ２は、制御所の操作卓の画面を模擬した操作可能な画面であり、操作卓の遠方監視情報を含む。図１の例において、遠方監視情報は、操作卓の画面を映し出す遠方監視操作画面ＳＣ２１と、各プラントへの指令を出力する制御所操作スイッチＳＣ２２と、制御所が管轄する各プラントの故障状態を示すＡＮＮ表示ＳＣ２３とを含む。また、遠方監視情報は、制御所が管轄する各プラントの発電出力状態を示すプラント出力表示ＳＣ２４と、系統とプラント内系統の状態を示すプラント状態表示ＳＣ２５とを含む。
【００２６】
（作用）
次に、第１の実施形態の作用について説明する。図２は、第１の実施形態による運転訓練シミュレータシステムの動作例を示すフローチャートである。
【００２７】
先ず、プラント運転訓練開始の準備として、第１シミュレータ操作装置５１の画面上で、運転訓練シミュレータ装置２と、第１プラント模擬画面表示装置３１と、第１制御所模擬画面表示装置４１との３つの装置を選択する。そして、ＬＡＮ９経由で第１シミュレータ操作装置５１から運転訓練シミュレータ装置２に起動指令を出力することで、運転訓練シミュレータ装置２を起動する（ステップＳ１）。また、ＬＡＮ９およびＨＤＭＩケーブル８経由で第１シミュレータ操作装置５１から第１プラント模擬画面表示装置３１および第１制御所模擬画面表示装置４１に起動指令を出力することで、第１プラント模擬画面表示装置３１および第１制御所模擬画面表示装置４１を起動する（ステップＳ１）。
【００２８】
運転訓練シミュレータ装置２、第１プラント模擬画面表示装置３１および第１制御所模擬画面表示装置４１が起動された後、プラントシミュレータ装置６は、プラント模擬画面ＳＣ１を生成する。そして、プラントシミュレータ装置６は、生成されたプラント模擬画面ＳＣ１をＨＤＭＩケーブル８経由で第１プラント模擬画面表示装置３１に出力する。そして、第１プラント模擬画面表示装置３１は、プラントシミュレータ装置６から出力されたプラント模擬画面ＳＣ１を表示する（ステップＳ２）。また、遠方監視制御シミュレータ装置７は、制御所模擬画面ＳＣ２を生成し、生成された制御所模擬画面ＳＣ２をＨＤＭＩケーブル８経由で第１制御所模擬画面表示装置４１に出力する。そして、第１制御所模擬画面表示装置４１は、遠方監視制御シミュレータ装置７から出力された制御所模擬画面ＳＣ２を表示する（ステップＳ２）。
【００２９】
プラント模擬画面ＳＣ１および制御所模擬画面ＳＣ２が表示された後、訓練者は、プラント模擬画面ＳＣ１を操作することで、現地でのプラントの監視制御を模擬する直接監視制御および遠方からのプラントの監視制御を模擬する遠方監視制御のいずれかを選択することができる。
【００３０】
遠方監視制御を選択する場合、訓練者は、プラント模擬画面ＳＣ１のコントロール操作ハンドルモデルＳＣ１７を確認し、コントロール操作ハンドルモデルＳＣ１７を構成するハンドル画像の左右に記載された“直接”、“遠方”の文字のうち、“遠方”の文字を指でタッチする。なお、図１では、便宜上、複数のコントロール操作ハンドルモデルＳＣ１７のうち１つのコントロール操作ハンドルモデルＳＣ１７のみについて、ハンドル画像の左右に“直接”、“遠方”の文字を図示している。“遠方”の文字をタッチ操作することで、ハンドル画像が左方向Ｄ１に傾き、ＨＤＭＩケーブル８を介して第１プラント模擬画面表示装置３１からプラントシミュレータ装置６に遠方操作許可信号が送信される。そして、プラントシミュレータ装置６が遠方操作許可信号を受信することで遠方操作許可条件が成立する。このようにして、遠方監視制御の選択が完了する。
【００３１】
遠方監視制御が選択された後（ステップＳ３：遠方）、第１制御所模擬画面表示装置４１は、制御所模擬画面ＳＣ２の制御所操作スイッチＳＣ２２がオンされた場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）に、ＨＤＭＩケーブル８を介して遠方監視制御シミュレータ装置７にプラントの自動運転発電を指令する発電指令信号を出力する（ステップＳ５）。
【００３２】
第１制御所模擬画面表示装置４１から遠方監視制御シミュレータ装置７に出力された発電指令信号は、イーサーネット１０とＬＡＮ９を介して遠方監視制御シミュレータ装置７からプラントシミュレータ装置６に出力される。発電指令信号が出力されることで、プラントシミュレータ装置６においては、監視制御モデルデータがプラントモデルデータに発電状態への移行指令を出力することで、プラントモデルデータすなわちプラントが発電状態になる（ステップＳ６）。
【００３３】
そして、プラントシミュレータ装置６は、ＨＤＭＩケーブル８を介して第１プラント模擬画面表示装置３１にプラントの発電状態を示す発電状態情報を送信する。また、プラントシミュレータ装置６は、イーサーネット１０およびＬＡＮ９を介して遠方監視制御シミュレータ装置７に発電状態情報を送信する。遠方監視制御シミュレータ装置７は、プラントシミュレータ装置６から送信された発電状態情報をＨＤＭＩケーブル８経由で第１制御所模擬画面表示装置４１に送信する。
【００３４】
第１プラント模擬画面表示装置３１は、プラントシミュレータ装置６から送信された発電状態情報をプラント模擬画面ＳＣ１に表示する。また、第１制御所模擬画面表示装置４１は、遠方監視制御シミュレータ装置７から送信された発電状態情報を制御所模擬画面ＳＣ２に表示する（ステップＳ７）。
【００３５】
一方、直接監視制御を選択する場合、訓練者は、プラント模擬画面ＳＣ１のコントロール操作ハンドルモデルＳＣ１７を確認し、ハンドル画像の左右に記載された“直接”、“遠方”の文字のうち、“直接”の文字を指でタッチする。このタッチ操作により、ハンドル画像が右方向Ｄ２に傾き、ＨＤＭＩケーブル８を介して第１プラント模擬画面表示装置３１からプラントシミュレータ装置６に直接操作許可信号が送信される。そして、プラントシミュレータ装置６が直接操作許可信号を受信することで直接操作許可条件が成立する。このようにして、直接監視制御の選択が完了する。
【００３６】
直接監視制御が選択された後（ステップＳ３：直接）、プラント模擬画面ＳＣ１のＨＭＩパネルモデルＳＣ１３に含まれる自動運転発電指令のプッシュボタンがオンされた場合に（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、プラントシミュレータ装置６内の監視制御モデルデータは、プラントシミュレータ装置６内のプラントモデルデータに発電状態への移行を指令する。これにより、プラントシミュレータ装置６は、発電状態になる（ステップＳ９）。
【００３７】
そして、プラントシミュレータ装置６は、ＨＤＭＩケーブル８を介して第１プラント模擬画面表示装置３１にプラントの発電状態を示す発電状態情報を送信する。また、プラントシミュレータ装置６は、イーサーネット１０とＬＡＮ９を介して遠方監視制御シミュレータ装置７に発電状態情報を送信する。遠方監視制御シミュレータ装置７は、プラントシミュレータ装置６から送信された発電状態情報をＨＤＭＩケーブル８経由で第１制御所模擬画面表示装置４１に送信する。
【００３８】
第１プラント模擬画面表示装置３１は、プラントシミュレータ装置６から送信された発電状態情報をプラント模擬画面ＳＣ１に表示する。また、第１制御所模擬画面表示装置４１は、遠方監視制御シミュレータ装置７から送信された発電状態情報を制御所模擬画面ＳＣ２に表示する（ステップＳ１０）。
【００３９】
以上述べたように、第１の実施形態によれば、直接監視制御の訓練が可能なプラントシミュレータ装置６に加えて、遠方監視制御の訓練が可能な遠方監視制御シミュレータ装置７を設けることで、訓練の態様を増やすことができる。また、プラントの配電盤に応じたサイズを有する第１プラント模擬画面表示装置３１にプラント模擬画面ＳＣ１を表示し、制御所の操作卓に応じたサイズを有する第１制御所模擬画面表示装置４１に制御所模擬画面ＳＣ２を表示することで、現地と異なる場所において実機に近い感覚で訓練を受けることができる。また、タッチ操作でプラント模擬画面ＳＣ１および制御所模擬画面ＳＣ２を操作できることで、マウス操作と比べて実機に近い操作感で監視制御の訓練を受けることができる。実機に近い感覚で訓練を受けることができるので、訓練の経験を活かして簡便、効率的かつ適切に実機の監視制御を行うことができる。
【００４０】
また、新しい監視制御の提案に応じてプラントおよび制御所のモデルデータを変更することで、新しい監視制御の提案を実機へのインストール前に評価することができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に、プラント模擬画面ＳＣ１を遠隔操作する第２の実施形態について説明する。図３は、第２の実施形態による運転訓練シミュレータシステム１を示す図である。
【００４２】
図３に示すように、第２の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１は、第１の実施形態の構成に加えて、更に、模擬画面操作器１２と、モーションカメラ１３と、受信器１４とを備える。模擬画面操作器１２は、モーションセンサ１２１と、決定ボタン１２２と、送信器１２３とを有する。図３の例において、模擬画面操作器１２は、棒形状もしくは柱形状を有している。
【００４３】
モーションセンサ１２１は、模擬画面操作器１２の三次元の座標位置に相関するセンサ検出信号を出力する。モーションセンサ１２１は、例えば、センサ検出信号として模擬画面操作器１２の加速度を示す信号を出力する加速度センサ等で構成してもよい。
【００４４】
決定ボタン１２２は、プラント模擬画面ＳＣ１に含まれる操作機器画像の選択を決定するためのボタンである。送信器１２３は、決定ボタン１２２が押されているとき、操作機器画像の選択信号と、モーションセンサ１２１の検出信号とを無線で送信する。送信器１２３は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式で選択信号と検出信号とを送信してもよい。
【００４５】
モーションカメラ１３は、第１プラント模擬画面表示装置３１上に配置されている。モーションカメラ１３は、プラント模擬画面ＳＣ１上のコントロール操作ハンドルモデルＳＣ１７に模擬画面操作器１２をタッチさせることで、模擬画面操作器１２の撮像画像を生成する。モーションカメラ１３は、生成された撮像画像を、プラント模擬画面ＳＣ１の操作機器と照合させ、プラントシミュレータ装置６に送信する。モーションカメラ１３は、例えば、ＵＳＢケーブル等の通信ケーブル１１を介してプラントシミュレータ装置６に撮像画像を送信してもよい。
【００４６】
受信器１４は、第１プラント模擬画面表示装置３１上に配置されている。受信器１４は、送信器１２３から送信された選択信号およびセンサ検出信号を受信する。受信器１４は、受信された選択信号およびセンサ検出信号を、プラント模擬画面ＳＣ１の操作信号としてプラントシミュレータ装置６に送信する。受信器１４は、例えば、ＵＳＢケーブル等の通信ケーブル１１を介してプラントシミュレータ装置６に選択信号およびセンサ検出信号を送信してもよい。
【００４７】
プラントシミュレータ装置６は、受信器１４から送信されたセンサ検出信号に基づいて模擬画面操作器１２の三次元の座標位置を算出する。算出された座標位置がプラント模擬画面ＳＣ１の操作機器画像の座標位置に合致し、かつ、選択信号が受信されている場合に、プラントシミュレータ装置６は、操作機器画像の操作を受け付ける。
【００４８】
また、プラントシミュレータ装置６は、モーションカメラ１３から送信された撮像画像に基づいて模擬画面操作器１２の三次元の座標位置を算出する。操作機器画像の操作が受け付けられた状態で、プラントシミュレータ装置６は、撮像画像に基づいて算出された座標位置に応じて、選択信号で選択された操作機器画像を操作する。
【００４９】
なお、模擬画面操作器１２の座標位置は、モーションカメラ１３自体が算出してもよい。また、モーションカメラ１３の撮像画像のみに基づいて模擬画面操作器１２の座標位置を把握できるのであれば、モーションセンサ１２１は省略してもよい。
【００５０】
また、第１プラント模擬画面表示装置３１は、模擬画面操作器１２でのプラント模擬画面ＳＣ１の操作位置を目視できるように、撮像画像や検出信号から取得された座標位置に対応するプラント模擬画面ＳＣ１上の位置に、カーソルやポインタなどの操作位置情報を表示してもよい。
【００５１】
第１の実施形態では、遠方監視制御および直接監視制御のいずれか一方を選択するときに、コントロール操作ハンドルモデルＳＣ１７のハンドル画像の左右に記載された“直接”、“遠方”の文字をタッチパネル操作でタッチする。
【００５２】
これに対して、第２の実施形態のプラントシミュレータ装置６は、センサ検出信号または撮像画像に基づいて取得された座標位置が、コントロール操作ハンドルモデルＳＣ１７のハンドル画像の座標位置に合致する場合に、ハンドル画像を選択状態にする。
【００５３】
ハンドル画像の選択状態において、訓練者が模擬画面操作器１２を右側に傾けると、模擬画面操作器１２の座標位置が変化する。プラントシミュレータ装置６は、この座標位置の変化を撮像画像に基づいて検知して、“遠方”を指定する左方向Ｄ１にハンドル画像を傾ける。ハンドル画像が左方向Ｄ１に傾いた状態で訓練者が決定ボタン１２２を離すと、送信器１２３から受信器１４への選択信号の送信が中止される。受信器１４は、ハンドル画像が左方向Ｄ１（すなわち、“遠方”側）に傾いた状態での選択信号の送信中止を契機として、プラントシミュレータ装置６に遠方操作許可信号を送信する。これにより、遠方操作許可条件が成立し、遠方監視制御の選択が完了する。
【００５４】
一方、ハンドル画像の選択状態において、訓練者が模擬画面操作器１２を左側に傾けることで模擬画面操作器１２の座標位置が変化すると、プラントシミュレータ装置６は、この座標位置の変化を撮像画像に基づいて検知して、“直接”を指定する右方向Ｄ２にハンドル画像を傾ける。ハンドル画像が右方向Ｄ２に傾いた状態で訓練者が決定ボタン１２２を離すと、送信器１２３から受信器１４への選択信号の送信が中止される。受信器１４は、ハンドル画像が右方向Ｄ２（すなわち、“直接”側）に傾いた状態での選択信号の送信中止を契機として、プラントシミュレータ装置６に直接操作許可信号を送信する。これにより、直接操作許可条件が成立し、直接監視制御の選択が完了する。
【００５５】
実機の配電盤に設けられた制御切換ダイヤルやコントロール操作ハンドルなどは、実際の操作では、ハンドルを握りながら操作方向にハンドルを傾ける回転操作をともなう。この回転操作は、ハンドルを手前に引く動作もともなう。第２の実施形態では、模擬画面操作器１２を用いることで、実機と同様の回転操作の感覚でプラント模擬画面ＳＣ１を操作できるので、より実機に近い感覚で訓練を受けることができる。
【００５６】
（第３の実施形態）
次に、事業者制御所での訓練が可能な第３の実施形態について説明する。図４は、第３の実施形態による運転訓練シミュレータシステム１を示す図である。
【００５７】
図４に示すように、第３の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１は、第２の実施形態の構成に加えて、更に、第２プラント模擬画面表示装置３２と、第２制御所模擬画面表示装置４２と、第１スイッチの一例である第１表示装置選択スイッチ６１と、第２スイッチの一例である第２表示装置選択スイッチ７１と、第２シミュレータ操作装置５２とを備える。また、第３の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１は、第２プラント模擬画面表示装置３２に対応する模擬画面操作器１２、モーションカメラ１３、および受信器１４を備える。
【００５８】
第２プラント模擬画面表示装置３２は、運転訓練センター１００から遠隔の事業者制御所２００の施設内に設置されている。第２プラント模擬画面表示装置３２は、広域ネットワークの一例であるＷＡＮ(Wide Area Network)１５を有する遠距離イントラネット１６を介してプラントシミュレータ装置６に接続されている。遠距離イントラネット１６は、ＷＡＮ１５の他にも、ネットワークセキュリティ装置１７を有する。図４の例において、ネットワークセキュリティ装置１７は、第２プラント模擬画面表示装置３２とＷＡＮ１５との間およびＷＡＮ１５とＬＡＮ９との間にそれぞれ配置されている。
【００５９】
第２プラント模擬画面表示装置３２は、第１プラント模擬画面表示装置３１と同様に、プラントの配電盤に応じたサイズを有する。第２プラント模擬画面表示装置３２は、プラントシミュレータ装置６で生成されたプラント模擬画面ＳＣ１を表示する。
【００６０】
第２制御所模擬画面表示装置４２は、事業者制御所２００の施設内に設置されている。第２制御所模擬画面表示装置４２は、ＷＡＮ１５を有する遠距離イントラネット１６を介して遠方監視制御シミュレータ装置７に接続されている。図４の例において、第２制御所模擬画面表示装置４２とＷＡＮ１５との間には、ネットワークセキュリティ装置１７が配置されている。
【００６１】
第２制御所模擬画面表示装置４２は、第１制御所模擬画面表示装置４１と同様に、制御所の操作卓に応じたサイズを有する。第２制御所模擬画面表示装置４２は、遠方監視制御シミュレータ装置７で生成された制御所模擬画面ＳＣ２を表示する。
【００６２】
第１表示装置選択スイッチ６１は、プラントシミュレータ装置６の内部に設けられている。第１表示装置選択スイッチ６１は、第１プラント模擬画面表示装置３１および第２プラント模擬画面表示装置３２のいずれか一方を選択してプラントシミュレータ装置６に接続することで、選択された表示装置３１、３２によるプラント模擬画面ＳＣ１の表示を許容する。
【００６３】
第２表示装置選択スイッチ７１は、遠方監視制御シミュレータ装置７の内部に設けられている。第２表示装置選択スイッチ７１は、第１制御所模擬画面表示装置４１および第２制御所模擬画面表示装置４２のいずれか一方を選択して遠方監視制御シミュレータ装置７に接続することで、選択された表示装置４１、４２による制御所模擬画面ＳＣ２の表示を許容する。
【００６４】
このような構成を有する第３の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１によれば、訓練者は、運転訓練センター１００から遠隔の事業者制御所２００内において、運転訓練センター１００内の運転訓練シミュレータ装置２を用いた訓練を受けることができる。
【００６５】
具体的には、訓練者は、第２シミュレータ操作装置５２の画面上で、制御所が運用管理する複数のプラントモデルメニューの中からプラントモデルを１つ選択する。選択されたプラントモデルの情報は、ネットワークセキュリティ装置１７とＷＡＮ１５を介して運転訓練シミュレータ装置２に送信される。また、第２シミュレータ操作装置５２は、訓練場所を選択する訓練場所選択情報として、事業者制御所２００を選択する訓練場所選択情報を運転訓練シミュレータ装置２に送信する。
【００６６】
運転訓練シミュレータ装置２は、第２シミュレータ操作装置５２から送信されたプラントモデルの情報に合致するプラントのモデルデータを、プラントシミュレータ装置６が保有する複数のモデルデータの中から選択する。また、運転訓練シミュレータ装置２は、第２シミュレータ操作装置５２から送信されたプラントモデルの情報に対応する制御所のモデルデータを、遠方監視制御シミュレータ装置７が保有する複数のモデルデータの中から選択する。そして、選択されたモデルデータに基づいて運転訓練シミュレータ装置２が起動される。
【００６７】
運転訓練シミュレータ装置２が起動されると、プラントシミュレータ装置６は、プラント模擬画面ＳＣ１を生成する。また、第２シミュレータ操作装置５２から事業者制御所２００を選択する訓練場所選択情報が送信されたことで、プラントシミュレータ装置６の第１表示装置選択スイッチ６１は、第１プラント模擬画面表示装置３１に対してオフし、第２プラント模擬画面表示装置３２に対してオンする。
【００６８】
これにより、プラントシミュレータ装置６で生成されたプラント模擬画面ＳＣ１は、ネットワークセキュリティ装置１７とＷＡＮ１５を介して第２プラント模擬画面表示装置３２に表示される。このとき、第１表示装置選択スイッチ６１は、第１プラント模擬画面表示装置３１に対してオフしているので、プラント模擬画面ＳＣ１は、第１プラント模擬画面表示装置３１には表示されない。また、第１プラント模擬画面表示装置３１に対応するモーションカメラ１３、模擬画面操作器１２および受信器１４も動作しない。
【００６９】
また、運転訓練シミュレータ装置２が起動されると、遠方監視制御シミュレータ装置７は、制御所模擬画面ＳＣ２を生成する。また、第２シミュレータ操作装置５２から事業者制御所２００を選択する訓練場所選択情報が送信されたことで、遠方監視制御シミュレータ装置７の第２表示装置選択スイッチ７１は、第１制御所模擬画面表示装置４１に対してオフし、第２制御所模擬画面表示装置４２に対してオンする。
【００７０】
これにより、遠方監視制御シミュレータ装置７で生成された制御所模擬画面ＳＣ２は、ネットワークセキュリティ装置１７とＷＡＮ１５を介して第２制御所模擬画面表示装置４２に表示される。このとき、第２表示装置選択スイッチ７１は、第１制御所模擬画面表示装置４１に対してオフしているので、制御所模擬画面ＳＣ２は、第１制御所模擬画面表示装置４１には表示されない。
【００７１】
第２プラント模擬画面表示装置３２にプラント模擬画面ＳＣ１が表示されることで、事業者制御所２００内の訓練者は、プラント模擬画面ＳＣ１に対して、模擬画面操作器１２の操作によって遠方監視制御および直接監視制御のいずれかを選択できる。また、第２制御所模擬画面表示装置４２に制御所模擬画面ＳＣ２が表示されることで、事業者制御所２００内の訓練者は、遠方監視制御を行う場合に、制御所模擬画面ＳＣ２を操作して自動運転発電を指令することができる。
【００７２】
第２プラント模擬画面表示装置３２および第２制御所模擬画面表示装置４２を用いた遠方監視制御および直接監視制御は、遠距離イントラネット１６経由で運転訓練シミュレータ装置２との間でデータや信号を送受信すること以外は、第１プラント模擬画面表示装置３１および第１制御所模擬画面表示装置４１を用いた遠隔監視制御および直接監視制御と同様である。
【００７３】
また、第３の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１によれば、訓練者は、運転訓練センター１００内においても、運転訓練シミュレータ装置２を用いた訓練を受けることができる。運転訓練センター１００内における訓練のための具体的な操作方法は第２の実施形態と同様である。
【００７４】
なお、運転訓練センター１００内において訓練を開始するとき、第１シミュレータ操作装置５１は、運転訓練シミュレータ装置２に運転訓練センター１００を選択する訓練場所選択情報を送信する。運転訓練センター１００を選択する訓練場所選択情報の送信に応じて、第１表示装置選択スイッチ６１は、第１プラント模擬画面表示装置３１に対してオンし、第２プラント模擬画面表示装置３２に対してオフする。また、第２表示装置選択スイッチ７１は、第１制御所模擬画面表示装置４１に対してオンし、第２制御所模擬画面表示装置４２に対してオフする。これにより、第１プラント模擬画面表示装置３１によるプラント模擬画面ＳＣ１の表示および第１制御所模擬画面表示装置４１による制御所模擬画面ＳＣ２の表示が許容される。
【００７５】
従来、電力会社の制御所に駐在するプラントの訓練者は、自事業者や自社がプラント運転訓練装置を所有している場合に限り、運転訓練センターに行って予め指定された時間帯で訓練を受けることができるといった制約環境にあった。また、運転訓練センターと制御所は離れていることが多く、制御所が管轄するプラントも多くあったため、訓練者は時間に融通が利く訓練することが困難であった。
【００７６】
これに対して、第３の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１によれば、ＷＡＮ１５を有する遠距離イントラネット１６を介して、運転訓練センター１００から離れた場所にある事業者制御所２００内の表示装置３２、４２を運転訓練シミュレータ装置２に接続することができる。これにより、事業者制御所２００内の訓練者は、運転訓練センターに移動することなく自制御所の施設内で訓練を受けることができる。
【００７７】
したがって、第３の実施形態によれば、訓練の場所的な制約および時間的な制約を緩和することができる。また、遠距離イントラネット１６を用いることで、セキュリティ性を確保することができる。
【００７８】
（第４の実施形態）
次に、事業者管理施設および電力会社制御所での訓練が可能な第４の実施形態について説明する。図５は、第４の実施形態による運転訓練シミュレータシステム１を示す図である。
【００７９】
図５に示すように、第４の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１は、第３の実施形態の構成に加えて、更に、第３プラント模擬画面表示装置３３と、第３制御所模擬画面表示装置４３と、第３シミュレータ操作装置５３とを備える。また、第３の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１は、第３プラント模擬画面表示装置３３に対応する模擬画面操作器１２、モーションカメラ１３、および受信器１４を備える。これらの構成部３３、４３、５３、１２〜１４は、事業者管理施設３００および電力会社制御所４００のそれぞれに備えられている。なお、図５の例では、第３プラント模擬画面表示装置３３および第３制御所模擬画面表示装置４３を訓練所３００、４００に合わせて２組としているが、訓練所の数が３箇所以上である場合には、これに応じて第３プラント模擬画面表示装置３３および第３制御所模擬画面表示装置４３を３組以上配置してよい。
【００８０】
第３プラント模擬画面表示装置３３は、ファイアウォール装置１８を備えたインターネット１９を介してプラントシミュレータ装置６に接続されている。図５の例において、第３プラント模擬画面表示装置３３は、インターネット１９、イントラネット１６およびＬＡＮ９を介してプラントシミュレータ装置６に接続されている。
【００８１】
第３プラント模擬画面表示装置３３は、第１プラント模擬画面表示装置３１と同様に、プラントの制御盤に応じたサイズを有する。第３プラント模擬画面表示装置３３は、プラントシミュレータ装置６で生成されたプラント模擬画面ＳＣ１を、インターネット１９経由で受信して表示する。
【００８２】
第３制御所模擬画面表示装置４３は、ファイアウォール装置１８を備えたインターネット１９を介して遠方監視制御シミュレータ装置７に接続されている。図５の例において、第３制御所模擬画面表示装置４３は、インターネット１９、イントラネット１６およびＬＡＮ９を介して遠方監視制御シミュレータ装置７に接続されている。
【００８３】
第３制御所模擬画面表示装置４３は、第１制御所模擬画面表示装置４１と同様に、制御所の操作卓に応じたサイズを有する。第３制御所模擬画面表示装置４３は、遠方監視制御シミュレータ装置７で生成された制御所模擬画面ＳＣ２を、インターネット１９経由で受信して表示する。
【００８４】
このような構成を有する第４の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１によれば、訓練者は、運転訓練センター１００から遠隔の事業者管理施設３００内および電力会社制御所４００内において、運転訓練センター１００内の運転訓練シミュレータ装置２を用いた訓練を受けることができる。
【００８５】
具体的には、事業者管理施設３００内または電力会社制御所４００内の訓練者は、第３シミュレータ操作装置５３の画面上で、制御所が運用管理している複数のプラントモデルメニューの中からプラントモデルを１つ選択する。このプラントモデルは、遠隔の事業者や電力会社が所有する制御所内の遠方監視制御装置やプラント内の配電盤のエミュレータモデルであってもよい。訓練者が選択したプラントモデルの情報は、ファイアウォール装置１８、インターネット１９、イントラネット１６およびＬＡＮ９を介して運転訓練シミュレータ装置２に送信される。また、第３シミュレータ操作装置５３は、訓練者が所在する事業者管理施設３００または電力会社制御所４００を選択する訓練場所選択情報を運転訓練シミュレータ装置２に送信する。
【００８６】
運転訓練シミュレータ装置２は、第３シミュレータ操作装置５３から送信されたプラントモデルの情報と合致するプラントのモデルデータを、プラントシミュレータ装置６が保有する複数のモデルデータから選択する。また、運転訓練シミュレータ装置２は、第３シミュレータ操作装置５３から送信されたプラントモデルの情報に対応する制御所のモデルデータを、遠方監視制御シミュレータ装置７が保有する複数のモデルデータの中から選択する。そして、選択されたモデルデータに基づいて運転訓練シミュレータ装置２が起動される。
【００８７】
運転訓練シミュレータ装置２が起動されると、プラントシミュレータ装置６は、プラント模擬画面ＳＣ１を生成する。また、第３シミュレータ操作装置５３から事業者管理施設３００または電力会社制御所４００を選択する訓練場所選択情報が送信されたことで、プラントシミュレータ装置６の第１表示装置選択スイッチ６１は、第１プラント模擬画面表示装置３１に対してオフし、第３プラント模擬画面表示装置３３に対してオンする。
【００８８】
これにより、プラントシミュレータ装置６で生成されたプラント模擬画面ＳＣ１は、ＬＡＮ９、イントラネット１６およびインターネット１９を介して第３プラント模擬画面表示装置３３に表示される。このとき、第１表示装置選択スイッチ６１は、第１プラント模擬画面表示装置３１に対してオフしているので、プラント模擬画面ＳＣ１は、第１プラント模擬画面表示装置３１には表示されない。また、第１プラント模擬画面表示装置３１に対応するモーションカメラ１３、模擬画面操作器１２および受信器１４も動作しない。
【００８９】
また、運転訓練シミュレータ装置２が起動されると、遠方監視制御シミュレータ装置７は、制御所模擬画面ＳＣ２を生成する。また、第３シミュレータ操作装置５３から事業者管理施設３００または電力会社制御所４００を選択する訓練場所選択情報が送信されたことで、遠方監視制御シミュレータ装置７の第２表示装置選択スイッチ７１は、第１制御所模擬画面表示装置４１に対してオフし、第３制御所模擬画面表示装置４３に対してオンする。
【００９０】
これにより、遠方監視制御シミュレータ装置７で生成された制御所模擬画面ＳＣ２は、ＬＡＮ９、イントラネット１６およびインターネット１９を介して第３制御所模擬画面表示装置４３に表示される。このとき、第２表示装置選択スイッチ７１は、第１制御所模擬画面表示装置４１に対してオフしているので、制御所模擬画面ＳＣ２は、第１制御所模擬画面表示装置４１には表示されない。
【００９１】
第３プラント模擬画面表示装置３３にプラント模擬画面ＳＣ１が表示されることで、事業者管理施設３００内または電力会社制御所４００内の訓練者は、プラント模擬画面ＳＣ１に対して、模擬画面操作器１２の操作によって遠方監視制御および直接監視制御のいずれかを選択できる。また、第３制御所模擬画面表示装置４３に制御所模擬画面ＳＣ２が表示されることで、事業者管理施設３００内または電力会社制御所４００内の訓練者は、遠方監視制御を行う場合に、制御所模擬画面ＳＣ２を操作して自動運転発電を指令することができる。
【００９２】
第３プラント模擬画面表示装置３３および第３制御所模擬画面表示装置４３を用いた遠方監視制御および直接監視制御は、インターネット１９経由で運転訓練シミュレータ装置２との間でデータや信号を送受信すること以外は、第１プラント模擬画面表示装置３１および第１制御所模擬画面表示装置４１を用いた遠隔監視制御および直接監視制御と同様である。
【００９３】
また、第４の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１によれば、訓練者は、第３の実施形態と同様に、運転訓練センター１００内または事業者制御所２００内においても、運転訓練シミュレータ装置２を用いた訓練を行うことができる。
【００９４】
第４の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１によれば、セキュリティを強化したネットワーク１８、１９を備えることで、運転訓練シミュレータシステム１を提供するプラントメーカと契約した各社が、ネットワーク１８、１９を介して自制御所の施設内で訓練者に訓練を受けさせることができる。
【００９５】
また、第４の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１によれば、事業者や電力会社が所有する制御所内の遠方監視制御装置や発電所内の配電盤をエミュレータモデルとして所有することで、事業者や電力会社の従業員が、インターネット１９を通じて自社の実機に近い感覚で訓練を受けることができる。
【００９６】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態として、複数のプラントの監視制御の訓練を行うことができる運転訓練シミュレータシステム１の具体例について説明する。図６は、第５の実施形態による運転訓練シミュレータシステム１を示す図である。
【００９７】
（構成）
（プラントシミュレータ装置６）
図６に示すように、第５の実施形態のプラントシミュレータ装置６は、記録部として、プラント模擬画面記録部６２と、プラントモデル記録部６３と、プラント演算記録部６４とを有する。また、プラントシミュレータ装置６は、処理部として、プラント模擬画面処理部６５と、プラントモデル処理部６６と、プラント演算記録処理部６７と、プラント演算処理部６８と、プラント模擬画面加算処理部６９と、映像処理部６１０と、プラント伝送処理部６１１とを有する。また、プラントシミュレータ装置６は、機能部として、プラントシミュレータ操作機能部６１２を有する。また、プラントシミュレータ装置６は、スイッチとして、既述した第１表示装置選択スイッチ６１と、プラント模擬画面選択スイッチ６１４と、プラントモデル選択スイッチ６１５と、プラント演算選択スイッチ６１６とを有する。
【００９８】
プラント模擬画面記録部６２は、複数配置されている。各プラント模擬画面記録部６２には、複数のプラントのそれぞれのプラント模擬画面ＳＣ１が記録されている。各プラント模擬画面記録部６２は、プラント模擬画面選択スイッチ６１４によって選択的にプラント模擬画面処理部６５に接続可能となっている。
【００９９】
プラント模擬画面選択スイッチ６１４は、プラントシミュレータ操作機能部６１２に接続されている。プラント模擬画面選択スイッチ６１４は、プラントシミュレータ操作機能部６１２から、シミュレータ操作装置５１、５２で選択されたプラントに応じたスイッチ制御信号を受信する。スイッチ制御信号を受信することで、プラント模擬画面選択スイッチ６１４は、選択されたプラントに対応するプラント模擬画面記録部６２をプラント模擬画面処理部６５に接続する。プラント模擬画面処理部６５は、プラント模擬画面選択スイッチ６１４によって接続されたプラント模擬画面記録部６２から、プラント模擬画面ＳＣ１を読み出す。
【０１００】
プラント模擬画面処理部６５は、プラント模擬画面加算処理部６９に接続されている。プラント模擬画面加算処理部６９は、第１表示装置選択スイッチ６１に接続されている。第１表示装置選択スイッチ６１は、プラントシミュレータ操作機能部６１２に接続されている。
【０１０１】
第１表示装置選択スイッチ６１は、第１シミュレータ操作装置５１の操作によってプラントシミュレータ操作機能部６１２を介して切替わる。具体的には、第１表示装置選択スイッチ６１は、プラントシミュレータ操作機能部６１２が事業者制御所２００を選択する訓練場所選択情報を受信した場合、プラントシミュレータ操作機能部６１２からのスイッチ制御信号にしたがってプラント伝送処理部６１１側にオンする。一方、第１表示装置選択スイッチ６１は、プラントシミュレータ操作機能部６１２が運転訓練センター１００を選択する訓練場所選択情報を受信した場合、プラントシミュレータ操作機能部６１２からのスイッチ制御信号にしたがって第１プラント模擬画面表示装置３１側にオンする。
【０１０２】
第１表示装置選択スイッチ６１がプラント伝送処理部６１１側にオンした場合、プラント模擬画面処理部６５は、プラント模擬画面記録部６２から読み出されたプラント模擬画面ＳＣ１を、プラント伝送処理部６１１、ＬＡＮ９および遠距離イントラネット１６を介して第２プラント模擬画面表示装置３２に表示する。一方、第１表示装置選択スイッチ６１が第１プラント模擬画面表示装置３１側にオンした場合、プラント模擬画面処理部６５は、プラント模擬画面記録部６２から読み出されたプラント模擬画面ＳＣ１を第１プラント模擬画面表示装置３１に表示する。
【０１０３】
プラントモデル記録部６３は、複数配置されている。各プラントモデル記録部６３には、複数のプラントのそれぞれのモデルデータが記録されている。各プラントモデル記録部６３は、プラントモデル選択スイッチ６１５によって選択的にプラントモデル処理部６６に接続可能となっている。
【０１０４】
プラントモデル選択スイッチ６１５は、プラントシミュレータ操作機能部６１２に接続されている。プラントモデル選択スイッチ６１５は、プラントシミュレータ操作機能部６１２からシミュレータ操作装置５１、５２で選択されたプラントに応じたスイッチ制御信号を受信することで、選択されたプラントに対応するプラントモデル記録部６３をプラントモデル処理部６６に接続する。
【０１０５】
プラントモデル処理部６６は、プラント演算処理部６８に接続されている。プラントモデル処理部６６は、プラントモデル選択スイッチ６１５によって接続されたプラントモデル記録部６３から、プラントモデルデータを読み出し、読み出されたプラントモデルデータをプラント演算処理部６８に出力する。
【０１０６】
プラント演算記録部６４は、複数配置されている。各プラント演算記録部６４には、複数のプラントのそれぞれの運転状態を模擬した演算結果が記録されている。各プラント演算記録部６４は、プラント演算選択スイッチ６１６によって選択的にプラント演算記録処理部６７に接続可能となっている。
【０１０７】
プラント演算選択スイッチ６１６は、プラントシミュレータ操作機能部６１２に接続されている。プラント演算選択スイッチ６１６は、プラントシミュレータ操作機能部６１２からシミュレータ操作装置５１、５２で選択されたプラントに応じたスイッチ制御信号を受信することで、選択されたプラントに対応するプラント演算記録部６４をプラント演算記録処理部６７に接続する。
【０１０８】
プラント演算記録処理部６７は、プラント演算処理部６８に接続されている。プラント演算記録処理部６７は、プラント演算選択スイッチ６１６によって接続されたプラント演算記録部６４から演算結果を読み出し、読み出された演算結果をプラント演算処理部６８に出力する。プラント演算処理部６８は、プラント演算記録処理部６７から出力された演算結果を、選択されたプラントの運転状態の初期値（すなわち、イニシャライズ時の運転状態）として取得する。
【０１０９】
映像処理部６１０は、運転訓練センター１００内のモーションカメラ１３に接続されている。また、映像処理部６１０は、プラント伝送処理部６１１、ＬＡＮ９および遠距離イントラネット１６を介して事業者制御所２００内のモーションカメラ１３に接続されている。また、映像処理部６１０は、プラント演算処理部６８に接続されている。
【０１１０】
映像処理部６１０は、第１プラント模擬画面表示装置３１に表示されたプラント模擬画面ＳＣ１を操作するため、運転訓練センター１００内のモーションカメラ１３から、運転訓練センター１００内の模擬画面操作器１２の撮像画像を受信可能である。また、映像処理部６１０は、第２プラント模擬画面表示装置３２に表示されたプラント模擬画面ＳＣ１を操作するため、事業者制御所２００内のモーションカメラ１３から、事業者制御所２００内の模擬画面操作器１２の撮像画像を受信可能である。映像処理部６１０は、受信された撮像画像に基づいて、模擬画面操作器１２の三次元の座標位置を算出する。映像処理部６１０は、算出された座標位置をプラント演算処理部６８に出力する。
【０１１１】
プラント演算処理部６８は、運転訓練センター１００内の送信器１４に接続されている。また、プラント演算処理部６８は、プラント伝送処理部６１１、ＬＡＮ９および遠距離イントラネット１６を介して事業者制御所２００内の送信器１４に接続されている。また、プラント演算処理部６８は、プラント伝送処理部６１１およびＬＡＮ９を介して遠方監視制御シミュレータ装置７に接続されている。また、プラント演算処理部６８は、プラント模擬画面加算処理部６９に接続されている。
【０１１２】
プラント演算処理部６８は、第１プラント模擬画面表示装置３１に表示されたプラント模擬画面ＳＣ１を操作するため、運転訓練センター１００内の送信器１４から、モーションセンサ１２１の検出信号と決定ボタン１２２の選択信号とを受信可能である。また、プラント演算処理部６８は、第２プラント模擬画面表示装置３２に表示されたプラント模擬画面ＳＣ１を操作するため、事業者制御所２００内の送信器１４から、モーションセンサ１２１の検出信号と決定ボタン１２２の選択信号とを受信可能である。また、既述したように、プラント演算処理部６８には、映像処理部６１０から撮像画像に基づいて取得された座標位置情報が入力される。また、プラント演算処理部６８は、遠方監視制御シミュレータ装置７から制御所模擬画面ＳＣ２の操作による自動運転発電指令を受信可能である。
【０１１３】
プラント演算処理部６８は、プラントモデル記録部６３から取得されたプラントモデルデータと、プラント演算記録処理部６７から取得された運転状態の初期値と、映像処理部６１０から入力された模擬画面操作器１２の座標位置と、受信されたモーションセンサ１２１の検出信号および決定ボタン１２２の選択信号とに基づいて、プラント模擬画面ＳＣ１の操作に応じた初期値からの運転状態の変化を示す運転データを演算する。そして、プラント演算処理部６８は、演算された運転データをプラント模擬画面加算処理部６９と、プラント演算記録処理部６７に出力する。ここで、プラント演算処理部６８は、運転訓練を始めるために運転状態の初期値が必要となる。このため、プラント演算処理部６８は、プラント演算記録処理部６７からイニシャライズ値を取得する。そして、運転訓練の開始後、プラント演算処理部６８は、運転訓練の進行に応じて演算された運転データを、プラント模擬画面加算処理部６９を介してディスプレイ出力させるとともに、プラント演算記録処理部６７に出力（格納）する。プラント演算記録処理部６７に出力された運転データは、新たなイニシャライズ値として用いることができる。したがって、プラント演算処理部６８は、いつでも、どの運転状態からも、何度でも運転訓練を開始することができるように、プラント演算記録処理部６７からイニシャライズ値を取り出すことができるようになっている。
【０１１４】
プラント模擬画面加算処理部６９は、プラント演算処理部６８から出力された運転データとプラント模擬画面処理部６５から出力されたプラント模擬画面ＳＣ１のデータとを加算することで、プラント模擬画面ＳＣ１に運転状態の変化を反映させる。運転状態の変化が反映されたプラント模擬画面ＳＣ１は、第１表示装置選択スイッチ６１の接続状態に応じて第１プラント模擬画面表示装置３１または第２プラント模擬画面表示装置３２に表示される。
【０１１５】
（遠方監視制御シミュレータ装置７）
図６に示すように、第５の実施形態の遠方監視制御シミュレータ装置７は、記録部として、制御所模擬画面記録部７２と、制御所モデル記録部７３と、制御所演算記録部７４とを有する。また、遠方監視制御シミュレータ装置７は、処理部として、制御所模擬画面処理部７５と、制御所モデル処理部７６と、制御所演算記録処理部７７と、制御所演算処理部７８と、制御所模擬画面加算処理部７９と、制御所伝送処理部７１１とを有する。また、遠方監視制御シミュレータ装置７は、機能部として、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２を有する。また、遠方監視制御シミュレータ装置７は、スイッチとして、既述した第２表示装置選択スイッチ７１と、制御所模擬画面選択スイッチ７１４と、制御所モデル選択スイッチ７１５と、制御所演算選択スイッチ７１６とを有する。
【０１１６】
制御所模擬画面記録部７２は、複数配置されている。各制御所模擬画面記録部７２には、複数の制御所のそれぞれの制御所模擬画面ＳＣ２が記録されている。各制御所模擬画面記録部７２は、制御所模擬画面選択スイッチ７１４によって選択的に制御所模擬画面処理部７５に接続可能となっている。
【０１１７】
制御所模擬画面選択スイッチ７１４は、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２に接続されている。制御所模擬画面選択スイッチ７１４は、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２からシミュレータ操作装置５１、５２で選択されたプラントに応じたスイッチ制御信号を受信することで、選択されたプラントに応じた制御所模擬画面記録部７２を制御所模擬画面処理部７５に接続する。制御所模擬画面処理部７５は、制御所模擬画面選択スイッチ７１４によって接続された制御所模擬画面記録部７２から、制御所模擬画面ＳＣ２を読み出す。
【０１１８】
制御所模擬画面処理部７５は、制御所模擬画面加算処理部７９に接続されている。制御所模擬画面加算処理部７９は、第２表示装置選択スイッチ７１に接続されている。第２表示装置選択スイッチ７１は、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２に接続されている。
【０１１９】
第２表示装置選択スイッチ７１は、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２が事業者制御所２００を選択する訓練場所選択情報を受信した場合、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２からのスイッチ制御信号にしたがって制御所伝送処理部７１１側にオンする。一方、第２表示装置選択スイッチ７１は、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２が運転訓練センター１００を選択する訓練場所選択情報を受信した場合、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２からのスイッチ制御信号にしたがって第１制御所模擬画面表示装置４１側にオンする。
【０１２０】
第２表示装置選択スイッチ７１が制御所伝送処理部７１１側にオンした場合、制御所模擬画面処理部７５は、制御所模擬画面記録部７２から読み出された制御所模擬画面ＳＣ２を、制御所伝送処理部７１１および遠距離イントラネット１６を介して第２制御所模擬画面表示装置４２に表示する。一方、第２表示装置選択スイッチ７１が第１制御所模擬画面表示装置４１側にオンした場合、制御所模擬画面処理部７５は、制御所模擬画面記録部７２から読み出された制御所模擬画面ＳＣ２を第１制御所模擬画面表示装置４１に表示する。
【０１２１】
制御所モデル記録部７３は、複数配置されている。各制御所モデル記録部７３には、複数の制御所のそれぞれのモデルデータが記録されている。各制御所モデル記録部７３は、制御所モデル選択スイッチ７１５によって選択的に制御所モデル処理部７６に接続可能となっている。
【０１２２】
制御所モデル処理部７６は、制御所演算処理部７８に接続されている。制御所モデル選択スイッチ７１５は、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２に接続されている。制御所モデル選択スイッチ７１５は、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２からシミュレータ操作装置５１、５２で選択されたプラントに応じたスイッチ制御信号を受信することで、選択されたプラントに対応する制御所モデル記録部７３を制御所モデル処理部７６に接続する。制御所モデル処理部７６は、制御所モデル選択スイッチ７１５によって接続された制御所モデル記録部７３から制御所モデルデータを読み出し、読み出された制御所モデルデータを制御所演算処理部７８に出力する。
【０１２３】
制御所演算記録部７４は、複数配置されている。各制御所演算記録部７４には、複数の制御所のそれぞれの監視制御状態を模擬した演算結果が記録されている。各制御所演算記録部７４は、制御所演算選択スイッチ７１６によって選択的に制御所演算記録処理部７７に接続可能となっている。
【０１２４】
制御所演算選択スイッチ７１６は、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２に接続されている。制御所演算選択スイッチ７１６は、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２からシミュレータ操作装置５１、５２で選択されたプラントに応じたスイッチ制御信号を受信することで、選択されたプラントに対応する制御所演算記録部７４を制御所演算記録処理部７７に接続する。
【０１２５】
制御所演算記録処理部７７は、制御所演算処理部７８に接続されている。制御所演算記録処理部７７は、制御所演算選択スイッチ７１６によって接続された制御所演算記録部７４から演算結果を読み出し、読み出された演算結果を制御所演算処理部７８に出力する。制御所演算処理部７８は、制御所演算記録部７４から出力された演算結果を、選択された制御所の監視制御状態の初期値（すなわち、イニシャライズ時の監視制御状態）として取得する。
【０１２６】
制御所演算処理部７８は、第１制御所模擬画面表示装置４１に接続されている。また、制御所演算処理部７８は、制御所伝送処理部７１１、ＬＡＮ９および遠距離イントラネット１６を介して第２制御所模擬画面表示装置４２に接続されている。また、制御所演算処理部７８は、制御所模擬画面加算処理部７９に接続されている。
【０１２７】
制御所演算処理部７８は、第１制御所模擬画面表示装置４１のタッチパネルから、第１制御所模擬画面表示装置４１に表示された制御所模擬画面ＳＣ２に対する操作信号を受信可能である。また、第２制御所模擬画面表示装置４２のタッチパネルから、第２制御所模擬画面表示装置４２に表示された制御所模擬画面ＳＣ２の操作信号を受信可能である。
【０１２８】
制御所演算処理部７８は、制御所モデル記録部７３から取得された制御所モデルデータと、制御所演算記録部７４から取得された監視制御状態の初期値と、受信された制御所模擬画面ＳＣ２の操作信号とに基づいて、制御所模擬画面ＳＣ２の操作に応じた初期値からの監視制御状態の変化を示す監視制御データを演算する。そして、制御所演算処理部７８は、演算された監視制御データを制御所模擬画面加算処理部７９と、制御所演算記録処理部７７に出力する。ここで、制御所演算処理部７８は、遠方監視制御の訓練を始めるために監視制御状態の初期値が必要となる。このため、制御所演算処理部７８は、制御所演算記録処理部７７からイニシャライズ値を取得する。そして、遠方監視制御の訓練の開始後、制御所演算処理部７８は、訓練の進行に応じて演算された監視制御データを、制御所模擬画面加算処理部７９を介してディスプレイ出力させるとともに、制御所演算記録処理部７７に出力（格納）する。制御所演算記録処理部７７に出力された監視制御データは、新たなイニシャライズ値として用いることができる。したがって、制御所演算処理部７８は、いつでも、どの監視制御状態からも、何度でも訓練を開始することができるように、制御所演算記録処理部７７からイニシャライズ値を取り出すことができるようになっている。なお、監視制御データは、既述した運転データと時間軸で連動している。
【０１２９】
制御所模擬画面加算処理部７９は、制御所演算処理部７８から出力された監視制御データと制御所模擬画面処理部７５から出力された制御所模擬画面ＳＣ２のデータとを加算することで、制御所模擬画面ＳＣ２に監視制御状態の変化を反映させる。監視制御状態の変化が反映された制御所模擬画面ＳＣ２は、第２表示装置選択スイッチ７１の接続状態に応じて第１制御所模擬画面表示装置４１または第２制御所模擬画面表示装置４２に表示される。
【０１３０】
なお、図６の運転訓練シミュレータ装置２は、は、第３の実施形態で説明したように、運転訓練センター１００内での遠方監視制御および直接監視制御の訓練と、事業者制御所２００内での遠方監視制御および直接監視制御の訓練とを可能にする構成である。図６の運転訓練シミュレータ装置２は、第４の実施形態で説明したように、インターネット１９を介した事業者管理施設３００内および電力会社制御所４００内での遠方監視制御および直接監視制御の訓練にも適用可能である。
【０１３１】
（作用）
訓練者は、訓練の準備段階として、第１シミュレータ操作装置５１によって運転訓練の対象とするプラントを選択する。第１シミュレータ操作装置５１によるプラントの選択情報は、ＬＡＮ９を経由し、プラント伝送処理部６１１および制御所伝送処理部７１１を通って、プラントシミュレータ操作機能部６１２および遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２に入力される。
【０１３２】
プラントシミュレータ操作機能部６１２は、入力された選択情報を、予め登録されているプラントの情報と照合する。また、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２は、入力された選択情報を、予め登録されている制御所の情報と照合する。
【０１３３】
プラントシミュレータ操作機能部６１２は、選択情報とプラントの情報とを照合した後、照合すなわち選択されたプラントに応じたスイッチ制御信号を、プラント模擬画面選択スイッチ６１４、プラントモデル選択スイッチ６１５およびプラント演算選択スイッチ６１６のそれぞれに出力する。また、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２は、選択情報と制御所の情報とを照合した後、選択された制御所に応じたスイッチ制御信号を、制御所模擬画面選択スイッチ７１４、制御所モデル選択スイッチ７１５および制御所演算選択スイッチ７１６のそれぞれに出力する。
【０１３４】
プラントシミュレータ操作機能部６１２からのスイッチ制御信号により、プラント模擬画面選択スイッチ６１４は、選択されたプラントに対応するプラント模擬画面記録部６２をプラント模擬画面処理部６５に接続する。また、プラントモデル選択スイッチ６１５は、選択されたプラントに対応するプラントモデル記録部６３をプラントモデル処理部６６に接続する。また、プラント演算選択スイッチ６１６は、選択されたプラントに対応するプラント演算記録部６４をプラント演算記録処理部６７に接続する。
【０１３５】
遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２からのスイッチ制御信号により、制御所模擬画面選択スイッチ７１４は、選択された制御所に対応する制御所模擬画面記録部７２を制御所模擬画面処理部７５に接続する。また、制御所モデル選択スイッチ７１５は、選択された制御所に対応する制御所モデル記録部７３を制御所モデル処理部７６に接続する。また、制御所演算選択スイッチ７１６は、選択された制御所に対応する制御所演算記録部７４を制御所演算記録処理部７７に接続する。
【０１３６】
次に、訓練者は、第１シミュレータ操作装置５１によって、訓練する場所として運転訓練センター１００および事業者制御所２００のいずれかを選択する。以下では、運転訓練センター１００を選択した場合の例について説明する。
【０１３７】
運転訓練センター１００を選択した場合には、運転訓練センター１００を選択する訓練場所選択情報が、ＬＡＮ９を経由し、各シミュレータ装置６、７の伝送処理部６１１、７１１を通って、シミュレータ操作機能部６１２、７１２に入力される。この訓練場所選択情報の入力に応じて、プラントシミュレータ操作機能部６１２は、第１プラント模擬画面表示装置３１側へのオンを指示するスイッチ制御信号を第１表示装置選択スイッチ６１に出力する。また、遠方監視制御シミュレータ操作機能部７１２は、第１制御所模擬画面表示装置４１側へのオンを指示するスイッチ制御信号を第２表示装置選択スイッチ７１に出力する。
【０１３８】
これにより、第１表示装置選択スイッチ６１が第１プラント模擬画面表示装置３１側にオンし、第１プラント模擬画面表示装置３１にプラント模擬画面ＳＣ１が表示される。また、第２表示装置選択スイッチ７１が第１制御所模擬画面表示装置４１側にオンし、第１制御所模擬画面表示装置４１に制御所模擬画面ＳＣ２が表示される。また、模擬画面操作器１２、モーションカメラ１３および受信器１４が、映像処理部６１０およびプラント演算処理部６８へのアクセスを開始する準備が整う。このようにして、プラントシミュレータ装置６と遠方監視制御シミュレータ装置７との双方の訓練の前準備が整う。
【０１３９】
訓練の準備が整った後、訓練者は、第１シミュレータ操作装置５１を用いてプラント運転の指令を出力すると、シミュレータ操作機能部６１２、７１２は、演算処理部６８、７８に演算開始指令を送信する。
【０１４０】
演算開始指令の送信に応じて、プラント演算処理部６８は、プラントモデル処理部６６に接続されているプラントモデル記録部６３にアクセスを開始し、その直後に、プラント演算記録処理部６７に接続されているプラント演算記録部６４から、演算結果をイニシャライズ時の運転データとして読み込む。また、演算開始指令の送信に応じて、制御所演算処理部７８は、制御所モデル処理部７６に接続されている制御所モデル記録部７３にアクセスを開始し、その直後に、制御所演算記録処理部７７に接続されている制御所演算記録部７４から、演算結果をイニシャライズ時の監視制御データとして読み込む。
【０１４１】
そして、プラント演算処理部６８は、プラントモデル記録部６３へのアクセスによって取得したプラントモデルデータに基づいて、プラント模擬画面ＳＣ１の操作に応じたイニシャライズ時からの運転状態の変化を示す運転データを演算する。プラント演算処理部６８は、演算された運転データをプラント模擬画面加算処理部６９とプラント演算記録処理部６７に出力する。また、制御所演算処理部７８は、制御所モデル記録部７３へのアクセスによって取得した制御所モデルデータに基づいて、制御所模擬画面ＳＣ２の操作に応じたイニシャライズ時からの監視制御状態の変化を示す監視制御データを演算する。制御所演算処理部７８は、演算された監視制御データを制御所模擬画面加算処理部７９と制御所演算記録処理部７７に出力する。
【０１４２】
プラント模擬画面加算処理部６９は、プラント演算処理部６８から出力された運転データをプラント模擬画面記録部６２から読み込まれたプラント模擬画面ＳＣ１に加算することで、運転状態の変化を反映したプラント模擬画面ＳＣ１を生成する。そして、プラント模擬画面加算処理部６９は、生成されたプラント模擬画面ＳＣ１を第１プラント模擬画面表示装置３１に表示する。また、制御所模擬画面加算処理部７９は、制御所演算処理部７８から出力された監視制御データを制御所模擬画面記録部７２から読み込まれた制御所模擬画面ＳＣ２に加算することで、監視制御状態の変化を反映した制御所模擬画面ＳＣ２を生成する。そして、制御所模擬画面加算処理部７９は、生成された制御所模擬画面ＳＣ２を第１制御所模擬画面表示装置４１に表示する。
【０１４３】
また、プラント演算記録処理部６７に演算された運転データを出力することで、プラント演算処理部６８は、いつでも、どの運転状態からも、何度でもプラント演算記録処理部６７からイニシャライズ値を取り出して運転訓練を開始することができる。また、制御所演算記録処理部７７に演算された監視制御データを出力することで、制御所演算処理部７８は、いつでも、どの監視制御状態からも、何度でも制御所演算記録処理部７７からイニシャライズ値を取り出して訓練を開始することができる。
【０１４４】
第５の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１によれば、事業者や電力会社が所有するプラント毎に異なる発電機、水車、監視制御のモデルとデータを保有し、かつ、制御所毎に異なる遠方監視制御のモデルとデータを保有することで、訓練の内容に合わせてモデルとデータを切替えることができる。これにより、多くのプラントの運転訓練を、実機に近い感覚で行うことができる。また、一箇所のプラントのモデルとデータしか保有しない従来の運転訓練シミュレータシステムと比べ、第５の実施形態の運転訓練シミュレータシステム１は、多くのプラントの訓練ができるため、シミュレータ装置の稼働率を向上することができる。また、より多くの運転データの記録が残ることで、実機への運転手順の改善やトラブル解析に役立てることができる。さらに、訓練者一人で、多くの発電所タイプの運転訓練が可能となるため、実機のトラブル時の即時対応や操作ミスの軽減が期待できる。
【０１４５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４６】
１  運転訓練シミュレータシステム、６  プラントシミュレータ装置、７  遠方監視制御シミュレータ装置、３１  第１プラント模擬画面表示装置、４１  第１制御所模擬画面表示装置
【図１】
2018072727.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2018072727.tif 000006
【図５】
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【図６】
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