(57)【要約】【課題】システムを肥大化させること無く、プラントの故障診断を短時間に正確に行える信頼性の高いプラント故障診断装置、およびプラントの試験を短時間に正確に行えるプラント試験装置を提供する。【解決手段】プラントの制御盤２に収納されている複数のリレー・タイマ３のそれぞれに発光ダイオード４を備える。カメラ付き集音装置５で発光ダイオードの点灯状態を撮像して映像情報を得るとともに、制御盤内の音声を集音して音声情報を得る。これらの映像情報および音声情報はそれぞれ映像情報記憶手段７および音声情報記憶手段６に記憶される。判定手段１０でこれらの映像情報および音声情報から異常を検出し、異常検出時は異常記録手段１１で記録する。これにより、システムを肥大化させること無く、プラントの故障診断を短時間に正確に行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの制御盤に収納されている複数のリレー・タイマのそれぞれに対応して設けられ、各々のリレー・タイマが動作した時それぞれ点灯する複数の発光ダイオードと、制御盤内の所定位置に設けられ、前記複数の発光ダイオードの点灯状態を撮像して映像情報を得る撮像手段と、この撮像手段により得られた映像情報を記憶する映像情報記憶手段と、この映像情報記憶手段から出力された映像情報を判定基準と比較することにより異常を検出する異常判定手段とを具備したことを特徴とするプラント故障診断装置。
【請求項２】
前記制御盤内の所定位置に設けられ、制御盤内の音声を集音して音声情報を得る集音手段と、この集音手段により得られた音声情報を記憶する音声情報記憶手段とを更に具備し、前記異常判定手段は、映像情報から異常を検出する動作に加えて、更に、前記音声情報記憶手段から出力された音声情報からリレー・タイマのチャタリング現象の発生を検出することにより異常を検出する動作を行うものであることを特徴とする請求項１に記載のプラント故障診断装置。
【請求項３】
前記制御盤の扉が開かれたことを検出する開扉検出手段と、この開扉検出手段により前記制御盤の扉が開かれたことを検出したとき、前記撮像手段により前記制御盤の近辺を撮像して得られる映像情報と、前記集音手段により前記制御盤の近辺の音声を集音して得られる音声情報のうちの少なくとも映像情報を記憶する情報記憶手段とを更に具備したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラント故障診断装置。
【請求項４】
プラントの制御盤内の複数のリレー・タイマの各々に対応して設けられた複数の発光ダイオードの点灯状態を撮像する撮像手段に接続するための接続手段と、この接続手段により前記撮像手段に接続されたとき、前記撮像手段から得られた複数の発光ダイオードの点灯状態を表す映像情報を記憶する映像情報記憶手段と、この映像情報記憶手段から出力された映像情報を判定基準と比較することにより異常を検出する異常判定手段とを具備したことを特徴とするプラント試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば上下水道プラント等のプラントの故障を診断するプラント故障診断装置、およびプラントの試験を行うプラント試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に上下水道プラントはプラントの主たる機器・センサー等の状態・故障信号を中央監視室の監視装置や記録装置で常時監視・記録している。
【０００３】
プラントに異常が発生した時の故障診断は、発生時刻と事象が記録してあるデータを元に、机上でプラント異常発生時の状態を再現して、故障原因の解析、究明、対策を行っている。
【０００４】
ただし、プラント異常内容によっては人為的に介入して仮復旧を先に行い、その後故障診断を行う場合もある。
【０００５】
一方、プラントの異常を監視するため、監視対象となる機器を監視カメラで撮像し、その近辺の音声をマイクで拾い、これら映像情報と音声情報を記憶装置に記憶し、異常状態を確認するにはこれらの情報を読み出すようにした監視装置も知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−３２５９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように、監視対象となる機器を撮像カメラで撮像した映像情報やマイクで集音した音声情報を記憶しておくには、相当記憶容量の大きい記憶装置が必要となるとともに、これらの映像情報や音声情報から異常状態の判定を行うことはかなり難しい。
【０００７】
また、プラントの主たる機器・センサー等の状態・故障信号を中央監視室の監視装置や記録装置で常時監視・記録するものにおいて故障診断を行う場合、元になるデータが主たる機器・センサーの状態故障信号だけで、個別補機の状態やシーケンス上タイミングをとるリレー・タイマの動作が記録されていないため正確な状態はわからない。そこで、個別補機の状態やシーケンス上タイミングをとるリレー・タイマの動作信号も中央監視室の監視装置や記録装置で常時監視・記録しようとした場合、情報量が膨大に増加しシステムが肥大化するため、現実的に行われていない。
【０００８】
従って、プラント異常発生時の状態の再現は、個別補機の状態やシーケンス上タイミングをとるリレー・タイマなど、プラント細部にわたる状態がわからないまま、ひとつの事象から間接的に次の事象を想定しながら再現しなければならないという課題があった。また、その想定したプラント異常発生時の状態の再現から故障原因の解析、究明、対策を行うが、想定した状況が誤っていた場合は再度検討をやり直さなければならないという課題があった。そのため、プラント異常発生時の状態の再現から故障原因の対策まで多くの時間と労力を費やしていた。
【０００９】
また、上述のように仮復旧を行った場合は、人が介入する緊急作業のため正確な作業時刻・事象を把握することは難しい。そのため仮復旧前のプラント異常発生時の状態を再現することはさらに困難となり、故障原因の対策完了まで特別体制など不安定な設備運営となるという課題があった。
【００１０】
本発明は上述した課題を解決するために為されたもので、システムを肥大化させること無く、プラントの故障診断を短時間に正確に行える信頼性の高いプラント故障診断装置、およびプラントの試験を短時間に正確に行えるプラント試験装置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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係るプラント故障診断装置は、プラントの制御盤に収納されている複数のリレー・タイマのそれぞれに対応して設けられ、各々のリレー・タイマが動作した時それぞれ点灯する複数の発光ダイオードと、制御盤内の所定位置に設けられ、複数の発光ダイオードの点灯状態を撮像して映像情報を得る撮像手段と、この撮像手段により得られた映像情報を記憶する映像情報記憶手段と、この映像情報記憶手段から出力された映像情報を判定基準と比較することにより異常を検出する異常判定手段とを具備したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るプラント試験装置は、プラントの制御盤内の複数のリレー・タイマの各々に対応して設けられた複数の発光ダイオードの点灯状態を撮像する撮像手段に接続するための接続手段と、この接続手段により前記撮像手段に接続されたとき、撮像手段から得られた複数の発光ダイオードの点灯状態を表す映像情報を記憶する映像情報記憶手段と、この映像情報記憶手段から出力された映像情報を判定基準と比較することにより異常を検出する異常判定手段とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、システムを肥大化させること無く、プラントの故障診断を短時間に正確に行える信頼性の高いプラント故障診断装置、およびプラントの試験を短時間に正確に行えるプラント試験装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の図において、同符号は同一部分または対応部分を示す。
【００１５】
図１は、本発明に係るプラント故障診断装置の一実施形態の構成を示す図で、（ａ）はその概略構成を示す図、（ｂ）はその主要部を拡大して示す図である。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、プラント１の信号線は制御盤２に収納されているリレー・タイマ３に接続されている。リレー・タイマ３は、格子状に複数個配置されており、同図（ｂ）に示すように、各々のリレー・タイマ３には、それぞれが動作した時点灯する発光ダイオード４が具備されている。そして制御盤２には、例えばその扉の内側に、盤内を全て映し出しかつ音声を集音できるカメラ付き集音装置５が取り付けられている。このカメラ付き集音装置５で撮像され集音された映像・音声情報は中央監視室に設置される音声情報記憶手段６および映像情報記憶手段７に送られる。それぞれの情報は音声情報解析手段８と映像情報解析手段９に送られる。ここで解析した信号が異常であるかないかを判断する判定手段１０において故障判定を行い、異常検出時は異常記録手段１１に出力するように構成されている。
【００１７】
更に、制御盤２の扉が開かれたことを検出したときに、制御盤２の近辺をカメラ付き集音装置５で撮像し集音した映像・音声情報を記憶する映像・音声情報記憶手段１２、およびこの映像・音声情報記憶手段１２から読み出された映像・音声情報を再生するモニター手段１３が設けられている。
【００１８】
次に、この実施形態の動作について説明する。
【００１９】
通常、プラント１が運転・停止するとプラント細部にわたる状態・故障信号が集結された制御盤２に収納されるリレー・タイマ３が動作する。リレー・タイマ３が動作すると、それに具備された発光ダイオード４が点灯・消灯を繰り返している。
【００２０】
これらの状態を、映像情報としてカメラ付き集音装置５で得て、中央監視室にある映像情報記憶手段７に送り、時刻・事象を含めて記憶する。制御盤２に収納されたリレー・タイマ３は格子状に規則正しく配置されているため、何時何分、上から何段目・左から何個目のリレーが動作したなどと記憶する。これによりプラント細部にわたる状態・故障信号のデータが入手でき、異常発生時の状態の再現が正しく行える。
【００２１】
映像情報記憶手段７に記憶された情報は映像情報解析手段９に送られ、解析が行われる。ここで行う解析内容は、判定手段１０で行う当該決められた判定基準と比較できるように時系列的に整理した情報とするもので、判定手段１０は当該決められた順番・タイミングどおり点灯・消灯しているか？誤点灯は無いか？などのチェックを行い、異常を検出すると異常記録手段１１に出力し記録する。これにより故障原因の解析、究明、および対策を短時間で容易に行うことができる。
【００２２】
この判定手段１０における判定動作の具体例について、図２を参照して説明する。図２に示すように、制御盤２に収納された発光ダイオード付きリレー・タイマ３は格子状に規則正しく配置されている。例えば、ポンプを動作させているときの状態を示す最上段の保護リレー・タイマ３が、非常停止３１、始動渋滞（リアクトル短絡渋滞）３２、過負荷３３、地絡３４、ＰＦ（パワーヒューズ）断３５、ポンプ水位ＬＬ以下３６、不足電圧３７、封水断３８、始動渋滞（吐出弁渋滞）３９と９個配置されていて、これらの保護リレー・タイマ３の発光ダイオード４の点灯状態のいずれかが、判定基準となる正常時の点灯状態（全て消灯）と異なっていれば、それに対応する状態の異常と判定する。
【００２３】
また、例えば、１号機のポンプの起動時には、判定基準となる正常時の場合、次の順序でリレー・タイマ３の発光ダイオード４が点灯するものとする。すなわち、封水弁開３Ａ、フローリレー動作３Ｂ、タイマーセット３Ｃ、主開閉器入Ｄ、タイマーセット３Ｅ、リアクトル短絡開閉器入３Ｆ、吐出圧規定値３Ｇ、タイマーセット３Ｈ、吐出弁開３Ｉ、全開ＬＳ（リミットスイッチ）動作３Ｊの順序で各リレー・タイマの発光ダイオードが点灯するものとする。そして、これらのリレー・タイマのそれぞれの位置は、上から何段目・左から何個目にあるかが分かっているので、映像情報から、どのリレー・タイマの発光ダイオードがどの順番で点灯したかが分かるので、このような順序で発光ダイオードが点灯した場合、正常であることが分かる。
【００２４】
ところが、上から３段目・左から５個目のフローリレー動作のリレー・タイマ３Ｂの発光ダイオードが点灯せず、上から２段目・左から３個目の封水弁開のリレー・タイマ３Ａの発光ダイオードの点灯状態のみが続いた場合、フローリレーが動作せず、異常と判定する。また、同様に、リレー・タイマ３Ａから３Ｅまでの発光ダイオードは点灯したが、リアクトル短絡開閉器入のリレー・タイマ３Ｆの発光ダイオードが点灯しないときは、リアクトル短絡開閉器が動作せず、異常と判定することができる。
【００２５】
一方、音声情報は映像情報の信頼性を上げるために活用される。すなわち、リレー・タイマ３が動作すると接点がカチャと言った軽度の音量を発している。これらの状態を音声情報としてカメラ付き集音装置５で得て、中央監視室にある音声情報記憶手段６に送り、時刻・事象を含めて記憶する。記憶した情報は音声情報解析手段８に送られ、解析が行われる。ここで行う解析内容は、判定手段１０で行う当該決められた判定基準と比較できる状態の情報とするもので、判定手段１０は異常音が発生していないか？をチェックする。特にリレー・タイマが短時間でＯＮ−ＯＦＦを繰り返すチャタリング現象が発生した時の異常音などをチェックし、異常を検出すると異常記録手段１１に出力し記録する。リレー・タイマのチャタリング現象は映像情報でも検出可能であるが、音声情報のデータと付き合わせるとその状況が明確になる。
【００２６】
また、人為的に介入して仮復旧を行った場合、制御盤２の扉を開けて人が制御盤２に立ち入ったことにより、判定手段１０は通常の解析内容と異なることで異常と判断し異常記録手段１１に出力し記録するが、それと同時に、例えば扉が開けられたことを物理的に検出する手段により、扉が開けられたと判定した場合、制御盤２に立ち入った状況・会話の内容をカメラ付き集音装置５で得て、映像・音声情報記憶手段１２に送り、時刻・事象を含めて記憶する。従って、何時何分どんな作業したかが記録され、故障診断を行うとき、モニター１３でこの映像・音声情報を再生し、他の異常記録内容と合わせ比較検討する。これにより仮復旧前のプラント異常発生時の状態を再現することが容易になる。
【００２７】
以上説明したように、この実施形態によれば、プラントの主たる機器・センサーの状態・故障信号だけでなく、個別補機の信号やシーケンス上タイミングをとるリレー・タイマが集結される制御盤にカメラ付集音装置を設置することにより、プラント細部にわたる状態・故障信号および異常音のデータが入手でき異常発生時の状態の再現が正しく行える。また、異常を検出すると異常記録手段に記録することで故障原因の解析・究明・対策が短時間で容易に行える。また、人為的に介入して仮復旧を行った場合も、人の動作を映像・音声で収集することで、仮復旧前のプラント異常発生時の状態を再現することが容易になる。更に、システムを肥大化させること無く故障診断を短時間に正確に行える信頼性の高いプラント故障診断装置を得ることができる。
【００２８】
なお、カメラ付き集音装置５のカメラとしては、複数の光センサーを平面的に配列して、平面画像の映像信号を得るような構成のカメラなどを用いることもできる。
【００２９】
また、図１に示す中央監視室に設けられる、映像情報記憶手段７、映像情報解析手段９、判定手段１０、異常記録手段１１の部分（図中、一点鎖線で囲んだ部分）に相当する手段を備えるとともに、映像情報記憶手段７を制御盤２のカメラ付き集音装置５の出力端子に着脱自在に接続するための接続手段を備えたものをプラント試験装置とし、移動可能なプラントの試験装置とすることもできる。同じような構成のプラントと制御盤が複数ある場合に、このようなプラント試験装置を用いれば、接続手段をそれぞれの制御盤のカメラ付き集音装置の出力端子に接続するだけで、プラントの試験を短時間に正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るプラント故障診断装置の一実施形態の構成を示す図。
【図２】本発明の一実施形態の動作を説明するための図。
【符号の説明】
【００３１】
１…プラント
２…制御盤
３、３１〜３９、３Ａ〜３Ｊ…リレー・タイマ
４…発光ダイオード
５…カメラ付き集音装置
６…音声情報記憶手段
７…映像情報記憶手段
８…音声情報解析手段
９…映像情報解析手段
１０…判定手段
１１…異常記録手段
１２…映像・音声情報記憶手段
１３…モニター
【図１】
2008165453.tif 000003
【図２】
2008165453.tif 000004