(57)【要約】      （修正有）【課題】  複数のプラントが存在する広域システム内における多様なメーカーのプロセスコントローラから出力されるプラントデータに基づいて、監視カメラの制御を行うこと。【解決手段】  プラントの状態を監視、制御し、プラントデータを保存、出力する機能を有するプロセスコントローラＤＣＳと、選択されたプラントデータをＤＣＳから監視カメラ系ネットワーク（ＮＷと略）に送出するゲートウェイ（ＧＷと略）とを備え、この監視カメラ系ＮＷにはＧＷを介して送出されたプラントデータを解析する解析手段と、プラントを監視する複数の監視カメラと、その解析結果により複数の監視カメラから特定の監視カメラを選択し、選択された監視カメラの撮影状態を設定するカメラ制御装置、選択された監視カメラの画像を映し出す画像表示装置とが接続され、ＧＷはＤＣＳから送出されるプラントデータを、監視カメラ系ＮＷに適したデータに変換して送出する。【選択図】  図１
2005316587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの状態を監視、制御し、プラントデータを保存、出力する機能を有するプロセスコントローラと、
選択されたプラントデータをプロセスコントローラから監視カメラ系ネットワークに送出するゲートウェイとを備え、
この監視カメラ系ネットワークには、
ゲートウェイを介して送出されたプラントデータを解析するデータ解析手段と、
プラントを監視する複数の監視カメラと、
データ解析手段による解析結果に基づいて、複数の監視カメラのうちの特定の監視カメラを選択し、その選択された監視カメラの撮影状態を設定するカメラ制御装置と、
カメラ制御装置により選択された監視カメラの画像を映し出す画像表示装置とが接続され、
前記ゲートウェイは、プロセスコントローラから送出される選択されたプラントデータを、監視カメラ系ネットワークに適したデータに変換して送出する機能を有していることを特徴とするプラント監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントの状態を監視するプラント監視システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
かかるプラント監視システムとして、下記特許文献１に開示されているシステムが知られている。このシステムは、プロセスコントローラ（ＤＣＳ（Distributed Control System）が一般的に使用される）により複数種類の故障情報を含むプラントデータが出力され、このプラントデータはデータサーバーに収集される。またプラントデータを表示するモニター装置、プラントを監視する監視カメラ、各監視カメラの撮影方向や拡大率を制御するカメラ制御装置等を備えている。また、データサーバーは、各故障情報ごとに、プラントの故障位置を撮影する監視カメラを特定するカメラ番号およびカメラの撮影方向及び拡大率を特定するプリセット位置を記憶する対応テーブルを備えている。さらにデータサーバーは、故障情報を受信すると、テーブルを検索し、検索結果に基づいてカメラ番号とプリセット位置をカメラ制御装置へ設定するように構成されている。設定された監視カメラからの画像がモニターに表示される。このように、プラントの故障情報を含むプラントデータを監視する系と、プラント各位置の状態の画像を監視する系とを同一の系に組み込むことによって、故障発生から故障位置までの画像表示までの時間を短縮しようとするものである。
【０００３】
しかしながら、上記システムには次のような課題があった。すなわち、プロセスコントローラは、色々なメーカーから提供されており、コンビーナート地区や工場内には複数のプラントが存在し、個々に多様なメーカーのプロセスコントローラが使用されることが一般的である。そして、それらプロセスコントローラに組み込まれている制御用のプログラム等は、各メーカーで独自に開発したプログラム言語に基づいて構築されているのが一般的である。従って、プロセスコントローラから出力されるプラントデータも、各社のプログラム言語に沿った形式のデータとなっている。そのため、データサーバーやカメラ制御装置は、それらと同一のメーカーのプロセスコントローラとの組み合わせでシステムを構築する必要が出てくるなど、システム構築上の制約が生じていた。
【特許文献１】特開２００１−８４０３１号公報（特許請求の範囲、図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、単一プラントまたは複数のプラントが存在する広域システム内におけるプロセスコントローラと監視カメラ系ネットワークを用いてプラント監視システムを構築するにあたり、多様なメーカーのプロセスコントローラから出力されるプラントデータに基づいて、監視カメラの制御を行うことができるプラント監視システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため本発明に係るプラント監視システムは、
プラントの状態を監視、制御し、プラントデータを保存、出力する機能を有するプロセスコントローラと、
選択されたプラントデータをプロセスコントローラから監視カメラ系ネットワークに送出するゲートウェイとを備え、
この監視カメラ系ネットワークには、
ゲートウェイを介して送出されたプラントデータを解析するデータ解析手段と、
プラントを監視する複数の監視カメラと、
データ解析手段による解析結果に基づいて、複数の監視カメラのうちの特定の監視カメラを選択し、その選択された監視カメラの撮影状態を設定するカメラ制御装置と、
カメラ制御装置により選択された監視カメラの画像を映し出す画像表示装置とが接続され、
前記ゲートウェイは、プロセスコントローラから送出される選択されたプラントデータを、監視カメラ系ネットワークに適したデータに変換して送出する機能を有していることを特徴とするものである。
【０００６】
この構成システムは、プロセスコントローラと監視カメラ系ネットワークとがゲートウェイを介して同一の系で構成されている。プロセスコントローラからは、プラントデータがゲートウェイを介して監視カメラ系ネットワークへ送出され、データの解析はデータ解析手段により行われる。データ解析手段による解析結果に基づいて、監視カメラの制御を行う。例えば、特定のプラントからの故障信号であれば、そのプラントを監視する監視カメラの撮影状態（撮影方向、拡大率、色調、焦点、照度、解像度等）の設定を行い、その監視カメラからの画像を画像表示装置に表示させる。また、ゲートウェイは、プロセスコントローラから送出されるプラントデータを監視系カメラ系ネットワークで解読可能なデータに変換する。従って、プロセスコントローラとして種々のメーカーのものを同じ系に使用したとしても、ゲートウェイにおいてデータ変換されて監視カメラ系ネットワークに接続できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
＜システムの構成＞
本発明に係るプラント監視システムの好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、システムの概要を示す模式図である。まず、プラントの状態を監視、制御し、プラントデータを保存、出力する機能を有するプロセスコントローラとして、ＤＣＳ（Distributed Control System、分散型デジタル制御システム）が複数設けられている。ＤＣＳには、プラント内の各部の状態を監視するために、適宜の場所に設けられたガス検出センサー、自火報センサー、温度センサー、圧力センサー、流量センサー等が接続されている。ＤＣＳは、種々のメーカーにより提供されており、Ａ社のＤＣＳ（１Ａ）であれば、Ａ社固有のプロトコルに基づいて制御プログラムが書かれており、Ｂ社のＤＣＳ（１Ｂ）であれば、Ｂ社固有のプロトコルに基づいて制御プログラムが書かれている。これらのセンサーから出力される信号に基づいて、ＤＣＳはプラントデータを出力する。なお、プロセスコントローラとして、ＰＬＣ（Programmable logic Controller、プログラマブル論理制御装置）も使用できる。
【０００８】
ＤＣＳ（１Ａ）のＤＣＳ制御部（ａ１）は、制御バスを介してＤＣＳ運転部（ａ２）と接続されている。これはどのメーカーのＤＣＳについても同様である。運転部（ａ２）に設けられたコンピュータを介して、プラントの状態を監視することができ、またプラント内の各部の操作指令を出すことができる。例えば、特定の場所のバルブの開閉指令や、特定のモータの回転・停止指令等を出すことができる。これらの指令信号は、ＤＣＳ制御部（ａ１）に送信され、指令に従った制御が行われる。なお、ＤＣＳ運転部はデータサーバー機能を有しており、プラントデータの保存や出力が行われる。
【０００９】
ゲートウェイとしてＯＰＣ（Object Linking & Embedded for Process Control）ゲートウェイが使用され、これはＤＣＳが保有するデータを汎用プロトコルで送受信する機能を有する。ＤＣＳと監視カメラ系ネットワークとを接続して１つのシステムを構築するにあたり、ＤＣＳから出力されるデータを監視カメラ系ネットワークにおいても解釈できる必要がある。しかしながら、ＤＣＳは各メーカーに固有のプロトコルに基づいて構築されており、ＤＣＳから出力されるデータの全てを監視カメラ系ネットワークで解釈することができない。
【００１０】
そこで、ＯＰＣゲートウェイはＤＣＳからのプラントデータ（ＰＶ、ＭＶやイベント情報等のアラーム、シーケンスの進行具合、発生メッセージ等）を各メーカー独自のプロトコルで読み取り、汎用性のあるプロトコルで出力する。ＯＰＣゲートウェイは、各メーカーごとに提供され、Ａ社のＤＣＳ（１Ａ）に接続されるＯＰＣゲートウェイ（２Ａ）は、Ａ社により提供され、Ｂ社のＯＰＣゲートウェイ（２Ｂ）は、Ｂ社により提供されることになる。すなわち、各社のＯＰＣゲートウェイは、各社のＤＣＳとメーカー独自のプロトコルでデータのやり取りが行われるが、監視カメラ系ネットワークに対しては、汎用性のあるプロトコルに従って通信を行う。これにより、監視カメラ系ネットワークと各社ＤＣＳを接続することができる。例えば、監視カメラ系ネットワークを構築するにあたり、ＯＳとしてWindows（登録商標）を使用することができ、標準的な通信方式とすることができる。
【００１１】
次に、監視カメラ系ネットワークについて説明する。監視カメラ系ネットワークでは、汎用のインサーネットを利用し、プラント（ＤＣＳ）からの異常信号（プラントデータの一例）を常時、サーバーや監視カメラ（ＩＴＶ（工業用テレビ）カメラ）とリンクさせる。カメラ制御装置に相当するＩＴＶ操作パソコン（３）によって監視カメラや画像表示装置（４）に対する制御を行う。画像表示装置（４）は、選択された監視カメラにより映し出される画像が表示される。監視カメラとしては、アナログカメラ（５）と、ネットワーク対応のカメラ（６）とが接続されている。アナログカメラ（５）については、Ａ／Ｄ変換器（７）を介してネットワークと接続される。監視カメラの台数は、図示では２台としているが、実際には必要台数が接続される。このような監視カメラ系ネットワークで構成すれば、個々の監視カメラから画像表示装置までの専用の配線は不要であり、一番近くにあるネットワークラックに接続すればよい。従って、配線距離を短くできるという利点がある。
【００１２】
データ解析手段に相当するデータ解析サーバー（８）は、ＯＰＣゲートウェイ（２）経由で受け取ったデータを図２に示すような自動展開テーブルを参照しながら解読し、必要な信号をＩＴＶ操作パソコン（３）に送出し、ＩＴＶ操作パソコン（３）によって監視カメラや画像表示装置（４）を制御する。例えば、ガス検知器Ｎｏ．１が作動したというデータを受け取った場合、カメラＮｏ．１、ポジションＮｏ．２（予め設定されたセッティング状態）、画像表示装置Ｎｏ．３、音声ファイルＮｏ．１、ガイダンスＮｏ．５を夫々選択することが予め決められている。この一連の信号をＩＴＶ操作パソコン（３）に送出し、監視カメラや画像表示装置（４）を制御する。また、リンク先としては、例えば、工場長に自動的に連絡（電子メール等によって）がされるように設定することができる。ＩＴＶ録画サーバー９は、常時全ての監視カメラの撮影画像を録画している。プラントで異常が発生した場合、選択された監視カメラにより異常が発生した場所が撮影され、その画像を引続き記録する。記録は、所定の動画記録のファイル形式で保存される。なお、自動展開テーブルは、データ解析サーバー（８）に格納されるが、監視カメラ系ネットワーク上の他のサーバーに格納してもよい。
【００１３】
ファイルサーバー（１０）には、音声ファイルや文字ガイダンスファイルが多数格納されている。データ解析サーバー（８）により特定のファイルが指定された場合は、音声を特定のスピーカーを介して流したり、選択された画像表示装置（４）にガイダンスを表示させたりする。運転支援システムサーバー（１１）には、プラント制御とは直接関係のない運転支援用の種々のデータファイルが格納されている。例えば、種々のマニュアル、教育用訓練プログラム、バルブ等の部品の設計図等が保存されており、異常が発生した場合等に、そのプロセスデータに関連するマニュアル、設計図が画像表示装置に表示されること、また教育用訓練プログラムが立ち上ることが可能にしてある。
【００１４】
＜作動フローチャート＞
次に、プラント監視システムの作動フローチャートを図３により説明する。各社ＤＣＳによりプラントの状態が常時監視されており、ＯＰＣゲートウェイにより異常状態の検索を行っている。ここで、ＯＰＣゲートウェイ経由でデータを送出する場合には、次のような方法が考えられる。例えば、ＤＣＳ内部でイベント発生毎に一定周期でＯＰＣゲートウェイに上げ、上がった状態をフラグ検索させる方式がある。すなわち、ＤＣＳから一定周期でＯＰＣゲートウェイにデータを書き込む方法である。この場合、監視カメラ系ネットワークには関係のない情報も上がっている可能性があるので、フラグが立っているデータのみを監視カメラ系ネットワークへ送出するようにする。
【００１５】
その他の例として、監視カメラ系ネットワークにより必要なデータのみＯＰＣゲートウェイに要求し、必要なデータのみを取得するような方式も考えられる。ＯＰＣゲートウェイへの要求は、例えば、ＩＴＶ操作パソコン（３）から一定周期で行うことができる。なお、システム構成としては、いずれか一方の手法を採用するのではなく、両方とも行えるようにしておくことが好ましい。
【００１６】
以上のように、ＯＰＣゲートウェイから上がって来たデータを、データ解析サーバー（８）は解読し、図２に示すような自動展開テーブルを検索する。データ解析サーバー（８）は、データの内容とテーブルの内容とを照合し、特定の監視カメラを選択し、そのカメラの設定を行う。例えば、自火報センサーのＮｏ．２が作動したというデータであれば、Ｎｏ．１のカメラを選択すると共にそのカメラをポジションＮｏ．１に設定する。このような指令信号は、カメラ制御装置であるＩＴＶ操作パソコン（３）に送られ、制御信号が監視カメラ系ネットワークを経由して該当するカメラに対して送信され、カメラが制御される。そのカメラにより撮影される画像は、Ｎｏ．１の画像表示装置（４）に表示され、オペレータは異常発生個所について画像で確認することができる。カメラにより撮影される画像は、ＩＴＶ録画サーバー（９）に保存され、後で画像を解析することで異常発生原因を究明する。
【００１７】
更に、音声Ｎｏ．１７による音声がスピーカーから発生され、画像表示装置には、文字によるガイダンスＮｏ．１０も表示される。これらの情報は、ファイルサーバー（１０）から獲得される。例えば、どのような対処をとるべきか等の案内が表示される。また、リンク先に登録されている場所（例えば、工場長）へ連絡メールが送信される。
【００１８】
監視カメラを作動させるのは、必ずしも異常現象が発生した場合であるとは限らない。例えば、非定常や定例の作業の自動化プログラムによる信号をＯＰＣゲートウェイ経由で受け取り、プラントの現場状況を監視カメラにより監視する場合もありうる。その具体例として、排水ピットが満水になると信号が出て、ポンプが起動し、配水が始まる場合に、満水信号を受けて監視カメラ画像にて排水ピットがオーバーしていないことや、ポンプが起動して徐々に液面が下がっていく様子を確認するような事例があげられる。この場合、異常が発生しているわけではないが、プラントの状態を監視カメラで確認する必要がある。
【００１９】
本発明のシステムによれば、特許文献１に開示されるシステムとは異なり、監視カメラ系ネットワークとＤＣＳ機能とを統合するのではなく、ＯＰＣゲートウェイを利用して接続する。単一プラントまたは複数のプラントが存在する広域システム内に、様々な種類、メーカーのＤＣＳが存在する場合に、これら各社のＤＣＳと監視カメラ系ネットワークを接続して１つのシステムとすることができる。ＯＰＣゲートウェイを利用して接続する場合、ＯＰＣインターフェースの製作だけで済むため、機材や工数を要することなくシステムを構築できる。ＩＴＶ操作パソコン（３）など、汎用のパソコンを用いることができ、コスト的にもメリットが大きい。
【００２０】
ＤＣＳはプラント単位で設けるのが普通であるが、監視カメラ系ネットワークはプラントを越えて設けられる。従って、１台の監視カメラで２つのプラントを監視することも可能（例えば、方向を変換すればよい）である。従って、他のプラントの監視カメラを用いて、自プラントの監視も行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】プラント監視システムの概要を示す模式図
【図２】自動展開テーブルの構成例を示す図
【図３】プラント監視システムの作動フローチャート
【符号の説明】
【００２２】
１    ＤＣＳ
２    ＯＰＣゲートウェイ
３    ＩＴＶ操作パソコン
４    画像表示装置
５    アナログカメラ
６    ネットワーク対応カメラ
７    Ａ／Ｄ変換器
８    データ解析サーバー
９    ＩＴＶ録画サーバー
１０  ファイルサーバー
１１  運転支援システムサーバー
【図１】
2005316587.tif 000003
【図２】
2005316587.tif 000004
【図３】
2005316587.tif 000005