(57)【要約】【課題】    プラントにおける不具合の発生を予測し、その発生を防止することができるプラント監視制御装置を提供する。【解決手段】  それぞれのプラント機器１１に取り付けた各センサからプラントデータを収集し、収集した正常時及び不具合発生時のプラントデータをデータ蓄積装置１９に格納すると共に、格納したプラントデータを読み出す運転データサーバ１８と、収集した現在のプラントデータ及び前記データ蓄積装置に蓄積した不具合発生時のプラントデータを対比して表示する表示制御装置１５と、前記プラント機器に取り付けた各センサから収集したプラントデータをもとにプラント機器を制御する制御計算機１４を備え、前記運転データサーバ１８は、収集した現在のプラントデータに一致するプラントデータを前記記データ蓄積装置１９に蓄積した不具合発生時のプラントデータから検索し、検索したプラントデータを前記表示制御装置１５に該プラントデータの収集時の発生速度よりも高速で転送して表示する。【選択図】  図１
2005107687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれのプラント機器に取り付けた各センサからプラントデータを収集し、収集した正常時及び不具合発生時のプラントデータをデータ蓄積装置に格納すると共に、格納したプラントデータを読み出す運転データサーバと、
収集した現在のプラントデータ及び前記データ蓄積装置に蓄積した不具合発生時のプラントデータを対比して表示する表示制御装置と、
前記プラント機器に取り付けた各センサから収集したプラントデータをもとにプラント機器を制御する制御計算機を備え、
前記運転データサーバは、収集した現在のプラントデータに一致するプラントデータを前記記データ蓄積装置に蓄積した不具合発生時のプラントデータから検索し、検索したプラントデータを前記表示制御装置に該プラントデータの収集時の発生速度よりも高速で転送して表示することを特徴とするプラント監視制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のプラント監視制御装置において、
前記運転データサーバは、表示制御装置からの指示のもとに検索したプラントデータを前記表示制御装置に転送する際の転送速度を調整して転送することを特徴とするプラント監視制御装置。
【請求項３】
請求項１記載のプラント監視制御装置において、
ネットワークを介して複数の前記プラント監視制御装置と接続する統合監視装置を備え、
該統合監視制御装置は、任意のプラント監視制御装置の運転データサーバが収集したプラントデータに一致するプラントデータを、任意のプラント監視制御装置の運転データサーバから取得して表示制御装置に表示することを特徴とするプラント監視制御装置。
【請求項４】
請求項１または請求項３記載のプラント監視制御装置において、
前記運転データサーバは、前記表示制御装置または統合監視装置からの計算要求入力に基づき、前記蓄積したプラントデータをもとにプラント機器の性能を計算し、計算結果を前記表示制御装置または統合監視装置に転送することを特徴とするプラント監視制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラント監視制御装置に係り、特にプラント履歴データ利用したプラント監視制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、プラントにおけるプロセスデータを異常時だけでなく、機器の操作が行われたときにも保存するようにし、また、過去の二時点間のデータを比較できるようにすることによりプラントの異常を詳細に解析、検討できるようにしたプラント監視制御装置が示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、現在の変動パターンに対応する過去のプロセス量データの履歴を求め、該過去のプロセス量データの履歴に基づいて、近未来のプロセス量データについて異常の有無を予測するデータ予測手段と、このデータ予測手段により近未来のプロセス量データについて異常有りと予測されたとき、対処のための操作手順を監視制御盤に向けて出力することが示されている。
【０００４】
また、従来のプラント監視装置では、通常、全てのプロセスデータは、履歴サーバ等により１分程度の間隔で周期的に保存し、この保存したプロセスデータはプラントの運転効率の向上のため等に利用されている。
【特許文献１】特開２００３−０２９８２６号公報
【特許文献２】特開平８−２４９０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１記載の技術によれば、過去の二時点間のデータ、すなわち不具合発生時と正常時のデータを比較する。この方法は不具合の発生原因の調査には有効である。しかし、不具合の発生を未然に防止することは困難である。また、特許文献２記載の技術によれば、近未来のプロセス量データについて異常の有無を予測し、また、対処のための操作手順を表示することができる。しかしながら、不具合の発生の経緯を事前に予測表示し、この予測表示結果をもとに不具合の発生を未然の防止するものではない。
【０００６】
また、前記履歴サーバは、プラントデータを利用してプラントの性能計算などを行いその計算結果を保存している。しかしこの演算結果は、予め定められた計算方法の結果であり、例えば計算方法を変更した場合にはデータの連続性に問題が生じる。
【０００７】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたもので、プラントにおける不具合の発生を予測し、その発生を未然に防止することができるプラント監視制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。
【０００９】
それぞれのプラント機器に取り付けた各センサからプラントデータを収集し、収集した正常時及び不具合発生時のプラントデータをデータ蓄積装置に格納すると共に、格納したプラントデータを読み出す運転データサーバと、収集した現在のプラントデータ及び前記データ蓄積装置に蓄積した不具合発生時のプラントデータを対比して表示する表示制御装置と、前記プラント機器に取り付けた各センサから収集したプラントデータをもとにプラント機器を制御する制御計算機を備え、前記運転データサーバは、収集した現在のプラントデータに一致するプラントデータを前記データ蓄積装置に蓄積した不具合発生時のプラントデータから検索し、検索したプラントデータを前記表示制御装置に該プラントデータの収集時の発生速度よりも高速で転送して表示する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以上の構成を備えるため、不具合の発生を予測し、その発生を未然に防止することができる。また、プラントデータを直接保存するため、計算結果の一貫性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図１は、プラント監視制御装置を説明する図である。図において、１０はプラント監視制御装置、１１は発電所等を構成するプラント機器、１２ａ〜１２ｅはプラント機器に取り付けた複数のセンサの検出データ（プラントデータ）、１３ａ、１３ｂは伝送路、１４は制御計算機であり、プラント機器１１に取り付けた各センサから収集したプラントデータをもとにプラント機器１１を制御する。１５は操作員が操作する表示制御装置であり、操作員の操作に応じて収集した現在のプラントデータあるいはデータ蓄積装置１９に蓄積した、例えば不具合発生時のプラントデータ等を表示する。１７ａ，１７ｂは例えばネットワークを構成する伝送路である。
【００１２】
１８は運転データサーバであり、プラントデータ１２ａ〜１２ｅを収集し、収集したプラントデータ１６をデータ蓄積装置１９に蓄積する。また、蓄積したプラントデータを検索して検索したデータを履歴データ２０として表示制御装置１５に転送して表示することができる。１９はデータ蓄積装置であり、プラントデータを蓄積する。なお、前記運転サーバ１８は例えばネットワークを介して他のプラント監視制御装置を監視する統合監視装置（後述）に接続することができる。
【００１３】
図２は、運転データサーバ１８の処理を説明する図である。まず、ステップ２１において、ネットワークを介してプラントデータ１６を受信し、受信したプラントデータをデータ蓄積装置１９に蓄積する。ステップ２２において、受信したプラントデータを、以前に受信して蓄積装置に蓄積してある不具合発生時の履歴データと比較し、ステップ２３において、プラントに不具合が発生したか否かを判断する（例えば、プラントデータが以前に受信して蓄積装置に蓄積してある不具合発生時の履歴データに一致するとき不具合発生と判断する）。
【００１４】
不具合発生と判断しない場合はステップ２４に進み、ステップ２４において受信したプラントデータにタイムスタンプを付加してデータ蓄積装置１９に蓄積する。不具合発生と判断した場合はステップ２５に進み、ステップ２５において、発生した不具合、発生した不具合の値（異常値）、不具合発生時刻及び不具合発生のトリガ条件を取得する。ステップ２６において、前記取得したデータはタイムスタンプを付加したファイルとしてデータ蓄積装置１９に蓄積する。なお、蓄積したデータは前記トリガ条件をもとに検索することができる。
【００１５】
図３は、不具合発生時の履歴データの再現処理を説明する図である。まず、図２に示すステップ２１において、ネットワークを介してプラントデータ１６を受信した後、ステップ３１において、受信したプラントデータと、以前に受信して蓄積装置に蓄積してある不具合発生時の履歴データ（特に不具合発生直前の履歴データ）と比較し、ステップ３２において、受信したプラントデータと不具合発生直前の履歴データが一致するか否かを判定する。判定に際しては、所定の期間に渡ってデータが略一致することで一致と判断することができる。
【００１６】
ステップ３２において不一致と判断した場合にはステップ３３に進み、次のデータの受信を待つ。ステップ３２において一致と判断した場合にはステップ３４に進み、一致した時点からの履歴データ及び前記受信したプラントデータを表示制御手段１５に送信する。
【００１７】
表示制御手段１５は、ステップ３５において前記履歴データ及びプラントデータを受信し、ステップ３６において受信した履歴データ及びプラントデータを系統図あるいはトレンドグラフ等の形態で表示する。この際、前記表示装置には、蓄積装置に蓄積してある過去の不具合発生時の履歴データを表示している旨の表示、及びプラントに不具合が発生する可能性が高い旨の表示を行うことができる。
【００１８】
ステップ３７において、運転員は前記履歴データの再生表示速度を変更を要求することができる。運転員が履歴データの再生表示速度の変更要求を入力すると、ステップ３８において運転データサーバ１８は、表示制御装置１５に送信する履歴データの送信間隔を変更する。例えば再生表示速度を増加させる場合は送信データを間引きする。これにより表示制御装置１５上における再生速度を増加させることができる。これにより運転員は過去において発生した不具合を、予想される現在の不具合の発生に先行して表示することができる。
【００１９】
なお、ステップ３７において、運転員は、不具合発生時刻あるいは不具合事象を指定して履歴データを参照することができる。この場合、運転員が不具合発生時刻あるいは不具合事象を指定履歴データの再生を要求すると  運転データサーバ１８は該要求を受信し、前記要求に合致する履歴データを周期的に前記表示制御装置に送信する。
【００２０】
図４は、プラント監視制御装置及びプラント監視制御装置を監視する統合監視装置を説明する図である。図において、１０ａないし１０ｎはプラント監視制御装置である。４１はネットワーク、４２は複数のプラント監視制御装置１０ａ〜１０ｎを監視する統合監視装置である。なお、図において図１に示される部分と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２１】
運転データサーバ１８は各プラント監視制御装置毎に配置する。また、各プラント監視制御装置毎に配置した運転データサーバ１８はネットワーク４１を介して統合監視装置４２に接続する。また、各プラント監視制御装置１０ａ〜１０ｎに配置する表示制御装置には、例えば電力系統図等の発電プラント特有のデータを格納しておく。不具合の発生時あるいは正常時に履歴データあるいは受信したプラントデータの表示に際しては、前記電力系統図等と共に前記データを表示することができる。この際、前記履歴データ及び受信したプラントデータ対比して表示することにより、不具合の進展の予測あるいは解析をより容易に行うことができる。
【００２２】
また、統合監視装置４２は、複数のプラント監視制御装置１０ａ〜１０ｎを監視する。このため、各プラント監視制御装置１０ａ〜１０ｎ毎に前記電力系統図等の発電プラント特有のデータを格納しておく。これにより、運転員は統合監視装置４２を介して複数のプラント監視制御装置１０ａ〜１０ｎを監視することができる。また、統合監視装置４２を操作して、事故解析あるいは運転員育成のために不具合事象の再生、正常運転時のプラントデータの再生を行うことができる。
【００２３】
図５は、運転データサーバ１８による各種計算処理を説明する図である。データ蓄積装置１９には、プラントデータを加工することなく蓄積する。すなわちプラントデータの計算結果を蓄積するものではないため、加工前の蓄積データを用いて各種の計算処理を施すことができる。これにより新たな指標を用いてプラントを容易に評価をすることができる。
【００２４】
前記表示制御装置１５あるいは統合監視装置４２から各種の計算処理要求が発生した場合、まずステップ５１においてこれらの計算処理要求を受信する。ステップ５２において、前記計算処理要求に必要なデータをデータ蓄積装置１９を参照して取り出し、ステップ５３、５４において各種の計算処理を行う。ステップ５３、５４において行う各種の計算処理（性能計算、補機の起動回数計算、熱等の応力計算、最適運転計算）は、データ構造などに依存しないモジュールとして構成できるため、プラント運転時においても追加し、また変更することが容易に可能となる。ステップ５５において、得られた計算結果を計算処理要求元に送信する。これにより運転員、保守員、あるいは運転計画者等は必要なデータを容易に得ることができる。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態によれば、現在のプラント状態が過去に発生した不具合事象の発生前と同じ推移をたどっていることを検出し、不具合発生直前の過去データを含む履歴データを自動的に再生表示することができる。また再生表示に際しては履歴データを高速で再生表示することができる。これにより運転員は不具合発生の経緯を実際の不具合発生に先立って観察することができる。また前記検出時に警報を発することができる。これにより運転員は、不具合発生の可能性を事前に具体的に察知することができ、これを回避すべく運転操作をなすことができる。
【００２６】
また、性能計算や予防保全計算のための計算では計算結果の一貫性を確保でき、運転データサーバで行う計算サービスの保守性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】プラント監視制御装置を説明する図である。
【図２】運転データサーバの処理を説明する図である。
【図３】不具合発生時の履歴データの再現処理を説明する図である。
【図４】プラント監視制御装置及びプラント監視制御装置を監視する統合監視装置を説明する図である。
【図５】運転データサーバ１８による各種計算処理を説明する図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０，１０ａ〜１０ｎ  プラント監視制御装置  
１１  プラント機器
１３ａ，１３ｂ  伝送路
１４  制御計算機
１５  表示制御装置
１７ａ，１７ｂ  伝送路（ネットワーク）
１８  運転データサーバ
１９  データ蓄積装置
４１  ネットワーク
４２  統合監視装置
【図１】
2005107687.tif 000003
【図２】
2005107687.tif 000004
【図３】
2005107687.tif 000005
【図４】
2005107687.tif 000006
【図５】
2005107687.tif 000007