(57)【要約】【課題】プラント外の監督者が、プラント機器状態を確認でき、適切な指示を提示できるプラント機器遠隔監視システムを提供する。【解決手段】プラント機器１を有するプラント内に設置された現場端末装置２と、現場端末装置とは異なる場所に設置された遠隔情報端末装置３と、現場端末装置２と遠隔情報端末装置３との間での相互通信を可能とする情報通信媒体５を含む通信手段１０と、を有するプラント機器遠隔監視システムである。現場端末装置２は、プラント機器１の状態を表わすプラント機器状態情報を獲得する計測手段６と、プラント機器状態情報に基づいてプラント機器１の状態を表示する現場表示手段７と、を有する。通信手段１０は、プラント機器状態情報を逐次的に遠隔情報端末装置３に送るように構成される。遠隔情報端末装置３は、通信手段１０にて送られたプラント機器状態情報に基づいてプラント機器１の状態をリアルタイムで表示する遠隔表示手段１１を有する。【選択図】図１
2005078283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント機器を有するプラント内に設置された現場端末装置と、前記現場端末装置とは異なる場所に設置された遠隔情報端末装置と、前記現場端末装置と遠隔情報端末装置との間での相互通信を可能とする情報通信媒体を含む通信手段と、を有するプラント機器遠隔監視システムにおいて、
前記現場端末装置は、前記プラント機器の状態を表わすプラント機器状態情報を獲得する計測手段と、前記プラント機器状態情報に基づいて前記プラント機器の状態を表示する現場表示手段と、を有し、
前記通信手段は、前記プラント機器状態情報を逐次的に前記遠隔情報端末装置に送るように構成され、
前記遠隔情報端末装置は、前記通信手段にて送られたプラント機器状態情報に基づいて前記プラント機器の状態をリアルタイムで表示する遠隔表示手段を備えること、
を特徴とするプラント機器遠隔監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載のプラント機器遠隔監視システムにおいて、前記現場情報端末装置は、前記情報通信媒体を通じて前記プラント機器状態情報を逐次的に前記遠隔情報端末装置に送るための情報配信手段を有すること、を特徴とするプラント機器遠隔監視システム。
【請求項３】
請求項１に記載のプラント機器遠隔監視システムにおいて、
前記情報通信媒体は、プラント内専用の構内回線と公衆回線とを有し、
前記通信手段は、前記構内回線と公衆回線とを中継する配信装置をさらに有すること、
を特徴とするプラント機器遠隔監視システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のプラント機器遠隔監視システムにおいて、
前記遠隔情報端末装置は、前記計測手段における計測条件あるいは前記現場表示手段により表示された情報の変更を可能とする現場端末操作手段を有すること、
を特徴とするプラント機器遠隔監視システム。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のプラント機器遠隔監視システムにおいて、
前記現場表示手段に表示される情報の少なくとも一部が前記遠隔表示手段で表示されるように構成されていること、
を特徴とするプラント機器遠隔監視システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のプラント機器遠隔監視システムにおいて、
前記遠隔情報端末装置は、前記通信手段を通じて受信した前記プラント機器状態情報に基づいて解析処理する解析手段を有すること、
を特徴とするプラント機器遠隔監視システム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のプラント機器遠隔監視システムにおいて、
前記遠隔情報端末装置は、前記通信手段を通じて受信した前記プラント機器状態情報または前記解析手段によって解析処理した結果に基づいて前記プラント機器の状態の良否を判断する判断手段を有すること、
を特徴とするプラント機器遠隔監視システム。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載のプラント機器遠隔監視システムにおいて、
前記遠隔情報端末装置は、前記通信手段を通じて受信した前記プラント機器状態情報または前記解析手段によって解析処理した結果が振動データを含む場合に、この振動データに基づいて前記プラント機器の異常の原因を推定する原因推定手段を有すること、
を特徴とするプラント機器遠隔監視システム。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載のプラント機器遠隔監視システムにおいて、
前記遠隔情報端末装置が、監督者の指示を入力する指示入力手段を有し、
前記現場端末装置が、前記遠隔情報端末装置の指示入力手段にて入力された前記監督者の指示を表示する指示表示手段を有すること、
を特徴とするプラント機器遠隔監視システム。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載のプラント機器遠隔監視システムにおいて、
前記計測手段は前記プラント機器の振動を計測する振動計測手段を含み、
前記遠隔情報端末装置は、前記振動計測手段によって獲得した前記プラント機器の振動情報を音として再生する再生手段を有すること、
を特徴とするプラント機器遠隔監視システム。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載のプラント機器遠隔監視システムにおいて、
前記計測手段は前記プラント機器の振動を計測する振動計測手段を含み、
前記遠隔情報端末装置は、前記振動計測手段によって獲得した前記プラント機器の振動情報に基づいて前記プラント機器の揺れを再現する振動再現手段を有すること、
を特徴とするプラント機器遠隔監視システム。
【請求項１２】
プラント機器を有するプラント内に設置された現場端末装置と、前記現場端末装置とは異なる場所に設置された遠隔情報端末装置と、前記現場端末装置と遠隔情報端末装置との間での相互通信を可能とする情報通信媒体を含む通信手段と、を用いて前記プラント機器を監視するプラント機器遠隔監視方法において、
前記現場端末装置で、前記プラント機器の状態を表わすプラント機器状態情報を獲得する計測ステップと、
前記現場端末装置で、前記プラント機器状態情報に基づいて前記プラント機器の状態を表示する現場表示ステップと、
前記通信手段により、前記プラント機器状態情報を逐次的に前記遠隔情報端末装置に送る通信ステップと、
前記遠隔情報端末装置で、前記通信ステップにて送られたプラント機器状態情報に基づいて前記プラント機器の状態をリアルタイムで表示する遠隔表示ステップと、
を有することを特徴とするプラント機器遠隔監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラント機器遠隔監視システムおよびこれを用いたプラント機器遠隔監視方法に関し、特に、プラント内の機器の調整作業や起動時などにおいて、現場状況の監視や現場作業員への指示を遠隔地から実施可能なプラント機器遠隔監視システムおよびプラント機器遠隔監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、プラント定期点検時における機器の調整作業時や試運転時には、監督者としてプラント管理者や機器メーカー担当者が立ち会い、現場作業の確認や測定記録の確認を実施し、機器が正常であることを判断し作業を完了している。
【０００３】
一方で、プラント管理会社では、プラントの稼働率向上を目指した定期点検作業の効率化が図られている。プラント内にある複数の機器の調整作業から試運転、さらには確認作業までを効率的に実施する必要があるが、現状は、複数の機器に対して現場確認作業や立会作業を実施するには、現場間の移動に伴う時間的な問題や監督業務が可能な人材確保が課題とされている。
【０００４】
このような課題に対して、点検保守作業に必要な情報を現場と事務所間で共有することにより作業の効率化を図るシステムとして、特許文献１や特許文献２などがある。また、現場に専門家が出向くことなく支援を行なうシステムとして特許文献３がある。
【特許文献１】特開平１１−２０２９０４号公報
【特許文献２】特許第２９２０４４９号公報
【特許文献３】特開２０００−２３４９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、回転機の調整作業時や起動時においては、振動や温度、圧力等が刻々と変化する情報を現場とは異なる場所にて確認し、監督者からの指示を提示する必要がある。これに対して、点検保守作業に必要な情報として現場画像や機器の図面を現場と遠隔地にある事務所間で共有する場合であっても、振動や温度、圧力等について、一時的な値のみを遠隔地の事務所側に送信し、監督者やシステムの判断を受ける形式となっている。この場合、刻々と変化する機器の状態に対応した判断が困難であり、十分な現場機器状態の確認、判断の提供ができないこととなる。
【０００６】
また、現場と異なる場所から現場機器の状態の確認、現場への指示を行なう場合、プラント管理者と機器メーカー担当者は、異なる場所にいる場合が多い。例えば、プラント管理者である電力会社の担当者は、プラントのあるサイト内事務所あるいは、サイト外の事務所にいることが想定される。また、機器メーカーの担当者は、サイト内の事務所あるいはサイト外にあるメーカー事務所にいることが想定される。
【０００７】
より効率的な現場確認作業や立会作業を実施するには、複数の場所から現場の機器状態を把握でき、現場に対して指示を送ることができるシステムが必要である。また、現場側が発電所等の場合、発電所サイト内が構内専用の通信回線の場合、直接サイト外の公衆回線と通信できない。このような場合、サイト内とサイト外の間で直接通信、特に機器メーカーと現場との間で通信を行なうことは困難である。  
また、現場作業や立会作業の結果に関する情報の信頼性を維持する観点からも、複数の場所から現場状況を把握することが望ましい。
【０００８】
本発明の目的は、サイト内あるいはサイト外の監督者が、プラント機器の調整作業時や起動時の機器状態を容易に確認でき、適切な指示を提示できるプラント機器遠隔監視システムおよびその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的に沿うものであって、請求項１に記載の発明は、プラント機器を有するプラント内に設置された現場端末装置と、前記現場端末装置とは異なる場所に設置された遠隔情報端末装置と、前記現場端末装置と遠隔情報端末装置との間での相互通信を可能とする情報通信媒体を含む通信手段と、を有するプラント機器遠隔監視システムにおいて、前記現場端末装置は、前記プラント機器の状態を表わすプラント機器状態情報を獲得する計測手段と、前記プラント機器状態情報に基づいて前記プラント機器の状態を表示する現場表示手段と、を有し、前記通信手段は、前記プラント機器状態情報を逐次的に前記遠隔情報端末装置に送るように構成され、前記遠隔情報端末装置は、前記通信手段にて送られたプラント機器状態情報に基づいて前記プラント機器の状態をリアルタイムで表示する遠隔表示手段を備えること、を特徴とする。
【００１０】
また、請求項１２に記載の発明は、プラント機器を有するプラント内に設置された現場端末装置と、前記現場端末装置とは異なる場所に設置された遠隔情報端末装置と、前記現場端末装置と遠隔情報端末装置との間での相互通信を可能とする情報通信媒体を含む通信手段と、を用いて前記プラント機器を監視するプラント機器遠隔監視方法において、前記現場端末装置で、前記プラント機器の状態を表わすプラント機器状態情報を獲得する計測ステップと、前記現場端末装置で、前記プラント機器状態情報に基づいて前記プラント機器の状態を表示する現場表示ステップと、前記通信手段により、前記プラント機器状態情報を逐次的に前記遠隔情報端末装置に送る通信ステップと、前記遠隔情報端末装置で、前記通信ステップにて送られたプラント機器状態情報に基づいて前記プラント機器の状態をリアルタイムで表示する遠隔表示ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、現場の状況を遠隔地にいる監督者がリアルタイムに確認できる。これにより、監督者が現場に出向くことなく的確に現場状況を確認して判断を行ない、現場へ指示することできる。したがって、より効率的な現場確認作業や立会作業の実施が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るプラント機器遠隔監視システムの実施の形態を図面を参照して説明する。まず、図１は本発明に係るプラント機器遠隔監視システムの構成例を示すブロック図である。現場には対象プラント機器１の状態を計測する計測センサ１５が設置され、現場端末装置２の計測手段６により、対象プラント機器１の振動、温度、圧力等の状態を表す情報が計測される。計測された情報は表示手段７により現場作業員が認識できる形で現場端末装置２に表示される。また、計測された情報の平均処理や最大値算出あるいは周波数分析等の解析処理を解析処理手段９にて実施し、表示手段７により現場端末装置２に表示することも可能である。
【００１３】
計測された情報あるいは解析処理された情報は、現場端末装置２の情報通信手段８により送信され、情報通信媒体５を介して情報配信装置４に受信される。情報配信装置４は、受信した情報を情報通信媒体５を介して単数あるいは複数の遠隔情報端末装置３に送信する。遠隔情報端末装置３は情報通信手段１０により情報を受信し現場情報表示手段１１により遠隔情報端末装置３に表示する。監督者は表示された内容により現場機器の状態を確認できることとなる。
【００１４】
なお、遠隔情報端末装置３は、プラント外に設置してよいことはもちろんであるが、プラント内で現場端末装置２と異なる場所（例えば、プラント内の中央制御室や事務所など）に設置してもよい。
【００１５】
ここで、現場端末装置２は対象プラント機器１の状態を計測センサ１５を通して連続的にあるいは一定時間間隔ごと（周期的）に計測することが可能である。また、情報配信装置４は現場端末装置２から送られてくる情報を連続的に受信し、遠隔情報端末装置３に送信することが可能である。これにより、監督者は刻々と変化する現場の対象プラント機器１の状態をリアルタイムで把握することが可能となり、適切な判断をすることが可能となる。
【００１６】
また、監督者は遠隔情報端末装置３の計測条件入力手段１３により、現場端末装置２の計測手段６における収録間隔あるいはサンプリング周波数等の計測条件あるいは現場端末装置２の表示手段７により表示された情報の変更できる。これにより、計測作業における現場作業者の条件設定ミスを削減することが可能となるとともに、現場端末装置の操作を遠隔地の監督者ができることから、現場作業者の作業量を軽減することが可能となる。
【００１７】
さらに、対象プラント機器１の良否判定結果や異常時の原因や対応方法等、監督者からの指示は指示入力手段１４に入力することで、現場端末装置２の表示手段７により現場作業員に提示される。これにより、現場作業員への的確な指示が可能となる。
【００１８】
さらに、遠隔情報端末装置３は、現場端末装置２にて獲得したプラント機器の運転状態あるいは調整状態を表す情報あるいはその情報を解析処理した結果振動データに基づいてプラント機器の異常の原因を推定する原因推定手段を有してもよい。
【００１９】
さらに、遠隔情報端末装置３は、現場端末装置２にて獲得したプラント機器の振動情報を音として再生する再生手段を有してもよい。これにより、監督者は遠隔情報端末装置３に表示される画面情報に加えて現場機器の振動状況を音情報として確認できることにより、より的確な良否判定が可能となる。
【００２０】
さらに、遠隔情報端末装置３は、現場端末装置２にて獲得した振動情報を基づいて、プラント機器の揺れを再現する振動再現手段を有してもよい。これにより、監督者は遠隔情報端末装置３に表示される画面情報や音情報に加えて現場プラント機器１の振動状況を触感として確認でき、より的確な良否判定が可能となる。
【００２１】
情報通信媒体５は、公衆回線やデジタル回線（ＩＳＤＮ）や公衆ＰＨＳ回線や構内専用ＰＨＳ回線である。対象プラント機器１のある現場側において、公衆回線や公衆ＰＨＳ回線が使用可能である場合、現場とプラント外にあるプラント管理会社事務所や機器メーカー事務所の間で通信が可能となるが、現場側が構内専用ＰＨＳ回線のみ使用可能な場合は、プラント外と直接通信はできないため、遠隔情報端末装置３は、構内専用ＰＨＳ回線が使用できる場所に限られてしまう。ここで、情報配信装置４が構内専用ＰＨＳ回線と公衆回線あるいはＩＳＤＮや公衆ＰＨＳ回線との中継機能をもつことにより現場とプラント外の通信を可能とする。
【００２２】
図２は図１で示す配信装置４のもつ機能を現場端末２の情報配信手段１６が持つ場合の構成を示すブロック図である。この場合、現場端末装置２で計測した情報あるいは解析処理した情報は、現場端末装置２から直接、遠隔情報端末装置３に送信されることとなる。この場合は、現場が公衆回線を使用可能な場合等、現場とプラント外が直接通信可能な情報通信媒体５であるときであり、情報配信装置４を持たないことから機材の削減を図ることが可能である。
【００２３】
図３はプラント機器遠隔監視システムの構成例を表している。これは対象プラント機器１が回転機器の場合を示しており、現場側はプラントあるいは電力会社専用回線のエリアにある場合についてＰＨＳを使用した例を示している。
【００２４】
ここでは、現場端末装置１は、計測センサ１５と計測センサのアンプユニット１７と現場端末装置用ＰＣ（パーソナルコンピュータ）１８と情報通信手段８を実現する構内回線専用ＰＨＳ端末１９から構成される。現場端末装置用ＰＣ１８は、アンプユニット１７を通して得られる情報を画面に表示するとともに構内回線専用ＰＨＳ端末１９を通して構内ＰＨＳ回線２０に送信する。
【００２５】
情報配信装置４は、構内回線専用ＰＨＳ用モデム２１とダイヤルアップルータ２２にて通信を受信し通信回線を確立する。また、遠隔端末装置３は、それぞれ情報配信装置４と通信を確立する必要があるが、プラントあるいは電力会社専用回線のエリアにある遠隔端末装置３は構内ＰＨＳ回線２０を通して通信を確立する。
【００２６】
一方公衆回線のエリアにある遠隔端末装置３は、公衆回線用ＰＨＳモデム２３と公衆ＰＨＳ端末２５により通信を確立する。それぞれの通信が確立した後、情報配信装置４は、それぞれの遠隔情報端末装置３に現場端末装置２が獲得した情報を配信する。それぞれの遠隔情報端末装置３は、受信した情報を画面に表示することにより監督者が現場機器の状態を確認できることとなる。
【００２７】
図４に、現場端末装置２に表示される画面例として、現場端末装置画面表示３２を示す。また、図５に、このときの遠隔情報端末装置３に表示される画面例として、遠隔情報端末装置画面表示３３を示す。それぞれの画面には、対象プラント機器１の振動状況として原波形や周波数分析の結果得られるスペクトルが表示される。この情報は随時更新され刻々と変化する機器の状態をリアルタイムで把握することが可能である。
【００２８】
また、表示する情報の切替、例えば原波形とスペクトルの表示切替は遠隔上端末装置画面３３上のボタンにより行なうことが可能である。これにより監督者は必要な情報を任意に選択して表示し、判断することが可能となる。
【００２９】
また、現場端末装置画面表示３２と遠隔情報端末装置画面表示３３に、例えば最大値（ピーク・ツー・ピーク；Ｐ−Ｐ）や実効値（２乗平均；ＲＭＳ）等の監督者が判断に用いる情報の時系列情報を表示することにより、変化の傾向をもとにした判断が可能となる。
【００３０】
また、監督者は遠隔情報端末装置３の画面に図６に示す現場端末装置２の計測条件を表示し、各収録チャンネルの設定の確認あるいは設定の変更が可能となる。これにより、現場作業員の設定ミスの軽減や作業量の軽減が可能となる。
【００３１】
図７には、対象プラント機器１が回転機器の場合について、軸継ぎ手の調整作業状況の例を示している。また、図８には、このときの調整作業用現場情報端末装置画面表示２７の例を示す。ここでは、計測センサ１５として変位計３４により軸との距離を計測し、回転パルス計２６を使用して回転軸の周方向位置と軸との距離の位相差を計測し、軸継ぎ手の位置合わせをする作業の監視例を示している。
【００３２】
調整作業では軸を回転させ、そのときに変位計３４にて計測される軸との距離と回転パルス計２６にて計測される位相差から、軸継ぎ手のずれ方向と量を検出し、ずれ量を小さくするよう調整作業が行なわれる。ここでは、現場端末装置２により計測される軸継ぎ手のずれ方向と量を表示するとともに解析手段により調整目標を算出する。その結果は、軸位置座標表示２８の現在位置座標表示２９および調整目標位置座標表示３０として表示される。この結果を基に現場作業員は調整作業を実施する。この表示情報は遠隔情報端末装置３に表示されることにより、監督者により調整状況確認および良否の判断が行なわれる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るプラント機器遠隔監視システムの一実施の形態の構成を表わすブロック図。
【図２】本発明に係るプラント機器遠隔監視システムの他の実施の形態の構成を表わすブロック図。
【図３】本発明に係るプラント機器遠隔監視システムの一実施の形態の構成を表わす模式図。
【図４】本発明に係るプラント機器遠隔監視システムの一実施の形態における現場端末装置画面の表示例を示す図。
【図５】図４に対応する遠隔情報端末装置画面の表示例を示す図。
【図６】本発明に係るプラント機器遠隔監視システムの一実施の形態における遠隔情報端末装置に計測条件を表示したときの画面表示例を示す図。
【図７】本発明に係るプラント機器遠隔監視システムの一実施の形態における現場での調整作業の状況を示す模式図。
【図８】図７の状況における調整作業用現場情報端末装置画面の表示例を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１…対象プラント機器、２…現場端末装置、３…遠隔情報端末装置、４…情報配信装置、５…情報通信媒体、６…計測手段、７…表示手段、８…情報通信手段、９…解析処理手段、１０…情報通信手段、１１…現場情報表示手段、１２…解析処理手段、１３…計測条件入力手段、１４…指示入力手段、１５…計測センサ、１６…情報配信手段、１７…アンプユニット、１８…現場端末装置用ＰＣ、１９…構内回線専用ＰＨＳ端末、２０…構内ＰＨＳ回線、２１…構内回線専用ＰＨＳ用モデム、２２…ダイヤルアップルータ、２３…公衆回線用ＰＨＳモデム、２４…公衆ＰＨＳ回線、２５…公衆ＰＨＳ端末、２６…回転パルス計、２７…調整作業用現場情報端末装置画面表示、２８…軸位置座標表示、２９…現在位置座標表示、３０…調整目標位置座標表示、３２…現場端末装置画面表示、３３…遠隔情報端末装置画面表示、３４…変位計。
【図１】
2005078283.tif 000003
【図２】
2005078283.tif 000004
【図３】
2005078283.tif 000005
【図４】
2005078283.tif 000006
【図５】
2005078283.tif 000007
【図６】
2005078283.tif 000008
【図７】
2005078283.tif 000009
【図８】
2005078283.tif 000010