(57)【要約】【課題】プラント毎の運転制御方法の経験や技術的な秘訣の記録作業の手間を低減させ、オペレータに対する作業負荷の低減を図り、安定したプラント運転制御が実現されたプラント運転支援装置を提供すること。【解決手段】プラント２内に配置された機器から過去に出力された過去センサデータ及び当該過去センサデータに対応して機器に入力された過去ＳＶ値を時系列に記憶している過去運転ＤＢ１０１に記憶されている過去センサデータ及び過去ＳＶ値に基づいて、数値表現に比べてより抽象的且つ簡略化された表現でプラント２内に生じる現象を表す報知メッセージと、当該報知メッセージに対応して数値表現に比べてより抽象的且つ簡略化された表現でプラント２に対する操作指示内容を示す指示メッセージとを生成し、生成された報知メッセージと指示メッセージとを対応付けて時系列で記憶させるプラント運転支援装置１。【選択図】図１
2007133571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント内に配置された機器から過去に出力されたプロセス検出量及び当該プロセス検出量に対応して前記機器に入力された操作量を時系列に記憶している過去運転情報記憶手段と、
前記過去運転情報記憶手段に記憶されている前記プロセス検出量及び前記操作量に基づいて、数値表現に比べてより抽象的且つ簡略化された表現で前記プラント内に生じる現象を表す報知メッセージと、当該報知メッセージに対応して数値表現に比べてより抽象的且つ簡略化された表現で前記プラントに対する操作指示内容を示す指示メッセージとを生成し、前記生成された報知メッセージと指示メッセージとを対応付けて時系列で記憶させる制御手段と、
を備えること、
を特徴とするプラント運転支援装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記過去運転情報記憶手段に記憶されている前記プロセス検出量に基づいて、前記プラントの未来の運転状態を物理的又は化学的諸量に基づいた具体的な数式を用いて運転状態情報として算出する未来動作推定手段と、
前記未来動作推定手段により算出された前記運転状態情報に基づいて、前記プラントの未来の運転状態を判定する状態判定手段と、
前記状態判定手段により判定された前記運転状態を数値表現に比べてより抽象的且つ簡略化された表現に変換して前記報知メッセージを生成する報知メッセージ生成手段と
前記過去運転情報記憶手段に記憶されている操作量に基づいて、前記プラントに対する操作指示内容を判定し、当該判定結果としての操作指示内容に応じて前記指示メッセージを生成する指示メッセージ生成手段と、
生成された前記報知メッセージと前記指示メッセージとを対応付けて記憶する記憶手段と、
を有すること、
を特徴とする請求項１記載のプラント運転支援装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、
前記報知メッセージと前記指示メッセージとが対応付けられた操作命令レコードを生成して操作命令データベースとして記憶させる操作命令レコード生成手段と、
前記操作命令レコード生成手段により生成された前記操作命令レコードに基づいて、前記運転状態情報と前記操作量とが対応付けられた実施操作レコードを生成して実施操作データベースとして記憶させるデータ変換手段と、
を有すること、
を特徴とする請求項２記載のプラント運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントの運転状態に基づいてプラントの運転支援を行うプラント運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発電、石油精製、鉄鋼、ガス、上下水道などのプラントは、各生産工程における生成物の品質に関する物理量や化学量を実時間（リアルタイム）で計測することが困難であるため、プラント各部に設けられた温度センサ・流量計・圧力センサ等の各種計測機器や、バルブ・ヒータ等の各種調整機器から取得された機器の状況データに応じて、オペレータ自身のプラント運転制御の経験や技術的な秘訣（ノウハウ）に依存した運転制御が行われている。
【０００３】
例えば、定常時は現在迄の運転実績とプラントシミュレーション結果とを表示させ、非常時には現在迄の運転データから検索された類似運転実績例を更に表示させる方法（特許文献１参照）、プラントデータに基づいてプロセスの予測値を算出し、算出された予測値、過去値及び現在値に基づいて今後のプラント状態を算出して操作ガイダンスを出力する装置（特許文献２参照）、保存された運転操作履歴に対して解析及び評価を行い、正式登録データとして当該運転操作履歴を登録すると共に、登録された運転操作履歴を読み出して制御運転を実行させる装置（特許文献３参照）が開示されている。
【特許文献１】特開平３−２１６７０５号公報
【特許文献２】特開平４−１９９２０２号公報
【特許文献３】特開平９−２２３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来のプラント運転支援装置では、各オペレータのプラント運転制御の経験や技術的な秘訣（ノウハウ）を他のオペレータに伝承させることが困難であり、安定したプラント運転制御を実現することが難しい。また、従来のプラント運転支援装置は、制御対象となる各種調整機器が各プラント固有の機器であるため、プラント毎に運転制御方法が異なっている。そこでオペレータは、プラント運転制御の経験や技術的な秘訣を他のオペレータに伝承させるために、プラント毎に運転制御方法の経験や技術的な秘訣を手動で記録しなければならず、記録ミスが生じたり、記録作業に多大な時間を要したりするなど、オペレータにとって煩雑な作業となるという問題がある。
【０００５】
本発明の課題は、プラント毎の運転制御方法の経験や技術的な秘訣の記録作業の手間を低減させ、オペレータに対する作業負荷の低減を図り、安定したプラント運転制御が実現されたプラント運転支援装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、プラント内に配置された機器から過去に出力されたプロセス検出量及び当該プロセス検出量に対応して前記機器に入力された操作量を時系列に記憶している過去運転情報記憶手段と、前記過去運転情報記憶手段に記憶されている前記プロセス検出量及び前記操作量に基づいて、数値表現に比べてより抽象的且つ簡略化された表現で前記プラント内に生じる現象を表す報知メッセージと、当該報知メッセージに対応して数値表現に比べてより抽象的且つ簡略化された表現で前記プラントに対する操作指示内容を示す指示メッセージとを生成し、前記生成された報知メッセージと指示メッセージとを対応付けて時系列で記憶させる制御手段と、を備えるプラント運転支援装置であること、を特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のプラント運転支援装置において、前記制御手段は、前記過去運転情報記憶手段に記憶されている前記プロセス検出量に基づいて、前記プラントの未来の運転状態を物理的又は化学的諸量に基づいた具体的な数式を用いて運転状態情報として算出する未来動作推定手段と、前記未来動作推定手段により算出された前記運転状態情報に基づいて、前記プラントの未来の運転状態を判定する状態判定手段と、前記状態判定手段により判定された前記運転状態を数値表現に比べてより抽象的且つ簡略化された表現に変換して前記報知メッセージを生成する報知メッセージ生成手段と、前記過去運転情報記憶手段に記憶されている操作量に基づいて、前記プラントに対する操作指示内容を判定し、当該判定結果としての操作指示内容に応じて前記指示メッセージを生成する指示メッセージ生成手段と、生成された前記報知メッセージと前記指示メッセージとを対応付けて記憶する記憶手段と、を有すること、を特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載のプラント運転支援装置において、前記記憶手段は、前記報知メッセージと前記指示メッセージとが対応付けられた操作命令レコードを生成して操作命令データベースとして記憶させる操作命令レコード生成手段と、前記操作命令レコード生成手段により生成された前記操作命令レコードに基づいて、前記運転状態情報と前記操作量とが対応付けられた実施操作レコードを生成して実施操作データベースとして記憶させるデータ変換手段と、を有すること、を特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、プラント内に配置された機器から過去に出力されたプロセス検出量及び当該プロセス検出量に対応して入力された操作量、即ち、過去のプラントの運転履歴に基づいて、数値表現に比べてより抽象的且つ簡略化された表現でプラント内に生じる現象を表す報知メッセージと、当該報知メッセージに対応して数値表現に比べてより抽象的且つ簡略化された表現でプラントに対する操作指示内容を示す指示メッセージが生成され記憶されるため、オペレータは、プラント毎に運転制御方法の経験や技術的な秘訣を手動で記録する必要が無くなり、記録ミスが生じたり記録作業のために多大な時間を要するなどという問題が解消し、作業の効率化が図られる。従って、オペレータに対する作業負荷の低減が図られ、安定したプラント運転制御を実現することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られるのは勿論のこと、プラント内に配置された機器から過去に出力されたプロセス検出量に基づいて推定されたプロセス検出量が出力された時点から未来のプラントの運転状態情報に基づいて報知メッセージが生成されることにより、事前に異常を検出して報知メッセージを生成することができると共に、プロセス検出量に対応して入力された操作量に基づいて、プロセス検出量に基づいて推定された未来のプラントの運転状態に対する操作指示内容に応じた指示メッセージが生成されることにより、検出された異常を回避する指示メッセージを生成することができ、オペレータの運転制御の経験に拘わらず安定したプラント毎の運転制御方法の経験や技術的な秘訣を記憶させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２と同様の効果を得られるのは勿論のこと、報知メッセージと指示メッセージとが対応付けられた操作命令レコードを記憶すると共に、当該操作命令レコードに基づいて運転状態情報と操作量とが対応付けられた実施操作レコードが記憶されることにより、プラントの運転制御の技術的な秘訣（ノウハウ）として操作命令レコード及び実施操作レコードを記憶させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、この発明にはこの実施の形態に限定されるものではない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。
【００１３】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
まず、構成を説明する。
図１に、本実施の形態におけるプラント運転支援装置１の構成図を示す。
【００１４】
図１に示すように、プラント運転支援装置１は、プラント２と通信可能に接続されており、プラント２内に配置された各種機器から検出されたプロセス検出量（以下、センサデータ）をオペレータ３に表示させる。また、センサデータに基づいてプラント２内に生じる現象を数値表現に比べてより抽象的かつ簡略化された表現で表された報知メッセージをオペレータに報知すると共に、オペレータに報知される報知メッセージに対する指示メッセージとして最も好ましい指示メッセージを推奨メッセージとしてオペレータに報知し、報知メッセージに対してオペレータから操作指示された数値表現に比べてより抽象的かつ簡略化された表現で表された指示メッセージに基づいてプラント２内の各種機器の操作量を算出して制御する装置である。
【００１５】
更に、プラント運転支援装置１は、プラント２と通信可能に接続される導入前（プラント２との通信が遮断されたオフライン状態。）、予め記憶されているプラント２内に配置された機器から過去に出力されたプロセス検出量及び当該プロセス検出量に対応して機器に入力された操作量に基づいて、報知メッセージと、当該報知メッセージに対応する指示メッセージとを生成し、生成された報知メッセージと指示メッセージとを対応付けて時系列に記憶する装置である。
【００１６】
このように、本実施の形態のプラント運転支援装置１は、導入前に報知メッセージと指示メッセージとを生成して予め記憶しておくことができるため、プラント２と通信可能に接続された直後の導入時等、プラント運転支援装置１を用いてプラント２を稼動させた時間が短い場合において、適切な推奨メッセージを報知するために用いるデータが蓄積されていないことにより最も好ましい推奨メッセージを報知することができないという不具合を生じさず、推奨メッセージの信頼性を向上させることができ、プラント運転制御の安定化を図ることができる。
【００１７】
なお、図１ではプラント運転支援装置１と通信可能に接続されているプラント２は１つであるが、複数のプラントと通信可能に接続されていてもよい。本実施の形態において、説明を簡略化するために、プラント運転支援装置１とプラント２とが接続されている場合において、説明する。
【００１８】
また、図１において、導入前（オフライン状態）におけるデータの流れを示す矢印を開実線矢じりの矢印として表し、導入後（オンライン状態）におけるデータの流れを示す矢印を閉破線矢じりの矢印として表す。
【００１９】
プラント運転支援装置１は、表示手段１００、過去運転ＤＢ１０１、未来動作推定手段１０２、状態判定手段１０３、報知メッセージ生成手段１０４、報知手段１０５、入力手段１０６、指示判定手段１０７、指示メッセージ生成手段１０８、操作量算出手段１０９、操作シーケンスＤＢ１１０、プラント制御手段１１１、操作命令レコード生成手段１１２、操作命令ＤＢ１１３、データ変換手段１１４、実施操作ＤＢ１１５、推奨メッセージ生成手段１１６、推奨メッセージ報知手段１１７を備えて構成されている。
【００２０】
表示手段１００は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等によって構成され、入力手段１０６から入力される指示に従ってプラント運転支援装置１において実行される各種情報を表示画面上に表示を行うと共に、プラント２内の各種機器から収集されたセンサデータを表示画面上に表示させる。
【００２１】
過去運転ＤＢ１０１は、プラント２内に配置された機器から過去に出力されたプロセス検出量としての過去センサデータと、当該プロセス検出量に対応して機器に入力された具体的な操作手順の情報や各種機器に対する目標値等の設定情報を含む操作量（以下、過去ＳＶ値と称す。）とを、時系列に記憶している過去運転情報記憶手段としての機能を有する。
【００２２】
過去運転ＤＢ１０１は、磁気的、光学的記録媒体若しくは半導体メモリで構成される不揮発性の記録媒体で構成されている。過去運転ＤＢ１０１としては、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）やフラッシュメモリなどが挙げられる。なお、過去運転ＤＢ１０１は、着脱自在に装着可能な構成としてもよい。
【００２３】
未来動作推定手段１０２は、オフライン状態の場合には過去運転ＤＢ１０１に記憶されている過去センサデータ、オンライン状態の場合にはプラント２内に配置された各種機器から検出されたセンサデータに基づいて、プラント２の未来の運転状態を推定するプラントシミュレータの機能を備える。
【００２４】
プラントシミュレータとしては、物理法則又は化学法則の各種諸量に基づいた数式を用いて作成されたプラント制御モデルを用いてプラント２内の各種工程を模擬した装置であり、過去センサデータ又はプラント２から検出され収集されたセンサデータをプラント制御モデルに代入して変数を逐次変化させ、実時間よりも高速にプラント制御モデルを動作させることによりプラント２の未来の運転状態を示す運転状態情報を算出する装置を用いることができる。
【００２５】
未来動作推定手段１０２により算出されるプラント２の運転状態情報としては、各種機器から検出されて取得されたセンサデータや、実際には測定不能であるがプラント制御モデルを用いて算出可能な各種反応器内の物理的特性値などの各種シミュレーション値を含むプロセスデータ（Process Value；以下、ＰＶ値）の時系列データである。
なお、過去センサデータに基づいて算出されたプロセスデータを過去ＰＶ値と称し、プラント２から検出され取得されたセンサデータに基づいて算出されたＰＶ値と区別する。
【００２６】
状態判定手段１０３は、未来動作推定手段１０２により算出された過去ＰＶ値又はＰＶ値に基づいて、プラント２の未来の運転状態を判定する機能を実現する。プラント２の運転状態の判定処理は、過去ＰＶ値又はＰＶ値を参照して、例えば温度センサ・圧力センサ・流量センサ等の各種計測機器から検出されたデータ及び各種シミュレーション値に基づいて、定常運転状態、運転立ち上げ状態、運転切替状態等のプラント２の運転状態を判定し、判定された運転状態において更に詳細な運転状態を判定する。なお、判定された運転状態には、判定根拠となる過去ＰＶ値又はＰＶ値と関連付けるための識別情報（コード）が付される。識別情報としては、過去ＰＶ値又はＰＶ値の算出日時情報や、過去ＳＶ値又はＰＶ値の算出元となる過去センサデータ又はセンサデータの検出日時情報や、時系列の算出順序を示す記号又は番号等の情報を挙げることができる。
【００２７】
プラント２の運転状態の判定処理としては、例えば、予め設定された各種運転状態を判別するための閾値と過去ＰＶ値又はＰＶ値とを比較してプラント２の運転状態を判別する方法と、性状推定モデルを用いて判定する方法とを挙げることができる。
【００２８】
性状推定モデルを用いてプラント２の運転状態を判定する方法としては、時系列の過去ＰＶ値又はＰＶ値を入力データとした階層型のニューラルネットワークによる非線形モデルを用いる方法や、重回帰式による線形モデルを用いる方法や、これらを組み合わせた方法を挙げることができる。
【００２９】
報知メッセージ生成手段１０４には、予め各種運転状態に応じたプラント２内に生じる現象を表すメッセージがデータベース化されて記憶されており、状態判定手段１０３により判定された運転状態に対応するメッセージを当該データベースから検索し、検索されたメッセージを報知メッセージとして生成する。
【００３０】
報知メッセージ生成手段１０４により生成される報知メッセージは、具体的な数値や動作状態を示すメッセージ（例えば、ポリマーの粘度はＸです。）ではなく、数値等の具体的な表現を伴わずにオペレータが直感的に理解できる程度に省略又は単純化された表現のメッセージ（例えば、ポリマーの品質が劣化します。）である。なお、生成され報知メッセージは、生成根拠となる運転状態及び過去ＰＶ値又はＰＶ値と関連付けるための識別情報（コード）が付される。
【００３１】
報知手段１０５は、スピーカやＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等によって構成され、報知メッセージ生成手段１０４により生成された報知メッセージをオペレータに対して音声や画像により報知する。
【００３２】
報知メッセージを音声又は画像のうち少なくとも一方を用いてオペレータに報知することにより、オペレータに対して明確に報知メッセージを提示することができ、利便性を向上させることができる。
【００３３】
入力手段１０６は、オペレータが発する音声を受け付ける送話器（マイクロフォン）と、受け付けた音声を指示メッセージとして認識する音声認識装置とによって構成されている。なお、認識された指示メッセージは、後述するＳＶ値及び操作指示内容と関連付けるための識別情報（コード）が付される。識別情報としては、指示メッセージに対応する報知メッセージの識別情報、即ち、当該指示メッセージに対応する報知メッセージの生成根拠となるＰＶ値の算出日時情報や、ＰＶ値の算出元となるセンサデータの検出日時情報や、時系列の算出順序を示す記号又は番号等の情報を挙げることができる。
【００３４】
指示メッセージとしてオペレータが発した音声を認識することができるため、キーボードやポインティングデバイス等の機械的な入力装置に不慣れなオペレータに対しても容易にプラント２の制御指示を行わせることができ、操作ミスを低減させることができる。
【００３５】
音声認識装置としては、例えば、人間の発声の小さな単位（音素）の音響特徴が記述された音響モデルと音声認識させることばが記述された認識辞書とを備え、送話器から入力された音声を分析して音響特徴を算出し、認識辞書に記述されていることばの中から、ことばの音響特徴が入力音声の音響特徴に最も近いことばを探して音声認識結果として出力する装置である。
【００３６】
入力手段１０６により受け付けられる指示メッセージは、報知手段１０５によりオペレータに対して報知された報知メッセージに対してプラント２に生ずる現象を修正するためになすべき操作指示内容を数値等の具体的な表現を伴わずに省略又は単純化された表現のメッセージである。例えば、報知メッセージが「ポリマーの品質が劣化します。」というメッセージである場合に対して、オペレータが意図するメッセージとしては、具体的な操作指示（例えば、反応器の温度をＹ℃に設定する。）ではなく、抽象的な操作指示（例えば、反応器の温度を上げよ。）である。
【００３７】
なお、入力手段１０６として、指示メッセージやプラント運転支援装置１の各種動作を入力するためのカーソルキー、数字入力キー及び各種機能キー等を備えたキーボード、マウスやタブレット等のポインティングデバイス等や、表示手段１００又は報知手段１０５の表示画面を覆うように設けられたタッチパネル等を更に備える構成としてもよい。
【００３８】
指示判定手段１０７は、報知手段１０５によりオペレータに報知された報知メッセージと、当該報知メッセージに対して入力手段１０６により受け付けられた指示メッセージとに基づいて、指示メッセージが示すオペレータが意図する具体的な意味を解釈して操作指示内容を判定する。なお、判定された操作指示内容は、判定根拠となる指示メッセージと関連付けるための識別情報（コード）が付される。
【００３９】
操作指示内容を判定する方法としては、報知メッセージに付された識別情報に基づいて、報知メッセージの生成根拠となったＰＶ値を読出し、読み出されたＰＶ値に基づいて指示メッセージが示す具体的な操作指示内容を判定する。例えば、指示メッセージが「反応器を加熱せよ。」である場合には、ＰＶ値が示す反応器の温度、圧力、反応器に流入される原料フィード量等のセンサデータとシミュレーション値とに基づいて、反応器をどのように加熱させるかを判定する。
【００４０】
指示メッセージ生成手段１０８は、オフライン状態において、過去運転ＤＢ１０１に記憶されている過去ＳＶ値に基づいて、プラント２に対する操作指示内容を判定し、当該判定結果としての操作指示内容に応じて、数値表現に比べてより抽象的且つ簡略化された表現でプラント２に対する操作指示内容を示す指示メッセージを生成する機能を実現する。
【００４１】
指示メッセージ生成手段１０８は、過去ＳＶ値が示す具体的な運転手順や各種機器の目標値等の設定情報に基づいて、定常運転状態、運転立ち上げ状態、運転切替状態等のプラント２の運転状態を判定し、判定された運転状態において更に詳細な運転状態を判定する。また、指示メッセージ生成手段１０８は、予め各種運転状態に応じたプラント２になされた操作指示内容を表すメッセージがデータベース化されて記憶されており、判定された運転状態に対応するメッセージを当該データベースから検索し、検索されたメッセージを指示メッセージとして生成する。
【００４２】
過去ＳＶ値に基づく運転状態の判定処理として、例えば、予め設定されたか各種運転状態を判別するための閾値と過去ＳＶ値とを比較してプラント２の運転状態を判別する方法と、性状推定モデルを用いて判定する方法とを挙げることができる。性状推定モデルについては上述しているため説明を省略する。
【００４３】
指示メッセージ生成手段１０８により生成される指示メッセージは、プラント２に生ずる現象を修正するためになされた操作指示内容を具体的な数値や操作指示を示すメッセージ（例えば、反応器の温度をＹ℃に設定する。）ではなく、数値等の具体的な表現を伴わずにオペレータが直感的に理解できる程度に省略又は単純化された表現のメッセージ（例えば、反応器の温度を上げよ。）である。なお、生成された指示メッセージは、生成根拠となる運転状態及び過去ＳＶ値と関連付けるための識別情報（コード）が付される。識別情報としては、指示メッセージの生成根拠となる過去ＳＶ値に対応する過去ＰＶ値の算出元となる過去センサデータの検出日時情報や、該過去ＰＶ値の算出日時情報や、時系列の算出順序を示す記号又は番号等の情報を挙げることができる。
【００４４】
操作量算出手段１０９は、指示判定手段１０７により判定された操作指示内容に基づいて、操作シーケンスＤＢ１１０を参照して各種機器に対する具体的な操作量（Set point Value；以下、ＳＶ値）を算出する。なお、算出されたＳＶ値は、算出根拠となる操作指示内容及び指示メッセージと関連付けるための識別情報（コード）が付される。
【００４５】
操作シーケンスＤＢ１１０には、予め操作指示内容に対応する操作シーケンスデータが記憶されている。操作シーケンスデータとしては、各運転状態に対応する時系列の過去のセンサデータや操作量、及びこれらセンサデータや操作量に基づいて加工された各運転状態の操業情報や生産情報などにより構成されている。
【００４６】
プラント制御手段１１１は、操作量算出手段１０９により算出されたＳＶ値をプラント２内に配置された各種機器に出力する。
【００４７】
操作命令レコード生成手段１１２は、オフライン状態の場合には、報知メッセージ生成手段１０４から生成された報知メッセージ、指示メッセージ生成手段１０８から生成された指示メッセージをそれぞれ取得し、オンライン状態の場合には、指示判定手段１０７から報知メッセージと指示メッセージとを取得し、取得した報知メッセージと報知メッセージに対応する指示メッセージとを対応付けて操作命令レコードを生成し、生成された操作命令レコードを操作命令ＤＢ（データベース）１１３に記憶させる。
【００４８】
図２に、操作命令ＤＢ１１３の一例を示す。
図２に示すように、操作命令ＤＢ１１３は、識別情報として、報知メッセージの算出根拠となる過去ＰＶ値又はＰＶ値の算出元となる過去センサデータ又はセンサデータの検出日時情報を示す日付フィールド及び時刻を示す時刻フィールドと、当該日付フィールド及び時刻フィールドに対応する報知メッセージを示す報知メッセージフィールドと、報知メッセージフィールドに示された報知メッセージに対応する指示メッセージを示す指示メッセージフィールドから構成される操作命令レコード１１３ａが複数記憶されている。
【００４９】
データ変換手段１１４は、操作命令ＤＢ１１３に記憶された操作命令レコード１１３ａに基づいて、報知メッセージに付された識別情報に対応する過去ＰＶ値又はＰＶ値を読出すと共に、指示メッセージに付された識別情報に対応する過去ＳＶ値又は操作量算出手段１０９により算出されたＳＶ値を読出し、読み出された過去ＰＶ値と過去ＳＶ値、ＰＶ値とＳＶ値を対応付けて実施操作レコードを生成し、生成された実施操作レコードを実施操作ＤＢ１１５に記憶させる。
【００５０】
図３に、実施操作ＤＢ１１５の一例を示す。
図３に示すように、実施操作ＤＢ１１５は、識別情報として、報知メッセージの算出根拠となる過去ＰＶ値又はＰＶ値の算出元となる過去センサデータ又はセンサデータの検出日時情報を示す日付フィールド及び時刻を示す時刻フィールドと、当該日付フィールド及び時刻フィールドに対応する各種過去ＰＶ値又はＰＶ値を示す各種ＰＶ値フィールドと、各種ＰＶ値フィールドに対応する過去ＳＶ値又はＳＶ値を示す各種ＳＶ値フィールドから構成される実施操作レコード１１５ａが複数記憶されている。
【００５１】
なお、更に実施操作レコードのフィールドとして、報知メッセージに基づいて判定された運転状態を加えてもよい。
【００５２】
例えば、図３に示す「Ｔ０００１．ＰＶ」のＰＶ値フィールド１１５ｂは、「０００１」番目の温度センサのＰＶ値を示すフィールドであり、ＰＶ値（ここでは、計測温度）として、例えば１２２．３℃を示している。このＰＶ値フィールド１１５ｂに対応するＳＶ値フィールドとしては、「Ｔ０００１．ＳＶ」のＳＶ値フィールド１１５ｃであり、ＳＶ値（ここでは、設定温度）として、例えば１３０℃が示されている。
【００５３】
推奨メッセージ生成手段１１６は、オンライン状態において、報知メッセージ生成手段１０４により生成された報知メッセージを取得し、操作命令ＤＢ１１３を参照して取得した報知メッセージに対応する報知メッセージを有する操作命令レコードを検索し、検索された操作命令レコードのうち最も報知メッセージ生成手段１０４により生成された報知メッセージに相応しい操作命令レコードを選択して、選択された操作命令レコードが有する報知メッセージ及び指示メッセージを推奨メッセージとして生成する。
【００５４】
報知メッセージに相応しい操作命令レコードの選択方法としては、取得した報知メッセージに対応する報知メッセージを有する操作命令レコードが複数検出された場合、検出された各操作命令レコードに対応する実施操作レコードを実施操作ＤＢ１１５から読出すと共に、報知メッセージ生成手段１０４により生成された報知メッセージに付加された識別情報に基づいて当該報知メッセージの生成根拠となるＰＶ値を読み出し、当該ＰＶ値と各実施操作レコードのＰＶ値又は過去ＰＶ値とを比較することにより選択することができる。
【００５５】
なお、推奨メッセージ生成手段１１６は、報知メッセージ生成手段１０４により生成された報知メッセージを取得した際、当該報知メッセージに付加された識別情報に基づいて判定された運転状態も同時に取得し、当該運転状態と、検出された各操作命令レコードに対応する実施操作レコードの運転状態とを比較する選択方法をＰＶ値の比較の前処理として加えてもよい。
【００５６】
推奨メッセージ報知手段１１７は、スピーカやＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等によって構成され、推奨メッセージ生成手段１１６により生成された推奨メッセージをオペレータに対して音声や画像により報知する。
【００５７】
推奨メッセージが音声又は画像のうち少なくとも一方を用いてオペレータに報知されるため、オペレータに対して明確に推奨メッセージを提示することができ、利便性を向上させることができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では表示手段１００と報知手段１０５と推奨メッセージ報知手段１１７とを別の構成として説明するが、これらの組合せの構成や同一の構成としてもよい。
【００５９】
本実施の形態のプラント運転支援装置１は、操作命令レコード生成手段１１２、操作命令ＤＢ１１３、データ変換手段１１４、実施操作ＤＢ１１５により記憶手段が構成されており、未来動作推定手段１０２、状態判定手段１０３、報知メッセージ生成手段１０４、指示メッセージ生成手段１０８、記憶手段により、制御手段が構成される。
【００６０】
なお、本実施の形態における制御手段は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成され、ＲＯＭに記憶された各種データやシステムプログラム等をＲＡＭ内に展開し、これらのプログラム及びデータとの協働により実行されるソフトウェアとして実現される例を説明するが、ハードウェアとして実現されていてもよく、ソフトウェアとハードウェアとの組合せにより実現されてもよい。
【００６１】
次に、本実施の形態の動作を説明する。
図４に、オフライン状態の場合において、制御手段により実行される操作命令ＤＢ１１３及び実施操作ＤＢ１１５の生成処理のフローチャートを示す。
【００６２】
プラント運転支援装置１とプラント２とが通信可能に接続される前（オフライン状態）の場合、未来動作推定手段１０２は、過去運転ＤＢ１０１から過去センサデータを取得し（ステップＳ１）、取得した過去センサデータに基づいて、プラントシミュレーション処理を実行して過去ＰＶ値を算出し、状態判定手段１０３に算出された過去ＰＶ値を出力する（ステップＳ２）。
【００６３】
状態判定手段１０３は、未来動作推定手段１０２から入力された過去ＰＶ値に基づいて、プラント２の運転状態の判定処理を実行し、判定された運転状態を報知メッセージ生成手段１０４に出力する（ステップＳ３）。
【００６４】
報知メッセージ生成手段１０４は、状態判定手段１０３から入力された運転状態に対応するメッセージをデータベースから検索し、検索されたメッセージを報知メッセージとして生成し、生成した報知メッセージを操作命令レコード生成手段１１２に出力する（ステップＳ４）。
【００６５】
指示メッセージ生成手段１０８は、報知メッセージの生成処理と並行して、過去運転ＤＢ１０１から過去ＳＶ値を取得し（ステップＳ５）、取得した過去ＳＶ値に基づいて、プラント２の運転状態の判定処理を実行し（ステップＳ６）、判定された運転状態に対応するメッセージをデータベースから検索し、検索されたメッセージを指示メッセージとして生成し、生成した指示メッセージを操作命令レコード生成手段１１２に出力する（ステップＳ７）。
【００６６】
操作命令レコード生成手段１１２は、入力された報知メッセージに対応する指示メッセージの有無を判別する（ステップＳ８）。報知メッセージに対応する指示メッセージの判別方法としては、例えば、報知メッセージに付加された識別情報と一致する識別情報が付された指示メッセージか否かを判別することにより、対応する指示メッセージを判別することができる。
【００６７】
操作命令レコード生成手段１１２は、入力された報知メッセージに対応する指示メッセージ無しと判別した場合（ステップＳ８；Ｎｏ）、報知メッセージに対応する指示メッセージが生成されるまで待機する。
【００６８】
操作命令レコード生成手段１１２は、入力された報知メッセージに対応する指示メッセージ有りと判別した場合（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、入力された報知メッセージと、報知メッセージに対応する指示メッセージとを対応付けて操作命令レコードを生成し、生成した操作命令レコードを操作命令ＤＢ１１３に記憶させる（ステップＳ９）。
【００６９】
操作命令ＤＢ１１３に操作命令レコードが記憶されると、データ変換手段１１４は、操作命令ＤＢ１１３に記憶された操作命令レコードの報知メッセージに付された識別情報に対応する過去ＰＶ値を読み出す（ステップＳ１０）。
【００７０】
また、データ変換手段１１４は、操作命令ＤＢ１１３に操作命令レコードが記憶されると、操作命令ＤＢ１１３に記憶された操作命令レコードの指示メッセージに付された識別情報に対応する過去ＳＶ値を読み出す（ステップＳ１１）。
【００７１】
データ変換手段１１４は、読み出された過去ＰＶ値と過去ＳＶ値とを対応付けて実施操作レコードを生成し、生成した実施操作レコードを実施操作ＤＢ１１５に記憶させ（ステップＳ１２）、本処理は終了される。
【００７２】
このように、プラント２内に配置された機器から過去に出力された過去センサデータに基づいて推定された過去センサデータが出力された時点から未来のプラント２の過去ＰＶ値に基づいて報知メッセージが生成されることにより、事前に異常を検出して報知メッセージを生成することができると共に、過去センサデータに対応して入力された過去ＳＶ値に基づいて、過去センサデータに基づいて推定された未来のプラント２の運転状態に対する操作指示内容に応じた指示メッセージが生成されることにより、検出された異常を回避する指示メッセージを生成することができ、報知メッセージと指示メッセージとが対応付けられた操作命令レコードを記憶すると共に、当該操作命令レコードに基づいて過去ＰＶ値と過去ＳＶ値とが対応付けられた実施操作レコードが記憶されることにより、プラント２の運転制御の技術的な秘訣（ノウハウ）として操作命令レコード及び実施操作レコードをオペレータの運転制御の経験に拘わらず安定したプラント毎の運転制御方法の経験や技術的な秘訣としてオンライン状態になる前に予め記憶させることができる。
【００７３】
図５〜８に、オンライン状態の場合においてプラント運転支援装置１が実行する各種処理のフローチャートを示す。
図５に、報知メッセージの出力処理のフローチャートを示す。
【００７４】
未来動作推定手段１０２は、プラント２内の各種機器から検出されたセンサデータを収集し（ステップＳ２１）、収集したセンサデータに基づいて、プラントシミュレーション処理を実行してＰＶ値を算出し、状態判定手段１０３に算出されたＰＶ値を出力する（ステップＳ２２）。
【００７５】
状態判定手段１０３は、未来動作推定手段１０２から入力されたＰＶ値に基づいて、プラント２の運転状態の判定処理を実行し、判定された運転状態を報知メッセージ生成手段１０４に出力する（ステップＳ２３）。
【００７６】
報知メッセージ生成手段１０４は、状態判定手段１０３から入力された運転状態に対応するメッセージをデータベースから検索し、検索されたメッセージを報知メッセージとして報知手段１０５に出力する（ステップＳ２４）。
【００７７】
報知手段１０５は、報知メッセージ生成手段１０４から入力された報知メッセージを音声又は画像の少なくとも一方を用いてオペレータに報知し（ステップＳ２５）、本処理は終了される。
【００７８】
図５に示す処理によれば、報知メッセージがプラント２内に配置された機器から収集されたセンサデータを用いて推定されたプラント２の未来の運転状態情報に基づいて生成されることにより、事前に異常を検出してオペレータに報知することができるため、オペレータは報知メッセージを認識することにより早期に異常を回避するための方策を整えることができ、安定したプラント２の運転制御を実現することができる。
【００７９】
図６に、ＳＶ値の出力処理のフローチャートを示す。
【００８０】
入力手段１０６は、オペレータにより音声が受け付けられたか否かを判別し（ステップＳ３１）、音声が受け付けられていないと判別された場合（ステップＳ３１；Ｎｏ）、音声が受け付けられるまで待機する。
【００８１】
入力手段１０６は、音声が受け付けられたと判別した場合（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、受け付けられた音声に対して音声認識処理を実行して音声を指示メッセージとして認識し、認識した指示メッセージを指示判定手段１０７に出力する（ステップＳ３２）。
【００８２】
指示判定手段１０７は、報知手段１０５によりオペレータに報知された報知メッセージを取得すると共に、取得した報知メッセージと当該報知メッセージ対応して入力手段１０６から入力された指示メッセージとに基づいて、指示メッセージが示すオペレータが意図する操作指示内容を判定し、判定した操作指示内容を操作量算出手段１０９に出力する（ステップＳ３３）。
【００８３】
操作量算出手段１０９は、操作シーケンスＤＢ１１０を参照して、操作指示内容に対応する操作シーケンスデータの検索処理を実行し（ステップＳ３４）、検索された操作シーケンスデータと、報知メッセージに付された識別番号に対応するＰＶ値とに基づいて、操作指示内容を実現させるための操作量（ＳＶ値）の算出処理を実行し、算出されたＳＶ値をプラント制御手段１１１に出力する（ステップＳ３５）。
【００８４】
プラント制御手段１１１は、入力されたＳＶ値をプラント２内の各種機器に出力して、プラント２の動作を制御する（ステップＳ１３）。
【００８５】
図６に示す処理によれば、抽象的な指示メッセージ及び報知メッセージに基づいて判定された操作指示内容に応じて、各種機器の具体的な操作量が算出され、算出された操作量によりプラント２内の各種機器を制御することができるため、オペレータの運転制御の経験に拘わらず容易にプラント２の制御を行うことができる。
【００８６】
図７に、オンライン状態における操作命令ＤＢ１１３及び実施操作ＤＢ１１５の生成処理のフローチャートを示す。
【００８７】
入力手段１０６は、オペレータにより音声が受け付けられたか否かを判別し（ステップＳ４１）、音声が受け付けられていないと判別された場合（ステップＳ４１；Ｎｏ）、音声が受け付けられるまで待機する。
【００８８】
入力手段１０６は、音声が受け付けられたと判別した場合（ステップＳ４１；Ｙｅｓ）、受け付けられた音声に対して音声認識処理を実行して音声を指示メッセージとして認識し、認識した指示メッセージを指示判定手段１０７に出力する（ステップＳ４２）。
【００８９】
指示判定手段１０７は、報知手段１０５によりオペレータに報知された報知メッセージを取得すると共に、取得した報知メッセージと当該報知メッセージ対応して入力手段１０６から入力された指示メッセージとに基づいて、指示メッセージが示すオペレータが意図する操作指示内容を判定する。判定した操作指示内容の根拠となる報知メッセージと指示メッセージとを操作命令レコード生成手段１１２に出力する（ステップＳ４３）。
【００９０】
操作命令レコード生成手段１１２は、入力された報知メッセージと指示メッセージとを対応付けて操作命令レコードを生成し、生成した操作命令レコードを操作命令ＤＢ１１３に記憶させる（ステップＳ４４）。
【００９１】
操作命令ＤＢ１１３に操作命令レコードが記憶されると、データ変換手段１１４は、操作命令ＤＢ１１３に記憶された操作命令レコードの報知メッセージに付された識別情報に対応するＰＶ値を読み出す（ステップＳ４５）。
【００９２】
また、データ変換手段１１４は、操作命令ＤＢ１１３に操作命令レコードが記憶されると、操作命令ＤＢ１１３に記憶された操作命令レコードの指示メッセージに付された識別情報に対応するＳＶ値を読み出す（ステップＳ４６）。
【００９３】
データ変換手段１１４は、読み出されたＰＶ値とＳＶ値とを対応付けて実施操作レコードを生成し、生成した実施操作レコードを実施操作ＤＢ１１５に記憶させ（ステップＳ４７）、本処理は終了される。
【００９４】
図７に示す処理によれば、オンライン状態においても、報知メッセージと指示メッセージとが対応付けられた操作命令レコードを記憶すると共に、当該操作命令レコードに基づいて運転状態情報と操作量とが対応付けられた実施操作レコードが記憶されるため、プラント２の運転制御の技術的な秘訣（ノウハウ）として操作命令レコードと実施操作レコードを記憶することができる。
【００９５】
図８に、推奨メッセージの出力処理のフローチャートを示す。
【００９６】
未来動作推定手段１０２は、プラント２内の各種機器から検出されたセンサデータを収集し（ステップＳ５１）、収集したセンサデータに基づいて、プラントシミュレーション処理を実行してＰＶ値を算出し、状態判定手段１０３に算出されたＰＶ値を出力する（ステップＳ５２）。
【００９７】
状態判定手段１０３は、未来動作推定手段１０２から入力されたＰＶ値に基づいて、プラント２の運転状態の判定処理を実行し、判定された運転状態を報知メッセージ生成手段１０４に出力する（ステップＳ５３）。
【００９８】
報知メッセージ生成手段１０４は、状態判定手段１０３から入力された運転状態に対応するメッセージをデータベースから検索し、検索されたメッセージを報知メッセージとして報知手段１０５に出力すると共に、推奨メッセージ生成手段１１６に出力する（ステップＳ５４）。
【００９９】
推奨メッセージ生成手段１１６は、操作命令ＤＢ１１３を参照して、入力された報知メッセージに対応する報知メッセージを有する操作命令レコードの検出処理を実行する（ステップＳ５５）。
【０１００】
推奨メッセージ生成手段１１６は、検出された操作命令レコードが複数であるか否かを判別し（ステップＳ５６）、検出された操作命令レコードが複数でない（単数又は無し）と判別した場合（ステップＳ５６；Ｎｏ）、ステップＳ５９に進む。
【０１０１】
推奨メッセージ生成手段１１６は、検出された操作命令レコードが複数であると判別した場合（ステップＳ５６；Ｙｅｓ）、実施操作ＤＢ１１５を参照して、検出された各操作命令レコードに対応する実施操作レコードを読み出す（ステップＳ５７）。
【０１０２】
推奨メッセージ生成手段１１６は、入力された報知メッセージに付加された識別情報に基づいて当該報知メッセージの生成根拠となるＰＶ値を読み出し、当該ＰＶ値と検出された各実施操作レコードのＰＶ値又は過去ＰＶ値とを比較して、入力された報知メッセージのＰＶ値に最も類似したＰＶ値又は過去ＰＶ値を有する実施操作レコードを検出し、検出された実施操作レコードに対応する操作命令レコードを選択する（ステップＳ５８）。
【０１０３】
推奨メッセージ生成手段１１６は、ステップＳ５６において検出された操作命令レコード又はステップＳ５８において選択された操作命令レコードが有する報知メッセージ及び指示メッセージを推奨メッセージとして生成し、生成した推奨メッセージを推奨メッセージ報知手段１１７に出力する（ステップＳ５９）。
【０１０４】
なお、ステップＳ５６において操作命令レコードが検出されないと判別された場合には、推奨メッセージは生成されず本処理を終了するか、又は、操作命令レコードが検出されないと判別された場合には、推奨メッセージとして、推奨メッセージが無い事を示すメッセージを生成し、生成した推奨メッセージを推奨メッセージ報知手段１１７に出力してステップＳ６０に進むとしてもよい。
【０１０５】
推奨メッセージ報知手段１１７は、入力された推奨メッセージを音声又は画像の少なくとも一方を用いてオペレータに報知し（ステップＳ６０）、本処理は終了される。
【０１０６】
このように、操作命令ＤＢ１１３に記憶されている報知メッセージ及び指示メッセージを推奨メッセージとしてオペレータに報知することができるため、過去のプラント２の運転制御の技術的な秘訣（ノウハウ）を有効活用することができ、オペレータは、報知された推奨メッセージに基づいて指示メッセージを入力することができるため指示メッセージの入力動作を助長することができ、オペレータのプラント運転制御の経験に拘わらず、操作性、利便性、作業効率の向上を図ることができる。
【０１０７】
以上のように本実施の形態によれば、プラント２内に配置された機器から過去に出力された過去センサデータ及び当該過去センサデータに対応して入力された過去ＳＶ値、即ち、過去のプラント２の運転履歴に基づいて、数値表現に比べてより抽象的且つ簡略化された表現でプラント２内に生じる現象を表す報知メッセージと、当該報知メッセージに対応して数値表現に比べてより抽象的且つ簡略化された表現でプラント２に対する操作指示内容を示す指示メッセージが生成され記憶されるため、オペレータは、プラント２毎に運転制御方法の経験や技術的な秘訣を手動で記録する必要が無くなり、記録ミスが生じたり記録作業のために多大な時間を要するなどという問題が解消し、作業の効率化が図られる。従って、オペレータに対する作業負荷の低減が図られ、安定したプラント運転制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本実施の形態におけるプラント運転支援装置１の構成図である。
【図２】操作命令ＤＢ１１３の一例である。
【図３】実施操作ＤＢ１１５の一例である。
【図４】オフライン状態の場合において制御手段により実行される操作命令ＤＢ１１３及び実施操作ＤＢ１１５の生成処理のフローチャートである。
【図５】オンライン状態の場合において実行される報知メッセージの出力処理のフローチャートを示である。
【図６】オンライン状態の場合において実行されるＳＶ値の出力処理のフローチャートである。
【図７】オンライン状態の場合において実行される操作命令ＤＢ１１３及び実施操作ＤＢ１１５の生成処理のフローチャートである。
【図８】オンライン状態の場合において実行される推奨メッセージの出力処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０９】
１  プラント運転支援装置
２  プラント
３  オペレータ
１００  表示手段
１０１  過去運転ＤＢ
１０２  未来動作推定手段
１０３  状態判定手段
１０４  報知メッセージ生成手段
１０５  報知手段
１０６  入力手段
１０７  指示判定手段
１０８  指示メッセージ生成手段
１０９  操作量算出手段
１１０  操作シーケンスＤＢ
１１１  プラント制御手段
１１２  操作命令レコード生成手段
１１３  操作命令ＤＢ
１１３ａ  操作命令レコード
１１４  データ変換手段
１１５  実施操作ＤＢ
１１５ａ  実施操作レコード
１１５ｂ  ＰＶ値フィールド
１１５ｃ  ＳＶ値フィールド
１１６  推奨メッセージ生成手段
１１７  推奨メッセージ報知手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007133571.tif 000006
【図５】
2007133571.tif 000007
【図６】
2007133571.tif 000008
【図７】
2007133571.tif 000009
【図８】
2007133571.tif 000010