(57)【要約】      （修正有）【課題】操作内容の認識が容易で、誤操作などの発生を容易に防止することができるようにした音声出力方法およびプラント監視制御システムを提供する。【解決手段】操作入力装置７から制御対象プラント機器への少なくとも機器選択操作および機器制御操作の操作信号を取り込む操作処理部９と、この操作信号を受けてその制御対象プラント機器に機器制御操作の制御信号１１を出力する制御装置１０と、予めプロセス計算機１に記憶された文字列情報１３と、前記操作信号に対応する文字情報を文字列情報１３から取得する文字取得部１２ａと、この文字取得部１２ａによる文字情報を用いて文字メッセージを合成して作成する文字編集合成部１２ｂと、この文字編集合成部１２ｂによる文字メッセージを音声メッセージに変換する音声変換部１２ｃと、この音声メッセージを出力する音声出力部１２ｄと、この出力を受けて音声メッセージを告知するスピーカ１４とを有する。【選択図】図１
2007140722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作入力装置によって取り込んだ操作に関連した音声メッセージを告知する音声出力方法において、前記操作入力装置の操作に対応する文字情報を予め記憶した文字列情報から取得し、この文字列情報から取得した文字情報を用いて音声告知のための文字メッセージを編集合成し、その後、この編集合成した文字メッセージを音声に変換することを特徴とする音声出力方法。
【請求項２】
複数のプラント機器の動作状態を表示する表示装置と、このプラント機器のうちの制御対象となるプラント機器の機器選択操作および機器制御操作を指示する操作入力装置と、前記操作入力装置によって取り込んだ前記制御対象プラント機器の機器選択操作および機器制御操作に関連した音声メッセージを告知する音声告知装置と、前記機器制御操作に基づいて前記制御対象プラント機器に制御信号を出力する制御装置とを備えたプラント監視制御システムにおいて、前記音声告知装置は、前記プラント機器に対応する文字情報を予め記憶した文字列情報と、前記制御対象プラント機器の前記機器選択操作および前記機器制御操作に対応する文字情報を前記文字列情報から取得する文字取得部と、この文字列情報から取得した文字情報を用いて音声告知のための文字メッセージを編集合成する文字編集合成部と、この編集合成部で編集した文字メッセージを音声に変換する音声変換部とを有して構成したことを特徴とするプラント監視制御システム。
【請求項３】
前記表示装置に機器選択画面を表示し前記操作入力装置からの前記機器選択操作を許すと共に、前記機器選択操作後に上記表示装置に機器制御画面を表示する表示処理部を設けたことを特徴とする請求項２に記載のプラント監視制御システム。
【請求項４】
前記文字取得部は、前記操作入力装置から前記制御対象プラント機器の機器選択操作を取り込んだとき、機器選択操作に対応する固定フレーズと、前記制御対象プラント機器の機器名称フレーズおよび所属グループフレーズとを取得することを特徴とする請求項２，３のいずれか一方に記載のプラント監視制御システム。
【請求項５】
前記文字取得部は、前記操作入力装置から前記制御対象プラント機器の機器制御操作を取り込んだとき、機器制御操作に対応する固定フレーズと、前記制御対象プラント機器の機器名称フレーズおよび所属グループフレーズと、機器制御操作に対応する制御操作フレーズとを取得することを特徴とする請求項２，３のいずれか一方に記載のプラント監視制御システム。
【請求項６】
前記機器制御操作を行う担当者の音声信号を取り込む入力部と、予め複数の担当者の音声データをそれぞれ登録した音声データ部と、前記入力部から取り込んだ音声信号を前記音声データ部の音声データとを比較して登録されているかを判定する音声登録判定部と、複数の担当者の前記音声データに対応してそれぞれ承認権限コードを付与した承認権限コードデータ部と、前記入力部から取り込んだ担当者の音声信号に対応する前記承認権限コードと比較して前記機器制御操作に基づく前記制御装置からの制御信号を許可する承認権限判定処理部とを設けたことを特徴とする請求項２，３のいずれか一方に記載のプラント監視制御システム。
【請求項７】
前記機器制御操作を行う担当者の音声信号を取り込む入力部と、予め複数の担当者の音声データをそれぞれ登録した音声データ部と、前記入力部から取り込んだ音声信号を前記音声データ部の音声データとを比較して登録されているかを判定する音声登録判定部と、複数の担当者の前記音声データに対応してそれぞれ承認権限コードを付与した承認権限コードデータ部と、前記制御対象プラント機器毎に重要度コードを付与した重要度コードデータ部と、前記入力部から取り込んだ担当者の音声信号に対応する前記承認権限コードと前記重要度コードとを比較して前記機器制御操作に基づく前記制御装置からの制御信号を許可する承認権限判定処理部とを設けたことを特徴とする請求項２，３のいずれか一方に記載のプラント監視制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラント、化学プラント、上下水道プラントなどで使用する音声出力方法およびプラント監視制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント監視制御システムでは、複数のプラント機器の動作状態を表示する表示装置と、複数のプラント機器の中から制御対象となる制御対象プラント機器とその運転選択および運転制御実行の操作を取り込むタッチパネル方式の操作入力装置を有しており、操作担当員がこれから行おうとする操作内容を他の操作員に告知する場合、表示装置における制御対象プラント機器の表示灯の点滅や点灯色替えにより確認をしていた（例えば、特許文献１を参照）。また、音声を出力する音声告知装置を備えたプラント監視制御システムでは、予め録音した音声固定メッセージを多数作成しておき、必要に応じた物を検索し、それを取り出して音声出力している。
【特許文献１】特開平１０−７８８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、プラントの定期点検におけるポンプや弁等のプラント機器の分解点検後の動作確認などの操作の実施に際しては、保守担当員が動作確認対象機器の近傍に立ち会い、動作中の機器の異音または異臭等の異常が無いか確認すると共に、その機器に関する各種のデータを採取するのが一般的である。しかしながら、上述した従来の前者のプラント監視制御システムでは、このような作業において中央操作室内にいる複数の操作員が、操作担当員が実行しようとする操作あるいは実行した操作の内容について認識するために表示装置の表示灯を注視する必要があり煩わしいものとなっていた。また、中央操作室にいる操作担当員と現場のプラント機器の近傍にいる保守担当員の間の連絡は、プラント内の放送システムを用いて実行されるが、現場の放送システムのマイクがプラント機器の近傍に設置されているとは限らず、保守担当員が中央操作室の操作担当員と連絡する場合、一旦、プラント機器の近傍を離れ、最寄りの放送システムのマイク設置場所に移動しなければならず保守作業の効率向上の妨げになっていた。これに対して、上述した従来の後者のプラント監視制御システムの音声告知装置を利用することが考えられるが、従来の音声告知装置はプラント機器の起動状態を告知するものが殆どで、プラント機器の数が膨大であるため、操作入力装置からの操作によって制御をしようとする制御対象プラント機器の名称の告知をするものはなかった。従って、制御対象プラント機器の点検状況は操作担当者に確認をしなければ分からず、他の操作員が点検中の制御対象プラント機器に対して操作を行ってしまう可能性があり、また誤って中央操作室の操作担当員が、現場の準備状況の確認手順を実施しなかった場合などに、現場の保守担当員の予期せぬうちにプラント機器が動作して現場データの採取が出来ない可能性があった。
【０００４】
本発明の目的は、操作内容の認識が容易で、誤操作などの発生を容易に防止することができるようにした音声出力方法およびプラント監視制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために、操作入力装置によって取り込んだ操作に関連した音声メッセージを告知する音声出力方法において、前記操作入力装置の操作に対応する文字情報を予め記憶した文字列情報から取得し、この文字列情報から取得した文字情報を用いて音声告知のための文字メッセージを編集合成し、その後、この編集合成した文字メッセージを音声に変換することを特徴とする。
【０００６】
また請求項２に記載の本発明は上記目的を達成するために、複数のプラント機器の動作状態を表示する表示装置と、このプラント機器のうちの制御対象となるプラント機器の機器選択操作および機器制御操作を指示する操作入力装置と、前記操作入力装置によって取り込んだ前記制御対象プラント機器の機器選択操作および機器制御操作に関連した音声メッセージを告知する音声告知装置と、前記機器制御操作に基づいて前記制御対象プラント機器に制御信号を出力する制御装置とを備えたプラント監視制御システムにおいて、前記音声告知装置は、前記プラント機器に対応する文字情報を予め記憶した文字列情報と、前記制御対象プラント機器の前記機器選択操作および前記機器制御操作に対応する文字情報を前記文字列情報から取得する文字取得部と、この文字列情報から取得した文字情報を用いて音声告知のための文字メッセージを編集合成する文字編集合成部と、この編集合成部で編集した文字メッセージを音声に変換する音声変換部とを有して構成したことを特徴とするプラント監視制御システム。
【０００７】
さらに請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記表示装置に機器選択画面を表示し前記操作入力装置からの前記機器選択操作を許すと共に、前記機器選択操作後に上記表示装置に機器制御画面を表示する表示処理部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
さらに請求項４に記載の本発明は、請求項２，３のいずれか一方に記載のものにおいて、前記文字取得部は、前記操作入力装置から前記制御対象プラント機器の機器選択操作を取り込んだとき、機器選択操作に対応する固定フレーズと、前記制御対象プラント機器の機器名称フレーズおよび所属グループフレーズとを取得することを特徴とする。
【０００９】
さらに請求項５に記載の本発明は、請求項２，３のいずれか一方に記載のものにおいて、前記文字取得部は、前記操作入力装置から前記制御対象プラント機器の機器制御操作を取り込んだとき、機器制御操作に対応する固定フレーズと、前記制御対象プラント機器の機器名称フレーズおよび所属グループフレーズと、機器制御操作に対応する制御操作フレーズとを取得することを特徴とする。
【００１０】
さらに請求項６に記載の本発明は、請求項２，３のいずれか一方に記載のものにおいて、前記機器制御操作を行う担当者の音声信号を取り込む入力部と、予め複数の担当者の音声データをそれぞれ登録した音声データ部と、前記入力部から取り込んだ音声信号を前記音声データ部の音声データとを比較して登録されているかを判定する音声登録判定部と、複数の担当者の前記音声データに対応してそれぞれ承認権限コードを付与した承認権限コードデータ部と、前記入力部から取り込んだ担当者の音声信号に対応する前記承認権限コードと比較して前記機器制御操作に基づく前記制御装置からの制御信号を許可する承認権限判定処理部とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
さらに請求項７に記載の本発明は、請求項２，３のいずれか一方に記載のものにおいて、前記機器制御操作を行う担当者の音声信号を取り込む入力部と、予め複数の担当者の音声データをそれぞれ登録した音声データ部と、前記入力部から取り込んだ音声信号を前記音声データ部の音声データとを比較して登録されているかを判定する音声登録判定部と、複数の担当者の前記音声データに対応してそれぞれ承認権限コードを付与した承認権限コードデータ部と、前記制御対象プラント機器毎に重要度コードを付与した重要度コードデータ部と、前記入力部から取り込んだ担当者の音声信号に対応する前記承認権限コードと前記重要度コードとを比較して前記機器制御操作に基づく前記制御装置からの制御信号を許可する承認権限判定処理部とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による音声出力方法は、入力操作に対応する文字情報を抽出し、これら文字情報を合成処理して文字メッセージを作成し、その後、この作成された文字メッセージを音声メッセージに変換して出力するようにしているため、予め様々な固定音声メッセージを準備することなく、様々な音声メッセージを容易に得ることができる。従って、固定メッセージやその他の文字情報の内容に調整や変更、追加が必要になったとしても、文字情報から文字メッセージを作成した後、これを音声メッセージに変換する音声出力方法をそのまま流用して容易に対応することができる。
【００１３】
また請求項２に記載のプラント監視制御システムは、機器選択操作および機器制御操作を行うたびに音声メッセージが出力されることになるので、この音声メッセージを聞いて操作を確認することができ、誤操作を防止することができる。しかも、この音声メッセージは、従来のように予め準備した固定音声メッセージではなく、文字情報から合成編集した文字メッセージを音声メッセージに変換するようにしているため、多数のプラント機器を有していたり、プラント機器の追加がある場合でも、プラント機器毎にそれぞれ対応させて膨大な数の固定音声メッセージを準備することなく、その都度、文字情報から合成編集した後に音声メッセージに変換して使用することができるようになる。特に、プラント監視制御システムでは、多数のプラント機器を有しているが、幾つかの固定文字メッセージを準備するだけで全てのプラント機器に対応させることができ、音声メッセージの出力のための構成を非常に簡素化することができる。
【００１４】
さらに請求項３に記載のプラント監視制御システムは、表示装置に機器選択画面を表示して前記機器選択操作を行う第一段階操作と、機器選択操作後に表示装置に機器制御画面を表示して機器制御操作を行う第二段階操作とに分けているため、各段階毎に音声メッセージを聞いて操作を確認することができ、一層誤操作を少なくすることができる。
【００１５】
さらに請求項４に記載のプラント監視制御システムは、機器選択操作を取り込んだとき、例えば「〜の〜が選択されました」という機器選択操作に対応する固定フレーズに、機器名称フレーズからの機器名称と、所属グループフレーズからの所属グループとを取得して、例えば「Ａ系統の弁Ｆ００１が選択されました」という文字メッセージを作成することができ、様々な選択に対応した文字メッセージ、その後、音声メッセージを得ることができるので、これによって機器選択操作時の誤操作を防止することができる。
【００１６】
さらに請求項５に記載のプラント監視制御システムは、機器制御操作を取り込んだとき、例えば「ただいまより、〜の〜を〜します」という機器制御操作に対応する固定フレーズに、機器名称フレーズからの機器名称と、所属グループフレーズからの所属グループと、機器制御操作に対応する制御操作フレーズからの例えば開操作を取得して、例えば「ただいまより、Ａ系統の弁Ｆ００１を開します」という文字メッセージを作成することができ、様々な制御に対応した文字メッセージ、その後、音声メッセージを得ることができるので、これによって機器制御操作時の誤操作を防止することができる。
【００１７】
さらに請求項６に記載のプラント監視制御システムは、音声信号として取り込んだ担当者に対応する承認権限コードを取り出して、その承認権限内で機器制御操作に基づく前記制御装置からの制御信号を許可する承認権限判定処理部を設けているため、その担当者に付与された権限内でのみ制御信号を出力することになり、他の部署との連携をとりながら誤操作を防止することができるようになる。
【００１８】
さらに請求項７に記載のプラント監視制御システムは、音声信号として取り込んだ担当者に対応する承認権限コードと、選択したプラント機器毎に付与した重要度コードとを比較して機器制御操作に基づく制御装置からの制御信号を許可する承認権限判定処理部を設けているため、制御対象プラント機器毎にその担当者に付与された権限内でのみ制御信号を出力することになり、他の部署との連携をとりながら誤操作を防止することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の最良の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態によるプラント監視制御システムを示す概略構成図である。
プラント監視制御システムは、プラントを構成する複数のプラント機器と、各プラント機器の機器状態を取り込んで監視するプロセス計算機１と、このプロセス計算機１による少なくとも機器選択操作および機器制御操作の制御信号１１を制御対象プラント機器に出力して制御する制御装置１０とを有して構成している。
【００２０】
プロセス計算機１は、複数のプラント機器であるポンプ２や弁３などの機器状態を取り込むプラント状態入力部４と、このプラント状態入力部４から取り込んだプラント機器の機器状態を系統図として表示処理する表示処理部５と、この表示処理部５による処理結果を表示する表示装置６と、この表示装置６に合わせて設置したタッチパネル等の操作入力装置７と、この操作入力装置７から制御対象プラント機器への少なくとも機器選択操作および機器制御操作の信号を取り込む操作処理部９と、この操作処理部９に取り込んだ制御対象プラント機器の機器選択操作および機器制御操作の信号を受けてその制御対象プラント機器に機器制御操作の制御信号１１を出力する制御装置１０と、予めプロセス計算機１のメモリに記憶された文字列情報１３と、操作処理部９に取り込んだ制御対象プラント機器の機器選択操作および機器制御操作の信号に対応する文字情報を文字列情報１３から取得する文字取得部１２ａと、この文字取得部１２ａによる文字情報を用いて文字メッセージを合成して作成する文字編集合成部１２ｂと、この文字編集合成部１２ｂによる文字メッセージを音声メッセージに変換する音声変換部１２ｃと、この音声変換部１２ｃによる音声メッセージを出力する音声出力部１２ｄと、この音声出力部１２ｄからの出力を受けて音声メッセージを告知するスピーカ１４とを有している。
【００２１】
プロセス計算機１では、複数のプラント機器の機器状態をプラント状態入力部４により取り込み、表示処理部５によって系統別に切り替え表示可能に表示装置６に系統図を表示するようにしている。この表示処理部５は、制御対象プラント機器の所属する系統を選択すると、第一段階の機器選択操作に対応する図２のような機器選択操作画面２０を表示装置６に表示し、また第一段階の機器選択操作を完了すると第二段階の機器制御操作に対応する図４のような機器制御操作画面２１を表示装置６に表示するようにしている。ここで、上述の機器選択操作画面２０と機器制御操作画面２１とに分けて表示し、制御対象プラント機器の機器選択操作と機器制御操作とを二段階に分けて行うようにしているのは、プラント操作での誤操作を防止するためである。
【００２２】
上述した機器選択操作画面２０は、制御対象プラント機器の所属する系統を予め選択した状態を示しており、ここではＡ系統が選択されてその系統図が表示されている。このＡ系統は、実際の系統構成に対応して各プラント機器がシンボルで表示され、圧力容器Ｔ００１に一端側を接続した弁Ｆ００１の他端側にはポンプＣ００１および弁Ｆ００３がそれぞれ並列的に接続され、このポンプＣ００１の吐出側には、弁Ｆ００２Ａを介して圧力容器Ｔ００２Ａが、また弁Ｆ００２Ｂを介して圧力容器Ｔ００２Ｂが接続されており、弁Ｆ００３のには圧力容器Ｔ００３が接続されている。図中、黒塗りのプラント機器、例えば弁Ｆ００１およびポンプＣ００１などは閉または停止状態、白抜きのプラント機器、例えば弁Ｆ００３は開または運転状態を示しているが、この区別は周知の他の様々な表示で行なうこともできる。
【００２３】
詳細を後述するように機器選択操作画面２０の制御対象プラント機器をタッチ操作して第一段階の機器選択操作が終了すると、表示処理部５は第二段階の機器制御操作に対応するように図４のような機器制御操作画面２１を表示装置６に表示する。この機器制御操作画面２１は、先の機器選択操作画面２０の下部に操作パターン表示部２２と制御信号出力許可シンボル表示部２５とを有する制御動作表示エリア２４を追記したもので、操作パターン表示部２２としては開パターン２２ａ、自動パターン２２ｂ、閉パターン２２ｃなどを有している。これらの各パターン２２ａ〜２２ｃのいずれかを選択した後、制御信号出力許可シンボル表示部２５をタッチ操作することによって第二段階の機器制御操作を完了する。
【００２４】
図８は、上述したプロセス計算機１の処理動作を示すフローチャートである。
今、操作担当者によって制御対象プラント機器が所属するＡ系統が選択され、ステップＳ１で表示装置６は図２に示したようにＡ系統の系統図を表示した機器選択操作画面２０となっているとする。この表示状態で、第一段階の機器選択操作として制御対象プラント機器である弁Ｆ００１を選択する場合、操作担当員は、表示装置６に合わせて設置したタッチパネル７を利用して、今から操作しようとする制御対象プラント機器である弁Ｆ００１を図３に示すように指でタッチして入力操作を行う。この入力操作は、ステップＳ２で操作処理部９により第一段階の機器選択操作が行われたものとして検出される。
【００２５】
操作処理部９は、ステップＳ３で第二段階の機器制御操作か否かを判定するが、上述した第一段階の機器選択操作であるからステップＳ４に進んで、その制御対象プラント機器である弁Ｆ００１が点検中であるか否かの判定処理を行う。この点検中の判定処理は、制御対象プラント機器である弁Ｆ００１に割り付けられてメモリ内に予め蓄積した弁Ｆ００１に関する情報の中に点検中であることを示す情報があるかどうかを検索することによって行う。制御対象プラント機器である弁Ｆ００１が点検中でないとき、文字取得部１２ａはステップＳ５で後述する固定フレーズ部から「〜の〜が選択されました」という固定文字フレーズＡを選択すると共に、ステップＳ６で文字列情報１３の中から選択操作した弁Ｆ００１に割り付けられた文字情報を取得する。
【００２６】
文字編集合成部１２ｂでは、ステップＳ７で詳細を後述するようにこの文字取得部１２ａで取得した文字情報と、弁Ｆ００１に割り付けられた固定文字フレーズＡとを編集合成して「Ａ系統の弁Ｆ００１が選択されました」という文字メッセージを作成し、その後、音声変換部１２ｃではステップＳ８で編集合成した文字メッセージを音声メッセージに変換する。音声出力部１２ｄはステップＳ９でこの音声メッセージをスピーカ１４に出力し、ステップＳ１０でスピーカ１４から第一段階の機器選択操作に関する音声メッセージが告知される。
【００２７】
こうして選択された弁Ｆ００１に対応する音声メッセージは、第一段階の機器選択操作時に文字情報から作成され、音声変換されて告知されることになる。その後、操作処理部９はステップＳ１１でどの処理が行われたかを判定する。ここでは固定文字フレーズＡを用いた第一段階の機器選択操作であるからステップＳ１２に進み、表示処理部５へ信号を送り、表示処理部５は表示装置６の表示を図２に示した第一段階の機器選択操作画面２０から図４に示した第二段階の機器制御操作画面２１に切り替える。
【００２８】
一方、ステップＳ４の判定で選択された弁Ｆ００１が点検中であれば、ステップＳ１３で文字取得部１２ａは後述する固定フレーズ部から「〜の〜は点検中です」という固定文字フレーズＢを選択すると共に、ステップＳ６でメモリ内に予め蓄積した文字列情報１３の中から選択操作した弁Ｆ００１に割り付けられた文字情報を取得する。その後、上述の場合と同様に文字編集合成部１２ｂでは、ステップＳ７で詳細を後述するようにこの文字取得部１２ａで取得した文字情報と、弁Ｆ００１に割り付けられた固定文字フレーズＢとを編集合成して「Ａ系統の弁Ｆ００１は点検中です」という文字メッセージを作成し、その後、音声変換部１２ｃではステップＳ８で編集合成した文字メッセージを音声メッセージに変換する。音声出力部１２ｄはステップＳ９でこの音声メッセージをスピーカ１４に出力し、ステップＳ１０でスピーカ１４から第一段階の機器選択操作に関する音声メッセージが告知される。
【００２９】
このように点検中の場合も、選択された弁Ｆ００１に対応する音声メッセージは、第一段階の機器選択操作時に文字情報から作成され、音声変換されて告知されることになる。また他の実施の形態では、選択された弁Ｆ００１が点検中の場合、予め準備された「点検中です」という固定文字メッセージを取り出し、この固定文字メッセージを機器選択操作画面２０に追加表示して操作担当員に知らせることもできる。いずれにせよ選択された選択対象プラント機器が点検中の場合、ステップＳ１１で固定文字フレーズＢを用いた点検中であることを判定し、終了となる。従って、表示装置６は第二段階の機器制御操作画面２１に切り替えることなく図２に示した第一段階の機器選択操作画面２０のままとするので、操作担当員は第二段階の機器制御操作を行うことができない。
【００３０】
上述したように制御対象プラント機器である弁Ｆ００１が点検中でないときは、ステップＳ１２で説明したように表示装置６を図２に示した第一段階の機器選択操作画面２０から図４に示した第二段階の機器制御操作画面２１に切り替える。この機器制御操作画面２１では、その下部に操作パターン表示部２２と制御信号出力許可シンボル表示部２５とを有する制御動作表示エリア２４が追加表示されており、次に、これら追加表示を用いて第二段階の機器制御操作を行なえるようにする。
【００３１】
ここで第二段階の機器制御操作は、例えば弁Ｆ００１を閉状態から開状態への制御であるとして説明する。操作担当員は、図５に示すように表示装置６に合わせて設置したタッチパネル７を利用して弁Ｆ００１の機器制御操作として操作パターン表示部２２の開パターン２２ａを指でタッチして入力操作を行い、続いて、図６に示したように制御信号出力許可シンボル表示部２５を指でタッチして入力操作を行う。これら入力操作によるタッチ情報８は、ステップＳ３で操作処理部９により機器制御操作として検出される。これを検出した操作処理部９は、ステップＳ１４に進み、固定文字フレーズＣを選択して音声メッセージを作成することになる。
【００３２】
つまり、文字取得部１２ａはステップＳ６で後述する固定フレーズ部から「ただいまより、〜の〜を〜します」という固定文字フレーズを選択すると共に、メモリ内に予め蓄積した文字列情報１３の中から選択操作した弁Ｆ００１に割り付けられた文字情報を取得する。文字編集合成部１２ｂでは、ステップＳ７で詳細を後述するようにこの文字取得部１２ａで取得した文字情報と、弁Ｆ００１に割り付けられた固定文字フレーズとを編集合成して「ただいまより、Ａ系統の弁Ｆ００１を開します」という文字メッセージを作成し、その後、音声変換部１２ｃではステップＳ８で編集合成した文字メッセージを音声メッセージに変換する。音声出力部１２ｄはステップＳ９でこの音声メッセージをスピーカ１４に出力し、ステップＳ１０でスピーカ１４から第二段階の機器制御操作に関する音声メッセージが告知される。
【００３３】
こうして弁Ｆ００１の制御操作に対応する音声メッセージは、第二段階の機器制御操作時に文字情報から作成され、音声変換されて告知されることになる。その後、操作処理部９は、ステップＳ１１で上述した処理が固定文字フレーズＣを用いた第二段階の機器制御操作であることが判別し、ステップＳ１５へ進んで制御装置１０に出力して終了となる。プロセス計算機１からの信号を受信した制御装置１０は、制御信号１１を制御対象プラント機器である弁Ｆ００１に伝達してこれを開状態にする。その後、この弁Ｆ００１の状態変化はプロセス計算機１のプラント状態入力部４に取り込まれ、図７に示したように弁Ｆ００１を閉状態から開状態へと表示を変更する。
【００３４】
次に、上述した第一段階の機器選択操作および第二段階の機器制御操作での音声メッセージの編集処理について説明する。
図９は、音声メッセージの編集処理を行う文字取得部１２ａ、音声編集合成部１２ｂ、音声変換部１２ｃおよび音声出力部１２ｄの概略構成図を示している。文字取得部１２ａは、第一段階の機器選択操作に対応する機器選択用文字取得部２７と、第二段階の機器制御操作に対応する機器制御用文字取得部２８とを有している。機器選択用文字取得部２７は、「〜の〜が選択されました」という固定文字フレーズＡと「〜の〜は点検中です」という固定フレーズＢとを有する固定文字フレーズ部２７ａと、制御対象プラント機器が所属する系統の文字情報を取り出す所属グループフレーズ部２７ｂと、制御対象プラント機器の機器名称を示す文字情報を取り出す機器名称フレーズ部２７ｃとからなる。
【００３５】
一方、機器制御用文字取得部２８は、例えば「ただいまより、〜の〜を〜します」という固定文字フレーズＣを有する固定フレーズ部２８ａと、制御対象プラント機器が所属する系統の文字情報を取り出す所属グループフレーズ部２８ｂと、制御対象プラント機器の機器名称を示す文字情報を取り出す機器名称フレーズ部２８ｃと、制御対象プラント機器の制御操作を示す文字情報を取り出す制御操作フレーズ部２８ｄとからなる。
【００３６】
またプロセス計算機１のメモリには、例えば印字／表示に用いる文字列情報１３が記憶されており、この文字列情報１３によって、各プラント機器毎にそれぞれ所属する系統を割り付けた文字情報の所属グループ情報２９と、各プラント機器毎にそれぞれ機器名称を割り付けた文字情報の機器名称情報３０と、各プラント機器毎にそれぞれ開閉または停止起動などの機器制御操作を割り付けた文字情報の制御操作情報３１とを構成している。
【００３７】
図８で説明したステップＳ１での弁Ｆ００１へのタッチ操作が操作処理部９において第一段階の機器選択操作であることを検出し、ステップＳ４でその選択された弁Ｆ００１が点検中でなかった場合、ステップＳ６で文字情報取得処理が行われる。この文字情報取得処理は、図１に示した文字取得部１２ａを構成する図９に示した機器選択用文字取得部２７で行われ、固定フレーズ部２７ａにおいて「〜の〜が選択されました」という固定文字フレーズＡ３３が選択され、所属グループフレーズ部２７ｂにおいては選定された弁Ｆ００１に対応する「Ａ系統」３５という文字情報を所属グループ情報２９から取り出し、機器名称フレーズ部２７ｃでは選定された弁Ｆ００１に対応する機器名称である「弁Ｆ００１」３６という文字情報を機器名称情報３０から取り出す。
【００３８】
これら抽出された文字情報は、図１で説明した文字編集合成部１２ｂで処理され、「〜の〜が選択されました」という固定文字フレーズＡ３３と、「Ａ系統」３５と、機器名称である「弁Ｆ００１」３６とからなる文字情報を合成し、「Ａ系統の弁Ｆ００１が選択されました」という文字メッセージ３８を編集作成する。その後、この文字メッセージ３８を音声変換部１２ｃで音声に変換して、音声出力部１２ｄからスピーカ１４に出力され、「Ａ系統の弁Ｆ００１が選択されました」という音声メッセージがスピーカ１４から告知されることになる。
【００３９】
上述したステップＳ４でその選択された弁Ｆ００１が点検中であった場合、固定フレーズ部２７ａにおいて「〜の〜は点検中です」という固定文字フレーズＢが選択され、同様にして「Ａ系統の弁Ｆ００１は点検中です」という文字メッセージが編集作成され、その後、この文字メッセージは音声変換部１２ｃで音声メッセージに変換される。
【００４０】
一方、図８に示したステップＳ３において開パターン２２ａのタッチ操作、および制御信号出力許可シンボル部２５のタッチ操作が操作処理部９で第二段階の機器制御操作であることを検出した場合、ステップＳ１４での固定文字フレーズＣを用いた文字情報取得処理が行われる。この文字情報取得処理は、図１に示した文字取得部１２ａで行われる。文字取得部１２ａは、図９に示すように固定フレーズ部２８ａで「ただいまより、〜の〜を〜します」という固定文字フレーズＣに対応する固定文字フレーズ３４を取り出し、所属グループフレーズ部２８ｂは選定された弁Ｆ００１に対応する「Ａ系統」３５という文字情報を文字列情報１３の所属グループ情報２９から取り出し、機器名称フレーズ部２８ｃでは選定された弁Ｆ００１に対応する機器名称「弁Ｆ００１」３６という文字情報を文字列情報１３の機器名称情報３０から選択して取り出し、また制御操作フレーズ部２８ｄでは操作パターン表示部２２の開パターン２２ａの操作に対応する「開」３７という文字情報を文字列情報１３の制御操作情報３１から選択して取り出す。
【００４１】
その後、これら抽出された文字情報は、図１で説明した文字編集合成部１２ｂをで処理され、「ただいまより、〜の〜を〜します」という固定文字フレーズＣ３４と、「Ａ系統」３５と、機器名称である「弁Ｆ００１」３６と、どのような制御操作であるかを示す「開」３７とからなる文字情報を合成し、「ただいまより、Ａ系統の弁Ｆ００１を開します」という文字メッセージ３９を編集作成する。その後、この文字メッセージ３９は音声変換部１２ｃで音声に変換され、音声出力部１２ｄからスピーカ１４に出力され、「ただいまより、Ａ系統の弁Ｆ００１を開します」という音声メッセージが告知される。
【００４２】
上述の説明ではプラント監視制御システムとして説明したが、操作担当員が行った機器選択操作または機器制御操作などの入力操作が行われた場合、この入力操作に対応する音声メッセージを出力する音声出力方法としては、その他の用途でも使用することができる。特に、図８のフローチャートで説明したようにタッチパネル７などからの入力操作があったことを検出したとき、この入力操作に対応する文字情報である固定メッセージをステップＳ５もしくはステップＳ１３あるいはステップＳ１４で抽出すると共に、その他の文字情報をステップＳ６で抽出し、これら文字情報を合成処理して文字メッセージを作成し、その後、この作成された文字メッセージを音声メッセージに変換して出力するようにすると、予め様々な固定音声メッセージを準備することなく、様々な音声メッセージを容易に得ることができる。従って、固定メッセージやその他の文字情報の内容に調整や変更、追加が必要になったとしても、文字情報から文字メッセージを作成した後、これを音声メッセージに変換する音声出力方法をそのまま流用して容易に対応することができる。
【００４３】
このような音声出力方法をプラント監視制御システムに適用すると、中央操作室の操作担当員が機器選択操作および機器制御操作を行うたびに音声メッセージが出力されることになるので、この音声メッセージを聞いて自分の操作を確認することができ、誤操作を防止することができる。しかも、この音声メッセージは、従来のように予め準備した固定音声メッセージではなく、文字情報から合成編集した文字メッセージ３８，３９を音声メッセージに変換するようにしているため、多数のプラント機器を有していたり、プラント機器の追加がある場合でも、プラント機器毎にそれぞれ対応させて膨大な数の固定音声メッセージを準備することなく、その都度、文字情報から合成編集した後に音声メッセージに変換して使用することができるようになる。特に、プラント監視制御システムでは、多数のプラント機器を有しているが、幾つかの固定文字メッセージを準備するだけで全てのプラント機器に対応させることができ、音声メッセージの出力のための構成を非常に簡素化することができる。
【００４４】
さらに、本発明の実施に際しては、図４に示した機器制御操作画面２１を最初に表示するようにし、この同じ機器制御操作画面２１で第一段階の機器選択操作と第二段階の機器制御操作を行うようにすることも可能である。この場合も、第一段階の機器選択操作時に制御対象のプラント機器が点検中であれば、その旨の音声メッセージが出力されるので、このメッセージによって第二段階の機器制御操作を抑止することができる。また、上述した機器制御操作が行われた場合、文字メッセージから音声変換して音声メッセージを作成し、その後、プラント監視制御システムの放送システムを通して中央操作室およびプラント機器の設置現場にこの音声メッセージを流すならば、プラント機器の設置現場にいる保守担当者も音声メッセージを聞いて適切な対応をとることも可能である。
【００４５】
しかしながら、上述した実施の形態のプラント監視制御システムでは、第一段階の機器選択操作と第二段階の機器制御操作との二段階操作とし、表示装置６への表示画面も機器選択操作画面２０から機器制御操作画面２１に切り替わるようにし、制御対象のプラント機器が点検中の場合、機器選択操作時に点検中である旨の音声メッセージを出力だけでなく、機器選択操作画面２０から機器制御操作画面２１に切り替わらないようにしたため、点検中のプラント機器に対して第二段階の操作である機器制御操作を誤って行うのを防止することができ、実際のプラント機器を配置した設置現場にいる保守担当者の安全を一層確かにすることができる。
【００４６】
また、上述した実施の形態のプラント監視制御システムでは、機器選択操作を取り込んだとき、例えば「〜の〜が選択されました」という機器選択操作に対応する固定フレーズに、機器名称フレーズからの機器名称と、所属グループフレーズからの所属グループとを取得して、例えば「Ａ系統の弁Ｆ００１が選択されました」という文字メッセージを作成することができ、一方、機器制御操作を取り込んだとき、例えば「ただいまより、〜の〜を〜します」という機器制御操作に対応する固定フレーズに、機器名称フレーズからの機器名称と、所属グループフレーズからの所属グループと、機器制御操作に対応する制御操作フレーズからの例えば開操作を取得して、例えば「ただいまより、Ａ系統の弁Ｆ００１を開します」という文字メッセージを作成することができ、様々な機器選択操作および機器制御制御に対応した文字メッセージを作成し、その後、音声メッセージを得ることができるので、これによって機器制御操作時の誤操作を防止することができる。
【００４７】
図１０は、本発明の他の実施の形態によるプラント監視制御システムの概略構成図であり、図１に示した実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略する。
この実施の形態で保守担当者は、プラント機器を実際に配置した現場で保守作業を行なう場合、携帯端末装置１６を携帯するようにする。この携帯端末装置１６には、中央操作室に配置した表示装置６に対応する表示部４０と、タッチパネル７に対応する入力操作部４１と、マイク４２と、携帯端末装置１６からの出力信号４３を無線で出力する出力部を設けている。この携帯端末装置１６に対応してプロセス計算機１には、無線での出力信号４３を受信する入力部４４と、入力部４４で入力したものが音声信号か入力操作部４１からの操作信号であるかを判定する信号判定部４５と、信号判定部４５が音声信号であることを判定した場合、予め登録された保守担当者かどうかを判定処理する音声登録判定処理部４６と、この保守担当者に委ねられた権限を判定処理する承認権限判定処理部４７とを追加している。
【００４８】
信号判定部４５は、携帯端末装置１６からの出力信号４３が入力操作部４１からの操作信号であると判定した場合、その信号を直接操作処理部９へ送信する。これによって、携帯端末装置１６を所持した保守担当者は、上述の図１〜図１０で説明した中央操作室内の操作担当員が行った機器選択操作と同様の機器選択操作を携帯端末装置１６の入力操作部４１から行なうことができる。従って、現場からの保守作業に際しても、音声メッセージを聞いて自分の操作を確認することができ、誤操作を防止することができる。しかも、この音声メッセージは、先の実施の形態の場合と同様に固定音声メッセージではなく、文字情報から合成編集した文字メッセージ３８，３９を音声メッセージに変換するようにしているため、プラント機器毎にそれぞれ対応させて膨大な数の固定音声メッセージを準備することなく、その都度、文字情報から合成編集した後に音声メッセージに変換して使用することができるようになる。
【００４９】
一方、信号判定部４５は、携帯端末装置１６からの出力信号４３が音声信号であると判定した場合、その信号を音声登録判定処理部４６へ送信する。この音声登録判定処理部４６では、予めメモリ内に蓄積した音声登録データ部４８内の音声登録データと照合して携帯端末装置１６の使用者が登録された保守担当員かどうかを判定すると共に、どの保守担当員であるかを判別する。また上述した承認権限判定処理部４７は、音声登録判定処理部４６によって携帯端末装置１６の使用者が登録されたどの保守担当員かを判別した場合、予めメモリ内に蓄積した承認権限コードデータ部４９からその保守担当員に与えられた承認権限をコード化した承認権限コードを取り出し、また予めメモリ内に蓄積した重要度コードデータ部５０から対応する制御対象プラント機器の重要度コードを取り出して、両者を比較し、承認権限コードよりも重要度コードの方が小さい場合にのみ制御操作信号を制御装置１０へ出力するようにしている。
【００５０】
図１１は、上述したプラント監視制御システムの動作を示すフローチャートである。
今、図８に示したフローチャートと同様の手順で第一段階の機器選択操作が完了し、ステップＳ１３で表示装置６の画面は、図２に示した機器選択操作画面２０から機器制御操作画面２１に切り替えられているものとする。その後の任意の時点、例えばステップＳ１５で制御装置１０に制御操作信号を出力する前に、次の処理を行う。
【００５１】
ステップＳ１６で携帯端末装置１６のマイク４２を介して保守担当員からの音声信号を入力部４４に取り込み、信号判定部４５において音声信号であることを検出した場合、先ず、音声登録判定処理部４６による音声登録判定処理を実施する。この音声登録判定処理部４６は、ステップＳ１７で入力部４４に取り込んだ音声信号と、予め保守担当者を個人別に登録してある音声登録データ部４８内の音声識別データ、例えば、声紋を比較および検索し、マイク４２から音声信号を取り込んだ保守担当者が既に登録されているか否かを判定する。
【００５２】
この音声登録判定処理の結果、マイク４２から音声入力した保守担当者が音声登録データ部４８内に音声登録されている場合、引き続いて、承認権限判定処理部４７による承認権限判定処理を行う。この承認権限判定処理は、ステップＳ１８で予めメモリ内に蓄積した承認権限コードデータ部４９からその保守担当員に与えられた承認権限をコード化した承認権限コードを取り出し、またステップＳ１９で図９に示した機器名称情報３０の各制御対象機器毎に予め付けた機器重要度コードをメモリ内の重要度コードデータ部５０から対応する制御対象プラント機器の重要度コードとして取り出し、ステップＳ２０で両者を比較して行う。この比較の結果、承認権限コードが機器重要度コードよりも大きい場合、ステップＳ２１に進んで、携帯端末装置１６の操作部４１からの機器制御操作を許可するようにする。この許可によって、機器制御操作を行った後、図８に示したステップＳ１５の制御装置１０への出力が行われて制御信号が対象プラント機器に与えられることになる。
【００５３】
しかしながら、ステップＳ１７の判定で保守担当者が登録されていない場合、またステップＳ２０の判定で制御対象プラント機器の重要度コードの方がその保守担当者に委ねられた承認権限コードよりも大きい場合は、ステップＳ２２に進み携帯端末装置１６の操作部４１からの機器制御操作が不許可となる。この場合、ステップＳ２３で予め準備されたエラーメッセージである「権限がありません」という音声をスピーカ１４から出力したり、予め準備されたエラーメッセージである「権限がありません」という文字情報を表示部４０に表示させたり、または両者の処理を行う。
【００５４】
このように保守担当者を判別することによって、保守担当者以外の人による機器制御操作の誤操作を防止することができ、安全性を高めることができる。また承認権限判定処理部４７では、保守担当者毎に付した異なる承認権限コードを判断して、携帯端末装置１６の操作部４１からの機器制御操作できる範囲に差を付けることができる。これによって大きな権限を付与された保守担当者は携帯端末装置１６の操作部４１から多くの制御対象プラント機器の機器制御操作を行なうことができるが、小さな権限しか付与されていない保守担当者は携帯端末装置１６の操作部４１から限られた制御対象プラント機器の機器制御操作のみしか行なうことができない。
【００５５】
また承認権限判定処理部４７は、保守担当者毎に付した異なる承認権限コードを有する承認権限コードデータ部４９と、制御対象プラント機器毎に付した重要度コードを有する重要コードデータ部５０とを有し、保守担当者毎の承認権限コードと重要度コードを比較することによって、様々な権限を持つ保守担当者を判別し、その保守担当者毎に携帯端末装置１６の操作部４１からの機器制御操作できる制御対象プラント機器に差を付けることができる。これによって保守担当者毎および制御対象プラント機器毎に権限を判断して携帯端末装置１６の操作部４１から制御対象プラント機器の機器制御操作を行なうことができるので、重要度コードによって他の部署との連携も強化することができ、各部署間での誤操作を防止することができる。
【００５６】
また上述の構成では、プラント機器の設置現場における保守担当者について説明したが、中央操作室の操作担当者についてもそれぞれ異なる権限を持たせることもできる。この場合、図１０に示した入力部４４は中央操作室内にも設置し、操作担当者からの音声信号か保守担当者からの音声信号をかを判別して同様に行なうこともできる。さらに、中央操作室の操作担当者と、現場の保守担当者との間で機器制御操作に優先権が生じるような承認権限コードを付けるなら、現場での動作試験を完了するまでは保守担当者に機器制御操作の優先権を与えたりすることもできる。これによって、現場での動作試験前に中央操作室の操作担当者が現場の準備状況の確認の手順を実施しなかったとしても、現場の保守担当員が予期しないうちに制御対象プラント機器が動作してしまうことを阻止することができ、中央操作室と現場での連携を強化して誤操作を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明による音声出力方法はプラント監視制御システム以外のものにも適用することができ、また本発明によるプラント監視制御システムは上述した各実施の形態で説明した構成以外のもの、例えば、保守担当者が所持した携帯端末装置１６は、入力装置４１とマイク４２からの入力を分けているが、全てマイク４２を用いた音声信号で入力操作を行うようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラント監視制御システムを示すブロック構成図である。
【図２】図１に示したプラント監視制御システムにおける表示装置の機器選択表示画面を示す正面図である。
【図３】図２に示した機器選択表示画面でのタッチ操作状態を示す正面図である。
【図４】図１に示したプラント監視制御システムにおける表示装置の機器制御表示画面を示す正面図である。
【図５】図４に示した機器制御表示画面でのタッチ操作状態を示す正面図である。
【図６】図４に示した機器制御表示画面での他のタッチ操作状態を示す正面図である。
【図７】図１に示したプラント監視制御システムにおける表示装置の機器制御操作後の選択表示画面を示す正面図である。
【図８】図１に示したプラント監視制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図９】図１に示したプラント監視制御システムにおける音声データ合成処理を示す説明図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態によるプラント監視制御システムを示すブロック構成図である。
【図１１】図１０に示したプラント監視制御システムの要部における動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１    プロセス計算機
２，３    プラント機器
４    プラント状態入力部
５    表示処理部
６    表示装置
７    タッチパネル
９    操作処理部
１０    制御装置
１１    制御信号
１２ａ    文字取得部
１２ｂ    文字編集合成部
１２ｃ    音声変換部
１２ｄ    音声出力部
１３    文字列情報
１４    スピーカ
１５    マイク
１６    携帯端末装置
４４    入力部
４５    信号判定部
４６    音声登録判定処理部
４７    承認権限判定処理部
４８    音声登録データ部
４９    承認権限コードデータ部
５０    重要度コードデータ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2007140722.tif 000010
【図９】
2007140722.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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