(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機器から収集したデータを保存するデータ収集機能、上記データに基づいて複数の上記機器の一運転周期内の運転時間帯を定めた運転スケジュールを作成する運転計画策定機能、複数の上記機器の各々について、上記運転スケジュールに基づいて運転の開始及び終了時刻を設定する運転時刻設定機能を備え、上記運転計画策定機能において、上記データから、複数の上記機器の運転状態を評価し、複数の上記機器のうち、運転は可能であるが運転状態は所定基準を満たさない上記機器を低評価機器とし、上記低評価機器の運転時間を短縮し、この短縮した運転時間を埋め合わせるように、複数の上記機器のうち、運転状態が所定基準を満たす高評価機器の運転時間を延長するように、上記運転スケジュールを修正することを特徴とする統合維持管理システム。
【請求項２】
上記データは、複数の上記機器を定期的に点検して得られた点検データであり、上記運転計画策定機能において、上記点検データから複数の上記機器について、個別に、正常または異常の評価を行い、異常と評価された上記機器を上記低評価機器とするようにしたことを特徴とする請求項１記載の統合維持管理システム。
【請求項３】
上記データは、複数の上記機器を制御するとともに上記機器の状態を監視する監視制御装置から得られた、上記機器の運転に用いる情報であるプラントデータであり、上記運転計画策定機能において、上記プラントデータから複数の上記機器について、個別に、単位時間当たりの故障発生数を表す故障発生頻度を算出し、上記故障発生頻度が所定値を超える上記機器を上記低評価機器とするようにしたことを特徴とする請求項１記載の統合維持管理システム。
【請求項４】
上記データは、複数の上記機器を制御するとともに上記機器の状態を監視する監視制御装置から得られた、上記機器の運転に用いる情報であるプラントデータであり、上記運転計画策定機能において、上記プラントデータから複数の上記機器について、個別に、所定の期間における累計運転時間を算出し、上記累計運転時間が所定値を超える上記機器を上記低評価機器とするようにしたことを特徴とする請求項１記載の統合維持管理システム。
【請求項５】
上記データは、複数の上記機器を定期的に点検して得られた点検データであり、上記運転計画策定機能において、上記点検データから複数の上記機器について、個別に、仕様値に対する計測値の比率を示す処理能力値を算出し、上記処理能力値が所定値よりも小さい上記機器を上記低評価機器とするようにしたことを特徴とする請求項１記載の統合維持管理システム。
【請求項６】
上記データは、複数の上記機器を制御するとともに上記機器の状態を監視する監視制御装置から得られた、上記機器の運転に用いる情報であるプラントデータであり、上記運転計画策定機能において、上記プラントデータから複数の上記機器について、個別に、定格出力に対する消費電力量の比率を示す消費電力量比率を算出し、上記消費電力量比率が所定値を超える上記機器を上記低評価機器とするようにしたことを特徴とする請求項１記載の統合維持管理システム。
【請求項７】
上記運転スケジュールの修正は、上記低評価機器の上記運転スケジュールと、上記低評価機器よりも運転時間が短い上記高評価機器の上記運転スケジュールの入れ替えによってなされることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の統合維持管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラント設備を構成する複数の機器の運転スケジュール（運転計画）を最適化させるための統合維持管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の運転計画システムにおいては、異常診断システムからのデータ、余寿命評価結果、保全計画、他のプラントの運転計画、プラント生成物の需要予測に関するデータを用いて運転計画を立案している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−３３１５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の運転計画システムは、処理性能が高い機器の稼動を優先させる、省エネルギーが期待される機器の稼動を優先させる、また、スケジュール運転を行う各機器の運転時間を平準化させるための運転計画の策定ができていなかった。
【０００４】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、複数の機器から得られたデータ（プラントデータまたは点検データ）を収集し、各データを統合的に管理する統合維持管理システムにおいて、上記データを基に、プラント状況に応じた最適な運転スケジュール（運転計画）を策定することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係わる統合維持管理システムは、複数の機器から収集したデータを保存するデータ収集機能、上記データに基づいて複数の上記機器の一運転周期内の運転時間帯を定めた運転スケジュールを作成する運転計画策定機能、複数の上記機器の各々について、上記運転スケジュールに基づいて運転の開始及び終了時刻を設定する運転時刻設定機能を備え、上記運転計画策定機能において、上記データから、複数の上記機器の運転状態を評価し、複数の上記機器のうち、運転は可能であるが運転状態は所定基準を満たさない上記機器を低評価機器とし、上記低評価機器の運転時間を短縮し、この短縮した運転時間を埋め合わせるように、複数の上記機器のうち、運転状態が所定基準を満たす高評価機器の運転時間を延長するように、上記運転スケジュールを修正することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の統合維持管理システムによれば、自動的に、低評価機器の稼動率を、高評価機器の稼動率よりも抑えた運転スケジュールを策定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
次に、この発明の実施の形態１について、図１〜図３を用いて説明する。図１の構成図に示すように、統合維持管理システム１は、ネットワーク８を介して点検システム５、データベース装置６、監視制御装置７に接続されている。データベース装置６と監視制御装置７によってプラント監視制御システム１００が構成されている。なお、図１においては、監視制御装置７を１台のみ記載しているが、複数台がネットワーク８に接続される場合もある。
【００１０】
上述の点検システム５は、プラント設備（例えば水処理プラント）を構成する機器を定期的に点検するシステムであり、点検によって、定期的に目視等で確認することで得られた点検データをデータベース５ａに格納している。また、監視制御装置７は、プラント設備を構成する複数の機器に繋げられ、機器の状態を常に監視することでプラントデータを得ることができる。プラントデータは、データベース装置６のデータベース６ａに格納される。
【００１１】
統合維持管理システム１は、点検システム５から点検データを収集するデータ収集機能（装置）２を備えるとともに、点検データ５等のデータを格納するためのデータベース２ａを備えている。また、データベース２ａに蓄積された点検データを参照し、異常発生頻度が増加傾向にある機器（低評価機器）については一運転周期内での運転時間を短縮するように運転スケジュールを調整し、新たな運転スケジュールを策定する運転計画策定機能（装置）３を備えている。さらに、機器の一運転周期（例えば２４時間を一周期とする。）における運転開始、終了（停止）時刻を、機器毎に個別に設定可能な運転時刻設定機能４を備えている。運転時刻設定機能（装置）４によって設定された運転時刻情報は、ネットワーク８を介して、機器を監視制御する監視制御装置７に提供される。
【００１２】
この発明の統合維持管理システム１は、複数の機器から収集したデータを保存するデータ収集機能２、データに基づいて複数の機器の一運転周期内の運転時間帯を定めた運転スケジュールを作成する運転計画策定機能３、複数の機器の各々について、運転スケジュールに基づいて運転の開始及び終了時刻を設定する運転時刻設定機能４を備え、運転計画策定機能３において、データから、複数の上記機器の運転状態を評価し、複数の機器のうち、運転状態が所定基準を満たさない機器を低評価機器とし、低評価機器の運転時間を短縮し、この短縮した運転時間を埋め合わせるように、運転状態が所定基準を満たす機器の一部または全部である高評価機器の運転時間を延長するように、運転スケジュールを修正することを特徴としている。そして、この実施の形態１では、データとして、複数の機器を定期的に点検して得られた点検データを用い、運転計画策定機能において、点検データから複数の機器について、個別に、正常、異常の評価を行い、異常と評価された機器を低評価機器、正常と評価された機器を高評価機器とするように、運転スケジュールを修正する場合について説明する。
【００１３】
次に、この実施の形態１による統合維持管理システム１の動作について、図２〜図４を用いて説明する。図２は、点検データテーブルを示し、図３は、修正前後の運転スケジュールを示し、図４は動作フローを示している。
統合維持管理システム１はデータ収集機能２によって、点検システム５から点検データを収集し、点検データは、データベース２ａに図２に示すような点検データテーブル（点検データ一覧表）９ａの形式で保存される。点検データテーブル９ａは、少なくとも機器名称とその機器に対応する点検結果の属性を有している。
統合維持管理システム１の運転計画策定機能３には、機器の運転開始、停止時間に関する情報として図３（ａ）に示すような運転スケジュール１０ａが保存されている。
【００１４】
図４は、統合維持管理システム１の動作を示すフローチャートであり、ステップ２０からステップ２７の処理によって構成される。次に、各ステップの動作について詳細に説明する。
まず、統合維持管理システム１のデータ収集機能２によって点検システム５から収集した点検データを点検データテーブル９ａに保存する（ステップ２０）。
次に、運転計画策定機能３によって、点検データテーブル９ａの点検結果から異常の有無を判別する（ステップ２１）。点検データテーブル９ａの点検結果の欄に異常（異常振動）の表示があるため、ここではＹｅｓの矢印方向となるステップ２２に進む。仮に、点検データデーブル９ａの点検結果に異常が無い場合、Ｎｏの矢印方向へ進み、この動作を終了する。なお、機器がポンプの場合、吐出不可の場合や突発的な異常により運転継続不能である場合は、そのポンプを運転スケジュールに組み込めないため、対象外機器として取り扱う。ここでの「異常」とは、故障の前兆を捉えた段階で、運転状態が良好ではないが運転継続が可能な状態を言う。
【００１５】
次に、異常機器を抽出する（ステップ２２）。図２の点検データテーブル９ａに示すように、複数の機器としてＮｏ１ポンプ〜Ｎｏ４ポンプが有る場合、点検結果に「異常振動」と表示があるＮｏ４ポンプが異常機器であり、この機器がスケジュール修正される低評価機器となる。点検結果が「正常」と表示されているＮｏ１〜Ｎｏ３ポンプは正常機器である。この実施の形態１では、後述するように正常機器の全てをスケジュール修正対象とするため、Ｎｏ１〜Ｎｏ３ポンプの全てが高評価機器に相当する。
【００１６】
次に、図３（ａ）に示す、現在用いられている運転スケジュール１０ａに異常機器が含まれているかどうかを判定する（ステップ２３）。上述したように、Ｎｏ４ポンプが異常機器であるため、運転スケジュール１０ａに異常機器が含まれる場合に該当し、Ｙｅｓの矢印方向へ進む。
ここで、運転スケジュール１０ａに示すように、この機器の運転は２４時間（１日）周期で行われており、同じ機能を持つ複数の機器としてＮｏ１ポンプ〜Ｎｏ４ポンプが備えられており、０時から２４時まで、常に１台のポンプが交代で稼動するように運転スケジュール１０ａが策定されている。運転スケジュール１０ａでは、Ｎｏ１ポンプの運転時間が０〜６時、Ｎｏ２ポンプの運転時間が６〜１２時、Ｎｏ３ポンプの運転時間が１２〜１８時、Ｎｏ４ポンプの運転時間が１８〜２４時となっており、各ポンプが６時間ずつ稼動するように計画されていた。
【００１７】
次に、異常機器（Ｎｏ４ポンプ）の運転時間を予め設定された比率で短縮し（ステップ２４）、正常機器の運転時間は異常機器の短縮時間に相当する時間を延長する演算を行う（ステップ２５）。次に、図３（ｂ）に示すような修正後の運転スケジュール１１ａを設定する（ステップ２６）。
【００１８】
図３（ｂ）の修正後の運転スケジュール１１ａの具体的修正内容は、次のようになる。異常機器であるＮｏ４ポンプの運転時間を１／２（３時間）に短縮し、短縮した３時間分の運転時間を正常機器であるＮｏ１ポンプ〜Ｎｏ３ポンプの３台に１時間分ずつ割り振って運転時間を延長させた。その結果、修正後の運転スケジュール１１ａに示すように、Ｎｏ１ポンプの運転時間が０〜７時、Ｎｏ２ポンプの運転時間が７〜１４時、Ｎｏ３ポンプの運転時間が１４〜２１時、Ｎｏ４ポンプの運転時間が２１〜２４時となるように修正がなされた。
【００１９】
次に、全ての運転スケジュール（１０ａ以外で、存在する運転スケジュール）について修正完了かどうかを判別し（ステップ２７）、完了ならばＹｅｓの矢印方向に進んで処理を停止し、未完了ならばＮｏの矢印方向に進んでステップ２３に戻り、別の運転スケジュールに異常機器が存在するかどうかの判定を行う。処理停止後、機器の運転開始、終了時刻を設定可能な運転時刻設定機能４によって修正後の運転スケジュール１１ａを参照し、監視制御装置７の運転スケジュール設定を変更する。
【００２０】
このように、点検システム５から点検データを収集し、点検結果から機器の異常を判別することにより異常機器を抽出し、運転スケジュール１０ａに異常機器が含まれている場合に、異常機器の運転時間を短縮し、その短縮時間相当分について正常機器の運転時間を延長（拡張）して埋め合わせをするように修正後の運転スケジュール１１ａを自動調整することが可能であり、処理性能が高い機器（省エネルギーが期待される機器）の稼動を優先させることができる。
上述の例では、低評価機器が１台であり、運転スケジュール修正対象となる高評価機器が複数台である場合について説明したが、低評価機器が複数台である場合についても同様であり、複数の低評価機器の短縮した運転時間（合計時間）を埋め合わせるように、１台または複数台（一部または全部）の高評価機器の運転時間を延長するように運転スケジュールを修正することが可能である。また、所定の基準値を満たす複数の機器のうち、一部の機器を運転スケジュール修正（運転時間延長）対象となる高評価機器として選定する場合において、評価が良い機器を優先して運転時間を延長させる方が望ましいことは言うまでもない。
なお、この実施の形態１では機器としてポンプを例示したが、これ以外にブロア等に対しても、同じ要領で運転スケジュールを修正することが可能である。
【００２１】
実施の形態２.
次に、この発明の実施の形態２における統合維持管理システム１について図１、図５〜図７を参照して説明する。先述の実施の形態１では、統合維持管理システム１のデータ収集機能２によってネットワーク８を介して点検システム５から点検データを収集して、運転スケジュールを策定することについて示したが、この実施の形態２では、データ収集機能２によってネットワーク８を介してデータベース装置６のデータベース６ａからプラントデータを収集して、運転スケジュールを策定することについて述べる。統合維持管理システム１およびその周囲の構成は図１に示すとおりである。
なお、データ収集機能２が収集し、データベース２ａに格納されるプラントデータは、プラント設備を構成する複数の機器を制御するとともに常時機器の状態を監視する監視制御装置７から得られた、機器の運転に用いる情報である。
【００２２】
この実施の形態２の統合維持管理システム１では、運転計画策定機能３において、プラントデータから複数の機器について、個別に、単位時間当たりの故障発生数を表す故障発生頻度を算出し、故障発生頻度が所定の設定値（基準値）を超える機器を低評価機器、故障発生頻度が所定値を超えない（所定基準を満たす）機器を高評価機器とするように、低評価機器の運転スケジュール内の運転時間を短縮し、この短縮した運転時間を埋め合わせるように、高評価機器の運転スケジュール内の運転時間を延長するように、運転スケジュールを修正する。
【００２３】
次に、この実施の形態２における統合維持管理システム１の動作について図５〜図７を参照して説明する。統合維持管理システム１は、データベース装置６からプラントデータを収集し、このプラントデータを、データベース２ａに、図５に示すプラントデータテーブル９ｂの形式で保存する。プラントデータテーブル９ｂは、少なくとも機器名称とその機器に対応する故障発生頻度の属性を有する。例示されたプラントデータテーブル９ｂでは、機器名称として、Ｎｏ１ポンプ〜Ｎｏ４ポンプと記録され、各ポンプに対応する故障発生頻度の評価結果として「高」または「低」が記録されており、Ｎｏ１ポンプ〜Ｎｏ３ポンプは、故障発生頻度が「低」、Ｎｏ４ポンプは「高」と評価されている。
現在、統合維持管理システム１の運転計画策定機能３には、機器の運転開始、停止時間に関する情報として、図６（ａ）に示す修正前の運転スケジュール１０ｂが保存されている（運転スケジュール１０ｂは、上述の運転スケジュール１０ａと同じ内容であるため、説明は省略する。）。
【００２４】
図７は、統合維持管理システム１の動作を示すフローチャートであり、ステップ３０からステップ３７の処理で構成されている。
まず、データ収集機能２によってデータベース装置６からプラントデータをデータベース２内のプラントデータテーブル９ｂに保存する（ステップ３０）。
次に、プラントデータテーブル９ｂの故障発生頻度データから故障発生頻度を判別し、プラントデータテーブル９ｂの故障発生頻度の欄に「高」の評価が有る場合は、Ｙｅｓの矢印方向に進み、複数の機器の評価が「低」のみである場合は、Ｎｏの矢印方向に進む（ステップ３１）。本例の場合は、「高」の評価が有るためＹｅｓ方向のステップ３２に進む。機器の評価に「低」のみしかない場合は、この動作フローを終了し、運転スケジュールの修正は必要ないと見なす。
次に、故障発生頻度の高い機器（低評価機器）としてＮｏ４ポンプを抽出する（ステップ３２）。Ｎｏ１〜Ｎｏ３ポンプは故障発生頻度が低いため高評価機器とすることができる。この実施の形態２では、Ｎｏ１〜Ｎｏ３ポンプの全てをスケジュール修正対象となる高評価機器とした場合について説明する。
【００２５】
ここで、故障発生頻度の判別は、予め単位時間当たりの故障発生数を示す故障発生頻度の基準値（所定値）を設定しておき、その基準値を超えた機器について故障発生頻度が高いと見なす。
運転スケジュール１０ｂに故障発生頻度の高い機器が存在するかどうかを判別し（ステップ３３）、故障発生頻度の高い機器が存在する場合はＹｅｓの矢印方向に進み、運転スケジュール１０ｂ内に該当する機器が無い場合は、Ｎｏの矢印方向に進み、別の運転スケジュール内で該当する機器の有無を判別し、全ての運転スケジュールの修正が終了している場合は動作を終了する。
【００２６】
ステップ３３からＹｅｓ方向に進むと、故障発生頻度が高い機器であるＮｏ４ポンプの運転時間を予め設定された比率で短縮する（ステップ３４）。ここで、運転時間短縮の比率であるが、機器の種類や役割等を鑑み、操作係員によって適切に設定されるものとする。図６（ｂ）に示すように、故障発生頻度が低い３台の機器（Ｎｏ１〜Ｎｏ３ポンプ）の運転時間は、故障発生頻度が高い機器の運転短縮時間に相当する時間分だけ延長し、Ｎｏ１〜Ｎｏ３ポンプの延長運転時間の合計と、Ｎｏ３ポンプの短縮した運転時間が釣り合うように調整する（ステップ３５）。次に、運転スケジュール（修正後）１１ｂに修正したスケジュールを設定する（ステップ３６）。全運転スケジュールについて修正完了かどうかを判別し（ステップ３７）、完了ならば処理を停止し、未完了ならばステップ３３に戻る。処理停止後、運転時刻設定機能４によって、運転スケジュール１１ｂを参照し監視制御装置７の運転スケジュール設定を変更する。
【００２７】
このように、この発明の統合維持管理システム１によれば、プラント監視制御システム１００からプラントデータを収集し、故障発生頻度の高い機器を抽出し、運転スケジュール１０ｂに該当機器が含まれている場合に、該当機器の運転時間を短縮し、その短縮時間分について正常機器の運転時間を拡張するように運転スケジュール（修正後）１１ｂを自動調整することが可能である。さらに、高評価機器の中で、より評価が良い機器の稼動を優先させ、他の機器よりも長い稼動時間とすること、また故障発生頻度の低い機器のうち、一部の機器のみを優先してスケジュール修正対象とするなど、様々な調整方法を採用することができる。このように、処理能力が高い機器の稼動を優先させることが可能となる。
【００２８】
なお、故障発生頻度の評価において、故障発生頻度が予め設定された所定値を超える機器を「高」、所定値を超えない機器を「低」と評価しているが、故障発生頻度を決める故障発生数は、故障発生１回につき数量１として計数する方法について示した。この計数の方法以外に、故障発生数に故障の内容を加味してポイントを加算し、故障発生頻度を評価することも可能である。例えば、軽度の故障が１度発生する毎にポイント１、重度の故障が１度発生する毎にポイント３を加算するように、重大な故障であるほど高ポイントを加算するポイント制を採用し、加算されたポイントが所定の設定値を超える機器は故障発生頻度が「高」、所定値を超えない機器は故障発生頻度が「低」と評価することも可能であり、機器の故障内容がさまざまであることが予想される場合に有効な判定方法である。なお、軽度の故障の例としては、運転は継続できるが、不具合が生じている状態（ポンプにおいては、封水断など。）、重度の故障の例としては、運転が継続できない状態（ポンプにおいては、軸受温度高など。）が挙げられる。
【００２９】
実施の形態３.
次に、この発明の実施の形態３による統合維持管理システム１について説明する。統合維持管理システム１の構成については、上述の実施の形態１〜２において示したとおりである。この実施の形態３では、データ収集機能２が収集するデータは、プラントデータであり、運転計画策定機能３において、プラントデータから複数の機器について、個別に、所定の期間における累計運転時間を算出し、累計運転時間が所定値を超える機器を低評価機器とするように、低評価機器の運転スケジュール内の運転時間を短縮し、この短縮した運転時間を埋め合わせるように、高評価機器の運転時間を延長するように運転スケジュールを修正する。
【００３０】
次に、上記実施の形態３の動作について図８〜図１０を参照しながら説明する。図８にデータベース装置６から収集したプラントデータを、プラントデータテーブル９ｃとして示す。プラントデータテーブル９ｃは、少なくとも機器名称とその機器に対応する運転時間の属性を有する。ここで運転時間は予め設定された期間（２４時間）の機器運転時間を集計したものである。統合維持管理システム１における運転計画策定機能３には、機器の運転開始、停止時間に関する情報として、図９（ａ）に示す運転スケジュール１０ｃが保存される。
【００３１】
図１０は、統合維持管理システム１の動作を示すフローチャートであり、ステップ４０からステップ４４の処理で構成される。
まず、データ収集機能２は、データベース装置６から収集したプラントデータを、データベース２ａ内のプラントデータテーブル９ｃに保存する（ステップ４０）。次に、運転計画策定機能３において、修正前の運転スケジュール１０ｃにおける各機器（Ｎｏ１ポンプ〜Ｎｏ４ポンプ）の運転時間を比較し、運転時間が長い機器を抽出する（ステップ４１）。ここで運転時間が長いかどうかの判別は、運転スケジュールを構成する機器の運転時間平均からの乖離率が予め設定した値を超過した機器、または予め設定した運転時間基準値を超過した機器について運転時間が長いと見做す。
【００３２】
プラントデータテーブル９ｃのデータでは、各機器の運転時間は次のように記録されている。Ｎｏ１ポンプの運転時間が４時間、Ｎｏ２ポンプは１０時間、Ｎｏ３ポンプは８時間、Ｎｏ４ポンプは１４時間である。この４つのポンプの平均運転時間は８時間であり、８時間以上の運転時間であって、平均値からの乖離率が最も大きく、所定の設定値を超過した機器（または予め設定した運転時間基準値を超過している機器）はＮｏ４ポンプであり、Ｎｏ４ポンプが低評価機器とされ、例えば、最も運転時間が短いＮｏ１ポンプが高評価機器とされる。
なお、この例では一運転周期となる２４時間を運転時間を累計する期間としているが、プラント設備によって機器の運転方法が異なるため、操作係員の経験から累計する期間を変更する場合がある。
【００３３】
図９（ｂ）に示すように、運転時間が長いと判断された機器（低評価機器であるＮｏ４ポンプ）は、運転時間が短い機器（高評価機器であるＮｏ１ポンプ）のスケジュールと入れ替える（ステップ４２）。スケジュールの入れ替えは、まず、運転時間が最長と最短の機器を入れ替え、２番目に運転時間が長い機器（スケジュールが未修正である機器の中で最も運転時間が長い機器）と２番目に運転時間が短い（スケジュールが未修正である機器の中で最も運転時間が短い機器）機器を入れ替え、３番目以降も同様に繰り返し、運転時間が長いと判断された機器が無くなった時点で終了する。次に運転スケジュール１１ｃに修正後のスケジュールを設定する（ステップ４３）。全ての運転スケジュールについて修正完了かどうか判別し（ステップ４４）、完了ならば処理を停止し、未完了ならばステップ４１に戻る。処理停止後、運転時刻設定機能４によって、運転スケジュール１１ｃを参照し監視制御装置７の運転スケジュール設定を変更する。
【００３４】
このように、プラント監視制御システム１００内のデータベース６ａからプラントデータを収集し、機器運転時間の長い機器を抽出し、運転スケジュールに該当機器が含まれている場合に、機器運転時間の短い機器のスケジュールと入れ替えることにより、累計稼動時間が長い機器については運転時間を短縮し、累計稼動時間が短い機器については、運転時間を短縮した機器の短縮時間相当分だけ稼働時間を延長して、短縮した運転時間を埋め合わせすることが可能となり、各機器の運転時間が平準化されるように運転スケジュールを自動調整することができ、特定の機器のみに負担が集中することを抑制できる。
【００３５】
なお、上記の例では、累計稼動時間から機器を評価し、一つのステップで、１台の低評価機器と１台の高評価機器の運転スケジュールを入れ替えるスケジュール修正方法について主に述べたが、１台または複数台の低評価機器と、複数台の高評価機器の運転スケジュールを入れ替えるようスケジュール修正する場合もある。その場合は、上述した実施の形態１、２の場合と同様に、低評価機器の短縮した運転時間（合計時間）が複数の高評価機器の延長した運転時間の合計時間となるように、埋め合わせることで運転スケジュールを自動調整する。また、低評価機器が複数台、高評価機器が１台の場合も、同様に、短縮した運転時間と延長した運転時間とが釣り合うようにスケジュール調整を行うものとする。このスケジュール修正方法は、累計運転時間によって評価された低評価機器および高評価機器に限るものではなく、他の方法によって評価された低評価機器および高評価機器にも当てはめて用いることが可能であることは言うまでもない。評価の指標として、異常の有無、故障発生頻度、後述する処理能力値、消費電力量比率等が有る。
【００３６】
実施の形態４.
次に、この発明の実施の形態４による統合維持管理システム１について説明する。統合維持管理システム１の構成については、上述の実施の形態１〜３において示したとおりである。この実施の形態４では、データ収集機能２が収集するデータは、点検データであり、運転計画策定機能３において、点検データから複数の機器について、個別に、仕様値に対する計測値の比率を示す処理能力値を算出し、処理能力値が所定の設定値を下回る機器を低評価機器、処理能力値が所定の設定値以上である機器を高評価機器とするように、低評価機器の運転時間を短縮し、この短縮した運転時間を埋め合わせるように高評価機器の運転時間を延長するように運転スケジュールを修正する。
【００３７】
次に、この実施の形態４の動作について、図１１〜図１３を参照しながら説明する。
図１１は、データ収集機能２のデータベース２ａに記録された点検データテーブル９ｄである。点検データテーブル９ｄは、少なくとも機器名称とその機器に対応する処理能力を示すデータ（ポンプの吐出圧など）の仕様（仕様値）及び点検時における計測値の属性を有する。図１１の例では、複数の機器であるＮｏ１ポンプ〜Ｎｏ４ポンプの吐出圧（仕様値）が１２０である場合において、吐出圧（計測値）は、Ｎｏ１ポンプが１２０、Ｎｏ２ポンプが１００、Ｎｏ３ポンプが１００、Ｎｏ４ポンプが８０として記録されている。
【００３８】
また、図１２（ａ）に示すように、統合維持管理システム１における運転計画策定機能３には、機器の運転開始、停止時間に関する情報として修正前の運転スケジュール１０ｄが保存されている。
図１３は、統合維持管理システム１の動作を示すフローチャートであり、ステップ５０からステップ５４の処理で構成される。
データ収集機能２では、点検システム５から収集した点検データをデータベース２ａ内の点検データテーブル９ｄに保存する（ステップ５０）。
【００３９】
次に、運転計画策定機能３において、運転スケジュール１０ｄにおける各機器について処理能力が低い機器を抽出する（ステップ５１）。
ここで処理能力が低いかどうかの判別は、点検データテーブル９ｄから処理能力を示すデータである仕様値と計測値の比率（＝計測値／仕様値）を処理能力値として算出し、処理能力値が予め設定した基準値（所定の設定値）に満たない場合、処理能力が低い機器（低評価機器）と見做す。処理能力が低いと判断された機器は、処理能力が高く、かつ運転時間が低評価機器よりも長い機器（高評価機器）のスケジュールと入れ替えることで、その運転時間を短縮し、高評価機器の運転時間を短縮した運転時間分だけ延長する（ステップ５２）。
スケジュールの入れ替えは、まず、処理能力が最高かつ入れ替え対象となる機器よりも運転時間が短い機器と、処理能力が最低の機器を入れ替え、次に、２番目に処理能力が高く、かつ入れ替え対象となる機器よりも運転時間が短い機器と２番目に処理能力が低い機器を入れ替え、３番目以降も同様の要領で入れ替えを繰り返し、処理能力が低いと判断された機器が無くなった時点で運転スケジュール１０ｄについては処理を終了する。
【００４０】
次に運転スケジュール１１ｄに修正後のスケジュールを設定する（ステップ５３）。
全ての運転スケジュールについて修正完了かどうか判別し（ステップ５４）、完了ならば処理を停止し、未完了ならばステップ５１に戻る。
処理停止後、運転時刻設定機能４によって、修正後の運転スケジュール１１ｄを参照し監視制御装置７の運転スケジュール設定を変更する。
【００４１】
このように、点検システム５から点検データを収集し、処理能力の低い機器を抽出し、運転スケジュール１０ｄに該当機器が含まれている場合に、該当機器の運転時間を短縮し、その短縮時間相当分について処理能力が高い機器の運転時間を拡張するように、運転スケジュールを入れ替えることで、運転スケジュール１１ｄを自動調整することができ、処理性能が高い機器の稼動を優先させることができる。
【００４２】
なお、上記の例では、低評価機器と高評価機器との運転スケジュールを入れ替える手段によって低評価機器の運転時間を短縮する場合について述べたが、実施の形態１または実施の形態２において示したように、仕様値に対する計測値の比率よりなる処理能力値を判断指標として、所定の設定値を下回る処理能力値の低評価機器については運転時間を所定の比率で短縮し、所定の設定値以上の処理能力値である高評価機器については、低評価機器での短縮分だけ運転時間を延長して埋め合わせをするようにスケジュール調整を行うことも可能である。なお、機器の運転方法によっては、所定台数の機器を同時に運転させる等の台数制御、稼動時間帯の制約がある場合もあるため、予め必要となる条件を運転計画策定機能３に入力し、最適な運転スケジュールを策定できるように調整する必要があること、処理能力値以外にも、累計運転時間や後述する消費電力量比率等を判断指標とできることは言うまでもない。
【００４３】
実施の形態５.
次に、この発明の実施の形態５による統合維持管理システム１について説明する。統合維持管理システム１の構成については、上述の実施の形態１〜４において示したとおりである。この実施の形態５では、データ収集機能２が収集するデータは、プラントデータであり、プラントデータから複数の機器について、個別に、定格出力に対する消費電力量の比率を示す消費電力量比率を算出し、消費電力量比率が所定の設定値よりも高い機器を低評価機器、設定値以下の消費電力量比率である機器を高評価機器とするように、低評価機器の運転時間を短縮し、短縮した運転時間を埋め合わせるうように高評価機器の運転時間を延長して運転スケジュールを修正する。
以下の例では、最も消費電力量比率が大きい機器を第一の（優先的に運転時間を短縮する）低評価機器とし、設定値以下の消費電力量比率である機器のうち、運転スケジュール内での運転時間が最短である機器を選択して第一の（優先的に運転時間を延長する）高評価機器とし、両者の運転スケジュールを入れ替えることで、スケジュール修正を行う方法について詳細に説明する。
【００４４】
次に、この実施の形態５の動作について、図１４〜図１６を参照しながら説明する。
図１４は、データ収集機能２のデータベース２ａに記録されたプラントデータテーブル９ｅである。プラントデータテーブル９ｅは、少なくとも機器名称とその機器に対応する定格出力と消費電力量の属性を有する。図１４の例では、複数の機器であるＮｏ１ポンプ〜Ｎｏ４ポンプの定格出力が１２０である場合において、消費電力量は、Ｎｏ１ポンプが１２０、Ｎｏ２ポンプが１１８、Ｎｏ３ポンプが１２５、Ｎｏ４ポンプが１４０であることが記録されている。
【００４５】
統合維持管理システム１における運転計画策定機能３には、図１５（ａ）に示すような、機器の運転開始、停止時間に関する情報として運転スケジュール１０ｅが保存されている。
図１６は、統合維持管理システム１の動作を示すフローチャートであり、ステップ６０からステップ６４の処理で構成される。
データ収集機能２は、データベース装置６から収集したプラントデータをプラントデータテーブル９ｅに保存する（ステップ６０）。
【００４６】
次に、運転計画策定機能３によって、運転スケジュール１０ｅにおける各機器について消費電力量が大きい低評価機器としてＮｏ４ポンプをを抽出する（ステップ６１）。ここで消費電力量が大きいかどうかの判別は、プラントデータテーブル９ｅから機器の定格出力と消費電力量の比率（消費電力量比率＝消費電力量／定格出力）を算出し、この消費電力量比率が予め設定した設定値（所定の基準値）を超える場合、消費電力量が大きい機器と見做す。
次に、消費電力量が大きい機器と小さい機器の運転スケジュールを入れ替えるが、消費電力量が小さい機器の中から、運転時間が最短の機器をスケジュール修正対象の高評価機器として選ぶ必要がある。ここでは、基準値を１として考え、Ｎｏ１ポンプとＮｏ２ポンプが消費電力量比率が小さいと判断される。さらに、Ｎｏ２ポンプよりもＮｏ１ポンプの方が運転時間が短いため、高評価機器としてはＮｏ１ポンプが選ばれる。図１５（ｂ）に示すように、消費電力量が大きいと判断された機器（低評価機器であるＮｏ４ポンプ）と、消費電力量が設定値以下であり、かつ運転時間が最短の機器（高評価機器であるＮｏ１ポンプ）の運転スケジュールを入れ替える（ステップ６２）。
【００４７】
スケジュールの入れ替えは、消費電力量比率が最大であって所定基準を満たさない機器と、所定値以下の消費電力量比率であって所定基準を満たす、運転時間が最短の機器を入れ替え、同様に２番目以降も同じ要領でスケジュール入れ替えを繰り返し、消費電力量が大きいと判断された機器が無くなった時点で終了する。
次に運転スケジュール１１ｅに修正後のスケジュールを設定する（ステップ６３）。
全ての運転スケジュールについて修正完了かどうか判別し（ステップ６４）、完了ならば処理を停止し、未完了ならばステップ６１に戻る。
処理停止後、運転時刻設定機能４によって、修正後の運転スケジュール１１ｅを参照し監視制御装置７の運転スケジュール設定を変更する。
【００４８】
このように、プラント監視制御システム１００からプラントデータを収集し、同一定格出力の機器の中から消費電力量が大きい低評価機器を抽出し、運転スケジュールに該当機器が含まれている場合に、消費電力量比率が所定の設定値以下であり、かつ低評価機器よりも運転時間が短い高評価機器と運転スケジュールを入れ替えることで、低評価機器の運転時間を短縮し、その短縮時間分について、高評価機器の運転時間を拡張して埋め合わせできるように、運転スケジュール１１ｅを自動調整することが可能となり、処理性能が高い機器（省エネルギーが期待される機器）の稼動を優先させることができる。
なお、上述の例では、一つのステップで、消費電力量比率によって評価された１台の低評価機器と１台の高評価機器の運転スケジュールを入れ替える場合について説明したが、実施の形態３において述べたように、低評価機器が１台または複数台、高評価機器が１台または複数台のいかなる組み合わせであっても、低評価機器の短縮した運転時間分だけ、高評価機器側で運転時間を延長させるようにスケジュールを修正することが可能であることは言うまでもない。
【００４９】
実施の形態６.
上述の実施の形態１〜５においては、統合維持管理システム１は、修正後の運転スケジュールを監視制御装置７に設定するための機能として運転時刻設定機能４を備えていたが、この実施の形態６では、運転時刻を入力して機器をスケジュール運転させるのではなく、プラントデータ中の所定の運転制御データを定めて、この運転制御データが所定の閾値（制御閾値）よりも大きいか小さいかで運転期間を決める。そのため、図１７の統合維持管理システム１およびその周囲の構成を示す構成図にあるように、運転時刻設定機能４に代えて運転制御閾値設定機能４ａを備えている。例えばポンプ井に備えられた複数のポンプを稼動させるための運転制御データとして、水位が設定されている場合がある。
【００５０】
この実施の形態６による統合維持管理システム１は、複数の機器から収集したデータ（点検データまたはプラントデータ）を保存するデータ収集機能２、データ中の所定の運転制御データに対して複数の閾値を用意して、運転制御データと閾値とを比較した結果により運転する機器の台数を増減させる台数制御を行うように、データから複数の機器の運転状態を評価して順番を付け、機器の運転状態が良好な順に運転時間が長くなるように複数の機器の運転計画を策定する運転計画策定機能３、複数の機器の各々について、運転計画に基づいて運転の開始及び終了を決める条件である運転制御データに対する閾値を設定する運転制御閾値設定機能４ａを備えるように構成されている。
【００５１】
複数の機器の運転状態を評価するためのデータとして、図１８に示すようなプラントデータテーブル９ｆが、データ収集機能２のデータベース２ａに記録されている場合について説明する。プラントデータテーブル９ｆは、少なくとも機器名称とその機器に対応する定格出力と消費電力量の属性を有する。図１８の例では、複数の機器であるＮｏ１ポンプ〜Ｎｏ４ポンプの定格出力が１２０である場合において、消費電力量は、Ｎｏ１ポンプが１４０、Ｎｏ２ポンプが１１８、Ｎｏ３ポンプが１２５、Ｎｏ４ポンプが１２０であることが記録されている。
【００５２】
複数の機器であるポンプを台数制御によって運転する場合の台数制御例について図１９を用いて説明する。図１９（ａ）に示すように、ポンプ井（水位が、高い順にＨ２、Ｈ１、Ｌ１、Ｌ２、ＬＬと設定されている。水位のデータが運転制御データに相当し、Ｈ２,Ｈ１、Ｌ１、Ｌ２、ＬＬという値が制御閾値に相当する。）に備えられた４台のポンプは、水位ＬＬで１〜４台目のポンプが停止し、水位Ｌ２まで液面が上昇した段階で１台目のポンプの運転が開始され、さらに液面が上昇し、Ｌ１に達すると２台目のポンプが運転を開始し（１台目は運転中）、同様に、Ｈ１まで液面が上昇した段階で３台目のポンプが、Ｈ２まで液面が上昇した段階では４台目のポンプも運転開始され全ポンプが運転する状態となる。図１９（ａ）に示す太実線でポンプの運転台数および範囲を模式的に示す。
【００５３】
なお、図１９（ｂ）は、液面がどのレベル（水位）にあるときに、どのポンプが稼動しているかを示す、ポンプの運転範囲を模式的に示した図であり、液面が水位Ｈ２に達した後、Ｈ１に到るまでは１〜４台目のポンプが運転され、液面が水位Ｈ１に達した後、Ｌ１に到るまでは１〜３台目のポンプが運転され、液面が水位Ｌ１に達した後、Ｌ２に到るまでは１、２台目のポンプが運転され、液面が水位Ｌ２に達した後、ＬＬに到るまでは１台目のみのポンプが運転されることが示されている。
【００５４】
統合維持管理システム１における運転計画策定機能３には、図２０（ａ）に示すような台数制御における機器の運転順序を定義した運転順序設定１０ｆが保存されている。現在の運転順序設定１０ｆの場合、ポンプの運転順序が、１台目となっているＮｏ１ポンプは、水位がＬ２以上で運転されるため、他のポンプよりも運転時間が長く、２台目となっているＮｏ２ポンプは、水位がＬ１以上で運転されるため、２番目に運転時間が長く、３台目のＮｏ３ポンプは、水位がＨ１以上で運転されるため、３番目に運転時間が長く、４台目のＮｏ４ポンプは、水位がＨ２以上で運転されるため、この４台のポンプの中で最も運転時間が短くなるように設定されている。
【００５５】
図２１は、統合維持管理システム１の動作を示すフロー図であり、ステップ７０からステップ７４の処理で構成される。
データ収集機能３は、データベース装置６から収集したプラントデータをプラントデータテーブル９ｆに保存する（ステップ７０）。
【００５６】
次に、運転計画策定機能３において、運転順序設定１０ｆにおける各機器について消費電力量が小さい順に順番を付ける（ステップ７１）。ここで消費電力量が小さい順に付ける順番は、プラントデータテーブル９ｆから機器の定格出力と消費電力量の比率（消費電力量比率＝消費電力量／定格出力）を算出し、複数の機器の運転状態を消費電力量比率から評価して、消費電力量比率が小さい順に良好な運転状態であると判断し、順番を付ける。プラントデータテーブル９ｆから判断すると、最も消費電力量比率が小さいＮｏ２ポンプが１番良好な運転状態であり、Ｎｏ４ポンプが２番、Ｎｏ３ポンプが３番、Ｎｏ１ポンプが４番という順序となっている。
【００５７】
次に、機器の運転状態が良好な順に、運転時間が長くなるように、複数の機器の運転順序を入れ替え、図１１（ｂ）に示すように、Ｎｏ２ポンプを１台目、Ｎｏ４ポンプを２台目、Ｎｏ３ポンプは３台目、Ｎｏ４ポンプは２台目にそれぞれ運転が開始されるように変更する（ステップ７２）。
次に、運転順序設定１１ｆに修正後の運転順序（つまり、運転開始、終了となる制御閾値となる水位。）を設定する（ステップ７３）。
全ての運転順序設定について修正完了かどうか判別し（ステップ７４）、完了ならば処理を停止し、未完了ならばステップ７１に戻る。
処理停止後、運転制御閾値設定機能４ａによって、修正した運転順序設定１１ｆを参照し監視制御装置７の運転順序設定を変更する。
【００５８】
このように、プラント監視制御システム１００からプラントデータを収集し、同一定格出力の機器の中から消費電力量比率が小さい順に機器に順番を付け、運転状態が良好な順序を消費電力量比率が小さい順として判断し、運転状態が良好な順に運転時間が長くなるように機器の運転順序を変更し、運転状態が良好でない機器の運転時間を短縮するように運転順序設定１１ｆを自動調整することができ、処理性能が高い機器（省エネルギーが期待される機器）の稼動を優先させることができる。
なお、機器の運転状態を判断する指標としては、消費電力量比率のほか機器故障の前兆を示すデータの発生頻度や、機器の故障発生頻度、機器の累計運転時間、機器の処理能力等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の実施の形態１における、統合維持管理システムおよびその周囲の構成との関係を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による統合維持管理システムに記録された点検データテーブルを示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１による統合維持管理システムにて策定された修正前後の運転スケジュールを示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１における、統合維持管理システムの処理フローを示すフロー図である。
【図５】この発明の実施の形態２における、統合維持管理システムに記録されたプラントデータテーブルを示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２による統合維持管理システムにて策定された修正前後の運転スケジュールを示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２における、統合維持管理システムの処理フローを示すフロー図である。
【００６０】
【図８】この発明の実施の形態３における、統合維持管理システムに記録されたプラントデータテーブルを示す図である。
【図９】この発明の実施の形態３による統合維持管理システムにて策定された修正前後の運転スケジュールを示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３における、統合維持管理システムの処理フローを示すフロー図である。
【図１１】この発明の実施の形態４における、統合維持管理システムに記録された点検データテーブルを示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態４による統合維持管理システムにて策定された修正前後の運転スケジュールを示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態４における、統合維持管理システムの処理フローを示すフロー図である。
【図１４】この発明の実施の形態５における、統合維持管理システムに記録されたプラントデータテーブルを示す図である。
【００６１】
【図１５】この発明の実施の形態５による統合維持管理システムにて策定された修正前後の運転スケジュールを示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態５における、統合維持管理システムの処理フローを示すフロー図である。
【図１７】この発明の実施の形態６における、統合維持管理システムおよびその周囲の構成との関係を示す構成図である。
【図１８】この発明の実施の形態６における、統合維持管理システムに記録されたプラントデータテーブルを示す図である。
【図１９】この発明の実施の形態６における、機器の運転順序および機器の台数制御例を示す図である。
【図２０】この発明の実施の形態６による統合維持管理システムにて策定された修正前後の運転順序設定を示す図である。
【図２１】この発明の実施の形態６における、統合維持管理システムの処理フローを示すフロー図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  統合維持管理システム            ２  データ収集機能、
２ａ、５ａ、６ａ  データベース      ３  運転計画策定機能、
４  運転時刻設定機能                ４ａ  運転制御閾値設定機能、
５  点検システム                    ６  データベース装置
７  監視制御装置                    ８  ネットワーク、
９ａ、９ｄ  点検データテーブル      １０ａ〜１０ｅ  運転スケジュール
１１ａ〜１１ｅ  運転スケジュール（修正後）、
１０ｆ  運転順序設定                  １１ｆ  運転順序設定（修正後）、
１００  プラント監視制御システム。
【図１】
0005009775.tif 000002
【図２】
0005009775.tif 000003
【図３】
0005009775.tif 000004
【図４】
0005009775.tif 000005
【図５】
0005009775.tif 000006
【図６】
0005009775.tif 000007
【図７】
0005009775.tif 000008
【図８】
0005009775.tif 000009
【図９】
0005009775.tif 000010
【図１０】
0005009775.tif 000011
【図１１】
0005009775.tif 000012
【図１２】
0005009775.tif 000013
【図１３】
0005009775.tif 000014
【図１４】
0005009775.tif 000015
【図１５】
0005009775.tif 000016
【図１６】
0005009775.tif 000017
【図１７】
0005009775.tif 000018
【図１８】
0005009775.tif 000019
【図１９】
0005009775.tif 000020
【図２０】
0005009775.tif 000021
【図２１】
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