大野市木質バイオマス発電所におけるタブレット端末の導入
事例
Introduction Example of Tablet Computer In Ono City Wooden Biomass
Power Plant

小川正浩＊
Masahiro Ogawa

浦上和也＊
Kazuya Uragami

阿部裕一郎＊Yuichiro Abe

福井県大野市に建設した木質バイオマス発電所において，急速に応用分野が広がっているタブレット端末を，現場操作用端末として導入した。中央監視制御装置（DCS）の画面をタブレット端末に表示することにより，現場での運転操作や点検作業に活用した。また，木質バイオマス発電の安定運転のために，ホイルローダにタブレット端末を搭載し，運転員が投入チップの種別および重量を打込むことで，DCS でのリアルタイム管理を実現した。
We introduced a tablet computer whose ﬁelds of application are spreading rapidly, for ﬁeld operation at awooden biomass power plant in Ono City, Fukui Prefecture. We used it for ﬁeld operation and maintenance by displaying the same screen as the DCS. In addition, for the stable operation of the biomass
power plant, we installed a tablet computer in a wheel loader and developed a screen on which the driverenters the classiﬁcation and weight of wooden chips. As a result, we succeeded in managing wooden chipfeed to the plant in real-time on the DCS.

Key Words：
木質バイオマス発電

Wooden Biomass Power Plant

タブレット端末

Tablet Computer

DCS

Distributed Control System

ICT

Information & Communication Technology【セールスポイント】
・チップの投入管理にタブレット端末を使用することでリアルタイム管理が容易になる。
・従来の有線式現場操作盤を無線式タブレット端末に置換え，操作性／信頼性の検証を実施。

まえがきや，省人化に大きく貢献している。

プ ラ ン ト の プ ロ セ ス 制 御 は，DCS（Distributed

一方で，試運転，点検，トラブル発生時や，機器や PLC（Programmable Logic

個別の事情によって，機械設備の直近で動作や状態Controller）＋ SCADA（Supervisory Control And Data

を観察しながら運転操作する「現場操作」も必要でAcquisition）によって実行されていて，操作が中央ある。この操作を行うために，使用頻度は少ないが，制御室から行われる中央集中型の構成となってい全機械設備に対して，常設の固定現場操作ボタンをる。この構成が，プロセス制御の自動化の精度向上個別に設けるという非効率性を止む無くしている。

Control System）

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＊CEIC）計電装技術部

神鋼環境ソリューション技報

17こういった課題に対して，かねてから，現場操作盤の省略の代替として，Ethernet のコネクタを現場

1. 2プロセスフローの概要

本発電所の全景を写真１に，設備概要を表１に，各所に設け，ハンドヘルドコンピュータを必要時のチップ貯留ヤードの写真を写真２に示す。

みに接続して用いたり，現場制御盤に可搬形タッチ

1. 2. 1

木質チップの流れパネルを接続したりする試みを実施してきた。しか発電所敷地内に13 000 ㎡（15 000 t）の貯木のスしながら，可搬形のメリット以上に，運転員が操作ペースを所有し，そこで保管された原木を，チップの複雑さを感じて馴染まず，期待ほど定着してきた化している。作られた木質チップをホイルローダとは言えない状態である。

で，チップ貯留ヤードから受入ホッパへ運び投入す

社会情勢として，日常生活の中でスマートフォンる。受入ホッパ内に投入されたチップは，ホッパ下やタブレット端末などのモバイル端末が急速に普及部に設けた受入ホッパ切出し装置により，供給コンし，運転員の端末操作への抵抗感が少なくなっていベヤに運ばれる。供給コンベヤから計量コンベヤにる。また，この普及が，機器の性能やサービス，機運ばれたチップは，搬送コンベヤ，シールゲートを種の多様性，無線通信の高速化と信頼性の向上を誘通ってガス化炉に投入され，熱分解される。

導していて，タブレット端末のプロセス制御への適

1. 2. 2１）用が有効になってきた 。

排ガスの流れガス化炉内で燃焼した排ガスは排熱ボイラに送ら

本稿では，大野市木質バイオマス発電所においれ，熱エネルギを蒸気として回収，排ガスは冷却さて，現場操作用としてタブレット端末を適用した事れた後，エコノマイザへ送られる。エコノマイザを例について報告する。

出た排ガスは，バグフィルタに送られる。

1.

1. 1

大野市木質バイオマス発電
木質バイオマス発電所

当社では，再生可能エネルギ固定買取制度を活用した木質バイオマス発電を実施するため，2014年３月に（株）福井グリーンパワーを設立し，2016年４月に福井県内で発生する間伐材を中心とする木質バイオマス発電事業を開始した。
発電プラントには，当社でごみ焼却分野および下水汚泥焼却分野において豊富な実績を有する流動床式焼却炉の従来の技術をブラッシュアップし，より

表１
発 電 所 名所在地
敷 地 面 積操 業 開 始発 電 規 模ボイラ型式
想定する燃料高効率な発電を可能とする流動床式ガス化燃焼炉を適用した。

写真１
18

木質バイオマス発電所全景

神鋼環境ソリューション技報

木質バイオマス発電所の概要
福井グリーンパワー大野発電所
福井県大野市七板41号2番地
31 033 m2（内，貯木場が13 000 m2）
2016年４月
7 000 kW（一般家庭約１万5 000世帯分）
流動床式ガス化燃焼炉
間伐材（原木）40 000～50 000 t/年
一般木材（チップ，製材端材等）
10 000～20 000 t/年
リサイクルチップ 5 000～10 000 t/年
合計 70 000～80 000 t/ 年

写真２

チップ貯留ヤード
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1. 2. 3

蒸気の流れ

排熱ボイラにて発生した蒸気は，蒸気タービンに送られ，発電された電気は，特別高圧変圧器にて6.6 kV から77 kV に昇圧された後，構外の送電線に送られる。
上記の発電運転は自動制御化されており，中央制御室にて常時運転員が発電所全体の状況を監視している。

2.

2. 1

タブレット端末の導入

導入のメリットとデメリット

当社においても，製造現場の保守・点検業務のツールとして，また，工事現場の図面閲覧用として，タブレット端末の利用が拡大している。同様に，プ

写真３

現場操作用タブレット端末ロセス制御の現場操作にも利用できることが期待される。
現場操作用として，タブレット端末を利用する際別および重量により，ボイラへの投入熱量の管理がのメリットとして，①省配線により電気工事のコス重要である。また，チップは，運転員によりホイルト縮減，工期短縮が図れること，②機械設備の増設

ローダで受入れホッパに，手動投入されているのや変更への対応が容易であること，③移動体やアクで，中央制御室の発電所全体管理とのリアルタイムセス困難場所，遠隔地への設置が容易なこと，④固の通信が必要である。

定の現場操作機器自体が削減可能なこと，⑤現場かそこで，チップ投入管理（種別・投入回数・重ら直接データ入力ができ，記録や報告のための紙面量）は，ホイルローダに搭載したタブレット端末か節約と，再入力や誤記を減らせることなど，業務のら，運転員によりチップ投入データを打込むことと質の向上やコストダウンに資することができる。

した。

一方，デメリットとして，①画面の大きさに制限

この試みは，タブレット端末や無線装置の大きながあり，一般的に表示／操作部が小さく，操作性や特長である，有線での配線が困難である移動体から視認性に劣ること，②端末機器の耐環境性に劣り，のリアルタイム通信の検証である。

現場携行に向いていないこと，③端末の持運びが増

2. 3

え，また，通信操作中はハンズフリーになれないこ

タブレット端末の選定

現場操作用とチップ投入管理用の用途に合わせてと，④無線通信の安定した接続に懸念があること，２種類の別々のタブレット端末を選定した。

⑤セキュリティやデータ漏洩について心配があるこ

2. 3. 1となどが挙げられる。

現場操作用

現場操作用は，タブレット端末を屋外に持出して，そこで，これらのデメリットを克服しつつ，メリ現場での操作が主となるため，保護等級 IP65準拠

ットを活かすために，本案件でタブレット端末を試の防塵・防滴性能に優れたタブレット（Panasonic用し，実用レベルでの有用性と課題の抽出を行った。

製タフパッド FG-Z1）を採用した。サイズは，屋外適用場所の選定

2. 2

でも操作性が良い比較的大きい画面（10.1インチ）

本案件で，タブレット端末の適用の可否を判断すを選定した。付属品はショルダーケースを付けて，るために，次のような適用場所を検討した。

通常の保守・点検業務に使用し易いように工夫をし2. 2. 1

た。写真３に現場操作用タブレット端末を示す。

現場操作用

タブレット端末導入の対象として，比較的現場で2. 3. 2

チップ投入管理用の個別操作の少ない，エコノマイザスートブロワ

チップ投入管理用は，通常運転時はホイルローダ（10台），機器冷却水冷却塔ファン（14台）の現場操運転席で使用するため，一般的な比較的安価なタブ作用とした。その他の現場操作は，従来の固定操作レット（東芝製タブレット PC PS38-22MNVG）をスイッチ箱（IDEC 製）を残すことにした。

選定した。車内での固定方法は，ドリンクフォルダ

2. 2. 2にスタンドを取付けて固定した。固定強度を保つた

チップ投入管理用

木質バイオマス発電では，原料となるチップの種
Vol. 13 No. 2（2017 ／ 3）め，８インチの薄型・軽量ボディの型式を選定し神鋼環境ソリューション技報19た。また，チップ投入の作業は24時間運転のため，

図１にアクセスポイントの設置箇所を示す。受入

タブレット端末の再充電要求が懸念されるが，シガホッパ用，エコノマイザスートブロワ用，東側機器ーソケットより電源を給電することにより解決し冷却塔用，西側機器冷却塔用の４箇所に設置した。

た。写真４にチップ投入管理用タブレット端末の設

3. 2

置状態の写真を示す。

設計上の注意点として，屋外に Ethernet ケーブル

3. 設置の計画
3. 1

設置上の工夫を敷設することにより発生するノイズ（誘導雷等）

アクセスポイントの選定の悪影響が挙げられる。対策として，屋外からの入発 電 所 敷 地 内 の 各 所（ ４ 箇 所 ） に 屋 外 用 無 線線箇所にはアレスタを設置することとした。また，

LAN アクセスポイントを設置して，DCS により構ケーブルは屋外用の STP（シールド付ツイストペア成される情報用 LAN を無線に載せて伝送した。アケーブル）を用いて適切な接地を施し，ノイズの混

ク セ ス ポ イ ン ト は， 別 途 電 源 供 給 が 不 要 な PoE入を低減させた。

（Power over Ethernet）型を用いて，動力ケーブルの4. 操作画面の設計4. 1

工事費用を削減した。

現場操作用画面

電波は指向性を持っているが，2.4 GHz 帯の場合，スートブロワと冷却塔ファンの現場操作用画面

途中の障害物が無い直線距離で，アクセスポイントは，ダブルタップ操作により，画面を拡大することから約100 m の範囲まで伝送することが確認できも可能であるので，タブレット端末の特殊画面を製た。高さ方向に関しても，プラント各所の構造物に作せず，DCS の画面をそのまま表示することとし反射をして，構内でもっとも高所の地上31 m のフた。タブレット端末には DCS の操作画面を表示さロアまで伝送できることを実測で確認した。

せて，画面上からタッチペンを用いて操作を行った。
4. 2

チップ投入管理用画面

ホイルローダに搭載したタブレット端末に，投入チップ選択画面と投入チップ重量選択画面の２つの画面を表示させた。運転員によりチップを投入する
度に１回ずつ投入ボタンを押下して，中央制御室のDCS 画面で管理することとした。
操作手順は，投入チップ選択画面で，投入するチップの種別を選択する。選択したチップの画面の色が変わったら，投入を押下する。誤動作をしてしまったときは，キャンセルを押下する。これらの操作によって，投入チップ重量確認画面の「投入重量（kg）」に積算値が表示される。「重量／投入（kg/回）」から，１回の投入量（kg）を変更することが
写真４

チップ投入管理用タブレット端末できる。「投入回数（回）」に投入回数が自動カウントされる。入力されたデータは，最終的には帳票にて日報・月報として管理される。
以下の図２に投入チップ選択画面，図３に投入チ

タービン棟

ップ重量確認画面を示す。

5. 導入の成果チップ投入管理用のタブレット端末を使用するこスートブロワ用

チップ貯蔵ヤード棟
チップ化設備

東側機器冷却塔用とで，ホイルローダ運転者からリアルタイムに投入
西側機器冷却塔用

受入ホッパ用

チップの情報を中央に伝達することができ，データ入力の省力化および投入の履歴管理を容易にできるようになった。

ボイラ棟

また，現場操作盤用タブレット端末は，スートブ
図１
20

アクセスポイント設置箇所

ロワおよび冷却塔ファンの単体運転において，従来

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図２

図３

投入チップ選択画面

投入チップ重量確認画面の現場操作盤と比較して，操作性に問題なく，かつ，をあらたに設定する場合は，運用を通じて運転員の運転状況をタブレット端末の DCS 画面で確認しな改良アイデアや運転方法の限定などで，より使い易がら行えるため，作業効率が上がったと考える。

い画面に成長できる。今後は，誤操作の防止や減画面のコンパクト化は，操作性とはトレードオフの関係にあり，多くの現場運転員に受入れられる調少，誤操作後の回復方法など，より使いやすいものを目指したい。

和点の追求が必要である。さらには，操作頻度や，また，タブレット端末が持つカメラ機能，画像表

運転員の積極度，習熟度による影響も大きい検討要

示機能，音声認識機能などについても利用価値があ素である。

る。これらの機能を利用して，上り方向である現場耐環境性については，現場向きの仕様の端末も発からの操作ばかりでなく，下り方向の情報伝送によ売されてきており，次第に解決されつつある。まり，現場でプラント全体の状況把握ができ，保全やた，端末自体の価格が10万円以下程度と安価になっトラブル対応などにおける作業効率の最適化につなてきており，万が一の故障の際にも，新品への更新がるように試行して行きたい。の高値感が軽減されてきているのは，導入への好条件である。

活用頂き，貴重なご意見，ご要望を賜りました，株

無線機器の信頼性については，本案件での試用において，雨や積雪，雷発生時などもとくに障害が起きなかった。

むすび

チップ投入管理画面のように，現場操作用の画面

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最後に，試運転当初よりタブレット端末を熱心に式会社福井グリーンパワーの皆様に心より厚く御礼申上げます。
［参考文献］
１）モバイル／ウェアラブル端末によるこれからの作業支援・運転支援，計装，Vol.59, No.5, pp.9-57（2016）

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