JP2009271891A - 保守点検作業支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラント内における保守点検作業時に点検すべき場所を正確に確認することができるとともに、操作ミスを低減することができる保守点検作業支援装置を提供する。
【解決手段】無線基地局２は現場に配置された保守員が有する無線端末１からの信号を受信し、プラントデータ入力部４ｄはプラント７の情報を収集し、位置情報決定部４ｂはプラント７の情報と無線端末１からの信号に基づいて保守員の現在位置を特定し、更にデータ処理装置４は保守員の現在位置情報と点検計画情報データベースｄ２より得られる点検計画情報に基づいて保守員が点検すべき場所に存在しているか否かを判断する。
【選択図】図１

Description

この発明は、プラント設備の点検作業時に点検場所を特定するとともに、プラント設備情報及び運転情報により現場作業を行っている保守員並びに中央室側にいる運転員を支援するための保守点検作業支援装置に関するものである。

従来のマンロケーションシステムを用いた検査システムにおいては、移動体としての保守点検作業員が携帯する携帯ボックスに、上空の複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナと、このＧＰＳアンテナからの信号に基づいて携帯ボックスの存在位置座標を算出するＧＰＳ受信ユニットが設けられており、他方では、固定局としてのプラント設備の管理センターに構築された構内コンピュータネットワークに、上空の複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナと、このＧＰＳアンテナからの信号に基づいてＧＰＳ位置誤差を測定するＤ−ＧＰＳ受信システムとが設けられている。

さらに、携帯ボックスには、通信部として機能するＰＨＳ端末が装着可能であり、装着されたＰＨＳ端末とＧＰＳ受信ユニットは赤外線インターフェース（例えばＩｒＤＡインターフェース）で接続され、ＰＨＳ端末はＰＨＳ通信回線を通じて社内ＬＡＮと双方向情報伝達可能であり、社内ＬＡＮにつながれているセンターコンピュータは、ＰＨＳ通信回線を通じて送られてくる位置情報とＤ−ＧＰＳ受信システムから送られてくるＧＰＳ位置誤差とから補正された正確な携帯ボックスつまり保守点検作業員の位置を算定するものであった（特許文献１参照）。

又従来の無線通信システムにおいては、無線端末と通信回路網とを中継する複数の無線基地局をある領域内のいたるところに設置し、これら無線基地局と接続し制御を行う電話交換機と、この電話交換機と接続し無線端末による通信に関するデータを処理するデータ処理装置を具備し、ある無線基地局から発信される発呼信号の届く領域下にある無線端末が発呼信号を受信し応答信号を発することにより、データ処理装置側で該無線端末の位置を検出するものがあった（特許文献２参照）。

特開平１０−１１５６７６号公報 特開平１１−０８８９３７号公報

上記特許文献１，２に示した従来のＧＰＳ又は無線端末を利用した無線通信システムによる位置検出システムでは、保守員の現在位置は正確に算出され、又保守員も現在位置をほぼ正確に把握できるが、保守員が本来点検すべき場所に存在しているか否かまでは判断できず、結局は最終的に保守員自身が自分の判断によって点検すべき場所に存在しているか否かを確認するため、勘違いなどによる判断の誤りを排除することは出来ないという問題点があった。

又無線端末を利用せず、現場での点検作業を行なう際には、保守員が現場に表示された案内板または設備に取付けられた銘板に表示された文字より判断し、更には設備毎に色分けしたり、あるいはシンボルマークを付けたりすることにより場所並びに点検箇所を確認して点検作業を実施していたため、同様の設備が複数存在するプラントでは設備対象を誤る可能性があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、プラント内における保守点検作業時に点検すべき場所を正確に確認することができるとともに、操作ミスを低減し、更には保守員及び運転員の負担を軽減して、プラントを安全にしかも安定的に運転することができる保守点検作業支援装置を提供することを目的とするものである。

この発明に係る保守点検作業支援装置は、保守員が携帯する無線端末の位置を特定する手段と、プラントの配置情報を収集する手段と、プラント配置情報と無線端末の位置情報に基づいて保守員のプラント内における現在位置を特定する手段と、保守員が点検すべき設備と点検の日時が少なくとも定義された点検計画情報を入手する手段と、保守員の現在位置情報と点検計画情報に基づいて保守員が点検すべき場所に存在しているか否かを判断する手段と、保守員が点検すべき場所に存在しているか否かの判断結果を無線端末に送信する手段とを設けたものである。

この発明に係る保守点検作業支援装置によれば、保守員が携帯する無線端末の位置を特定する手段と、プラントの配置情報を収集する手段と、プラント配置情報と無線端末の位置情報に基づいて保守員のプラント内における現在位置を特定する手段と、保守員が点検すべき設備と点検の日時が少なくとも定義された点検計画情報を入手する手段と、保守員の現在位置情報と点検計画情報に基づいて保守員が点検すべき場所に存在しているか否かを判断する手段と、保守員が点検すべき場所に存在しているか否かの判断結果を無線端末に送信する手段とを設けたので、保守員の位置を正確に把握するとともに、自動的に点検対象となる設備を検出し、更には保守点検作業を安全に実施することができる。

実施の形態１．
以下、この発明の一実施形態を図に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１による保守点検作業支援装置を示すブロック構成図、図２は動作を示すためのフローチャートである。図１において、保守員は一般に使用されている携帯電話やPHSからなる無線端末１を保有しており、プラント内では特定の無線端末１を保守員専用として登録されている。

保守員は無線端末１を持って現場に出向き、点検作業などを実施する。現場には必要な数だけの複数台の無線基地局２が設置されており、複数台の無線基地局２が受けた無線端末１の電波信号は電話交換機３に入力され、更にその中から特定の無線端末１の信号がデータ処理装置４に設けられた信号変換部４ａに入力される。そしてこのデータ処理装置４には、信号変換部４ａの他に位置情報決定部４ｂ等が設けられている。

保守員の位置の決定においては、無線端末１からの位置に関する信号に基づき一般的な位置座標上における無線端末１の位置を特定する。又プラント７の情報をプラントデータ入力装置６を経由してデータ処理装置４におけるプラントデータ入力部４ｄに入力する。このプラント７の情報の内、プラントの配置情報と無線端末１の上記特定された位置情報に基づいて位置情報決定部４ｂがプラント７における無線端末１の位置を特定し、位置表示画面作成部４ｃで作成されたプラント７の位置画像情報と組合せることにより表示画面更新情報作成部４gはプラント７内における保守員の位置を示す表示情報を生成する。

ここで表示情報とは無線端末１及び表示装置５の画面に表示されるものであって、例えば周辺の配置図情報に無線端末１が存在している位置を表示するような保守員の現在位置を示すものである。本発明においては、プラント７内における敷地内での保守員の現在位置を表示する。この表示情報は表示画面出力部４ｈを経由して中央室などに設けられる表示装置５に送られ表示されることにより運転員は確認することができる。ここで運転員とは中央室に存在して表示装置５を見ながらプラント７全体を監視するものである。

更に必要に応じて表示画面更新情報作成部４gから無線端末１への信号発信部４ｉを経由して表示情報とともに必要なメッセージが信号変換部４ａ、電話交換機３及び無線基地局２を介して無線端末１に送られて現場などにいる保守員が確認することができるようになる。

次に詳しい動作について、図２に基づいて説明する。図２において、ＳＴＡＲＴ(STEP200)後、メイン画面データベースｄ１に基づいてメイン画面の表示処理を行う(STEP201)。このメイン画面の表示処理とは中央室に設置されている表示装置５における表示に関するものであり、先ず表示装置起動判定部４ｅは保守点検作業支援装置の監視機能が起動されたことを判定した場合、表示装置５に表示するための画面作成機能を起動する。メイン画面作成部４ｆは表示装置起動判定部４ｅからの起動信号を受信することにより、表示装置５に表示するベースとなるメイン画面を作成する。ここでメイン画面とは例えばプラント全体の配置図、プラントの発生電力及び運転モードなどを示す運転状態等の表示装置５の大枠となる画面をいう。

そしてプラントデータがプラントデータ入力部４ｄに入力され(STEP202)、入力されたプラントデータに基づきメイン画面の更新表示処理が行われ(STEP203)、メイン画面データベースｄ１に基づいてメイン画面を表示し、運転員からの操作要求待ちとなる(STEP204)。

そして運転員からの操作要求が有るまでSTEP202に戻る動作を繰り返し、また運転員の監視終了要求により監視は終了される(STEP205)。無線端末１からの情報が入力された場合、現場の無線端末１の情報がデータ処理装置４に入力されると共に(STEP206)、点検計画情報データベースｄ２より点検計画情報の入力処理を行う(STEP207)。ここで点検計画情報とは保守員が点検すべき設備と点検の日時が少なくとも定義された情報をいう。

そして入力されたプラントデータに基づき作成されたプラント配置データベースｄ３よりプラントの配置を読み込み、無線端末１の情報とプラント配置情報に基づいて位置情報決定部４ｂが現在の無線端末１の位置を判定する(STEP208)。無線端末１のプラント７内の現在位置が特定されると、上記のように表示画面更新情報作成部４gは表示情報を生成し、この表示情報は無線端末１に送信され、無線端末１は表示情報を入力する。

そして保守点検作業支援装置は無線端末１の現在位置が、点検計画情報に基づいて点検すべき場所にあるか否かを判定し、点検すべき場所にあるか否かを示す画像情報を無線端末１へ送信する(STEP209)。そして更に保守点検作業支援装置は無線端末１から位置情報を入力し(STEP210)、保守点検作業支援装置は無線端末１の位置情報を基に設備点検許可画面の更新表示処理を行うとともに、無線端末１の位置が点検すべき場所にある場合は設備点検許可画面(許可信号)を無線端末１に送信する(STEP211)。

即ち保守点検作業支援装置は無線端末１の位置から保守員の位置を判別して、プラント配置データベースｄ３及び設備稼働情報データベースｄ４に基づき点検対象となっている目的のエリアに保守員が入ったことを判断する。また所定のエリアに入っていなければ稼働中の他の設備を点検して誤って停止させるなどして事故を発生させるような場合もあるので、逐次無線端末１から位置情報を入力して最新の状態とし、その都度無線端末１の位置情報を基に設備点検許可画面の更新表示処理を行うとともに、設備点検許可画面を無線端末１に送信する。

以上の動作は運転員の操作要求により中止されるまで継続される(STEP212)。運転員からの操作要求があった場合は新たなプラント情報が入力され(STEP213)、状態判定が行われる(STEP214)。ここで状態判定とは、プラント運転状態信号などを読み込んで、監視していた保守員の位置画面に基づいて判断し、他の設備を点検する必要があるような場合に他の設備点検を行うよう判定することをいう。他の設備を選択した場合には、STEP208に戻り、選択しない場合にはSTEP201のメイン画面選択に戻る。

本実施形態によれば、無線端末１が発信する電波を元に保守点検作業支援装置が無線端末１の位置を特定し、無線端末１の現在位置及びこの現在位置が点検対象としている領域に入ったことを無線端末１に表示することができるので、保守員は点検対象領域を容易に確認することができるようになる。

又無線端末１による位置情報とプラントの位置情報及び設備状態情報から、保守員に対して自分が点検作業を実施する適切な場所に位置していることを表示することができるので、誤った操作を回避することができる。

更に無線端末１による位置情報とプラントの位置情報及び設備状態情報から、全体を統括する中央室の表示装置５に保守員の位置とプラントの状態を併せて表示し、保守員が適切な場所に位置していることを確認できるので、中央室にいる運転員がプラント運転操作時に誤った操作を起こさせないようにすることができる。

また点検設備を事前に登録しておく事により、保守員は点検すべき場所にいる事を判断できるとともに、必要な設備の点検を実施することができ、プラント７内の設備配置をよく知っているベテランでなくとも位置の把握が容易になり点検作業が効率的になり、またプラント７の信頼性が向上する。

更に保守員の持つ無線端末１を事前にデータ処理装置４において登録しておく事により、中央室側でプラント７内での保守員の現在位置が把握でき、運転する場合の安全性を確保することができると共に、現場側の保守員と中央室側の運転員のコミュニケーションの円滑化を図ることができる。尚上記説明においては無線端末１により保守員の位置を特定する場合について説明したが、ＰＨＳ端末等他の手段により特定するようにしても良い。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による保守点検作業支援装置の動作を示すフローチャートである。上記実施の形態１では無線端末１の位置を判定することにより、保守員が自分の位置が点検すべき場所にいるかどうかを判定する場合について記述したが、本実施形態においては、無線端末１の位置を判定し、点検すべき場所以外であった場合に、現在位置から点検設備のある場所への移動方向を保守員に示す手段を設けたものであり、保守点検作業支援装置自体は図１に示したものと同じものである。

図３においてSTEP201のメイン画面表示からSTEP207の点検計画情報入力までの動作は実施の形態１の場合と同じである。無線端末１からの位置情報とプラント配置データベースｄ３からの情報により、現在位置が点検すべき場所にあるか否かの判定を行い(STEP301)、現在位置が点検すべき場所以外である場合に、プラント配置データベースｄ３の情報から点検領域への移動方向を算出し、当該移動方向情報を無線端末１へ送信する(STEP302)。

無線端末１を持った保守員は移動するので、時間の経過と共に無線端末１の情報は逐一入力され(STEP303)、その位置情報から点検すべき場所にあるか否かを判定し(STEP304)、この判定結果を無線端末１にデータとして送り、その都度位置情報を更新する。また無線端末１の位置が点検すべき場所以外であれば、目的位置への移動方向を計算し、移動方向を無線端末１に表示させて指示する。

無線端末１への信号送信後、運転員の操作要求があるか否かを判定し(STEP212)、運転員からの操作要求がなければSTEP303に戻り、操作要求があれば新たなプラント情報を入力する(STEP213)。

実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による保守点検作業支援装置の動作を示すフローチャートである。上記実施の形態１では無線端末１の位置を判定することにより、保守員が自分の位置が点検すべき場所にいるかどうかを判定する場合について記述したが、本実施形態においては、無線端末１の位置を判定し、中央室にいる運転員への情報として、表示装置５に無線端末１を持った保守員に関する情報を表示するものであり、保守点検作業支援装置自体は図１に示したものと同じものである。

図４において、STEP201のメイン画面表示からSTEP208の無線端末１の位置を判定するまでの動作は実施の形態１の場合と同じである。無線端末１の位置を特定すると、中央室の表示装置５に無線端末１を持っている保守員に関する情報、例えば氏名・グループ名、実施しようとしている作業件名などを、無線端末１の位置情報とともに送信して表示させる(STEP401)。

これにより中央室にいる運転員は予め格納されている保守員に関する情報を確認しながら、無線端末１から送信される保守員に関する情報を照合することができるので、保守員が点検するのに適しているか否かを判断し、誤った操作がなされることを防止でき、又プラント全体の保守点検作業の状況を容易に把握できるようになる。更に時間の経過と共に無線端末１の位置情報を入力するとともに(STEP402)、無線端末１の位置表示は更新される(STEP403)。その他の動作は、実施の形態１と同じである。

実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４による保守点検作業支援装置の動作を示すフローチャートである。上記実施の形態３では無線端末１の位置判定から、保守員が自分の位置が点検領域内にいるかの判定と保守員の情報表示に関して記述したが、本実施形態においては、無線端末１の位置を判定し、保守点検支援装置で無線端末１を持った保守員の位置と、事前に登録しておいた情報を自動的に照合して、現場にある設備の立入り管理を行なうものであり、保守点検作業支援装置自体は図１に示したものと同じものである。

図５において、STEP201の「メイン画面表示」からSTEP208の「無線端末情報とプラント配置ＤＢより無線端末位置判定」までは実施の形態３と同じフローである。無線端末１の位置を特定すると、中央室の表示装置５に無線端末１の位置情報を送信して表示させる(STEP501)。更に時間の経過と共に無線端末１の位置情報を入力するとともに(STEP502)、無線端末１の位置表示は更新され(STEP503)、運転員からの操作要求があるか否かの判断を行う(STEP504)。

運転員からの操作要求がある場合、保守点検支援装置で無線端末１を持った保守員の位置と、プラントデータ入力装置６から入力した点検対象として事前に登録しておいた情報を照合して、保守員が必要な点検対象の設備のある領域に到達している場合は、特定領域許可信号を出力し(STEP506)、当該領域を外部と遮断している扉などのロックを解除する。このことにより、特定の人間のみを設備内あるいは設備を囲った柵内に入れるように管理を実施できる。その他のフローは実施の形態１と同じものである。

本実施形態によれば、設備を点検できる保守員に関するデータを格納する手段と、保守員が携帯する無線端末１により保守員を特定する手段と、外部と遮断する手段を有する設備が点検計画情報において点検すべき設備となっており、点検計画情報における点検の日時に設備を点検できる保守員が設備にいる場合に、設備を外部と遮断する手段を解除する手段とを設けたので、点検作業時にのみに点検領域に入れるように部屋の鍵の管理を行うとともに、一定の領域を囲む柵を設けて、責任者の許可によりロックを解除するなどの操作を行なうことで、特定の許可を受け、登録された無線端末１を持った保守員のみが立ち入ることができるようになり、プラント７の信頼性及び安全性を確保することができる。

実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５による保守点検作業支援装置の動作を示すフローチャートである。上記実施の形態１では無線端末１の位置を判定することにより、保守員が自分の位置が点検すべき場所にあるかどうかを判定する場合について記述したが、本実施形態においては、無線端末１の位置を判定し、更に中央室にいる運転員は表示装置５によって無線端末１を持った保守員の位置を確認するとともに、作業実施の状況を確認して、現場にある設備の点検実施の管理を行なうものであり、保守点検作業支援装置自体は図１に示したものと同じものである。

図６において、STEP201のメイン画面表示からSTEP208の無線端末１の位置を判定するまでの動作は実施の形態１の場合と同じである。無線端末１の位置を特定すると、中央室の表示装置５に無線端末１の位置情報を送信して表示させる(STEP601)。

中央室にいる運転員は特定の許可された保守員の位置と、保守員が点検作業中か或いは作業を完了したかの情報を現場側から受け(STEP602)、更に表示装置５に無線端末１の位置情報及び運転操作が可能な状態であるか否かを表示することにより(STEP603)、点検対象となる設備に対する管理を行うことができるようになる。また設備の運転再開に際し、保守員が安全な領域に移動したかの確認が可能である。その他の動作は、実施の形態１と同じである。

点検中には設備の稼働を停止させていても、現場で作業を実施した保守員から送られる作業終了信号に基づき、点検終了後に設備を再稼動させるための操作許可信号を中央室にいる運転員に送ることができ、中央室にいる運転員は操作環境が整ったことを認知することができる。

実施の形態６．
図７はこの発明の実施の形態６による保守点検作業支援装置の動作を示すフローチャートである。上記実施の形態５では無線端末１の位置を判定することにより、保守員が自分の位置が点検すべき場所にいるかどうかを判定するとともに、作業実施状態を管理する場合について記述したが、本実施形態においては、点検作業中などに火災や蒸気漏れなどの災害が発生した場合に、無線端末１の位置を判定し、中央室にいる運転員から現場にいる保守員へ情報連絡を行なうものであり、保守点検作業支援装置の構成自体は図１に示したものと同じものである。

図７において、STEP201のメイン画面表示からSTEP206の無線端末１の情報を入力するまでは実施の形態１の場合と同じである。プラント７で異常が発生した場合に、危険が予想される特定の領域にいる保守員がいるか否かを判定し、危険が予想される特定の領域にいる保守員に対して異常状態警報を発信すると共に、現在の位置から安全な場所への避難誘導を行なう。

保守点検作業支援装置はプラント警報データベースｄ５に基づきプラント異常発生情報を入力されると(STEP701)、各無線端末１の位置情報及びプラント配置データベースｄ３より無線端末１のプラント７内における位置を判定すると共に、避難が必要な領域か否かを判断し(STEP702)、避難が必要な領域にいる保守員に対して異常発生告知信号を送信する(STEP703)。更に時間の経過と共に無線端末１の新たな位置情報を入力するとともに(STEP704)、各無線端末１に対してより安全な方向への避難方向及び経路を表示する(STEP705)。その他の動作は、実施の形態１と同じである。

この発明の実施の形態１による保守点検作業支援装置を示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態１による保守点検作業支援装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による保守点検作業支援装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３による保守点検作業支援装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４による保守点検作業支援装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態５による保守点検作業支援装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態６による保守点検作業支援装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 無線端末、５ 表示装置、７ プラント。

Claims (6)

1. 保守員が携帯する無線端末の位置を特定する手段と、
   プラントの配置情報を収集する手段と、
   上記プラント配置情報と上記無線端末の位置情報に基づいて上記保守員の上記プラント内における現在位置を特定する手段と、
   上記保守員が点検すべき設備と点検の日時が少なくとも定義された点検計画情報を入手する手段と、
   上記保守員の現在位置情報と上記点検計画情報に基づいて上記保守員が点検すべき場所に存在しているか否かを判断する手段と、
   上記保守員が上記点検すべき場所に存在しているか否かの判断結果を上記無線端末に送信する手段とを設けたことを特徴とする保守点検作業支援装置。
2. 上記保守員の現在位置が上記点検すべき場所以外にある場合、上記現在位置から上記点検すべき場所への移動方向を上記無線端末に送信する手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の保守点検作業支援装置。
3. 上記保守員に関する情報を格納する手段と、
   上記プラント全体を監視する画面を表示する表示装置に、上記保守員に関する情報を送信する手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の保守点検作業支援装置。
4. 上記設備を点検できる上記保守員に関するデータを格納する手段と、
   上記保守員が携帯する上記無線端末により上記保守員を特定する手段と、
   外部と遮断する手段を有する上記設備が上記点検計画情報において点検すべき設備となっており、上記点検計画情報における点検の日時に上記設備を点検できる上記保守員が上記設備にいる場合に、上記設備を外部と遮断する手段を解除する手段とを設けたことを特徴とする請求項３記載の保守点検作業支援装置。
5. 上記無線端末より送信される点検作業終了信号を上記表示装置に表示させる手段を設けたことを特徴とする請求項３記載の保守点検作業支援装置。
6. 上記プラントに異常が発生した場合、避難が必要な領域に存在する上記無線端末に異常発生告知信号、及び上記無線端末の位置から安全な方向への避難経路を示す告知信号を送信する手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の保守点検作業支援装置。

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