JP2010191760A - データ処理システム、その方法、および、プラント - Google Patents

データ処理システム、その方法、および、プラント Download PDF

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Abstract

【課題】データ通信量を多くすることなく複数の工場間での測定日時の整合性を保つことが可能であり、かつ、各工場で測定された測定データの演算結果をリアルタイムで確認可能な水素プラントの提供。
【解決手段】水素プラント1の第1の水素発生消費工場2、第2の水素発生消費工場3、水素発生工場4に、同一の標準時計に日時が合わされた標準時計518,548,578を有するデータ処理装置51,54,57を設けた。A社のデータ処理装置51は、測定手段511,512での測定結果を標準時計518の計時日時に関連付けた被処理物データを生成してB社、C社へ送信する。データ処理装置51は、B社、C社から被処理物データを受信すると、被処理物データを利用した演算をする。B社、C社のデータ処理装置54,57もデータ処理装置51と同様に、被処理物データを利用した演算をする。
【選択図】図1

Description

本発明は、処理工場で処理される被処理物のデータを処理するデータ処理システム、その方法、および、プラントに関するものである。
従来、コンビナートにおける複数の工場間での製品原料を輸送する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1の方法では、外航船、内航船を介して貯留用タンクに流入させたLNGをトラックやタンクローリで需要家である火力発電所などに輸送する構成が採られている。
特開2002−356231号公報
ところで、特許文献1に記載のような構成において、原料の成分チェックを供給側の工場と受入側の工場との両方で実施することが考えられるが、このような場合には作業の効率が落ちてしまうことが考えられる。そこで、供給側工場での成分チェック結果をネットワークを介して受入側工場へ送信して効率化を図ることが考えられる。このようなネットワークを利用した形態としては、以下の2つの方法が考えられる。
第1の方法は、各工場で計時している日時でデータを管理する。そして、所定時間経過後に過去の同一日時のデータをそれぞれで収集して、この収集した各工場のデータを用いた演算を実施する方法である。
また、第2の方法は、複数の工場から代表工場を決定して、この工場で計時している日時に残りの工場の日時を合わせる。そして、この合わせた日時に基づいて各工場のデータをそれぞれで収集して、この収集した各工場のデータを用いた演算を実施する方法である。
しかしながら、上述の第1の方法では、過去のデータを収集して演算を実施するため、日時の整合性が保たれるものの演算結果を得られるのはデータ収集から所定時間経過後となってしまう。また、第2の方法では、日時同期を定期的に実施したとしてもネットワークの遅延などにより全工場での日時を実際の日時と同一にすることが困難である。さらに、日時の整合性を保つために日時同期のための通信が必要となり、データ通信量が多くなるおそれがある。
本発明の目的は、このような点に鑑みて、データ通信量を多くすることなく複数の処理工場間での測定日時の整合性を保つことが可能であり、かつ、各処理工場で測定された測定データの演算結果をリアルタイムで確認可能なデータ処理システム、その方法、および、プラントを提供することである。
本発明のデータ処理システムは、被処理物を処理する複数の処理工場にそれぞれ設けられた複数のデータ処理装置を具備したデータ処理システムであって、前記データ処理装置は、標準時計に日時が合わされた標準計時手段と、前記被処理物を測定する測定手段と、この測定手段で測定された測定データおよび前記標準計時手段が計時した前記測定データの測定日時に関する測定日時データを有する被処理物データを生成するデータ生成手段と、このデータ生成手段で生成された前記被処理物データを自工場データとして記憶する自工場データ記憶手段と、前記被処理物データを他の全ての前記データ処理装置へ送信するデータ送信手段と、前記他の全てのデータ処理装置の前記データ生成手段で生成された被処理物データを他工場データとして受信するデータ受信手段と、前記自工場データの前記測定データと、前記他工場データの前記測定データとを利用した演算をするデータ演算手段と、を備えていることを特徴とする。
本発明のデータ処理方法は、被処理物を処理する複数の処理工場にそれぞれ設けられた複数のデータ処理装置を用いたデータ処理方法であって、前記データ処理装置に、標準時計に日時が合わされた標準計時手段と、前記被処理物を測定する測定手段と、を設け、前記測定手段で測定された測定データおよび前記標準計時手段が計時した前記測定データの測定日時に関する測定日時データを有する被処理物データを生成するデータ生成工程と、このデータ生成工程で生成された前記被処理物データを自工場データとして記憶する自工場データ記憶工程と、前記被処理物データを他の全ての前記データ処理装置へ送信するデータ送信工程と、前記他の全てのデータ処理装置の前記データ生成工程で生成された被処理物データを他工場データとして受信するデータ受信工程と、前記自工場データの前記測定データと、前記他工場データの前記測定データとを利用した演算をするデータ演算工程と、を実施することを特徴とする。
ここで、測定手段で測定される被処理物としては、液体、気体、固体のいずれであってもよい。
この発明によれば、同一の標準時計に日時が合わされた標準計時手段を複数の処理工場のデータ処理装置に設け、このデータ処理装置で生成する測定データに標準計時手段の計時日時を関連付けているので、工場間において日時同期のための通信を実施することなく、各工場での測定データの測定日時を実際の日時と同一にすることができる。したがって、データ通信量を多くすることなく複数の処理工場での測定日時の整合性を保つことができる。また、測定日時の整合性が保たれた測定データを各処理工場間で互いに送信するため、各処理工場から所定日時に測定された測定データをリアルタイムで取得でき、この測定データの演算結果をリアルタイムで確認することができる。
本発明のデータ処理システムでは、少なくとも1個の前記処理工場は、前記被処理物としての原料を消費する原料消費手段を備え、少なくとも1個の前記処理工場は、前記原料を含有する原料含有物を発生させて前記原料消費手段に供給する原料発生手段を備え、前記原料発生手段を備えた処理工場の前記測定手段は、前記原料の供給量を測定する供給量測定手段と、前記原料含有物に含まれる成分の組成比を測定する組成比測定手段と、を備え、前記原料発生手段を備えた処理工場の前記データ演算手段は、前記供給量測定手段および前記組成比測定手段でそれぞれ測定された前記測定データに基づいて、前記原料発生手段から前記原料消費手段に供給された所定成分の供給量を演算する構成が好ましい。
この発明によれば、原料発生手段から原料消費手段へ供給された所定成分の供給量をリアルタイムで確認することができる。また、原料発生手段を備えた処理工場が複数ある場合には、各工場における所定成分の供給量の割合を消費量に対する寄与率として求めることができる。
本発明のプラントは、被処理物を処理する複数の処理工場と、上述のデータ処理システムと、を具備し、このデータ処理システムの前記複数のデータ処理装置は、前記複数の処理工場にそれぞれ設けられていることを特徴とする。
本発明のプラントは、前記被処理物としての原料を消費する原料消費手段を備えた処理工場と、前記原料を含有する原料含有物を発生させて前記原料消費手段に供給する原料発生手段を備えた処理工場と、上述のデータ処理システムと、を具備したことを特徴とする。
以上の発明によれば、上述のデータ処理システムと同様の作用効果を奏することが可能なプラントを提供できる。
本発明のプラントでは、前記原料は、水素である構成が好ましい。
この発明によれば、データ通信量を多くすることなく各工場間での測定日時の整合性を保つことができ、かつ、原料発生手段から原料消費手段へ供給される水素量をリアルタイムで確認することができる。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。本実施形態では、水素プラントを例示して説明する。
[水素プラントの構成]
まず、水素プラントの構成について説明する。
図1は、水素プラントの概略構成を示すブロック図である。図2は、供給データの概略構成を示す模式図である。
〔水素処理関連の構成〕
まず、水素プラントにおける水素処理関連の構成について説明する。
図1に示すように、プラントとしての水素プラント1は、A社に設けられている処理工場としての第1の水素発生消費工場2と、B社に設けられている処理工場としての第2の水素発生消費工場3と、C社に設けられている処理工場としての水素発生工場4と、を備えている。
第1,第2の水素発生消費工場2,3は、原料発生手段としての第1,第2の水素発生手段21,31と、原料消費手段としての第1,第2の水素消費手段22,32と、を備えている。また、水素発生工場4は、原料発生手段としての第3の水素発生手段41を備えている。
第1の水素発生手段21は、パイプラインである第1,第2の移送経路11,12を介して、第1,第2の水素消費手段22,32に各種材料を移送可能に接続されている。第2の水素発生手段31は、パイプラインである第3,第4の移送経路13,14を介して、第1,第2の水素消費手段22,32に各種材料を移送可能に接続されている。第3の水素発生手段41は、パイプラインである第5,第6の移送経路15,16を介して、第1,第2の水素消費手段22,32に各種材料を移送可能に接続されている。
そして、第1,第2,第3の水素発生手段21,31,41は、供給される原料から水素を含む原料含有物としての水素含有物を発生させて(製造して)、この水素含有物を第1〜第6の移送経路11〜16を介して第1,第2の水素消費手段22,32へ供給する。ここで、第1,第2,第3の水素発生手段21,31,41としては、ナフサを水蒸気改質して水素含有物を発生させる構成、ナフサからエチレンを製造するときに水素含有物を発生させる構成、ヘビーナフサからBTX(Benzene Toluene Xylene)を製造して脱水素することで水素含有物を発生させる構成、エチルベンゼンからスチレンモノマを製造する際の脱水素により水素含有物を発生させる構成などが例示できる。
第1,第2の水素消費手段22,32は、第1,第2,第3の水素発生手段21,31,41から供給される水素含有物中の水素を消費する。この第1,第2の水素消費手段22,32としては、水素化脱硫装置などが例示できる。
〔データ処理関連の構成〕
次に、水素プラントにおけるデータ処理関連の構成について説明する。
水素プラント1には、水素の発生に関するデータを処理するデータ処理システム50が設けられている。このデータ処理システム50は、A社に設けられた第1のデータ処理装置51と、B社に設けられた第2のデータ処理装置54と、C社に設けられた第3のデータ処理装置57と、を備えている。なお、以下の説明において、各構成の名称に含まれる「第Nの(Nは1,2,3)」の文字を適宜省略する。
第1のデータ処理装置51は、第1,第2の測定手段511,512と、第1の制御部513と、を備えている。第2のデータ処理装置54は、第3,第4の測定手段541,542と、第2の制御部543と、を備えている。第3のデータ処理装置57は、第5,第6の測定手段571,572と、第3の制御部573と、を備えている。
測定手段511,542は、移送経路11,14に設けられており、水素発生手段21,31から自社内の水素消費手段22,32に供給する水素含有物を測定する。測定手段512,541は、移送経路12,13のA社,B社側に設けられており、水素発生消費工場2,3の水素発生手段21,31から水素発生消費工場3,2の水素消費手段32,22に供給する水素含有物を測定する。測定手段571,572は、移送経路15,16のC社側に設けられており、水素発生手段41から水素発生消費工場2,3の水素消費手段22,32に供給する水素含有物を測定する。
そして、測定手段511,512,541,542,571,572は、供給量測定手段としての第1,第2,第3,第4,第5,第6の供給流量計514,516,544,546,574,576と、組成比測定手段としての第1,第2,第3,第4,第5,第6の供給インラインアナライザ515,517,545,547,575,577と、を備えている。
供給流量計514,516,544,546,574,576は、容積式積算流量計であり、水素含有物の流量を測定して、その結果を制御部513,543,573へ出力する。供給インラインアナライザ515,517,545,547,575,577は、水素含有物の組成比を分析して、その結果を制御部513,543,573へ出力する。
第1,第2,第3の制御部513,543,573は、標準計時手段としての第1,第2,第3の標準時計518,548,578と、第1,第2,第3のデータ生成手段519,549,579と、自工場データ記憶手段としての第1,第2,第3のバッファ520,550,580と、データ送信手段およびデータ受信手段としても機能する第1,第2,第3のデータ演算手段521,551,581と、第1,第2,第3のデータベース522,552,582と、を備えている。
標準時計518,548,578は、例えば電波時計であり、互いに同一の標準時計に日時が合わされている。
データ生成手段519は、第1,第2の被処理物データ61,62(図2参照)を生成して、バッファ520に一時的に格納する。また、データ生成手段549は、第1,第2の被処理物データ63,64(図2参照)を生成して、バッファ550に一時的に格納する。さらに、データ生成手段579は、第5,第6の被処理物データ65,66(図2参照)を生成して、バッファ580に一時的に格納する。
具体的には、データ生成手段519、549,579は、所定時間ごと(本実施形態では5時間ごと)に標準時計518,548,578から日時情報を取得して、この日時に関する測定日時データとしての供給日時データ671を生成する。また、データ生成手段519、549,579は、供給日時データ671の日時における供給流量計514,516,544,546,574,576での測定結果と、供給インラインアナライザ515,517,545,547,575,577での分析結果と、を取得する。そして、流量測定結果に基づく水素含有物全体の供給量を示す全体供給量データ672と、組成比分析結果に基づく水素含有物中の水素の割合を示す供給割合データ673とを生成する。また、データ生成手段519、549,579は、自工場を供給元として特定するための供給元情報674と、移送経路11〜16を介して水素含有物を供給する供給先の他工場を特定するための供給先情報675と、を生成する。
そして、データ生成手段519、549,579は、各データ671〜673と、この各データ671〜673に対応する各情報674,675とを有する被処理物データ61〜66を生成して、自工場データとしてバッファ520,550,580に格納する。具体的には、被処理物データ61,62,63,64,65,66は、それぞれ測定手段511,512,541,542,571,572における測定結果に基づく内容を有している。
ここで、全体供給量データ672、供給割合データ673は、本発明の測定データを構成している。
データ演算手段521,551,581は、ネットワーク17を介して互いに各種情報を送受信可能に接続されている。データ演算手段521,551,581は、バッファ520,550,580に自工場データとして記憶された被処理物データ61〜66を、ネットワーク17を介して他の全てのデータ処理装置51,54,57へ送信する。例えば、データ演算手段521は、被処理物データ61,62をデータ処理装置54,57へ送信する。
また、データ演算手段521,551,581は、他の全てのデータ処理装置51,54,57から送信される被処理物データ61〜66をネットワーク17を介して受信して、他工場データとしてバッファ520,550,580に格納する。例えば、データ演算手段521は、データ処理装置54,57から受信した被処理物データ63〜66を他工場データとしてバッファ520に格納する。
さらに、データ演算手段521,551,581は、バッファ520,550,580に被処理物データ61〜66の全てが格納されたことを認識すると、図2に示すような供給データ67を生成して、データベース522,552,582に格納する。
例えば、データ演算手段521は、自工場データである被処理物データ61,62を取得する。そして、全体供給量データ672で示される水素含有物全体の供給量と、供給割合データ673で示される水素の含有割合とを乗じて、水素の供給量を算出して、この供給量を示す供給量データ676を生成する。
さらに、データ演算手段521は、他工場データである被処理物データ63〜66を取得して、これらの内容に基づく水素の供給量を示す供給量データ676を生成する。
そして、データ演算手段521は、被処理物データ61〜66と、供給量データ676とを有する供給データ67を生成して、データベース522に格納する。
また、データ演算手段551,581も、データ演算手段521と同様の演算処理を実施して、供給データ67をデータベース552,582に格納する。
つまり、データ演算手段521,551,581は、略等しいタイミングで同一の演算処理を実施して、その演算結果をデータベース522,552,582に格納する。なお、データ演算手段521,551,581は、上述の供給データ67の生成処理を所定時間ごとに実施して、その結果をデータベース522,552,582に格納する。
[水素プラントの動作]
次に、水素プラント1の動作について説明する。
〔被処理物データの生成処理〕
まず、A社〜C社での被処理物データ61〜66の生成処理について説明する。
図3は、A社〜C社での被処理物データの生成処理を示すフローチャートである。
例えば、A社の第1の水素発生消費工場2は、図3に示すように、水素発生手段21において水素含有物を発生させてあるいは製造して(ステップS1)、この水素含有物をA社の水素消費手段22、B社の水素発生消費工場3、および、C社の水素発生工場4に供給する(ステップS2)。また、A社の制御部513は、測定手段511,512での測定結果に基づいて、水素含有物の全体供給量と、水素の割合とを算出する(ステップS3)。さらに、現在日時を認識するとともに(ステップS4)、供給元および供給先を認識して、被処理物データ61,62を生成する(ステップS5)。
また、B社,C社の第2の水素発生消費工場3、水素発生工場4も上記ステップS1〜S5の処理を実施して、被処理物データ63〜66を生成する。
〔供給データの生成処理〕
次に、A社〜C社における供給データ67の生成処理について説明する。
なお、この供給データ67の生成処理は、A社〜C社で同様の処理のため、ここではA社の動作を例示して説明する。
図4は、A社〜C社における供給データの生成処理を示すフローチャートである。
A社の制御部513は、図4に示すように、生成した被処理物データ61,62を自工場データとしてバッファ520に格納するとともに(ステップS21)、この被処理物データ61,62を他社(B社、C社)に送信する(ステップS22)。この後、制御部513は、他社から被処理物データ63〜66を受信したか否かを判断して(ステップS23)、受信していない場合、所定時間経過後にステップS23の処理を実施する。一方、ステップS23において、少なくとも一方の工場から被処理物データ63〜66を受信した場合、この被処理物データ63〜66を他工場データとしてバッファ520に格納する(ステップS24)。この後、全ての他社からの被処理物データ63〜66を格納したか否かを判断して(ステップS25)、格納していないと判断したらステップS23の処理を実施する。また、ステップS25において、格納したと判断した場合、バッファ520に格納された被処理物データ61〜66に基づいて、供給データ67を生成して(ステップS26)、データベース522に格納する(ステップS27)。
[水素プラントの作用効果]
上述したように、上記実施形態では、以下のような作用効果を奏することができる。
(1)水素プラント1のA社の第1の水素発生消費工場2、B社の第2の水素発生消費工場3、および、C社の水素発生工場4に、同一の標準時計に日時が合わされた標準時計518,548,578を有するデータ処理装置51,54,57を設けている。さらに、A社のデータ処理装置51は、測定手段511,512での測定結果に関する各データ672,673を標準時計518の計時日時に関連付けた被処理物データ61,62を生成してB社、C社へ送信する。そして、データ処理装置51は、B社、C社から被処理物データ63〜66を受信すると、被処理物データ61〜66を利用した演算を実施する。また、B社、C社のデータ処理装置54,57もデータ処理装置51と同様に、被処理物データ61〜66を利用した演算を実施する。
このため、各工場2〜4間において日時同期のための通信を実施することなく、各工場2〜4での各データ672,673の測定日時を実際の日時と同一にすることができる。したがって、データ通信量を多くすることなく各工場2〜4間での測定日時の整合性を保つことができる。また、測定日時の整合性が保たれた各データ672,673を各工場2〜4間で互いに送信するため、各工場2〜4から所定日時に測定された各データ672,673をリアルタイムで取得でき、この各データ672,673の演算結果をリアルタイムで確認することができる。
(2)測定手段511,512,541,542,571,572での測定結果に基づいて水素の供給量を算出する。
このため、各工場2〜4における水素の供給量をリアルタイムで確認することができる。また、水素の供給量に基づいて、各工場2〜4における水素の供給量を消費量に対する寄与率を求めることで、水素の供給に対する貢献度を適切に求めることができる。
[実施形態の変形例]
なお、以上に説明した態様は、本発明の一態様を示したものであって、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的及び効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。
すなわち、本発明のデータ処理システムでデータが処理される被処理物としては、水素に限らず、エチレン、プロピレン、ノルマルブテンなどの被処理物としてもよい。
さらには、温度や粘度などの被処理物の各種物性値を測定する測定手段のデータを処理する構成としてもよい。
その他、本発明の実施における具体的な構造及び形状などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
本発明は、処理工場で処理される被処理物のデータを処理するデータ処理システム、その方法、および、プラントに利用できる。
本発明の一実施形態に係る水素プラントの概略構成を示すブロック図である。 前記一実施形態における供給データの概略構成を示す模式図である。 前記一実施形態におけるA社〜C社での被処理物データの生成処理を示すフローチャートである。 前記一実施形態におけるA社〜C社での供給データの生成処理を示すフローチャートである。
1…プラントとしての水素プラント
2…処理工場としての第1の水素発生消費工場
3…処理工場としての第2の水素発生消費工場
4…処理工場としての水素発生工場
21,31,41…原料発生手段としての第1〜第3の水素発生手段
22,32…原料消費手段としての第1,第2の水素消費手段
50…データ処理システム
51,54,57…第1〜第3のデータ処理装置
61〜66…第1〜第6の被処理物データ
511,512,541,542,571,572…第1〜第6の測定手段
514,516,544,546,574,576…供給量測定手段としての第1〜第6の供給流量計
515,517,545,547,575,577…組成比測定手段としての第1〜第6の供給インラインアナライザ
518,548,578…標準計時手段としての第1〜第3の標準時計
519,549,579…第1〜第3のデータ生成手段
520,550,580…自工場データ記憶手段としての第1,第2,第3のバッファ
521,551,581…データ送信手段およびデータ受信手段としても機能する第1,第2,第3のデータ演算手段
671…測定日時データとしての供給日時データ
672…測定データを構成する全体供給量データ
673…測定データを構成する供給割合データ

Claims (6)

  1. 被処理物を処理する複数の処理工場にそれぞれ設けられた複数のデータ処理装置を具備したデータ処理システムであって、
    前記データ処理装置は、
    標準時計に日時が合わされた標準計時手段と、
    前記被処理物を測定する測定手段と、
    この測定手段で測定された測定データおよび前記標準計時手段が計時した前記測定データの測定日時に関する測定日時データを有する被処理物データを生成するデータ生成手段と、
    このデータ生成手段で生成された前記被処理物データを自工場データとして記憶する自工場データ記憶手段と、
    前記被処理物データを他の全ての前記データ処理装置へ送信するデータ送信手段と、
    前記他の全てのデータ処理装置の前記データ生成手段で生成された被処理物データを他工場データとして受信するデータ受信手段と、
    前記自工場データの前記測定データと、前記他工場データの前記測定データとを利用した演算をするデータ演算手段と、を備えている
    ことを特徴とするデータ処理システム。
  2. 請求項1に記載のデータ処理システムにおいて、
    少なくとも1個の前記処理工場は、前記被処理物としての原料を消費する原料消費手段を備え、
    少なくとも1個の前記処理工場は、前記原料を含有する原料含有物を発生させて前記原料消費手段に供給する原料発生手段を備え、
    前記原料発生手段を備えた処理工場の前記測定手段は、前記原料の供給量を測定する供給量測定手段と、前記原料含有物に含まれる成分の組成比を測定する組成比測定手段と、を備え、
    前記原料発生手段を備えた処理工場の前記データ演算手段は、前記供給量測定手段および前記組成比測定手段でそれぞれ測定された前記測定データに基づいて、前記原料発生手段から前記原料消費手段に供給された所定成分の供給量を演算する
    ことを特徴とするデータ処理システム。
  3. 被処理物を処理する複数の処理工場と、
    請求項1に記載のデータ処理システムと、を具備し、
    このデータ処理システムの前記複数のデータ処理装置は、前記複数の処理工場にそれぞれ設けられている
    ことを特徴とするプラント。
  4. 前記被処理物としての原料を消費する原料消費手段を備えた処理工場と、
    前記原料を含有する原料含有物を発生させて前記原料消費手段に供給する原料発生手段を備えた処理工場と、
    請求項2に記載のデータ処理システムと、を具備した
    ことを特徴とするプラント。
  5. 請求項4に記載のプラントにおいて、
    前記原料は、水素である
    ことを特徴とするプラント。
  6. 被処理物を処理する複数の処理工場にそれぞれ設けられた複数のデータ処理装置を用いたデータ処理方法であって、
    前記データ処理装置に、
    標準時計に日時が合わされた標準計時手段と、
    前記被処理物を測定する測定手段と、を設け、
    前記測定手段で測定された測定データおよび前記標準計時手段が計時した前記測定データの測定日時に関する測定日時データを有する被処理物データを生成するデータ生成工程と、
    このデータ生成工程で生成された前記被処理物データを自工場データとして記憶する自工場データ記憶工程と、
    前記被処理物データを他の全ての前記データ処理装置へ送信するデータ送信工程と、
    前記他の全てのデータ処理装置の前記データ生成工程で生成された被処理物データを他工場データとして受信するデータ受信工程と、
    前記自工場データの前記測定データと、前記他工場データの前記測定データとを利用した演算をするデータ演算工程と、を実施する
    ことを特徴とするデータ処理方法。
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