JP2013131000A - プラント監視制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異常原因を特定する上で改善されたプラント監視制御装置を提供する。
【解決手段】プラントからプロセス情報を入手し、プラントに操作信号を与えると共にモニタを備えたプラント監視制御装置２であって、モニタに表示された画面には、画面上の操作機器が区別して表示され、プラントのプロセス情報を蓄積記憶するプロセス情報データベースＤＢ１と、モニタの画面に表示された映像情報であるオペビデオ情報を履歴情報として蓄積記憶するオペビデオ情報データベースＤＢ２と、モニタ画面上の操作機器の操作履歴を履歴情報として蓄積する履歴情報データベースＤＢ３とを備え、プロセス情報とオペビデオ情報と操作履歴情報は、時刻情報と共に記録され、モニタの表示画面として、オペビデオ情報データベースＤＢ２から読み出した過去のオペビデオ情報の変遷を時間経過と共に表示するオペビデオ画面を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラント監視制御装置に係り、特にプラント履歴データを利用したプラント監視制御装置に関する。

従来、プラントに異常が起きた場合に監視員は、現在表示されている情報や過去に発生した警報等、結果としてモニタに表示された情報を判断材料として対処している。このため、熟練者のノウハウが必要である、正確な原因を特定できないなど、異常原因を特定するのは非常に困難な場合があった。

これに対し近年、記憶保存媒体の大容量化、データ送受信の高速化等により、プラント状態の履歴を保存することで、これを異常の原因を探るために用い、あるいはあらかじめ指定された画面やメッセージを現在のプラント運転に対して表示するという考えが広まってきている。

係る思想の実現には、監視員の操作やプラントのアンサーバックにより変更のあったプロセス情報を時刻情報と共にデータベースへ保存し、「プレイバック」と呼ばれる再現機能により、任意の時間のプラント状態を再現させることが可能なプラント監視制御装置や、プラントのプロセス異常やその兆候が見られた場合に重要度に応じた表示を行う「ガイダンス」機能を備えたプラント監視制御装置等が求められている。

これらの点に関し、特許文献１ではプラントで異常が発生した時に、各機器状態のプロセス情報の値を履歴データとして保存し再現するプレイバック機能により、各機器状態がどのように変化し、異常に至ったかという事を明確にする事ができる。

これにより、以前までの調査方法に比べ、より異常発生時のプラント状態が明確になったため、異常原因の特定がしやすくなった。

特許第３６０２４８２号公報

然しながら、プラントのプロセス情報の値のみをデータベースに履歴として保存し、異常発生の異常原因調査を行なう前記手法は、異常原因を特定する上で下記の点についての対応が不十分である。

第１に、熟練監視員の事前操作により、事故に至る前に異常状態の時点で回避された場合がある。このときには事故になっていないため、解析の対象とはならない。

第２に、プロセス情報の変化の伴わない事が直接的起因となっている場合がある。例えば、監視員の誤操作が挙げられる。この誤操作の結果として、プロセス情報は変化すると考えられるが、何故そのプロセス情報が変化したかということは前記手法では判明しない。

第３に異常原因の表示は、予め定められたフォーマットでしか行えないということがある。既存の、履歴データを基に現在のプラント運転に対するガイダンスを表示させる公知例の多くは、ガイダンス内容については予め入力され、決められたものを表示する機能に過ぎない。このため、今回の特定の事態についてより直接的な表現でのガイダンス内容とすることができない。

第４に、プロセス情報の復元は可能であるが、復元したプロセス情報下で、異常原因を特定するために閲覧する画面を選択しなければならず、結局のところ調査員の経験により原因の特定が左右されてしまうという事が考えられる点である。

以上のことから本発明においては、異常原因を特定する上で改善されたプラント監視制御装置を提供することを目的とする。

以上のことから本発明は前記課題を解決するため、プラントからプロセス情報を入手し、プラントに操作信号を与えると共にモニタを備えたプラント監視制御装置であって、モニタに表示された画面には、この画面上の操作機器が区別して表示され、プラントのプロセス情報を蓄積記憶するプロセス情報データベースと、モニタの画面に表示された映像情報であるオペビデオ情報を履歴情報として蓄積記憶するオペビデオ情報データベースと、モニタ画面上の操作機器の操作履歴を履歴情報として蓄積する履歴情報データベースとを備え、プロセス情報とオペビデオ情報と操作履歴情報は、時刻情報と共に記録され、モニタの表示画面として、オペビデオ情報データベースから読み出した過去のオペビデオ情報の変遷を時間経過と共に表示するオペビデオ画面を備えている。

また、モニタに表示された画面上の操作機器の操作状態を、履歴情報データベースに記録された過去の操作履歴と比較し、合致する操作履歴により過去に不都合事態を将来しているときにオペビデオ画面を起動し表示する。

また、起動表示された過去時点のオペビデオ画面に対応して、当該過去時刻の情報を表示する。

また、オペビデオ画面には、ビデオ表示部と、ビデオ操作部と、時刻スクロールバー及び年月日選択部が表示されており、指定された期間における監視員操作画面の変遷を表示する。

本発明により、プロセス情報の変化によらない、監視員の誤操作等もオペビデオ機能により判明し、異常発生時の画面をそのまま表示する事ができ、異常原因の調査が調査員のノウハウ無しに可能となる。また自動運転ガイダンス機能により再事故防止が図れると共に、それを未然に回避する事ができる。

本発明の実施例に係るプラント監視制御装置の構成を示す図。 プロセス情報データベースＤＢ１に記憶されたプロセス情報の一例を示す図。 オペビデオ情報データベースＤＢ２に記録されたオペビデオ情報の一例を示す図。 履歴情報データベースＤＢ３に記録された履歴情報の一例を示す図。 オペビデオ情報を取り扱うためのモニタＭの画面９０の表示例を示す図。 データベースを構築するために各計算機ＣＰＵが果たす機能を示す図。 プロセス情報Ｓ２をプロセス情報データベースＤＢ１へ保存するための処理を示す図。 オペビデオ情報ＯＶをオペビデオ情報データベースＤＢ２へ保存するための処理を示す図。 履歴情報を履歴情報データベースＤＢ３へ保存するための処理を示す図。 自動ガイダンスメッセージ機能実現のために、ヒューマンマシン装置７と運転補助計算機ＣＰＵ３が果たす機能を示す図。 自動ガイダンスメッセージを表示するモニタ画面の一例を示す図。 自動ガイダンスメッセージウィンドウＷ３の具体的な一例を示す図。 誤操作設定ウィンドウＷ４の具体的な一例を示す図。 誤操作設定処理機能実現のために、ヒューマンマシン装置７と運転補助計算機ＣＰＵ３が果たす機能を示す図 一連の誤操作設定処理が完了した後の誤操作設定ウィンドウＷ４の具体事例を示す図。 通常運転とトリップ、その後の原因解明に至る全体の流れの中での本発明装置の位置づけを説明する為の図。

以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施例に係るプラント監視制御装置の構成を示している。

図１のプラント監視制御装置２は、プラント（或いはプラント機器）１からプロセス信号Ｓ２を入手し、制御信号Ｓ１を与える制御計算機ＣＰＵ１、プラントの運転状態などをモニタに表示し、さらには各種設定、操作指示などを与えるためのヒューマンマシン装置７を備える。

また、解析調査のために使用する各種データを保存するために３種類のデータベースＤＢを備えている。第１のデータベースは、プラントの状態をプロセス情報として蓄積するプロセス情報データベースＤＢ１であり、これはプラント履歴計算機ＣＰＵ２により管理される。

第２のデータベースは、モニタ画面そのものの映像情報 （以下オペビデオ情報という）を履歴情報として蓄積するオペビデオ情報データベースＤＢ２であり、第３のデータベースは、プラントの操作履歴を履歴情報として蓄積する履歴情報データベースＤＢ３である。データベースＤＢ２とデータベースＤＢ３は、運転補助計算機ＣＰＵ３により管理される。

なおヒューマンマシン装置７は、制御計算機ＣＰＵ１を介して、運転補助計算機ＣＰＵ３、プラント履歴計算機ＣＰＵ２にアクセスする。このアクセスを受けて運転補助計算機ＣＰＵ３は、オペビデオ情報データベースＤＢ２へアクセスし、オペビデオ情報を取得する。また運転補助計算機ＣＰＵ３は、操作履歴データベースＤＢ３へアクセスし、現在の操作と過去の操作履歴の比較を行う。

また、プラント履歴計算機ＣＰＵ２は、プロセス情報データベースＤＢ１へアクセスし、プラントのプロセス履歴情報を取得する。このようにして各データベースＤＢから得た情報を元にして、ヒューマンマシン装置７内のモニタ（図示せず）に画面が表示され、かつヒューマンマシン装置７内のキーボード、マウスなどの操作機器（図示せず）を介して所定の操作、所定の指示が各計算機ＣＰＵに与えられる。

図２、図３及び図４は、各データベースＤＢに記録された具体的な内容の一例を示している。まず図２はプロセス情報データベースＤＢ１に記録されたプロセス情報として、プロセスＩＤ（１０１）を「Ｖ００１」と定義され、プロセス名称（１０２）が「遮断弁（Ａ）開度」について、プロセス値（１０３）が時刻情報（１０４）と共に順次記憶されている。同様の記録は、プラント１内の他のプロセス情報に対しても行われている。

なお、図２の記録事例では時刻が「２０１１年９月２９日１０時５１分１０秒の時点での「遮断弁（Ａ）開度」が４０（％）であったものが、時刻が同分１５秒の時点では４１（％）に変化したことを意味している。あとでも説明するがこの記録は、プロセス情報に変化があった時点でのみ行われるのがよい。

また図３はオペビデオ情報データベースＤＢ２に記録されたプロセス情報として、モニタ画面そのものの映像情報を映したオペビデオを保管するファイル名（２０３）の情報が、開始時刻（２０１）から終了時刻（２０２）までの時間情報と共に記録される。この図３の事例の場合には、１日単位でファイルが構成されている。なお、一般にモニタは複数台設置されているので、オペビデオ情報はモニタごとに構成され、適宜の単位で保管されることになる。

このオペビデオ情報の記録により、ヒューマンマシン装置７のモニタ画面そのものの映像情報内容が時系列的に記録されることになる。オペビデオ情報は時刻情報と対にして記録されるので、後日の解析調査のときにモニタ画面の変遷を時刻情報を参照して視覚的に特定することが可能となる。

なお、図３の記録事例では、２０１１年９月２８日のオペビデオ情報が、Ｃドライブ内の記憶領域に「Ｃ￥ＯＰＶ￥２０１１−９−２８．ｏｐｖ」として記録保管され、２０１１年９月２９日のオペビデオ情報が、Ｃドライブ内の記憶領域に「Ｃ￥ＯＰＶ￥２０１１−９−２９．ｏｐｖ」として記録保管される。

図４は履歴情報データベースＤＢ３に記録された履歴情報の例を示す。ここでの履歴情報は、監視員がヒューマンマシン装置７内のモニタを見ながら実行した操作を記録したものである。このため、監視している画面を特定するための画面ＩＤ（３０２）、この画面上で行った操作（ボタン操作）を示すボタンＩＤ（３０３）、記録場所を示すリストＩＤ（３０４）などが、時刻情報（３０１）と共に記録される。図４の上段の記録によれば、時刻（２０１１年９月２９日１０時５０分３０秒）に、監視員が「４２」で特定される画面に向かって、ボタン「４６」を操作したことが、リスト「００００１」に保管されたことを意味している。このように、履歴情報は監視員により生成された情報である。

図５は、プラント監視制御装置２における各種データのうち、オペビデオ情報を取り扱うためのモニタＭの画面９０の表示例を示している。オペビデオ情報を取り扱う画面９０には、オペビデオ画面ウィンドウＷ１及び年月日指定ウィンドウＷ２が表示される。

モニタＭに表示されるオペビデオ画面ウィンドウＷ１上には、一般的な動画プレイヤーのような、ビデオ表示部２０、再生ボタン２２、早送りボタン２３、巻戻しボタン２４、一時停止ボタン２５及び画面を閉じるボタン２６があり、特殊な機構として時刻スクロールバー２１及び年月日選択ボタン２８がある。時刻スクロールバー２１の調節つまみ２７を左右にドラッグすることにより、表示されるオペビデオの時刻を自由に調節することができる。

なお、これらのうち、再生ボタン２２、早送りボタン２３、巻戻しボタン２４、一時停止ボタン２５はビデオ操作部に相当する。

また、時刻の年月日選択ボタン２８をクリックすると、年月日指定ウィンドウＷ２が画面表示される。年月日指定ウィンドウＷ２には、年月日を入力できる年月日入力フォーム３１及び設定をオペビデオ画面Ｗ１に反映する設定ボタン３２と、設定を取消しオペビデオ画面Ｗ１へ戻る取消ボタン３３が表示される。なお、オペビデオ画面ウィンドウＷ１と年月日指定ウィンドウＷ２は、同一画面上に構成しても、別画面に構成してもよい。

図５のオペビデオ画面ウィンドウＷ１によれば、指定した過去の年月日のオペビデオ情報をオペビデオ情報データベースＤＢ２から呼び出して、このウィンドウＷ１に表示する。これにより取り出した過去のオペビデオ情報の変遷を、モニタ画面上のオペビデオ画面ウィンドウＷ１に再現して表示することができる。

図６は、上記したデータベースＤＢを構築するために各計算機ＣＰＵが果たす機能を示す図である。この図において、まず制御計算機ＣＰＵ１はプラント機器１からプロセス情報Ｓ２を一定周期で収集し、収集されたプロセス情報Ｓ２をプラント履歴計算機ＣＰＵ２へ送信する。プラント履歴計算機ＣＰＵ２は送信されたプロセス情報Ｓ２を時系列にプロセス情報データベースＤＢ１へ保存する。

図７は、プラントのプロセス情報Ｓ２をプロセス情報データベースＤＢ１へ保存するために、制御計算機ＣＰＵ１とプラント履歴計算機ＣＰＵ２が実行する処理内容を極簡単に示した図である。ここでは、処理ステップＳ１００において一定周期ごとに全てのプロセス量を入力し、監視している。これらの複数のプロセス情報の一定周期ごとのデータは膨大であるので、これを全て記録するのではなく、プロセス情報が変化したときだけ記録する。具体的には、処理ステップＳ１０２ではプロセス情報が変化したことを検知し、変化を検知したときのみ処理ステップＳ１０３で当該プロセス情報をプロセス情報データベースＤＢ１に記録する。

なお、図７では太線で示す部分の処理をプラント履歴計算機ＣＰＵ２が実行し、その他の部分の処理を制御計算機ＣＰＵ１が実行するように処理分担されている。

このため図２に示したように、変化を検知した時刻の情報１０４と、プロセスＩＤ１０１と、プロセス名称１０２と、プロセス値１０３が対として記録される。この場合には、遮断弁（Ａ）開度が４０から４１に変化した５秒後の時刻情報と共に記録される。従って、この期間の中間時点での値は４０として、以後のプラント監視制御装置２内の処理では取り扱われることになる。

図６において、運転補助計算機ＣＰＵ３はヒューマンマシン装置７上のモニタＭの画面情報４３を収集し、オペビデオデータＯＶとしてオペビデオ情報データベースＤＢ２へ保存する。

図８は、オペビデオ情報ＯＶをオペビデオ情報データベースＤＢ２へ保存するためにヒューマンマシン装置７と運転補助計算機ＣＰＵ３が果たす機能を示す図である。

この図において、処理ステップＳ２０１ではヒューマンマシン装置７のモニタ画面に表示されたオペビデオ情報が逐次監視され保存されている。具体的には、例えば映像表示用の記憶メモリ（図示せず）に一次記憶されると共に、データヒューマンマシン装置７のモニタＭに表示している状態とする。

このオペビデオ情報は、通常は処理ステップＳ２０３で保存時刻が経過するまで待ち、処理ステップＳ２０４でオペビデオデータＯＶとしてオペビデオ情報データベースＤＢ２へ移管し、保存する。処理ステップＳ２０３の保存時刻は、図３の例では通常は１日単位とされている。但し、プラント１に異常が発生した場合などには、処理ステップＳ２０２で「エラー発生」を検知してこの前後のオペビデオデータＯＶに特化して保存することが、後日の解析、調査処理に有効である。

なお、図８では太線で示す部分の処理を運転補助計算機ＣＰＵ３が実行し、その他の部分の処理をヒューマンマシン装置７が実行するように処理分担されている。

再度図６において、運転補助計算機ＣＰＵ３はヒューマンマシン装置７内の監視員に操作された各部品のＩＤ（ボタンＩＤ３０３）及び年月日時分秒（時刻３０１）のデータ４４を収集し、操作データＯＰとして履歴情報データベースＤＢ３へ保存する。

ここでは、操作データ蓄積の前提として、ヒューマンマシン装置上の全ての押しボタン等の部品はＩＤを所持しているものとする。このことを図４と図５を対比して説明すると、例えば、図５のモニタ画面が、図４の画面ＩＤでは４２と定義されている。また、この画面上の操作機器（ボタンなど）である２１から２８、ならびに３１から３３について、個別に図４のボタンＩＤが設定されている。この関係は、モニタＭに表示される全ての画面並びに操作機器に適用されている。

かかる前提の元で、図９は、履歴情報を履歴情報データベースＤＢ３へ保存するために、ヒューマンマシン装置７とプラント履歴計算機ＣＰＵ３が実行する処理内容を極簡単に示した図である。

図９において、処理ステップＳ３０１では監視員によりモニタＭの監視が行われている。処理ステップＳ３０２では監視員による各種操作の結果を取得し、履歴情報データベースＤＢ３に保存する。図４はこの一例を示しており、操作した時刻（３０１）ごとに画面ＩＤ（３０２），ボタンＩＤ（３０３）が対の情報として逐次保存されていく。

通常はこのようにして、ヒューマンマシン装置７で行われた操作が全て運転補助計算機ＣＰＵ３へ送信され、履歴情報データベースＤＢ３に操作データとして保存しているが、処理ステップＳ３０３ではプラントに異常が起きたこと、あるいはベテラン監視員の事故回避が行われたことを検知する。

処理ステップＳ３０４ではこの場合、自動的に異常発生の一定時間前までの操作データを誤操作データとしてリスト化し、履歴情報データベースＤＢ３に保存する。なお、運転補助計算機ＣＰＵ３は通常操作からの偏差にあたる、ベテラン監視員の事故回避操作についても、プラント異常発生時と同様に操作データを取得し、回避操作データとしてリスト化し、履歴情報データベースＤＢ３に保存する。

このようにして、履歴情報データベースＤＢ３には、通常状態における操作履歴ばかりでなく、異常発生時の所定期間の操作履歴や、ベテラン監視員による事故回避操作についても回避操作データとして保存されることになる。

なお、図９では太線で示す部分の処理を運転補助計算機ＣＰＵ３が実行し、その他の部分の処理をヒューマンマシン装置７が実行するように処理分担されている。

以上、各データベースＤＢの具体的な記憶内容とその構築手法について説明した。次にこのようなデータを用いて行う各種処理のうち、自動ガイダンス処理について説明する。

ここで、自動ガイダンスとは、現在のプラント或いはその操作状況が過去の異常経験に合致していることを判断し、監視員に対して何らかのメッセージを伝達する機能である。なお、過去の異常経験は、図９の処理ステップＳ３０４において取得した「誤操作データ」に具現され記憶されているので、これを参照することになる。

この機能の実現のために、監視員がヒューマンマシン装置７を操作中に、監視補助計算機ＣＰＵ３は常にヒューマンマシン装置７と通信を行い、操作履歴データベースＤＢ３より取り出した過去の操作履歴との比較を行っている。比較結果が、過去に何らかの異常を検知した場合と完全合致する前に、図１１の自動ガイダンスメッセージウィンドウＷ３を自動的にヒューマンマシン装置７のモニタＭ上に表示させる。

例えば過去事例（誤操作データ）では操作１から操作１０までの一連の操作の結果、異常を生じたことが経験されているときに、例えば操作５まで同じ経緯を辿っていることを確認したら、危険な方向に向かいつつあることを自動ガイダンスメッセージとして通知する。

図１０は、自動ガイダンスメッセージ機能実現のために、ヒューマンマシン装置７と運転補助計算機ＣＰＵ３が果たす機能を示す図である。図１０の最初の処理ステップＳ４０１では、ヒューマンマシン装置７の操作と、図４の履歴情報データベースＤＢ３に記録された履歴情報を比較している。特に履歴情報のうち誤操作データに着目し、監視員が直近に操作したボタンＩＤと、これに合致するボタンＩＤが誤操作データ内に存在するか否か比較している。

処理ステップＳ４０２では、一致するまで比較を継続し、一致するとき処理ステップＳ４０３でガイダンスが必要なところまで一連の操作が進行しているか否かを判断する。先の例で一連の操作のうち、操作５まで同じ操作を実行したときにはガイダンス点に到達したと判断する。

処理ステップＳ４０２では、ガイダンス点に到達したと判断したときのボタンＩＤに対応する時刻データを抽出する。これが例えば図４の上から３行目の履歴情報データのボタンＩＤ３３である場合、その時刻データ（３０１）をキーにして図３のオペビデオ情報データベースＤＢ２を参照する。

この結果時刻データ（３０１）の「２０１１年９月２９日１０時５１分１０秒」を含む図３の時刻のオペビデオ情報がファイル名（２０３）「Ｃ：ＯＰＶ：２０１１−９−２９．ｏｐｖ」に登録されていることを突き止める。このオペビデオ情報は抽出されて、次の段階の自動ガイダンスメッセージに使用される。

また同様にして時刻データ（３０１）をキーにして図２のプロセス情報データベースＤＢ１を参照すれば、該当時刻のプロセス情報Ｓ２としてプロセスＩＤがＶ００１であるプロセス名称（遮断弁（Ａ）開度が４０％から４１％に変化した状況を入手できる。このプロセス情報Ｓ２も抽出されて、次の段階の自動ガイダンスメッセージに使用される。

なお、図１０では太線で示す部分の処理を運転補助計算機ＣＰＵ３が常時実行している。

図１１は、この自動ガイダンスメッセージを表示するモニタ画面の一例を示す図である。この自動ガイダンスメッセージウィンドウＷ３は、簡易情報表示バー５０、オペレーション画面表示部５１、詳細メッセージ表示部５２、詳細メッセージ表示部５２内に表示されるオペビデオ画面へのリンク５３を有し、閉じるボタン５４をクリックする事で本メッセージウィンドウをヒューマンマシン装置７上から削除する事ができる。

図１２は、自動ガイダンスメッセージウィンドウＷ３の具体的な一例を示している。このうちオペレーション画面表示部５１には、現在監視員が操作を行っている画面を表示している。上部に各種プロセス量、下部に各操作量の大きさと操作信号（上げ下げボタン）を表示している。なおここには、過去の操作履歴の中の類似の操作から次にどのような操作を行うと異常となるか詳細な画像が表示される。

詳細メッセージ表示部５２には、オペレーション画面表示部５１に表示される画面の詳細情報及びオペビデオ画面へのリンクがメッセージとして表示される。例えば領域Ｄ１はプロセス情報データベースＤＢ１にリンクし、この場合の該当時刻のプロセス情報Ｓ２として、プロセスＩＤがＶ００１のプロセス情報Ｓ２（開度）が４０％から４１％に変化した状況を表示する。領域Ｄ２はオペビデオ情報データベースＤＢ２にリンクし、この場合の該当時刻のオペビデオの保管ファイル名が表示されている。

かつこのオペビデオ画面へのリンク領域Ｄ２をクリックすると、オペビデオ画面ウィンドウＷ１が起動表示され、以前の事故や異常が起きた時点の図２のオペビデオ画面が表示される。

次に前記のデータベースに蓄積されたデータを用いて行う各種処理のうち、誤操作設定処理について説明する。ここで誤操作設定処理とは、過去に行ったプラント操作が結果的に誤りであることが判明したときに、各種データベースに蓄積されたデータについて、このデータが誤り操作に基づくものであることを識別し、今後の利用に影響しないようにする処理のことである。

図１３は誤操作設定ウィンドウＷ４の構成を示す図である。誤操作設定ウィンドウＷ４は、ヒューマンマシン装置７から呼び出される機能の１つである。誤操作設定ウィンドウＷ４は、操作データ表示ウィンドウ７０、時刻範囲指定ボックス７１、誤操作範囲指定ボックス７２、操作データ削除ボタン７３、表示ボタン７４、決定ボタン７５などで構成されている。

なお、操作データ表示ウィンドウ７０は、ヒューマンマシン装置７の操作データとして、操作ＩＤ，部品のＩＤ、年月日時分秒情報などを表示する。時刻範囲指定ボックス７１は、操作データ表示ウィンドウ７０に表示する操作データの範囲を指定するための情報を入力する。誤操作範囲指定ボックス７２は、どこからどこまでの範囲を誤操作とするか指定するための情報を入力する。操作データ削除ボタン７３は、操作データ表示ウィンドウに表示された操作データにおいて、選択された操作データを削除する事ができる。表示ボタン７４は、時刻範囲指定された操作データを操作データ表示ウィンドウ７０に表示させる。決定ボタン７５は、誤操作範囲指定した操作データを誤操作情報として登録する。

図１４は、誤操作設定処理機能実現のために、ヒューマンマシン装置７と運転補助計算機ＣＰＵ３が果たす機能を示す図である。また、図１５は一連の誤操作設定処理が完了した後の誤操作設定ウィンドウＷ４の具体事例を示している。

まず、図１４の最初の処理ステップＳ５０１では、監視員がヒューマンマシン装置７より誤操作設定ウィンドウＷ４を立ち上げ、処理ステップＳ５０２で誤操作設定ウィンドウＷ４上の時刻範囲選択ボックス７１で操作データの指定を行う。図１５には、時刻範囲選択ボックス７１に２０１１年９月２９日１０時５１分００秒から、同２０秒までの２０秒間が時刻範囲に指定されたことを表している。

次に、図１４の処理ステップＳ５０３では、運転補助計算機ＣＰＵ３は履歴情報データベースＤＢ３より操作データを呼び出し、処理ステップＳ５０４では誤操作設定ウィンドウＷ４上の操作データ表示ウィンドウ７０に表示する。図１５の操作データ表示ウィンドウ７０には、図４の操作データのうち、最終行とその１つ上の行の操作データとして、時刻（３０１）、画面ＩＤ（３０２）、ボタンＩＤ（３０３）、リストＩＤ（３０４）のデータが転記されている。図１５の例では、操作データ表示ウィンドウ７０に時刻２０１１年９月２９日１０時５１分００秒から、同２０秒までの２０秒間の画面ＩＤとして４２が、ボタンＩＤとして３３が表示されている。

次に図１４の処理ステップＳ５０５では、誤操作情報の編集を行う。例えば誤操作設定ウィンドウＷ４において異常とは直接関係のない操作の削除を操作データ削除ボタン７３にて行い、処理ステップＳ５０５で誤操作の範囲を誤操作範囲指定ボックス７２にて指定する。

処理ステップＳ５０７では、運転補助計算機ＣＰＵ３は誤操作範囲指定ボックス７２で指定された期間の誤操作データをリスト化し、履歴情報データベースＤＢ３へ保存する。これにより、以後の処理において、この期間の操作データは誤操作データとして取り扱われ、他の正常時あるいは異常時の操作データとは区別される。

なお、図１４では二重枠線で示す部分の処理をヒューマンマシン装置７が実行し、その他の部分の処理を運転補助計算機ＣＰＵ３が実行するように処理分担されている。

最後に、通常運転とトリップ、その後の原因解明に至る全体の流れの中での本発明装置の位置づけについて図１６を用いて説明する。

図１６において、処理ステップＳ６０１ではプラントは通常操作を実行している。この段階では各種データベースＤＢの入力処理が継続的に実行されており、各計算機ＣＰＵやヒューマンマシン装置７が協同して図７，８，９の処理を実行している。

特に、処理ステップＳ６０２では図１０の処理を実行し、監視員の直近の操作と過去の操作例を、履歴情報データベースＤＢ３を参照しながら確認している。なお、処理ステップＳ６０３では過去の操作例が存在しないときに、一連の監視処理を繰り返し継続実行する。

処理ステップＳ６０４では、過去事例と一致するときにガイダンス処理を実行する。

このような状態を継続する中で、プラント異常が発生し、処理ステップＳ６０５ではプラントがトリップされた。

プラントトリップ以後は、プラントトリップに至る原因が究明される。この場合に、プラントトリップの時刻が明白であるのでここに至る事前の各種データを用いた原因究明が開始される。通常の処理では、トリップ以前のデータとして処理ステップＳ６０６においてプロセス情報データベースＤＢ１に記憶されたプロセス情報が参照される。

更に本発明では、処理ステップＳ６０７においてオペビデオ情報データベースＤＢ２に記録されたオペビデオ情報を参照する。また、履歴情報データベースＤＢ３に記録された履歴情報を参照する。これらデータの間のリンクは例えば、時刻情報で参照され対応が確認できる。

処理ステップＳ６０７において原因が究明されれば、復旧操作の後に処理ステップＳ６０８において通常運転に移る。

以上詳細に説明した本発明のプラント監視制御装置によれば、異常原因を特定する上で改善されたプラント監視制御装置を提供することができる。本プラント監視制御装置では、プラント履歴情報の他、画面そのものの映像情報を履歴情報として蓄積するオペビデオ機能、またプロセス情報とオペビデオ情報の紐付けを行い、それをガイダンス情報として蓄積し自動的にガイダンスを行う機能である自動運転ガイダンス機能を有することで以下の効果が得られている。

具体的に示すと、従来は第１に、熟練監視員の事前操作により回避された場合、事故になっていないため、解析の対象とはならなかった。本発明では、図９に示したように回避操作も履歴に記録し、オペビデオ情報として記録することで利用可能である。

第２に、プロセス情報の変化の伴わない事が直接的起因となっている場合として監視員の誤操作があったが、過去における監視員の誤操作はオペビデオ情報として記録されているので、今後に生かすことが可能である。

第３に異常原因の表示は、予め定められたフォーマットでしか行えないということがあった。本発明の場合、同じ操作をして事故に至った過去事例をオペビデオ情報の中から抽出するので、実態に即した形でのガイダンスが可能である。

第４に、プロセス情報の復元は可能であるが、復元したプロセス情報下で、異常原因を特定するために閲覧する画面を選択しなければならなかった。本発明では、過去事例での画面が直接表示される。

以上述べたように、本発明のプラント監視制御装置は、プラントの状態をプロセス情報として扱いその情報を蓄積する機構と、監視員操作画面をありのままにヒューマンマシン装置上で再現するオペビデオ機能、プラント操作の差異情報とオペビデオ情報より異常時の履歴を画像とメッセージとして記録し、類似の操作が行われた場合に自動的にヒューマンマシン装置上に画像とメッセージをガイダンスウィンドウとして表示する自動運転ガイダンス機能を備えたものである。

１：プラント（或いはプラント機器）
２：プラント監視制御装置
７：ヒューマンマシン装置
２０：ビデオ表示部
２１：時刻スクロールバー
２２：再生ボタン
２３：早送りボタン
２４：巻戻しボタン
２５：一時停止ボタン
２６：画面を閉じるボタン
２７；調節つまみ
２８：年月日選択ボタン
３１：年月日入力フォーム３１
３２：設定ボタン
３３：取消ボタン
４３：画面情報
４４：各部品のＩＤ及び年月日時分秒のデータ
７０：操作データ表示ウィンドウ
７１：時刻範囲指定ボックス
７２：誤操作範囲指定ボックス
７３：操作データ削除ボタン
７４：表示ボタン
７５：決定ボタン
９０：モニタ画面
１０１：プロセスＩＤ
１０２：プロセス名称
１０３：プロセス値
１０４：時刻情報
２０１：開始時刻
２０２：終了時刻
２０３；ファイル名
ＣＰＵ１：制御計算機
ＣＰＵ２：プラント履歴計算機
ＣＰＵ３：運転補助計算機
ＤＢ１：プロセス情報データベース
ＤＢ２：オペビデオ情報データベース
ＤＢ３：履歴情報データベース
Ｓ２：プロセス信号
Ｓ１：制御信号
Ｍ：モニタ
Ｗ１：オペビデオ画面ウィンドウ
Ｗ２：年月日指定ウィンドウ
Ｗ３：自動ガイダンスメッセージウィンドウ

Claims (4)

1. プラントからプロセス情報を入手し、プラントに操作信号を与えると共にモニタを備えたプラント監視制御装置であって、
   前記モニタに表示された画面には、この画面上の操作機器が区別して表示され、
   前記プラントのプロセス情報を蓄積記憶するプロセス情報データベースと、前記モニタの画面に表示された映像情報であるオペビデオ情報を履歴情報として蓄積記憶するオペビデオ情報データベースと、前記モニタ画面上の前記操作機器の操作履歴を履歴情報として蓄積する履歴情報データベースとを備え、
   前記プロセス情報とオペビデオ情報と操作履歴情報は、時刻情報と共に記録され、
   前記モニタの表示画面として、前記オペビデオ情報データベースから読み出した過去のオペビデオ情報の変遷を時間経過と共に表示するオペビデオ画面を備えていることを特徴とするプラント監視制御装置。
2. 請求項１に記載のプラント監視制御装置において、
   前記モニタに表示された画面上の前記操作機器の操作状態を、前記履歴情報データベースに記録された過去の操作履歴と比較し、合致する操作履歴により過去に不都合事態を将来しているときに前記オペビデオ画面を起動し表示することを特徴とするプラント監視制御装置。
3. 請求項２に記載のプラント監視制御装置において、
   起動表示された過去時点の前記オペビデオ画面に対応して、当該過去時刻の情報を表示することを特徴とするプラント監視制御装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のプラント監視制御装置において、
   前記オペビデオ画面には、ビデオ表示部と、ビデオ操作部と、時刻スクロールバー及び年月日選択部が表示されており、指定された期間における監視員操作画面の変遷を表示することを特徴とするプラント監視制御装置。

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