JP3449470B2 - イベント記録の解析方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 この発明は、ＤＣＳ（分散
制御システム）等で検知されたアラームやオペレータの
操作などのイベント記録から、プラントの状態を解析す
る方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】 ＤＣＳ（分散制御システム）では、発
生したアラーム（警報）やオペレータの操作などに関し
て、その発生時刻、入力プロセスアラームや操作などの
イベント種、通知メッセージなどをイベント記録として
記録する機能がある。すなわち、プラントの操業中に異
常が発生するとアラームが発せられ、操作員がそのアラ
ームに応じて何らかの対応処置を行う。このような場合
に、これらのアラームやオペレータの操作に関する情報
がイベント記録として記録される。

【０００３】これらのイベント記録は過去に遡ってコン
ソールにサマリ表示することができる。すなわち、イベ
ントを時間、タグ名、バッチＩＤなどそのイベントの属
性を条件にして絞り込めるフィルタ機能を有している。
オペレータはこのフィルタ機能を利用して過去のイベン
ト記録を検索し、プラントの状態のチェック、問題個所
の洗い出し、アラームに対する対応が適切であったかな
どの検証などを行っている。

【０００４】このようなフィルタ機能による検索の他
に、統計的な手法によってプラントの解析を行う場合も
ある。図８にこのような解析手法の一例を示す。図８に
おいて、１日のイベント記録をアラームタグ毎に集計
し、そのうちアラームの多いタグに注目する。アラーム
が多いということは、そのタグに関連する設備なり制御
手法に問題がある可能性が高いためである。その後、そ
のアラームの発生個所や発生数を表示させて、そのタグ
の関連施設または制御ロジックを調査し、問題点を洗い
出す。このようにして問題のある個所を発見して改善す
ると共に、事故などを事前に防止するようにしている。

【発明が解決しようとする課題】

【０００５】しかしながら、このようなイベント記録の
解析方法には、次のような問題点があった。フィルタ機
能を用いて過去のイベント記録を検索する方法は、イベ
ントを時間、タグ名、バッチＩＤ等イベント属性によっ
て検索する機能を有しているが、それぞれの検索条件の
設定は個別に設定するものであり、相互の関連性を検索
することはできなかった。そのため、イベント記録を解
析する解析者が問題がある場所や種別など絞り込む要因
を事前に理解、意識していないと問題点を充分に洗い出
すことが出来ず、熟練を要するという問題点があった。
また、フィルタ条件を設定するときに、何がどれだけ絞
り込まれるのかを事前に予測し難いという問題点もあっ
た。

【０００６】また、アラームが多発しているタグに注目
する方法は、プラント内の問題がある個所からアラーム
が多発する傾向があるので、それなりに有効な方法であ
る。しかしながら、 （１）単に確認のためだけで出したアラームと、本来起
こるべきでない異常に基づくアラームとを区別すること
ができない。 （２）多発したアラームによって、オペレータがどの程
度忙しくなった、あるいは作業量があふれてしまった、
という情報を把握することができない。 という問題点があった。そのために、単にアラームが多
発したことだけに注目しても、時々刻々と変化するプラ
ントの問題個所あるいは問題の真の原因を特定すること
が困難であった。すなわち、アラームが集中してオペレ
ータの許容量を超える作業量が発生したのか、オペレー
タの不適切な操作が原因で異常状態が発生したのか、あ
るいはアラームは多発しているがオペレータが無視でき
るものが多く、実際のオペレータの作業負荷は低いのか
を特定することが出来ないと言う問題点があった。

【課題を解決するための手段】

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、次のとおりの
構成を有するイベント記録の解析方法である。 （１）入力されたイベント記録を発生時刻毎の頻度のト
レンド表示、発生種別毎に分類してその頻度順に並べた
表示、発生元毎に分類してその頻度順に並べた表示の３
種類の表示を同時に表示して、この３種類の表示された
画面上の各項目の表示個所を指定することで発生時刻、
発生種別および発生元の選択条件を個別に設定出来るよ
うにして、この設定された３種類の条件の全てに合致し
たイベント記録のみを前記入力されたイベント記録とし
て、前記３種類の表示を更新するようにしたイベント記
録の解析方法。 （２）前記発生時刻毎の頻度のトレンド表示をした画面
上で発生時刻範囲が指定されると、指定された時刻範囲
に入っているイベントが発生種別に分類されて表示さ
れ、指定された時刻範囲に入っているイベントが発生元
別に分類されて表示されることを特徴とする請求項１に
記載のイベント記録の解析方法。

【０００８】以下図面を用いて本発明を詳しく説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すコンソールの表示画
面を表す。この実施例では、１つの画面にイベントが発
生した時刻、イベントの発生種別、イベントの発生元の
３種類の情報を同時に表示し、これらを関連付けて絞り
込みが出来るようにしている。図１において、１はイベ
ントを所定の時刻毎（この実施例の場合は１日を１０分
毎）にカウントして、その発生頻度をトレンド表示した
ものである。１１はトレンド表示１の下に表示されたサ
マリ画面であり、指定された時刻のイベントを詳細表示
する。この画面によって、イベントがどの時刻に高頻度
で発生しているかを一目で知ることが出来る。このトレ
ンド表示１はまた時刻の絞り込みを実行する画面として
も用いる。すなわち、１日のうちの特定の時間範囲のイ
ベントのみを表示することが出来る。この絞り込みを行
うためには、マウスポインタ（図示せず）でトレンド表
示画面の所定の位置をポイントし、絞り込む開始時刻と
終了時刻を指定する。斜線部分１３はこの絞り込み範囲
を指定した状態を表している。

【０００９】図１の２は、イベントを発生種別（アラー
ムの種類、イベントの種類など）毎にその頻度をカウン
トして、頻度が大きい順に円グラフでその割合を表示し
たものである。この画面でどの種別のイベントが高頻度
で発生しているかが一目でわかる。また、この画面で発
生種別の絞り込みを行うことができる。前述のマウスポ
インタで円グラフの絞り込みたい発生種別の部分（複数
でも可）をポイントすると、その発生種別のみのイベン
トを更に詳細種別に分類してその頻度が大きい順に並べ
た円グラフを表示する。この絞り込みを複数回行うこと
によって、多段階の絞り込みを行うことができる。

【００１０】図１の３は、イベントをタグ、アナンシュ
エータ素子、メッセージ発生制御ステーションなどの発
生元別にその頻度をカウントして、頻度が大きい順に発
生元を表示したものである。この画面で、どの発生元か
らのイベントが多発しているかが一目でわかるようにな
っている。また、この画面も前２者と同様に絞り込みを
行うことが出来る。絞り込みたい発生元の部分をマウス
ポインタで選択すると、その発生元のイベントのみを更
に詳細に分類してその発生頻度を高頻度順に表示する。
なお、これら時刻、発生種別、発生元の絞り込みはお互
いに同期している。すなわち、図１の１で発生時刻範囲
を指定すると、その時刻範囲に入っているイベントのみ
が発生種別に分類されて２の円グラフに表示され、また
発生元別に分類されて３の画面に表示される。その状態
で発生種別により更に絞り込みを行うと、前に指定した
時刻範囲、発生元と今回指定した発生種別の全てを満足
するイベントのみが選択されて、そのトレンド表示が１
に、発生種別毎の円グラフが２に、発生元別の表示が３
に表示される。

【００１１】次に、図２を用いて、図１の画面を使用し
て絞り込みを行う方法を説明する。図２において、最初
にＤＣＳ（分散制御システム）のイベント記録データベ
ースからイベントデータを入力する。次に、絞り込み
（フィルタ）処理を行う。すなわち、初期のフィルタ条
件に応じて集計すべきデータを選択する。初期のフィル
タ条件としては、例えば所定の１日のデータとすること
が出来る。この初期のフィルタ条件はあらかじめ設定さ
れたものでもよく、また画面から入力するようにしても
よい。次に、頻度集計表示処理を行う。この頻度集計表
示処理は、絞り込み処理されたイベントデータを時刻範
囲、発生種別、発生元別に集計を行い、図１に示すよう
に時刻を横軸にした発生頻度のトレンド表示、発生種別
に分類した円グラフ、発生元別に分類した表を表示す
る。図２の４１、４２、４３はそれぞれ図１の時刻範囲
のトレンド表示１、発生種別の円グラフ表示２、発生元
の表３に対応するものである。この表示から期待された
結果が出たことが確認できればそこで終了する。期待さ
れた結果が出なかったときは、次に絞り込み条件を指定
する。すなわち、図１で説明したように、トレンド表示
４１により時刻範囲の絞り込み、円グラフ４２により発
生種別の絞り込み、発生元表示４３により発生元の絞り
込みを行う。もちろん、これらの全ての絞り込みを行っ
てもよく、またどれか１つの絞り込みのみでもよい。こ
の絞り込みによる新たな条件を付加して、再度絞り込み
フィルタ処理に戻る。このようにして、期待された結果
が出るまで、画面上で絞り込み処理を繰り返す。

【００１２】プロセスを改善するためには、プロセスに
潜在する問題を同定しなければならない。「問題を同定
する」とは、その５Ｗ１Ｈ、すなわちいつ(When)、何が
(What)、どこで(Where)、どのような過程で(How)、誰が
元で（真因個所は何か）(Who)、なぜ(Why)を究明するこ
とである。ＤＣＳ（分散制御システム）のイベント記録
には、操業中のアラーム、操作のデータが記録されてお
り、問題はこのイベント記録の中に、ある傾向をもって
記録されていると考えられる。イベント記録の記録に
は、発生時刻(When)、イベント種(What)、発生元(Wher
e)の情報が記録されているので、これら３つの情報か
ら、問題の真因個所(Who)、原因(Why)、発生過程(How)
を導き出すことが出来れば、「問題を同定した」と言え
る。この概念を図３に示す。つまり、ＤＣＳのイベント
記録に記録されているWhen, What, Whereの情報を３Ｗ
フィルタに入力して問題の真因に関するイベント情報を
表示して、Who, Why, Howを導き出して、問題の真因に
関するイベントを表示する。この実施例はこの３Ｗフィ
ルタとして有効である。

【００１３】図４〜図７に本発明の他の実施例を示す。
図４は本実施例の考え方を示した図である。この図にお
いて、プロセスによって発生した異常やイベントなどは
ＤＣＳ等の制御装置によって検出され、タグアラーム、
アナンシュエータ通知、ガイダンスメッセージなどによ
って操作監視端末に通知される。これはオペレータに対
処を促す操作要求成分である。オペレータはこれを認知
してタグデータエントリ、タグモード変更などの操作を
行う。これらは操作成分である。この操作の結果異常状
態は解除され、アラーム復帰やタグモード変化通知がさ
れる。これらは記録成分である。あるいは、操作が新た
な異常を発生させ、通知、操作の過程が繰り返されるこ
ともある。このように、制御装置が通知する操作要求量
（操作要求成分の件数）と、設定値変更や監視確認など
のオペレータが操作する操作量（操作成分の件数）とは
互いに関連しながら増減し、適切に調整されたシステム
では一定範囲でバランスしているという仮説に基づいて
プロセスの状況を把握しようとするものである。操作要
求量と操作量のバランスが崩れるときには、何らかの解
決すべき問題があると考える。記録成分はバランス関係
には中立であるとみなす。なお、この図で実線で囲まれ
た事象はイベント記録の対象になる事象であり、プロセ
ス内部の破線で囲まれた事象は、イベント記録とは無関
係のプロセス内部の実体になる事象である。また、監視
確認やメッセージ確認はイベント記録に記録されていな
い場合が多いので、破線で囲んであり、操作成分からは
除外されている。

【００１４】次に、図５に基づいてバランス関係を定量
化する過程を説明する。図５において、まずＤＣＳ（分
散制御システム）のイベント記録データベースからイベ
ントデータを入力する。次に、このイベントデータをイ
ベント分類表に基づいて成分分類処理を行う。すなわ
ち、イベントの種類に応じて操作要求成分と操作成分に
分類する。この分類された操作要求成分と操作成分は単
位時間毎に集計され、時系列的に数量化される。この数
値化されたデータはバランスグラフ化される。すなわ
ち、上側に操作要求量の時系列変化を、下側に操作量の
時系列変化をグラフ化して表示する。この表示されたバ
ランスグラフにより、プロセスの状況を把握するように
する。

【００１５】次に、バランスグラフを作成する過程を、
図６に基づいてより詳しく説明する。図６において、５
１はＤＣＳ（分散制御システム）から入力されたイベン
ト記録を表す。このイベント記録は、発生時刻、イベン
トの内容およびイベントの種別から構成されている。次
にこの入力されたイベント記録をイベント成分分類処理
にかける。すなわち、イベントを操作要求成分、操作成
分と記録成分の３つの成分に分類する。操作要求成分に
はアラーム状態発生通知、アナンシュエータメッセー
ジ、操作指令メッセージ、ダイアログ（入力要求）通知
などがあり、操作成分には計器設定値変更、開閉などの
タグ操作、メッセージ確認操作などがある。また、記録
成分には機能ブロック状態変化、バッチ入力パラメータ
変更記録、アラーム復帰などがある。このうち、記録成
分は操作要求量と操作量のバランス関係には中立とみな
されるので除外し、操作要求成分と操作成分のみを取り
出してその件数の推移を数値化する。５２はこの数値化
された時系列データであり、１０分毎の操作要求量（操
作要求成分の件数）と操作量（操作成分の件数）の時系
列データである。この時系列データはバランスグラフ化
されて表示される。５３は表示されたバランスグラフを
表す。このバランスグラフは横軸を時間にして、上側に
操作要求量、下側に操作量の発生頻度を折れ線グラフで
表示したものである。このグラフは、中央を０として、
操作要求量は上に行くほど、操作量は下に行くほど発生
頻度が高くなるように表示されている。

【００１６】図７にバランスグラフの一例と、このバラ
ンスグラフによってどのようなことがわかるかの例を示
す。図７（Ａ）はバランスグラフの一例で、１日分のイ
ベント記録を各１０分毎に頻度集計し、バランスグラフ
化したものである。上下に同一時間の操作要求量と操作
量がグラフ化されているので、両者のバランス関係を一
目で把握することができる。同図（Ｂ）はバランスグラ
フによって想定される操業状況と検討すべき対応策をま
とめたものである。この図では５つの状況が例示されて
いる。 （１）操作要求量、操作量共に低い状態で推移している
場合は、適度の操作指令が行われてオペレータがそれに
応じて運転していると想定される。従って、短期的には
特別な対応策は不要である。 （２）操作要求量は多いが対応する操作量はそれほど増
加していない場合は、必要性が低い冗長なアラーム通知
が多いと推定される。従って、不要なメッセージを削減
するように改善すべきである。また、確認アラームが多
い場合には、エキスパートシステムなどを導入して高度
なガイダンスシステムを検討した方がよいと考えられ
る。 （３）操作量が増加して、その後操作要求量が増加して
操作量が多い状態が続く場合は、不適切な操作によって
異常状態が継続するか、系が不安定になっている状況が
想定される。従って、系の安定化のためにより高度な自
動化を検討する必要がある。 （４）操作要求量が増加し、その後操作量が多い状態が
長時間持続する場合は、短期間に予想を越える異常が発
生したためにオペレータの対応が不充分になり、異常状
態がなかなか収まらない状態が想定される。従って、オ
ペレータの人数に対して操作量が過大か、または操作効
率、自動化が不充分であることが考えられる。 （５）操作量は多いが操作要求量はあまり発生していな
い場合は、操作体系が複雑で一事象に対する操作が他の
段階に及んでいることが想定される。従って、操作シー
ケンスの自動化の余地がないか検討する必要がある。 このように、バランスグラフを検討するだけで操業状況
が推定でき、またそれに対する対応策も策定することが
できる。

【発明の効果】

【００１７】本発明によれば、次の効果が期待できる。
請求項１及び請求項２の発明によれば、イベント記録を
発生時刻、発生種別、発生元で選択して表示すると共
に、画面対応で更に絞り込みを行いその結果を表示出来
るようにした。そのため、より直感的な絞り込みが実現
できるようになる。また、絞り込みの結果が同じ画面に
即座に得られるので、絞り込みの対象がより直感的に予
想／理解でき、効率的に試行錯誤して問題点を絞り込む
ことが出来るという効果が得られる。

【００１８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画面表示を示す図である。

【図２】本発明の一実施例の絞り込みを行う方法を示す
フローチャートである。

【図３】本発明の一実施例の概念を説明するための図で
ある。

【図４】本発明の他の実施例の概念を説明するための図
である。

【図５】本発明の他の実施例のバランスグラフを作成す
る手順を示すフローチャートである。

【図６】本発明の他の実施例のバランスグラフを作成す
る手順を示す図である。

【図７】本発明の他の実施例のバランスグラフの例およ
びバランスグラフから想定されるプラントの操業状況と
対応策を例示した図である。

【図８】従来におけるプラントの解析手法の一例を示し
た図である。

【符号の説明】

１ イベント記録の発生頻度のトレンド表示 ２ イベント記録の発生種別で分類した頻度表示 ３ イベント記録の発生元で分類した頻度表示 ５１ イベント記録の例 ５２ 操作要求量と操作量の推移を例示する表 ５３ バランスグラフの例

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力されたイベント記録を発生時刻毎の頻
   度のトレンド表示、発生種別毎に分類してその頻度順に
   並べた表示、発生元毎に分類してその頻度順に並べた表
   示の３種類の表示を同時に表示し、この３種類の表示さ
   れた画面上で発生時刻、発生種別および発生元の選択条
   件を個別に設定出来るようにして、この設定された３種
   類の条件の全てに合致したイベント記録のみを前記入力
   されたイベント記録として、前記３種類の表示を更新す
   るようにしたイベント記録の解析方法。
2. 【請求項２】前記発生時刻毎の頻度のトレンド表示をし
   た画面上で発生時刻範囲が指定されると、指定された時
   刻範囲に入っているイベントが発生種別に分類されて表
   示され、指定された時刻範囲に入っているイベントが発
   生元別に分類されて表示されることを特徴とする請求項
   １に記載のイベント記録の解析方法。