JP3842498B2

JP3842498B2 - 監視制御装置

Info

Publication number: JP3842498B2
Application number: JP30141499A
Authority: JP
Inventors: 学松前
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2019-10-22
Also published as: JP2001125602A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプラントの監視や制御を行なう監視制御装置に係り、更に詳しくは、操作員の認証を行なうとともに、その操作員の操作レベルに応じた操作のみを受け付けるようにした監視制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラントの運転情報をＣＲＴ上に表示することにより、プラントの運転状態を監視したり、また、必要に応じてプラントを制御するために監視制御装置が用いられている。
【０００３】
このような監視制御装置では、所望の運転情報の表示や、プラント制御のための操作には、専用キーボードが用いられ、これによってワンタッチでの表示や、制御特有の操作を、操作員が簡単にできるようにしている。
【０００４】
一方、操作員は、例えば、プラントの監視のみを許可された操作員（以下、「レベル１操作員」と称する）と、プラント監視とプラント制御との両方を許可された操作員（以下、「レベル２操作員」と称する）というように、レベル分けされている。
【０００５】
すなわち、プラントを監視するのみであれば、どの操作員（レベル１操作員およびレベル２操作員）に対しても許可されているものの、プラントを制御できるのは、その資格や能力に応じて認定されたレベル２操作員のみが許可されている。
【０００６】
これによって、プラントの制御は、一定の能力を備えたレベル２操作員によって行われるようにしている。
【０００７】
そこで、従来の監視制御装置では、操作員のレベル毎に機能を制限するオペレーションモードを設けており、監視制御装置を操作する操作員は、レベル１操作員の場合にはレベル１のオペレーションモードを選択し、レベル２操作員の場合にはレベル２のオペレーションモードを選択する。
【０００８】
レベル１のオペレーションモードが選択された場合には、監視制御装置の操作は、プラントの監視のみが可能な状態となる。また、レベル２のオペレーションモードが選択された場合には、監視制御装置の操作は、プラントの監視及びプラントの制御の両方が可能な状態となる。
【０００９】
このようにして、従来の監視制御装置は、操作員のレベルに応じた操作のみが許容されるようになっている。これによって、レベル１操作員が誤ってプラントを制御することが無くなるので、プラントを安全に運転することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の監視制御装置では、以下のような問題がある。
【００１１】
すなわち、従来の監視制御装置では操作員のレベルを区別するためのオペレーションモードが適用されているが、例えば、レベル１操作員であっても、レベル２のオペレーションモードを選択することができる。そのため、レベル１操作員によって誤ってレベル２のオペレーションモードが選択されてしまっても、プラントの監視及びプラントの制御の両方が可能な状態となってしまう。
【００１２】
現状では、レベル１操作員がレベル２のオペレーションモードを選択することが無いように運用されている。すなわち、レベル１操作員は、オペレーションモードを選択する場合には、レベル１のオペレーションモードのみを選択し、レベル２のオペレーションモードを選択することがないように運転規則等で取り決められるとともに、運転訓練がなされている。
【００１３】
しかしながら、レベル１操作員が誤ってレベル２のオペレーションモードを選択してしまう可能性も考えられる。あるいは、意図的にプラントの制御を行なうために故意にレベル２のオペレーションモードを選択することも考えられる。
【００１４】
このように、一旦レベル２のオペレーションモードが選択されてしまうと、例えレベル１操作員であっても、プラントを制御できるようになってしまうために、運転規則を無視した状態でプラントが運転されることも考えられる。
【００１５】
また、従来の監視制御装置は、一旦オペレーションモードが選択されると、それが解除されるか、あるいは他のオペレーションモードへの変更がなされない限り、そのオペレーションモードが継続している状態になる。
【００１６】
すなわち、レベル２操作員によって、レベル２のオペレーションモードが選択された場合であっても、レベル２操作員がそれを解除するのを忘れたままでいると、レベル２のオペレーションモード状態が継続したままとなる。このような場合には、、例えレベル１操作員であってもプラントを制御できるようになり、運転規則を無視した状態でプラントが運転されることも考えられる。
【００１７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、操作員の通常の操作から自動的に操作員の認証を行なうとともに、その操作員の操作レベルに応じた操作のみを有効とし、もって操作セキュリティを高めることが可能な監視制御装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００１９】
すなわち、請求項１の発明では、入力キーと、入力キーに埋め込まれ、入力キーに接触する人の指から指紋情報を読み取る指紋読取手段と、操作員の指紋情報と操作員毎の操作可能範囲情報とをあらかじめ記憶している記憶手段と、指紋読取手段によって読み取られた指紋情報と記憶手段に記憶されている指紋情報とを照合する指紋照合手段と、指紋読取手段によって読み取られた指紋情報が、記憶手段に記憶されている操作員の指紋情報のいずれかと一致すると指紋照合手段によって判定された場合に、入力キーに接触した人を操作が許可された操作員であると認証するとともに、記憶手段に記憶されている当該操作員の操作可能範囲情報に基づいた操作を所定時間の間、操作可能な状態とする操作制御手段とを備えている。そして、操作制御手段によって操作可能な状態とされた操作は、所定時間内に入力キーを押圧または接触することによりなされ、指紋読取手段は、所定時間内に前記入力キーが押圧または接触された場合には、押圧または接触した指から指紋情報を読み取り、指紋照合手段は、読み取られた指紋情報と、認証された操作員の指紋情報とを照合して、両指紋情報が一致するか否かを判定し、操作制御手段は、指紋照合手段によって、両指紋情報が一致していると判定された場合に、入力キーを押圧または接触してなされた操作を有効とする。
【００２３】
従って、請求項１の発明の監視制御装置においては、操作が許可された操作員を認証することができると共に、この操作員に許可された操作のみを操作可能な状態とすることができる。更に、実際に操作入力がなされた場合には、操作入力をした人と、認証された操作員とが同一人物であることが確認された場合にのみ、その操作入力を有効とする。
【００２４】
これにより、操作セキュリティを高めた監視制御装置を実現することが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１から図５を用いて説明する。
【００２７】
本実施の形態に係る監視制御装置は、ワークステーション等の計算機からなり、プラントの運転情報をＣＲＴ等の表示装置上に表示することによりプラントの運転状態を監視したり、また、必要に応じてプラントを制御するものである。
【００２８】
さらに、監視制御装置は、プラントの運転を司る重要な装置であることから、その監視や制御の操作は操作員のレベル毎に管理されたセキュリティ機能を備えている。
【００２９】
このセキュリティ機能は、後述する指紋読取装置と、指紋照合装置とによって実現する。
【００３０】
図１は、このような第１の実施の形態に係る監視制御装置の全体構成例を示すブロック図である。
【００３１】
すなわち、本実施の形態に係る監視制御装置１は、入力装置１０と、中央処理装置２０と、表示装置３０とを備えており、プラント４０の監視制御を行なうようにしている。
【００３２】
更に、入力装置１０は、入力キー１１と、指紋読取装置１２と、インタフェース１３とを備えている。
【００３３】
入力キー１１は、操作員からの入力を受け付けるとともに、その情報をインタフェース１３に出力する。また、指紋読取装置１２は、入力キー１１に埋め込まれており、入力キー１１に接触する人の指から指紋情報を読み取り、その情報をインタフェース１３に出力する。
【００３４】
インタフェース１３は、入力キー１１および指紋読取装置１２から受け取ったこれら情報を中央処理装置２０側に出力する。
【００３５】
中央処理装置２０は、インタフェース２１と、操作員情報記憶装置２２と、指紋照合装置２３と、操作制御装置２４と、プラントインタフェース２５とを備えている。
【００３６】
インタフェース２１は、入力装置１０のインタフェース１３、および表示装置３０と接続している。また、中央処理装置２０内の指紋照合装置２３、操作制御装置２４、プラントインタフェース２５とも相互に接続しており、中央処理装置２０内のこれら装置間で授受される種々のデータのインタフェースとして機能する。
【００３７】
操作員情報記憶装置２２は、操作員の指紋情報と操作員毎の操作可能範囲情報とを記憶した記憶装置である。
【００３８】
指紋照合装置２３は、指紋読取装置１２によって読み取られた指紋情報と操作員情報記憶装置２２に記憶された指紋情報とを照合し、その結果をインタフェース２１を介して操作制御装置２４に出力する。この指紋照合方法の詳細を以下に示す。
【００３９】
インタフェース２１は、入力装置１０のインタフェース１３から、指紋読取装置１２によって読み取られた指紋情報を受け取ると、それを指紋照合装置２３に出力する。指紋照合装置２３は、インタフェース２１から指紋情報を受け取ると、操作員情報記憶装置２２にアクセスし、操作員情報記憶装置２２に記憶された指紋情報との照合を行ない、その結果をインタフェース２１を介して操作制御装置２４に出力する。
【００４０】
操作制御装置２４は、指紋読取装置１２に読み取られた指紋情報が、操作員情報記憶装置２２に記憶された操作員の指紋情報のいずれかと一致すると指紋照合装置２３によって判定された場合には、入力キー１１に接触した人は操作員であるものと判定する。そして、操作員情報記憶装置２２に記憶されているこの操作員の操作可能範囲情報に基づいた操作を操作可能な状態とするとともに、その結果をインタフェース２１を介して表示装置３０に出力し、表示装置３０に表示させる。
【００４１】
また、指紋読取装置１２に読み取られた指紋情報が、操作員情報記憶装置２２に記憶された操作員の指紋情報のいずれとも一致しないと指紋照合装置２３によって判定された場合には、操作制御装置２４は、入力キー１１に接触した人は操作員ではないものと判定する。そして、その結果をインタフェース２１を介して表示装置３０に出力するとともに表示させる。
【００４２】
プラントインタフェース２５は、プラント４０に接続しており、監視要求に応じてプラント４０から必要なデータを抽出したり、制御要求に応じてプラント４０を制御する。
【００４３】
この監視要求は、操作員によって入力キー１１から入力指示されるものであり、入力装置１０のインタフェース１３、中央処理装置２０のインタフェース２１を介してプラントインタフェース２５に入力されるようになっている。
【００４４】
プラントインタフェース２５は、この監視要求に基づいたデータをプラント４０から抽出するとともに、インタフェース２１を介して表示装置３０に出力するとともに表示させる。
【００４５】
また制御要求も同様に、操作員によって入力キー１１から入力指示されるものであり、入力装置１０のインタフェース１３、中央処理装置２０のインタフェース２１を介してプラントインタフェース２５に入力されるようになっている。
【００４６】
プラントインタフェース２５は、この制御要求に基づいてプラント４０を制御する。
【００４７】
表示装置３０は、中央処理装置２０のインタフェース２１に接続しており、このインタフェース２１が受け取ったデータを必要に応じて表示する。
【００４８】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係る監視制御装置の動作について説明する。
【００４９】
図２は、第１の実施の形態に係る監視制御装置の操作方法を示すフローチャートである。
【００５０】
また、図３は、第１の実施の形態に係る監視制御装置の入力キーの一例を示す配置図である。
【００５１】
監視制御装置１からプラント４０の監視および制御を行なう場合、操作員が、図３に示すような入力キー１１から、所定のキーを入力することによって行なう。図３に示す入力キー１１は、＜対象設備＞、＜監視／制御モード＞、＜対象機器＞、＜監視メニュー＞、＜制御メニュー＞毎にキーを配置した例である。入力キー１１の全てのキーには、キーに接触した指から指紋を読み取る指紋読取装置１２が埋め込まれている。
【００５２】
したがって、図３に示す入力キー１１のいずれかのキーに指が接触すると、キーに埋め込まれた指紋読取装置１２によって、指紋が読み取られる（Ｓ１）。指紋読取装置１２は指紋認証素子など、一般に用いられているもので良い。
【００５３】
このように、指紋読取装置１２に読み取られた指紋情報は、入力装置１０のインタフェース１３、中央処理装置２０のインタフェース２１を介して指紋照合装置２３に送られる。
【００５４】
更にこの指紋情報は、指紋照合装置２３において、操作員情報記憶装置２２に記憶されている操作員の指紋情報との照合がなされ（Ｓ２）、いずれかの操作員の指紋情報との一致が確認された場合には（Ｓ３：Ｙｅｓ）、入力キー１１に触れた人はこのプラントの操作員であることが認証され（Ｓ４）、その旨が表示装置３０に表示される。
【００５５】
また、このように操作員の認証がなされた場合、指紋照合装置２３によって、この操作員の操作可能範囲情報（オペレーションレベル）が操作員情報記憶装置２２から抽出される。
【００５６】
一方、この指紋情報が、どの操作員の指紋情報とも一致しない場合には（Ｓ３：Ｎｏ）、入力キー１１に触れた人はこのプラントの操作員ではないと判定され、操作不許可とされ、その旨が表示装置３０に表示される。操作不許可とされると、いずれのキーを押圧または接触してもその操作は無効とされる（Ｓ１０）。
【００５７】
Ｓ４では更に、指紋照合装置２３より操作制御装置２４に出力されたこの操作員の操作可能範囲情報が、インタフェース２１を介して表示装置３０に出力され、表示装置３０上に表示される。また、この操作可能範囲情報は、同様にインタフェース２１から、入力装置１０のインタフェース１３を介して入力キー１１にも送られ、この操作可能情報で許可されているキーからの入力のみ有効となる（Ｓ４）。
【００５８】
このとき、入力キー１１では、各キーを点灯させる発光ダイオード等の光源を備えることにより、許可されているキーのみを点灯させるようにしても良い。また、液晶パネル式の入力キー１１として、許可されている操作のキーのみを表示させるようにしても良い。
【００５９】
図４と図５とは、プラントの監視のみを許可された操作員用の入力キーの状態の一例を示す模式図である。
【００６０】
図４は、予め全てのボタンが設置されたタイプの入力キーにおいて、操作可能なキーが点灯している状態を示す模式図である。
【００６１】
ここで、斜線で図示する箇所は、点灯しているキーを示す。この操作員は監視のみを許可されていることから、操作することができない＜監視／制御モード＞の制御キー、および＜制御メニュー＞のいずれも点灯していない。
【００６２】
一方、図５は、液晶パネル式の入力キーにおいて、操作可能なキーのみが表示されている例を示す模式図である。
【００６３】
ここで、この操作員は監視のみを許可されていることから、＜監視／制御モード＞の制御キー、および＜制御メニュー＞のいずれも表示されておらず、操作は受け付けられない。
【００６４】
このようにして、認証された操作員によって、所定時間内に、この操作員に許可されている操作入力のみがなされ（Ｓ５：Ｙｅｓ）、それに基づいてプラント４０の監視及び制御がなされる（Ｓ９）。仮に、誤って許可されていない操作キーを押印または接触してもその操作は無効となる。
【００６５】
また、所定時間内に操作可能が無い場合には、操作が受け付けられなくなる（Ｓ５：Ｎｏ）。これによって、一旦操作員として認証されたまま、席を外したりしている間に他人によって操作入力がなされることが防止される。
【００６６】
上述したように、本実施の形態に係る監視制御装置においては、操作員が各操作毎に入力キー１１に触れるという通常の操作によって、操作員が特別に意識することなく自動的に操作員の認証を行なうとともに、この操作員の操作レベルに応じた操作のみを有効とすることができる。
【００６７】
すなわち、具体的には、認証手続きのし忘れを防止できるようになるとともに、オペレーションレベルの異なる操作員に交代した場合であっても、交代した操作員の認証が行なわれるとともに、オペレーションレベルへの切り替えも自動的に行なわれる。
【００６８】
よって、操作員が誤って自分に許可されていない操作キーを押圧または接触しても、その操作は受け付けられない。また、万が一、操作員でない人が操作入力しても、その操作は受け付けられない。
【００６９】
以上の結果、操作セキュリティを高め、誤操作の無い監視制御装置を実現することが可能となる。
【００７０】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態を図６を用いて説明する。
【００７１】
すなわち、第２の実施の形態に係る監視制御装置は、その全体構成を図１に示す第１の実施の形態に係る監視制御装置１と同一構成とし、操作員の認証方法のみが異なる。したがって、ここではその構成の説明を省略し、操作員の認証方法のみについて説明する。
【００７２】
図６は、第２の実施の形態に係る監視制御装置の操作方法を示すフローチャートである。
【００７３】
図６に示すフローチャートは、図２に示すフローチャートのＳ５とＳ９との間にＳ６〜Ｓ８を挿入したものである。したがって、ここでは、図２に示すフローチャートと異なる点を中心に説明する。
【００７４】
Ｓ１〜Ｓ５は第１の実施の形態で説明したものと同様である。
【００７５】
Ｓ５において、所定時間内に操作入力がなされると、操作入力時に入力キー１１のいずれかのキーに接触した指から、そのキーに埋め込まれた指紋読取装置１２によって、指紋が読み取られる（Ｓ６）。
【００７６】
このように、指紋読取装置１２に読み取られた指紋情報は、入力装置１０のインタフェース１３、中央処理装置２０のインタフェース２１を介して指紋照合装置２３に送られ、指紋照合装置２３において、Ｓ２で認証された操作員の指紋情報との照合がなされる（Ｓ７）。
【００７７】
そして、Ｓ２で認証された操作員の指紋情報との一致が確認された場合には（Ｓ８：Ｙｅｓ）、入力キー１１に触れた人は認証された操作員自身であると判断されるとともに、Ｓ５においてなされた操作入力は有効とされ、この操作入力に基づきプラントの監視および制御がなされる（Ｓ９）。
【００７８】
一方、この指紋情報が、認証された操作員の指紋情報と一致しない場合には（Ｓ８：Ｎｏ）、入力キー１１に触れた人はこの認証されたの操作員ではないと判定され、操作不許可とされ、その旨が表示装置３０に表示される。操作不許可とされると、いずれのキーを押圧または接触してもその操作は無効とされる（Ｓ１０）。
【００７９】
このように、本実施の形態に係る監視制御装置は、第１の実施の形態の監視制御装置に更に、操作制御装置２４によって操作可能な状態とされた操作は、所定の入力キー１１を押圧または接触することによりなされるようになっており、指紋読取装置１２は、この所定の入力キー１１を押圧または接触して操作を行なう指から指紋情報を読み取り、指紋照合装置２３は、この指紋情報と、認証された操作員の指紋情報とを照合し、指紋照合装置２３によって、両指紋情報が一致していると判定された場合には、この所定の入力キー１１を押圧または接触してなされた操作を有効とすることを特徴とする監視制御装置である。
【００８０】
なお、本実施の形態は、上記で説明したものに限定されるものではなく、次のようにしても同様に実施できるものである。
【００８１】
図７は、第２の実施の形態に係る監視制御装置の変形例を示す入力キーの配置図である。
【００８２】
図７に示す入力キー１１は、実行キー１５を備えており、指紋読取装置１２はこの実行キー１５にのみ埋め込まれている。更に、所定のキーを押印または接触した後に、この実行キー１５を押印または接触することによって操作入力が、入力装置１０のインタフェース１３に出力されるようになっている。
【００８３】
このような構成の入力キー１１を用いた場合においても、操作員は、操作前に先ず実行キー１５に触れることによって認証がなされ、更に、所定のキーを押印または接触した後に実行キー１５を押圧または接触することによって、同一操作員による操作であるか否かの確認がなされ、同一操作員による操作であるとの確認がなされた場合にのみ、その操作を有効とすることができる。
【００８４】
上述したように、本実施の形態に係る監視制御装置においては、操作入力をした人が、認証を受けた操作員と同一人物であることを確認し、同一人物との確認がなされた場合にのみ、この操作入力を有効とし、そうでない場合には、この操作入力を無効とすることができる。
【００８５】
よって、例えばある操作員が認証を受け、操作入力可能となったキーを、他人が誤ってあるいは故意に入力しても、その操作入力は受け付けられない。
【００８６】
以上の結果、操作セキュリティを高め、誤操作の無い監視制御装置を実現することが可能となる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の監視制御装置によれば、操作員の通常の操作から自動的に操作員の認証を行なうとともに、その操作員の操作レベルに応じた操作のみを有効とすることができる。
【００８８】
以上により、操作セキュリティを高めることが可能な監視制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る監視制御装置の全体構成例を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態に係る監視制御装置の操作方法を示すフローチャート。
【図３】第１の実施の形態に係る監視制御装置の入力キーの一例を示す配置図。
【図４】プラントの監視のみを許可された操作員用の入力キーの状態の一例を示す模式図。
【図５】プラントの監視のみを許可された操作員用の入力キーの状態の一例を示す模式図。
【図６】第２の実施の形態に係る監視制御装置の操作方法を示すフローチャート。
【図７】第２の実施の形態に係る監視制御装置の変形例を示す入力キーの配置図。
【符号の説明】
１…監視制御装置、
１０…入力装置、
１１…入力キー、
１２…指紋読取装置、
１３…インタフェース、
１５…実行キー、
２０…中央処理装置、
２１…インタフェース、
２２…操作員情報記憶装置、
２３…指紋照合装置、
２４…操作制御装置、
２５…プラントインタフェース、
３０…表示装置、
４０…プラント。

Claims

入力キーと、
前記入力キーに埋め込まれ、前記入力キーに接触する人の指から指紋情報を読み取る指紋読取手段と、
操作員の指紋情報と前記操作員毎の操作可能範囲情報とをあらかじめ記憶している記憶手段と、
前記指紋読取手段によって読み取られた指紋情報と前記記憶手段に記憶されている指紋情報とを照合する指紋照合手段と、
前記指紋読取手段によって読み取られた指紋情報が、前記記憶手段に記憶されている操作員の指紋情報のいずれかと一致すると前記指紋照合手段によって判定された場合に、前記入力キーに接触した人を操作が許可された前記操作員であると認証するとともに、前記記憶手段に記憶されている当該操作員の操作可能範囲情報に基づいた操作を所定時間の間、操作可能な状態とする操作制御手段とを備え、
前記操作制御手段によって操作可能な状態とされた操作は、前記所定時間内に前記入力キーを押圧または接触することによりなされ、前記指紋読取手段は、前記所定時間内に前記入力キーが押圧または接触された場合には、前記押圧または接触した指から指紋情報を読み取り、前記指紋照合手段は、前記読み取られた指紋情報と、前記認証された操作員の指紋情報とを照合して、両指紋情報が一致するか否かを判定し、前記操作制御手段は、前記指紋照合手段によって、前記両指紋情報が一致していると判定された場合に、前記入力キーを押圧または接触してなされた操作を有効とすることを特徴とする監視制御装置。