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技術 プラント保守操作支援システム

出願人 四国計測工業株式会社
発明者 堀家亜紀廣田村彰浩元久義正田村次三郎
出願日 2014年12月18日 (4年10ヶ月経過) 出願番号 2014-256630
公開日 2016年6月30日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2016-119520
状態 特許登録済
技術分野 選択的呼出装置(遠隔制御・遠隔測定用) 制御系の試験・監視 電話通信サービス
主要キーワード 短尺部材 非定常運転状態 作業手順表 作業禁止 設置片 各操作対象機器 並行作業 作業マニュアル
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年6月30日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (13)

課題

解決手段

サーバ1と、複数台情報端末3と、操作対象機器201〜20Yに取り付けられる設備状態表示具4を備える。設備状態表示具が、第一の表示部に設けられた第一の二次元コードと、第二の表示部に設けられた第二の二次元コードと、第一の位置及び第二の位置を往復移動する可動部材とを備える。第一の二次元コードが、一意の設備状態ID及び処理内容情報を含み、第二の二次元コードが、一意の設備状態ID及び第一の二次元コードと異なる処理内容情報を含む。クライアントプログラムが、二次元コードに含まれる設備状態ID及び処理内容情報と、取得した操作手順テーブルの設備状態ID及び処理内容情報とが一致し、非ロックである場合に、設備状態IDと関連付けられた設備処置記録を処置済み更新する要求をサーバに送信する。

概要

背景

近年、プラント設備保守作業においては、設備の高度化により多数の機器を扱わなくてはならず、作業が複雑化している。従来行われてきた一連の作業の例を挙げると、作業者は紙のマニュアルに示された手順表に従い、目視にて手順や操作機器を確認しながらバルブ開閉電源の開閉等の操作を行い、筆記具にて手順表にチェックを入れ、取り扱った機器は操作禁止札を取り付け関係者への目印とする。同様の作業を複数台の機器に対して行う必要があるため、作業者への負荷が大きくなっていた。
このため、作業の簡素化を支援するシステムが提案されている。例えば、特許文献1にある支援システムは、設備の操作対象となる機器に配設されたICタグ携帯端末サーバで構成され、作業者は携帯端末を操作してICタグを読み取り、携帯端末上で機器の状態の確認や機器の操作を行う。

概要

低コストで、読み取り確度が高く、簡易で確実なインターロック処理をするプラント保守支援システムを提供する。サーバ1と、複数台の情報端末3と、操作対象機器201〜20Yに取り付けられる設備状態表示具4を備える。設備状態表示具が、第一の表示部に設けられた第一の二次元コードと、第二の表示部に設けられた第二の二次元コードと、第一の位置及び第二の位置を往復移動する可動部材とを備える。第一の二次元コードが、一意の設備状態ID及び処理内容情報を含み、第二の二次元コードが、一意の設備状態ID及び第一の二次元コードと異なる処理内容情報を含む。クライアントプログラムが、二次元コードに含まれる設備状態ID及び処理内容情報と、取得した操作手順テーブルの設備状態ID及び処理内容情報とが一致し、非ロックである場合に、設備状態IDと関連付けられた設備処置記録を処置済み更新する要求をサーバに送信する。

目的

本発明は、低コストで、読み取り確度が高く、作業者や関係者が一瞥して機器の状態を認識することができ、簡易で確実なインターロック処理のできるプラント保守支援システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

演算装置ネットワークモジュール、並びに、サーバプログラムデータベースを記憶する記憶装置を備えたサーバと、演算装置、表示部、入力部、カメラクライアントプログラムが格納された記憶装置および無線通信モジュールを搭載した、複数台情報端末と、操作対象機器に取り付けられる複数個との設備状態表示具と、を備えたプラント保守操作支援ステムであって、前記設備状態表示具が、第一の色で着色された第一の表示部と、第二の色で着色された第二の表示部と、第一の表示部に設けられた第一の二次元コードと、第二の表示部に設けられた第二の二次元コードと、第一の表示部を表示し第二の表示部を隠す第一の位置および第二の表示部を表示し第一の表示部を隠す第二の位置を往復移動する可動部材と、を備えて構成され、前記第一の二次元コードが、一意の設備状態IDおよび処理内容情報を含み、前記第二の二次元コードが、一意の設備状態IDおよび前記第一の二次元コードと異なる処理内容情報を含み、前記データベースが、操作番号を格納するカラム、設備状態IDを格納するカラム、処理内容を格納するカラム、設備処置記録を格納するカラム、インターロック解除対象となる操作番号を格納するカラムを含む操作手順テーブルと、一意の設備状態IDを格納するカラムおよび当該設備状態IDと一対一対応付けられた処理内容情報を格納するカラム含む設備状態管理テーブルと、を備え、前記クライアントプログラムが、前記サーバからネットワークを介して前記操作手順テーブルを取得する情報取得手段と、前記情報端末のカメラで二次元コードを撮像すると、当該二次元コードに含まれる設備状態IDおよび処理内容情報と前記取得した操作手順テーブルの設備状態IDおよび処理内容情報とを照合し、照合情報が一致し、かつ、ロックフラグ情報が非ロックである場合に、前記情報端末の記憶装置の当該設備状態IDと関連付けられた設備処置記録を格納するカラムを処置済み更新すると共に当該設備処置記録を格納するカラムを処置済みに更新する要求を前記サーバに送信する処置更新手段と、各操作番号について、ロック中または非ロックの値を有するロック情報を動的に生成するインターロック情報生成手段と、前記処置更新手段が前記設備処置記録を格納するカラムを更新し、かつ、当該更新されたカラムと関連付けられた操作番号がインターロックの解除対象となる場合に、前記情報端末の記憶装置の当該操作番号と関連付けられたロック情報の値を非ロックに更新するロック情報更新手段と、を備えることを特徴とするプラント保守操作支援システム。

請求項2

さらに、第三の二次元コードを有する設置片、および、第三の二次元コードを有し、設置片と切取線を介して接合される切取片を備えて構成される操作禁止札を備え、前記データベースが、設備状態IDを格納するカラムおよび設置記録を格納するカラムを有する操作禁止札テーブルを備え、前記クライアントプログラムの情報取得手段が、前記操作禁止札テーブルを取得することができ、前記クライアントプログラムが、前記カメラで前記第三の二次元コードが撮像されると、前記情報端末の記憶装置の設置記録を格納するカラムを設置済みに更新すると共に当該設置記録を格納するカラムを設置済みに更新する要求を前記サーバに送信する禁止管理手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のプラント保守操作支援システム。

請求項3

前記二次元コードが、QRコード登録商標)であることを特徴とする請求項1または2に記載のプラント保守操作支援システム。

請求項4

前記二次元コードが、操作対象機器の名称設置場所の情報を含み、前記クライアントプログラムが、前記カメラで前記二次元コードが撮像されると、前記情報端末に操作対象機器の名称と設置場所の情報を表示することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のプラント保守操作支援システム。

請求項5

前記データベースが、設備状態IDと関連づけられた作業マニュアルの情報を含み、前記クライアントプログラムの情報取得手段が、前記作業マニュアルを取得することができ、前記クライアントプログラムが、前記カメラで前記第一または第二の二次元コードが撮像されると、前記情報端末の表示部に作業マニュアルを表示することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のプラント保守操作支援システム。

請求項6

前記クライアントプログラムが、撮像した二次元コードに含まれる設備状態IDにヒモ付けられたロック情報を格納するカラムの値を取得し、当該値がロック状態である場合に、前記情報端末の表示部にインターロック中である旨の表示を行う手段を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のプラント保守操作支援システム。

技術分野

0001

本発明は、二次元コードを利用したプラント保守操作支援ステムに関する。

背景技術

0002

近年、プラント設備保守作業においては、設備の高度化により多数の機器を扱わなくてはならず、作業が複雑化している。従来行われてきた一連の作業の例を挙げると、作業者は紙のマニュアルに示された手順表に従い、目視にて手順や操作機器を確認しながらバルブ開閉電源の開閉等の操作を行い、筆記具にて手順表にチェックを入れ、取り扱った機器は操作禁止札を取り付け関係者への目印とする。同様の作業を複数台の機器に対して行う必要があるため、作業者への負荷が大きくなっていた。
このため、作業の簡素化を支援するシステムが提案されている。例えば、特許文献1にある支援システムは、設備の操作対象となる機器に配設されたICタグ携帯端末サーバで構成され、作業者は携帯端末を操作してICタグを読み取り、携帯端末上で機器の状態の確認や機器の操作を行う。

先行技術

0003

特許第4782063号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ICタグやRFIDを用いた操作支援システムは、読み取りに専用リーダを用いるため、コストが高い課題があったほか、混信が生じやすく、これによって読み取りの確度が悪化するという課題もあった。加えて、作業者や関係者が、肉眼一瞥して機器の状態を把握することができないという課題もあった。
また、選択入力タン操作や暗証番号入力などの複雑な操作を行う必要があるインターロック管理では、操作ミスによるヒューマンエラーが生じるおそれがあった。

0005

そこで、本発明は、低コストで、読み取り確度が高く、作業者や関係者が一瞥して機器の状態を認識することができ、簡易で確実なインターロック処理のできるプラント保守支援システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明のプラント保守操作支援システムは、演算装置ネットワークモジュール、並びに、サーバプログラムデータベースを記憶する記憶装置を備えたサーバと、演算装置、表示部、入力部、カメラクライアントプログラムが格納された記憶装置および無線通信モジュールを搭載した、複数台の情報端末と、操作対象機器に取り付けられる複数個との設備状態表示具と、を備えたプラント保守操作支援システムであって、前記設備状態表示具が、第一の色で着色された第一の表示部と、第二の色で着色された第二の表示部と、第一の表示部に設けられた第一の二次元コードと、第二の表示部に設けられた第二の二次元コードと、第一の表示部を表示し第二の表示部を隠す第一の位置および第二の表示部を表示し第一の表示部を隠す第二の位置を往復移動する可動部材と、を備えて構成され、前記第一の二次元コードが、一意の設備状態IDおよび処理内容情報を含み、前記第二の二次元コードが、一意の設備状態IDおよび前記第一の二次元コードと異なる処理内容情報を含み、前記データベースが、操作番号を格納するカラム、設備状態IDを格納するカラム、処理内容を格納するカラム、設備処置記録を格納するカラム、インターロック解除対象となる操作番号を格納するカラムを含む操作手順テーブルと、一意の設備状態IDを格納するカラムおよび当該設備状態IDと一対一対応付けられた処理内容情報を格納するカラム含む設備状態管理テーブルと、を備え、前記クライアントプログラムが、前記サーバからネットワークを介して前記操作手順テーブルを取得する情報取得手段と、前記情報端末のカメラで二次元コードを撮像すると、当該二次元コードに含まれる設備状態IDおよび処理内容情報と前記取得した操作手順テーブルの設備状態IDおよび処理内容情報とを照合し、照合情報が一致し、かつ、ロックフラグ情報が非ロックである場合に、前記情報端末の記憶装置の当該設備状態IDと関連付けられた設備処置記録を格納するカラムを処置済み更新すると共に当該設備処置記録を格納するカラムを処置済みに更新する要求を前記サーバに送信する処置更新手段と、各操作番号について、ロック中または非ロックの値を有するロック情報を動的に生成するインターロック情報生成手段と、前記処置更新手段が前記設備処置記録を格納するカラムを更新し、かつ、当該更新されたカラムと関連付けられた操作番号がインターロックの解除対象となる場合に、前記情報端末の記憶装置の当該操作番号と関連付けられたロック情報の値を非ロックに更新するロック情報更新手段と、を備えることを特徴とする。

0007

上記プラント保守操作支援システムにおいて、さらに、第三の二次元コードを有する設置片、および、第三の二次元コードを有し、設置片と切取線を介して接合される切取片を備えて構成される操作禁止札を備え、前記データベースが、設備状態IDを格納するカラムおよび設置記録を格納するカラムを有する操作禁止札テーブルを備え、前記クライアントプログラムの情報取得手段が、前記操作禁止札テーブルを取得することができ、前記クライアントプログラムが、前記カメラで前記第三の二次元コードが撮像されると、前記情報端末の記憶装置の設置記録を格納するカラムを設置済みに更新すると共に当該設置記録を格納するカラムを設置済みに更新する要求を前記サーバに送信する禁止管理手段を備えることを特徴としてもよい。
上記プラント保守操作支援システムにおいて、前記二次元コードが、QRコード登録商標)であることを特徴としてもよい。
上記プラント保守操作支援システムにおいて、前記二次元コードが、操作対象機器の名称設置場所の情報を含み、前記クライアントプログラムが、前記カメラで前記二次元コードが撮像されると、前記情報端末に操作対象機器の名称と設置場所の情報を表示することを特徴としてもよい。
上記プラント保守操作支援システムにおいて、前記データベースが、設備状態IDと関連づけられた作業マニュアルの情報を含み、前記クライアントプログラムの情報取得手段が、前記作業マニュアルを取得することができ、前記クライアントプログラムが、前記カメラで前記第一または第二の二次元コードが撮像されると、前記情報端末の表示部に作業マニュアルを表示することを特徴としてもよい。
上記プラント保守操作支援システムにおいて、前記クライアントプログラムが、撮像した二次元コードに含まれる設備状態IDにヒモ付けられたロック情報を格納するカラムの値を取得し、当該値がロック状態である場合に、前記情報端末の表示部にインターロック中である旨の表示を行う手段を備えることを特徴としてもよい。

発明の効果

0008

本発明によれば、二次元コードを用いたので、汎用の情報端末によるソフトウェア処理だけで安価に専用リーダを実現することができる。
また、読み取り方式光学式であるため、混信の影響を受けにくく読み取り確度を向上させることができる。
また、機器状態表示具により視覚的に明確になるため、作業者や関係者が一瞥して機器の状態を認識することが可能とすることができる。
さらに、情報端末上に機器の情報や操作手順が表示されるため、従来の紙のマニュアルを携帯する必要がなくなり、作業者の負担を低減することができる。

図面の簡単な説明

0009

第一実施形態に係るシステムの全体構成図である。
第一実施形態に係る操作手順テーブルの説明図である。
第一実施形態に係る設備状態管理テーブルの説明図である。
第一実施形態に係る設備状態表示具の第一の表示状態を示す説明図である。
第一実施形態に係る設備状態表示具の第二の表示状態を示す説明図である。
第一実施形態に係るシステムを用いた作業手順を示すフローチャートである。
第一実施形態に係る操作手順表のイメージ図である。
第二実施形態に係る操作禁止札管理テーブルの説明図である。
第二実施形態に係る作業禁止札の取付態様の説明図である。
第二実施形態に係る作業禁止札の説明図である。
第二実施形態に係るシステムを用いた作業手順を示すフローチャート(1/2)である。
第二実施形態に係るシステムを用いた作業手順を示すフローチャート(2/2)である。

実施例

0010

本発明のプラント保守操作支援システムは、保守作業の手順のデータベースを格納したサーバと情報端末を連携させ、作業者に情報端末を使って操作手順内容等の情報にアクセスさせるとともに、二次元コードを使って操作対象機器の状態を照合させることで、作業員が容易かつ確実に操作対象機器の操作を行うことを可能とするものである。

0011

以下に、本発明のシステムの主な機能と特徴を記す。
(1)操作手順表表示機能
作業者が情報端末上でクライアントプログラムを立ち上げると、事前に汎用の表計算ソフトで作成され、上長により承認されたのちサーバに保存された操作手順表が、サーバから手動または自動でダウンロードされ、画面上に表示されることで機器操作のステップ確認を支援する。作業者は、作業完了後、操作手順表に結果を反映し、ネットワークを介してサーバに結果を保存する。
(2)操作禁止札作成機能
従来装置と同様、操作手順表をもとに操作禁止札(二次元コード付)をプリンタにより自動作成する。
(3)操作対象機器照合機能
操作対象盤や操作対象機器に取り付けた二次元コードを情報端末の内蔵カメラで読み取り、予め登録した操作対象機器情報と照合し、誤認防止をはかる。
(4)操作状況連係機能:
操作実施状況を情報端末間で共有する。これにより、複数班での並行作業が可能である。また、サーバでも進捗状況随時確認できる。
(5)操作手順インターロック機能
予め関連付けされた操作ステップ操作完了しないと次のステップに進めないインターロック機能を設け、誤操作防止をはかる。
(6)ノウハウ表示機能:
操作時に必要な特殊工具やバルブ等の特性等の操作ノウハウ資料を予め登録しておくことで、操作時に表示する。
(7)操作禁止札照合機能:
操作禁止札に印刷された二次元コードを情報端末内蔵カメラで読み取り照合し、回収時の照合作業を支援する。

0012

≪第一実施形態≫
本発明の第一実施形態に係るプラント保守操作支援システムを説明する。最初に本実施形態に係る構成を説明し、続いて操作手順を説明する。
<構成>
図1電力発電プラントを適用例とした本実施形態に係るシステムの概要を示す。本実施形態では、「電力センター」および「発電所」の2つの施設に跨がるシステムを例示している。

0013

[電力センター]
電力センターには、マスターサーバ1と、情報端末3と、プリンタ9とが設置されている。
マスターサーバ1は、操作手順や機器の情報をデータベース化して保存し、情報端末等からの要求に応じて送信し、後述する操作対象機器201〜20Yの処理情報収集して管理するものであり、電力センター内に常設されている。
マスターサーバ1は、図示しない演算装置、ネットワークモジュール、サーバプログラムおよびデータベースが格納された記憶装置を備えて構成される。マスターサーバ1は、ネットワークモジュールを介してLAN(Local Area Network)5,6に接続されており、後述するレプリケーションサーバ2やその他の端末情報通信を行うことが可能である。後述する情報端末3と同様に、データベースに情報を入力し、更新することが可能である。データベースが保有する操作手順テーブル11および設備状態管理テーブル12については後述する。

0014

情報端末31〜3kについては、[発電所]の箇所で後述する。
プリンタ9は、マスターサーバ1の指令を受け、後述の操作禁止札300や二次元コード43、44を印刷するためのラベルプリンタである。

0015

LAN5は、施設「電力センター」−「発電所」間を繋ぐ情報通信網である専用線200を介して通信接続されている。専用線200に代え、VPN(Virtual Private Network)により拠点間を接続してもよい。
LAN6はそれぞれ、施設「電力センター」内、「発電所」内の情報通信網であり、LAN6同士はLAN5および専用線200を介して通信接続されており、施設「電力センター」、「発電所」内、および、施設「電力センター」−「発電所」間を跨いだ装置同士の通信が可能である。なお、LAN5は必須の構成要素ではなく、客先要件によってはLAN5を設置せずに、LAN6同士を専用線200を介して通信接続することも可能である。

0016

マスターサーバ1のデータベースが保有する操作手順テーブル11および設備状態管理テーブル12について説明する。
図2に示す操作手順テーブル11は、操作対象機器201〜20Yの操作手順やインターロック状況処置の処置完了状態などの情報をテーブル形式で格納しており、作業者が後述する情報端末31〜3Xを用いて手順を参照したり、作業管理者がサーバ(1,2)や情報端末31〜3Xを用いて作業の進捗状況を管理したりする目的に供するものである。
操作手順テーブル11は、操作項目番号カラムと、インターロック番号カラムと、設備状態IDカラムと、操作項目(機種名)カラムと、処理内容カラムと、処置記録カラムとを備えている。なお、点線で図示したロック情報は、後述するようにクライアントプログラムで動的に生成される情報である。

0017

操作項目番号カラムには、操作手順毎に割り当てられた番号が記録されている。
インターロック番号カラムには、特定の操作項目番号に係る操作項目の処置が完了していない場合にロックがかかるよう、対象となる操作項目番号が記録されている。

0018

設備状態IDカラムには、操作対象機器201〜20Yの状態と関連づけられたID番号が記録されている。操作対象機器201〜20Yの状態は、「開」/「閉」の二つの場合が多いが、状態がゼロの場合や三つ以上である場合もある。本実施形態では、全ての機器を管理対象とせず、操作対象となる操作対象機器201〜20Yのみを管理対象としている。全ての機器を管理対象とした場合、全ての機器にIDを付与する必要があり煩雑であるからである。

0019

操作項目(機種名)カラムには、操作対象機器201〜20Yの名称が記録されている。
処理内容カラムには、目的とする操作の機器の状態、例えば「開」/「閉」、「ON」/「OFF」、「入」/「切」、「押下」/「引上」等が記録されている。
処置記録カラムには、処置が完了した日時が記録されている。

0020

以上のカラムを有する操作手順テーブル11をクライアントプログラムが取得すると、ロック情報がロジックにより動的に生成される。ロック情報は、各操作項目がロック状態にあるか否かを管理するフラグであり、ロック情報が自動生成されることにより、操作手順テーブル11のカラムがあたかも一つ増えたかのようになる。操作項目がロックされていれば「ロック中」と記録され、ロックされていなければ「非ロック」と記録される。

0021

図3に示す設備状態管理テーブル12は、操作手順テーブル11を作るためのデータテーブルであり、各操作対象機器の設置場所、処理内容などの情報をテーブル形式で格納している。
設備状態管理テーブル12は、設備状態IDカラムと、事業所名カラムと、区分カラムと、場所カラムと、操作項目(機種名)カラムと、処理内容(状態)カラムとを備えている。

0022

設備状態IDカラムと操作項目(機種名)カラムは、操作手順テーブル11の各カラムに選択入力されるデータの一覧が記録されている。
事業所名カラムには、○○発電所などの発電所名が記録されている。
区分カラムには、操作対象機器201〜20Yが設けられた設備の名称が記録されている。
場所カラムには、設備が設置された場所(ブロック)の名称が記録されている。
設備状態カラムには、操作対象機器201〜20Yの取り得る状態が記録されている。

0023

事業所名カラム、区分カラム、場所カラム、操作項目(機種名)カラムおよび処理内容(状態)カラムは設備状態IDと紐付けられており、操作手順テーブル11に設備状態IDが入力されると、設備状態管理テーブル12を参照し、これらのデータが操作手順テーブル11に自動的に反映される。

0024

[発電所]
発電所には、操作対象機器201〜20Yと、レプリケーションサーバ2と、情報端末31〜3Xと、設備状態表示具4と、無線LAN親機7と、が設置されている。
レプリケーションサーバ2は、マスターサーバ1のコピーサーバであり、操作手順や機器の情報をデータベース化して保存し、情報端末等からの要求に応じて送信し、後述する操作対象機器201〜20Yの処理情報を収集して管理するものであり、発電所内に常設されている。 レプリケーションサーバ2は、後述する情報端末31〜3Xと情報通信し、データベースを更新する主体として働き、マスターサーバ1とは定期的(例えば1秒間隔)に情報通信し、マスターサーバ1内の操作手順テーブル11をレプリケーションサーバ2内の操作手順テーブル11に同期させるよう要求する。
なお、本実施形態では、拠点間の通信量を減らすためにレプリケーションサーバ2を設置したが、レプリケーションサーバ2を設置せずに直接マスターサーバ1と通信するように構成してもよい。

0025

情報端末31〜3Xは、レプリケーションサーバ2から操作手順テーブル11を取得し、作業者に作業手順や機器の情報を表示するための端末である。また、操作対象機器201〜20Yに取り付けられた二次元コードを読み取り、当該コードに含まれる設備状態IDや処理内容情報をレプリケーションサーバ2に送信し、これらの情報を表示する機能も有している。

0026

情報端末31〜3Xは、ノートPC、タブレット携帯電話スマートフォン携帯用PC、PDA、ウェアラブル端末等の端末であり、図示しない演算装置、カメラおよびクライアントプログラムが格納された記憶装置、表示部、入力部およびネットワークモジュールを備えている。情報端末31〜3Xとして望ましい形態として、キーボード入力を不要として入力を容易とし、操作情報を比較的大きな画面で見やすくするため、タブレットが挙げられる。図1に示すように、情報端末31〜3X同士がそれぞれ異なる種別の端末から構成されてもよい。

0027

情報端末31〜3Xは、ネットワークモジュールを介してLAN6に接続されており、レプリケーションサーバ2と情報通信する。情報端末31〜3Xは、作業現場に携帯されるため、無線LAN親機7との無線通信8によりLAN6に接続されている。
無線LAN親機7は、発電所内に複数個設置されており、少なくとも操作対象機器201〜20Yの周辺では無線通信を行うことが可能になっている。

0028

情報端末31〜3Xは、カメラにより二次元コードを撮像することが可能である。このカメラは、ノートPC、タブレット、携帯電話、スマートフォン、携帯用PC(ポケットPC)、PDA、ウェアラブル端末等の端末に備えられた汎用ものを用いることもできるし、これらの端末に外付けされたものを用いてもよい。

0029

設備状態表示具4は、機器の状態を視覚的に表現し、かつ、機器の状態に対応する二次元コードを表示させる器具である。ここでいう、「機器の状態」とは、操作手順テーブル11の処理内容カラムおよび設備状態管理テーブル12の設備状態カラムに格納される情報であり、例えば、「開」/「閉」、「ON」/「OFF」、「入」/「切」、「押下」/「引上」等に相当する。

0030

設備状態表示具4は、図4図5に示すように、本体40と、第一の色で着色された第一の表示部41と、第二の色で着色された第二の表示部42と、第一の表示部41に設けられた第一の二次元コード43と、第二の表示部に設けられた第二の二次元コード44と、第一の表示部41を表示し第二の表示部42を隠す第一の位置および第二の表示部42を表示し第一の表示部41を隠す第二の位置を往復移動する可動部材45と、本体40を貫通するワイヤ46を備えて構成される。
実施形態例に係る設備状態表示具4は、筒状の長尺部材である本体40の下方部に第一の表示部41が設けられ、上方部に第二の表示部42が設けられており、本体40に挿着された筒状の短尺部材が可動部材45を構成する。

0031

第一の表示部41は緑色に着色されており、第二の表示部42は赤色に着色されている。
可動部材45が第一の位置にあるとき(図4参照)には、第一の表示部41が表示され第二の表示部42が隠される。この状態では、作業者は緑色の第一の表示部41を視認することにより、定常運転状態であることを即座に視認することが可能である。第一の表示部41には、例えば、「閉」、「OFF」の文字を表示する。
可動部材45が第二の位置にあるとき(図5参照)には、第二の表示部42が表示され第二の表示部41が隠される。この状態では、作業者は赤色の第二の表示部42を視認することにより、非定常運転状態であることを即座に視認することが可能である。第一の表示部42には、例えば、「開」、「ON」の文字を表示する。

0032

第一の表示部41に設けられた第一の二次元コード43と第二の表示部42に設けられた第一の二次元コード44は、例えば、QRコード(登録商標)であり、一意の設備状態IDや処理内容情報等が含まれている。ここで、二次元コード43または44の代わりにバーコードを用いることも可能であるが、二次元コードであるQRコードに比較して、含むことのできる情報量が少ないため、QRコードを用いることが望ましい。バーコードには含めることのできない多くの情報を情報端末31〜3Xに表示させることで、作業者はこれらの情報を見て、操作対象機器201〜20Yの取り違えがないかチェックすることができるからである。また、QRコードは、ラベルの向きが不規則でも読み取りができ、比較的暗いところでも読み取りができるという利点もある。

0033

作業完了後は、状態表示具4の可動部材45を処理内容に適合するよう、第一の表示部41もしくは第二の表示部42のどちらかが視認できるようスライドさせる。この状態で視認できる第一の二次元コード43もしくは第二の二次元コード44を情報端末31〜3Xに備えられたカメラで撮像することにより、クライアントプログラムが操作対象機器201〜20Yの設備状態の値を更新する。設備状態の値の更新が実行されると、クライアントプログラムはサーバプログラムと通信を行い、操作手順に関連づけられた他の操作のインターロックを解除する処理を行う。なお、カメラによる撮像は、クライアントプログラム内の一機能として実現することが好ましい。
状態表示具4は二次元コードが取り付けられているため、通常タブレット等に内蔵されているカメラを使用することができ、また、可動部材45により機器状態の表示を容易に切り替えることができるため、ICタグを用いる場合に比べて専用のリーダ/ライタを使わずに済み、安価にシステムを構築できる。

0034

<作業手順>
本実施形態に係るシステムを使った電力発電プラントにおける一作業者の作業を一例として説明する。
以下の説明では、設備を定常運転状態から点検等のために立ち下げることを想定し、前提として、事前に各機器には設備状態表示具4が取り付けられており、作業者は情報端末31を用いながら操作対象機器201を操作するものとする。
図6作業フローを示す。以下、このフローにしたがって、STEP600〜STEP612に詳細を示す。

0035

(STEP600)
作業者は、情報端末31を立ち上げ、クライアントプログラムを起動する。
クライアントプログラムは、レプリケーションサーバ2と無線通信し、操作手順テーブル11の情報を取得し、情報端末31の記憶装置上の操作手順テーブル11に記憶する。
この際、他の操作対象機器202〜20xの処置記録を一覧表示してもよく、この場合は複数班に分かれて作業する場合に、従来行ってきたトランシーバー等を使った連絡による確認が省略され、作業の簡素化、連絡ミスの防止、確認のための時間が削減されるという効果が奏される。

0036

(STEP601)
作業者は、情報端末31を持って操作対象機器201の設置場所まで移動する。

0037

(STEP602)
クライアントプログラムは、情報端末31に操作手順表を作業者に示す(図7参照)。本実施形態では、インターロック中の操作項目(図7では作業No2−2)を赤字で示すことにより、作業者がインターロック中であるか否かを一瞥して把握することを可能としている。クライアントプログラムは、一定時間(例えば、数秒〜数十秒)毎に操作手順テーブル11の差分データを取得し、操作手順表を更新する。
作業者は、作業を実施しようとしている操作項目のロックフラグ情報が「ロック中」の場合は、「非ロック」になるまで待機する。当該情報が「非ロック」の場合はSTEP603に移る。

0038

(STEP603)
作業者は、露出状態にある設備状態表示具4の二次元コード43または44を情報端末31のカメラで読み取る。二次元コード43または44には、少なくとも設備状態IDと処理内容情報(バルブの開/閉やスイッチのON/OFF等)が含まれている。
クライアントプログラムは、二次元コードに組み込まれた、設備状態ID、機器の名称、設置場所、および、処理内容情報等の情報を取得し、情報端末31の記憶装置に記憶し、表示させる。作業者はこれらの情報を見て、操作対象機器201に誤認がないかチェックすることができる。

0039

(STEP604)
クライアントプログラムは、STEP603で読み取った二次元コードに含まれる処理内容情報と操作対象機器201の処理内容カラムに記録される情報とを照合する。照合の結果、一致する場合は認証成功の表示を画面に表示し、STEP605へ移る。不一致の場合は認証失敗の表示を画面に表示する。認証失敗の場合は、操作対象機器20に誤りがあるので、作業者は正しい操作対象機器20のところまで移動する(STEP601に移る)。

0040

(STEP605)
クライアントプログラムは、操作対象機器201の操作マニュアルに加え操作時に必要な特殊工具やバルブ等の特性といったノウハウ情報等を情報端末31の表示部に表示させる。操作マニュアル等の情報は、例えば電子書籍の形態、PDFの形態で提供される。

0041

(STEP606)
作業者は、STEP605で表示された操作マニュアル等の情報を参照して操作対象機器201の操作を行う。

0042

(STEP607)
STEP606の操作が完了した後、実施した処理内容(バルブの開/閉やスイッチのON/OFF等)に合わせて操作対象機器201に取り付けられた設備状態表示具4の可動部材45を移動して位置の切り換えを行う(操作前に第一の位置にあった場合は第二の位置に移動し、第一の位置にあった場合は第二の位置に移動する。)。設備状態表示具4は、第一もしくは第二の位置に、着色とともに「開」/「閉」等の表示がされているので、情報端末31〜3Xを持っていない関係者でも肉眼で一瞥して操作対象機器201の状態が分かる。

0043

(STEP608)
作業者は、露出状態にある設備状態表示具4の二次元コード43または44を情報端末31のカメラで読み取る(ここで読み取る二次元コードは、STEP601とは異なる二次元コードとなる。)。

0044

(STEP609)
クライアントプログラムは、STEP608で読み取った二次元コードに含まれる処理内容情報と操作対象機器201の処理内容カラムに記録される情報とを照合する。照合の結果、一致する場合は認証成功の表示を画面に表示し、STEP610に移る。不一致の場合は認証失敗の表示を画面に表示する。認証失敗の場合は、作業手順に誤りがあるので、作業者は正しい作業を行うべくSTEP606または607に移る。

0045

(STEP610)
クライアントプログラムは、操作対象機器201の設備状態IDに対応する処置記録カラムに処置日時を記録する。このように、カメラで二次元コードを読み取ることで簡単に処置記録カラムや設備状態カラムの値を更新することができ、複数回のボタン操作などの入力操作は不要である。

0046

(STEP611)
クライアントプログラムは、更新情報をレプリケーションサーバ2に送信し、レプリケーションサーバ2上の操作手順テーブル11を更新するよう要求する。
レプリケーションサーバ2のサーバプログラムは、情報端末31より更新要求を受け、操作手順テーブル11に更新情報を反映させる。また、サーバプログラムは、他の作業者の情報端末32〜3Xからの更新要求に対しても同様の処理を並列して行い、操作手順テーブル11を更新する。これにより、各操作対象機器202〜20xの状態および操作項目の進捗状況を一括管理することが可能となる。

0047

(STEP612)
クライアントプログラムは、レプリケーションサーバ2で更新された操作手順テーブル11を取得し、情報端末32〜3X内の操作手順テーブル11を更新する。情報端末31とマスターサーバ1との間の送受信データは、差分値とし、データ量を極力少なくして通信時間を短くすることが好ましい。
クライアントプログラムは、操作手順テーブル11において、処置日時が記録された行に記録されたインターロック番号と同じ番号を持つ操作項目番号に対応するロックフラグ情報を「非ロック」に更新する。これにより、当該操作項目のインターロックが解除される。

0048

(STEP613)
レプリケーションサーバ2上で更新された操作手順テーブル11は、再度、情報端末31に取得され、更新された操作手順テーブル11に基づく作業手順表が表示部に表示される。

0049

(STEP614)
作業者は、STEP612で表示された情報を元に、全操作項目が完了しているかどうか判断し、自身の担当作業がある場合、次の操作対象機器の設置場所へ向かい、STEP601以降の作業を行う。
全操作項目が完了している場合もしくは自身の担当作業がこれ以上ない場合、作業者はクライアントプログラムを終了して、保守作業は終了する。

0050

以上、本実施形態のプラント保守操作支援システムによれば、二次元コードを汎用の情報端末のカメラで撮像しソフトウェア処理するため、ICタグやRFIDを使ったシステムで必要な専用リーダを不要とし、混信の影響も受けにくいので、低コストで読み取り精度の高いシステムを構築することができる。
また、操作前後で二次元コードを読み取り照合し、作業者のボタン入力等を省略することができるので、簡易で確実なインターロック処理が可能となる。
さらに、設備状態表示具4により、作業者や関係者が肉眼で一瞥して機器の状態を認識することが可能とすることができる。

0051

≪第二実施形態≫
本発明の第二実施形態に係るプラント保守操作支援システムを説明する。以下では、第一実施形態と同様の部分についての説明は割愛し、異なる部分を中心に説明する。
<構成>
第一実施形態との構成の違いは、マスターサーバ1およびレプリケーションサーバ2のデータベースが操作禁止札管理テーブル13を保有する点と、操作対象機器201〜20Yに、操作禁止札300が付加的に取り付けられる点である。その他の構成は第一実施形態と同一である。

0052

操作禁止札管理テーブル13は、図8に示すように、操作禁止札300に記録される情報や、発行状況等の情報を汎用の表計算ソフトで作成したものをインポートしてテーブル形式で格納しており、作業者および管理者が操作禁止札300の管理を行う目的に供するものである。

0053

図9に示すように、操作禁止札300は、従来の保守作業に準じて機器の操作禁止を表示するために操作対象機器201〜20Yに取り付けられる。
操作禁止札300は、図10に示すように、切取線301と切取線302が付けられ、切取線302を境として上の領域303と下の領域304に、「操作禁止」の表示とともに、保守作業に関する情報、例えば、作業名、機器名称、設置場所、作業内容取付年月日と、照合No.と、これらの情報が含まれた二次元コード305a、305bが併せて印刷されている。

0054

切取線301は、円状になっており、切取線301内部の領域を切り離すことで、札に穴が開けられるようになっている。また、切取線302に沿って下の領域304を切り離すことができる。
また、操作禁止札300は、設備内での水や油などによる汚損を防ぐべく耐水性加工がされている。
二次元コード305a、305bは同一の情報が格納されたQRコード(登録商標)であり、一意の設備状態IDや処理内容情報等が含まれている。

0055

以下、図11および図12を参照しながら本実施形態に係るシステムの作業手順を説明する。
<作業手順>
本実施形態に係るシステムを使った電力発電プラントにおける一作業者の作業を一例として説明する。
以下の説明では、設備を定常運転状態から点検等のために立ち下げること、および、点検等の終了後に設備を立ち上げて定常運転状態に戻すことを想定し、前提として、作業者は情報端末31を用いながら操作対象機器201を操作するものとする。

0056

事前準備
(STEP1000)
作業者はマスターサーバ1を操作し、マスターサーバ1に保存された操作禁止札管理テーブル13を読み込み、各作業完了に割り当てられた照合No.の各情報を、プリンタ9により操作禁止札300に印刷する。
操作禁止札管理テーブル13において、印刷した札照合No.に対する札状態カラムは「発券済」に更新され、発券されていない札照合No.に対する札状態カラムは「未発行」に更新される。
作業者は、機器の操作完了後、操作禁止札300の切取線301内部の領域を切り離して穴を開け、輪ゴム等を通して準備する。

0057

[立ち下げ時]
(STEP1001)
作業者は、情報端末31および操作禁止札300を持って操作対象機器201の設置場所まで移動する。そして、情報端末31を立ち上げ、クライアントプログラムを起動する。
(STEP1002)
クライアントプログラムは、レプリケーションサーバ2より操作手順テーブル11および操作禁止札管理テーブル13を取得し、情報端末31に表示する。

0058

(STEP1003)
作業者は、操作手順テーブル11に従って機器の操作を行う。
作業者は操作対象機器201に取付ける操作禁止札の半券の二次元コード305をカメラで読み取る。
(STEP1004)
輪ゴム等を通して操作禁止札300を機器に取付ける。
作業者は、操作禁止札300の切取線302に沿って、操作禁止札300の下の領域304を切り取り、半券として保管する。

0059

(STEP1005)
作業者は、全操作項目が完了しているかどうか判断し、自身の担当作業がある場合、次の操作対象機器の設置場所へ向かい、STEP1000以降の作業を行う。
全操作項目が完了している場合もしくは自身の担当作業がこれ以上ない場合、作業者はクライアントプログラムを終了して、保守作業は終了する。

0060

[立ち上げ時]
(STEP1100)
作業者は、情報端末31を立ち上げ、クライアントプログラムを起動する。
(STEP1101)
クライアントプログラムは、レプリケーションサーバ2より操作手順テーブル11および操作禁止札管理テーブル13を取得し、情報端末31に表示する。
(STEP1102)
作業者は操作対象機器201に取付けられている操作禁止札300の二次元コード305をカメラで読み取る。

0061

(STEP1103)
クライアントプログラムはSTEP1102で読み取った2つの二次元コードを照合する。
照合の結果、情報が一致した場合はSTEP1104へと移り、情報が一致しなかった場合はSTEP1101へと戻る。

0062

(STEP1104、STEP1105)
作業者は操作手順テーブル11に従って操作対象機器201を操作し、操作禁止札300を回収する。操作対象機器201の操作手順は、第一実施形態で説明済みなので、ここでは説明を割愛する。

0063

(STEP1106)
クライアントプログラムは操作禁止札管理テーブル13の対照No.に対応する札状態カラムを「回収済」に更新し、レプリケーションサーバ2上の操作禁止札管理テーブル13を同様に更新するよう要求する。
(STEP1107)
作業者は、操作禁止札管理テーブル13を参照して全操作項目が完了しているかどうか判断し、自身の担当作業がある場合、次の操作対象機器の設置場所へ向かい、STEP1000以降の作業を行う。
全操作項目が完了している場合もしくは自身の担当作業がこれ以上ない場合、作業者はクライアントプログラムを終了して、保守作業は終了する

0064

以上、本実施形態のプラント保守操作支援システムによれば、従来の操作禁止札を用いた作業に二次元コードを組み込み、汎用の情報端末のカメラで撮像しソフトウェア処理するため、紙による手作業に比較して作業を容易にし、誤入力を防ぐという効果がある。

0065

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。

0066

1マスターサーバ
2レプリケーションサーバ
31〜3X情報端末
4設備状態表示具
5,6 LAN
7無線LAN親機
無線LAN
9プリンタ
201〜20Y操作対象機器
40 本体
41 第一の表示部
42 第二の表示部
43 第一の二次元コード
44 第二の二次元コード
45可動部材
46ワイヤ
200 VPN
300操作禁止札
301切取線
302 切取線
303 上の領域
304 下の領域
305a,305b 二次元コード

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