电厂监视装置与监视方法 本发明涉及一种电厂监视装置与一种监视方法，用于在一个显示单元比如一个CRT、一个大型屏幕、或其它同类的装置等上监视与显示电厂设备的工作状态、故障等等，并且特别涉及一种电厂监视装置与一种监视方法，其优先改善操作员监视与操作电厂的性能。
例如，如1993年7月“热/核发电”期刊中“测量控制与自动化iv.火电厂控制与自动化”中所描述的那样，电厂的过程状态和设备的工作状态是通过一个计算机CRT屏、一个CRT操作系统的CRT屏、或其它同类的装置等来监视的。那么，用于操作电厂设备的操作终端在该CRT显示屏上显示，以便通过触及操作终端来操作电厂设备。
如JP—A2—31246中所公开的那样，还有一种方法，它显示电厂的系统图，并且当一个电厂设备发生异常时，对应于这个电厂设备的一个符号被着色，或诸如此类，以便告诉操作员该异常情况。
然而在上述常规技术中，电厂的全部信息仅仅同等地显示而不管其重要性如何，并且所显示的全部信息对操作员来说不总是必需地或重要的。因此，给操作员带来了信息过剩，并且对操作员是必需的和及时的信息不总是提供的。
在上述现有技术中，并没有考虑在显示单元上强调和显示对应于电厂工作状态的或由操作员所要求的过程信息中的特别要求的信息，并且所显示的信息包括多于必需的和足够的信息，以及并不非常需要的信息。因此操作员需要选择显示单元上所显示的信息来获得必需的信息。因此操作员负有沉重的负担。因此有一个问题是，操作员在监视中感到精神痛苦，并且可能会因为信息过剩误读或误判信息。
因此本发明的一个目的是解决以上的种种问题。
本发明的另一目的是提供一个适当的显示单元，用于显示电厂的工作状态，以及一个适当的显示方法，其在屏幕上所显示的电厂信息中，操作员所必需的信息能够清楚地与不必要的信息区别开，从而改善操作员监视与操作电厂的性能，并且减少操作员的负担。
为了实现以上目的，按照本发明的一个方面，在和对应于电厂设备的符号一起以便在显示屏上构成一个电厂系统图的用于显示多个电厂设备工作状态信息的电厂工作状态监视与显示装置中，各个电厂设备工作状态的变化作为用于每个电厂设备的历史数据存储，并且工作状态信息和/或符号的显示形式顺序地被改变以便按照存储的历史数据加以着重地显示。
优选地在用多个电厂设备的过程量来显示上述电厂工作状态情况下，各个电厂设备发生故障或异常的次数作为用于每个电厂设备的历史数据存储，并且过程量和/或符号的显示形式顺序地被改变以便按照存储的历史数据加以着重地显示。
再优选地在电厂设备是通过一个显示屏来操作情况下，各个电厂设备的操作次数作为用于每个电厂设备的历史数据存储，并且过程量和/或符号的显示形式顺序地被改变以便按照存储的历史数据加以着重地显示。
再优选地在电厂设备发生一个异常就产生一个警报情况下，对各个电厂设备该警报的产生次数作为用于每个电厂设备的历史数据贮存，并且过程量和/或符号的显示形式顺序地被改变以便按照存储的历史数据加以着重地显示。
对过程量和/或符号的这些可变显示形式，可以有选择地使用一个或多个显示形状、显示尺寸和颜色，或者也可以使用它们的全部。除上述那些方法之外，可以按照上述历史数据在符号近旁附加其它标记。
按照本发明的另一方面，在一种和对应于电厂设备的符号一起以便在显示屏上构成一个电厂系统图的用于显示多个电厂设备过程量的电厂工作状态监视与显示方法中，过程量和/或符号的显示尺寸在电厂设备的故障或异常的发生次数增加时使其更大些。
优选地，至于用于扩大所显示的过程量和/或符号的尺寸的参数，在电厂设备是通过显示屏操作时可以使用电厂设备的操作次数，以及在电厂设备发生一次异常就产生一个警报时可以使用电厂设各的警报产生次数。当然可以使用这些参数的任一个或多个，或者也可以使用它们的全部。
优选地，当参数超过一个预定值时，对应于故障的或异常的电厂设备的过程量和/或符号的显示尺寸至少要比在故障或异常的发生次数超过该预定值这前过程量和/或符号的显示尺寸制作得更大些。
按照本发明的一个进一步的方面，该电厂工作状态监视与显示装置包括：
(a)一个历史数据库，其中为每个电厂设备存储多个电厂设备的各个的操作次数和/或在各个电厂设备发生一个异常时所产生的一个警报的产生次数；
(b)一个历史数据处理功能，用于输出根据存储在历史数据库中的操作次数和/或警报产生次数改变对应于电厂设备的符号和电厂设备的过程量的预定显示形式的显式变化量；
(c)一个屏幕处理功能，用于根据历史数据处理功能输出的显示变化量改变显示形式；
(d)一个屏幕显示功能，用于在一个屏幕上显示由屏幕处理功能所改变的符号和过程量的显示形式。
优选地，除以上构成特点以外，该电厂工作状态监视与显示装置还包括把屏幕处理功能所改变的符号和过程量的显示形式复原到预定显示形式的装置。
此外，在具有为多个电厂设备的各个而备有并且通过一个显示画屏用于操作电厂设备的操作终端显示屏的电厂工作状态监视与显示装置中，为各个电厂设备存储通过操作终端显示屏的电厂设备的操作次数，并且根据存储的操作次数决定要在显示画屏上显示的操作终端显式屏的种类，以便所决定的操作终端显示屏的种类在显示画屏上显示。
优选地，操作终端显示屏的种类是按照存储的操作次数减少的次序决定。
如果为各个电厂设备存储通过操作终端显示屏的电厂设备操作时间间隔，预定数目的操作终端显示屏的种类可以按照存储的操作时间间隔增加的次序来决定。
当操作员监视一个电厂时，操作员需要特别地及有选择地监视易于发生故障或异常的电厂设备，以及在自动操作中易于发生延误，并且这个延误经常是通过手动操作来解决的电厂设备。因此，在监视电厂时这些项目会是必需的和重要的信息。
因此本发明的目的是通过显示那些经常发生故障或异常，并且经常执行手动操作的电厂设备的符号和/或过程量来为操作员显示这类必需的和重要的信息，以便这些符号和/或过程量能清楚地与其它符号和/或过程量区别开。因此，故障或异常的发生次数以及手动操作的次数作为用于各个电厂设备的历史数据存储，并且根据该历史数据改变符号和/或过程量的显示形式。符号和/或过程量的显示尺寸控制上述的次数制作得更大些，以便必需的信息能清楚地和容易地与在同一显示电厂系统图的显示屏上所显示的不必要的信息区别开。因此，可以减少操作员的负担。
同样地在用于操作电厂设备的操作终端显示屏中，为各个操作终端显示屏存储通过操作终端显示屏所执行的操作次数，并且按照操作次数决定要在显示画屏上显示的操作终端显示屏的种类。特别地，如果预定数目的操作终端显示屏是按照操作次数减少的次序来显示，许多操作终端显示屏的特别需要的那些能集中地显示。因此易于管理操作终端，并且可能改善操作的性能。
图1是说明按照本发明的一个实施例的硬件结构的简图；
图2是说明按照该实施例的用于显示电厂工作状态的显示单元的整体结构的简图；
图3是说明使用图1所示的用于显示电厂工作状态的显示单元的屏幕显示的一个专门例子的简图；
图4是说明按照本发明的另一实施例的用于显示电厂工作状态的显示单元的整体结构的简图；
图5是说明使用图4所示的用于显示电厂工作状态的显示单元的屏幕显示的一个专门例子的简图；
图6是说明按照本发明的另一实施例的用于显示电厂工作状态的显示单元的整体结构的简图；
图7是说明使用图6所示的用于显示电厂工作状态的显示单元的屏显示的一个专门例子的简图；
图8是说明按照本发明的另一实施例的用于显示电厂工作状态的显示单元的整体结构的简图；
图9是说明使用图8所示的用于显示电厂工作状态的显示单元的屏幕显示的一个专门例子的简图。
本发明的一个实施例将参照图1和图2描述如下。图1是说明按照本发明的一个实施例的一个电厂监视装置的硬件结构的简图。图2是说明按照该实施例的用于显示电厂工作状态的一个显示单元的整体结构的简图，以及图3是说明使用按照图2所示的这个实施例的用于显示电厂工作状态的显示单元的屏幕显示的一个专门例子的简图。
如图1硬件结构所示，在这个实施例中电厂监视装置安排如下。即该电厂监视装置有一个过程输入装置21，它是一个用于输入一个电厂或一个设备系统的过程信息1的装置；一个算术运算装置20，它是一个连接到过程输入装置21并用于执行后面将要描述的处理、编辑和历史数据处理(具有图2中的功能2、4和5)的装置；一个标识卡输入装置22，它是一个连接到算述运算装置20并用于识别一个显示单元用户以及担任图2所示的功能7的装置；一个操作员的请求输入装置23，它是一个连接到算术运算装置20并用于输入显示单元用户的请求以及担任图2所示的功能8的装置；一个数据存储装置24，它是一个连接到算术运算装置20并用于存储历史数据、以此交换数据，以及担任图2所示的功能3的装置；以及一个屏幕显示单元25，它是一个比如一个CRT(阴极射线管显示单元)、一个大型显示器或其它同类的装置等接收来自算术运算装置20的电信号并用于显示一个处理过的和编辑过的屏幕，以及担任图2所示的功能6的装置。
这样安排的电厂监视装置的功能(处理)如图2所示。从过程输入装置21取出的过程信息1，比如温度、压力、流率、或设备的工作状态，被读到预先准备的格式屏幕信息2之中。与各个电厂设备有关联，故障或异常或给定警报的时间、数目等在用作一个历史数据库3的数据存储装置24中做算术处理和记录。一个历史数据处理功能4根据历史数据库3的数据按照给定警报的数目或频率评判和处理要在格式屏幕信息2上显示的过程信息的强调度。屏幕处理功能5强调格式信息2中的过程信息，并且由屏幕显示功能6在屏幕显示单元25上显示这个结果。此外，利用一个标识卡或其它同类的装置等在标识输入装置22中提供了一个识别显示单元用户的功能，以便在屏幕上显示的内容能按照用户加以改变。另外，一个在一定周期或按照操作员的请求来解除所强调的显示并将该显示复原到它的初始状态的强调解除功能8在该显示是由历史数据来强调时可以添加上。
虽然过程状态量以及电厂的一个系统和多个设备常规上是在一个CRT屏的系统图上显示的，在这个实施例中，故障、异常等的次数、警报产生的次数、日期、频率等，以及等等作为用于每个电厂设备的历史数据来计数，并且当按照所计的次数、频率等等改变对应于电厂设备的符号和/或过程量的显示形式时执行显示。例如，如果给定警报的次数是n，对应过程量的显示尺寸在n＝3和n＝6时分别制作得是其它过程量的显示大小的1.5倍和2.0倍。因此通过把过程量的显示尺寸制作得比其它过程量更大些，必需的信息能比任何其它信息更强调地显示。图3表示因为对泵A释放压力产生了6次警报，泵A释放压力的过程量的显示被加倍。虽然这里采用增加屏幕上所显示的过程量的显示尺寸的方法作为强调显示的方法，还有一种方法从浅色到重色改变过程量的颜色，一种方法激励过程值的图形，一种方法在过程量周围附加一个标记(比如“1”)，等等。符号自身的显示形式(颜色、尺寸等)可以改变。仅仅改变显示形式的这些方法中的一个、多个或全部可以被采用。
当显示屏幕时，不仅按照历史数据强调地显示过程量，而且能利用多窗口功能等显示历史数据本身，比如过去产生的警报的日期、次数等。
在另一例子中，有一种情况其中过程量的趋向显示在另一屏幕上以便监视电厂的运行。既然是这样，用于显示其趋向而经常指示的信息非常重要，以致要从大量的过程量中选择，并且这个指示次数以历史数据存储。据此，可能以上述方式在一个图形系统图上强调对应的过程量。通过这样强调地显示一个更重要的过程，可能减少误读的可能性。
在现有技术中，当电厂中过程状态或设备发生异常时，在控制盘的警报窗口上显示一条警报，或者在CRT屏上显示异常项目。按照这样的方式，该异常直到警报产生才能被识出。然而，应用按照该实施例的过程监视装置，给定警报的频率相比要高的过程量被强调地显示。因此，可能早些发现异常，并且减少信息的误读或诸如此类的可能性。
其次，本发明的另一实施例将参照图4和图5加以描述。图4是说明按照这个实施例的用于显示电厂工作状态的显示单元的整体结构的简图；以及图5是说明使用按照图4所描述的这个实施例的用于显示电厂工作状态的显示单元的屏幕显示的一个专门例子的简图。
这个实施例也有与图1所示的硬件结构相似的硬件结构。在这个实施列中，各个操作终端(操作仪器9)的手动操作的日期、次数、频率等等记录在历史数据库3中作为用于每个操作终端的历史数据。一个历史数据处理功能4根据历史数据库3的数据按照操作终端的操作次数、频率等评判和处理要在格式屏幕信息2上显示的对应设备信息的强调度。屏幕处理功能5强调格式信息2中的设备信息，并且由屏幕显示功能6在一个显示单元上显示这个结果。
由一个对应于一个电厂设备的符号所指示的操作终端被指明，并且这个电厂设备的手动操作的日期、次数、频率等等作动历史数据计数。那么，该操作终端的显示尺寸按照所计的手动操作的次数或频率来改变，以便强调地显示该操作终端。
这个改变由一个符号指示的一个操作终端的显示尺寸的方法与图2和图3中所描述的方法是一样的。按照手动操作的次数扩大该尺寸。此外，利用多个预定值(例如，操作次数是3，6，…，或诸如此类)，无论什么时候手动操作的次数超过这些预定值的一个，符号尺寸就可以顺序地增加。既然是这样，不仅符号尺寸而且音调等可以改变。虽然仅仅显示开式的这些变化的一个可以被采用，但是多个或它们的全部亦可被采用。
在火电厂中，启动和停止几乎全部由计算机、序列控制装置等等自动执行。因此，在数百个操作终端中，由操作员个别操作的操作终端的次数非常小，并且这样的机会罕见。也就是说，该操作机会仅仅在有限的机遇下才发生，比如补偿过程状态的恶化并将该状态复原到类似初始正常值的操作，在自动化被延误时恢复一个正常状态的操作，等等。因此，通常几乎没有操作机会，并且如果某种故障一旦发生，操作员的精神负担非常之大，以致有可能操作员在操作中会犯错误。因此，显示并强调一个操作频率高的(意指一个频繁的手动操作干预)操作终端以便唤起操作员的注意是非常有效的。结果是可能对防止误操作和防止误读作出很大贡献。
其次，本发明的另一实施例将参照图6和图8加以描述。图6是说明按照这个实施例的用于显示电厂工作状态的显示单元的整体结构的简图；图7是说明使用按照图6所描述的这个实施例的用于显示电厂工作状态的显示单元的屏幕显示的一个专门例子的简图。
利用图7所示的一个操作终端显示屏，各个电厂设备的手动操作的日期、次数、频率等等记录在历史数据库3中作为用于每个操作终端的历史数据。一个历史数据处理功能4根据历史数据库3的数据按照操作终端的操作次数、频率等选择和处理一个必需的操作终端。屏幕编辑处理功能10根据即是各个操作终端的显示信息的个别屏幕信息11按照一面(或者如果不能编辑成一面就多面)CRT操作屏编辑由历史数据处理功能4所选择的操作终端。当这个编辑过的屏幕被选择时，例如，如果在选择菜单上提供一个名为“操作频率大”的键以便选择这个键并且显示该屏幕，可能很容易地选择一个目标操作终端。此外，该屏幕能和电厂工作状态以及历史数据，比如“起动过程”、“停止过程”、“发生故障”等结合编辑，从而可能获得操作性能高的屏幕。
在一个用于执行一个调整控制站操作、一个阀的开/合建立操作以及一个通过CRT显示屏和操作键的设备起/停操作的CRT操作装置中，各个操作终端的操作日期、次数、频率等等作为用于每个操作终端的历史数据记录。那么，操作终端根据历史数据来选择，例如，按照操作次数减少的次序，或者按照操作日期增加的次序，或诸如此类，并且自动产生一个对应于所选择的操作终端的CRT操作屏。
上述装置的功能将详细地加以描述。如图7所示，有大量的用于电厂设备手动操作的操作终端显示屏，并且在这些操作终端显示屏中的各个操作次数分别作为历史数据存储。按照存储在这个历史数据中的操作次数减少的次序选择预定数目的(例如，6)操作终端显示屏，以便安排一个用于显示所选择的操作终端显示屏的CRT操作屏。在图7中，因为它们具有较大的操作次数，选择了从阀A的操作终端到自动倾卸车R的操作终端共6个操作终端，以便构成一个CRT操作屏。那些具有较大操作次数的操作终端可以按照自屏幕左端的次序顺序安排。此外，构成一个CRT操作屏的操作终端显示屏的数目、安排的次序等等不是总局限于图7所示的那些，并且它们可以按照设计者的意愿自由设定。
尽管在一个热电厂中有数百个操作终端，在一个常规CRT操作屏中仅显示大约8个操作终端。因此，在常规情况下屏幕面数非常庞大。另一方面，在一个由计算机、序列控制装置等等实现自动化的电厂中，起动和停止几乎全部是自动执行。因此，由操作员个别操作的操作终端的数目非常小，并且这样的机会罕见。因此可以考虑预先指定并在屏幕上收集具有较大操作次数的操作终端。然而，由于需要手动干预的项目在各个电厂之间不相同，这个思想并不能实现。在这个实施例中，操作频率高的项目能被收集，形成一个操作屏，并且也可能把操作员从在大量操作终端中选择必需的操作终端这样的困扰中解脱出来。
其次，本发明的另一实施例将参照图8和图9加以描述。图8是说明按照本发明的另一实施例的用于显示电厂工作状态的显示单元的整体结构的简图；图9是说明使用按照图8所描述的这个实施例的用于显示电厂工作状态的显示单元的屏幕显示的一个专门例子的简图。
在按照这个实施例的电厂监视装置中，操作定期操作项目中所设定的操作终端的日期作为历史数据记录在历史数据库3中。此外，各个定期操作项目的操作频率预先记录在数据库12中。在一个历史数据处理4中，历史数据库3的数据与数据库12的数据相比较，并且评判操作项目是否达到了它们的操作时间，以便选择已经达到操作时间的操作项目。屏幕编辑处理功能10根据个别屏幕信息11按一面(或者如果不能编辑成一面就多面)CRT操作屏编辑对应于历史数据处理4所选择的操作项目的操作终端。当这个编辑过的屏幕被选择时，例如，如果在选择菜单上提供一个名为“定期操作项目”的键以便选择这个键并显示该屏幕，可能很容易地选择一个目标操作终端。
在定期操作项目中，比如油泵自动起动试验、阀试验、泵开关操作等等，操作的日期和频率作为历史数据记录，并且为每个定期操作项目所限定的频率(例如，一周一次、一月一次，或诸如此类)与前一次操作之后的一段时间相比较，以便对应于已达到其操作时间的操作项目的操作终端自动构成一个CRT操作屏。
由于在一些电厂中定期操作的数目非常大，并且操作频率互不相同，因此还不容易管理操作时间。按照这个实施例，定期操作收集在一个屏幕上，因此不仅可能改善操作性能，而且可能管理定期操作项目的操作时间。
作为另一例子，预先记录执行定期操作项目或周期检查项目比如确证油面、加润滑油等等的时间。当它达到执行操作的时间时，如以上所述的那样强调显示图形系统图中对应处的一个操作终端。既然是这样，可能很容易地管理定期操作或周期检查。
按照本发明，操作员所必需的信息能被显示，并能清楚地与不必要的信息区别开，因此操作员可以准确地抓住实际必需的信息。因此，没有信息过剩所引起的精神痛苦，也没有所显示的信息被误读或误判以致给电厂运行带来很大故障的情况。此外，必需的操作终端被选择用于操作，因此可能把操作员从在大量操作终端中选择实际必需的操作终端的困扰中解脱出来。因此有效果可能实现安全的和许可的运行监视与操作。