プラント運転支援のための人間・プロセスハイブリッドモニタリングシステムの開発

开发用于工厂运营支持的人机混合监控系统

• 批准号: 14750605
• 负责人: 黒岡 武俊
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750605/
• 关键词: 運転支援システム; 化学プラント; プロセスモニタリング; 異常検出; 異常診断; 隠れマルコフモデル; ヒューマンインタフェース; ヒューマンファクター; 確率過程モデル; 生理信号; 思考状態; プラント運転; 人間・機械系

従来のプラント運転支援システムは、プラント側の状態のみをもとに動作するものが主であった。これに対して本研究では、プラント運転を人であるオペレータと機械である制御装置およびプロセスの3つの要素からなる複合システムとしてとらえ、人間(オペレータ)側とプロセス・制御装置側からの二つの状態モニタリングを融合させた運転支援システムを提案した。オペレータ側の状態のモニタリング手法として、複数の生理信号を併用して人間の論理思考状態を推定する方法を検討し、有効な思考状態推定モデルを提案した。特に、比較的簡便に測定可能な、心電位、眼電位、呼吸曲線の3種の生理信号を利用することで、「自信」「推測」「混乱」の三つの状態を基本モードとして表現した論理的思考状態を高い精度で推定可能なことを実験によって明らかにした。また、オペレータがプラントに対して手動操作を行った場合、プラントは様々な非定常の動特性を呈するようになる。このため、手動加入時にプロセス変数からプラントの状態を推定するのが困難になる。これに対して、経験的な確率過程モデルである隠れマルコフモデルを適用し、オペレータが手動操作している状況下においても、プラントが正常な状態にあるのか否かを判定できるシステムを提案した。プラント運転の現場では、統合化が推し進められることによって、個々のオペレータが監視するプロセスの数が増加してきている。今回提案した手法は、プラントを安全にかつ効率よく運転するのに役立つ。

従 to の プ ラ ン ト transport planning support シ ス テ ム は, プ ラ ン ト side の state の み を も と に action す る も の が main で あ っ た. こ れ に し seaborne て in this study で は, プ ラ ン ト transport planning を people で あ る オ ペ レ ー タ と mechanical で あ る suppression device お よ び プ ロ セ ス の 3 つ の elements か ら な る composite シ ス テ ム と し て と ら え, earth (オ ペ レ ー タ) side と プ ロ セ ス · suppression device side か ら の two つ の state モ ニ タ リ ン グ を fusion さ せ た transport planning support シ ス テ ム を proposal Youdaoplaceholder0 た. オ ペ レ ー タ side の state の モ ニ タ リ ン グ gimmick と し を て, plural の physiological signal and し て human presumption の logical thinking state を す る method を beg し 検, unseen な state of presumption モ デ ル を proposal し た. に, comparison of simple に determination may be potential な, heart, eye potential, respiration curve の three の を physiological signal using す る こ と で, "confidence", "speculation" "chaos" three つ の を の basic モ ー ド と し て performance し た logical thinking state を high precision い で presumption may な こ と を be 験 に よ っ て Ming ら か に し た. ま た, オ ペ レ ー タ が プ ラ ン ト に し seaborne て manual line を っ た occasions, プ ラ ン ト は others 々 な unsteady の dynamic characteristic を show す る よ う に な る. <s:1> ため ため, when manually added, the にプロセス variable らプラ らプラ ト ト <s:1> state を presumption する が が が is difficult になる. こ れ に し seaborne て, 経 験 な really rate process モ デ ル で あ る government れ マ ル コ フ モ デ ル を し, オ ペ レ ー タ が manual し て い る condition に お い て も, プ ラ ン ト が normal な に あ る の か no か を determine で き る シ ス テ ム を proposal し た. プ ラ ン ト transport planning の field で は, integrative が push し into め ら れ る こ と に よ っ て, a 々 の オ ペ レ ー タ が monitoring す る プ ロ セ ス の number が raised plus し て き て い る. This time, the proposal for <s:1> た techniques <e:1>, プラ トを トを safety に に <e:1> efficiency よく operation 転する に に service is established in に.

项目成果

多種の生理信号を用いた思考状態の推定

利用各种生理信号估计思维状态

• 发表时间: 2005
• 期刊: ヒューマンファクターズ Vol.9,No.2
• 作者: 黒岡武俊他

黒岡武俊 他: "緊急時対応訓練における思考状態の推定"化学工学会 第35回秋季大会 研究発表講演要旨集. T321 (2002)

Taketoshi Kuroka 等人：“紧急响应训练中思维状态的估计”第 35 届化学工程师学会秋季会议 T321 的研究报告摘要（2002 年）。

Taketoshi KUROOKA et al.: "CASCADE ESTIMATION MODEL FOR THINKING STATE MONITORING USING PLURAL PHYSIOLOGICAL SIGNALS"Proceedings of the International Ergonomics Association XVth Triennial Congress (IEA2003), (August 24-29, Seoul-KOREA). HP-03-2 (2003)

Taketoshi KUROOKA 等人：“CASCADE ESTIMATION MODEL FOR THINKING STATE MONITORING USING PLURAL PHYSIOLOGICAL SIGNALS”，国际人体工程学协会第十五届三年一次大会 (IEA2003) 会议记录，（8 月 24 日至 29 日，韩国首尔）。

星 一平 他: "多種生理信号を用いた論理的思考状態の推定"ヒューマンインタフェースシンポジウム2002論文集. 1224 (2002)

Ippei Hoshi 等人：“使用各种生理信号估计逻辑思维状态”人机界面研讨会 2002 年论文集 1224 (2002)。

Taketoshi Kurooka, et al.: "Thinking State Monitoring with Plural Physiological Signals"Proceedings of IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC'02). WP1N4 (2002)

Taketoshi Kurooka 等人：“利用多种生理信号进行思维状态监测”IEEE 国际系统、人类和控制论会议记录 (SMC02)。