JPH01267799A - 異常診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は異常診断装置に係り、特に発電プラント等にお
いて段数の警報が発せられた場合に、その原因を的確か
つ迅速に把握するのに好適な異常診断装置に関する。

（従来の技術） いわゆる知識ベースを利用して各種システム、プラント
等の異常原因を推論または同定する方法に関しては、以
下に示すものがある。

（１）特開昭５７−７０７号公報に記載されるように、
異常が発生し、その原因および状況が不明な場合に、異
常を収拾するための操作方法、操作手順等を知識ベース
に基づいたコンピュータ処理によって決定し、異常発生
時の安全性および経済性の改善を図ろうとするもの。

（２）特開昭６０−１４３０３号公報に記載されるよう
に、あらかじめ原因−結果ルール群、結果−原因ルール
群、および原因推定ルール群を知識ベースとして準備し
ておき、異常が発生した場合に、前記各ルール群とシス
テムの動作状況を示すデータとに基づいてシステムの故
障診断を行おうとするもの。

（３）特開昭６２−４９４０８号公報に記載されるよう
に、複数の原因により異常が発生した場合には、その異
常発生の原因となりうる複数の原因の組合わせの確度（
確信度）を各原因の確信度の平均値より求め、前記複数
の原因の組合わせの確信度に基づいてシステムの故障診
断を行おうとするもの。

上記したような従来技術では、いずれも短時間に複数の
警報が発せられると、それぞれの警報を生じさせた原因
の確信度が独立して与えられ、その平均値あるいは組み
合わせ等に基づいて故障診断が行われるが、それぞれの
警報の因果関係については全く考慮されていなかった。

（発明が解決しようとする課ｍ） 一般的に、プラント等においである異常が発生して警報
が発せられる場合、一つの異常により複数の警報が発生
することがあるが、この警報の時間的な発生順序は必ず
しも真の原因を把握するのに適していない。

すなわち、警報は一般的に、連続量を閾値によってオン
・オフ信号に変換し、前記連続量がその閾値を超えたと
きに発生するようにされているが、閾値を超えた順序が
必ずしも異常発生の順序または原因と合致していないの
で、その因果関係的順序が分からなければ正確に原因を
判断することはできない。

例えば、対象プラントにおいて“振動穴゛という警報を
発せられ、それから短時間のうちに“排気室温度高″と
いう警報も発せられたような場合であっても、“振動が
大きくなったので排気室の温度が高くなった゛とは限ら
ず、“排気室の温度が高くなったので振動が大きくなっ
た″という状況も起り得る。

したがって、このよう、な場合に“振動穴′を生じさせ
る原因の確信度を算出しても、正確な故障診断を行うこ
とはできない。

換言すれば、警報が発せられた場合、時間的に最初に発
せられた警報が、異常発生のきっかけとなった第一原因
に関する警報であるか否かは、その警報と共に発せられ
た他の警報の内容に左右される。

したがって、段数の原因により異常が発生した場合には
、はじめに因果関係としての警報の発生順序を決定し、
その結果、因果関係的な見地から異常発生のきっかけと
なった第一原因に対応する警報（以下、第一警報と略す
る）と認められた警報に基づいて異常発生の原因、その
確信度を把握する必要がある。

本発明の目的は、上記した問題点を解決して、因果関係
としての第一警報を把握すると共に、その第一警報の原
因を究明し、運転員の操作または保守員による保守を支
援することにある。

（課題を解決するための手段） 上記した課題を解決するために、本発明は、同時または
短時間の間に複数の警報が発せられた場合に、データベ
ースに記憶された警報の因果関係に基づいて、該１隻数
の警報を因果関係に基づく警報発生順序（以下、因果関
係的発生順序と略する）に並べ換えて、前記複数の警報
のきっかけとなった第一原因に対応する第一警報を同定
し、表示する警報並べ換え手段を具備した点に特徴があ
る。

さらに、第一警報の発生原因の確信度を算出するために
必要なデータをプラントに要求し、該データをプラント
から取込むことにより自動的に該確信度を算出する確信
度計算手段を具備した点に特徴がある。

（作用） 上記した構成によれば、複数の警報が発せられた場合に
、該複数の警報を因果関係的発生順序に並べ換え、第一
警報を同定することができる。

したがって、発生した異常の内容を的確に判断すること
ができるようになる。

さらに、警報の原因に関するデータをプラントから自動
的に人手できるようにしたので、簡単かつ迅速に第一警
報の発生原因に関する確信度を算出することができるよ
うになる。

（実施例） 以下に、図面を参照して本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例である賃常診断装置のブロッ
ク図である。

同図において、警報検知装置２１は対象となるプラント
２０において何等かの異常が発生し、その結果、検出器
（図示せず）で検出された信号の値が閾値を超えた場合
に、該閾値を超えた信号に対応した警報を発すると共に
、その情報を警報並べ換え装置２２に出力する。

警報並べ換え装置２２は、警報検知装置２１が複数の警
報を発したときに知識データベース２５に記憶されてい
るデータに基づいて、該複数の警報を因果関係的発生順
序に並べ換えて第一警報を決定し、その情報を警報原因
読出し装置２３に出力する。

すなわち、警報検知装置２１において発する警報の順序
は、信号が閾値を超えた順序、すなわち時間に基づく警
報発生順序（以下、時間的発生順序と略する）となるが
、該時間的発生順序は必ずしも異常の発生順序とはなら
ない。そこで、警報並べ換え装ｒｌ１２２では、複数の
警報が発せられた場合に、あらかじめ知識データベース
２５に記憶されているデータに基づいて、因果関係的な
見地から主警報であると同定される第一警報を決定する
。

警報原因読出し装置２３は、予め知識データベース２６
に記憶された前記第一警報の発生原因の候補を読出し、
その情報を確信度計算・操作ガイダンス読出し装置２４
に出力する。

第一警報の発生原因の候補が読出されると、前記候補が
第一警報の原因となり得る確信度を算出するために必要
なデータがオペレータによってデータ入力装置２９より
人力され、該データは確信度計算・操作ガイダンス読出
し装＠２４に送られる。

また、第ｉ警報の発生原因の候補が読出されると、確信
度計算・操作ガイダンス読出し装置Ｉ￥２４が、前記発
生原因の確信度を算出するために必要なデータのすべて
をプラント２０に自動的に要求する表共に、入力された
データに基づいて確信度を自動的に算出するようにして
も良い。

また、センサ等で自動的に電気信号に変換できない等の
理由により、自動的なデータ入力が不可能なデータ、あ
るいは、オペレータのみが判断可能である微妙な異常徴
候を示すデータのみはオペレータがデータ入力装置２９
より入力し、その他のデータはプラント２０より自動的
に確信度計算・操作ガイダンス読出し装置２４に供給さ
れるようにしても良い。

以上のようにして原因の確信度を算出するのに必要なデ
ータが揃うと、確信度計算・操作ガイダンス読出し装置
２４では、予め知識データベース２６に記憶されている
確信度計算方式に基づいて確信度計算を行う。

各々の原因の確信度が求められると、データ編集装置２
７では上記した第一警報、原因、および該原因の確信度
等を編集し、それらの情報を表示袋ｇ１２８に出力する
。

次に、情報の流れを追いながら各部の機能、動作につい
てさらに詳細に説明する。

対象プラント２０において、例えば、ある部分の振動が
所定の閾値を超えると、警報検知装置２１はそれを検知
して“振動大″という警報を発する。さらに、それから
短時間のうちに“排気室温度１缶°　という警報も発す
る。

この“振動大″および“排気室温度高“という２つの警
報は警報並べ換え装置２２に送られ、そこで知識データ
ベース２５に記憶されたデータに基づいて因果関係的発
生順序に並べ換えられる。

知識ベースには、その分野における専門家の知識や経験
的なノーハウ（Ｋｎｏｗ−１（ｏｗ）に基づいて、知識
処理のための手順や手法がソフトウェアとして記憶され
ている。換言すれば、この知識ベースには、その専門家
の過去における経験を通して得られた異常の予測・検知
や異常処置方法等についての知識が、Ｉｆ・・・、ｔｈ
ｅｎ・・・・・・の型式により整理され、ルールとして
登録されている。

このような知識ベースを用いた警報の並べ換えは、警報
Ａ−Ｃが警報として登録されている場合を例にとると、
例えば以下に説明するような方法によって行われる。

（１）因果関係的発生順序を、警報Ａ、警報Ｂ、警報Ｃ
の順に固定的に設定する方法。

すなわち、警報Ａと警報Ｂとが発せられた場合は警報Ａ
を第一警報と同定し、警報Ｂと警報Ｃとが発せられた場
合は警報Ｂを第一警報と同定し、警報Ａと警報Ｃとが発
せられた場合は警報Ａを第一’Ｄ報と同定するといった
具合に、それぞれの警報の因果関係的発生順序を固定的
に設定しておく方法。

（２）因果関係的発生順序を、相対的に設定する方法。

すなわち、警報ＡとＩＩ％！Ｂとが発せられた場合は警
報Ａを第一警報と同定し、警報Ｂと警報Ｃとが発せられ
た場合は警報Ｂを第一警報と同定し、警１１１１Ａと警
報Ｃとが発せられた場合は警報Ｃを第一警報と同定し、
警報Ａ１警報Ｂ、警報Ｃのすべてが発せられた場合は警
報Ｂを第一警報と同定するといった具合に、同時あるい
は短時間の間に発せられた他の警報との組合せによって
、その因果関係的発生順序を設定しておく方法。

（３）上記（２）に示した方法に、警報が発せられた順
序（時間）を加味する方法。

すなわち、警報Ａ、警報Ｂ、ＱＪ報Ｃのすべて発せられ
た場合であっても、時間的に最初に発せられたのが警報
Ａである場合は警報Ｂを第一警報と同定し、最初に発せ
られたのが警報Ｂである場合は警報Ｃを第一警報と同定
するといった具合に、同時あるいは短時間の間に発せら
れた警報の組合せに、それぞれの警報が発せられた順序
を考慮して因果関係的発生順序を設定する方法。

本実施例では、このような知識データベース２５の知識
に基づいて、排気室の塩度が高くなったので振動が大き
くなったと判断される。すなわち、“排気室温度高”が
第一警報であると同定される。

第一警報が同定されると、その情報が警報原因読出し装
置２３に送られ、該警報原因読出し装置２３では、“排
気室温度高″という第一警報の発生原因を、知識データ
ベース２６より読出す。

第２図は、上記のように警報原因読出し装置２３におい
て第一警報である″排気室温度高”の原因が読出された
以降の、確信度の算出方法を説明するための模式図であ
る。

本実施例では、第一警報である“排気室温度高”の警報
発生原因として°ストレーナ詰まり”、“スプレー弁不
動作”、“復水器チューブ詰まり“の３つが読出されて
いる。

このようにして第一警報の発生原因が読出されると、そ
の確信度を知識データベース２６に記憶されている関数
に基づいて算出するために、確信度計算・操作ガイダン
ス読出し装置２４は、確信度の算出に必要なデータをプ
ラント２０に要求する。

すなわち、“ストレーナ詰まり″が原因として読出され
ると、確信度計算・操作ガイダンス読出し装置ｉ￥２４
ではストレーナ詰まりの確信度を算出するために、スト
レーナ差圧に関するデータをプラント２０に要求する。

ストレーナ差圧に関するデータが得られると、該確信度
計算・操作ガイダンス読出し装置２４では、そのデータ
を知識データベース２６に記憶されたストレーナ差圧と
確信度との関係を示すデータテーブル８−１に当てはめ
て確信度を算出する。

同様に、復水器チューブ詰まりの確信度を算出するため
には復水器出入口の温度差をプラント２０に要求し、得
られたデータを復水器出入口の温度差と確信度との関係
を示すデータテーブル８−２に当てはめて確信度を算出
する。

当たって、スプレー弁の吐出圧が自動的には求められな
いような場合には、該データをモニタ等の適当な手段で
求め、その値をオペレータがデータ人力装置２９より入
力し、以後同様に“スプレー弁不動作°の確信度を算出
する。

本実施例では、ストレーナ差圧がΔＰ１、復水器出入口
の温度差がΔＴ１スプレー弁の吐出圧がΔＰ２であり、
それぞれのデータをデータテーブルに当てはめた後の各
原因の確信度は、それぞれ０．９．０．０．０．２とな
った。

このようにして各原因の確信度が求められると、上記し
た第一警報、第一警報の発生原因、該原因の確信度等が
警報分析結果としてデイスプレィあるいはタイプライタ
等の表示装置２８に出力される。

また、原因および該原因の確信度に応じた操作ガイダン
スに関する情報を知識データベース２６に予め記憶させ
ておき、該操作ガイダンスを原因と共に表示するように
しても良い。

第３図は、前記デイスプレィの表示内容を示した図であ
り、第一警報である“排気室−度高°、第一警報の原因
およびその確信度が表示されている。

さらに、前記したように、“ストレーナ詰まり。

という原因に対しては“ストレーナ交換せよ°という操
作ガイダンスが表示され、“スプレー弁不動作″という
原因に対しては“スプレー弁をチエツクせよ２という操
作ガイダンスが表示される。

また、°ストレーナ詰まり２の確信度が本実施例はど高
く無く、例えば０．２程度であれば“ストレーナをチエ
ツクせよ”という操作ガイダンスが表示される。

このように、本実施例では操作ガイダンスが原因ごとに
表示されるばかりで無く、操作ガイダンスの内容が、そ
の原因の確信度の高さにも応じて変化する。

また、デイスプレィ上にプラントの系統図をも表示し、
上記のように部品の交換あるいはチエツクを必要とする
部分を、高輝度まＴτ／Ｘ異色表示あるいは点滅表示等
によって明示すれば、異常箇所を容易に理解することが
できるようになる。

第４図は、本発明のその他の実施例のブロック図であり
、第５図は本実施例でのデイスプレィ上の表示内容を示
している。同図において、第１図と同一の符号は同一ま
たは同等部分を表している。

本実施例では、記憶装置３０を設はプラント２０におい
て測定される前記原因の確信度を算出するために必要な
種々の計測データを、時刻と共に（時刻の関数として）
記憶できるようにした点が特徴的である。

すなわち、第１図に示した実施例においては、確信度の
算出は、第一警報が同定され、確信度計算・操作ガイダ
ンス読出し装置２４がデータをプラント２０に要求した
時点のデータに基づいて行われるが、本実施例では警報
が発せられる以前のデータをも呼び出せるようにし、確
信度計算・操作ガイダンス読出し装置２４は、第５図に
示したデータの時間的推移およびその時点でのデータか
ら確信度を算出するようにしたので、確信度の精度をさ
らに向上させることができるようになる。

また、データの時間的推移を示すグラフの中には多くの
貴重な情報が包含されているので、本実施例によれば、
異常の徴候があいまいであり、知識データベース２６に
記憶された情報だけでは確信度が正確に算出できないよ
うな場合であっても、該データの時間的推移を熟練者等
が確認すれば正確な故障診断を行うことができるように
なる。

さらに、該データが前記第一警報の原因として読出され
たか否かに拘らず、任意のデータの時間的推移を、オペ
レータからの要求によってデイスプレィ上に呼び出せる
ようにすれば、警報発生時の故障診断ばかりでなくプラ
ントの日常的な保守点検をも支援することができるよう
になる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によればプラン
トの異常を示す警報が発せられた場合に、そのきっかけ
となった原因の詳細な分析結果をオペレータに提供でき
、オペレータの的確な操作、または保守員の的確な保守
の支援を行うことがでさらに、警報の発生原因の確信度
を算出するためのデータが、対象となるプラントより自
動的に供給されるので、簡単かつ迅速に故障診断を行う
ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図である。 第２図は確信度の算出方法を説明するための模式図であ
る。 第３図、第５図はデイスプレィ上での表示内容を示した
図である。 第４図は本発明のその他の実施例のブロック図である。 ２０・・・プラント、２１・・・警報検知装置、２２・
・・警報並べ換え装置、２３・・・警報原因読出し装置
、２４・・・確信度計算・操作ガイダンス読出し装置、
２５．２６・・・知識データベース、２７・・・データ
編集装置、２８・・・表示装置、２９・・・データ入力
装置、３０・・・記憶装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）対象となるプラントにおいて何らかの異常が発生
   した場合に、その異常を検知して警報を発する異常診断
   装置において、 警報の因果関係が記憶された第１のデータベースと、 同時または短時間の間に複数の警報が発せられた場合に
   、前記第１のデータベースに記憶された警報の因果関係
   に基づいて、該複数の警報を因果関係的発生順序に並べ
   換えて、前記複数の警報のきっかけとなった第一原因に
   対応する第一警報を同定し、表示する警報並べ換え手段
   とを具備したことを特徴とする異常診断装置。
2. （２）前記警報並べ換え手段は、同時または短時間の間
   に複数の警報が発せられた場合に、前記第１のデータベ
   ースに記憶された警報の因果関係に基づいて、該複数の
   警報を因果関係的発生順序に並べ換えて表示することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の異常診断装置。
3. （３）警報の発生原因が記憶された第２のデータベース
   と、 第一警報の発生原因を前記第２のデータベースから読出
   し、表示する警報原因読出し手段とを、さらに具備した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の異常診断装置。
4. （４）第一警報の発生原因の確信度を算出するために必
   要なデータを収集し、該データに基づいて確信度を算出
   し、表示する確信度計算手段を、さらに具備したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   かに記載の異常診断装置。
5. （５）前記データの収集は、オペレータが確信度計算手
   段にデータを入力することによって行われることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の異常診断装置。
6. （６）前記データの収集は、前記確信度計算手段が必要
   なデータをプラントに要求し、該データをプラントから
   取込むことにより、自動的に行われることを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載の異常診断装置。
7. （７）原因に関するデータを時刻と共に記憶する記憶手
   段を、さらに具備したことを特徴とする特許請求の範囲
   第３項ないし第６項のいづれかに記載の異常診断装置。
8. （８）警報の発生原因およびその確信度に応じた操作ガ
   イダンスを前記第２のデータベースから読出し、表示す
   る操作ガイダンス読出し手段を、さらに具備したことを
   特徴とする特許請求の範囲第３項ないし第７項のいづれ
   かに記載の異常診断装置。