JPH02245698A - プラント異常診断支援装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、計算機システムを用いてプラントの異常を診
断するプラント異常診断支援装置に関する。

（従来の技術） 従来より、原子力発電プラント等のプラント設備におけ
る異常事象の因果関係を用いてプラントの異常を診断す
る装置として、ＣＣＴ　（Ｃａｕｓｅ−Ｃｏｎｓｅｑｕ
ｅｎｃｅ−Ｔｒｅｅ）を用いた方法がある。この方法は
、異常の原因・結果関係を予め論理樹木（ツリー）状に
表現した診断論理と、リアルタイムで入力されるプラン
トプロセスデータを論理演算を用いてマツチングするこ
とにより、プラントにおける異常の原因、影菅ならびに
プラント状態を診断するものである。

第４図はこのような方法を用いたプラント異常診断装置
の構成を示す図である。

プラント１からのプロセスデータは、データ収集装置２
によって異常診断装置のデータ記憶装置３に入力された
後、診断装置４へ入力される。

方異常診断装置の診断論理記憶装置５には、予め作成さ
れたＯＣＴが記憶されており、入力されたプロセスデー
タは、診断装置５において診断論理記憶装置５からの診
断論理情報と照合されて異常の同定が行われ、該診断結
果が診断情報表示装置６に出力される。

異常同定では、ＣＣＴの各ノードに記述されるプラント
状態と入力されたプロセスデータとを照合するために、
入力データが加工される。照合されるデータは、アナロ
グ値の場合はリミットチエツク法によりしきい値を越え
たか否かの判定結果が用いられ、またデジタル値の場合
には値ならびに変化の判定結果が用いられる。ＣＣＴで
は、これらのデータを用いて論理演算を行い、各ノード
の成立状態から異常を同定する。

（発明が解決しようとする課８） しかしながら、上述した従来の異常診断装置においては
、診断論理ツリー上の各ノードで表現されるプロセス状
態がリアルタイムで診断装置に入力されることが前提と
なる。そのため、詳細な診断を行うには、膨大なプロセ
スデータをリアルタイムで入力する必要があり、経済性
の点からシステムの実現を困難にしている。また、セン
サーのないプロセスのように診断装置に直接結合されて
いないプロセスデータは診断に用いることができないた
め、診断の適用範囲が限られたものとなる。

さらに、異常の検知に基づき４、運転員が自分自身で検
証を行いながら異常原因を同定することを考えた場合、
運転員は検知された異常状態に基づき異常原因を想定し
、検証する手段を計画１−１実行しなければならない。

この過程は運転員の知識・経験に基づくものであり、検
証の過程でもれ・重複が生ずることがある。そのため、
プラント設計に基づく詳細な知識を用いた異常の同定な
らびに検証のシステマティックな支援が必要となる。

本発明は、上述した従来の事情を鑑みてなされたもので
、入力されるプロセスデータの制限を運転員の入力で補
い、また運転員が異常を診断するために必要な情報を提
供し、運転員の異常診断過程を容易にすることにより実
現性のある、適用範囲の広い異常診断支援が行えるプラ
ント異常診断支援装置を提供することを目的とするもの
である。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明のプラント異常診断支援装置は、プラントのプロ
セス情報をオンラインで入力する入力手段と、前記人力
したプロセス情報を記憶する記憶手段と、前記プロセス
情報に基づいて論理演算を行いプラントの異常を診断す
る異常診断手段と、プラントの異常の因果関係を記憶す
る因果関係記憶手段と、前記プラントの推定される異常
診断情報をマニュアル入力するためのマニュアル入力手
段とを備え、前記オンラインで入力されたプロセス情報
に基づいて求めた異常診断結果と、前記マニュアル入力
手段により入力された異常診断情報とを前記因果関係記
憶手段に記憶された異常事象の因果関係情報に照合して
異常診断支援を行うように構成したことを特徴とするも
のである。

（作　用） オンライン情報からの診断結果と運転員により入力され
た異常診断結束とをオンラインで人力される信号に依存
しない詳細な異常の因果関係を示す知識ベースに照合し
て異常診断の支援を行うようにしたので、適用範囲の広
い異常診断支援を行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図を参照１゜て説明す
る。尚、本実施例では、入力信号に制限されない設計ベ
ースの異常因果関係を記述する知識ベースを用いる。

第１図は、実施例の全体構成を示す図で、プラント１１
からのプロセスデータはデータ収集装置１２によって異
常診断支援装置のデータ記憶装置１３に入力された後、
診断装置１４へと出力される。

この診断装置１４には、予め作成されたＣＣＴを記憶し
た診断論理記憶装置１５からの診断論理情報と、入力信
号に制限されない詳細な異常の因果関係が記憶された因
果関係記憶装置１６からの情報が入力され、該診断装置
１４で上記プロセスデータの異常の同定を行い、診断結
果を診断情報表示装置１７へと出力する。

一方、運転員の要求や運転員が検出した診断結果を入力
するための入力装置１−８が設けられており、該入力装
置１８から入力された入力情報は、入力情報を解釈する
対話装置１９へと入力された後、診断装置の診断結果や
運転員からの入力情報を用いて異常診断を進める診断監
視支援装置２０に人力される。

この診断監視支援装置２０には、診断の過程で用いる検
証方法や監視項目等を記憶した支援論理記憶装置２１か
らの情報と、上記因果関係記憶装置１６および上記診断
装置１ｔ１４から夫々情報が入力されるように構成され
ている。

ところで、上記因果関係記憶装置１６に記憶される因果
関係はＯＣＴのようなツリー構造でも、また故障波及を
示すネットワーク構造でもよい。

第２図はこのような異常の因果関係の構造の一例を示す
図で、本例では原子カプラントにおける原子炉給水制御
系の異常の一部をツリー構造で示している。図中ａはＯ
Ｒゲートを、ｂはＡＮＤゲートを示し、符号３１〜４８
に示す０１０、Δはプラント状態を現すノードであり、
０はシステムに直接入力される可観１１？１量、口は直
接入力されていない可観測量、Δは非観ｉｌｌ　ｆｆｉ
を示している。そしてこれら各ノードのノード状、ｇ量
の一例を第３図の表に示した。尚、可観測ノードは１つ
のプロセス量だけでなく、複数のプロセス口の論理演算
結果を表すこともある。また、非観測ノードは下位の論
理ゲートが成立すると自動的に成立する。

例えば、ノード３８は下位がＯＲゲートであるので、ノ
ード４１〜４４の何れかが成立すれば自動的に成立状態
となる。

このような構成のプラントの異常診断支援装置によるプ
ラントの異常診断は２つの過程に分けられる。１つはオ
ンラインで入力された信号を用いてシステムが自動的に
行うものであり、診断装置１４がこの診断を実施する。

診断装置１４では、入力信号から異常原因の絞り込みを
行う。異常原因の絞り込みは成立した最上位のノードか
ら下流側に探索を行う。例えば第２図においてノード３
２が最上位ノードであるとする。このとき、ノード３２
の下側の論理ゲートはＯ・Ｒゲートであるので、ノード
３３と３４のどちらかが成立していればよい。そこで、
ノード３３とノード３４の状態を調べる。この探索の順
序は成立した入力可観測ノード、非入力可観側ノード、
不成立の入力可観測ノードの順となる。例えば、ノード
３３が不成立で、ノード３４が成立しているとすると、
ノード３４の下流側が同様にして探索される。尚、非観
側ノードの場合にはさらに下位のノード状態から決定さ
れる。探索がノード３７に至るとその下位ノード３８〜
４０は全て非観測ノードであり、この場合にはさらに下
位のノード４１以降を調べ、成立しているノードを選択
する。尚、ノード４１以降成立しているノードがない場
合には、探索はノード３７で打ち切られ、最下位成立ノ
ードは３７となる。

ここで、最下位成立ノードが異常原因ノード（第２図中
ノード４１〜４４および４８が該当）の場合には異常診
断は終了するが、異常原因ノードでない場合には、診断
結果は診断監視支援装置２０に送られ、２つ目の異常診
断が実行される。

診断監視支援装置２０は、診断装置１４の異常原因絞り
込みの結果と異常因果関係記憶、装置１６を用いて運転
員と対話しながら異常を同定する。

即ち、診断装置１４で異常状態が絞り込まれており、ま
た、その異常状態の原因は因果関係の知エベースによっ
て記述されているので、運転員は異常状態に対する抽出
された異常原因について検証を行えばよい。このとき、
診断装置１４で既に不成立が検出されている異常原因は
検証対象から除くことができる。尚、絞り込まれた異常
状態がまだ上位の状態であり、さらに非人力の非異常原
因ノードに展開されるならば、非人力の可観δ―ｊノー
ドの状態の人力を運転員に求めながら異常の絞り込みを
進めることになる。

以上のような診断過程は診断システムが検出した異常状
態をトリガーとして異常診断を行っているが、運転員が
検出した異常状態をトリガーとして異常診断支援を要求
することもできる。即ち、非入力の可観測状態のみが運
転員によって検出された場合には、その状態を入力する
ことによりその状態からの因果関係を探索し、異常原因
の候補を抽出し、その検証方法、監視項目等の情報を提
供することができる。

ところで、上述した実施例では探索順序は一義的に示し
たが、各ノードの重み付け、バスの成立状態から確信度
を設定して優先順位を決めることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のプラントの異常診断支援
装置によれば、診断装置に直接入力されるプロセス値だ
けでな（、運転員の診断結果も利用できるので、経済性
に優れ、適用範囲の広い診断を行うことが可能である。

また、診断装置あるいは運転員が診断（−だ結果から異
常原因の候補ならびに検証方法を抽出することができる
ので、保守効率を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例のプラントの異常診断装
置の構成を示す図、第２図は実施例の異常因果関係の知
識ベースを示す論理ツリー、第３図は第２図における異
常因果関係の知識ベースを説明するための図、第４図は
従来技術のプラント以上診断装置の構成を示す図である
。 １２・・・・・・・・・データ収集装置１３・・・・・
・・・・データ記憶装置１４・・・・・・・・・診断装
置 １５・・・・・・・・・診断論理記憶装置１６・・・・
・・・・・因果関係記憶装置１７・・・・・・・・・診
断情報表示装置１８・・・・・・・・・入力装置 １９・・・・・・・・・対話装置 ２０・・・・・・・・・診断監視支援装置２１・・・・
・・・・・支援論理記憶装置出願人　　　　　　日本原
子カ事業株式会社出願人　　　　　　株式会社　東芝 代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第１図 第２図 第 図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プラントのプロセス情報をオンラインで入力する入力手
   段と、前記入力したプロセス情報を記憶する記憶手段と
   、前記プロセス情報に基づいて論理演算を行いプラント
   の異常を診断する異常診断手段と、プラントの異常の因
   果関係を記憶する因果関係記憶手段と、前記プラントの
   推定される異常診断情報をマニュアル入力するためのマ
   ニュアル入力手段とを備え、 前記オンラインで入力されたプロセス情報に基づいて求
   めた異常診断結果と、前記マニュアル入力手段により入
   力された異常診断情報とを前記因果関係記憶手段に記憶
   された異常事象の因果関係情報に照合して異常診断支援
   を行うように構成したことを特徴とするプラント異常診
   断支援装置。