JPS594726B2 - 機器監視方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ５ 発明の利用分野 本発明は、発電プラント・化学プラントなどの多数の機
器の監視方法に関するものである。

発明の背景運転員は、プラントを安全かつ効率よく運転
す１θ るために、プラントを構成する機器の運転状態
を運転制御盤により監視する。

従来の運転制御盤にはこの運転状態の監視のために、ア
ナログデータを表示する指示計・記録計とディジタルデ
ータを表示する表示灯とが設置されている。運転員は個
１５個のアナログデータやディジタルデータが正常か異
常かを指示計・記録計や表示灯から判定し、機器の運転
状態を監視している。この時、ディジタルデータについ
ては、表示灯の点滅状態により、たとえば「点灯してい
れば正常、消灯していれば２０異常」というように、デ
ータ毎に「正常」・「異常」のいずれかを判定できる。
アナログデータについても、指示計・記録計に表示され
た現在値により、たとえば「現在値がそのデータの制限
値以下なので正常」あるいは「現在値がそのデータの２
５制限値を超えているので異常」というように、「正常
」・「異常」を明確に判定することも可能である。し力
化、一般には運転員は、「正常か異常か」という単純な
判定をせずに、現在値と制限値との関係から「どの程度
正常か」あるいは「ど３０の程度異常か」という、いわ
ゆるデータの「正常度」あるいは「異常度」を指示計・
記録計から読取つて、機器の運転状態を監視している。
しかし、原子力発電所のような大規模なプラントになる
と、プラントを構成する機器の運転状態３５の監視に必
要な異なる状態量を示すアナログデータが１０３個以上
に達するので、運転員が指示計記録計を読む作業量は膨
大になる。

また、このような大規模なプラントでは、ある機器に発
生した小さな異常がプラント全体に波及して大事故とな
る可能性があるので、安全第一を考えて、この種の機器
に異常が発生した場合には、インターロツクで自動的に
プラント全体が停止するようになつている。したがつて
、プラントの運転効率を高めるためには、機器に発生し
かけている異常を関連したアナログデータの変化から事
前に知り、適切な予防措置をとらなければならない。つ
まり、運転員は指示計・記録計を常時監視していなけれ
ばならない。このように、指示計・記録計に表示される
異なる状態量を示すアナログデータによりプラントを構
成する機器の運転状態を監視する作業は、運転員にとつ
て非常に負担の大きい作業である。

発明の目的本発明の目的は、機器の異常の度合いを精度
良く求められ、しかもプラントの運転効率を向上できる
機器監視方法を提供することにある。

発明の概要 本発明の特徴は、プラントに設けられた多数の機器で関
連ある複数の機器を集めて形成した複数のグループ毎に
、各々の機器より出力された状態量信号が定常値と前記
警報値との間にある時に状態量信号と定常値との差及び
警報値と定常値との差に基づいて無次元化された異常度
信号を発生させ、また入力された状態量信号が警報値と
制限値との間にある時に警報値と状態量信号との差と制
限値と警報値との差に基づいて無次元化された異常度信
号を発生させ、各々のグループ毎にグループ中の最大異
常度信号を表示することにある。

発明の実施例以下、図面より本発明の好適な一実施例を
説明する。

第１図は、本実施例である機器監視装置を示し Ｃてお
り、データ換算部１１１〜１Ｎｎ１信号発生部２１〜２
Ｎおよび表示部３によつて構成されている。

データ換算部１１１〜１Ｎｎは、各機器からの現在の状
態を表わす異なる状態量の電気信号Ｄｌ，〜ＤＮＯを異
常度信号Ｓｌｌ〜ＳＮＯに換算す ４る。異常度信号Ｓ
ｌｌ〜ＳＮＯは、Ｎ個のグループ毎にまとめられて信号
発生部２１〜２Ｎに入力される。たとえば、沸騰水型原
子力発電所を例にとると、第１表に示すように、プラン
トを構成するグループは１４個に分けることができる。

グループに含まれるデータは、異なる状態量を含んでい
る。信号発生部２１〜２Ｎは、異常信号Ｓｌｌ〜ＳＮｎ
の値に基づいてグループ毎の表示信号Ｘ１〜ＸＮを発生
する。表示部３は、この表示信号Ｘ１〜ＸＮを、たとえ
ば第２図に示すようにブラウン管に表示する。その結果
、沸騰水型原子力発電所を例にとると、運転員は、第２
図のような図形で１４個の表示信号Ｘ１〜Ｘｌ４を監視
するだけで、実質的には１０３個もある全アナログデー
タを監視していることになる。つまり、プラントを構成
する全機器の常時監視が可能となる。以下各部について
詳述する〇 まず、データ換算部１１１〜１Ｎｎの代表例として、デ
ータ換算部１１１の実施例を第３図に示す。

本実招例では、異常度信号Ｓｌｌを、あらかじめデータ
の定常値Ｄ？１を基準として幅ΔＤｌｌ毎に、計算して
求めておき、メモリ１１１１に記憶しておく。除算器１
１１２は、データの現在値Ｄｌｌがメモリの何番地に相
当するかを判定し、読出し器１１１３は、その判定の結
果に基づいてメモリ１１１１の所定の番地から異常度Ｓ
ｌｌを読み出して出力する。ここで、本実施例のプラン
ト機器監視装置がプラントを構成する機器の運転状態の
監視にとつて有用であるためには、メモリ１１１１に記
憶しておく異常度Ｓｌｌの計算方法が重要である。

従来では、運転員が、データの現在値を定常値と比較す
ることによつてそのデータの異常度を判定している。こ
れをそのまま定式化したのが、式（ハによつてデータＤ
ｌｌの異常度信号Ｓｌｌを求める方法である。ここで、
Ｄ？，はデ」夕の定常値である。

しかし、式（ハを利用すると、たとえば沸騰水型原子力
発電所において定常値８０℃の再循環系流体継手油温度
が８８℃になつた場合と、定常値５０℃の再循環ポンプ
軸受温度が５５℃になつた場合とは、異常度は共に０．
１となる。

ところが実際には、前者で８８℃にもなると再循環ポン
プがトリツプしてしまうのに対して、後者で５５℃にな
つても５０℃である場合と同様に再循環ポンプの運転に
は問題ない。したがつて、式（１）の異常度Ｓｌｌでは
データ相互間で比較ができない。そこで、式（２）で異
常度Ｓｌｌを求めてやる方が適切である。ここで、Ｄ゛
１はデータの警報値及びＤＪｉ’１はデータの制限値で
ある。

式（２）をグラフで表わすと第４図のようになる。

前述の再循環系流体継手油温度と再循環ポンプ軸受温度
とについて式（２）により異常度Ｓｌｌを計算すると、
再循壌系流体継手温度の８８℃は制限値と一致するので
異常度は１．０、再循壌ポンプ軸受温度の５５℃は警報
値１００℃以下なので異常度は０．０９と明らかに差が
出てくる。従つて、（２式のように警報値及び制限値に
基づいて異常度信号を無次元化しているので、データの
現在値に対応して機器の異常の度合いを精度良く求める
ことができる。このため、異常の度合い、すなわち、そ
の異常を回避する運転操作を実施する緊急な対応がどの
程度必要か正確に知ることができる。

これによつて異常の拡大を確実に防止することができる
。また、データＤ，，に制限値Ｄケ，が明確に定められ
ていない場合には、式（２）は次の式（２りのように変
形して使用すればよい。式（２りをグラフで表わすと第
５図のようになる。

さらに、沸騰水型原子力発電所の原子炉水位のように、
警報値・制限値が２個あるデータＤ，，もある。

すなわち、原子炉水位の定常値Ｄ？，は１００儂である
が、警報値柑，は１１２ｃｎＬと４３ＣＩｒＬに、制限
値Ｄケ，は１２２（Ｖ７Ｉと１８（Ｖ７ｌに設定されて
いる。このような場合、異常度Ｓｌｌは（２″）により
与えてやればよい。（Ｑノ ここで、ｄ↑１はデータの下側の警報値及びＤｔｌはデ
ータの下側の制限値である。

式（２″）をグラフで表わすと第６図のようになるＯな
お、式（２）・（２り ・（２りは異常度Ｓｌｌを求め
る関数形の一例であつて、データの現在値Ｄｌｌが定常
値Ｄ？，、警報値Ｄ↑ピｄ＋１、制限値Ｄ千，・ｄヤ，
と変化するにつれて、゛０゛と６ｒ”の間を変化する関
数形ならば任意のものでよい。

たとえば、第４図において、定常値Ｄ＋１および警報値
Ｄ＋１、警報値Ｄ＋１と制限値付，の間を直線で結んで
もよい。また、異常度信号Ｓｌｌの値を必ずしも制限値
Ｄヤ，で”ビ、警報値Ｄ＋１で゛０．５―定常値Ｄｌｌ
で６０゛とする必要もない。このようにデータ換算部に
て、再循環ポンプ軸受温度及び原子炉水位等の異なる状
態量を無次元の異常度に変換するので、グループから得
られる種々の異なる状態量の異常の度合いを簡単に把握
できる。

得られた異常度信号は、グループ毎に所定の信号発生部
に入力される。次に、信号発生部２１〜２Ｎの例として
、信号発生部２１の実施例を第７図に示す。

異常度信号Ｓｌｌ〜ＳｌＬから異常度信号Ｓ，ｉが最大
のものをグループを代表する信号Ｘ１とするのである。
つまり、グループ内のデータの中で、最も正常でないデ
ータが常に選択されていることになる。第７図に示す信
号発生部２１の実施例は、（１１）個の高値ゲート（Ｈ
ｉｇｈｖａｌｕｅｇａｔｅ）２１１〜２１（１−１）か
ら構成されている。

各高値ゲート２１１〜２１（１−１）は２個の入力を比
較し、大きい方を出力する。したがつて、信号Ｘ１とし
ては異常度信号Ｓｌｌ〜Ｓｌ，の最大値が選択される。
最大の異常度をグループの代表値として表示しておけば
、グループ中の１個のデータでもそのデータの制限値を
越えると、グループ中の残りのデータが正常であつたと
しても、グループ全体が異常となる場合には正確にグル
ープの状態を表示することになる。本実施例によれば、
状態量信号が定常値と警報値との間にある時に状態量信
号と定常値との差及び警報値と定常値との差に基づいて
無次元化された異常度信号を発生させ、また入力された
状態量信号が警報値と制限値との間にある時に警報値と
状態量信号との差及び制限値と警報値との差に基づいて
無次元化された異常度信号を発生させている。

すなわち、警報値及び制限値、特に警報値を考慮して異
常度信号を無次元化しているので、定常値を越えた現在
の状態量信号に対する異常の度合いを、それぞれの状態
量信号の特性を考慮して精度良く求めることができる。
従つて、状態量信号が定常値を越えた場合、それを解消
するプラントの運転操作を実施する際の緊急度を正確に
運転員に知らせることができる。このため、プラントを
安全に効率よく運転することができる。また、種々の異
なる状態量信号から各グループの最大異常度信号をグル
ープ毎に表示するので、各グループの最大異常度信号を
監視するだけでプラントの異なる状態量を発する全機器
の監視を常時行うことができる。第８図に、本発明の他
の実施例であつて、機器監視方法を計算機を用いて実施
した場合の処理手順の一例を示す流れ図である。

本実施例は、１つのグループ毎に処理をしている。すな
わちグループ内の全データについて、各機器からの信号
の取り込みおよび異常度信号への変換を行なつた後、そ
のグループ内の最大異常度信号を出力する。表示部３の
実施例としては、第２図のような図形表示をする既に出
願済の装置（特願昭４８−１３３４１６）がそのまま使
用できるので、ここでは説明を省略する。なお、第２図
においては、機器毎あるいはグループ毎の表示信号Ｘ１
〜ＸＮが、すべて正常な場合には同一円周上に並ぶよう
に規格されて、極座標表示されている。したがつて、こ
れを監視する運転員は、表示図形の円からの歪の程度で
、パタン認識的に異常が発生しかかつているか否かを判
定できる。発明の効果 以上説明したごとく、本発明によれば、大規模なプラン
トにおいてもプラントから得られる多数の異なる状態量
に基づいてプラントを構成する全機器の常時監視となる
。

しかも、警報値を考慮しているので、異常の度合いを精
度良く求めることができ、異常を回避すべき操作の緊急
度を正確に知ることができる。従つて、プラントを安全
にかつ効率よく運転できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法を具現化した機器監視装置の
構成を示した図、第２図は第１図における表示部３にお
ける図形表示の一例を示した図、第３図は第１図におけ
るデータ換算部１１１の実施例を示した図、第４図、第
５図及び第６図は第１図におけるデータ換算部１１１の
実施例で参照している異常度信号Ｓｌｌとデータの現在
値Ｄｌｌとの関係を示した図、第７図は第１図における
信号発生部２１の実施例を示した図、第８図は流れ図で
ある。 １１１〜１Ｎｎ・・・・・・データ換算部、２１〜２Ｎ
・・・・・・信号発生部、３・・・・・・表示部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プラントに設けられる多数の機器で関連ある複数の
   機器を集めて形成した複数のグループ毎に現在の状態を
   表わす複数の異なる状態量信号を順次入力し、入力され
   たこれらの状態量信号毎に定常値、警報値及び制限値が
   定められている場合、入力された状態量信号が前記定常
   値と前記警報値との間にある時に前記状態量信号と前記
   定常値との差及び前記警報値と前記定常値との差に基づ
   いて無次元化された異常度信号を発生させ、また入力さ
   れた前記状態量信号が前記警報値と前記制限値との間に
   ある時に前記警報値と前記状態量信号との差及び前記制
   限値と前記警報値との差に基づいて無次元化された異常
   度信号を発生させ、各々の前記グループ毎に各グループ
   中で最大の異常度信号を出力し、前記グループ毎に前記
   最大異常度信号を表示する機器監視方法。