JPS6020210A - 誤信号検出方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、火力や原子力発電所および大規４）化学プラ
ント等のプラントで、誤信号が発生した時に・誤信号の
発生を検出し、プラント運転員に表示する誤信号検出方
法に関する。

〔発明の背景〕

火ガヤ原子力発電所及び大規模化学プラント等ノフラン
トの運転操作を支援する装置として、原因結果関連樹木
（（：ａｕｓｅ−Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｔｒｅｅ。

ＣＣＴ）　を利用する装置が提案されていた。この装置
は、プラントに発生する因果関係を、樹木上につないだ
ＣＣＴを用いて、オンラインで取込んだデータを論理的
に解析し、異常が発生した場合に、その原因を推定する
ものである。仁のような装置を正しく作動させるために
は、プラントの各種状態量の計測値である入力信号が正
しくプラントの状態を表わしていることが必要である。

従来。

誤信号の検出には、上下限値チェックの方式が。

一般に用いられてきた。上下限値チェックは、信骨組に
あらかじめ上限値、下限値を設定し・入力信号がこの範
囲をこえた場合、誤信号とする方法であるが、誤信号の
検出精度は良くない、また、弁の開閉・ポンプの起動・
停止スイッチの状態のように、オン・オフ的信号に対し
ては無効である・本発明の目的は、プラントで誤信号が
発生した場合に誤信号を検出し、運転員に表示し・運転
員の判断を補助することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上述の目的を達成するために、候補検出手段
により當にプラントの信号を検査し、誤信号候補があれ
ば、候補追加手段の出力した誤信号候補も含めて、検定
手段によシ誤信号を検出する誤信号検出方法の検定手段
に、プラントの状態予測手段と、プラント機器の作動状
況等０ｎ−ｏｆｆ信号罠関して、入力信号とは逆の状態
を仮定する仮説出力手段を備えることを要旨とする。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の実施例を図面に基づいて説明する・ 第１図は１本発明による誤信号検出装置のｔ１′４成図
を示したものである。第１図において、１はプラントの
センサーからデータを入力するための入力手段、７は入
力手段１によシ入力された入力データ、２は入力データ
７を記憶しておくための記憶手段、８と１２は記憶手段
２に記憶されていたデータ、３はデータ８より誤信号の
候補を検出するための候補検出手段、９と１１は候補検
出手段３によシ検出された誤信号候補、４は誤信号候補
１０を追加するための候補追加手段、５は誤信号候補１
０．１１の中から、誤信号として妥当なものを判定する
検定手段、１３は検定手段が誤信号と判定したデータの
名前Ｃ以下誤信号名と称す）、６は誤信号名１３を出力
および表示するための出力手段である。このうち、入力
手段１は、計算機の入力装置、記憶手段２は計算機の記
憶装置、出力手段６は計算機のＣＲＴ等の表示装置でよ
い。

８２図に、制御用計算機を使用して実現した本発明の実
施例を示す。第２図の実施例において、圧力容器１５．
逃し安全弁１６．タービン１８、復水器２３、給水ボン
ダ２２制御棒２４などから構成される原子力発電プラン
ト１４の炉心の圧力計１９、水位計２０．ＡＰＲＭ２１
・逃し安全昇の開閉情報を知るためのセンサー１７など
からの信号を、計算機の入力装置２６を用いて実現され
た、入力手段ｌに取りこむ。また、記憶手段２゜候補検
出手段３．候補追加手段４５検定手段５の４つを、計算
機のメモリー２８内に、ＣＰＵ２７の利用可能なプログ
ラムおよびデータとして格納しておく。さらに、出力手
段６は、計算機用端末２９を用いて実現し、検出した誤
信号を運転員に表示する。

第３図は、候補検出手段３の構成を示した図である。３
０は一定時刻後のプラント状態を予測するための予測手
段であり、計算機のソフトウェアでよい。３３は予測手
段１４の予測したプラント状態のデータである。３１は
データ３３と・記憶手段２に記憶されているデータ８を
比較し、許容誤差以上に異なっているデータを誤信号候
補９゜１１として出力する判定手段であり計算機のソフ
トウェアでよい、このソフトウェアの処理手順を第６吋
に示す。３２は１判定手段３１が、許容誤差を検索する
ための誤差データ・ベースであり・計Ｗ機の記憶装置を
用い・Ｃ作れる。誤差データ・ベース３２の内容の一例
を表２に示す。

第４図、は、候補追加・手段４の構成を示した図である
。３４は、誤信号候補９と誤信号候補１゜を関連づけた
候補データ・ベース３５を検索するための検索手段であ
り計算機のソフトウェアでよい。候補データ・ベース３
５は、あるデータが誤信号の可能性がある場合に、考え
られる別の誤信号候補を検索できるよう罠用意した。計
ｎ機上のデータ・ベースでよい。この内容の一例を表１
に示す。また、検索手段３４の処理手順を第２１図に示
す。

第５図は、検定手段５の構成を示した図である。

３６は・誤信号候補１０．１１と記憶手段２に記憶され
ているデータ１２、及び時間データ・ベース３９を用い
て誤信号に関する仮説データ４１を出力する手段で・計
算機のソフト・ウェアでよい。

仮説データ４１は、各誤信号候補１０．１１毎に誤信号
の発生を仮定することにより作成される。

時間データ・ベース３９は、仮説出力手段３６が誤信号
の発生時刻を決定するのに用いるデータ・ベースであり
、計算機上のデータ・ベースでよい。

この内容を表３に示す。

仮説出力手段３６の処理手順を第８図に示す。

３７は、仮説データ４１を入力して、プラントの状態を
予測する状態予測手段であって、１つのプラント・デー
タに対して、入力信号と実際のデータ値の２つを利用で
きるように作成された計算機のソフトウェアでよい。

３８は、状態予測手段３７の出力した予測結果４２と、
記憶手段２に記憶されているデータ１２とを比較し、誤
信号と仮定して矛盾のないものを出力する仮説判定手段
で、計算機のソフトウェアでよい。４０は、仮説判定手
段３８がデータの比較時に、許容誤差を検索するための
誤差データ・ベースで・計算機上のデータ・ベースでよ
い。この内容は、誤差データ・ベース３２と同じもので
よい。

仮説判定手段３８の処理手順を８１９図に示す。

次に上述した本発明による実施例の作用を、原・予力発
電所に適用した場合を例にとり説明する。

まず、原子力発電所において、逃し安全弁（以下ＳＲ弁
と略記する。）が開いたが、誤信号が生じ、センサーか
らは、ＳＲ弁閑の信号が入力されたと仮定して説明を行
なう。

入力手段１は・センサーから一定時間間隔毎にデータを
入力し、記憶手段２で記憶する。本実施例の時間間隔は
１０秒とする。また、予測手段３０は、一定時間間隔毎
に、入力データを用いて。

一定時間後の入力データの予測ｆ：繰り返す。

本実施例では、３０秒毎に、３０秒後の予測を繰り返す
とする。

今・時刻０秒で表４に示した内容のデータが・入力手段
ｌによシ入力され、予測手段３０により時刻３０秒の入
力データが予測されたとする。また・時刻２０秒でＳＲ
弁が開いたが・誤信号で、開いた事が入力されなかった
とすφ。この時、時刻０秒での入力データ７の内容が表
４である。入力データ７には、この他船水ポンプ等のデ
ータも含まれているが、以下の説明には不要であるので
。

省略する。この場合の予測手段３０の予測結果３３は１
表４と同じ、実際に時刻３０秒の入力データは、表５に
示したものだったとする。判定手段３１は２つのデータ
と誤差データ・ベース３２を用い、第６図に示した処理
手順により、誤信号候補１０．１１を出力する。入力デ
ータは順番に記憶手段２ＶＣ記憶されたデータ値と、予
測結果３３のデータ値との差がとられ、その差の絶対値
が、誤差データ・ベース３２に記１．ａされた許容誤差
より大きなものは、誤信号候補１０．１１として出力さ
れる。

表２に示したように、ＳＲ弁の開閉情報など　・Ｑｎ　
−ｏｆｆ　信号に対して、許容誤差φを誤差データ・ベ
ース３２に加えておくことで、上記の処理手順で・Ｑｎ
−ｏｆｆ信号と、そうでないものの両方をとりあつかえ
る。

表４１表５に示した例では・ＳＲ弁の開閉情報は、実際
に計算機の内部では、”υト閉°という言葉でなく、数
値で記憶されているので、その差が計算でき、一致する
が、炉圧・炉水位ともに、誤差データ・ベース３２に記
された許容誤差以上に値が異なっており、炉圧・炉水位
の２つが、誤信号候補９．１１として出力される。出力
される誤信号候補９．１１の内容を表６に示す。

次に検索手段３４が、誤信号候補９を用いて、候補デー
タ・ベース３５を検索し、誤信号候補１０を出力する。

この内容を表７に示す。

候補データ・ベース３５には、あるデータの値が、前の
入力データからの予測値と一致しなかった場合に、経験
的・確率的に誤信号が生じている可能性の高いデータ名
を記憶しておく。この候補データ・ベース３５を第２１
図に示した処理手順に従い、検索することで、誤信号の
可能性の高いものが、誤信号候補１ｏとして出力される
。

表６１表７に示した例の場合、表１に内容を示した候補
データ・ベース３５の一番目の項目の争件部のデータ名
（炉圧）が、誤信号候補９（表６参照）に含まれており
、結論部のＳＲ弁が誤信号候補１０として出力されてい
る。

次に仮説出力手段３６が、誤信号候補１０「炉圧」　「
炉水位」と誤信号候補１１ｒ８Ｒ弁」を用いて・仮説デ
ータ４１を出力する。仮説出力手段３６は、第８図に示
した処理手順に従い、３つの誤信号候補名々に対して、
時間データ・ベース３９から、発生時刻を計算するため
のデータを検索し、誤信号発生時刻を計算して仮説デー
タ４１を出力する。

表６１表７に示した例では、ｔず「炉圧」に対して、時
間データ・ベース３９から「１０秒」を検索し・予測手
段３０が計算にもちいたデータを入力した時刻（ｔｌ）
０秒と足した時刻（ｔ２）１０秒の入力データ１２を記
憶手段２から検索し、仮説データ４１として出力する。

この時出力された仮説データ４１を表１３に示す。

次に、時間データ・ベース３９から「２０秒」を検索し
、同様の処理で１表１３に示した仮説データ４１を出力
する・ 次に誤信号候補「炉水位」と１時間データ・ベースの「
１０秒」から１表１１に示した仮説データ４１を、「炉
水位」と「２０秒」から表１１に示した仮説データ４１
を、ｒｓＲ弁」とｒｔｏ秒」から表８に示した仮説デー
タ４１を、「ＳＲ弁」と「２０秒」から表８に示した仮
説データ４１を出力する。

この時、「炉水位」　「炉圧」等Ｑｎ−ｏｆｆ信号でな
いデータに関しては１時刻ｔ２でセンサー異常等の誤信
号が発生しておらず、その後おかしくなったと考え、仮
説データの値として・時刻１２の入力データの値をもち
いる。これは、時刻′ｔｚですでに入力データが誤まっ
ていた場合、その時刻の入力データから、ただしいデー
タの値をめることができず、以下の処理が継続できない
ためである。

一方ｒｓＲ弁」等Ｑｎ−ｏｆｆ信号テハ、時刻ｔ２で、
センサー異常が発生したと考え、入力データは誤まって
おり、真の値は入力データと逆の値（本例では開）であ
るとする。これは、（Ｊｎ　−ｏｆｆ　信号が誤まって
いる場合、その正しい直は、入力データの逆の値であり
、もとめることができるためである。

すなわち仮説出力手段３６では、誤信号候補１０として
入力したもののデータの値を、正しいと考えられる値に
おきかえて・仮説データ４１として出力する。この時Ｑ
ｎ−ｏｆｆ信号に関して杜。

入力データが誤まっているとして、入力データの値と逆
の値を仮説データの値として採用し、Ｏｎ−ｏｆｆ信号
以外の信号に関しては・入力データの値が正しいとして
、入力データの値を、仮説データの値として採用してい
る。

このようにすると、Ｑｎ−ｏｆｆ信号と違うものの取り
扱いが異なってくるが１時間データ・ベース３．９の内
容を調整し、短い時間間隔で仮説デー　゛り４１を出力
することで、どちらの場合も、正しい値の組み合わせか
らなる仮説データ４１が出力され、問題は生じない・ 次に各仮説データ４１を、状態予測手段３７が入力して
、時刻３０秒の状態を予測する。この時、状態予測手段
３７は、インターロック等で制御される機器の作動の予
測はセンサーの値を用いて。

物理量の予測は、実際の値を用いて予測する。

機器の作動予測を、センサーからの入力値、物理量の予
測を、実際の値により行なう理由は１機器は、入力デー
タを用いて、制御され、物理量は実際の物理量から影響
をうけるためである。

誤信号候補「炉圧」時間「１０秒」の仮説データ４１に
対する予測結果４２を表１４に示す。

誤信号候補「炉圧」時間「２０秒」の仮説データ４１に
対する予測結果４２は表１４と同じである。

誤信号候補「炉水位」時間ｒｌｏ秒」の仮説データ４１
に対する予測結果を表１２に示す。

誤信号候補「炉水位」時間「２０秒」の仮説データ４１
に対する予測結果は表１２と同じである。

誤信号候補「ＳＲ弁」時間ｒｘＯ秒」の仮説データ４１
に対する予測結果を表１０に示す。

誤信号候補「ＳＲ弁」時間「２０秒」の仮説データ４１
に対する予測結果を表９に示す。

次に仮説判定手段３６が・予測結果４２を入力して、第
９図、第１０図、第１１図に示した処理手順に従い、誤
信号名１３を出力する。

表７　表　８ 表９ 表１１ 表１２ 表　１３ 表１４ 本例では、まず、誤信号候補「炉圧」時間「１０秒」の
仮説データ４１に対する予測結果４２に対して、データ
毎に予測結果４２の値と・記憶手段に記憶された入力値
の比較が訃こなわｉ上る。この場合・炉水位の予測結果
４２の値は、１１６５人力値は５００許容誤差は１００
であり。

ＢＯＯＬにφが代入されて、誤信号名は出力されない。

誤信号候補「炉圧」時間１２０秒」の仮説データ４１に
対する予測結果４２も、誤信号候補「炉水位」時間ｒｌ
Ｏ秒」の仮説データ４１に対する予測結果４２も、誤信
号候補「炉水位」時間「２０秒」の仮説データ４１に対
する予測結果４２も、誤信号侯ｔｉｒｓＲ弁」時間「２
０秒」の仮説データ４１に対する予測結果４２も・同様
にＢＯＯＬにφが代入されて、誤信号名は出力されない
。

誤信号候補「ＳＲ弁ｊ時間「１０秒」の仮説データ４１
に対する予測結果４２は、「ＳＲ弁」の値をのぞいて予
測結果４２と、記憶手段２に記憶された値が、許容誤差
の範囲内で一致する。

「ＳＲ弁」の値は・一致しないが・この場合「ＳＲ弁」
は誤信号候補であり・ＢＯＯＬにφが代入されないので
、ＢＯＯＬは１のままであり、「ＳＲ弁」が誤信号名Ｂ
として出力される。

表示手段６は、仮説判定手段４２の出力１３を表示する
。

以上の実施例で明らかなように、本発明によれば、発生
した誤信号をすみやかに検出できる。

また・検索手段３４で候補データ・ベース３５を検索し
、Ｐ＠信号候補ｌＯを出力することにより、経験的・確
率的に、誤信号の可能性の高いデータの信号が誤まった
場合に正しく検出できる。

また、候補検出手段の出力１１自身も誤信号候補とする
ことにより、ノイズ等により、あるデータの信号が突然
変化したような誤信号を、簡単に検出することができる
。

なお・本実施例において・予測手段３０と状態予測手段
３７は、別の計算機ソフトウェアで作成したが、同一の
ソフトウェアを２通りの目的で使うのでもよい。同様に
判定手段３１と仮説判定手段３Ｂ、誤差データ・ペース
３２と誤差データ・ペース４０は、それぞれ同じものを
用いてよ□い。

また、記憶手段２で１０秒毎のデータを記録しておき、
仮説出力手段３６は、記録されたデータを用いて仮説デ
ータ４１を作成したが、データの記録間隔を、予測手段
３０の起動される間隔ｃ本実施例では３０秒）と同じに
し、仮説出力手段３６は、予測手段３０または状態予測
手段３７を用いて計算した結果を用いて仮説データ４１
を作成するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、誤信号を検出し・
プラントの運転員に表示し・運転員の判断を助けること
ができる。

なお、原子力発電所を対象に実施例を説明したが１本発
明は他に、火力発電所、化学プラント、鉄鋼プラント等
、他プラントにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は誤信号検出装置の構成図、第３図は候
補検出手段の構成図、第４図は候補追加手段の構成図、
第５図は検定手段の構成図、第６図は判定手段の処理手
順を示す図・第７図は検索手段の処理手順を示す図、第
８図は仮説出力手段の処理手順を示す図、第９図は仮説
判定手段の処理手順を示す図、第１０図は第９図の処理
手順の１部を示す図、第１１図は第１０図の処理手順の
１部を示す図である。 １・・・入力手段、２・・・記憶手段、３・・・候補検
出手段。 ４・・・候補追加手段、５・・・検定手段、６・・・出
力手段。 ７・・・入力データ・ベース、ｈ・・・記憶手段に記憶
されたデータ、９・・・開信号候補、１０・・・開信号
候補、１１・・・開信号候補、１２・・・記憶手段に記
憶されたデータ、１３・・・配信号名、１４・・・原子
力発電プラント・１５・・・圧力容器、１６・・・逃し
安全弁、１７・・・逃し安全弁の開閉状態を知るための
センサー・１８・・・タービン・１９・・・圧力計、２
０・・・水位計、２１・・・ＡＰ几Ｍ１２２・・・給水
ポンプ、２３・・・排水器、２４・・・制御棒、２５・
・・制御棒位置を知るだめのセンサー、２６・・・入力
装置％２７・・・ＣＰ　ｔＪ、２８・・・メモリ、２９
・・・計算機用端末、３０・・・予測手段・３１・・・
判定手段、３２・・・誤差データ・ベース、３３・・・
予測結果、３４・・・検索手段、３５・・・候補データ
・ペース、３６・・・仮説出力手段、３７・・・状態予
測手段、３８・・・仮説判定手段、３９・・・時間デー
タ・ベース・４０・・・Ｗ’ｌ　差ｆ’−タ・ペース。 第　１　目 第　２　目 第　３　日 第　５　目 第　４　図 第　７　目 恭　８　目 第　７０　圀

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラントのセンサーから信号を入力する入力手段と
   入力したデータを記憶する記憶手段と入力・記憶された
   データから誤信号の可能性のあるデータを出力する手段
   と誤信号の可能性のあるデータの中で誤信号が発生した
   事を仮定しても矛盾を生じないデータを判定する検定手
   段とその結果を出力する手段をそなえたことを特徴とす
   る誤信号検出方法。 ２、前記検定手段が□ｎ−ｏｆｆ信号に関して入力信号
   とは逆の状態を仮定する手段を備えることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の誤信号検出方法。 ３、前記検定手段が１つのプラント・データに対して仮
   定した入力信号とプラントのセンサーから得た実際のデ
   ータ値の２つを利用できるように設計された状態子側手
   段を持つことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   誤信号検出方法。