JPS6091413A - プラントの異常診断方式 - 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、制御すべきパラメータが多数あシ、しかも、
それらが相互に複雑な関係にあるシステムにおいて、異
常が発生した際、その異常原因を迅速、かつ高確度に推
定するに好適なシステムの異常診断に関するものである
。

本発明は、システム機器、情報処理系、プラント等のシ
ステム又は系一般に適用可能である。

〔発明の背景〕

この種の問題に対し、従来よシ人工知能研究の成果であ
るプロダクション・システムと呼ばれる方式が考案され
、公表されている。

プロダクション・システム方式では、知識をｉｆ　ｔｈ
ｅｎ　形式のルールで表現する。すなわち、知識とは、
「ある事象が事実でおると判断するためには、どのよう
な条件が満足されるべきであるか」という関係の集合で
あると促え、これを１つずつルール化する。例えば、「
ｉｆ現象Ａが観測される　ｔｈｅｎ　原因は事象Ｂであ
る」というルールである。

従来のプロダクション・システム方式は、上記に示すル
ール群と観測された異常現象とを用い、次の操作によシ
、原因を推定する。

すなわち、ｉｆ側の現象事象が１個以上成立するとき、
ｔｈｅｎ側の原因事象が成立する可能性があると考え、
ｔｈｅｎ側の事象が成立すると仮定する。この操作を繰
シ返し、６成立する可能性のある事象”を全て抽出する
。抽出事象のうち、ｔｈｅｎ側にしか現われない事象群
を仮説群とする。この仮説群の是非を、ユーザと対話し
ながら検定し、原因を推定するものである。

しかし、知識は過去の経験から得られる部分的なもので
あることが多く、さらに、多数の人から収集したもので
ある。そのため、知識間の整合性がとれていない場合に
は、例えば、次のような問題が生ずる。

（１）途中の事象が省略されたルール表現途中事象が省
略された場合のルール例を第１図に示す。これは、本来
、（ａ）に示すような３つのルールを採用すべきところ
を、（ｂ）に示すような３つのルールを採用してしまっ
た例である。

事象Ｂが観測されたとき、本来ならば、事象ＣとＤとが
導かれなければならない。しかし、（ｂ）のルールから
では、事象Ｃしか導きだすことが出来ず、事象りを見落
してしまう。

（２）同一事象を知らずに別表現したルール表現途中事
象を別表現されてしまった場合の例を第２図に示す。こ
の場合にも、事象Ｂが観測されたとき、上記（１）と同
様に事象りを見落す。

さらに、ユーザが自分で一部推論し、その結果を観測事
実として入力した場合にも同様の問題が生ずる。例えば
、 （３）第３図に示すルール群がある場合を考える。

いま、事象Ａが発生したとする。このとき、ユーザは自
分で無意識のうちに一部推論をしてしまい、例えば、事
象Ｂが観測されたと入力することもちシうる。この場合
には、事象Ｃは導出できるが、事象Ｅを見落してしまう
。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、原因となりうる事象（仮説）の見落し
を防止し、原因推定能力を向上させるプラント異常診断
方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

仮説の見落しを防止するためには、ユーザが観測される
現象を全て入力すればよい。しかし、制御すべきパタメ
ータが多く、シかも、それらが相互に複雑な関係にある
システムでは、現象の観測漏れが発生することも多い。

さらに、観測現象をユーザが入力する際、ユーザが自分
で一部推論し、観測現象の一部分だけを入力することも
考えられる。

本発明は、 （１）知識間の整合性がとれていない。

（１１）ユーザによる部分推論、現象の観測漏れ、等に
よって、発生した異常現象が全て入力されるとは限らな
い。

ことを前提とした、仮説の見落しを防止する異常診断方
式に関するものである。

すなわち、“ユーザが観測されたと入力した現象が観測
されれば、本来、観測されているはずである現象（根本
的現象）を、ｉｆ　ｔｂｅｎルールをもとに見出す。見
出した根本的現象と観測された現象とから、従来のプロ
ダクション・システム方式を用い、原因を推定する″方
式である。

本方式により、前述の例（（１）途中事象が省略された
ルール表現、（２）同一事象を知らすに別表現したルー
ル表現、（３）ユーザによる一部推論）をはじめ、（１
）知識間の整合性がとれていない、（ｉｉ）ユーザの部
分推論、現象の観測漏れ等による、異常現象の入力不足
、によって発生する原因の推定漏れを解消できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例によシ詳細に説明する。

本発明は、知識工学の分野におけるプロダクション・シ
ステムの考え方を応用する。第４図に、本発明のハード
ウェア構成を示す。本発明は、電子計算機１、ＣＲＴ端
末装置２、ＤＩＳＫ３から成る。

ＤＩＳＫ３には、プラントで発生する異常現象とその発
生原因との因果関係を示す知識を格納する。

具体的には　Ｎｉｆ　現象Ａが観測される　ｔｈｅｎ事
象Ｂ事象内である”と表現された知識である。

また、電子計算機１は、次の三機能によって、異常診断
を実施する。

（１）仮説設定機能ニブラントで観測された異常現象か
ら、その原因となり得る事象（仮説）群を設定する。

（２）仮説検定機能：ＣＲＴ端末装置２を通して、ユー
ザと対話しながら、仮説の是非を判定する。

本機能は、従来のプロダクション・システムにおける仮
説検定機能と同じである。

以下、仮説設定機能について述べる。本機能は次の三機
能から成る。

（１）異常現象の受付機能 本機能は、ユーザからＣＲＴ端末装置を通してキーイン
される異常現象を受付ける機能である。

さらに、本機能では、ユーザのキーインを容易にするた
め、ＤＩＳＫａ内の知識から現象事象を抽出し、ＣＲＴ
画面に表示する。

本機能を実現する処理手順の具体例を、第５図に示す。

まず、計算機１はＤＩ８に３から知識を１個読む。

次に、読込んだ知識のｉｆ側事象を抽出する。以上の操
作をＤＩＳＫ３に格納されている全ての知識について実
施する。この一連の操作によシ得られたｉｆ側事象をＣ
ＲＴ装置２に表示する。次に、ユーザがキーボードから
キーインした異常現象を受付け、次に述べる仮説抽出漏
れ防止機能に引渡す。

（２）仮説抽出漏れ防止機能 本機能は、ユーザから受付けた異常現象が観測されれば
、本来、観測されるはずである現象を抽出する機能であ
る。

本機能を実現する処理手順の具体例を、第６図に示す。

まず、計算機１は、ＤＩＳＫ３から知識を１個読む。次
に、読込んだ知識のｔｈｅｎ側に異常現象を含むか否か
チェックする。含むならば、その知識のｉｆ側事象を抽
出する。以上の操作をＤＩＳＫ３に格納されている全て
の知識について実施する。これら一連の操作によＬｔｆ
側事象が抽出できたならば、抽出事象を新たに異常現象
に加える。加えた結果を用い、再度、上記一連の操作を
繰返す。

ｉｆ側事象が抽出できなかったならば、異常現象の中か
ら、ｉｆ側にした現われない事象を抽出し、次に述べる
仮説設定機能に引渡す。

（３）仮説設定機能 本機能は、異常現象と、その現象が観測されたならば、
本来、観測されるはずである現象と、を発生させる可能
性のある原因（仮説）を抽出する機能である。

本機能を実現する処理手順の具体例を、第７図に示す。

まず、清算機１はＤＩ８に３から知識を１個読む。

次に、読込んだ知識のｉｆ側に、異常現象あるいは観測
されるはずの現象を含むか否かチェックする。

含むならば、その知識の１ｈｅｎｌｌｌＪ事象を抽出す
る。

以上の操作をＤＩＳＫ３に格納されている全ての知識に
ついて実施する。これら一連の操作によシ、ｔｈｅｎ側
事象が抽出できたならば、抽出した事象を異常現象に加
える。加えた結果を用いて、再度、上記一連の操作を繰
返す。ｔｈｅｎ側事象が抽出できなかったならば、異常
現象の中からｔｈｅｎ側にしか現われない事象を抽出す
る。抽出事象が仮説である。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、次の効果が得
られる。

（１）観測された現象から根本的現象を抽出し、抽出現
象をもとに、原因を推定する。そのため、途中事象の省
略、同一事象の別表状等によって起こる原因の見落しを
防止できる。

（２）原因の見落しが防止できるため、プラント異常診
断方式の信頼度の向上がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来の原因推定方式の欠陥を説明
するだめの説明図、第４図は本発明を実施する際の一環
境を示す説明図、第５図ないし第７図は本発明の処理の
フローを示すフローチャー第　２　目 （α）（ｂ） 第　３　目 第　４　目 第　６　図 第　７　目 計１ｌＩｌｊＩｋ八１１ １に取る １）ＩＳｋ３Ｆら％４％ｉ／ずｒＩ（ｅ取込だ 筋 ケ シｅ３ を編制１１取町 ？Ｌ１７　全ての知識を 挙動　か をＳ １０ 計量１槙八事訃中かう ｔ藤に剛ｈＬか ｔ柚と 抽出事象を仮親ｂｆる 大

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 異常発生時に観測された異常現象から、異常診断に関す
   る知識をもとに、異常の発生原因を推定するステップと
   該推定した原因と観測結果よシさらに発生原因を推定す
   るステップを有することを特徴とするプラントの異常診
   断方式。