JPH0353123A - プラント診断装置 - 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】 【発明の目的］ 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大規模なプラントにおいてオンラインでプラ
ントデータを取込み、推論実行部にてプラントの状態を
推論するプラント診断装置に係り、特に知識ベースの改
良に関する。

〔従来の技術〕

大規模なプラントでは多数の設備が有機的に結合してい
るため、そのうちの一つの設備に異常が発生しても、そ
の異常がプラント全体に波及して悪影響を与えてしまう
。そこで、従来は、各設備ごとに検出器が設置され、各
検出器で検出される検出信号を一定周期でサンプリング
して、プラントの状態を示すデータとしてプラント診断
装置本体に取込み、診断装置本体に取込まれたプラント
データをプラント状態の判断基準である予め定められる
しきい値と比較し、プラントデータがしきい値を越えて
いるときには警報を出力し、オぺレー夕に適切な対策を
講じるように促していた。

オペレータは警報が出力されると、警報が出力されてい
る設備の異常内容を判断して、迅速に適切な対策を講じ
て、プラントを常に正常な状態に保つように努めていた
。

しかし、診断装置から警報が出力されたとしても、その
対応は一義的に決められるものではなく、プラント全体
のシステムを把握した熟練したオペレータでなければ対
応することができず、また、熟練したオペレータであっ
ても異常原因の判断や適切な対策を講じることは困難な
作業であった。

そこで、熟練オペレータが経験的に修得した知識を知識
ベースに格納しておき、プラント側からオンラインで逐
次取込まれる検出信号を、予め定められているしきい値
と比較し、しきい値を越えたときに、知識ベースに格納
されている知識を使用して異常の原因およびその対策を
推論してオペレータに知らせるプラント診断装置が考え
られている。

ところが、このような異常原因の推論を行うプラント診
断装置であっても、プラントの状態を示す検出信号には
、フィルタリング処理によっても除去しきれない小さな
うねりがあるため、しきい値近傍では検出値がしきい値
を上下することとなり、プラントの本質的な異常とは直
接関係のない警報が繰返し出力される。そのため、オペ
レータに通知すべき本質的な異常を見逃してしまう恐れ
があり、例えば変化の速いプラントの場合には、見逃し
た異常に気付くまでの間にプラントが危険な状態になる
可能性がある。

〔発明が解決しようとする課題ゴ したがって、従来のプラント診断装置は、プラントの本
質的な異常とは直接関係のない警報が繰返し出力される
ので、診断装置としての信頼性が低く、プラントが危険
な状態になる可能性があるという問題があった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、プラントの
状態を正確に診断することができ、信頼性の高いプラン
ト診断装置を提供することを目的とする。

［発明の構戊］ 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記課題を解決するために、所定の周期ごとに
プラントの状態データを収集してプラントデータベース
に記憶するデータ人力処理手段と、少なくとも異常判定
知識およびしきい値補正知識が格納されている知識ベー
スと、前記異常判定知識に基づいて前記所定の周期ごと
のプラント状態データと既にプラントデータベースに記
憶されているしきい値とを比較して異常と判定したとき
、前記しきい値補正知識に基づいて前記プラントデータ
ベースに記憶されている過去の時系列データからしきい
値の越え方を判定すると共に前記プラント状態データと
前記しきい値に余裕を持たせた値とを比較した結果から
、上記異常の判定が前記プラント状態データのしきい値
近傍での変動に起因したものなのか、または前記プラン
ト状態の本質的な異常に起因したものなのかを推論する
推論実行手段とを備える構成とした。

〔作用〕

上記手段を講じたことにより、プラントデータベースに
は、プラント状態の判断基準として予め定められるしき
い値が記憶されると共に、データ入力処理手段から所定
の周期ごと収集されるプラントの状態データが記憶され
る。一方、推論実行手段では、データ入力処理手段から
プラント状態データの入力があると、知識ベースに格納
されている異常判定知識およびしきい値補正知識に基づ
いてプラント状態の推論が実行される。すなわち、異常
判定知識に基づいて所定の周期ごとのプラント状態デー
タと既にプラントデータベースに記憶されているしきい
値とが比較され、プラント状態データがしきい値を越え
ているときは異常と判定される。異常と判定されると、
さらに前記しきい値補正知識に基づいて前記プラントデ
ータベースに記憶されている過去の時系列データからし
きい値の越え方が判定され、かつプラント状態データと
前記しきい値に余裕を持たせた値とが比較され、その結
果から、上記異常の判定が前記プラント状態データのし
きい値近傍での変動に起因したものなのか、または前記
プラント状態の本質的な異常に起因したものなのかが推
論される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は一実施例に係るプラント診断装置の構成を示す
図である。このプラント診断装置は、プラント１の複数
箇所に設置されたプラントデータ検出器２で検出される
検出信号をプラント状態データとして一定周期毎に取込
み、そのプラント状態データに対してデータ編集処理，
データ保存処理を行う入力処理部３と、この入力処理部
３によって収集したプラント状態データを記憶するプラ
ントデータベース４と、熟練オペレータの経験に基づく
異常判定知識，しきい値補正知識，原因判定知識，異常
対策知識が格納されている知識べ一ス５と、この知識ベ
ース５に格納されている知識を使用してプラント１の診
断に関する推論を実行する推論処理部６と、この推論処
理部６の推論結果を出力するための推論結果出力処理部
７と、この推論結果出力処理部７から出力された推論結
果を表示する表示装置８と、プラントに発生した異常を
記憶する異常結果履歴データベース９とから構成されて
いる。

人力処理部３のデータ編集処理は、各検出器２から検出
されるプラント状態データを診断装置本体側のレベルに
変換する処理であり、データ保存処理は編集処理された
プラント状態データをプラントデータベース４の所定領
域に格納するための処理である。

知識ベース５に格納されている異常判定知識は、プラン
トの状態を判断するための知識であり、その内容は、正
常なプラント状態と異常なプラント状態の境として予め
定められるしきい値とプラント状態データとを比較する
といったものである。

しきい値補正知識は、プラントデータベース４に記憶さ
れている過去の時系列的なプラント状態データからしき
い値の越え方を判定し、しきい値を越えたとき、検出器
２で検出される検出信号に含まれる“ゆらぎ”成分のゆ
らぎ幅相当に補正した補正しきい値とプラント状態デー
タとを比較するといったものである。

次に、上記した知識ベース５を備えたプラント診断装置
の動作について、第２図を参照して説明する。

入力処理部３は一定周期毎に検出器２の検出信号をサン
プリングして、プラント状態データを収集し、各種のデ
ータ編集を行った後、プラントデータベース４に記憶さ
せる（Ｓ１）。このようなデータ入力処理に続いて推論
処理が行われる。すなわち、人力処理部３からプラント
状態データが取込まれる度に、推論処理部６によって異
常判定知識に基づいてプラント状態データとしきい値と
を比較して、プラント状態データがしきい値を越えてい
るか否かの異常判定処理を行ない（Ｓ２）、プラント状
態データがしきい値を越えているときは異常と判定する
（Ｓ３）。そして、異常判定がなされたときは、プラン
トデータベース４に記憶されている過去から現在までの
時系列的なプラント状態データからしきい値の越え方を
判定すると共に上記したゆらぎ幅相当に補正した補正し
きい値とプラント状態データとを比較するといったしき
い値補正処理を行う（Ｓ４）。このしきい値補正処理の
結果、しきい値の越え方が本質的な異常に起因するもの
であり、かつ上記しきい値補正のなされたしきい値をプ
ラント状態データが越えているときにはプラントの異常
が発生していると判定する（Ｓ５）。プラントに異常が
発生していると判断した場合には、原因判定知識に基づ
いて検出信号の変動状態等から異常原因を推論し、さら
にこの異常原因の推論結果からその異常原因に対する対
策を異常対策知識に基づいて推論し、その異常対策を表
示装置８に表示する（Ｓ６）。なおこのとき、例えば表
示装置８のＣＲＴ画面にプラントフローが表示されてい
る場合には、異常原因箇所を色替え表示する（Ｓ７）。

そして最後に異常結果履歴データベース９に上記推論結
果として得られた異常結果を記憶させて（Ｓ８）、入力
したプラントデータに対する診断処理を終了させる。

このように本実施例によれば、プラントの異常診断を自
動的に行うことができるので、オペレータにかかる負担
を大幅に軽減することがきる。また、プラント状態デー
タがしきい値を越えたときに、プラント状態データの過
去から現在までの時系列的なデータからしきい値の越え
方を判定してデータの変動が本質的な異常に起因するも
のなのか否かを判定すると共に、上記しきい値に検出信
号のゆらぎ幅相当の補正を施した補正しきい値を用いる
ようにしたので、プラント状態データがしきい値を挾ん
で小刻みに上下したとしても、異常とは判断されず、本
質的な異常のみが異常として判断される。その結果、従
来のプラント診断装置に比べてその信頼性を著しく向上
させることができる。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、プラントの状態を
検出した検出信号のゆらぎに起因した誤報を有効に防止
でき、プラントの状態を正確に診断することができる信
頼性の高いプラント診断装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るプラント診断装置の構
成図、第２図はプラント診断装置の動作を示すフロー図
である。 １・・・プラント、２・・・検出器、３・・・人力処理
部、４・・・プラントデータベース、５・・・知識ベー
ス、６・・・推論処理部、７・・・推論結果出力処理部
、８・・・表示装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の周期ごとにプラントの状態データを収集してプラ
   ントデータベースに記憶するデータ入力処理手段と、少
   なくとも異常判定知識およびしきい値補正知識が格納さ
   れている知識ベースと、前記異常判定知識に基づいて前
   記所定の周期ごとのプラント状態データと既にプラント
   データベースに記憶されているしきい値とを比較して異
   常と判定したとき、前記しきい値補正知識に基づいて前
   記プラントデータベースに記憶されている過去の時系列
   データからしきい値の越え方を判定すると共に前記プラ
   ント状態データと前記しきい値に余裕を持たせた値とを
   比較した結果から、上記異常の判定が前記プラント状態
   データのしきい値近傍での変動に起因したものなのか、
   または前記プラント状態の本質的な異常に起因したもの
   なのかを推論する推論実行手段とを具備したことを特徴
   とするプラント診断装置。