JP2006135412A - Remote supervisory system - Google Patents

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JP2006135412A JP2004319365A JP2004319365A JP2006135412A JP 2006135412 A JP2006135412 A JP 2006135412A JP 2004319365 A JP2004319365 A JP 2004319365A JP 2004319365 A JP2004319365 A JP 2004319365A JP 2006135412 A JP2006135412 A JP 2006135412A
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Shinsuke Tsujita
伸介 辻田
Masayuki Tamura
雅之 田村
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Tokyo Gas Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a remote supervisory system with high detection sensitivity early and accurately detecting a fault of a supervisory object facility. <P>SOLUTION: The remote supervisory system includes: a sensor information acquisition section for acquiring a sensor value of a supervisory object; a prediction model buildup section that obtains a first correlation between sensor values in a normally operating state, builds up the first correlation as a basic prediction model for detecting a fault, obtains a second correlation between sensor values of parts of the sensors, and builds up the second correlation as a prescribed failure prediction model whose sensing sensitivity is higher in a particular fault of a facility than that of the basic prediction model; and a fault detection section for detecting the presence/absence of the fault of the facility on the basis of a difference between the sensor value to be acquired and the prediction sensor value during a supervisory period. When sensing the fault in the facility on the basis of the basic prediction model, the prediction model buildup section determines combinations of the sensors for maximizing the detection sensitivity with respect to the fault and builds up the prediction model for the prescribed fault with respect to the fault. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、空調機、発電機などの複数の設備を遠隔監視するシステムなどに関し、特に、監視対象設備の故障を早期に発見でき、故障部位などを正しく特定することができる遠隔監視システムなどに関する。   The present invention relates to a system for remotely monitoring a plurality of facilities such as an air conditioner and a generator, and more particularly to a remote monitoring system that can detect a failure of a monitored facility at an early stage and correctly identify a failure site. .

従来から動力設備などのメンテナンス方法として、事後保全や時間基準保全という考え方に基づいた方法が用いられてきた。しかしながら、故障の発生後に修理を行う事後保全では、修理のために設備の運転を長期間停止しなければならないという問題がある。また、定期的にメンテナンス作業を行う時間基準保全では、対象設備が健全な状態であってもメンテナンス作業を行うため、時間やコストの無駄が大きいという問題がある。   Conventionally, methods based on the concepts of post-maintenance and time-based maintenance have been used as maintenance methods for power equipment and the like. However, the post-maintenance that repairs after the occurrence of a failure has a problem that the operation of the facility must be stopped for a long time for the repair. Further, in the time-based maintenance in which the maintenance work is periodically performed, the maintenance work is performed even when the target equipment is in a healthy state, and thus there is a problem that time and cost are wasted.

そこで、対象設備の状態に基づいて適切なメンテナンスを行う状態基準保全という考え方があり、かかる方法では、設備に設けられた各種センサの値や設備の各部位の状態などを検査して、その結果に基づいてメンテナンス作業が決定される。しかし、メンテナンスの対象設備が複数あり、それらが離れた場所に点在しているような場合には、各設備の状態を作業員が現地で検査するのでは作業が大変であるので、それら複数の設備を沿革から監視するシステムが提案されている。   Therefore, there is a concept of state-based maintenance that performs appropriate maintenance based on the state of the target equipment. In such a method, the values of various sensors provided in the equipment and the status of each part of the equipment are inspected, and the result Maintenance work is determined based on the above. However, if there are multiple equipment to be maintained and they are scattered in remote locations, it is difficult for the workers to check the status of each equipment at the site. A system has been proposed to monitor the equipment from its history.

かかる遠隔監視システム(例えば、下記特許文献1、2又は3に記載の装置)では、各設備に設けられたセンサの値を、設備から離れた場所に設けられた監視システムで受信し、当該システムがその値に基づいて設備の正常・異常を判断する。その判断方法は、概ね、前記システムが、受信した各センサの値があらかじめ設定されたしきい値を超えたか否かということに基づいて各センサ毎に正常・異常を報知し、その報知に基づいて監視員などの人が、設備の故障発生や故障部位などを判断するというものである。また、システムが、所定のいくつかのセンサが異常な値となったときに設備故障であると判断するという方法などもある。
特開2001−41615号公報 特開2003−4281号公報 特開2001−21192号公報 特開2004−169989号公報
In such a remote monitoring system (for example, the device described in Patent Literature 1, 2, or 3 below), the value of a sensor provided in each facility is received by a monitoring system provided in a location away from the facility, and the system Determines whether the equipment is normal or abnormal based on the value. The determination method is generally based on whether the system notifies normality / abnormality for each sensor based on whether or not the value of each received sensor exceeds a preset threshold value. A person, such as a supervisor, determines the occurrence of a failure of a facility or a failure part. There is also a method in which the system determines that the equipment is faulty when some predetermined sensors have abnormal values.
JP 2001-41615 A JP 2003-4281 A JP 2001-21192 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-169989

しかしながら、上記従来の方法では、例えば、気温や負荷変動その他の外的要因に近因する各センサのノイズによって誤検知が発生する問題があり、そのような誤検知をさけるために、しきい値を比較的緩やかに設定することで、逆に故障が発生したことを早期の段階で検知することが困難になる場合が生じるなどの問題がある。   However, in the above conventional method, there is a problem that false detection occurs due to noise of each sensor that is closely related to, for example, temperature, load fluctuation, and other external factors. In order to avoid such false detection, a threshold value is avoided. However, there is a problem that it may be difficult to detect that a failure has occurred at an early stage.

なお、上記特許文献4に公開される技術は、単変量解析での異常時の統計的有意差と2変数による相関係数を用いて故障を検知するものであるが、3変数以上の相関関係を考慮しないため、センサの数が多くなるほど、監視対象全体の異常を高感度に捉えることが難しいという問題がある。   The technique disclosed in Patent Document 4 detects a failure using a statistically significant difference at the time of abnormality in univariate analysis and a correlation coefficient by two variables. Therefore, as the number of sensors increases, there is a problem that it is difficult to detect the abnormality of the entire monitoring target with high sensitivity.

そこで、本発明の目的は、動力設備などの複数の設備を遠隔監視するシステムであって、監視対象設備の故障を早期に発見でき、また、動力設備に設けられたセンサの数が比較的多くとも高感度に故障を検知することができる遠隔監視システムなどを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is a system for remotely monitoring a plurality of equipment such as power equipment, which can detect a failure of the equipment to be monitored at an early stage, and has a relatively large number of sensors provided in the power equipment. Both are to provide a remote monitoring system that can detect a failure with high sensitivity.

上記目的を達成するための本発明の遠隔監視システムの第一の構成は、複数のセンサを備える設備を遠隔監視する遠隔監視システムにおいて、前記複数のセンサが検知するセンサ値(実測センサ値)を所定の通信回線を介して取得するセンサ情報取得部と、前記設備が正常運転している際に取得される前記複数のセンサすべてのセンサ値間の第一の相関関係を求め、当該第一の相関関係を、前記設備の故障を検知するための基本予測モデルとして構築し、前記複数のセンサにおける一部のセンサのセンサ値間の第二の相関関係を求め、当該第二の相関関係を、前記設備の特定の故障に対して前記基本予測モデルより検知感度が高い特定故障用予測モデルとして構築する予測モデル構築部と、前記設備を監視期間中、前記センサ情報取得部が取得するセンサ値と、前記基本予測モデル及び前記特定故障用予測モデルそれぞれから求められる予測センサ値との差異に基づいて、前記設備の故障の有無を検知する故障検知部とを備え、前記予測モデル構築部は、前記故障検知部が前記基本予測モデルに基づいて前記設備の故障を検知すると、当該故障に対する検知感度が最大になるような前記複数のセンサのうちの一部のセンサからなるセンサの組み合わせを決定し、当該一部のセンサのセンサ値間の前記第二の相関関係を求めることにより、当該故障に対する前記特定故障用予測モデルを構築することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a first configuration of a remote monitoring system of the present invention is a remote monitoring system for remotely monitoring equipment having a plurality of sensors. Sensor values (measured sensor values) detected by the plurality of sensors are used. Obtaining a first correlation between sensor values of all of the plurality of sensors acquired when the equipment is operating normally, and a sensor information acquisition unit that acquires via a predetermined communication line, the first A correlation is constructed as a basic prediction model for detecting a failure of the equipment, a second correlation between sensor values of some sensors in the plurality of sensors is obtained, and the second correlation is A prediction model construction unit that constructs a specific failure prediction model having a higher detection sensitivity than the basic prediction model for a specific failure of the facility, and the sensor information acquisition unit acquires the facility during a monitoring period. A failure detection unit that detects the presence or absence of a failure of the equipment based on a difference between the sensor value to be detected and a prediction sensor value obtained from each of the basic prediction model and the prediction model for specific failure, and the prediction model construction A combination of sensors composed of a part of the plurality of sensors such that when the failure detection unit detects a failure of the facility based on the basic prediction model, the detection sensitivity to the failure is maximized. And determining the second correlation between the sensor values of the partial sensors to construct the specific failure prediction model for the failure.

また、本発明の遠隔監視システムの第二の構成は、上記第一の構成において、前記予測モデル構築部が求める前記第一の相関関係及び前記第二の相関関係が、主成分分析により求められることを特徴とする。   Further, in the second configuration of the remote monitoring system of the present invention, in the first configuration, the first correlation and the second correlation obtained by the prediction model construction unit are obtained by principal component analysis. It is characterized by that.

また、本発明の遠隔監視システムの第三の構成は、上記第一又は第二の構成において、前記予測モデル構築部が、前記センサ情報取得部が取得するセンサ値と前記予測センサ値との差異のSN比を基準に、前記センサの組み合わせを決定することを特徴とする。   The third configuration of the remote monitoring system according to the present invention is the difference between the predicted sensor value and the sensor value acquired by the sensor information acquiring unit in the first or second configuration. The combination of the sensors is determined based on the S / N ratio.

また、本発明の遠隔監視システムの第四の構成は、上記第一乃至第三の構成のいずれかにおいて、前記故障検知部が前記基本予測モデルに基づいて、前記設備の故障を検知すると、前記センサ情報取得部が取得するセンサ値と前記予測センサ値との差異の傾向に基づいて、故障の種別を決定する故障種別決定部をさらに備えることを特徴とする。   Further, in a fourth configuration of the remote monitoring system of the present invention, in any one of the first to third configurations, when the failure detection unit detects a failure of the facility based on the basic prediction model, It further comprises a failure type determination unit that determines the type of failure based on the tendency of the difference between the sensor value acquired by the sensor information acquisition unit and the predicted sensor value.

さらに、上記目的を達成するための本発明における遠隔監視プログラムは、複数のセンサを備える設備を遠隔監視する処理を遠隔監視システムに実行させる遠隔監視プログラムにおいて、前記複数のセンサが検知するセンサ値(実測センサ値)を所定の通信回線を介して取得する第一の処理と、前記設備が正常運転している際に取得される前記複数のセンサすべてのセンサ値間の第一の相関関係を求め、当該第一の相関関係を、前記設備の故障を検知するための基本予測モデルとして構築し、前記複数のセンサにおける一部のセンサのセンサ値間の第二の相関関係を求め、当該第二の相関関係を、前記設備の特定の故障に対して前記基本予測モデルより検知感度が高い特定故障用予測モデルとして構築する第二の処理と、前記設備を監視期間中、前記第一の処理により取得されるセンサ値と、前記基本予測モデル及び前記特定故障用予測モデルそれぞれから求められる予測センサ値との差異に基づいて、前記設備の故障の有無を検知する第三の処理とを前記遠隔監視システムに実行させ、前記第二の処理における前記特定故障用予測モデルを構築する処理は、前記第三の処理において、前記基本予測モデルに基づいて前記設備の故障が検知されると、当該故障に対する検知感度が最大になるような前記複数のセンサのうちの一部のセンサからなるセンサの組み合わせを決定し、当該一部のセンサのセンサ値間の前記第二の相関関係を求めることにより、当該故障に対する前記特定故障用予測モデルを構築する処理であることを特徴とする。   Furthermore, a remote monitoring program according to the present invention for achieving the above object is a remote monitoring program for causing a remote monitoring system to execute a process of remotely monitoring a facility including a plurality of sensors. The first correlation between the sensor values of all of the plurality of sensors acquired when the first process is acquired via a predetermined communication line and the facility is operating normally , Constructing the first correlation as a basic prediction model for detecting a failure of the equipment, obtaining a second correlation between sensor values of some sensors in the plurality of sensors, A second process of constructing the correlation as a prediction model for specific failure with a higher detection sensitivity than the basic prediction model for the specific failure of the facility, and monitoring the facility And detecting the presence or absence of a failure of the equipment based on the difference between the sensor value acquired by the first process and the predicted sensor value obtained from each of the basic prediction model and the specific failure prediction model. In the third process, the failure of the equipment is detected based on the basic prediction model in the third process. A combination of sensors composed of a part of the plurality of sensors that maximizes the detection sensitivity to the failure is determined, and the second correlation between sensor values of the part of the sensors is determined. It is a process for constructing the specific failure prediction model for the failure by obtaining the relationship.

好ましくは、上記遠隔監視プログラムの前記第二の処理において、前記第一の相関関係及び前記第二の相関関係は、主成分分析により求められる。   Preferably, in the second processing of the remote monitoring program, the first correlation and the second correlation are obtained by principal component analysis.

好ましくは、上記遠隔監視プログラムの前記第二の処理において、前記センサ情報取得部が取得するセンサ値と前記予測センサ値との差異のSN比を基準に、前記センサの組み合わせが決定される。   Preferably, in the second process of the remote monitoring program, the combination of the sensors is determined based on the SN ratio of the difference between the sensor value acquired by the sensor information acquisition unit and the predicted sensor value.

また、上記遠隔監視プログラムは、好ましくは、前記第三の処理において、前記基本予測モデルに基づいて、前記設備の故障が検知されると、前記第一の処理により取得されたセンサ値と前記予測センサ値との差異の傾向に基づいて、故障の種別を決定する第四の処理をさらに前記遠隔システムに実行させる。   In the third process, preferably, the remote monitoring program may detect the sensor value obtained by the first process and the prediction when a failure of the facility is detected based on the basic prediction model. Based on the tendency of the difference from the sensor value, the remote system is further caused to execute a fourth process for determining the type of failure.

本発明の遠隔監視システム及び遠隔監視プログラムによれば、動力設備の故障を故障の種類毎に高感度に検知することができるようになり、早期且つ正確な故障の検知が実願される。   According to the remote monitoring system and the remote monitoring program of the present invention, it becomes possible to detect a failure of a power facility with high sensitivity for each type of failure, and an early and accurate failure detection is desired.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, such an embodiment does not limit the technical scope of the present invention.

図1は、本発明の実施の形態における遠隔監視システムの構成例を示す図である。遠隔監視システム1は、複数箇所に設置された複数の動力設備2を遠隔から監視する。かかる遠隔監視システム1は、各動力設備2に取り付けられた複数のセンサ21(21a、21b、21c、…)のセンサ値間の相関関係に基づいて、動力設備2における故障を早期に且つ高感度に検知しようとするものである。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a remote monitoring system according to an embodiment of the present invention. The remote monitoring system 1 remotely monitors a plurality of power equipments 2 installed at a plurality of locations. Such a remote monitoring system 1 can detect failures in the power equipment 2 early and with high sensitivity based on the correlation between sensor values of a plurality of sensors 21 (21a, 21b, 21c,...) Attached to each power equipment 2. It is something to be detected.

前述の通り、図1に示す動力設備2が遠隔監視システム1の監視対象設備であり、各動力設備2には、複数のセンサ21が備えられている。動力設備2は、例えば、発電機やガスエンジンヒートポンプ型空調装置(GHP)であり、センサ21は、それら設備の各所に取り付けられた例えば温度計や圧力計などである。また、図1に示す通信回線3は、前記各センサ21で検知された値(例えば、温度、圧力など)を遠隔監視システム1に送信するための回線であり、各動力設備2と遠隔監視システム1をつないでいる。   As described above, the power facility 2 shown in FIG. 1 is a facility to be monitored by the remote monitoring system 1, and each power facility 2 includes a plurality of sensors 21. The power equipment 2 is, for example, a generator or a gas engine heat pump air conditioner (GHP), and the sensor 21 is, for example, a thermometer or a pressure gauge attached to each part of the equipment. Further, the communication line 3 shown in FIG. 1 is a line for transmitting values (for example, temperature, pressure, etc.) detected by the sensors 21 to the remote monitoring system 1, and each power equipment 2 and the remote monitoring system. Connecting 1

遠隔監視システム1は、図示されるように、センサ情報取得部11、予測モデル構築部12、予測モデル記憶部13、故障検知部14、故障種別決定部15、故障モデル記憶部16を有しており、CPU、メモリ、OS、アプリケーションプログラムなどで構成される所謂コンピュータシステムで構成することができる。   The remote monitoring system 1 includes a sensor information acquisition unit 11, a prediction model construction unit 12, a prediction model storage unit 13, a failure detection unit 14, a failure type determination unit 15, and a failure model storage unit 16 as illustrated. It can be configured by a so-called computer system including a CPU, a memory, an OS, an application program, and the like.

センサ情報取得部11は、前記動力設備2とのインターフェースをなす部分であり、前記複数のセンサ21で定期的に検知され、送信される各センサ21の値を、通信回線3を介して受信し格納する。   The sensor information acquisition unit 11 is a part that forms an interface with the power equipment 2 and receives the values of the sensors 21 periodically detected and transmitted by the plurality of sensors 21 via the communication line 3. Store.

予測モデル構築部12は、動力設備2が正常運転している際に取得された前記複数のセンサ21の値から、当該複数のセンサ21のセンサ値間の相関関係を構築する。なお、構築された相関関係を予測モデルと呼ぶことにする。この予測モデルの具体的な構築方法については、後述するが、例えば、主成分分析などの多変量解析により、所定の複数のセンサ21間の相関関係が数式として構築される。例えば、図1に示す動力設備2の3つのセンサ21a、21b、21cが正常運転時に検知する値の相関関係が数式でモデル化され、この予測モデルにより当該3つのセンサ21a、21b、21cの値を予測することができる。   The prediction model construction unit 12 constructs a correlation between the sensor values of the plurality of sensors 21 from the values of the plurality of sensors 21 acquired when the power equipment 2 is operating normally. The constructed correlation is called a prediction model. A specific method for constructing the prediction model will be described later. For example, a correlation between a plurality of predetermined sensors 21 is constructed as a mathematical expression by multivariate analysis such as principal component analysis. For example, the correlation between the values detected by the three sensors 21a, 21b, and 21c of the power facility 2 shown in FIG. 1 during normal operation is modeled by a mathematical formula, and the values of the three sensors 21a, 21b, and 21c are calculated by this prediction model. Can be predicted.

また、本実施の形態例では、予測モデル構築部12は、上述のように、正常運転している際に取得された複数のセンサ21すべてのセンサ値から基本となる予測モデル(以下、基本予測モデルと称す)を構築するとともに、さらに、特定の故障に対してのみ検出感度を高めた特定故障用予測モデルも構築する。故障の種類が複数ある場合は、故障の種類毎に複数の特定故障用予測モデルが構築される。   Further, in the present embodiment, as described above, the prediction model construction unit 12 is a basic prediction model (hereinafter referred to as basic prediction) from the sensor values of all of the plurality of sensors 21 acquired during normal operation. In addition, a prediction model for specific faults with increased detection sensitivity only for specific faults is also built. When there are a plurality of types of failures, a plurality of specific failure prediction models are constructed for each type of failure.

この特定故障用予測モデルは、後に詳述するように、ある故障が発生した場合、各センサの値(変数)をそれぞれ除いたときの主成分分析を行い、その故障に対するSPE(二乗予測誤差)のS/N比が最大になるようなセンサの組み合わせを決定し、全センサから一定数除かれた一部のセンサのセンサ値(データ変数)による予測モデルを構築する。すなわち、特定の故障の発生前後において、値の変化が比較的小さいセンサ値を予測モデル構築の対象から除去することで、その故障に対して検出感度の高い予測モデルを構築することができる。   As will be described in detail later, this specific failure prediction model performs principal component analysis when a certain failure occurs, excluding the values (variables) of the sensors, and performs SPE (square prediction error) for the failure. The combination of sensors that maximizes the S / N ratio is determined, and a prediction model based on the sensor values (data variables) of some of the sensors that are excluded from a certain number from all the sensors is constructed. That is, before and after the occurrence of a specific failure, by removing sensor values whose value changes are relatively small from the target of the prediction model construction, it is possible to construct a prediction model with high detection sensitivity for the failure.

なお、この予測モデル構築部12は、予測モデルの構築処理の手順を記述したプログラム、当該プログラムに従って処理を実行する演算装置などで構成することができる。   Note that the prediction model construction unit 12 can be configured by a program describing the procedure of construction processing of a prediction model, an arithmetic device that executes processing according to the program, and the like.

予測モデル記憶部13は、予測モデル構築部12が生成した基本予測モデルと複数の特定故障用予測モデルを記憶する。予測モデル記憶部13は、ハードディスク装置などの記憶装置で構成することができる。   The prediction model storage unit 13 stores the basic prediction model generated by the prediction model construction unit 12 and a plurality of specific failure prediction models. The prediction model storage unit 13 can be configured by a storage device such as a hard disk device.

故障検知部14は、動力設備2の運転中にセンサ情報取得部11が取得したセンサ値と、予測モデル記憶部13に記憶されている予測モデルとに基づいて、故障を検知する。かかる故障の検知方法についての詳細については後述するが、予測モデルによる予測センサ値と実際のセンサ値との差異を求め、その差異に基づいて動力設備2が異常状態にあるか否かを判断する。予測モデルとの比較においては、予測モデル記憶部13に記憶されている基本予測モデルと特定故障用予測モデルすべてのモデルとの比較を行い、いずれかの予測モデルにより異常が検知されれば、異常と判断される。特定故障用予測モデルは、ある特定の故障に関しては、基本予測モデルより検知感度が高いので、その特定の故障による異常の場合は、通常、特定故障用予測モデルにより異常が検知される。予測モデル記憶部13に記憶されている特定故障用予測モデルの故障以外の故障(新しい種類の故障)の場合は、基本予測モデルにより異常が検知され、次に説明する故障種別決定部15により故障の種別を特定するとともに、その故障についての特定故障用予測モデルが構築、記憶され、次回から利用される。   The failure detection unit 14 detects a failure based on the sensor value acquired by the sensor information acquisition unit 11 during operation of the power equipment 2 and the prediction model stored in the prediction model storage unit 13. Although details of the failure detection method will be described later, a difference between the predicted sensor value based on the prediction model and the actual sensor value is obtained, and it is determined whether the power equipment 2 is in an abnormal state based on the difference. . In the comparison with the prediction model, a comparison is made between the basic prediction model stored in the prediction model storage unit 13 and all the prediction models for specific failure, and if any abnormality is detected by any prediction model, the abnormality is detected. It is judged. The specific failure prediction model has higher detection sensitivity than the basic prediction model with respect to a specific failure. Therefore, in the case of an abnormality due to the specific failure, the abnormality is usually detected by the specific failure prediction model. In the case of a failure (new type of failure) other than the failure in the prediction model for specific failure stored in the prediction model storage unit 13, an abnormality is detected by the basic prediction model, and the failure type determination unit 15 described below detects a failure. And a specific failure prediction model for the failure is constructed, stored, and used from the next time.

故障種別決定部15は、故障検知部14が基本予測モデルに基づいて故障を検知した際に、その故障の種別を特定する。具体的には、後述する故障モデル記憶部16に記憶された故障モデルと、故障検知部14が求めた予測センサ値と実測センサ値との差異を比較することにより、故障の種別を決定する。決定方法の詳細は後述するが、故障種別とは、故障部位、故障現象など故障の内容を識別するための情報である。故障種別決定部15により故障の種別が決定された場合は、予測モデル構築部12は、その故障に対応する特定故障用予測モデルを構築する。   The failure type determination unit 15 specifies the type of failure when the failure detection unit 14 detects a failure based on the basic prediction model. Specifically, the type of failure is determined by comparing the difference between a failure model stored in a failure model storage unit 16 to be described later and a predicted sensor value obtained by the failure detection unit 14 and an actual sensor value. Although the details of the determination method will be described later, the failure type is information for identifying the content of the failure such as a failure part and a failure phenomenon. When the failure type is determined by the failure type determination unit 15, the prediction model construction unit 12 constructs a specific failure prediction model corresponding to the failure.

故障モデル記憶部16は、故障種別決定部15で用いられる故障モデルを記憶する。故障モデルとは、過去に経験した故障などその故障時における予測センサ値と実測センサ値との差異のパターン(傾向)がわかっている故障についての当該パターンのことを意味し、あらかじめ記憶させておく。かかる故障モデルの詳細は後述するが、動力設備2の故障種別毎にこの故障モデルは概ね決まっている。   The failure model storage unit 16 stores a failure model used by the failure type determination unit 15. The failure model means a failure pattern in which a difference pattern (trend) between a predicted sensor value and an actual sensor value at the time of the failure, such as a failure experienced in the past, is known and stored in advance. . Although details of such a failure model will be described later, this failure model is generally determined for each failure type of the power equipment 2.

予測モデル構築部12における予測モデルの構築方法について説明する。予測モデル構築部12は、まず、基本予測モデルを構築する。具体的には、まず、監視対象の動力設備2が新規に設置された後、あるいは動力設備2の修理が完了した後において、動力設備2を起動し、試運転を行って正常運転であることを確認する。その後、動力設備2に取り付けられた複数のセンサ21で定期的(例えば1時間毎)に検知を行い、検知されたセンサ値を通信回線3を介して遠隔監視システム1に順次送信する。遠隔監視システム1では、センサ情報取得部11が、送信されるセンサ値を順次受信して格納する。   A prediction model construction method in the prediction model construction unit 12 will be described. The prediction model construction unit 12 first constructs a basic prediction model. Specifically, first, after the power facility 2 to be monitored is newly installed or after the repair of the power facility 2 is completed, the power facility 2 is started and a test operation is performed to confirm that it is normal operation. Check. Thereafter, detection is performed periodically (for example, every hour) by a plurality of sensors 21 attached to the power facility 2, and the detected sensor values are sequentially transmitted to the remote monitoring system 1 via the communication line 3. In the remote monitoring system 1, the sensor information acquisition unit 11 sequentially receives and stores transmitted sensor values.

Figure 2006135412
Figure 2006135412

上記式(1)は、センサ情報取得部11がある一定時間間隔で取得するデータの時系列を例示したものである。各センサからある時刻に取得されるセンサ値(データ変数)を列に並べ、時系列に行方向に重ねていく。   The above equation (1) exemplifies a time series of data acquired at a certain time interval by the sensor information acquisition unit 11. Sensor values (data variables) acquired from each sensor at a certain time are arranged in a column and are overlapped in the row direction in time series.

センサ情報取得部11は、継続してセンサ値の受信、格納を行うが、あらかじめ定めた回数のセンサ値(データ変数)を取得した時点で、予測モデル構築部12が予測モデルの構築処理を開始する。なお、あらかじめ定めた回数は、予測モデルを構築するのに必要な数、例えば、後述する統計的な処理を実施し、所謂学習を行うのに十分な数のことであり、例えば、50という値に定められる。   The sensor information acquisition unit 11 continuously receives and stores sensor values, but at the time of acquiring a predetermined number of sensor values (data variables), the prediction model construction unit 12 starts the construction process of the prediction model. To do. Note that the predetermined number of times is a number necessary for constructing the prediction model, for example, a number sufficient to perform so-called learning by performing statistical processing to be described later. Determined.

予測モデルの構築とは、前述の通り、複数のセンサ21におけるセンサ値の相関関係を定めることであり、予測モデル構築部12は、定められた回数分のセンサ値を用いて、例えば、主成分分析の手法により、センサ値間の相関関係を定める数式などを求める。主成分分析の手法について、以下に説明する。   As described above, the construction of the prediction model is to determine the correlation between the sensor values in the plurality of sensors 21, and the prediction model construction unit 12 uses, for example, the sensor values for the determined number of times, for example, the main component Using an analysis method, a mathematical formula that defines the correlation between sensor values is obtained. The principal component analysis method will be described below.

まず、式(1)のデータ群をm次元の変数座標軸にプロットする。次元は、一度に取得するデータ変数(センサ値)の数を表す。ここでは、視覚的に説明するために、m=3とする。図2は、3次元空間にプロットされたデータ群を示す図である。   First, the data group of Formula (1) is plotted on the m-dimensional variable coordinate axis. The dimension represents the number of data variables (sensor values) acquired at one time. Here, m = 3 for visual explanation. FIG. 2 is a diagram showing data groups plotted in a three-dimensional space.

データがプロットされた座標系で最も分散の大きい方向に新たな軸を取り、これを主成分という。特に、最初に取る主成分を第一主成分(PC1)と表現する。第一主成分と直交し、2番目に分散が大きい方向に第二主成分(PC2)を取る。このようにして、取りうることが可能な主成分は、データの次元に等しくなるが、モデルになるデータ変数間にある相関があると、そのうちのいくつかの主成分だけでそれらの性質をほぼ表すことが可能である。これを、次元の縮小といい、多変量の情報をより小さい次元で表すためのモデリングを行うことを意味する(データ変数の数はmのままである)。各主成分は、次式(2)で表すことができる。   A new axis is taken in the direction of the largest variance in the coordinate system in which the data is plotted, and this is called the main component. In particular, the first main component is expressed as a first main component (PC1). The second principal component (PC2) is taken in the direction orthogonal to the first principal component and secondly in the largest dispersion. In this way, the principal components that can be taken are equal to the dimension of the data, but if there is a correlation between the data variables to be modeled, only some of those principal components will have their properties approximately Can be represented. This is called dimension reduction, and means modeling for representing multivariate information in a smaller dimension (the number of data variables remains m). Each main component can be expressed by the following equation (2).

Figure 2006135412
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ここで、ベクトルtはスコアベクトルといい、各データ点を主成分軸に投影したときの原点からの距離を表す。pはローディングベクトルといい、主成分軸と変数軸のなす余弦を表している。式(2)におけるt1p1は、第一主成分を表し、tkpkは、第k主成分を表す。図3は、スコアベクトルtとローディングベクトルpを示す図である。一例として、2つのデータ点x1、x2を第一主成分PC1の軸に投影したときのスコアベクトルt1、t2とローディングベクトルp1が示されている。 Here, the vector t is called a score vector and represents the distance from the origin when each data point is projected onto the principal component axis. p is a loading vector and represents a cosine formed by a principal component axis and a variable axis. In formula (2), t 1 p 1 represents the first principal component, and t k p k represents the k-th principal component. FIG. 3 is a diagram showing a score vector t and a loading vector p. As an example, score vectors t 1 and t 2 and a loading vector p 1 when two data points x 1 and x 2 are projected onto the axis of the first principal component PC 1 are shown.

ところで、図3において、データ点から主成分軸に投影した距離は、誤差(Error)を示している。従って、上記(1)式は、上記(2)式と誤差によって、次の(3)式のように表現することができる。   In FIG. 3, the distance projected from the data point onto the principal component axis indicates an error. Therefore, the above equation (1) can be expressed as the following equation (3) by the error from the above equation (2).

Figure 2006135412
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このようにして、正常時のモデルを構築する。すなわち、予測モデルの構築は、主成分軸を規定するローディングベクトルpを決定する処理である。そして、基本予測モデルは、m個あるすべてのセンサからのセンサ値(データ変数)用いて構築された予測モデルである。予測モデルでは、センサ値であるデータ点xはすべて主成分軸上に存在すると予測され、主成分軸との誤差の大きさが所定の許容範囲を超えているかどうかを監視することにより、故障(異常)の有無を判定する。異常判定のパラメータとして、Q統計量といわれるパラメータを用いる。Q統計量は二乗予測誤差(Squared Prediction Error :SPE)とも呼ばれ、次の(4)式のように定義される。 In this way, a normal model is constructed. That is, the construction of the prediction model is a process for determining the loading vector p that defines the principal component axis. The basic prediction model is a prediction model constructed using sensor values (data variables) from all m sensors. In the prediction model, all the data points x that are sensor values are predicted to exist on the principal component axis, and by monitoring whether the magnitude of the error from the principal component axis exceeds a predetermined allowable range, a failure ( Determine whether there is any abnormality. A parameter called Q statistic is used as an abnormality determination parameter. The Q statistic is also called a squared prediction error (SPE) and is defined as the following equation (4).

Figure 2006135412
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ここで、 here,

Figure 2006135412
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はデータ点の座標(実測センサ値)、 Is the coordinate of the data point (actual sensor value),

Figure 2006135412
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Is

Figure 2006135412
Figure 2006135412

から主成分座標上に投影した座標(予測センサ値)を示す。SPEが大きいということは、a次元の正常時モデルから外れてm−a残差部分空間上にデータ点が存在することを意味し、異常な状況である可能性を示唆するものである。 The coordinates (predicted sensor value) projected on the principal component coordinates from the above are shown. A large SPE means that there is a data point on the m-a residual subspace that deviates from the a-dimensional normal model, suggesting the possibility of an abnormal situation.

次に、特定故障用予測モデルの構築方法について説明する。特定故障用予測モデルは、基本予測モデルにより異常が検知される毎に新規に構築される。特定の故障に対して基本予測モデルより検知感度が高いすでに記憶されている特定故障用予測モデルでは検知されずに、基本予測モデルにより異常が検知される場合は、新たな種類の故障による異常と考えられるので、当該故障に対する特定故障用予測モデルが新規に構築されることとなる。特定故障用予測モデルは、基本的には、上述の基本予測モデルと同様の主成分分析の手法を用いて構築するが、その際に、特定の故障に対して比較的関係の薄いデータ変数を削除し、残りのデータ変数(m個より少ない数)を用いて主成分分析することにより構築する。そして、削除するデータ変数の選択方法として、本発明の実施の形態例では、動力装置2に故障が発生したときのデータ変数を一つずつ削除した場合の主成分分析を行い、そのときの二乗予測誤差(SPE)のSN比が最大(感度最大)になるデータ変数を除いていく。SPEのSN比がこれ以上大きく(感度が高く)ならなくなるまで、データ変数を一つずつ削除していく処理を繰り返し、SPEのSN比が最大なるデータ変数の組み合わせを決定する。   Next, the construction method of the specific failure prediction model will be described. The specific failure prediction model is newly constructed every time an abnormality is detected by the basic prediction model. If an abnormality is detected by the basic prediction model without being detected by the stored prediction model for specific failure, which has higher detection sensitivity than the basic prediction model for a specific failure, Therefore, a specific failure prediction model for the failure is newly constructed. The specific failure prediction model is basically constructed using the same principal component analysis method as the basic prediction model described above, but at this time, data variables that are relatively unrelated to the specific failure are selected. Delete and construct by principal component analysis using remaining data variables (number less than m). As a method for selecting a data variable to be deleted, in the embodiment of the present invention, a principal component analysis is performed when data variables when a failure occurs in the power unit 2 one by one, and the square at that time is analyzed. Data variables that maximize the SNR of the prediction error (SPE) (maximum sensitivity) are removed. The process of deleting data variables one by one is repeated until the SPE SN ratio no longer increases (sensitivity is high), and the combination of data variables that maximizes the SPE SN ratio is determined.

図4は、データ変数の選択処理のフローチャートである。ステップS100の初期値が設定され、ステップS101において、i番目の変数が削除される。最初は、1番目の変数である。ステップS102において、iがmより大きくないことを確認し、i番目の変数を削除したときの主成分分析を行う(S103)。このときの取りうる次元は、m−1である。そして、二乗予測誤差SPEのSN比(SNRQi)を求め、記憶しておく(S104)。i番目の変数を戻し(S105)、i=i+1とし(S106)、ステップS101に戻り、次の変数を削除する。m番目までの変数の削除による各SNRQiが求められると、ステップS107に進む。ステップS107では、m個の変数を順次削除していき、それぞれ求められたSNRQiの値を比較し、j番目の変数を削除した場合のSNRQiが最大であると、そのSNRQiを最大値Max[SNRQi(m-1)]jと決定する。   FIG. 4 is a flowchart of data variable selection processing. The initial value in step S100 is set, and in step S101, the i-th variable is deleted. The first is the first variable. In step S102, it is confirmed that i is not larger than m, and principal component analysis is performed when the i-th variable is deleted (S103). The dimension which can be taken at this time is m-1. Then, the SN ratio (SNRQi) of the square prediction error SPE is obtained and stored (S104). The i-th variable is returned (S105), i = i + 1 is set (S106), the process returns to step S101, and the next variable is deleted. When each SNRQi is obtained by deleting up to m-th variables, the process proceeds to step S107. In step S107, m variables are sequentially deleted, and the obtained SNRQi values are compared. If the SNRQi when the j-th variable is deleted is maximum, the SNRQi is set to the maximum value Max [SNRQi. (m-1)] j.

最大値Max[SNRQi(m-1)]jは、それまでの最大値Maxと比較され(S108)、最大値Maxより大きければ、最大値Max[SNRQi(m-1)]jを最大値Maxに置き換える(S109)。そして、j番目の変数を削除し(S110)、m=m−1とし(S111)、ステップS100に戻り、上記処理を繰り返す。なお、2巡目からは、削除された変数が存在するので、i=i+1により、削除された変数の番号になる場合は、削除されていない次の番号に進むものとする。そして、ステップS108において、最大値Max[SNRQi(m-1)]jが最大値Maxを超えなくなったところで、処理は終了する。処理終了時点で、残っている変数が二乗予測誤差SPEのSN比を最大にする変数の組み合わせとなる。   The maximum value Max [SNRQi (m-1)] j is compared with the maximum value Max so far (S108), and if it is larger than the maximum value Max, the maximum value Max [SNRQi (m-1)] j is converted to the maximum value Max. (S109). Then, the jth variable is deleted (S110), m = m-1 is set (S111), the process returns to step S100, and the above processing is repeated. Since the deleted variable exists from the second round, if i = i + 1 and the number of the deleted variable is reached, the process proceeds to the next number not deleted. In step S108, when the maximum value Max [SNRQi (m-1)] j does not exceed the maximum value Max, the process ends. At the end of the process, the remaining variables are combinations of variables that maximize the SN ratio of the square prediction error SPE.

このようにして、データ変数(センサ)の組み合わせを決定すると、その組み合わせのデータ変数により、上述の主成分分析を行い、発生した故障に対して感度が高い特定故障用予測モデルを構築することができる。なお、後述の実施例において、データ変数の選択処理の実施例について説明する。   Thus, when a combination of data variables (sensors) is determined, the above-described principal component analysis is performed based on the data variables of the combination, and a specific failure prediction model having a high sensitivity to a generated failure can be constructed. it can. In the embodiment described later, an embodiment of the data variable selection process will be described.

図5は、本発明の実施の形態における処理内容を例示したフローチャートである。監視対象の動力設備2が新規に設置された後、あるいは動力設備2の修理が完了した後において、動力設備2を起動し、試運転を行って正常運転であることを確認する。その状態において、遠隔監視システム1のセンサ情報取得部11は、複数のセンサ21から送信されるセンサ値を順次受信して格納する(S11)。まず最初に、基本予測モデルを構築する必要があるので、それを構築するのに必要な数のデータを取得し(S12)、予測モデル構築部12が上述の主成分分析の手法を用いて、基本予測モデルを構築し、それを予測モデル記憶部13に記憶する(S13)。   FIG. 5 is a flowchart illustrating the processing contents in the embodiment of the present invention. After the power equipment 2 to be monitored is newly installed or after repair of the power equipment 2 is completed, the power equipment 2 is started and a test operation is performed to confirm that it is in normal operation. In this state, the sensor information acquisition unit 11 of the remote monitoring system 1 sequentially receives and stores sensor values transmitted from the plurality of sensors 21 (S11). First, since it is necessary to construct a basic prediction model, the number of data necessary to construct it is acquired (S12), and the prediction model construction unit 12 uses the above-described principal component analysis method, A basic prediction model is constructed and stored in the prediction model storage unit 13 (S13).

基本予測モデルが構築、記憶されると、実際の監視処理に入る。センサ情報取得部11は、動力設備2から送信されるセンサ値を受信する毎に(S21)、故障検知部14は、その受信したセンサ値について、異常な値であるか否かを判断する。具体的には、予測モデル構築部12が構築した基本予測モデル若しくは後述する特定故障用予測モデルと取得したセンサ値により各モデルにおけるセンサ値の予測値を求め、当該予測値と受信したセンサ値(実測値)との差異を求め、この差異の大きさに基づいて異常であるか否かを解析し(S22)、異常(故障)の有無を判定する(S23)。差異は、上記(4)式により二乗予測誤差(SPE)により求められる。式(4)において、予測センサ値は   When the basic prediction model is constructed and stored, the actual monitoring process starts. Each time the sensor information acquisition unit 11 receives a sensor value transmitted from the power equipment 2 (S21), the failure detection unit 14 determines whether or not the received sensor value is an abnormal value. Specifically, the predicted value of the sensor value in each model is obtained from the basic prediction model constructed by the prediction model construction unit 12 or the specific failure prediction model described later and the acquired sensor value, and the predicted value and the received sensor value ( A difference from the actual measurement value) is obtained, and whether or not there is an abnormality is analyzed based on the magnitude of the difference (S22), and whether or not there is an abnormality (failure) is determined (S23). A difference is calculated | required by the square prediction error (SPE) by the said (4) Formula. In equation (4), the predicted sensor value is

Figure 2006135412
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であり、実測センサ値は The measured sensor value is

Figure 2006135412
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である。そして、求められた二乗予測誤差(SPE)が95%信頼限界値を超えた場合には、センサ値(実測値)が異常であると判断する。なお、この95%信頼限界値とは、統計解析において通常用いられる値であり、95%の確率でこの値を超えない値を意味する。95%信頼限界値は、あらかじめ決められている。 It is. When the obtained square prediction error (SPE) exceeds the 95% confidence limit value, it is determined that the sensor value (actually measured value) is abnormal. The 95% confidence limit value is a value normally used in statistical analysis, and means a value that does not exceed this value with a probability of 95%. The 95% confidence limit is predetermined.

故障検知部14は、好ましくは、所定の回数連続して、取得したセンサ値が異常であると判断される場合に、動力設備に故障があると判断する。これは、動力設備2に故障がなく正常運転の際にも単発的にはセンサ値が異常な値を示す場合があり得るからである。例えば、上述の二乗予測誤差SPEが10回、95%信頼限界値を超えた場合に、故障があると判断する。もちろん、一回のセンサ値の異常検知で、故障有りと判断してもよい。   The failure detection unit 14 preferably determines that there is a failure in the power equipment when it is determined that the acquired sensor value is abnormal continuously for a predetermined number of times. This is because there may be a case where the sensor value shows an abnormal value on a one-off basis even during normal operation without any failure in the power equipment 2. For example, when the above square prediction error SPE exceeds the 95% confidence limit value 10 times, it is determined that there is a failure. Of course, it may be determined that there is a failure by detecting the abnormality of the sensor value once.

このような故障検知部14における故障の検知の結果、故障を検知しなかった場合には(ステップS23のNo)、監視対象の動力設備2を停止するなどの、本遠隔監視システム1による監視を終了する事由がない限り(ステップS24のNo)、前述した図6のステップS21からの処理を繰り返し実行する。上記監視を終了する事由が有れば(ステップS24のYes)、監視を終了する。   If no failure is detected as a result of the failure detection in the failure detection unit 14 (No in step S23), monitoring by the remote monitoring system 1 such as stopping the power equipment 2 to be monitored is performed. As long as there is no reason to end (No in step S24), the processing from step S21 of FIG. 6 described above is repeatedly executed. If there is a reason for terminating the monitoring (Yes in step S24), the monitoring is terminated.

一方、故障検知部14が故障ありと判断した場合は、さらに、その判断が、基本予測モデルに基づいたものなのか、特定故障用予測モデルに基づいたものなのかが判定される(S25)。特定故障用予測モデルとの比較によるものであれば、故障の種別は、その特定故障用予測モデルに対応する故障と特定され、故障情報の発報が行われる(S33)。基本予測モデルとの比較による場合は、故障の内容がわからないので、故障の内容(種別)を決定する必要がある。   On the other hand, when the failure detection unit 14 determines that there is a failure, it is further determined whether the determination is based on the basic prediction model or the specific failure prediction model (S25). If it is based on the comparison with the specific failure prediction model, the failure type is specified as a failure corresponding to the specific failure prediction model, and failure information is issued (S33). In the case of comparison with the basic prediction model, since the content of the failure is unknown, it is necessary to determine the content (type) of the failure.

図6は、故障種別決定処理を説明するための図である。まず、遠隔監視システム1の故障種別決定部15は、故障検知部14が求めたセンサ値の予測値と実測値との差異を解析する(図5のステップS31)。具体的には、図6(a)に示すように、3つのセンサ値a、b、cが取得される場合における各データ点x1、x2、x3と主成分軸tとの差異(残差ベクトルと呼ぶ)e1、e2、e3を求める。なお、この残差ベクトルeの二乗和が二乗予測誤差SPEである。故障種別決定部15は、各残差ベクトルeの成分(ea、eb、ec)を取り出し、図6(b)に示される「実測値のパターン」として、故障モデル記憶部16に記憶されている複数の故障モデルと比較する。   FIG. 6 is a diagram for explaining failure type determination processing. First, the failure type determination unit 15 of the remote monitoring system 1 analyzes the difference between the predicted sensor value obtained by the failure detection unit 14 and the actual measurement value (step S31 in FIG. 5). Specifically, as shown in FIG. 6A, the difference (residual vector) between each data point x1, x2, x3 and the principal component axis t when three sensor values a, b, c are acquired. E1), e2, and e3. The square sum of the residual vector e is a square prediction error SPE. The failure type determination unit 15 extracts the components (ea, eb, ec) of each residual vector e and stores them in the failure model storage unit 16 as the “actual value pattern” shown in FIG. Compare with multiple failure models.

図6(b)は、上記故障種別の決定を、より具体的に例示した図である。図の左側に示されているものが、故障モデル記憶部15に記憶されている故障モデルの例であり、複数の故障種別(種別イ、種別ロ、種別ハなど)についてそれぞれ対応する残差ベクトルの成分(パターン)が納められている。故障種別には、例えば、上記電気ヒートポンプにおける「熱交換器目詰まり」、「冷媒漏れ」や故障部位を示すものなどがある。また、これら故障モデルは、過去に経験した故障の際に実際に得られたセンサ値から求めた残差ベクトルなどが用いられる。   FIG. 6B is a diagram illustrating the determination of the failure type more specifically. What is shown on the left side of the figure is an example of a failure model stored in the failure model storage unit 15, and corresponding residual vectors for a plurality of failure types (type A, type B, type C, etc.). The component (pattern) of is stored. The failure type includes, for example, “heat exchanger clogged”, “refrigerant leak”, and a failure part in the electric heat pump. Further, for these failure models, residual vectors obtained from sensor values actually obtained in the case of failures experienced in the past are used.

図の右側に示す「実測値のパターン」は、前述の通り、今回得られた残差ベクトルの成分を示しており、このパターンが上記各故障モデルのパターンと照合される。図に示す例では、実測値のパターンが種別ロの故障モデルと類似するので、この場合には、故障の種別は種別ロであると決定する。上記類似するとの判断においては、例えば、実測値に係る残差ベクトルの単位ベクトルと各故障モデルに係る残差ベクトルの単位ベクトルとの内積を計算し、その結果が1に近ければ類似と判断する。即ち、前述の通り、残差ベクトルの方向がほぼ同じであれば、同一の故障種別であると判断する。   As described above, the “measured value pattern” shown on the right side of the figure indicates the residual vector component obtained this time, and this pattern is collated with the pattern of each failure model. In the example shown in the figure, since the pattern of the actual measurement values is similar to the failure model of type B, in this case, the type of failure is determined to be type B. In the determination of similarity, for example, the inner product of the unit vector of the residual vector related to the actual measurement value and the unit vector of the residual vector related to each failure model is calculated, and if the result is close to 1, it is determined to be similar . That is, as described above, if the directions of the residual vectors are almost the same, it is determined that the failure types are the same.

故障種別決定部15は、図6(b)に示すように、予測値と実測値との差異(残差ベクトル成分)と、故障モデル記憶部15に記憶された故障モデルとを照合し、今回検知された故障の種別を決定する(図5のステップS32)。具体的には、故障種別毎に記憶されている故障モデルの中から、今回得られた予測値と実測値との差異とパターン(傾向)が一致する、あるいは極めて類似する故障モデルを選出し、その選出された故障モデルの故障種別を、今回検知された故障の種別であると決定する。これは、故障の種別が同じであれば、予測値と実測値との差異のパターン(傾向)がほぼ同一となり、故障の種別が異なれば、パターン(傾向)が異なったものとなることが、実験的に知られているからである。   As shown in FIG. 6B, the failure type determination unit 15 collates the difference between the predicted value and the actual measurement value (residual vector component) and the failure model stored in the failure model storage unit 15. The type of the detected failure is determined (step S32 in FIG. 5). Specifically, from the failure models stored for each failure type, a failure model in which the difference between the predicted value obtained this time and the actual measurement value and the pattern (trend) match or is very similar is selected, The failure type of the selected failure model is determined as the failure type detected this time. This means that if the failure type is the same, the difference pattern (trend) between the predicted value and the actual measurement value is almost the same, and if the failure type is different, the pattern (trend) is different. This is because it is known experimentally.

図6の(a)は、3つの残差ベクトルを例示したものである。図のx1、x2、及びx3がセンサ値の3つの実測値であり、e1、e2、及びe3がそれらに対応する残差ベクトルである。前述の通り、予測値と実測値との差異のパターン(傾向)、この例の場合には残差ベクトルの各成分のパターン、即ち、残差ベクトルの方向は、故障種別毎にほぼ同じものとなる。従って、図6の(a)において、残差ベクトルe1とe3の方向がほぼ同じことから、実測値x1とx3に係る故障種別は同じであると判断でき、残差ベクトルの方向が異なる実測値x2に係る故障種別はこれらとは別のものであると判断することができる。   FIG. 6A illustrates three residual vectors. In the figure, x1, x2, and x3 are three actually measured values of sensor values, and e1, e2, and e3 are residual vectors corresponding to them. As described above, the pattern (trend) of the difference between the predicted value and the actually measured value, in this case, the pattern of each component of the residual vector, that is, the direction of the residual vector is substantially the same for each failure type. Become. Therefore, in FIG. 6A, since the directions of the residual vectors e1 and e3 are substantially the same, it can be determined that the failure types relating to the actual measurement values x1 and x3 are the same, and the actual measurement values having different residual vector directions. It can be determined that the failure type related to x2 is different from these.

故障種別の決定を終了すると、故障種別決定部15は、故障情報を当該遠隔監視システム1のユーザに報知する(図5のステップS33)。故障情報の内容は、例えば、故障を検知した動力設備2とその故障種別などである。また、報知の手段は、モニタへの表示やプリンタによる紙への印刷などである。そして、故障の報知が行われるとともに、予測モデル構築部12により、当該故障に対する特定故障用予測モデルが上述の手法により構築され、予測モデル記憶部13に記憶される(S34)。   When the determination of the failure type is completed, the failure type determination unit 15 notifies the failure information to the user of the remote monitoring system 1 (step S33 in FIG. 5). The content of the failure information is, for example, the power equipment 2 that has detected the failure and its failure type. Further, the notification means includes display on a monitor and printing on paper by a printer. Then, while notifying the failure, the prediction model construction unit 12 constructs the specific failure prediction model for the failure by the above-described method and stores it in the prediction model storage unit 13 (S34).

そして、遠隔監視システム1は、当該検知した故障により動力設備2を停止すべき場合など監視処理を終了する事由があれば(図5のステップS24のYes)、監視を終了する。そして、必要に応じて故障が検知された動力設備2の点検、修理等がなされる。一方、監視処理を終了する事由がなければ(図5のステップS24のNo)、監視処理を継続し、前述した図5のステップS21からの処理を繰り返し実行する。   Then, the remote monitoring system 1 ends the monitoring if there is a reason to end the monitoring process such as when the power equipment 2 should be stopped due to the detected failure (Yes in step S24 in FIG. 5). And the inspection, repair, etc. of the power equipment 2 in which the failure is detected are performed as necessary. On the other hand, if there is no reason to end the monitoring process (No in step S24 in FIG. 5), the monitoring process is continued, and the process from step S21 in FIG. 5 described above is repeatedly executed.

このように、本遠隔監視システム1では、故障を精度よく識別可能な、前述したセンサ値の予測値と実測値との差異の傾向に基づいて、故障種別の特定がなされるので、従来よりも正確な故障種別の特定、故障診断が可能となる。また、本実施の形態例に係る遠隔監視システム1によれば、複数のセンサ21で検知される値に対する多変量解析により、前記複数のセンサ21間の相関関係に着目した故障検知及び故障種別の特定がなされ、故障の早期発見及び正確な故障診断が可能となる。また、それぞれ離れた場所に点在する複数の監視対象(動力設備2)について、1箇所において監視できるので、設備の監視業務やメンテナンス作業における省力化を図ることができる。更に、故障診断がシステムにより自動的に行われるので、人が判断する場合のような熟練を必要とせず、個人差もなくなる。   As described above, in the remote monitoring system 1, the failure type can be identified based on the tendency of the difference between the predicted value of the sensor value and the actual measurement value, which can accurately identify the failure. Accurate fault type identification and fault diagnosis are possible. In addition, according to the remote monitoring system 1 according to the present embodiment, failure detection and failure type focusing on the correlation between the plurality of sensors 21 by multivariate analysis on values detected by the plurality of sensors 21. Identification is made, and early detection of a failure and accurate failure diagnosis are possible. In addition, since a plurality of monitoring objects (power equipment 2) scattered at different locations can be monitored at one place, labor saving in equipment monitoring work and maintenance work can be achieved. Further, since the failure diagnosis is automatically performed by the system, no skill is required as in the case where a person makes a judgment, and there is no individual difference.

さらに、実測値の比較対象となる予測値に関し、全センサ値(全データ変数)を用いて構築した基本予測モデルに加えて、特定の故障に対して検知感度が高くなるように所定のセンサを削除したデータ変数の組み合わせで構築した特定故障用予測モデルを、故障の種別毎に構築することで、故障を早期且つ正確に検知することができるようになる。   In addition to the basic prediction model constructed using all sensor values (all data variables) for the predicted value to be compared with the actual measurement value, a predetermined sensor is used to increase the detection sensitivity for a specific failure. By constructing the prediction model for specific failure constructed by the combination of the deleted data variables for each type of failure, it becomes possible to detect the failure early and accurately.

なお、本実施の形態例においては、動力設備2が遠隔監視システム1の監視対象であったが、監視対象は動力設備に限らず、センサ値を取得できる設備であれば他のものでも良い。   In the present embodiment, the power facility 2 is the monitoring target of the remote monitoring system 1, but the monitoring target is not limited to the power facility, and any other device may be used as long as it can acquire a sensor value.

本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。   The protection scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but covers the invention described in the claims and equivalents thereof.

主成分分析では、その分析能力を保ったまま変数を減らす方法が検討されている。これは、費用や実用上、主成分モデルの様相をほぼ保持したまま1回あたりのデータ点数を少なくすることが必要な場合に用いられるが、本発明の場合は、異常の検知感度を高めるために、変数を減らす。   In principal component analysis, methods for reducing variables while maintaining the analysis capability are being studied. This is used in cases where it is necessary to reduce the number of data points per time while maintaining the appearance of the principal component model in terms of cost and practical use. Reduce the variable.

主成分分析の変数選択法の一つとしてJolliffeによる主成分寄与率基準による変数選択法が知られている。これは、各主成分におけるそれぞれの変数のローディングベクトルの大きさを比較し、重要性の最も低い変数を削除していき、適切な変数の数まで落としていく(変数減少法)、もしくは重要性の高い変数から取得していく(変数増加法)方法である。Jolliffeの方法については、次の(1)、(2)の文献を参照。   As one of variable selection methods for principal component analysis, Jolliffe's variable selection method based on principal component contribution criteria is known. This compares the loading vector size of each variable in each principal component, deletes the least important variable, drops it to the appropriate number of variables (variable reduction method), or importance It is a method of acquiring from a variable with a high (variable increasing method). For Jolliffe's method, see the following references (1) and (2).

(1)Jolliffe, I.T. (1972) Discarding variables in a principal component anal ysis. I. Artifical data. Appl. Atatist., 21, 160-173.
(2)Jolliffe, I.T. (1973) Discarding variables in a principal component anal ysis. II. Real data. Appl. Atatist., 22, 21-31.
一方、上記本発明の実施の形態例では、二乗予測誤差SPEのSN比を基準に変数を減らす手法を採用する。Jolliffeの方法による変数選択では、異常検知の感度に直接関係する二乗予測誤差のSN比を基準に変数を減らすわけではないので、その検知感度は、変数選択によって必ずしも向上しない。
(1) Jolliffe, IT (1972) Discarding variables in a principal component analysis. I. Artifical data. Appl. Atatist., 21, 160-173.
(2) Jolliffe, IT (1973) Discarding variables in a principal component anal ysis. II. Real data. Appl. Atatist., 22, 21-31.
On the other hand, in the above-described embodiment of the present invention, a method of reducing variables based on the SN ratio of the square prediction error SPE is adopted. In the variable selection by Jolliffe's method, the variable is not reduced based on the SN ratio of the square prediction error that is directly related to the sensitivity of abnormality detection. Therefore, the detection sensitivity is not necessarily improved by the variable selection.

以下、Jolliffeの変数選択方法と本発明による変数選択方法を実施例により比較する。実施例では、プロセス制御のベンチマークとして利用されることの多い、Tennessee-Eastmanプラントシミュレーションを用いた(詳細については、「工業規模のプラントワイドプロセス制御のベンチマークプロセス」J.J. Downs and E. F. Vogel A Plant-Wide Industrial Process Control Problem, Computer & Chemical Engineering, Vol. 17, No.3, pp.245-255, 1993 参照)。このプラントシミュレーションでは、化学プラントで製品を製造するときに外乱が発生し、その外乱による異常を回避するためのプロセス制御ベンチマークとして利用されるが、本分析では、その外乱を異常現象に見立て、その検出感度について検討した。本例で示す外乱(IDV02)は、不活性ガス濃度の乱れで、プラント全体で生じる異常変動を主成分分析によって解析したものである。   Hereinafter, the variable selection method of Jolliffe and the variable selection method according to the present invention will be compared by examples. In the examples, Tennessee-Eastman plant simulation, which is often used as a benchmark for process control, was used (for details, see “Benchmark process for industrial-scale plant-wide process control” JJ Downs and EF Vogel A Plant-Wide Industrial Process Control Problem, Computer & Chemical Engineering, Vol. 17, No. 3, pp.245-255, 1993). In this plant simulation, a disturbance occurs when a product is manufactured in a chemical plant, and it is used as a process control benchmark for avoiding an abnormality caused by the disturbance. In this analysis, the disturbance is regarded as an abnormal phenomenon. The detection sensitivity was examined. The disturbance (IDV02) shown in this example is a disturbance of the inert gas concentration and is an analysis of abnormal fluctuations that occur in the entire plant by principal component analysis.

Tennessee-Eastmanプラントシミュレーションにおける計測変数および操作変数のうち、33個のデータを用いて外乱によるプロセス異常の検知を主成分分析により行った。   Of the measurement variables and operation variables in Tennessee-Eastman plant simulation, 33 data were used to detect process abnormalities due to disturbances by principal component analysis.

解析対象のデータセットのイメージを図7に示す。このうちXMEAS01〜XMEAS22は流量、温度圧力などの操作変数、XMV01〜XMV11は制御量を操作するための操作変数である。
(1)二乗予測誤差SPEのSN比基準による変数選択
図8は、変数33個のうち1つずつ変数を順番に削除し、32変数で正常時のデータ1〜960を用いて主成分分析によるモデリングを行い、各時刻の状態を表したものである。ここで、横軸は時間軸、縦軸はSPEを正常時の95%信頼限界値で規格化したSN比(以下、SPE-SN比という)を表す。正常運転をしている980まではほぼ1に近い状態で推移するが、外乱が発生した980付近でSPEのSN比が上昇しているのがわかる。
An image of the data set to be analyzed is shown in FIG. Among these, XMEAS01 to XMEAS22 are operation variables such as flow rate and temperature pressure, and XMV01 to XMV11 are operation variables for operating the control amount.
(1) Variable selection based on S / N ratio criterion of square prediction error SPE FIG. 8 is a graph showing the principal component analysis using 32 variables and normal data 1 to 960 by sequentially deleting each of the 33 variables. Modeling is performed and the state at each time is represented. Here, the horizontal axis represents the time axis, and the vertical axis represents the SN ratio (hereinafter referred to as the SPE-SN ratio) obtained by normalizing the SPE with the 95% confidence limit value at the normal time. It can be seen that the SPE signal-to-noise ratio increases in the vicinity of 980, where the disturbance occurred, until 980 during normal operation.

図9は、図8の外乱発生後のSPE-SN比の変化を拡大したものであり、33変数のうち1変数を除いて解析した33回の解析結果のSPE-SN比の変化を比較するための図である。この中で、SPE-SN比が最大となる解析結果(図9中で示した矢印のライン)は、変数XMEAS01を除いて解析したもので、これはXMEAS01変数が外乱によるプラントシステムの状態変化に寄与しないノイズを最も多く含んでいることを示す。   FIG. 9 is an enlarged view of the change in the SPE-SN ratio after the occurrence of the disturbance shown in FIG. 8, and compares the change in the SPE-SN ratio of the 33 analysis results analyzed by removing one of the 33 variables. FIG. Among these, the analysis result (the arrow line shown in FIG. 9) that maximizes the SPE-SN ratio was analyzed excluding the variable XMEAS01. This is because the XMEAS01 variable represents a change in the state of the plant system due to disturbance. It indicates that it contains the most non-contributing noise.

このようにして、SPE-SN比が最大になる変数を求め、それを削除した解析データセットを新たに作成し同様の解析を行い、変数の数を落としてゆく。図10及び図11は、変数を落としていったときのSPE-SN比の変化と、削除する変数を示す。SPE-SN比が減少した時点で変数選択処理を終了する。本例では、変数が24のときSPE-SN比が最大を示したため、IDV02の故障では24変数のモデリングが最適である。
(2)Jolliffeの変数減少法による変数選択
図12は、IDV02のデータを用いて33変数すべてを用いてSPE解析したときの各ローディングベクトル(主成分に対応)pの係数の絶対値について大きい順番にランキングを示し、さらに、各ローディングベクトルに対する各センサの寄与率の順位が示されている。すなわち、p1が、絶対値が最も大きい第一主成分のローディングベクトルを示し、p33は、絶対値が最も小さい第三十三主成分のローディングベクトルを示す。このとき、Jolliffeの変数減少法による変数選択では、絶対値の小さい方からのローディングベクトル(すなわち、重要でない主成分)の各センサの寄与率に着目し、重要でない主成分に対する寄与率が大きい(順位が最も高い)変数から削除する。図12では、網掛けしている変数が削除される。ここでは、SPEのSN比による変数選択基準と同様の24変数になるまで削除するパラメータを選択した。
In this way, a variable that maximizes the SPE-SN ratio is obtained, an analysis data set from which the variable is deleted is newly created, the same analysis is performed, and the number of variables is reduced. 10 and 11 show changes in the SPE-SN ratio when variables are dropped and variables to be deleted. The variable selection process ends when the SPE-SN ratio decreases. In this example, when the variable is 24, the SPE-SN ratio showed the maximum, so modeling of 24 variables is optimal for the failure of IDV02.
(2) Variable selection by Jolliffe's variable reduction method Fig. 12 shows the order of the absolute value of the coefficient of each loading vector (corresponding to the principal component) p when SPE analysis is performed using all 33 variables using IDV02 data. The ranking is shown, and the ranking of the contribution ratio of each sensor to each loading vector is also shown. That is, p1 represents the loading vector of the first principal component having the largest absolute value, and p33 represents the loading vector of the thirty-third principal component having the smallest absolute value. At this time, in the variable selection by Jolliffe's variable reduction method, paying attention to the contribution rate of each sensor of the loading vector (that is, the unimportant principal component) from the smaller absolute value, the contribution rate to the unimportant principal component is large ( Delete from the variable with the highest ranking. In FIG. 12, the shaded variables are deleted. Here, the parameters to be deleted are selected until 24 variables are the same as the variable selection criteria based on the SPE SN ratio.

図13は、二乗予測誤差SPEのSN比に基づいた本発明の変数選択基準と、Jolliffeの方法を用いた変数選択基準の検出感度の比較を示す図である。検出感度は、SPEのSN比によるものは約524、Jolliffeの方法によるものは約265とおよそ倍の検出感度で検知することが可能である。これは、二乗予測誤差SPEのSN比による方法がノイズの影響を少なくし、異常に適したモデルが作られていることを示す。図14は、図13の1〜20点目を拡大したものであるが、この図でもSPE-SN比の立ち上がりが早く、早期に異常を発見できることが示されている。   FIG. 13 is a diagram showing a comparison of detection sensitivity between the variable selection criterion of the present invention based on the S / N ratio of the square prediction error SPE and the variable selection criterion using the Jolliffe method. The detection sensitivity is about 524 for the SPE signal-to-noise ratio, and about 265 for the Jolliffe method. This indicates that the method based on the S / N ratio of the square prediction error SPE reduces the influence of noise, and a model suitable for abnormalities is created. FIG. 14 is an enlarged view of the first to twentieth points of FIG. 13. This figure also shows that the rise of the SPE-SN ratio is early and that an abnormality can be found early.

本発明の実施の形態における遠隔監視システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the remote monitoring system in embodiment of this invention. 3次元空間にプロットされたデータ群を示す図である。It is a figure which shows the data group plotted in three-dimensional space. スコアベクトルtとローディングベクトルpを示す図である。It is a figure which shows the score vector t and the loading vector p. データ変数の選択処理のフローチャートである。It is a flowchart of the selection process of a data variable. 本発明の実施の形態における処理内容を例示したフローチャートである。It is the flowchart which illustrated the processing content in embodiment of this invention. 故障種別決定処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating failure classification determination processing. 解析対象のデータセットのイメージを示す図である。It is a figure which shows the image of the data set of analysis object. 変数33個のうち1つずつ変数を順番に削除し、32変数で正常時のデータを用いて主成分分析によるモデリングを行い、各時刻の状態を表した図である。It is the figure which deleted the variable one by one among 33 variables in order, modeled by principal component analysis using the data at the time of 32 variables, and represented the state of each time. 33変数のうち1変数を除いて解析した33回の解析結果のSPE-SN比の変化を比較した図である。It is the figure which compared the change of SPE-SN ratio of the 33 analysis results analyzed except 1 variable among 33 variables. 変数を削除していったときのSPE-SN比の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of SPE-SN ratio when a variable is deleted. 変数を削除していったときのその削除する変数を示す表である。It is a table | surface which shows the variable to delete when deleting a variable. 33変数すべてを用いてSPE解析したときの各ローディングベクトルpの絶対値について大きい順番にランキングを示した図である。It is the figure which showed the ranking in large order about the absolute value of each loading vector p when SPE analysis is performed using all 33 variables. 二乗予測誤差SPEのSN比に基づいた本発明の変数選択基準と、Jolliffeの方法を用いた変数選択基準の検出感度の比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison of the detection sensitivity of the variable selection reference | standard of this invention based on SN ratio of the square prediction error SPE, and the variable selection reference | standard using the Jolliffe method. 図13の1〜20点目の拡大図である。FIG. 14 is an enlarged view of points 1 to 20 in FIG. 13.

符号の説明Explanation of symbols

1:遠隔監視システム、2:動力設備、3:通信回線、11:センサ情報取得部、12:予測モデル構築部、13:予測モデル記憶部、14:故障検知部、15:故障種別決定部、16:故障モデル記憶部、21:センサ   1: remote monitoring system, 2: power equipment, 3: communication line, 11: sensor information acquisition unit, 12: prediction model construction unit, 13: prediction model storage unit, 14: failure detection unit, 15: failure type determination unit, 16: Failure model storage unit, 21: Sensor

Claims (8)

複数のセンサを備える設備を遠隔監視する遠隔監視システムにおいて、
前記複数のセンサが検知するセンサ値を所定の通信回線を介して取得するセンサ情報取得部と、
前記設備が正常運転している際に取得される前記複数のセンサすべてのセンサ値間の第一の相関関係を求め、当該第一の相関関係を、前記設備の故障を検知するための基本予測モデルとして構築し、さらに、前記複数のセンサにおける一部のセンサのセンサ値間の第二の相関関係を求め、当該第二の相関関係を、前記設備の特定の故障に対して前記基本予測モデルより検知感度が高い特定故障用予測モデルとして構築する予測モデル構築部と、
前記設備を監視期間中、前記センサ情報取得部が取得するセンサ値と、前記基本予測モデル及び前記特定故障用予測モデルそれぞれから求められる予測センサ値との差異に基づいて、前記設備の故障の有無を検知する故障検知部とを備え、
前記予測モデル構築部は、前記故障検知部が前記基本予測モデルに基づいて前記設備の故障を検知すると、当該故障に対する検知感度が最大になるような前記複数のセンサのうちの一部のセンサからなるセンサの組み合わせを決定し、当該一部のセンサのセンサ値間の前記第二の相関関係を求めることにより、当該故障に対する前記特定故障用予測モデルを構築することを特徴とする遠隔監視システム。
In a remote monitoring system for remotely monitoring equipment having a plurality of sensors,
A sensor information acquisition unit that acquires sensor values detected by the plurality of sensors via a predetermined communication line;
Obtaining a first correlation between the sensor values of all of the plurality of sensors acquired when the facility is operating normally, the basic correlation is used to detect the failure of the facility. A second correlation between sensor values of some sensors in the plurality of sensors is obtained, and the second correlation is determined for the specific failure of the facility. A prediction model building unit that builds a prediction model for specific faults with higher detection sensitivity;
Based on the difference between the sensor value acquired by the sensor information acquisition unit during the monitoring period of the facility and the predicted sensor value obtained from each of the basic prediction model and the prediction model for specific failure, the presence or absence of failure of the facility A failure detection unit that detects
When the failure detection unit detects a failure of the facility based on the basic prediction model, the prediction model construction unit starts from a part of the plurality of sensors such that the detection sensitivity for the failure is maximized. The remote monitoring system is characterized in that the specific failure prediction model for the failure is constructed by determining a combination of sensors and obtaining the second correlation between sensor values of the partial sensors.
前記予測モデル構築部が求める前記第一の相関関係及び前記第二の相関関係は、主成分分析により求められることを特徴とする請求項1に記載の遠隔監視システム。   The remote monitoring system according to claim 1, wherein the first correlation and the second correlation obtained by the prediction model construction unit are obtained by principal component analysis. 前記予測モデル構築部は、前記センサ情報取得部が取得するセンサ値と前記予測センサ値との差異のSN比を基準に、前記センサの組み合わせを決定することを特徴とする請求項1又は2に記載の遠隔監視システム。   The said prediction model construction part determines the combination of the said sensor on the basis of the SN ratio of the difference of the sensor value which the said sensor information acquisition part acquires, and the said prediction sensor value, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. The remote monitoring system described. 前記故障検知部が、前記特定故障用予測モデルによらずに、前記基本予測モデルに基づいて、前記設備の故障を検知すると、前記センサ情報取得部が取得するセンサ値と前記予測センサ値との差異の傾向に基づいて、故障の種別を決定する故障種別決定部をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の遠隔監視システム。   When the failure detection unit detects a failure of the facility based on the basic prediction model instead of the specific failure prediction model, the sensor value acquired by the sensor information acquisition unit and the prediction sensor value The remote monitoring system according to claim 1, further comprising a failure type determination unit that determines a type of failure based on a difference tendency. 複数のセンサを備える設備を遠隔監視する処理を遠隔監視システムに実行させる遠隔監視プログラムにおいて、
前記複数のセンサが検知するセンサ値を所定の通信回線を介して取得する第一の処理と、
前記設備が正常運転している際に取得される前記複数のセンサすべてのセンサ値間の第一の相関関係を求め、当該相関関係を、前記設備の故障を検知するための基本予測モデルとして構築し、前記複数のセンサにおける一部のセンサのセンサ値間の第二の相関関係を求め、当該第二の相関関係を、前記設備の特定の故障に対して前記基本予測モデルより検知感度が高い特定故障用予測モデルとして構築する第二の処理と、
前記設備を監視期間中、前記第一の処理により取得されるセンサ値と、前記基本予測モデル及び前記特定故障用予測モデルそれぞれから求められる予測センサ値との差異に基づいて、前記設備の故障の有無を検知する第三の処理とを前記遠隔監視システムに実行させ、
前記第二の処理における前記特定故障用予測モデルを構築する処理は、前記第三の処理において、前記基本予測モデルに基づいて前記設備の故障が検知されると、当該故障に対する検知感度が最大になるような前記複数のセンサにおける一部のセンサからなるセンサの組み合わせを決定し、当該一部のセンサのセンサ値間の前記第二の相関関係を求めることにより、当該故障に対する前記特定故障用予測モデルを構築する処理であることを特徴とする遠隔監視プログラム。
In a remote monitoring program for causing a remote monitoring system to execute a process for remotely monitoring equipment having a plurality of sensors,
A first process of acquiring sensor values detected by the plurality of sensors via a predetermined communication line;
First correlation between sensor values of all of the plurality of sensors acquired when the facility is operating normally is obtained, and the correlation is constructed as a basic prediction model for detecting a failure of the facility Then, a second correlation between sensor values of some of the plurality of sensors is obtained, and the second correlation has higher detection sensitivity than the basic prediction model for a specific failure of the equipment. A second process to be constructed as a prediction model for a specific failure;
During the monitoring period of the equipment, based on the difference between the sensor value acquired by the first process and the predicted sensor value obtained from each of the basic prediction model and the prediction model for specific failure, the failure of the equipment Causing the remote monitoring system to execute a third process for detecting presence or absence;
The process for constructing the specific failure prediction model in the second process is such that, in the third process, when a failure of the facility is detected based on the basic prediction model, the detection sensitivity for the failure is maximized. Determining a combination of sensors composed of a part of the plurality of sensors and obtaining the second correlation between sensor values of the part of the sensors, thereby predicting the specific fault for the fault A remote monitoring program characterized by being a model building process.
前記第二の処理において、前記第一の相関関係及び前記第二の相関関係は、主成分分析により求められることを特徴とする請求項5に記載の遠隔監視システム。   6. The remote monitoring system according to claim 5, wherein in the second processing, the first correlation and the second correlation are obtained by principal component analysis. 前記第二の処理において、前記センサ情報取得部が取得するセンサ値と前記予測センサ値との差異のSN比を基準に、前記センサの組み合わせが決定されることを特徴とする請求項5又は6に記載の遠隔監視プログラム。   The combination of the sensors is determined based on the SN ratio of the difference between the sensor value acquired by the sensor information acquisition unit and the predicted sensor value in the second process. The remote monitoring program described in 1. 前記第三の処理において、前記特定故障用予測モデルによらずに、前記基本予測モデルに基づいて、前記設備の故障が検知されると、前記第一の処理により取得されたセンサ値と前記予測センサ値との差異の傾向に基づいて、故障の種別を決定する第四の処理をさらに前記遠隔システムに実行させることを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載の遠隔監視プログラム。   In the third process, when a failure of the facility is detected based on the basic prediction model instead of the specific failure prediction model, the sensor value and the prediction acquired by the first process are detected. 8. The remote monitoring program according to claim 5, further causing the remote system to execute a fourth process for determining a failure type based on a tendency of a difference from a sensor value. 9.
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