JP2019028834A - Abnormal value diagnostic device, abnormal value diagnostic method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、異常値診断装置、異常値診断方法、およびプログラムに関する。 Embodiments described herein relate generally to an abnormal value diagnosis apparatus, an abnormal value diagnosis method, and a program.
ビルや工場等に設けられた空調機や熱源機に関して、定期的に保守点検が行われる。例えば、大規模なビル等の場合、全ての空調機の点検作業が一巡するまでに約2年間かかることもある。つまり、この場合、1度点検した機器は、その後約2年間点検されない。このように空調機や熱源機の点検周期が長くなるのは、人手での点検が行われることが多いことや、点検に膨大な時間と費用がかかるためである。このため、点検コストを削減することを目的として、自動的に空調機や熱源機の異常を診断する様々な技術が提案されている。 Maintenance and inspections are regularly performed on air conditioners and heat source units installed in buildings and factories. For example, in the case of a large-scale building or the like, it may take about two years until the inspection work for all the air conditioners is completed. In other words, in this case, once inspected equipment is not inspected for about two years thereafter. The reason why the inspection cycle of the air conditioner and the heat source machine is long in this way is that manual inspection is often performed and the inspection takes a lot of time and money. For this reason, various techniques for automatically diagnosing abnormalities in air conditioners and heat source devices have been proposed for the purpose of reducing inspection costs.
従来の技術では、例えば、空調機や熱源機におけるコントローラの流量制御系の不健全性の可能性を表す管理指標を設ける。そして、その制御系から、コントローラからの開度指示値およびバルブの実開度を所定のサンプリング周期で取得する。このように数値データを取得した所定の期間内から、管理指標を演算して、その管理指標が所定の閾値を超えた場合に、アラームを発報して異常が発生していることを表示する、ということが行われる。 In the conventional technology, for example, a management index indicating the possibility of unsoundness of the flow control system of the controller in the air conditioner or the heat source device is provided. Then, the opening degree instruction value from the controller and the actual opening degree of the valve are acquired from the control system at a predetermined sampling period. As described above, the management index is calculated from the predetermined period in which the numerical data is acquired, and when the management index exceeds a predetermined threshold, an alarm is issued to display that an abnormality has occurred. Is done.
しかしながら、例えば大規模なビルや工場では、空調機等が数十台といた単位で設置されていることもあり、負荷状況等によってそれらの動作も異なる。したがって、多数の空調機等に一律の閾値を設定することは困難である。また、それぞれの空調機等に対する閾値を設定すること自体も、多くの経験や知識を必要とし、簡単ではない。 However, for example, in a large-scale building or factory, air conditioners or the like may be installed in units of several tens, and their operations differ depending on the load status. Therefore, it is difficult to set a uniform threshold value for a large number of air conditioners and the like. Also, setting the threshold value for each air conditioner itself requires a lot of experience and knowledge and is not easy.
本発明が解決しようとする課題は、複数の系統からなる設備(例えば、空調機や熱源機等であるが、これらには限られない)に関して、個別の閾値を設定することなく、簡単かつ効率的に、点検対象の系統を選択することができる異常値診断装置、異常値診断方法、およびプログラムを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is simple and efficient without setting individual threshold values for facilities consisting of a plurality of systems (for example, but not limited to air conditioners and heat source devices). In particular, an abnormal value diagnosis apparatus, an abnormal value diagnosis method, and a program capable of selecting a system to be inspected are provided.
実施形態の異常値診断装置は、データ取得部と、データベースと、系統情報設定部と、データ抽出部と、指標算出部と、悪化度算出部と、閾値決定部と、点検判定部とを持つ。データ取得部は、系統ごとのセンサからデータを取得する。データベースは、前記データ取得部が取得したデータを前記系統ごと且つ前記センサごとの系列として格納する。系統情報設定部は、前記系統ごとに当該系統が正常状態であった期間である正常期間の情報を系統情報として設定する。データ抽出部は、前記系統情報を参照することによって前記系統の正常期間の情報を取得し当該系統の当該正常期間のデータを正常期間データとして前記データベースから抽出するとともに、診断対象とする期間である診断期間の当該系統のデータを診断期間データとして前記データベースから抽出する。指標算出部は、抽出された前記正常期間データに基づいて前記正常期間における制御性能を表す性能指標と、抽出された前記診断期間データに基づいて前記診断期間における制御性能を表す性能指標とを、前記系統ごとに算出する。悪化度算出部は、算出された前記正常期間における前記性能指標と、算出された前記診断期間における前記性能指標とに基づき、正常期間に対する診断期間における性能指標の悪化の度合いを表す悪化度を、前記系統ごとに算出する。閾値決定部は、点検判定のための閾値を決定する。点検判定部は、前記悪化度算出部によって算出された前記悪化度と、閾値決定部で決定された前記閾値とに基づいて、全系統のうち点検対象とすべき系統を判定する。 The abnormal value diagnosis apparatus of the embodiment includes a data acquisition unit, a database, a system information setting unit, a data extraction unit, an index calculation unit, a deterioration degree calculation unit, a threshold value determination unit, and an inspection determination unit. . The data acquisition unit acquires data from sensors for each system. The database stores the data acquired by the data acquisition unit as a series for each system and for each sensor. A system | strain information setting part sets the information of the normal period which is the period when the said system | strain was a normal state for every said system | strain as system | strain information. The data extraction unit obtains information on the normal period of the system by referring to the system information, extracts data of the normal period of the system from the database as normal period data, and is a period to be diagnosed Data of the system in the diagnosis period is extracted from the database as diagnosis period data. The index calculation unit includes a performance index representing control performance in the normal period based on the extracted normal period data, and a performance index representing control performance in the diagnosis period based on the extracted diagnosis period data. It calculates for every said system | strain. The deterioration degree calculation unit, based on the calculated performance index in the normal period and the calculated performance index in the diagnosis period, a degree of deterioration representing the degree of deterioration of the performance index in the diagnosis period relative to the normal period, It calculates for every said system | strain. The threshold value determination unit determines a threshold value for inspection determination. The inspection determination unit determines a system to be inspected among all the systems based on the deterioration degree calculated by the deterioration degree calculation unit and the threshold value determined by the threshold value determination unit.
以下、実施形態の異常値診断装置、異常値診断方法、およびプログラムを、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an abnormal value diagnosis apparatus, an abnormal value diagnosis method, and a program according to embodiments will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態による異常値診断装置の概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、異常値診断装置1は、現在値取得部101と、データベース部121と、系統情報設定部141と、診断データ抽出部161と、前処理部181と、指標算出部201と、悪化度算出部221と、閾値入力部241と、閾値決定部261と、点検判定部281と、を備える。
これらの各機能部は、例えば、電子回路を用いて実現される。また、各機能部は、必要に応じて、半導体メモリーや磁気ハードディスク装置などといった記憶手段を内部に備えてよい。また、各機能を、コンピューターおよびソフトウェアによって実現するようにしてもよい。
なお、現在値取得部101は、「データ取得部」とも呼ばれる。
また、データベース部121は、単に「データベース」とも呼ばれる。
また、診断データ抽出部161は、単に「データ抽出部」とも呼ばれる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic functional configuration of the abnormal value diagnosis apparatus according to the first embodiment. As illustrated, the abnormal
Each of these functional units is realized using an electronic circuit, for example. Each functional unit may include a storage unit such as a semiconductor memory or a magnetic hard disk device as necessary. Each function may be realized by a computer and software.
The current
The
The diagnostic
現在値取得部101は、制御対象である機器に関する各種の現在値を取得する。具体的には、現在値取得部101は、例えば、空調機のバルブ開度や、空調機に設定される室内温度設定値や、空調機がコントロールする室内温度および室内湿度の現在値を、それぞれ対応するセンサ等から取得する。なお、現在値取得部101は、リアルタイムでこれらの現在値のデータを取得する。つまり、現在値取得部101は、系統ごとのセンサからデータを取得する。
The current
データベース部121は、現在値取得部101が取得した室内温度、室内湿度、室内温度設定値、バルブ開度の現在値をデータとして格納する。なお、現在値取得部が例えば1分周期で現在値のデータを取得する場合は、データベース部121は、1分周期のデータを逐次、データベースに蓄積、格納していく。つまり、データベース部121は、現在値取得部101が取得したデータを全て記憶しておく。なお、データベース部121は、現在値取得部101が取得したデータを、系統ごと且つセンサごとの系列(時系列)として格納する。
The
系統情報設定部141は、異常有無の診断対象である系統の情報を設定する。なお、異常値診断装置1が複数の系統を同時に診断するようにしてもよく、その場合に系統情報設定部141は、複数の系統情報を設定する。系統情報設定部141は、例えば、各系統の情報として、系統に属する機器(空調機等)を識別する情報や、センサ値や、正常期間の範囲を表す日付情報を設定する。なお、正常期間とは、その機器に関して異常が発生していない期間である。正常期間は、系統ごとに異なっていてもよい。つまり、系統情報設定部141は、系統ごとに、少なくとも当該系統が正常状態であった期間である正常期間の情報を、系統情報として設定する。
なお、系統情報の具体例については、後で別の図面を参照しながら説明する。
The system
A specific example of the system information will be described later with reference to another drawing.
診断データ抽出部161は、系統情報設定部141によって設定された系統情報に基づいて、データベースから正常データと診断データとを抽出する。ここで、正常データとは、系統情報設定部141によって設定された各系統の正常期間におけるセンサ値のことを表す。また、診断データとは、診断対象の期間(通常は、診断を実行する直前の期間)におけるセンサ値のことを表す。なお、診断データは、必ずしも診断を実行する直前の期間におけるセンサ値でなくてもよく、例えば系統情報設定部141が診断期間を設定するようにしてもよい。
つまり、診断データ抽出部161は、設定された系統情報を参照することによって、系統の正常期間の情報を取得する。そして、当該系統の正常期間のデータを正常期間データとしてデータベース部121から抽出する。また、診断データ抽出部161は、診断対象とする期間である診断期間の当該系統のデータを診断期間データとしてデータベース部121から抽出する。
The diagnostic
That is, the diagnostic
前処理部181は、診断データ抽出部161が抽出した各系統の正常データおよび診断データのそれぞれにおいて、演算エラーあるいは誤診断となる可能性を低減させるため、欠測値や異常値を除去する処理(指標算出の前に行う前処理)を行う。
The
指標算出部201は、前処理済みの正常データと診断データを用いて、各系統の制御性能を表す性能指標を算出する。
つまり、指標算出部201は、抽出された正常期間データに基づいて正常期間における制御性能を表す性能指標と、抽出された診断期間データに基づいて診断期間における制御性能を表す性能指標とを、系統ごとに算出する。
The
That is, the
悪化度算出部221は、指標算出部201が算出した性能指標に基づいて、各系統の悪化度を算出する。具体的には、悪化度算出部221は、系統ごとに、正常データから求められた性能指標と、診断データから求められた性能指標を用いて、その系統の悪化度を算出する。
つまり、悪化度算出部221は、算出された正常期間における性能指標と、算出された診断期間における性能指標とに基づき、正常期間に対する診断期間における性能指標の悪化の度合いを表す悪化度を、系統ごとに算出する。言い換えれば、悪化度算出部221は、正常期間における性能指標で正規化された診断期間における性能指標を、悪化度として算出する。
The deterioration
That is, the deterioration
閾値入力部241は、異常か否かを判定するための閾値を入力する。なお、この閾値は性能指標の悪化度に関する閾値である。
The threshold
閾値決定部261は、異常か否かを判定するための閾値を決定する。つまり、閾値決定部261は、点検判定のための基準となる閾値を決定する。上でも述べたように、ここでは、この閾値は性能指標の悪化度に関する閾値である。
The threshold
点検判定部281は、すべての系統を、異常の可能性が高い順に並べ変える。このとき、点検判定部281は、性能指標の悪化度が大きい系統ほど、異常の可能性が高いものであることを前提とする。即ち、点検判定部281は、性能指標の悪化度の大きい順に、すべての系統を並べ替える。また、点検判定部281は、閾値決定部261で決定された閾値に基づいて、点検すべき系統を決定する。具体的には、点検判定部281は、性能指標の悪化度が閾値より高い場合に、その系統は点検すべき系統であると判断する。
つまり、点検判定部281は、悪化度算出部221によって算出された悪化度と、閾値決定部261で決定された閾値とに基づいて、全系統のうち点検対象とすべき系統を判定するものである。
The
That is, the
次に、前処理部181、指標算出部201、悪化度算出部221、閾値決定部262の具体的な処理の例を、詳細に説明する。
Next, specific processing examples of the
前処理部181は、前述の通り、時系列のデータ(センサ値等)から、欠測値や異常値を除去する。例えばNaN(Not a Number、非数値データ)等、予め欠測値を定義しておくようにする。そして、その定義に該当するデータが含まれている場合に、前処理部181は、そのデータを欠測値として除去する。また、正常データと診断データのそれぞれの時系列のセンサ値に対して、平均および標準偏差を用いて異常値を定義しておく。そして、前処理部181は、その定義に該当するデータを検出した場合に、そのデータを異常値として除去する。以下に、平均と標準偏差を利用した異常値の定義を説明する。前処理部181は、以下の式を満たさないデータを異常値として扱う。
As described above, the
ここで、xiは、第i番目のセンサの値である。また、μiは、第i番目のセンサの値の平均値である。また、δiは、第i番目のセンサの値の標準偏差である。また、nはパラメータである。なお、nは正の値である。平均値μiや標準偏差δiは、例えば、過去の統計データに基づいて予め算出しておく。あるいは、直近の充分な長さを有する期間(正常期間)におけるセンサ値に基づいて随時、前処理部181が平均値μiや標準偏差δiを算出するようにしてもよい。
Here, x i is the value of the i-th sensor. Μ i is an average value of the values of the i-th sensor. Also, δ i is the standard deviation of the value of the i-th sensor. N is a parameter. Note that n is a positive value. The average value μ i and the standard deviation δ i are calculated in advance based on, for example, past statistical data. Alternatively, the
指標算出部201は、性能指標値の一例として、最小分散指標値を用いる。最小分散指標値η(τ)は、0以上且つ1以下の値であって、1に近いほど制御性能が高いこと表し、0に近いほど制御性能が低いことを表す。指標算出部201は、各系統において、正常データにおける最小分散指標値と、診断データにおける最小分散指標値とを算出する。
指標算出部201は、下の式(2)の計算を行うことにより、最小分散指標値η(τ)を算出する。
The
The
式(2)において、右辺の分子は、計測値yの最小分散である。また、右辺の分母は、計測値yの実際の分散である。また、τは、むだ時間である。 In equation (2), the numerator on the right side is the minimum variance of the measurement value y. The denominator on the right side is the actual variance of the measurement value y. Τ is a dead time.
なお、指標算出部201が、プロセス管理で利用されている主成分分析を用いて、T2統計量を性能指標として算出するようにしてもよい。主成分分析により、センサデータを、下の式(3)のように表すことができる。
Note that the
式(3)において、Xは、m行n列のデータ行列である。即ち、X∈Rm×nである。また、Tは、m行p列のスコア行列である。即ち、T∈Rm×pである。また、Pは、n行p列のローディング行列である。即ち、P∈Rn×pである。行列の右肩のTは転置を表す。
なお、nは時系列データ数である。また、mはセンサ数である。また、pは主成分数である。
In Expression (3), X is a data matrix of m rows and n columns. That is, XεR m × n . T is a score matrix of m rows and p columns. That is, TεR m × p . P is a loading matrix of n rows and p columns. That is, PεR n × p . T on the right shoulder of the matrix represents transposition.
Note that n is the number of time series data. M is the number of sensors. P is the number of principal components.
そして、指標算出部201は、演算された主成分からなるローディング行列を用いて、主成分平面上でどの程度ばらついているかを表す指標であるT2統計量を演算する。具体的には、指標算出部201は、下の式(4)によりT2統計量を演算する。
Then, the
式(4)において、x(t)は、時刻tにおけるn個の変数から成るベクトルである。即ち、x(t)∈Rnである。また、Λは、行列XXTの固有値を対角要素に持つ対角行列である。 In equation (4), x (t) is a vector composed of n variables at time t. That is, x (t) εR n . Moreover, lambda is a diagonal matrix with the eigenvalues of the matrix XX T diagonal elements.
指標算出部201は、各系統に関して、正常データにおけるT2統計量と、診断データにおけるT2統計量とを演算する。このとき、 指標算出部201は、正常データにおけるローディング行列を用いて診断データにおけるT2統計量を演算する。
なお、指標算出部201が、T2統計量の代わりに、主成分平面上からどの程度剥離しているかを表すQ統計量を用いるようにしてもよい。また、指標算出部201が、T2統計量とQ統計量の2つの統計量を用いるようにしてもよい。
Note that the
悪化度算出部221は、指標算出部201が算出した、正常データにおける性能指標と、診断データにおける性能指標とを用いて、各系統における制御性能の悪化度を算出する。例えば、指標算出部201が性能指標として最小分散指標値を算出する場合、最小分散指標値はスカラー値であるため、悪化度算出部221は下の式(5)を用いて悪化度を算出する。
なお、悪化度算出部221は、正常データにおける最小分散指標値で正規化した診断データにおける最小分散指標値を、悪化度として算出する。これにより、各系統における動作状況が異なることに依る誤診断の可能性を低減することができる。
The deterioration
The deterioration
なお、式(5)において、Wjは、系統jの悪化度である。また、ηbaseは、この系統jの正常データにおける最小分散指標値である。また、ηtestは、この系統jの診断データにおける最小分散指標値である。 In Expression (5), W j is the degree of deterioration of the system j. Further, η base is a minimum dispersion index value in normal data of this system j. Further, η test is a minimum dispersion index value in the diagnosis data of the system j.
また、主成分分析により演算されるT2統計量を性能指標とする場合、T2統計量は1次元ベクトルであるため、悪化度算出部221は、下の式(6)による悪化度を算出する。
この場合も、悪化度算出部221は、正常データにおけるT2統計量で正規化した診断データにおけるT2統計量を、悪化度として算出する。これにより、最小分散指標値を利用する場合と同様に、各系統における動作状況が異なることによる誤診断の可能性を低減することができる。
In the case of the T 2 statistic is computed by principal component analysis and performance index, since T 2 statistic is a one-dimensional vector,
Again, deterioration
なお、式(6)において、Wjは、系統jの悪化度である。また、T2 base(t)は、この系列jの正常データにおけるT2統計量である。また、T2 test(t)は、この系列jの診断データにおけるT2統計量である。また、mean()は、ベクトルの要素の平均値を求める関数である。 In Expression (6), W j is the degree of deterioration of the system j. T 2 base (t) is a T 2 statistic in normal data of this series j. T 2 test (t) is a T 2 statistic in the diagnostic data of this series j. Mean () is a function for obtaining an average value of vector elements.
式(6)ではベクトルの要素の平均値を用いて悪化度を計算しているが、代わりに、
悪化度算出部221が、ベクトル要素の中央値や最大値や最小値を用いて悪化度を算出するようにしてもよい。例えば、中央値を用いる場合には、悪化度算出部221は、診断データにおけるT2統計量の要素の中央値を、正常データにおけるT2統計量の要素の中央値で除することによって正規化し、悪化度を算出する。同様に、最大値を用いる場合には、悪化度算出部221は、診断データにおけるT2統計量の要素の最大値を、正常データにおけるT2統計量の要素の最大値で除することによって正規化し、悪化度を算出する。同様に、最小値を用いる場合には、悪化度算出部221は、診断データにおけるT2統計量の要素の最小値を、正常データにおけるT2統計量の要素の最小値で除することによって正規化し、悪化度を算出する。
また、悪化度算出部221は、正常データの性能指標を基準として悪化度を演算すればよく、正規化の手法は除算に限られるものではない。除算以外の演算により、悪化度算出部221が、診断データの性能指標を正規化して、悪化度を求めるようにしてもよい。
In equation (6), the degree of deterioration is calculated using the average value of the vector elements, but instead,
The deterioration
Further, the deterioration
閾値決定部261は、悪化度算出部221で演算された悪化度に関して、その閾値を決定する。閾値決定部261が決定する閾値は、異常の可能性が高い系統、即ち、保守・点検すべき系統を決定するためのものである。なお、本実施形態による閾値決定部261は、閾値入力部241が取得した閾値の値を、そのまま悪化度に関する閾値として決定する。
The threshold
次に、本実施形態による異常値診断装置の処理手順について説明する。
図2は、異常値診断装置1による処理の手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って処理の内容を説明する。
Next, a processing procedure of the abnormal value diagnosis apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the abnormal
まずステップS11において、系統情報設定部141の動作により、異常値診断装置1による診断の対象となる各系統における系統情報を記憶する。具体的には、本ステップで記憶される系統情報は、各系統の機器の情報(危機を識別する情報など)と、正常期間の日付の範囲の情報と、センサデータの情報とである。
First, in step S <b> 11, the system information in each system that is a target of diagnosis by the abnormal
ステップS12において、閾値入力部241は、点検対象とする閾値を取得する。この閾値は、悪化度に関する閾値である。この閾値は、例えば、異常値診断装置1の管理者によって入力される。
In step S12, the threshold
ステップS13において、現在値取得部101は、診断の対象となる各系統の現在値を取得する。現在値取得部101が取得する現在値は、バルブ開度、室内温度設定値、室内温度である。また、さらに、現在値取得部101が室内湿度の現在値を取得するようにしてもよい。
In step S <b> 13, the current
ステップS14において、現在値取得部101は、ステップS13で取得したすべての系統の現在値を、一括してデータベース部121に保存する。データベース部121は、現在値取得部101から渡された現在値のデータを記憶する。
In step S14, the current
なお、以下では、異常値診断装置1は、系統ごとにステップS15からS18までの処理を実行する。そして、S19において、すべての系統の処理が完了したか否かを判定する。未完了の系統が残っている場合には、異常値診断装置1は、ステップS15に戻って処理を繰り返す。つまり、異常値診断装置1は、系統の数の分、ステップS15からS18までの処理を繰り返す。
In the following, the abnormal
ステップS15において、診断データ抽出部161は、データベース部121から、各系統の正常期間および診断期間の時系列のデータを抽出する。なお、このとき、診断データ抽出部161は、系統ごとに設定されている正常期間の日付範囲の情報を参照する。また、診断データ抽出部161は、例えば、診断期間の日付範囲の情報を参照する。あるいは、診断データ抽出部161は、現時点から所定の長さの日時分遡った範囲を診断期間とする。診断データ抽出部161は、抽出した正常期間および診断期間のデータそれぞれを、前処理部181に渡す。
In step S15, the diagnosis
ステップS16において、前処理部181は、診断データ抽出部161が抽出したデータに関して前処理を行う。具体的には、前処理部181は、各時系列のデータから、欠測値や異常値のデータを除去する。前処理部181は、前処理済みのデータを、指標算出部201に渡す。
In step S <b> 16, the
ステップS17において、指標算出部201は、各系統の正常期間のデータおよび診断期間のデータのそれぞれについて、性能指標を演算する。指標算出部201は、求められた性能指標の値を、悪化度算出部221に渡す。
In step S17, the
ステップS18において、悪化度算出部221は、各系統の悪化度を算出する。具体的には、悪化度算出部221は、各系統について、正常期間の性能指標と診断期間の性能指標とに基づいて悪化度を算出する。より具体的には、悪化度算出部221は、各系統について、正常期間の性能指標を用いて診断期間の性能指標を正規化することにより、悪化度の数値を求める。
In step S18, the deterioration
ステップS19において、異常値診断装置1は、すべての系統において性能指標および悪化度の算出が終了したか否かを判定する。終了した場合(ステップS19:YES)には、次のステップS20に進む。終了していない場合(ステップS19:NO)には、別の系統についての処理をするためにステップS15に戻る。
In step S19, the abnormal
ステップS20において、点検判定部281は、算出された各系統の悪化度に基づいて、悪化の度合いが高い順(即ち、異常の可能性が高い順)に、系統を並べ替える。言い換えれば、点検判定部281は、悪化度の数値を鍵として、系統をソートする。
In step S20, the
ステップS21において、閾値決定部261は、悪化度に関する閾値を決定する。閾値決定部261は、決定した閾値を点検判定部281に渡す。
In step S21, the threshold
ステップS22において、点検判定部281は、閾値決定部261から受け取った閾値に基づき、点検すべき系統を決定する。具体的には、点検判定部281は、その閾値よりも悪化度の高い(より悪化している)系統を、点検・保守の対象として選定する。また、点検判定部281は、その閾値ほどには悪化していない系統に関しては、現時点では点検・保守の対象としては選ばない。
In step S <b> 22, the
ステップS23において、点検判定部281は、判定の結果を、診断結果のデータとして出力する。具体的には、点検判定部281は、系統ごとの悪化度のデータを出力する。このとき、点検判定部281は、悪化度に対応する性能指標(正常データに関する性能指標と診断データに関する性能指標)のデータをあわせて出力するようにしてもよい。また、点検判定部281が、悪化度の順(ステップS20でソートした結果の順)に系統を並べて、そのデータを出力するようにしてもよい。
以上で、本フローチャート全体の処理を終了する。
In step S23, the
Above, the process of the whole flowchart is complete | finished.
次に、系統情報設定部141が設定する系統情報の構成例について説明する。
図3は、系統情報の構成例を示す概略図である。図示するように、系統情報は、表形式のデータとして表現され得る。系統情報は、診断対象の系統ごとの情報を持つものであり、機器、センサ値、正常期間といったデータ項目を有している。図示する例では、系統情報は、系統1、系統2、系統3、・・・(以下、続く)の各系統の情報を含んでいる。系統1に関して、機器は「空調機1」であり、センサ値は{室内温度1,室内湿度1,室内温度設定値1,バルブ開度1}であり、正常期間は「2016/10/1〜2016/10/7」である。即ち、系統1が正常だった日付の範囲は2016年10月1日から2016年10月7日までであったことを表している。
系統2、系統3等についても、同様に、系統情報が保持されている。
Next, a configuration example of the system information set by the system
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the system information. As shown in the figure, the system information can be expressed as tabular data. The system information has information for each system to be diagnosed, and has data items such as equipment, sensor value, and normal period. In the illustrated example, the system information includes information on each system of
Similarly, system information is held for
以上説明したように、第1の実施形態によれば、各系統において、正常データの性能指標と診断データの性能指標とを用いて悪化度を算出する。これにより、系統(機器)特有の閾値を必要とせず、異常の可能性が高い系統を判定することができる。また、本実施形態の異常値診断装置は、複数の系統を同時に(言い換えれば、一度にまとめて)診断し、悪化度が大きい順(あるいは小さい順)に並べ替える。これにより、設備の管理者または点検員が、点検順序や点検計画を容易に決定しやすくなる。また、本実施形態の異常値診断装置から出力される診断結果のデータに基づいて、悪化度が大きい系統(言い換えれば、異常の可能性が高い系統)のみを点検することができる。つまり、全ての系統を点検する必要がなくなり、点検コストを低減できる。 As described above, according to the first embodiment, in each system, the degree of deterioration is calculated using the performance index of normal data and the performance index of diagnostic data. Thereby, the system | strain (apparatus) peculiar threshold value is not required but the system | strain with high possibility of abnormality can be determined. In addition, the abnormal value diagnosis apparatus according to the present embodiment diagnoses a plurality of systems at the same time (in other words, collectively), and rearranges them in descending order of degree of deterioration (or in ascending order). As a result, the manager or the inspector of the facility can easily determine the inspection order and the inspection plan. In addition, based on the diagnosis result data output from the abnormal value diagnosis apparatus of the present embodiment, only systems with a high degree of deterioration (in other words, systems with a high possibility of abnormality) can be inspected. That is, it is not necessary to inspect all the systems, and the inspection cost can be reduced.
第1の実施形態の第1変形例について説明する。第1の実施形態において、閾値決定部261は悪化度に関する閾値を決定するようにした。変形例として、閾値決定部261が、悪化度に関する閾値の代わりに、順位に関する閾値を決定するようにしてもよい。例えば、系統が10個の場合、閾値決定部261は、「閾値を上位5位まで」あるいは「上位50%の順位まで」などといった閾値を決定する。点検判定部281は、決定された閾値を閾値決定部261から受け取る。そして、点検判定部281は、悪化度の順(言い換えれば、異常の可能性が高い順)に系統を並べ替えたときの、上位5位まで(あるいは上位50%の順位まで)お系統を、点検すべき系統として決定する。
A first modification of the first embodiment will be described. In the first embodiment, the threshold
次に、第1の実施形態の第2変形例について説明する。第1の実施形態において、閾値決定部261は、閾値入力部241において入力された値(悪化度に関する値)をそのまま用いて、閾値として決定した。代わりに、閾値決定部261が、悪化度算出部221によって算出された各系統の悪化度の値に基づいて閾値を決定するようにしてもよい。例えば、各系統における悪化度の値の集合が正規分布(ないしは、正規分布に近い分布)をしていることを仮定する。そして、閾値決定部261は、下の式(7)による計算を行って、閾値を決定する。
Next, a second modification of the first embodiment will be described. In the first embodiment, the threshold
なお、式(7)において、ρは、求められる閾値である。また、μwは、各系統の悪化度の平均値である。また、σwは、各系統の悪化度の標準偏差である。また、nは、パラメータであり、適宜定められる実数である。このように、実際に算出された悪化度の統計に基づいて閾値を決定することにより、管理者等が閾値を入力する手間を削減することが可能となる。 In equation (7), ρ is a threshold value to be obtained. Further, mu w is the mean value of the deterioration degree of each system. Σ w is a standard deviation of the degree of deterioration of each system. N is a parameter and is a real number determined as appropriate. As described above, by determining the threshold value based on the actually calculated deterioration degree statistics, it is possible to reduce the effort of the administrator or the like to input the threshold value.
次に、第1の実施形態の第3変形例について説明する。第1の実施形態では、系統情報設定部141で情報を設定したすべての系統の悪化度に基づいて、点検判定部281が点検すべき系統を決定した。この変形例では、系統を複数のグループに分けたうえで、点検判定部281が点検すべき系統を決定する。
Next, a third modification of the first embodiment will be described. In the first embodiment, the
この第3変形例では、設定される系統情報に、各系統が属するグループを定義する情報が含まれる。
図4は、第1の実施形態の第3変形例において系統情報設定部141が設定する系統情報の構成例を示す概略図である。ここに図示する例では、系統1、系統2、系統3、系統4、系統5、・・・の系統情報が含まれている。そして、図3に示した系統情報に加えて、第3変形例の系統情報は「グループ」というデータ項目を有する。この「グループ」は、各系統が属するグループを識別するための情報である。図示する例では、系統1、系統2、系統3の機器がそれぞれ空調機1、空調機2、空調機3であり、これらの系統は、グループ「1」に属する。また、系統4、系統5の機器がそれぞれ熱源機1、熱源機2であり、これらの系統はグループ「2」に属する。このように、例えば、機器の種類ごとに系列のグループを構成することが可能である。
In this third modification, the system information set includes information defining a group to which each system belongs.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the system information set by the system
そして、この第3変形例では、点検判定部281は、グループごとに、点検の対象とする系列を決定する。具体的には、下記の通りである。
例えば、閾値決定部261が「各グループにおける1系統を点検の対象とする」という閾値を決定した場合、点検判定部281は、グループ「1」から選ばれる1系統と、グループ「2」から選ばれる1系統とを、点検対象として決定する。なお、この場合も、点検判定部281は、算出される悪化度の高い系統を優先的に選択する。
あるいは、例えば、閾値決定部261が「各グループにおける系統全体の60%(但し、小数点以下を四捨五入)を点検の対象とする」という閾値を決定した場合、点検判定部281は、次のように点検対象を決定する。即ち、点検判定部281は、3個の系統を含むグループ「1」から選ばれる2系統(3×60%=1.8)を点検対象として決定する。また、点検判定部281は、2個の系統を含むグループ「2」から選ばれる1系統(2×60%=1.2)を、点検対象として決定する。の場合も、点検判定部281は、算出される悪化度の高い系統を優先的に選択する。
And in this 3rd modification, the
For example, when the threshold
Alternatively, for example, when the threshold
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。なお、ここでは、既に説明した実施形態と共通する事項については説明を省略する場合があり、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. It should be noted that here, description of matters common to the already described embodiment may be omitted, and the description will be focused on matters specific to the present embodiment.
図5は、第2の実施形態による異常値診断装置の概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、異常値診断装置2は、現在値取得部101と、データベース部121と、系統情報設定部141と、診断データ抽出部161と、前処理部181と、指標算出部201と、悪化度算出部221と、閾値決定部262と、点検判定部281と、異常データ記憶部302と、を備える。
つまり、異常値診断装置2は、第1の実施形態の異常値診断装置1が有する閾値入力部241を有さず、代わりに、異常データ記憶部302を有している。
また、異常値診断装置2は、第1の実施形態の異常値診断装置1が有する閾値決定部261に代えて、閾値決定部262を有している。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic functional configuration of the abnormal value diagnosis apparatus according to the second embodiment. As illustrated, the abnormal
That is, the abnormal
Moreover, the abnormal
なお、現在値取得部101と、データベース部121と、系統情報設定部141と、診断データ抽出部161と、前処理部181と、指標算出部201と、悪化度算出部221と、点検判定部281の各部の機能は、第1の実施形態におけるそれらの機能と、同様のものである。
The current
異常データ記憶部302は、過去の実績として、実際に異常があった系統のデータから算出される悪化度を記憶する。ここで、異常データ記憶部302は、異常が発生する都度算出された異常時の悪化度をすべて記憶する。
つまり、異常データ記憶部302は、実際に異常があった系統について、異常があった期間におけるデータに基づいて算出される悪化度を記憶する。
なお、異常データ記憶部302が、異常があった系統を識別する情報と関連付ける形で悪化度の数値を記憶するようにしてもよい。ただし、悪化度は、既に第1の実施形態においても述べたように、正規化された数値として算出されているため、系統に依存して値自体の大小の意味が変わるものではない。
The abnormal
That is, the abnormality
Note that the abnormal
閾値決定部262は、異常データ記憶部302が記憶している悪化度のデータを用いて閾値を決定する。なお、異常データ記憶部302には、複数の悪化度が記憶されている。したがって、閾値決定部262は、それら複数の悪化度の値の、例えば平均値や中央値を、閾値としてもよい。
The threshold
以上説明したように、第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
また、第2の実施形態によれば、過去に実際に異常が発生したときのデータから算出される悪化度を利用して閾値を決定する。これにより、より精度の高い診断結果を出力する異常値診断装置を得ることができる。
As described above, according to the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Further, according to the second embodiment, the threshold value is determined by using the degree of deterioration calculated from data when an abnormality has actually occurred in the past. Thereby, the abnormal value diagnostic apparatus which outputs a more accurate diagnostic result can be obtained.
ここで、第2の実施形態の第1変形例について説明する。第2の実施形態では、異常データ記憶部302は、過去の実績として実際に異常があった系統のデータから算出された悪化度を記憶するようにした。その変形例として、異常を模擬した運転データから算出される悪化度を異常データ記憶部302が記憶するようにしてもよい。
また、異常データ記憶部302は、実際の異常のときに代えて、あるいは実際の異常のときに加えて、異常を模擬したときの運転データから算出される悪化度を記憶するようにしてもよい。
なお、空調機や熱源機等の実運用開始前であれば、異常を模擬した運転が可能かもしれないが、それらの装置の実際の運用中に異常を模擬させることは難しい。したがって、正常な運転の範囲内で最も制御性能が悪化した運転をさせて悪化度を算出するのが望ましい。このように悪化度を記憶することで、異常と判定する閾値を管理者がインタラクティブに決定することができる。
Here, a first modification of the second embodiment will be described. In the second embodiment, the abnormal
Further, the abnormality
Note that it may be possible to perform an operation that simulates an abnormality before actual operation of an air conditioner, a heat source device, or the like, but it is difficult to simulate the abnormality during actual operation of these devices. Therefore, it is desirable to calculate the degree of deterioration by performing the operation with the most deteriorated control performance within the range of normal operation. By storing the degree of deterioration in this way, the administrator can interactively determine a threshold value for determining an abnormality.
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。なお、ここでは、既に説明した実施形態と共通する事項については説明を省略する場合があり、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. It should be noted that here, description of matters common to the already described embodiment may be omitted, and the description will be focused on matters specific to the present embodiment.
図6は、第3の実施形態による異常値診断装置の概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、異常値診断装置3は、現在値取得部101と、データベース部121と、系統情報設定部141と、診断データ抽出部161と、前処理部181と、指標算出部201と、悪化度算出部221と、閾値入力部241と、閾値決定部261と、点検判定部283と、悪化度補正部323と、を備える。
つまり、本実施形態の異常値診断装置3は、悪化度補正部323を有することが特徴である。また、異常値診断装置3は、第1の実施形態の異常値診断装置1が有する点検判定部281に代えて、点検判定部283を有している。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic functional configuration of the abnormal value diagnosis apparatus according to the third embodiment. As illustrated, the abnormal value diagnosis apparatus 3 includes a current
That is, the abnormal value diagnosis apparatus 3 of the present embodiment is characterized by having the deterioration
なお、現在値取得部101と、データベース部121と、系統情報設定部141と、診断データ抽出部161と、前処理部181と、指標算出部201と、悪化度算出部221と、閾値入力部241と、閾値決定部261の各部の機能は、第1の実施形態におけるそれらの機能と、同様のものである。
The current
悪化度補正部323は、悪化度算出部221が算出した悪化度を補正する。悪化度補正部323は、すべての系統における悪化度を一律に補正するのではなく、例えば、所定期間(例えば、2年間)点検されていない系統の悪化度を補正する。具体的には、例えば、悪化度補正部323は、点検されてない状態で上記所定期間が経過した系統の悪化度の値を、全系統における悪化度の最大値に等しくなるように変更する。そして、悪化度補正部323は、上記所定期間が経過していない系統に関しては、悪化度算出部221が算出した悪化度をそのまま出力する。
そして、点検判定部283は、悪化度算出部221が算出した悪化度の値を直接使用するのではなく、悪化度補正部323が補正した悪化度の値を用いて、点検すべき系統を決定する。
The deterioration
And the
つまり、悪化度補正部323は、無点検で所定期間経過した系統の悪化度を、最大値(即ち、最も異常の可能性が高いことを表す値)に補正する。このような補正が行わない場合には、閾値の値によっては、長い間継続して点検対象とならない系統が存在する可能性がある。悪化度がそれほど高くない状態を維持したまま長期間経過する系統は、実際の異常の可能性が低いとも考えられるが、一方で、例えば工場等での品質保証等のために、少なくとも所定期間ごとに定期的な点検をしなければいけないことも考えられる。つまり、悪化度補正部323は、一定期間点検されていない系統がある場合は、その悪化度が高くなるように補正する。これにより、点検判定部283は、所定期間経過した無点検状態の系統を、点検対象として選択する。
That is, the deterioration
以上説明したように、第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる。また、第3の実施形態によれば、一定の期間点検されていない状態の系統がある場合には、悪化度補正部323がその系統の悪化度を補正することにより、点検判定部283はその系統を必ず点検対象として選択するようになる。つまり、悪化度算出部221によって算出される悪化度が低くても、所定期間ごとに、系統は必ず点検対象となる。これにより、点検対象である系統の異常を回避することができる。
As described above, according to the third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, according to the third embodiment, when there is a system that has not been inspected for a certain period of time, the
ここで、第3の実施形態の第1変形例について説明する。第3の実施形態では、悪化度補正部323は、無点検の状態で所定期間が経過した系統に関して、全系統における最大値となるように、悪化度を補正した。
この第1変形例では、悪化度補正部323は、異なる方法で悪化度のデータを補正する。具体的には、この第1変形例では、悪化度を表す数値データに、強制的な点検対象であるか否かを表すフラグ情報を添付可能とする。そして、悪化度補正部323は、無点検の状態で所定期間以上経過した系統については、このフラグ情報を「真」に設定する。一方、悪化度補正部323は、無点検の状態で所定期間以上経過していない系統については、このフラグ情報を「偽」に設定する。そして、悪化度補正部323は、各系統に関して、悪化度算出部221が算出した悪化度の数値自体を変更することはない。
また、この第1変形例では、点検判定部283は、各系統について、まず上記の、強制的な点検対象であるか否かを表すフラグ情報を参照する。このフラグ情報が「真」である場合には、その系統の悪化度の数値にかかわらず、点検判定部283は、その系統を点検対象として選択する。そして、点検判定部283は、フラグ情報が「真」である系統を点検対象としたうえで、フラグ情報が「偽」である系統のうち、悪化度が閾値を超える系統がある場合にはそれらの系統も点検対象として選択する。
この第1変形例を用いる場合にも、異常値診断装置3は、所定期間以上、無点検の状態である系統を、点検対象として選ぶことができる。
Here, a first modification of the third embodiment will be described. In 3rd Embodiment, the deterioration degree correction |
In the first modification, the deterioration
Moreover, in this 1st modification, the
Even when this first modification is used, the abnormal value diagnosis apparatus 3 can select a system that has been inspected for a predetermined period or longer as an inspection target.
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。なお、ここでは、既に説明した実施形態と共通する事項については説明を省略する場合があり、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. It should be noted that here, description of matters common to the already described embodiment may be omitted, and the description will be focused on matters specific to the present embodiment.
図7は、第4の実施形態による異常値診断装置の概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、異常値診断装置4は、現在値取得部101と、データベース部121と、系統情報設定部141と、診断データ抽出部161と、前処理部181と、指標算出部201と、悪化度算出部221と、閾値入力部241と、閾値決定部261と、点検判定部281と、点検計画立案部344と、表示部364とを備える。
つまり、本実施形態の異常値診断装置4は、第1の実施形態の異常値診断装置1の構成に加えて、点検計画立案部344と、表示部364を有するという特徴を持つ。
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic functional configuration of the abnormal value diagnosis apparatus according to the fourth embodiment. As illustrated, the abnormal value diagnosis apparatus 4 includes a current
That is, the abnormal value diagnosis apparatus 4 of the present embodiment has a feature that it includes an inspection
なお、現在値取得部101と、データベース部121と、系統情報設定部141と、診断データ抽出部161と、前処理部181と、指標算出部201と、悪化度算出部221と、閾値入力部241と、閾値決定部261と、点検判定部281の各部の機能は、第1の実施形態におけるそれらの機能と、同様のものである。
The current
点検計画立案部344は、点検判定部281が決定した点検すべき系統に関して、実際に点検するときの点検計画を立案する。点検計画立案部344は、点検計画を立案するため、例えば、各系統の配置図等を用いて、点検担当者の移動距離(または移動時間)が最も短くなるように、各系統の点検計画を決定する。この計画立案の処理は、点検の対象である複数の系統が決定されたときに、それらの系統を巡回するためのコスト(例えば、距離コストや、時間コストや、金額に換算した経済的コスト等)を最適化する問題に還元される。つまり、いわゆる「巡回セールスマン問題」等と同様にコスト最適な経路を求める問題である。点検計画立案部344は、最適化問題の解法として、既存技術による方法を用いることができる。その方法は、例えば、遺伝的アルゴリズムでもよいし、焼きなまし法でもよいし、その他の方法であってもよい。つまり、点検計画立案部344は、点検判定部281が出力する系統の集合と、各系統間のコストを表す情報(一例として、各系統の配置図)とに基づいて、それらの系統を点検する順序(全順序でもよく、場合によっては半順序でもよい)を求めて出力する。さらに、点検計画立案部344が点検対象である系統を巡回するための経路の情報を出力するようにしてもよい。
The inspection
表示部364は、診断結果と点検計画とを異常値診断装置4の画面に表示する。ここで、診断結果のデータは、悪化度が高い順に並べられた形の系統のリストと、各系統の悪化度の値である。表示部364は、例えば、グラフィカルな形態でそれらの系統の配置を表示する。このとき、表示部364が、点検対象として選ばれた系統のみをハイライト表示するなどしてもよい。これらにより、点検対象として決定された系統がどの系統であるか、またそれらの系統の位置関係がどういったものであるかが、視覚的に認識しやすくなる。また、表示部364は、点検計画立案部344が求めた順序や経路の情報に基づいて、各系統の配置を示す図の上に、点検者のための移動経路を表示する。
表示部364による表示の実例を、下で説明する。
The
An example of display by the
図8は、第4の実施形態による表示部364が診断結果を表示する画面の一例を示す概略図である。図示するように、表示部364は、異常値診断装置4が診断したすべての系統を、悪化度の数値の高い側(画面の左側)から低い側(画面の右側)にならべて表示する。図示する例では、それらの系統は、悪化度の高い側から順に、系統5、系統2、系統1、系統9、系統3、系統7、(省略)、系統10である。また、表示部364は、これらの系統のうち、点検対象として選ばれた系統を枠線で囲って「点検対象」として示している。図示する例では、系統5から系統6までが点検対象の系統である。また、表示部364は、各系統に関して算出された悪化度を、「異常発生の可能性」と名付けられたグラフで示している。また、この悪化度のグラフ内には、閾値が破線で示されている。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of a screen on which the
図9は、第4の実施形態による表示部364が点検計画を表示する画面の一例を示す概略図である。図示するように、表示部364は、各系統の配置を見取り図で示している。図示する例では、系統1から10までに対応する空調機1から10までが、建物の1Fから3Fまでの各フロアに配置されている。例えば、1Fには、空調機1から4までが配置されている。また、2Fには、空調機5から8までが配置されている。また、3Fには空調機9および10が配置されている。これらの系列のうち、点検対象として選ばれている系列の機器は、空調機1、2、3、5、6、9である(図8にも示される通り)。そして、表示部364は、点検計画立案部344によって求められた、これらの空調機を巡回する経路を、太い矢印線で示している。図示する例では、その点検経路は、空調機1→空調機3→空調機2→空調機6→空調機5→空調機9の順に巡回するものである。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a screen on which the
以上説明したように、第4の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる。また、第4の実施形態によれば、異常値診断装置は、点検すべき系統を表す診断結果だけでなく、移動コスト(例えば、移動距離や移動時間などといったコスト)が最小となる点検計画を立案する。これにより、より経済的な点検を行うことができるようになる。また、本実施形態によれば、異常値診断装置は、点検すべき系統を表す診断結果をグラフィカルなユーザーインタフェースで表示することができる。また、本実施形態によれば、異常値診断装置は、求められた点検計画をグラフィカルなユーザーインタフェースで表示することができる。つまり、設備の管理者は、視覚的に診断結果と点検計画を把握することができる。 As described above, according to the fourth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, according to the fourth embodiment, the abnormal value diagnosis apparatus has an inspection plan that minimizes not only the diagnosis result indicating the system to be inspected but also the moving cost (for example, the cost such as the moving distance and the moving time). Make a plan. Thereby, a more economical inspection can be performed. Moreover, according to this embodiment, the abnormal value diagnostic apparatus can display the diagnostic result showing the system | strain which should be checked with a graphical user interface. In addition, according to the present embodiment, the abnormal value diagnosis apparatus can display the obtained inspection plan with a graphical user interface. That is, the manager of the facility can visually grasp the diagnosis result and the inspection plan.
ここまで、各実施形態とその変形例について説明したが、第1の実施形態の特徴と、第2の実施形態の特徴と、第3の実施形態の特徴と、第4の実施形態の特徴と、およびそれらの実施形態それぞれの変形例の特徴とを兼ね備えた異常値診断装置を実施してもよい。 So far, each embodiment and its modifications have been described. The features of the first embodiment, the features of the second embodiment, the features of the third embodiment, and the features of the fourth embodiment In addition, an abnormal value diagnosis apparatus that combines the features of the modifications of each of these embodiments may be implemented.
また、上記各実施形態では、指標算出部201は、最小分散指標値あるいはT2統計量による性能指標を算出していた。代わりに、指標算出部201が、他の方法による性能指標を算出するようにしてもよい。例えば、指標算出部201が、p値(有意確率)による性能指標を算出するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態では、診断処理の自動実行を含むスケジューリングの機能には特に言及していなかった。例えば、異常値診断装置がスケジュール管理部を備えるようにしてもよい。その場合、スケジュール管理部は、異常値診断装置が備える一連の診断処理の機能を、定められたスケジュールにしたがって自動的に実行させるように制御する。なお、ここで言う診断処理は、センサからのデータの取得や、それらの時系列のデータに基づく悪化度の算出や、算出された悪化度に基づく点検対象の系統の判定を含む、既に説明した一連の処理である。 In each of the above embodiments, no particular mention is made of a scheduling function including automatic execution of diagnostic processing. For example, the abnormal value diagnosis apparatus may include a schedule management unit. In that case, the schedule management unit performs control so that a series of diagnostic processing functions provided in the abnormal value diagnosis apparatus is automatically executed according to a predetermined schedule. The diagnosis processing referred to here has already been described, including acquisition of data from sensors, calculation of the degree of deterioration based on those time-series data, and determination of a system to be inspected based on the calculated degree of deterioration. It is a series of processes.
また、上記各実施形態では、空調機や熱源機を診断の対象としたが、異常値診断対象が診断の対象とする機器は、これらに限られない。定期的に保守を必要とする機器類の、性能指標に基づいて保守の要否を判定するため、他の機器類に各実施形態を適用するようにしてもよい。 Moreover, in each said embodiment, although the air conditioner and the heat source machine were made into the object of a diagnosis, the apparatus which an abnormal value diagnosis object makes a diagnosis object is not restricted to these. Each embodiment may be applied to other devices in order to determine the necessity of maintenance based on the performance index of the devices that require regular maintenance.
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、抽出された正常期間データに基づいて正常期間における制御性能を表す性能指標と、抽出された診断期間データに基づいて診断期間における制御性能を表す性能指標とを、系統ごとに算出する指標算出部を持つ。また、算出された正常期間における性能指標と、算出された診断期間における性能指標とに基づき、正常期間に対する診断期間における性能指標の悪化の度合いを表す悪化度を、系統ごとに算出する悪化度算出部を持つ。また、点検判定のための閾値を決定する閾値決定部を持つ。また、悪化度算出部によって算出された前記悪化度と、閾値決定部で決定された前記閾値とに基づいて、全系統のうち点検対象とすべき系統を判定する点検判定部を持つ。そして、このような構成により、系統ごとに個別の閾値を設定することなく、点検すべき系列を特定することができるようになる。また、正常期間の性能指標に基づいて正規化した悪化度のデータを用いて判定するため、各系統に共通の性質を有する数値に基づいた判定が可能となる。また、悪化の度合いが高いと推定される系統のみを点検の対象とするため、点検コストを低減できる。 According to at least one embodiment described above, a performance index representing the control performance in the normal period based on the extracted normal period data, and a performance index representing the control performance in the diagnosis period based on the extracted diagnostic period data And an index calculation unit for calculating for each system. In addition, based on the calculated performance index in the normal period and the calculated performance index in the diagnosis period, a deterioration degree calculation that calculates the degree of deterioration representing the degree of deterioration of the performance index in the diagnosis period relative to the normal period for each system Have a part. In addition, a threshold determination unit that determines a threshold for inspection determination is provided. Moreover, it has the inspection determination part which determines the system | system | group which should be made inspection object among all the systems based on the said deterioration degree calculated by the deterioration degree calculation part and the said threshold value determined by the threshold value determination part. With such a configuration, it is possible to specify a series to be inspected without setting an individual threshold value for each system. In addition, since the determination is performed using the data of the degree of deterioration normalized based on the performance index during the normal period, the determination based on a numerical value having a property common to each system is possible. In addition, since only systems that are estimated to have a high degree of deterioration are subject to inspection, inspection costs can be reduced.
なお、上述した実施形態における異常値診断装置の機能をコンピューターで実現するようにしても良い。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピューターシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM、DVD−ROM、USBメモリー等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。 In addition, you may make it implement | achieve the function of the abnormal value diagnostic apparatus in embodiment mentioned above with a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” is a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, a DVD-ROM, a USB memory, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. That means. Furthermore, a “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time, like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. The program may be a program for realizing a part of the above-described functions, or may be a program that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in a computer system.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…異常値診断装置、2…異常値診断装置、3…異常値診断装置、4…異常値診断装置、101…現在値取得部(データ取得部)、121…データベース部(データベース)、141…系統情報設定部、161…診断データ抽出部(データ抽出部)、181…前処理部、201…指標算出部、221…悪化度算出部、241…閾値入力部、261…閾値決定部、262…閾値決定部、281…点検判定部、283…点検判定部、302…異常データ記憶部、323…悪化度補正部、344…点検計画立案部、364…表示部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記データ取得部が取得したデータを前記系統ごと且つ前記センサごとの系列として格納するデータベースと、
前記系統ごとに当該系統が正常状態であった期間である正常期間の情報を系統情報として設定する系統情報設定部と、
前記系統情報を参照することによって前記系統の正常期間の情報を取得し当該系統の当該正常期間のデータを正常期間データとして前記データベースから抽出するとともに、診断対象とする期間である診断期間の当該系統のデータを診断期間データとして前記データベースから抽出するデータ抽出部と、
抽出された前記正常期間データに基づいて前記正常期間における制御性能を表す性能指標と、抽出された前記診断期間データに基づいて前記診断期間における制御性能を表す性能指標とを、前記系統ごとに算出する指標算出部と、
算出された前記正常期間における前記性能指標と、算出された前記診断期間における前記性能指標とに基づき、正常期間に対する診断期間における性能指標の悪化の度合いを表す悪化度を、前記系統ごとに算出する悪化度算出部と、
点検判定のための閾値を決定する閾値決定部と、
前記悪化度算出部によって算出された前記悪化度と、閾値決定部で決定された前記閾値とに基づいて、全系統のうち点検対象とすべき系統を判定する点検判定部と、
を備える異常値診断装置。 A data acquisition unit for acquiring data from sensors for each system;
A database that stores the data acquired by the data acquisition unit as a series for each of the systems and for each of the sensors;
A system information setting unit that sets information of a normal period, which is a period in which the system is in a normal state for each system, as system information;
The information of the normal period of the system is obtained by referring to the system information, the data of the normal period of the system is extracted from the database as normal period data, and the system of the diagnosis period which is the period to be diagnosed A data extraction unit that extracts data from the database as diagnosis period data;
A performance index representing control performance in the normal period based on the extracted normal period data and a performance index representing control performance in the diagnosis period based on the extracted diagnosis period data are calculated for each system. An index calculation unit to
Based on the calculated performance index in the normal period and the calculated performance index in the diagnosis period, a degree of deterioration indicating the degree of deterioration of the performance index in the diagnosis period with respect to the normal period is calculated for each system. A deterioration degree calculation unit;
A threshold value determination unit for determining a threshold value for inspection determination;
Based on the degree of deterioration calculated by the degree-of-deterioration calculating unit and the threshold value determined by the threshold value determining unit, an inspection determination unit that determines a system to be inspected among all systems,
An abnormal value diagnostic apparatus comprising:
請求項1に記載の異常値診断装置。 The threshold value determination unit determines a value input from the outside in advance as the threshold value.
The abnormal value diagnosis apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の異常値診断装置。 The threshold value determination unit determines the threshold value based on statistics of the deterioration level for each of the systems calculated by the deterioration level calculation unit.
The abnormal value diagnosis apparatus according to claim 1.
をさらに備え、
前記閾値決定部は、前記異常データ記憶部に記憶される、実際に異常があったときの前記悪化度に基づいて、前記閾値を決定する、
請求項1に記載の異常値診断装置。 An abnormal data storage unit that stores the degree of deterioration calculated based on data in a period in which there was an abnormality for a system that actually had an abnormality,
Further comprising
The threshold value determination unit determines the threshold value based on the degree of deterioration when there is an actual abnormality stored in the abnormality data storage unit.
The abnormal value diagnosis apparatus according to claim 1.
請求項4に記載の異常値診断装置。 The abnormal data storage unit stores the degree of deterioration calculated from the operation data when simulating an abnormality, instead of an actual abnormality or in addition to an actual abnormality,
The abnormal value diagnosis apparatus according to claim 4.
をさらに備え、
前記点検判定部は、前記悪化度補正部によって前記悪化度が補正された前記系統に関しては当該補正された悪化度に基づく判定を行う、
請求項1から5までのいずれか一項に記載の異常値診断装置。 The degree of deterioration for correcting the degree of deterioration calculated by the degree-of-deterioration calculating unit so as to be preferentially selected as an inspection object in the current determination for the system that has not been selected as an inspection object for a predetermined period of time or longer. Correction section,
Further comprising
The inspection determination unit performs a determination based on the corrected deterioration degree for the system in which the deterioration degree is corrected by the deterioration degree correction unit.
The abnormal value diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 5.
をさらに備える請求項1から6までのいずれか一項に記載の異常値診断装置。 With respect to a plurality of the systems that are determined to be inspected by the inspection determination unit, between the systems at the time of inspection based at least on the movement cost related to at least one of the movement distance between the systems or the movement cost An inspection plan planning department that develops an inspection plan including information on the order of
The abnormal value diagnosis apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
をさらに備え、
前記指標算出部は、前記前処理部によって前処理済みの、前記正常期間データおよび前記診断期間データに基づいて、それぞれ、前記正常期間に関する前記性能指標および前記診断期間に関する前記性能指標を、算出する、
請求項1から7までのいずれか一項に記載の異常値診断装置。 A preprocessing unit for performing a preprocessing for removing at least one of missing value data or abnormal value data from the series of the normal period data and the diagnosis period data extracted by the data extraction unit;
Further comprising
The index calculation unit calculates the performance index related to the normal period and the performance index related to the diagnosis period, respectively, based on the normal period data and the diagnosis period data preprocessed by the preprocessing unit. ,
The abnormal value diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 7.
をさらに備える、請求項1から8までのいずれか一項に記載の異常値診断装置。 Information on the plurality of systems arranged in the order of the calculated degree of deterioration, information indicating the degree of deterioration for each of the systems, and a system to be inspected by the inspection determination unit among all the systems A display unit that displays information indicating which of the systems determined to be present as diagnostic result information;
The abnormal value diagnosis apparatus according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
前記点検判定部は、前記グループごとに、前記グループに属する系統のうち点検対象とすべき系統を判定するものである、
請求項1から9までのいずれか一項に記載の異常値診断装置。 The system information setting unit also sets information for identifying a group to which the system belongs for each system,
The inspection determination unit determines, for each group, a system that should be an inspection target among systems belonging to the group.
The abnormal value diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 9.
をさらに備える請求項1から10までのいずれか一項に記載の異常値診断装置。 Execute diagnosis processing including acquisition of the data from the sensor, calculation of the degree of deterioration based on the data, and determination of the system to be inspected based on the calculated degree of deterioration according to a predetermined schedule Schedule management department,
The abnormal value diagnosis apparatus according to any one of claims 1 to 10, further comprising:
前記データ取得過程で取得したデータを前記系統ごと且つ前記センサごとの系列としてデータベースに格納するデータベース格納過程と、
前記系統ごとに当該系統が正常状態であった期間である正常期間の情報を系統情報として設定する系統情報設定過程と、
前記系統情報を参照することによって前記系統の正常期間の情報を取得し当該系統の当該正常期間のデータを正常期間データとして前記データベースから抽出するとともに、診断対象とする期間である診断期間の当該系統のデータを診断期間データとして前記データベースから抽出するデータ抽出過程と、
抽出された前記正常期間データに基づいて前記正常期間における制御性能を表す性能指標と、抽出された前記診断期間データに基づいて前記診断期間における制御性能を表す性能指標とを、前記系統ごとに算出する指標算出過程と、
算出された前記正常期間における前記性能指標と、算出された前記診断期間における前記性能指標とに基づき、正常期間に対する診断期間における性能指標の悪化の度合いを表す悪化度を、前記系統ごとに算出する悪化度算出過程と、
点検判定のための閾値を決定する閾値決定過程と、
前記悪化度算出過程において算出された前記悪化度と、閾値決定過程において決定された前記閾値とに基づいて、全系統のうち点検対象とすべき系統を判定する点検判定過程と、
を含む異常値診断方法。 A data acquisition process for acquiring data from sensors for each system,
A database storage process for storing the data acquired in the data acquisition process in a database as a series for each of the systems and for each sensor;
A system information setting process for setting information of a normal period, which is a period in which the system is in a normal state for each system, as system information,
The information of the normal period of the system is obtained by referring to the system information, the data of the normal period of the system is extracted from the database as normal period data, and the system of the diagnosis period which is the period to be diagnosed A data extraction process for extracting data from the database as diagnostic period data;
A performance index representing control performance in the normal period based on the extracted normal period data and a performance index representing control performance in the diagnosis period based on the extracted diagnosis period data are calculated for each system. Index calculation process to
Based on the calculated performance index in the normal period and the calculated performance index in the diagnosis period, a degree of deterioration indicating the degree of deterioration of the performance index in the diagnosis period with respect to the normal period is calculated for each system. Deterioration degree calculation process,
A threshold value determination process for determining a threshold value for inspection determination;
Based on the degree of deterioration calculated in the degree of deterioration calculation process and the threshold value determined in the threshold value determination process, an inspection determination process for determining a system to be inspected among all systems,
An abnormal value diagnosis method including:
請求項1から11までのいずれか一項に記載の異常値診断装置、
として機能させるためのプログラム。 Computer
The abnormal value diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 11,
Program to function as.
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