JP5461136B2 - Plant diagnostic method and diagnostic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、プラントの運転データに基づいてプラントの異常事象を診断するプラントの診断方法及び診断装置に関する。 The present invention relates to a plant diagnosis method and a diagnosis apparatus for diagnosing abnormal plant events based on plant operation data.
従来、発電所や機械設備などのプラントにおいて、プラントの各種運転データに基づいて遠隔からプラントを監視、診断する方法が種々提案、実用化されている。これは、プラントの各部位に設置されたセンサにより運転データを収集し、この運転データに基づいて、プラントの制御室にいる運転員がプラントの各種データを直接監視したり、またはこれらの短期から長期的傾向を示すトレンドデータを分析することで実施されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, various methods for remotely monitoring and diagnosing a plant based on various operation data of the plant have been proposed and put into practical use in plants such as power plants and mechanical equipment. This is because operation data is collected by sensors installed in each part of the plant, and based on this operation data, operators in the control room of the plant directly monitor various data of the plant, or from these short-term It is implemented by analyzing trend data showing long-term trends.
図6に従来のプラント診断装置100の一例を示す。プラント診断装置100は、プラントの各機器に設置された各種センサ106の計測値が入力される制御コントローラ・データ収集装置101を備える。制御コントローラ・データ収集装置101は、各種センサ106の計測値を収集し、必要に応じてこれらの運転データを分析する。収集された運転データ又は分析データは、データ管理装置103に蓄積されるとともに、オペレーションシステム102を介してプラント運転員又は保守管理者104に提示される。プラント運転員又は保守管理者104は、監視マニュアル105を用いて、運転データ又は分析データに基づきプラントの異常事象の予測又は発生を見出し、これに応じてプラントの各種アクチュエータ107を制御していた。
FIG. 6 shows an example of a conventional plant
また、特許文献1(特開2003−122429号公報)には、発電プラントの化学管理において、プラントの化学管理に関するデータを収集し、プラント異常事象により変動が予想される化学パラメータを予測し、データの変動を検知する基準値により化学パラメータの変動を検知して予兆診断マトリックスファイルを作成し、プラントデータの変動検知結果ファイル及び予兆診断マトリックスファイルとから所定の評価基準に従ってプラントの異常事象を診断するようにしたプラント異常事象診断装置が開示されている。 Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-122429) collects data related to chemical management of a plant in chemical management of a power plant, predicts chemical parameters that are expected to change due to a plant abnormal event, A chemical parameter change is detected based on a reference value for detecting fluctuations in the chemical parameter to create a predictive diagnosis matrix file, and an abnormal event in the plant is diagnosed according to a predetermined evaluation standard from the plant data fluctuation detection result file and the predictive diagnosis matrix file A plant abnormal event diagnosis apparatus configured as described above is disclosed.
しかしながら、従来のプラント診断装置では、異常事象の判断がプラント運転員又は保守管理者の技量にゆだねられている部分が大きく、その熟練度によって判断が異なることがあった。
特許文献1等のように運転データに基づき異常の兆候を判断することは異常診断に有効な方法であるが、運転データが大きく変動したり、運転データが正常運転範囲から大幅に外れる場合には異常の兆候を検出しやすいが、長期間にわたって徐々にデータ値の変動が生じる場合や、複合的な運転データでしか異常予兆を判断できない場合には、異常の兆候を見落としてしまう可能性があった。
However, in the conventional plant diagnosis apparatus, the determination of abnormal events is largely dependent on the skill of the plant operator or maintenance manager, and the determination may differ depending on the skill level.
Judging signs of abnormality based on operation data as in
上記の問題が顕在化すると、本来、未然に防止することができたプラント効率の低下やトラブル発生を防止することができず、経済的な損失をこうむる。
したがって、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、プラントの異常事象を正確に把握でき、トラブルを未然に防止することができるプラントの診断方法及び診断装置を提供することを目的とする。
When the above problem becomes obvious, it is impossible to prevent the reduction in plant efficiency and the occurrence of troubles that could originally be prevented, resulting in an economic loss.
Therefore, in view of the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a plant diagnosis method and a diagnosis apparatus that can accurately grasp an abnormal event of a plant and prevent a trouble in advance.
上記の課題を解決するために、本発明に係るプラントの診断方法は、プラントの各部位の運転状況を示す複数の運転データに基づいて、診断装置により前記プラントの劣化を診断するプラントの診断方法において、
前記診断装置には、前記複数の運転データに対するしきい値がそれぞれ設定されており、
前記診断装置により前記複数の運転データとこれらの運転データに対応する前記しきい値とをそれぞれ比較して、前記運転データが前記しきい値を超える場合にその運転データを異常予兆有りと判定する異常予兆判定工程と、
前記異常予兆有りと判定された前記運転データが2以上存在するとき、前記異常予兆有りと判定された前記運転データの組み合わせに基づいて前記診断装置により異常が発生した部位を特定する異常部位特定工程とを備え、
前記診断装置には、前記複数の運転データのうち2以上の前記運転データをパラメータとした監視式と、前記監視式で計算された計算値に対するしきい値とがそれぞれ複数設定されており、
前記異常予兆判定工程にて、前記監視式により得られた複数の前記計算値と前記計算値に対応する前記しきい値と比較して、前記計算値が前記しきい値を超える場合にその計算値を異常予兆有りと判定し、
前記異常部位特定工程にて、前記異常予兆有りと判定された前記計算値が2以上存在するとき、前記異常予兆有りと判定された前記計算値の組み合わせに基づいて前記診断装置により異常が発生した部位を特定する異常部位特定工程とを備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a plant diagnosis method according to the present invention is a plant diagnosis method that diagnoses deterioration of the plant by a diagnosis device based on a plurality of operation data indicating the operation status of each part of the plant. In
In the diagnostic device, threshold values for the plurality of operation data are set, respectively.
The diagnostic device compares the plurality of operation data with the threshold values corresponding to these operation data, and determines that the operation data has an abnormality sign when the operation data exceeds the threshold value. An abnormal sign determination process;
The abnormality when the sign there been judged the operation data is present 2 or more, abnormal sites abnormality by the diagnosis device to specify site generated based on a combination of the operating data it is determined that there is the abnormality sign With a specific process,
Wherein the diagnostic device includes a monitoring type in which the two or more of the operational data of the plurality of operating data and parameters, and the threshold is more set respectively for a computed value calculated by the inspectional equation,
In the abnormality sign determination step, a comparison is made between the plurality of calculated values obtained by the monitoring formula and the threshold value corresponding to the calculated value, and the calculated value exceeds the threshold value. The value is judged to have an abnormal sign,
In the abnormal part specifying step, when there are two or more of the calculated values determined as having the abnormal sign, an abnormality has occurred by the diagnostic device based on the combination of the calculated values determined as having the abnormal sign And an abnormal part specifying step for specifying a part.
このように、複数の運転データをしきい値と比較し、しきい値を超える運転データが2以上存在するときに、これらの運転データの組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定することにより、単一の運転データのみでは判断できなかった各部位の異常を早期に把握することが可能となる。また、運転データをしきい値と比較して異常を判断することにより、定量的に異常を判断することができるため、技術者の熟練度に関わらず正確に異常を検出することが可能である。 In this way, by comparing a plurality of operation data with a threshold value, and when there are two or more operation data exceeding the threshold value, by specifying a site where an abnormality has occurred based on a combination of these operation data Thus, it is possible to quickly grasp the abnormality of each part that could not be determined only by a single driving data. Moreover, since abnormality can be determined quantitatively by comparing operation data with a threshold value and determining abnormality, it is possible to accurately detect abnormality regardless of the skill level of the engineer. .
なお、各部位の異常とは、機器の劣化及び性能低下を含み、さらには異常を示唆する異常予兆を含むものである。また、各部位とは、プラントが備える各装置又は各設備、及び各装置又は各設備が有する各機器を含む。
プラントとは、付加価値を生み出す機能を発揮するために組み合わされた複数の装置又は設備からなる複合体である。プラントの例としては、火力発電プラント、原子力発電プラント、石油化学プラント、石油精製プラント、ごみ処理プラント等が挙げられる。前記装置又は設備とは、配管や電気系統等の機器を含み、一つ以上の機能を発揮するものである。
In addition, the abnormality of each part includes deterioration and performance deterioration of the device, and further includes an abnormality sign indicating an abnormality. Each part includes each device or each facility included in the plant and each device included in each device or each facility.
A plant is a complex composed of a plurality of devices or facilities combined to exhibit a function of generating added value. Examples of the plant include a thermal power plant, a nuclear power plant, a petrochemical plant, an oil refining plant, and a waste treatment plant. The device or equipment includes equipment such as piping and an electric system and exhibits one or more functions.
また、前記診断装置には、前記複数の運転データのうち2以上の前記運転データをパラメータとした監視式と、前記監視式で計算された計算値に対するしきい値とがそれぞれ複数設定されており、前記異常予兆判定工程にて、前記監視式により得られた複数の前記計算値と前記計算値に対応する前記しきい値と比較して、前記計算値が前記しきい値を超える場合にその計算値を異常予兆有りと判定し、前記異常部位特定工程にて、前記異常予兆有りと判定された前記計算値が2以上存在するとき、前記異常予兆有りと判定された前記計算値の組み合わせに基づいて前記診断装置により異常が発生した部位を特定する異常部位特定工程とを備えることが好ましい。 In the diagnostic device, a plurality of monitoring formulas using two or more of the plurality of operation data as parameters and a threshold value for a calculated value calculated by the monitoring formula are set. In the abnormality sign determination step, when the calculated value exceeds the threshold value by comparing the calculated value obtained by the monitoring formula with the threshold value corresponding to the calculated value, The calculated value is determined to have an abnormal sign, and when there are two or more calculated values determined to have the abnormal sign in the abnormal part specifying step, the combination of the calculated values determined to have the abnormal sign It is preferable to provide an abnormal site specifying step for specifying a site where an abnormality has occurred by the diagnostic device.
このように、2以上の運転データをパラメータとした監視式により得られた計算値としきい値とを比較し、しきい値を超える計算値が2以上存在するときに、これらの計算値の組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定することにより、従来では検出し難かった部位の異常を確実に検出することが可能となる。特に、各機器の運転データを複合的に用いて異常を検出することにより、各装置又は各設備の異常を検出することも可能となる。 In this way, when a calculated value obtained by a monitoring formula using two or more operation data as a parameter is compared with a threshold value, and there are two or more calculated values exceeding the threshold value, a combination of these calculated values. By specifying the site where the abnormality has occurred based on the above, it is possible to reliably detect the abnormality of the site that has been difficult to detect in the past. In particular, it is also possible to detect an abnormality of each device or each facility by detecting an abnormality by using the operation data of each device in combination.
さらに、前記異常部位特定工程で異常が発生した部位を特定した後、前記特定した部位の劣化状況を含む診断情報を出力手段で出力することが好ましい。
このように、診断情報を出力することにより、メンテナンスや部品交換等において診断情報を指標とすることができる。
Furthermore, it is preferable to output diagnostic information including a deterioration status of the specified part by an output means after specifying the part where the abnormality has occurred in the abnormal part specifying step.
Thus, by outputting diagnostic information, diagnostic information can be used as an index in maintenance, parts replacement, or the like.
また、本発明に係るプラントの診断装置は、プラントの劣化を診断するプラントの診断装置において、
前記プラントの各部位の運転データを計測する複数の計測器と、
前記複数の計測器で計測された前記運転データを収集するデータ収集手段と、
前記データ収集手段から選択された複数の前記運転データが入力される診断装置とを備え、
前記診断装置は、
前記複数の運転データに対するしきい値がそれぞれ設定されており、
前記データ収集手段より入力された前記複数の運転データとこれらの運転データに対応する前記しきい値とをそれぞれ比較して、前記運転データが前記しきい値を超える場合にその運転データを異常予兆有りと判定する異常予兆判定手段と、
前記異常予兆有りと判定された前記運転データが2以上存在するとき、前記異常予兆有りと判定された前記運転データの組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定する異常部位特定手段とを備え、
前記診断装置は、
前記データ収集手段より入力された前記複数の運転データのうち2以上の前記運転データをパラメータとした監視式と、前記監視式で計算された計算値に対するしきい値とがそれぞれ複数設定されており、
前記異常予兆判定手段は、前記監視式により得られた複数の前記計算値と前記計算値に対応する前記しきい値と比較して、前記計算値が前記しきい値を超える場合にその計算値を異常予兆有りと判定する手段であり、
前記異常部位特定手段は、前記異常予兆有りと判定された前記計算値が2以上存在するとき、前記異常予兆有りと判定された前記計算値の組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定する手段であることを特徴とする。
In addition, the plant diagnostic apparatus according to the present invention is a plant diagnostic apparatus for diagnosing plant deterioration.
A plurality of measuring instruments for measuring operation data of each part of the plant;
Data collection means for collecting the operation data measured by the plurality of measuring instruments;
A diagnostic device to which a plurality of the operation data selected from the data collection means are input,
The diagnostic device comprises:
Threshold values for each of the plurality of operation data are set,
The plurality of operation data input from the data collection means and the threshold values corresponding to these operation data are respectively compared, and when the operation data exceeds the threshold value, the operation data is indicated as an abnormal sign. An abnormality sign determination means for determining presence;
When there are two or more of the operation data determined to have the abnormality sign, comprising an abnormal part specifying means for specifying a part where an abnormality has occurred based on the combination of the operation data determined to have the abnormality sign,
The diagnostic device comprises:
Wherein two or more of the operational data of the plurality of operating data inputted from the data acquisition means and parameters were monitoring expression, and the threshold for the calculated computed value by the inspectional equation is more set respectively And
The abnormality sign determination means compares the calculated value obtained by the monitoring formula with the threshold value corresponding to the calculated value, and the calculated value when the calculated value exceeds the threshold value. Is a means to determine that there is an abnormal sign,
The abnormal part specifying means is means for specifying a part where an abnormality has occurred based on a combination of the calculated values determined to have an abnormal sign when there are two or more of the calculated values determined to have the abnormal sign It is characterized by being.
このように、データ収集手段で収集された大量の運転データから必要な運転データのみを選択して診断装置に入力することにより、診断装置による演算処理を効率よく行なえ、処理の短縮化が図れる。
また、複数の運転データをしきい値と比較し、しきい値を超える運転データが2以上存在するときに、これらの運転データの組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定することにより、単一の運転データのみでは判断できなかった各部位の異常を早期に把握することが可能となる。また、運転データをしきい値と比較して異常を判断することにより、定量的に異常を判断することができるため、技術者の熟練度に関わらず正確に異常を検出することが可能である。
In this way, by selecting only necessary operation data from the large amount of operation data collected by the data collection means and inputting it to the diagnosis device, the arithmetic processing by the diagnosis device can be performed efficiently and the processing can be shortened.
In addition, by comparing a plurality of operation data with a threshold value and when there are two or more operation data exceeding the threshold value, by specifying a portion where an abnormality has occurred based on a combination of these operation data, It becomes possible to grasp at an early stage the abnormality of each part that could not be determined by only one operation data. Moreover, since abnormality can be determined quantitatively by comparing operation data with a threshold value and determining abnormality, it is possible to accurately detect abnormality regardless of the skill level of the engineer. .
また、前記診断装置は、前記データ収集手段より入力された前記複数の運転データのうち2以上の前記運転データをパラメータとした監視式と、前記監視式で計算された計算値に対するしきい値とがそれぞれ複数設定されており、前記異常予兆判定手段は、前記監視式により得られた複数の前記計算値と前記計算値に対応する前記しきい値と比較して、前記計算値が前記しきい値を超える場合にその計算値を異常予兆有りと判定する手段であり、前記異常部位特定手段は、前記異常予兆有りと判定された前記計算値が2以上存在するとき、前記異常予兆有りと判定された前記計算値の組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定する手段であることが好ましい。 In addition, the diagnostic device includes a monitoring formula using two or more of the operation data of the plurality of operation data input from the data collection unit as parameters, and a threshold for a calculated value calculated by the monitoring formula; Are set, and the abnormality sign determination means compares the plurality of calculated values obtained by the monitoring formula with the threshold corresponding to the calculated value, and the calculated value is the threshold value. A means for determining that there is an abnormal sign when the calculated value exceeds the value, and the abnormal part specifying means determines that there is an abnormal sign when there are two or more calculated values determined to have the abnormal sign Preferably, it is a means for identifying a site where an abnormality has occurred based on the combination of the calculated values.
このように、2以上の運転データをパラメータとした監視式により得られた計算値としきい値とを比較し、しきい値を超える計算値が2以上存在するときに、これらの計算値の組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定することにより、従来では検出し難かった部位の異常を確実に検出することが可能となる。特に、各機器の運転データを複合的に用いて異常を検出することにより、各装置又は各設備の異常を検出することも可能となる。 In this way, when a calculated value obtained by a monitoring formula using two or more operation data as a parameter is compared with a threshold value, and there are two or more calculated values exceeding the threshold value, a combination of these calculated values. By specifying the site where the abnormality has occurred based on the above, it is possible to reliably detect the abnormality of the site that has been difficult to detect in the past. In particular, it is also possible to detect an abnormality of each device or each facility by detecting an abnormality by using the operation data of each device in combination.
さらに、前記異常部位特定手段で特性された部位の劣化状況を含む診断情報を出力する出力手段を備えることが好ましい。
このように、診断情報を出力することにより、メンテナンスや部品交換等において診断情報を指標とすることができる。
Furthermore, it is preferable to provide an output means for outputting diagnostic information including the deterioration status of the part characterized by the abnormal part specifying means.
Thus, by outputting diagnostic information, diagnostic information can be used as an index in maintenance, parts replacement, or the like.
さらにまた、前記データ収集手段で収集された前記運転データが通信回線を介して前記診断装置に入力されることが好ましく、これによりプラントから遠隔地に設置された診断装置にてプラントの劣化状況を把握することが可能となる。また、本発明ではデータ収集手段で収集された大量の運転データから必要な運転データのみを選択して診断装置に入力するようにしているため、必要最小限のデータ送受信にとどめることができ通信回線の負荷を低く抑えることができる。 Furthermore, it is preferable that the operation data collected by the data collecting means is input to the diagnostic device via a communication line, whereby the deterioration status of the plant is detected by the diagnostic device installed at a remote place from the plant. It becomes possible to grasp. Further, in the present invention, only necessary operation data is selected from a large amount of operation data collected by the data collection means and input to the diagnosis device, so that only necessary data transmission / reception can be performed. The load of can be kept low.
以上記載のように本発明によれば、複数の運転データをしきい値と比較し、しきい値を超える運転データが2以上存在するときに、これらの運転データの組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定することにより、単一の運転データのみでは判断できなかった各部位の異常を早期に把握することが可能となる。また、運転データをしきい値と比較して異常を判断することにより、定量的に異常を判断することができるため、技術者の熟練度に関わらず正確に異常を検出することが可能である。 As described above, according to the present invention, when a plurality of operation data is compared with a threshold and there are two or more operation data exceeding the threshold, an abnormality occurs based on the combination of these operation data. By specifying the part that has been performed, it becomes possible to grasp at an early stage the abnormality of each part that could not be determined only by a single driving data. Moreover, since abnormality can be determined quantitatively by comparing operation data with a threshold value and determining abnormality, it is possible to accurately detect abnormality regardless of the skill level of the engineer. .
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
図1は本発明の実施形態に係るプラント診断装置の全体構成図である。
本発明の診断対象となるプラントが設置されるプラント現地10には、プラント監視装置13が設置されている。プラント監視装置13は、プラント(図示略)の各部位に設けられた各種センサ11からの計測値が入力される制御コントローラ・データ収集手段14と、制御コントローラ・データ収集手段14の入力機能やメモリ管理機能等を有するオペレーションシステム15と、制御コントローラ・データ収集手段15で収集された運転データ又はこれを分析した分析データを管理するデータ管理手段16と、制御コントローラ・データ収集手段15で収集された運転データを送信する送信手段17を備えている。また、制御コントローラ・データ収集手段14で収集された運転データ又はこれを分析した分析データに基づいて各種アクチュエータ12が制御されるようになっている。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a plant diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
A plant monitoring device 13 is installed at a plant site 10 where a plant to be diagnosed according to the present invention is installed. The plant monitoring device 13 includes a control controller /
なお、プラントとは、付加価値を生み出す機能を発揮するために組み合わされた複数の装置又は設備からなる複合体である。プラントの例としては、火力発電プラント、原子力発電プラント、石油化学プラント、石油精製プラント、ごみ処理プラント等が挙げられる。前記装置又は設備とは、配管や電気系統等の機器を含み、一つ以上の機能を発揮するものである。
各種センサ11は、プラントの装置又は設備に設置されて、運転状況を計測する。例えば、ダンパの開度、配管を流れる水の流量又は温度、装置内の圧力、モータの電流等を計測する。各種センサ11と制御コントローラ・データ収集手段14は、電気配線で接続されており、各種センサ11で計測された計測値が制御コントローラ・データ収集手段14に直接入力されることが好ましい
A plant is a complex composed of a plurality of devices or facilities combined to exhibit a function of generating added value. Examples of the plant include a thermal power plant, a nuclear power plant, a petrochemical plant, an oil refining plant, and a waste treatment plant. The device or equipment includes equipment such as piping and an electric system and exhibits one or more functions.
The
制御コントローラ・データ収集手段14は、CPUからなる演算部と、各種演算処理を実現するソフトウェアのプログラムを記録した記憶媒体(図示略)とを備え、必要に応じて、記憶媒体に格納されたプログラムを演算部が読み出し、このプログラムを実行することによって各種演算処理が実現されるようになっている。
制御コントローラ・データ収集手段14では、各種センサ11から収集した運転データから、後述するプラント診断装置21で必要とされる運転データのみを選択し、送信手段17を介して送信するようになっている。
The control controller / data collection means 14 includes a calculation unit composed of a CPU and a storage medium (not shown) in which a software program for realizing various calculation processes is recorded, and a program stored in the storage medium as necessary. Are read out by the calculation unit and this program is executed to realize various calculation processes.
The controller / data collection means 14 selects only the operation data required by the plant diagnostic device 21 described later from the operation data collected from the
プラント現地10の外部に設けられたプラント診断拠点20には、プラント診断装置21が設置されている。プラント診断装置21は、主に、各種演算処理を行う演算手段22と、演算手段22で演算された診断結果が格納される診断データベース(診断DB)25と、演算手段22で演算された診断結果を出力する出力手段26と、制御コントローラ・データ収集手段14から送信された運転データを受信する受信手段27とを備える。演算手段22は、CPUからなる演算部と、以下に示す異常予兆判定手段23、異常部位特定手段24の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記録した記憶媒体(図示略)とを備え、必要に応じて、記憶媒体に格納されたプログラムを演算部が読み出し、このプログラムを実行することによって各機能が実現されるようになっている。
A plant diagnostic apparatus 21 is installed at a plant diagnostic base 20 provided outside the plant site 10. The plant diagnosis apparatus 21 mainly includes a
受信手段27は、制御コントローラ・データ収集手段14で収集された運転データを、通信回線30を介して受信する。すなわち、プラント診断装置21における運転データの入力手段である。通信回線30は、インターネット等の公衆回線又は専用回線を含む。
なお、ここでは運転データが通信回線30を介してプラント診断装置21に入力される構成としたが、これに限定されるものではなく、記録媒体を介して入力されるようにしてもよいし、作業員により直接運転データが入力されるようにしてもよい。
The receiving means 27 receives the operation data collected by the controller / data collecting means 14 via the
Here, the operation data is input to the plant diagnosis device 21 via the
演算手段22は、異常予兆判定手段23と異常部位特定手段24とを備えている。
また、演算手段22には、複数の運転データに対応したしきい値がそれぞれ設定されている。例えば、図2に示すように、運転に最も適した基準値に対して上限又は下限の少なくとも一方からなるしきい値が設定されている。図2では上限しきい値と下限しきい値の両方が設定された場合を示している。また、しきい値は、運転負荷に対応して設定されていることが好ましい。
The calculation means 22 includes an abnormality sign determination means 23 and an abnormal part identification means 24.
Further, threshold values corresponding to a plurality of operation data are respectively set in the calculation means 22. For example, as shown in FIG. 2, a threshold value consisting of at least one of an upper limit and a lower limit is set for a reference value most suitable for driving. FIG. 2 shows a case where both the upper threshold and the lower threshold are set. Moreover, it is preferable that the threshold value is set corresponding to the driving load.
異常予兆判定手段23は、受信装置27で受信した運転データと、この運転データに対応したしきい値とを比較し、運転データがしきい値を超える場合にはこの運転データが異常予兆有りと判定する。
異常部位特定手段24は、異常予兆判定手段23で異常予兆有りと判定された運転データが2以上存在するとき、異常予兆有りと判定された運転データの組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定する。
The abnormality sign determination means 23 compares the operation data received by the receiving
The abnormal
例えば、異常部位特定手段24は図3に示すような表を有している。図3の表において、○○部位の異常予兆を行なうときは、データ1とデータ2とデータXとの組み合わせによって行なう。同様に、××部位の異常予兆を行なうときは、データ2とデータXとデータYによって行なう。このように、各部位において、異常予兆を行なうのに必要な運転データが予め複数設定されている。なお、不要なデータの欄には横線を引いている。
各運転データに対して、図2に示すグラフを用いてしきい値を超えるか否かを判定し、しきい値を超える場合には該当する欄に×が入力される。運転データがしきい値を超えておらず、許容範囲以内の場合には該当する欄に○が入力される。
各部位において、異常予兆を行なうのに必要な運転データが全て×で埋められたとき、この部位は異常の予兆があると判定する。
For example, the abnormal
For each operation data, it is determined whether or not the threshold value is exceeded using the graph shown in FIG. 2. If the threshold value is exceeded, x is entered in the corresponding column. If the operation data does not exceed the threshold value and is within the allowable range, a circle is entered in the corresponding field.
In each part, when all the operation data necessary for performing an abnormality sign is filled with x, it is determined that this part has an abnormality sign.
このように、複数の運転データをしきい値と比較し、しきい値を超える運転データが2以上存在するときに、これらの運転データの組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定することにより、単一の運転データのみでは判断できなかった各部位の異常を早期に把握することが可能となる。また、運転データをしきい値と比較して異常を判断することにより、定量的に異常を判断することができるため、技術者の熟練度に関わらず正確に異常を検出することが可能である。 In this way, by comparing a plurality of operation data with a threshold value, and when there are two or more operation data exceeding the threshold value, by specifying a site where an abnormality has occurred based on a combination of these operation data Thus, it is possible to quickly grasp the abnormality of each part that could not be determined only by a single driving data. Moreover, since abnormality can be determined quantitatively by comparing operation data with a threshold value and determining abnormality, it is possible to accurately detect abnormality regardless of the skill level of the engineer. .
また、異常部位を特定する別の方法として、2以上の運転データをパラメータとした監視式と、この監視式で計算された計算値に対するしきい値とを用いて異常部位を特定するようにしてもよい。
監視式は、例えば下記式のように設定される。
監視式=[データ1]×([データX]−[データY])/2
この監視式の計算値に対してしきい値を設定する。例えば、計算値のしきい値を2.0とした場合、計算値が0〜2.0であるときは正常と判定し、計算値が2.0を超えるときは異常予兆有りと判定する。
Further, as another method for specifying an abnormal site, an abnormal site is specified using a monitoring formula using two or more operation data as parameters and a threshold value for a calculated value calculated by the monitoring formula. Also good.
The monitoring formula is set as the following formula, for example.
Monitoring formula = [data 1] × ([data X] − [data Y]) / 2
A threshold is set for the calculated value of this monitoring formula. For example, assuming that the threshold value of the calculated value is 2.0, it is determined that the calculated value is 0 to 2.0 and is normal, and when the calculated value exceeds 2.0, it is determined that there is an abnormal sign.
図4に示す表において、監視式1の計算値がしきい値を超える場合には×が入力され、許容範囲内である場合には○が入力される。図3と同様に、各部位において、異常予兆を行なうのに必要な監視式が予め複数設定されている。異常予兆を行なうのに必要な監視式が全て×で埋められたとき、この部位は異常の予兆があると判定する。
このように、2以上の運転データをパラメータとした監視式により得られた計算値としきい値とを比較し、しきい値を超える計算値が2以上存在するときに、これらの計算値の組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定することにより、従来では検出し難かった部位の異常を確実に検出することが可能となる。特に、各機器の運転データを複合的に用いて異常を検出することにより、各装置又は各設備の異常を検出することも可能となる。
In the table shown in FIG. 4, “X” is input when the calculated value of the
In this way, when a calculated value obtained by a monitoring formula using two or more operation data as a parameter is compared with a threshold value, and there are two or more calculated values exceeding the threshold value, a combination of these calculated values. By specifying the site where the abnormality has occurred based on the above, it is possible to reliably detect the abnormality of the site that has been difficult to detect in the past. In particular, it is also possible to detect an abnormality of each device or each facility by detecting an abnormality by using the operation data of each device in combination.
次に、図5を参照して、本発明の実施形態に係るプラント診断方法を説明する。
まず、プラント現地10において、各種センサ11で計測された運転データを制御コントローラ・データ収集手段14にて収集する(S1)。一例として、ボイラ本体と、エアヒータ、通風ファン、スーツブロア、原料粉砕ミル等のボイラ補機と、ガスタービン本体と、蒸気タービン本体と、給水ポンプ、循環水ポンプ、復水器等の水系統装置と、集塵装置、脱硫装置、脱硝装置等の排煙処理装置とを有する火力発電プラントの異常や長期劣化を診断する場合は、それぞれの機器に設置されたセンサ11により計測された運転データを制御コントローラ・データ収集手段14にて収集する。
制御コントローラ・データ収集手段14では、これらの運転データをデータ管理手段16に格納するとともに、オペレーションシステム15を介して運転者に提示する。また、制御コントローラ・データ収集手段14は、プラント診断装置21でプラントの異常診断に必要とされる複数の運転データを選択し、送信手段17により送信する。
Next, referring to FIG. 5, a plant diagnosis method according to an embodiment of the present invention will be described.
First, in the plant site 10, the operation data measured by the
The controller / data collection means 14 stores these operation data in the data management means 16 and presents them to the driver via the
プラント診断拠点20では、プラント診断装置21の受信手段27にて、送信手段17で送信された複数の運転データを、通信回線30を介して受信し、演算手段22に入力する(S2)。演算手段22の異常予兆判定手段23にて、複数の運転データと、図2に示すようにこれらの運転データに対応したしきい値とをそれぞれ比較し(S3)、運転データがしきい値を超えるか否かを判断し(S4)、しきい値を超える運転データを異常予兆有りと判定する。
In the plant diagnosis base 20, the reception means 27 of the plant diagnosis apparatus 21 receives a plurality of operation data transmitted by the transmission means 17 via the
異常予兆有りと判定された運転データが存在しないとき、又はその運転データが2未満であるときは、診断DB25に、異常予兆無しの診断情報を格納し(S5)、出力手段26により診断情報を出力する(S6)。
異常予兆有りと判定された運転データが2以上存在するとき、図3又は図4に示すように、異常予兆有りと判定されたデータの組み合わせに基づいて異常部位を特定する(S7)。そして、診断DB25に、異常部位とその状況を含む診断情報を格納し(S8)、出力手段26により診断情報を出力する(S9)。例えば、上記した火力発電プラントの場合、原料粉砕ミルで計測される運転データは、ダンパ開度、一次空気流量、一次空気温度、一次空気圧力、下部室圧力、上部室圧力、外郭温度、主モータ電流、回転分離器速度等であり、これらのうち一次空気圧力、外郭温度、主モータ電流、回転分離器速度の4項目において異常予兆有りと判定された場合に、異常部位が原料粉砕ミルのある特定部位に発生したと診断し、この診断情報を出力する。なお、診断に用いられる運転データは、プラント内に配置された異なる2以上の装置又は設備(例えば、ボイラ本体と水系統装置など)から得られる運転データであってもよい。火力発電プラントを診断対象とした場合、複数の運転データを用いて診断することにより、例えばプラント全体の発電効率、ボイラ効率、タービン効率、又は排煙処理効率等の性能を診断することができる。
When there is no operation data determined to have an abnormality sign or when the operation data is less than 2, diagnosis information without an abnormality sign is stored in the diagnosis DB 25 (S5), and the diagnosis information is output by the output means 26. Output (S6).
When there are two or more operation data determined as having an abnormal sign, as shown in FIG. 3 or FIG. 4, an abnormal part is specified based on a combination of data determined to have an abnormal sign (S7). Then, diagnostic information including the abnormal part and its situation is stored in the diagnostic DB 25 (S8), and the diagnostic information is output by the output means 26 (S9). For example, in the case of the above-mentioned thermal power plant, the operation data measured by the raw material crushing mill includes the damper opening, the primary air flow rate, the primary air temperature, the primary air pressure, the lower chamber pressure, the upper chamber pressure, the outer temperature, the main motor. Current, rotary separator speed, etc. If it is determined that there are abnormal signs in the four items of primary air pressure, outer temperature, main motor current, and rotary separator speed among these, the abnormal part is the raw material grinding mill The diagnosis is made at a specific site, and this diagnosis information is output. The operation data used for the diagnosis may be operation data obtained from two or more different devices or facilities (for example, a boiler body and a water system device) arranged in the plant. When a thermal power plant is targeted for diagnosis, performance such as power generation efficiency, boiler efficiency, turbine efficiency, or flue gas processing efficiency of the entire plant can be diagnosed by performing diagnosis using a plurality of operation data.
このように本実施形態によれば、複数の運転データをしきい値と比較し、しきい値を超える運転データが2以上存在するときに、これらの運転データの組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定することにより、単一の運転データのみでは判断できなかった各部位の異常を早期に把握することが可能となる。また、運転データをしきい値と比較して異常を判断することにより、定量的に異常を判断することができるため、技術者の熟練度に関わらず正確に異常を検出することが可能である。 As described above, according to this embodiment, when a plurality of operation data is compared with a threshold value and there are two or more operation data exceeding the threshold value, an abnormality has occurred based on a combination of these operation data. By specifying a part, it becomes possible to grasp at an early stage an abnormality of each part that could not be determined only by a single driving data. Moreover, since abnormality can be determined quantitatively by comparing operation data with a threshold value and determining abnormality, it is possible to accurately detect abnormality regardless of the skill level of the engineer. .
10 プラント現地
11 各種センサ
12 各種アクチュエータ
13 プラント監視装置
14 制御コントローラ・データ収集手段
15 データ管理手段
16 オペレーションシステム
17 受信手段
20 プラント診断拠点
21 プラント診断装置
22 演算手段
23 異常予兆判定手段
24 異常部位特定手段
25 診断データベース(診断DB)
26 出力手段
27 受信手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
26 output means 27 receiving means
Claims (5)
前記診断装置には、前記複数の運転データに対するしきい値がそれぞれ設定されており、
前記診断装置により前記複数の運転データとこれらの運転データに対応する前記しきい値とをそれぞれ比較して、前記運転データが前記しきい値を超える場合にその運転データを異常予兆有りと判定する異常予兆判定工程と、
前記異常予兆有りと判定された前記運転データが2以上存在するとき、前記異常予兆有りと判定された前記運転データの組み合わせに基づいて前記診断装置により異常が発生した部位を特定する異常部位特定工程とを備え、
前記診断装置には、前記複数の運転データのうち2以上の前記運転データをパラメータとした監視式と、前記監視式で計算された計算値に対するしきい値とがそれぞれ複数設定されており、
前記異常予兆判定工程にて、前記監視式により得られた複数の前記計算値と前記計算値に対応する前記しきい値と比較して、前記計算値が前記しきい値を超える場合にその計算値を異常予兆有りと判定し、
前記異常部位特定工程にて、前記異常予兆有りと判定された前記計算値が2以上存在するとき、前記異常予兆有りと判定された前記計算値の組み合わせに基づいて前記診断装置により異常が発生した部位を特定する異常部位特定工程とを備えることを特徴とするプラントの診断方法。 In a plant diagnosis method for diagnosing deterioration of the plant by a diagnostic device based on a plurality of operation data indicating the operation status of each part of the plant,
In the diagnostic device, threshold values for the plurality of operation data are set, respectively.
The diagnostic device compares the plurality of operation data with the threshold values corresponding to these operation data, and determines that the operation data has an abnormality sign when the operation data exceeds the threshold value. An abnormal sign determination process;
When the operating data it is determined that there is the abnormality indication is present 2 or more, abnormal abnormality by the diagnosis device to specify site generated based on the combination of the operating data it is determined that there is the abnormality sign A site identification process,
Wherein the diagnostic device includes a monitoring type in which the two or more of the operational data of the plurality of operating data and parameters, and the threshold is more set respectively for a computed value calculated by the inspectional equation,
In the abnormality sign determination step, a comparison is made between the plurality of calculated values obtained by the monitoring formula and the threshold value corresponding to the calculated value, and the calculated value exceeds the threshold value. The value is judged to have an abnormal sign,
In the abnormal part specifying step, when there are two or more of the calculated values determined as having the abnormal sign, an abnormality has occurred by the diagnostic device based on the combination of the calculated values determined as having the abnormal sign A plant diagnostic method comprising: an abnormal site specifying step of specifying a site.
前記プラントの各部位の運転データを計測する複数の計測器と、
前記複数の計測器で計測された前記運転データを収集するデータ収集手段と、
前記データ収集手段から選択された複数の前記運転データが入力される診断装置とを備え、
前記診断装置は、
前記複数の運転データに対するしきい値がそれぞれ設定されており、
前記データ収集手段より入力された前記複数の運転データとこれらの運転データに対応する前記しきい値とをそれぞれ比較して、前記運転データが前記しきい値を超える場合にその運転データを異常予兆有りと判定する異常予兆判定手段と、
前記異常予兆有りと判定された前記運転データが2以上存在するとき、前記異常予兆有りと判定された前記運転データの組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定する異常部位特定手段とを備え、
前記診断装置は、
前記データ収集手段より入力された前記複数の運転データのうち2以上の前記運転データをパラメータとした監視式と、前記監視式で計算された計算値に対するしきい値とがそれぞれ複数設定されており、
前記異常予兆判定手段は、前記監視式により得られた複数の前記計算値と前記計算値に対応する前記しきい値と比較して、前記計算値が前記しきい値を超える場合にその計算値を異常予兆有りと判定する手段であり、
前記異常部位特定手段は、前記異常予兆有りと判定された前記計算値が2以上存在するとき、前記異常予兆有りと判定された前記計算値の組み合わせに基づいて異常が発生した部位を特定する手段であることを特徴とするプラントの診断装置。 In a plant diagnostic device for diagnosing plant degradation,
A plurality of measuring instruments for measuring operation data of each part of the plant;
Data collection means for collecting the operation data measured by the plurality of measuring instruments;
A diagnostic device to which a plurality of the operation data selected from the data collection means are input,
The diagnostic device comprises:
Threshold values for each of the plurality of operation data are set,
The plurality of operation data input from the data collection means and the threshold values corresponding to these operation data are respectively compared, and when the operation data exceeds the threshold value, the operation data is indicated as an abnormal sign. An abnormality sign determination means for determining presence;
When there are two or more of the operation data determined to have the abnormality sign, comprising an abnormal part specifying means for specifying a part where an abnormality has occurred based on the combination of the operation data determined to have the abnormality sign,
The diagnostic device comprises:
Wherein two or more of the operational data of the plurality of operating data inputted from the data acquisition means and parameters were monitoring expression, and the threshold for the calculated computed value by the inspectional equation is more set respectively And
The abnormality sign determination means compares the calculated value obtained by the monitoring formula with the threshold value corresponding to the calculated value, and the calculated value when the calculated value exceeds the threshold value. Is a means to determine that there is an abnormal sign,
The abnormal part specifying means is means for specifying a part where an abnormality has occurred based on a combination of the calculated values determined to have an abnormal sign when there are two or more of the calculated values determined to have the abnormal sign A diagnostic device for a plant, characterized in that
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