JP6884078B2 - Plant abnormality monitoring system - Google Patents

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Description

本開示は、プラントの異常を監視するプラント異常監視システムに関する。 The present disclosure relates to a plant abnormality monitoring system for monitoring plant abnormalities.

プラントでは、故障の発生を未然に防止するための異常監視が行われており、例えば、プラントを構成する各種機器(設備)に対して設置された複数のセンサの測定値(センサ値)を監視し、センサ値がある閾値を超えると運転者、管理者に対してアラームを発報するといった監視手法が知られている。このように通知される異常の中には、例えば、ボイラの炉壁管などの伝熱管に高温腐食や摩耗により生じた損傷からの給水のリーク(漏れ)に伴ってアラームが発報されるなど、故障の発生を伴うものもあり、故障が発生した場合には、その拡大を防止するために機器(プラント)を停止させるといった対応の必要性が生じる。 In the plant, abnormality monitoring is performed to prevent the occurrence of failures. For example, the measured values (sensor values) of a plurality of sensors installed on various devices (equipment) constituting the plant are monitored. However, a monitoring method is known in which an alarm is issued to the driver and the manager when the sensor value exceeds a certain threshold value. Among the abnormalities notified in this way, for example, an alarm is issued due to a water supply leak (leakage) from damage caused by high temperature corrosion or wear on a heat transfer tube such as a furnace wall tube of a boiler. In some cases, a failure occurs, and when a failure occurs, it is necessary to take measures such as stopping the equipment (plant) in order to prevent its expansion.

そこで、異常が検知される前にその兆候を検知する手法が提案されている(特許文献1〜2)。例えば、特許文献1には、監視されるプラントの運転履歴に基づいて、プラントの異常の予兆(兆候)を監視する異常予兆監視システムと、異常予兆監視システムにより検知される異常予兆の結果に基づいてプラントの異常診断を行う異常診断システムを備えるプラント運転システムが開示されている。この異常診断による異常原因の特定はベイジアンネットワーク(統計モデル)を用いて行うことが開示されている。 Therefore, a method of detecting a sign of an abnormality before it is detected has been proposed (Patent Documents 1 and 2). For example, Patent Document 1 describes an abnormality sign monitoring system that monitors signs (signs) of plant abnormalities based on the operation history of the monitored plant, and an abnormality sign monitoring system that monitors the results of abnormality signs detected by the abnormality sign monitoring system. A plant operation system including an abnormality diagnosis system for performing abnormality diagnosis of a plant is disclosed. It is disclosed that the cause of the abnormality is identified by this abnormality diagnosis using a Bayesian network (statistical model).

また、特許文献2には、プラントの監視診断方法において、プラントの運転状態、機器の作動状態、環境状態を検出して、検出データを蓄積し、プラントの検査データを蓄積し、上記蓄積された検出データ及び検査データからなるプラントの履歴情報に基づいて、現在のプラントの状態を診断することが開示されている。これによって、現在の状態が健全であっても、例えば、履歴情報から、過去に異常徴候等が検出されている場合には監視診断を行い、異常が検出されたときには異常箇所及び異常内容を同定し、異常の波及事象を予測するとされる。 Further, in Patent Document 2, in the plant monitoring and diagnosis method, the operating state of the plant, the operating state of the equipment, and the environmental state are detected, the detection data is accumulated, the inspection data of the plant is accumulated, and the above-mentioned accumulation is performed. It is disclosed to diagnose the current state of the plant based on the history information of the plant consisting of the detection data and the inspection data. As a result, even if the current state is sound, for example, if an abnormality sign or the like is detected in the past from the history information, a monitoring diagnosis is performed, and when an abnormality is detected, the abnormality location and the abnormality content are identified. However, it is said to predict anomalous ripple events.

国際公開第2017/051576号公報International Publication No. 2017/051576 特開平6−331507号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-331507

特許文献1〜2のようにプラントの運転履歴を用いて異常の兆候を検知し、異常の発生前に異常事象を予測することは、プラントの故障の未然防止を図る手法として有効である。そして、本発明の発明者らは、異常の兆候がどのような異常事象に発展するかを予測(特定)するための新たな手法を発明した。 Detecting signs of abnormality using the operation history of the plant as in Patent Documents 1 and 2 and predicting the abnormal event before the occurrence of the abnormality is effective as a method for preventing failure of the plant. Then, the inventors of the present invention have invented a new method for predicting (identifying) what kind of abnormal event the sign of abnormality develops.

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、プラントに生じる異常事象を発生前に予測することが可能なプラント異常監視システムを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, at least one embodiment of the present invention aims to provide a plant abnormality monitoring system capable of predicting an abnormality event occurring in a plant before it occurs.

(1)本発明の少なくとも一実施形態に係るプラント異常監視システムは、
プラントの運転状態を示す複数の運転データに基づいて異常を監視するプラント異常監視システムであって、
前記複数の運転データを含む監視運転データに基づいて算出される異常度である監視異常度に基づいて前記プラントにおける異常兆候の有無を判定する異常兆候判定部と、
前記異常兆候判定部によって前記異常兆候が有ると判定された場合に、前記監視運転データと、過去に取得された前記異常兆候を示す前記複数の運転データを含む少なくとも1つの参照運転データとの比較に基づいて前記プラントの異常診断を行う異常診断部と、を備え、
前記異常診断部は、
前記監視運転データを構成する前記複数の運転データの各々について前記監視異常度に対する寄与度を算出すると共に、前記監視運転データのうち、算出した前記寄与度である監視寄与度の大きい上位N個(Nは2以上の整数を示す。)の前記運転データにより構成される診断対象データ群を抽出する診断対象データ群抽出部と、
前記診断対象データ群と、前記参照運転データを構成する前記複数の運転データの各々について前記参照運転データに基づいて算出される前記異常度に対する前記寄与度である参照寄与度の大きい上位M個(Mは2以上の整数を示す。)の前記運転データにより構成される診断参照データ群との合致指標を算出する合致指標算出部と、
前記合致指標が合致判定閾値以上となる前記参照運転データに基づいて前記プラントの前記異常を予測する異常予測部と、を有する。
(1) The plant abnormality monitoring system according to at least one embodiment of the present invention is
A plant anomaly monitoring system that monitors anomalies based on multiple operational data that indicate the operating status of the plant.
An abnormality sign determination unit that determines the presence or absence of an abnormality sign in the plant based on the monitoring abnormality degree, which is an abnormality degree calculated based on the monitoring operation data including the plurality of operation data.
When the abnormality sign determination unit determines that the abnormality sign is present, the monitoring operation data is compared with at least one reference operation data including the plurality of operation data indicating the abnormality sign acquired in the past. It is equipped with an abnormality diagnosis unit that performs abnormality diagnosis of the plant based on the above.
The abnormality diagnosis unit
The contribution degree to the monitoring abnormality degree is calculated for each of the plurality of operation data constituting the monitoring operation data, and among the monitoring operation data, the top N items having a large monitoring contribution degree, which is the calculated contribution degree ( N represents an integer of 2 or more.) A diagnosis target data group extraction unit that extracts a diagnosis target data group composed of the above-mentioned operation data, and a diagnosis target data group extraction unit.
The top M items having a large reference contribution, which is the contribution to the abnormality calculated based on the reference operation data for each of the diagnosis target data group and the plurality of operation data constituting the reference operation data ( M indicates an integer of 2 or more.) A matching index calculation unit that calculates a matching index with the diagnostic reference data group composed of the operation data, and a matching index calculation unit.
It has an abnormality prediction unit that predicts the abnormality of the plant based on the reference operation data in which the match index is equal to or higher than the match determination threshold value.

上記(1)の構成によれば、プラント異常監視システムは、プラントに設置された複数のセンサによる測定などを通して得られる運転データ(監視運転データ)を監視し、監視運転データに基づいて算出される異常度(監視異常度。例えばマハラノビス距離(MD)など)に基づいて異常兆候を検知すると、この異常兆候が示す異常を診断する。具体的には、監視異常度の算出に用いた複数の運転データ(監視運転データ)の監視異常度に対する寄与度(監視寄与度。例えば異常度がMDの場合はSN比。)を算出する。次に、監視異常度の大きい上位N個(診断対象データ群)と、過去に生じた異常の異常兆候を示すものとして蓄積されている少なくとも1つの参照運転データについて同様な手法によって算出された寄与度(参照寄与度。過去の監視運転データ)の上位M個(診断参照データ群)との合致指標を算出する。そして、監視運転データと合致指標が合致判定閾値以上となる参照運転データを探し、得られた参照運転データが示す異常兆候に対応する異常の発生を予測する。 According to the configuration of (1) above, the plant abnormality monitoring system monitors operation data (monitoring operation data) obtained through measurements by a plurality of sensors installed in the plant, and is calculated based on the monitoring operation data. When an abnormality sign is detected based on the degree of abnormality (monitoring abnormality degree, for example, Mahalanobis distance (MD)), the abnormality indicated by this abnormality sign is diagnosed. Specifically, the contribution (monitoring contribution, for example, the SN ratio when the abnormality is MD) of a plurality of operation data (monitoring operation data) used for calculating the monitoring abnormality is calculated. Next, the contributions calculated by the same method for the top N (diagnosis target data group) with a large degree of monitoring abnormality and at least one reference operation data accumulated as indicating an abnormality sign of an abnormality that occurred in the past. The matching index with the top M (diagnosis reference data group) of the degree (reference contribution. Past monitoring operation data) is calculated. Then, the reference operation data in which the monitoring operation data and the match index are equal to or higher than the match determination threshold value is searched, and the occurrence of an abnormality corresponding to the abnormality sign indicated by the obtained reference operation data is predicted.

つまり、現在監視している監視運転データ(診断対象データ群)と、過去に経験した異常(トラブル)の異常兆候を示す参照運転データ(診断参照データ群)とのマッチングを各々の異常度に対する寄与度の観点で行い、マッチングのとれた参照運転データが示す異常兆候が発生している可能性が高いとして、異常を予測する。これによって、過去に生じた異常が発生する前に異常の事象(内容)を予測することができ、予測された異常への対処を通してプラントの故障の未然防止を図ることができる。 In other words, matching the currently monitored monitoring operation data (diagnosis target data group) with the reference operation data (diagnosis reference data group) showing abnormal signs of abnormalities (trouble) experienced in the past contributes to each degree of abnormality. It is performed from the viewpoint of degree, and the abnormality is predicted assuming that there is a high possibility that the abnormal sign indicated by the matched reference operation data has occurred. As a result, it is possible to predict an abnormal event (content) before an abnormality that has occurred in the past occurs, and it is possible to prevent a plant failure by dealing with the predicted abnormality.

(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、
前記合致指標は、前記診断対象データ群または前記診断参照データ群を構成する前記運転データの前記監視寄与度の合計に対する、前記診断対象データ群および前記診断参照データ群の双方に属するi個の運転データ(但し、i≦N、M)についての前記監視寄与度の合計の割合を含む。
上記(2)の構成によれば、合致指標の算出に寄与度を用いることで、監視運転データから抽出される診断対象データ群と、参照運転データから抽出される診断参照データ群との合致指標を適切に評価することができる。
(2) In some embodiments, in the configuration of (1) above,
The matching index refers to i operations belonging to both the diagnosis target data group and the diagnosis reference data group with respect to the total monitoring contribution of the operation data constituting the diagnosis target data group or the diagnosis reference data group. Includes the total percentage of the monitoring contributions for the data (where i ≦ N, M).
According to the configuration of (2) above, by using the contribution to the calculation of the match index, the match index between the diagnosis target data group extracted from the monitoring operation data and the diagnosis reference data group extracted from the reference operation data. Can be evaluated appropriately.

(3)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、
前記合致指標は、前記診断対象データ群および前記診断参照データ群の双方に属するi個の運転データ(但し、i≦NまたはM)の数の、前記N個または前記M個の数に対する割合を含む。
上記(3)の構成によれば、合致指標を、監視運転データから抽出される診断対象データ群および参照運転データから抽出される診断参照データ群に共通する運転データの種類の割合として算出することで、合致指標を適切に評価することができる。
(3) In some embodiments, in the configuration of (1) above,
The match index is the ratio of the number of i operation data (however, i ≦ N or M) belonging to both the diagnosis target data group and the diagnosis reference data group to the number of the N or M. Including.
According to the configuration of (3) above, the matching index is calculated as the ratio of the types of operation data common to the diagnosis target data group extracted from the monitoring operation data and the diagnosis reference data group extracted from the reference operation data. Therefore, the matching index can be evaluated appropriately.

(4)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、
前記合致指標は、前記診断参照データ群または前記診断対象データ群を構成する前記運転データに対して前記参照寄与度または前記監視寄与度が大きいほど大きい値となるポイント値を付与した際に、前記診断対象データ群および前記診断参照データ群の双方に属するi個の前記運転データ(但し、i≦NまたはM)についての前記ポイント値の合計を含む。
上記(4)の構成によれば、合致指標の算出にポイント値を用いることで、監視運転データから抽出される診断対象データ群と、参照運転データから抽出される診断参照データ群との合致指標を適切に評価することができる。このポイント値は、診断参照データ群を構成する運転データの寄与度が大きいほど大きいため、診断対象データ群と診断参照データ群とに共通する運転データの種類により合致指標を算出するよりも、寄与度の大きさの順位を反映した合致指標を算出することができる。
(4) In some embodiments, in the configuration of (1) above,
When the matching index is given a point value that increases as the reference contribution or the monitoring contribution increases with respect to the operation data constituting the diagnosis reference data group or the diagnosis target data group, the matching index is described. It includes the sum of the point values for i of the operation data (provided that i ≦ N or M) belonging to both the diagnosis target data group and the diagnosis reference data group.
According to the configuration of (4) above, by using the point value for the calculation of the match index, the match index between the diagnosis target data group extracted from the monitoring operation data and the diagnosis reference data group extracted from the reference operation data. Can be evaluated appropriately. Since this point value increases as the contribution of the operation data constituting the diagnosis reference data group increases, it contributes more than calculating the matching index based on the type of operation data common to the diagnosis target data group and the diagnosis reference data group. It is possible to calculate a matching index that reflects the order of magnitude of degree.

(5)幾つかの実施形態では、上記(1)〜(4)の構成において、
前記異常度は、マハラノビス距離であり、
前記寄与度は、前記運転データのSN比である。
上記(5)の構成によれば、異常兆候の検知をマハラノビス距離に基づいて適切に行うことができると共に、診断対象データ群と診断参照データ群とのマッチングをSN比に基づいて適切に行うことができる。
(5) In some embodiments, in the configurations (1) to (4) above,
The degree of abnormality is the Mahalanobis distance.
The contribution is the SN ratio of the operation data.
According to the configuration of (5) above, the abnormal sign can be appropriately detected based on the Mahalanobis distance, and the diagnosis target data group and the diagnosis reference data group can be appropriately matched based on the SN ratio. Can be done.

(6)幾つかの実施形態では、上記(1)〜(5)の構成において、
前記参照運転データを記憶する運転データ記憶部を、さらに備える。
上記(6)の構成によれば、参照運転データを、過去に生じた異常の異常兆候を示す情報として確実に保管することができる。
(6) In some embodiments, in the configurations (1) to (5) above,
An operation data storage unit for storing the reference operation data is further provided.
According to the configuration of (6) above, the reference operation data can be reliably stored as information indicating an abnormality sign of an abnormality that has occurred in the past.

(7)幾つかの実施形態では、上記(1)〜(6)の構成において、
前記参照運転データは、前記監視運転データが取得された前記プラントとは異なる他のプラントの前記運転状態を示すデータである。
上記(7)の構成によれば、他のプラントで生じた異常の異常兆候を示す参照運転データを用いて診断を実行する。つまり、参照運転データをプラント間で共有しており、他プラントで発生済の異常であって自プラントで未発生である異常についても、異常が発生する前に異常を予測することができる。
(7) In some embodiments, in the configurations (1) to (6) above,
The reference operation data is data indicating the operation state of another plant different from the plant from which the monitoring operation data was acquired.
According to the configuration of (7) above, the diagnosis is performed using the reference operation data indicating the abnormal sign of the abnormality that has occurred in another plant. That is, the reference operation data is shared between the plants, and it is possible to predict an abnormality that has already occurred in another plant but has not occurred in the own plant before the abnormality occurs.

(8)本発明の少なくとも一実施形態に係るプラント異常監視方法は、
プラントの運転状態を示す複数の運転データに基づいて異常を監視するプラント異常監視方法であって、
前記複数の運転データを含む監視運転データに基づいて算出される異常度である監視異常度に基づいて前記プラントにおける異常兆候の有無を判定する異常兆候判定工程と、
前記異常兆候判定工程によって前記異常兆候が有ると判定された場合に、前記監視運転データと、過去に取得された前記異常兆候を示す前記複数の運転データを含む少なくとも1つの参照運転データとの比較に基づいて前記プラントの異常診断を行う異常診断工程と、を備え、
前記異常診断工程は、
前記監視運転データを構成する前記複数の運転データの各々について前記監視異常度に対する寄与度を算出すると共に、前記監視運転データのうち、算出した前記寄与度である監視寄与度の大きい上位N個(Nは2以上の整数を示す。)の前記運転データにより構成される診断対象データ群を抽出する診断対象データ群抽出工程と、
前記診断対象データ群と、前記参照運転データを構成する前記複数の運転データの各々について前記参照運転データに基づいて算出される前記異常度に対する前記寄与度である参照寄与度の大きい上位M個(Mは2以上の整数を示す。)の前記運転データにより構成される診断参照データ群との合致指標を算出する合致指標算出工程と、
前記合致指標が合致判定閾値以上となる前記参照運転データに基づいて前記プラントの前記異常を予測する異常予測工程と、を有する。
(8) The plant abnormality monitoring method according to at least one embodiment of the present invention is
A plant abnormality monitoring method that monitors anomalies based on multiple operation data that indicate the operating status of the plant.
An abnormality sign determination step for determining the presence or absence of an abnormality sign in the plant based on the monitoring abnormality degree, which is an abnormality degree calculated based on the monitoring operation data including the plurality of operation data.
When the abnormality sign determination step determines that the abnormality sign is present, the monitoring operation data is compared with at least one reference operation data including the plurality of operation data indicating the abnormality sign acquired in the past. It is provided with an abnormality diagnosis step of performing an abnormality diagnosis of the plant based on the above.
The abnormality diagnosis step is
The contribution degree to the monitoring abnormality degree is calculated for each of the plurality of operation data constituting the monitoring operation data, and among the monitoring operation data, the top N items having a large monitoring contribution degree, which is the calculated contribution degree ( N represents an integer of 2 or more.) A diagnosis target data group extraction step for extracting a diagnosis target data group composed of the above-mentioned operation data, and a diagnosis target data group extraction step.
The top M items having a large reference contribution, which is the contribution to the abnormality calculated based on the reference operation data for each of the diagnosis target data group and the plurality of operation data constituting the reference operation data ( M represents an integer of 2 or more.) A matching index calculation step for calculating a matching index with the diagnostic reference data group composed of the operation data, and a matching index calculation step.
It has an abnormality prediction step of predicting the abnormality of the plant based on the reference operation data in which the match index is equal to or higher than the match determination threshold value.

上記(8)の構成によれば、上記(1)と同様の効果を奏する。 According to the configuration of the above (8), the same effect as the above (1) is obtained.

本発明の少なくとも一実施形態によれば、プラントに生じる異常事象を発生前に予測することが可能なプラント異常監視システムが提供される。 According to at least one embodiment of the present invention, there is provided a plant abnormality monitoring system capable of predicting an abnormality event occurring in a plant before it occurs.

本発明の一実施形態に係るプラント異常監視システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the plant abnormality monitoring system which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る参照運転データを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reference operation data which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る合致指標の算出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation method of the matching index which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るプラント異常監視方法を示す図である。It is a figure which shows the plant abnormality monitoring method which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示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、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention to this, and are merely explanatory examples. Absent.
For example, expressions that represent relative or absolute arrangements such as "in a certain direction", "along a certain direction", "parallel", "orthogonal", "center", "concentric" or "coaxial" are exact. Not only does it represent such an arrangement, but it also represents a state of relative displacement with tolerances or angles and distances to the extent that the same function can be obtained.
For example, expressions such as "same", "equal", and "homogeneous" that indicate that things are in the same state not only represent exactly the same state, but also have tolerances or differences to the extent that the same function can be obtained. It shall also represent the existing state.
For example, an expression representing a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also a concavo-convex portion or chamfering within a range in which the same effect can be obtained. The shape including the part and the like shall also be represented.
On the other hand, the expressions "equipped", "equipped", "equipped", "included", or "have" one component are not exclusive expressions that exclude the existence of other components.

図1は、本発明の一実施形態に係るプラント異常監視システム1の構成を概略的に示す図である。図2は、本発明の一実施形態に係る参照運転データDrを説明するための図である。また、図3は、本発明の一実施形態に係る合致指標Rmの算出方法を説明するための図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a plant abnormality monitoring system 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining reference operation data Dr according to an embodiment of the present invention. Further, FIG. 3 is a diagram for explaining a method of calculating the matching index Rm according to the embodiment of the present invention.

図1に示すように、プラント異常監視システム1は、プラント9の運転状態を示す複数の運転データDに基づいて異常を監視するシステムである。例えば事業用ボイラを有する火力発電所や原子力発電所などの発電プラントや、ごみ焼却所、化学プラントなどといったプラント9では、運転制御や異常監視のために、プラント9を構成する複数の機器(設備)の状態を複数のセンサを設置するなどして測定すると共に、バルブを含む各種機器のオン/オフなどの状態が監視される。そして、プラント異常監視システム1は、これらの複数のセンサの測定値(以下、適宜、センサ値)や上記のオン/オフなどの状態に加えて、各種機器の作動を制御する分散制御システム(DCS)の制御内容や操作盤の操作内容などの制御情報をそれぞれ運転データDとして周期的に取得し、これら複数の運転データDに基づく異常監視を行う。 As shown in FIG. 1, the plant abnormality monitoring system 1 is a system that monitors an abnormality based on a plurality of operation data D indicating the operation state of the plant 9. For example, in a power plant such as a thermal power plant or a nuclear power plant having a commercial boiler, or in a plant 9 such as a waste incinerator or a chemical plant, a plurality of devices (equipment) constituting the plant 9 are used for operation control and abnormality monitoring. ) Is measured by installing multiple sensors, and the status of various devices including valves is monitored. The plant abnormality monitoring system 1 is a distributed control system (DCS) that controls the operation of various devices in addition to the measured values (hereinafter, appropriately sensor values) of these plurality of sensors and the above-mentioned on / off states. ), Control information such as the operation content of the operation panel is periodically acquired as operation data D, and abnormality monitoring is performed based on these plurality of operation data D.

例えば、火力発電プラントを構成する複数の機器はとしては、ボイラや、蒸気タービン(高圧タービン、低圧タービンなど)、過熱器、再熱器、節炭器などの熱交換器、蒸気タービンに送る蒸気の流量および圧力を調整するバルブやダンパ、ボイラから排出される排ガスを処理するため各種機器(脱硝装置や電気集塵機等)などがある。そして、この場合の運転データDは、ボイラによって生成される蒸気の温度、圧力、流量や、蒸気タービンの振動、回転数、バルブ、ダンパの開度、過熱器や再熱器の温度などとなる。 For example, multiple devices that make up a thermal power plant include boilers, steam turbines (high-pressure turbines, low-pressure turbines, etc.), superheaters, reheaters, heat exchangers such as economizers, and steam sent to steam turbines. There are various devices (denitration device, electrostatic collector, etc.) for treating the exhaust gas discharged from the boiler, valves and dampers that adjust the flow rate and pressure of the turbine. The operation data D in this case is the temperature, pressure, and flow rate of the steam generated by the boiler, the vibration of the steam turbine, the number of revolutions, the opening degree of the valve and the damper, the temperature of the superheater and the reheater, and the like. ..

図1〜図3に示す実施形態では、図1に示すように、プラント9は、コンピュータによって実現される運転履歴作成機能を備えており、周期的な各タイミングで取得される上述したような各種の運転データDのセット毎に運転履歴Hを作成するようになっている。また、こうして作成された運転履歴Hは、例えば1セットなどの所定数の運転履歴Hが生成された後や所定時間毎などにプラント異常監視システム1に送られるようになっている。プラント異常監視システム1が定期的などにプラント9に対して運転履歴Hの送信をプラント9側に要求するのを通して、運転履歴Hを受信しても良い。また、プラント異常監視システム1とプラント9とは広域通信網(WAN)を介して接続されても良く、MPLS−VPNなどIP−VPN技術を用いた仮想専用線を介して運転履歴Hの上記の送受信を行っても良い。 In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, as shown in FIG. 1, the plant 9 has an operation history creation function realized by a computer, and various types as described above acquired at each periodic timing. The operation history H is created for each set of the operation data D of the above. Further, the operation history H created in this way is sent to the plant abnormality monitoring system 1 after a predetermined number of operation histories H such as one set are generated or at predetermined time intervals. The operation history H may be received through the plant abnormality monitoring system 1 requesting the plant 9 to transmit the operation history H to the plant 9 on a regular basis. Further, the plant abnormality monitoring system 1 and the plant 9 may be connected via a wide area network (WAN), and the above-mentioned operation history H may be connected via a virtual dedicated line using IP-VPN technology such as MPLS-VPN. You may send and receive.

次に、プラント異常監視システム1について詳細に説明する。
図1に示すように、プラント異常監視システム1は、異常兆候判定部3と、異常診断部4と、を備える。プラント異常監視システム1はコンピュータで構成されており、図示しないCPU(プロセッサ)や、ROMやRAMといったメモリや記憶装置14(外部記憶装置)を備えている。そして、メモリ(主記憶装置)にロードされたプログラムの命令に従ってCPUが動作(データの演算など)することで、プラント異常監視システム1が備える上記の各機能部を実現する。上記の機能部について、それぞれ説明する。
Next, the plant abnormality monitoring system 1 will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the plant abnormality monitoring system 1 includes an abnormality sign determination unit 3 and an abnormality diagnosis unit 4. The plant abnormality monitoring system 1 is composed of a computer, and includes a CPU (processor) (not shown), a memory such as ROM and RAM, and a storage device 14 (external storage device). Then, the CPU operates (data calculation, etc.) according to the instruction of the program loaded in the memory (main storage device) to realize each of the above-mentioned functional units included in the plant abnormality monitoring system 1. Each of the above functional parts will be described.

なお、以下の説明では、後述する異常度Tおよび寄与度Cは、それぞれ、MT法(マハラノビス・タグチ法)と呼ばれるパターン認識技術で用いられるマハラノビス距離(MD)およびSN比として説明する。このMT法では、正常な多変量データ(ここでは、複数の運転データD)をもとに正常な集団を単位空間と定義し、対象データ(ここでは、監視運転データDt)の単位空間からの距離(マハラノビス距離)を求めて異常を判定する。これにより、マハラノビス距離という一つの指標のみによってプラント9を総合的に診断することが可能である。また、MT法は、各種運転パラメータが管理値以内(異常判定閾値La以内)であるか否かによって診断する手法に比べて、機器の損傷が進行する前に早期に異常を検知することが可能となり、機器の損傷を未然に防ぐ、あるいは最小限に抑えることが可能な方法として知られている。ただし、本実施形態に本発明は限定されない。異常度Tは、異常兆候Sや異常を検知可能であれば、例えばK近傍法など、多変量データに基づいて他の手法で算出されても良い。 In the following description, the degree of abnormality T and the degree of contribution C, which will be described later, will be described as the Mahalanobis distance (MD) and the SN ratio used in the pattern recognition technique called the MT method (Mahalanobis Taguchi method), respectively. In this MT method, a normal group is defined as a unit space based on normal multivariate data (here, a plurality of operation data D), and from the unit space of the target data (here, monitoring operation data Dt). Determine the abnormality by finding the distance (Mahalanobis distance). This makes it possible to comprehensively diagnose the plant 9 using only one index, the Mahalanobis distance. In addition, the MT method can detect anomalies earlier than the method of diagnosing whether or not various operating parameters are within the control value (within the abnormality determination threshold value La) before the damage to the equipment progresses. It is known as a method that can prevent or minimize damage to equipment. However, the present invention is not limited to the present embodiment. The degree of abnormality T may be calculated by another method based on multivariate data such as the K-nearest neighbor method as long as the abnormality sign S or the abnormality can be detected.

異常兆候判定部3は、複数の運転データDを含む監視運転データDtに基づいて算出される異常度T(本実施形態ではマハラノビス距離。以下同じ。)である監視異常度Ttに基づいてプラント9における異常兆候Sの有無を判定する。図1〜図3に示す実施形態では、図1に示すように、プラント異常監視システム1は、上述したようにプラント9側から送られてくる複数の運転データD(運転履歴H)を含む監視運転データDtを取得する運転データ収集部12と、運転データ収集部12が取得した監視運転データDtに基づいて監視異常度Ttを算出する異常度算出部21と、を備える。本実施形態では、プラント9が生成した運転履歴Hは作成される度にプラント異常監視システム1に送信されるようになっており、運転データ収集部12はプラント9から受信すると、受信した最新の運転履歴Hを相互に接続された異常度算出部21に送信する。異常度算出部21は、運転データ収集部12から入力された最新の運転履歴Hに含まれる複数の運転データDを監視対象(監視運転データDt)として、その監視異常度Ttを算出する。そして、異常兆候判定部3は、上記の異常度算出部21に接続されており、異常度算出部21が算出した監視異常度Ttを取得する。 The abnormality sign determination unit 3 is the plant 9 based on the monitoring abnormality degree Tt which is the abnormality degree T (Mahalanobis distance in the present embodiment; the same applies hereinafter) calculated based on the monitoring operation data Dt including a plurality of operation data Ds. The presence or absence of the abnormal sign S in the above is determined. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, as shown in FIG. 1, the plant abnormality monitoring system 1 monitors including a plurality of operation data D (operation history H) sent from the plant 9 side as described above. The operation data collecting unit 12 for acquiring the operation data Dt and the abnormality degree calculation unit 21 for calculating the monitoring abnormality degree Tt based on the monitoring operation data Dt acquired by the operation data collection unit 12 are provided. In the present embodiment, the operation history H generated by the plant 9 is transmitted to the plant abnormality monitoring system 1 every time it is created, and when the operation data collection unit 12 receives it from the plant 9, it receives the latest operation history H. The operation history H is transmitted to the interconnected abnormality degree calculation unit 21. The abnormality degree calculation unit 21 calculates the monitoring abnormality degree Tt by setting a plurality of operation data D included in the latest operation history H input from the operation data collection unit 12 as monitoring targets (monitoring operation data Dt). Then, the abnormality sign determination unit 3 is connected to the above-mentioned abnormality degree calculation unit 21, and acquires the monitoring abnormality degree Tt calculated by the abnormality degree calculation unit 21.

また、図1〜図3に示す本実施形態では、プラント異常監視システム1は異常検知部22を備えており、上述した異常度算出部21、異常検知部22および異常兆候判定部3で異常監視部2を構成している。異常兆候判定部3および異常検知部22は、それぞれ異常度算出部21に接続されており、異常度算出部21が算出した監視異常度Ttを取得する。両者の違いは、異常兆候判定部3は、監視異常度Ttと異常兆候Sを検知するための閾値(異常兆候判定閾値Ls)との比較など、監視異常度Ttに基づいて異常兆候Sの有無を判定するのに対し、異常検知部22は、異常兆候Sに対応する事象が進行することによって至る異常の発生の有無を、監視異常度Ttと異常を検知するための閾値(異常判定閾値La)との比較など、監視異常度Ttに基づいて判定する点である。異常度Tは、異常が発生すると正常値(正常範囲)から大きく逸脱するが(図2(a)、図3(a)の時刻t2参照)、異常判定閾値Laは異常度Tが正常値から逸脱する事象を検知可能な値に設定され、異常兆候判定閾値Lsは、過去の異常事例(トラブル事例)での異常度Tの推移を解析して異常兆候Sといえる事象(変化)を判別した上で、その事象を検知可能な値に設定される。よって、異常兆候判定閾値Lsの絶対値は、異常判定閾の絶対値よりも小さいものとなる(|Ls|<|La|)。 Further, in the present embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the plant abnormality monitoring system 1 includes an abnormality detection unit 22, and the above-mentioned abnormality degree calculation unit 21, abnormality detection unit 22, and abnormality sign determination unit 3 monitor the abnormality. It constitutes a part 2. The abnormality sign determination unit 3 and the abnormality detection unit 22 are each connected to the abnormality degree calculation unit 21, and acquire the monitoring abnormality degree Tt calculated by the abnormality degree calculation unit 21. The difference between the two is that the abnormality sign determination unit 3 has the presence or absence of the abnormality sign S based on the monitoring abnormality degree Tt, such as comparison between the monitoring abnormality degree Tt and the threshold value for detecting the abnormality sign S (abnormality sign determination threshold value Ls). On the other hand, the abnormality detection unit 22 determines whether or not an abnormality has occurred due to the progress of the event corresponding to the abnormality sign S, the monitoring abnormality degree Tt and the threshold value for detecting the abnormality (abnormality determination threshold value La). ), Etc., which is a point to be judged based on the monitoring abnormality degree Tt. When an abnormality occurs, the abnormality degree T greatly deviates from the normal value (normal range) (see time t2 in FIG. 2A and FIG. 3A), but the abnormality determination threshold La has an abnormality degree T from the normal value. The deviant event is set to a detectable value, and the abnormality sign determination threshold Ls is determined by analyzing the transition of the abnormality degree T in the past abnormality cases (trouble cases) and determining the event (change) that can be said to be the abnormality sign S. Above, the event is set to a detectable value. Therefore, the absolute value of the abnormality sign determination threshold value Ls is smaller than the absolute value of the abnormality determination threshold value (| Ls | <| La |).

そして、図1に示すように、異常検知部22(異常監視部2)は、異常を判定した場合にはアラームを発報するなど、運転者や管理者などに異常が発生した旨を通知する。他方、異常兆候判定部3(異常監視部2)は、異常兆候Sが有ると判定すると、次に説明する異常診断部4に通知する。異常兆候Sの検知に用いる異常兆候判定閾値Lsは、複数種類の異常兆候Sに共通した値となったり、複数種類の異常兆候Sをまとめて検知するように設定されたりするなど、異常兆候判定部3によって検知された異常兆候Sがどのような異常に基づくものであるかは明らかではない場合が多く、異常兆候Sが示す異常を予測(特定)するためである。 Then, as shown in FIG. 1, the abnormality detection unit 22 (abnormality monitoring unit 2) notifies the driver, the manager, or the like that an abnormality has occurred, such as issuing an alarm when the abnormality is determined. .. On the other hand, when the abnormality sign determination unit 3 (abnormality monitoring unit 2) determines that the abnormality sign S is present, the abnormality diagnosis unit 4 to be described next is notified. The abnormal sign determination threshold value Ls used for detecting the abnormal sign S is a value common to a plurality of types of abnormal sign S, or is set to detect a plurality of types of abnormal sign S collectively. In many cases, it is not clear what kind of abnormality the abnormality sign S detected by the part 3 is based on, and this is to predict (identify) the abnormality indicated by the abnormality sign S.

異常診断部4は、上述した異常兆候判定部3によって異常兆候Sが有ると判定された場合に、監視運転データDtと、過去に取得された異常兆候Sを示す複数の運転データDを含む少なくとも1つの参照運転データDrとの比較に基づいてプラント9の異常診断を行う。上記の参照運転データDrは、過去に発生した異常の解析を通して得られた異常兆候Sに対応する。異常が発生した場合には、例えば図2(a)に示すように異常度T(MD値)は異常判定閾値Laを超えるほど大きくなるが(図2(a)、図3(b)の時刻t2)、異常の解析を通して、時間の経過に従って変化する異常度Tのどこの段階(時間帯)に異常兆候Sがあったのかを判別し、その異常兆候Sを示す異常度Tの算出に用いた複数の運転データDが参照運転データDrとして保存される。図2に示す実施形態では、異常判定がなされた時刻t2よりも前の時刻t1においてMD値が変化する事象が発生している。そして、この時刻t1から時刻t2の間の異常度Tが異常兆候Sを示すものであったと判別された結果、その際の異常度Tが合計でMa個の運転データDに基づいて算出されていたが、そのうちから、その異常兆候Sをより感度良く判定することが可能なMb個(Ma≧Mb≧2)の運転データDが抽出され、参照運転データDrとして保存されている。 When the abnormality diagnosis unit 4 determines that the abnormality sign S is present by the abnormality sign determination unit 3 described above, the abnormality diagnosis unit 4 includes at least the monitoring operation data Dt and a plurality of operation data D indicating the abnormality sign S acquired in the past. The abnormality diagnosis of the plant 9 is performed based on the comparison with one reference operation data Dr. The above-mentioned reference operation data Dr corresponds to the abnormality sign S obtained through the analysis of the abnormality that has occurred in the past. When an abnormality occurs, for example, as shown in FIG. 2A, the degree of abnormality T (MD value) increases as the abnormality determination threshold La exceeds (FIGS. 2A and 3B). t2) Through the analysis of the abnormality, it is determined at which stage (time zone) of the abnormality degree T that changes with the passage of time, and the abnormality degree T indicating the abnormality sign S is calculated. The plurality of operation data Ds that have been used are stored as reference operation data Dr. In the embodiment shown in FIG. 2, an event occurs in which the MD value changes at a time t1 before the time t2 when the abnormality determination is made. Then, as a result of determining that the abnormality degree T between the time t1 and the time t2 indicates the abnormality sign S, the abnormality degree T at that time is calculated based on Ma operation data D in total. However, from among them, Mb (Ma ≧ Mb ≧ 2) operation data D capable of determining the abnormality sign S with higher sensitivity are extracted and stored as reference operation data Dr.

そして、異常診断部4は、上述した参照運転データDrに基づいた異常診断を通して、検知した異常兆候Sがどのような異常事象の兆候であるかを予測する。具体的には、異常診断部4は、上記の異常診断(異常の予測)を、異常度Tの算出に用いた複数の運転データDの各々の異常度Tに対する寄与度Cに基づいて行う。この寄与度Cは、複数の運転データDのどれがどの程度、異常兆候判定閾値Lsを超えるまでに異常度Tを変化させるのに寄与しているのかを示す指標であり、異常度Tに対する寄与度Cが高い運転データDほど、検知した異常兆候Sの主な要因に該当することを示す。よって、監視運転データDtに関する寄与度C(監視寄与度Ct)と、参照運転データDrに関する寄与度C(参照寄与度Cr)とが合致すれば、異常兆候Sの主な要因が合致することになる。本発明は、このような知見に基づいて、検知された異常兆候Sが示す異常を予測する。図1〜図3に示す実施形態では、図2〜図3に示すように、異常度TであるMD値に対して、直交表を用いて求められるSN比を寄与度Cとして算出している(図2〜図3参照)。 Then, the abnormality diagnosis unit 4 predicts what kind of abnormality event the detected abnormality sign S is through the abnormality diagnosis based on the above-mentioned reference operation data Dr. Specifically, the abnormality diagnosis unit 4 performs the above-mentioned abnormality diagnosis (abnormality prediction) based on the contribution C to each abnormality degree T of the plurality of operation data D used for calculating the abnormality degree T. This contribution degree C is an index showing which of the plurality of operation data Ds contributes to changing the abnormality degree T until the abnormality sign determination threshold Ls is exceeded, and contributes to the abnormality degree T. It is shown that the higher the degree C, the higher the operation data D, the more the detected abnormality sign S corresponds to the main factor. Therefore, if the contribution C (monitoring contribution Ct) related to the monitoring operation data Dt and the contribution C (reference contribution Cr) related to the reference operation data Dr match, the main factors of the abnormality sign S match. Become. Based on such findings, the present invention predicts the abnormality indicated by the detected abnormality sign S. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, as shown in FIGS. 2 to 3, the SN ratio obtained by using an orthogonal array with respect to the MD value having the abnormality degree T is calculated as the contribution degree C. (See FIGS. 2 to 3).

より具体的には、上述した異常診断を行うための構成として、異常診断部4は、診断対象データ群抽出部5と、合致指標算出部6と、異常予測部7と、を備える。
なお、図1〜図3に示す実施形態では、図1に示すように、上記の参照運転データDrは、異常兆候事例として、プラント異常監視システム1が備える記憶装置14に記憶されている。また、参照運転データDrを構成する過去の複数の運転データ(参照運転データDr)の各々の寄与度C(参照寄与度Cr)は、参照運転データDrを記憶装置14に記憶する際に予め算出することにより、参照運転データDrと共に記憶装置14に記憶されている。他の幾つかの実施形態では、参照運転データDrのみが記憶装置14に記憶されていても良い。
More specifically, as a configuration for performing the above-mentioned abnormality diagnosis, the abnormality diagnosis unit 4 includes a diagnosis target data group extraction unit 5, a match index calculation unit 6, and an abnormality prediction unit 7.
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, as shown in FIG. 1, the reference operation data Dr is stored in the storage device 14 included in the plant abnormality monitoring system 1 as an abnormality sign example. Further, the contribution degree C (reference contribution degree Cr) of each of the plurality of past operation data (reference operation data Dr) constituting the reference operation data Dr is calculated in advance when the reference operation data Dr is stored in the storage device 14. By doing so, it is stored in the storage device 14 together with the reference operation data Dr. In some other embodiments, only the reference operation data Dr may be stored in the storage device 14.

診断対象データ群抽出部5は、図3に示すように、監視運転データDtを構成する複数の運転データDの各々について監視異常度Ttに対する寄与度Cを算出すると共に、監視運転データDtのうち、算出した寄与度Cである監視寄与度Ctの大きい上位N個の運転データDにより構成される診断対象データ群Gtを抽出する。上記のNは、監視運転データDtを構成する運転データDの数をNaとするとNa≧N>2を満たす整数であり、異常兆候Sの特徴を適切に含むような値に設定するのが望ましい。 As shown in FIG. 3, the diagnosis target data group extraction unit 5 calculates the contribution C to the monitoring abnormality degree Tt for each of the plurality of operation data Ds constituting the monitoring operation data Dt, and among the monitoring operation data Dt. , The diagnosis target data group Gt composed of the top N operation data D having a large monitoring contribution Ct, which is the calculated contribution C, is extracted. The above N is an integer satisfying Na ≧ N> 2 when the number of operation data D constituting the monitoring operation data Dt is Na, and it is desirable to set the value so as to appropriately include the characteristics of the abnormality sign S. ..

合致指標算出部6は、診断対象データ群抽出部5によって抽出された診断対象データ群Gtと診断参照データ群Grとの合致指標Rmを算出する。診断参照データ群Grは、参照運転データDrを構成する複数の運転データDの各々について、参照運転データDrに基づいて算出される異常度Tに対する寄与度Cである参照寄与度Crの大きい上位M個の運転データDにより構成される。合致指標Rmは、診断対象データ群Gtと診断参照データ群Grとがどの程度合致するかを定量的に示す指標であり、例えば、その値が大きいほど、診断対象データ群Gtと診断参照データ群Grとが合致すること(共通項目が多いこと)を示す指標である。具体的な算出方法は後述する。 The match index calculation unit 6 calculates the match index Rm between the diagnosis target data group Gt extracted by the diagnosis target data group extraction unit 5 and the diagnosis reference data group Gr. The diagnostic reference data group Gr is a higher-order M having a large reference contribution Cr, which is a contribution C to the abnormality degree T calculated based on the reference operation data Dr for each of the plurality of operation data D constituting the reference operation data Dr. It is composed of a piece of operation data D. The matching index Rm is an index that quantitatively indicates how much the diagnostic target data group Gt and the diagnostic reference data group Gr match. For example, the larger the value, the larger the diagnostic target data group Gt and the diagnostic reference data group. It is an index showing that Gr matches (there are many common items). The specific calculation method will be described later.

図1〜図3に示す実施形態では、図1に示すように、合致指標算出部6は、診断対象データ群抽出部5および記憶装置14にそれぞれ接続されており、診断対象データ群抽出部5から入力される診断対象データ群Gtと、記憶装置14から入力される診断対象データ群Gtとの合致指標Rmを算出するように構成されている。また、上記のMは、参照運転データDrの総数であるMbとなっており、さらに、診断対象データ群Gtを構成する運転データの数であるNと同じとなっている(N=M=Mb)。 In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, as shown in FIG. 1, the match index calculation unit 6 is connected to the diagnosis target data group extraction unit 5 and the storage device 14, respectively, and the diagnosis target data group extraction unit 5 It is configured to calculate the matching index Rm between the diagnosis target data group Gt input from the storage device 14 and the diagnosis target data group Gt input from the storage device 14. Further, M is Mb, which is the total number of reference operation data Drs, and is the same as N, which is the number of operation data constituting the diagnosis target data group Gt (N = M = Mb). ).

異常予測部7は、合致指標Rmが合致判定閾値V以上となる参照運転データDrに基づいてプラント9の異常を予測する。例えば、参照運転データDrと、炉壁管からの給水リークなどの異常事象(トラブル事例)とが対応づけられて記憶装置14に記憶されており、合致指標Rmが合致判定閾値V以上となる参照運転データDrの異常事象の発生が予測結果として出力されても良い。図1〜図3に示す実施形態では、合致指標Rmが合致判定閾値V以上となる1以上の参照運転データDrの異常事象の情報が合致指標Rmの情報と共に異常予測部7から出力されることによって、ディスプレイなどの表示装置16に表示されるようになっている。 The abnormality prediction unit 7 predicts an abnormality in the plant 9 based on the reference operation data Dr in which the match index Rm is equal to or higher than the match determination threshold value V. For example, the reference operation data Dr is associated with an abnormal event (trouble case) such as a water supply leak from the furnace wall pipe and stored in the storage device 14, and the match index Rm is equal to or higher than the match determination threshold V. The occurrence of an abnormal event in the operation data Dr may be output as a prediction result. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, information on an abnormal event of one or more reference operation data Drs in which the match index Rm is equal to or higher than the match determination threshold value V is output from the abnormality prediction unit 7 together with the information on the match index Rm. Is displayed on a display device 16 such as a display.

次に、上述したプラント異常監視システム1による処理に対応するプラント異常監視方法について、図1を用いて説明する。図4は、本発明の一実施形態に係るプラント異常監視方法を示す図である。プラント異常監視方法は、プラント9の運転状態を示す複数の運転データDに基づいて異常を監視する方法であり、図4に示すように、異常兆候判定工程(S1〜S3)と、診断対象データ群抽出工程(S5)、合致指標算出工程(S6)および異常予測工程(S7)を有する異常診断工程(S4〜S7)と、を備える。
図4に示すフローに従ってプラント異常監視方法を説明する。なお、図4のフローは、プラント9から運転履歴Hを取得する度に行うものとする。
Next, a plant abnormality monitoring method corresponding to the processing by the plant abnormality monitoring system 1 described above will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing a plant abnormality monitoring method according to an embodiment of the present invention. The plant abnormality monitoring method is a method of monitoring an abnormality based on a plurality of operation data D indicating the operation state of the plant 9, and as shown in FIG. 4, the abnormality sign determination steps (S1 to S3) and the diagnosis target data. It includes a group extraction step (S5), a match index calculation step (S6), and an abnormality diagnosis step (S4 to S7) having an abnormality prediction step (S7).
The plant abnormality monitoring method will be described according to the flow shown in FIG. The flow of FIG. 4 shall be performed every time the operation history H is acquired from the plant 9.

図4のステップS1〜S3において異常兆候判定工程を行う。異常兆候判定工程は、複数の運転データDを含む監視運転データDtに基づいて算出される異常度T(本実施形態ではマハラノビス距離)である監視異常度Ttに基づいてプラント9における異常兆候Sの有無を判定する工程である。図4に示す実施形態では、ステップS1において監視運転データDt(運転履歴H)を収集し、ステップS2において監視異常度Ttを算出し、ステップS3において異常兆候Sの有無を判定する。そして、ステップS4において異常兆候Sが有ると判定された場合には次に説明する異常診断工程(S4〜S7)を実行し、異常兆候Sが無いと判定された場合には、図4のフローを終了する。なお、正常との旨を上記の表示装置16に表示した後に図4のフローを終了しても良い。異常兆候判定工程は、上述した異常兆候判定部3が行う処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。 The abnormality sign determination step is performed in steps S1 to S3 of FIG. In the abnormality sign determination step, the abnormality sign S in the plant 9 is based on the monitoring abnormality degree Tt, which is the abnormality degree T (Mahalanobis distance in this embodiment) calculated based on the monitoring operation data Dt including a plurality of operation data Ds. This is a step of determining the presence or absence. In the embodiment shown in FIG. 4, the monitoring operation data Dt (operation history H) is collected in step S1, the monitoring abnormality degree Tt is calculated in step S2, and the presence or absence of the abnormality sign S is determined in step S3. Then, when it is determined in step S4 that there is an abnormality sign S, the abnormality diagnosis steps (S4 to S7) described below are executed, and when it is determined that there is no abnormality sign S, the flow of FIG. 4 is performed. To finish. The flow of FIG. 4 may be terminated after displaying the fact that it is normal on the display device 16. Since the abnormality sign determination step is the same as the process performed by the abnormality sign determination unit 3 described above, detailed description thereof will be omitted.

図4のステップS5〜S8において異常診断工程を行う。異常診断工程は、上述した異常兆候判定部3によって異常兆候Sが有ると判定された場合に、監視運転データDtと、過去に取得された異常兆候Sを示す複数の運転データDを含む少なくとも1つの参照運転データDrとの比較に基づいてプラント9の異常診断を行う工程である。より詳細には、ステップS5において診断対象データ群抽出工程を実行し、ステップS6で合致指標算出工程を実行し、ステップS7で異常予測工程を実行する。診断対象データ群抽出工程(S5)は、上述した診断対象データ群抽出部5が行う処理と同様であり、合致指標算出工程(S6)は、上述した合致指標算出部6が行う処理と同様であり、異常予測工程(S7)は、上述した異常予測部7が行う処理と同様である。よって、これらの工程の詳細は省略する。 The abnormality diagnosis step is performed in steps S5 to S8 of FIG. The abnormality diagnosis step includes at least one monitoring operation data Dt and a plurality of operation data D indicating the abnormality sign S acquired in the past when the abnormality sign determination unit 3 determines that the abnormality sign S is present. This is a step of performing an abnormality diagnosis of the plant 9 based on a comparison with one reference operation data Dr. More specifically, the diagnosis target data group extraction step is executed in step S5, the match index calculation step is executed in step S6, and the abnormality prediction step is executed in step S7. The diagnosis target data group extraction step (S5) is the same as the process performed by the diagnosis target data group extraction unit 5 described above, and the match index calculation step (S6) is the same as the process performed by the match index calculation unit 6 described above. Yes, the abnormality prediction step (S7) is the same as the process performed by the abnormality prediction unit 7 described above. Therefore, the details of these steps will be omitted.

そして、ステップS8において、異常診断工程(S4〜S7)によって行われた異常診断の診断結果を出力し、ディスプレイなどの表示装置16に表示する(図1参照)。これによって、異常兆候Sが示す異常が、プラント9の運転者や管理者に通知される。 Then, in step S8, the diagnosis result of the abnormality diagnosis performed in the abnormality diagnosis steps (S4 to S7) is output and displayed on a display device 16 such as a display (see FIG. 1). As a result, the abnormality indicated by the abnormality sign S is notified to the operator and the manager of the plant 9.

上記の構成によれば、プラント異常監視システム1は、プラント9に設置された複数のセンサによる測定などを通して得られる運転データD(監視運転データDt)を監視し、監視運転データDtに基づいて算出される異常度T(監視異常度Tt。例えばマハラノビス距離(MD)など)に基づいて異常兆候Sを検知すると、この異常兆候Sが示す異常を診断する。具体的には、監視異常度Ttの算出に用いた複数の運転データD(監視運転データDt)の監視異常度Ttに対する寄与度(監視寄与度Ct。例えば異常度TがMDの場合はSN比。)を算出する。次に、監視異常度Ttの大きい上位N個(診断対象データ群)と、過去に生じた異常の異常兆候Sを示すものとして蓄積されている少なくとも1つの参照運転データDrについて同様な手法によって算出された寄与度C(参照寄与度Cr。過去の監視運転データDt)の上位M個(診断参照データ群Gr)との合致指標Rmを算出する。そして、監視運転データDtと合致指標Rmが合致判定閾値V以上となる参照運転データDrを探し、得られた参照運転データDrが示す異常兆候Sに対応する異常の発生を予測する。 According to the above configuration, the plant abnormality monitoring system 1 monitors the operation data D (monitoring operation data Dt) obtained through measurement by a plurality of sensors installed in the plant 9, and calculates based on the monitoring operation data Dt. When the abnormality sign S is detected based on the abnormality degree T (monitoring abnormality degree Tt, for example, Mahalanobis distance (MD)), the abnormality indicated by the abnormality sign S is diagnosed. Specifically, the contribution of a plurality of operation data D (monitoring operation data Dt) used for calculating the monitoring abnormality degree Tt to the monitoring abnormality degree Tt (monitoring contribution degree Ct. For example, when the abnormality degree T is MD, the SN ratio. .) Is calculated. Next, the top N (diagnosis target data group) having a large monitoring abnormality degree Tt and at least one reference operation data Dr accumulated as indicating the abnormality sign S of the abnormality that occurred in the past are calculated by the same method. The matching index Rm with the upper M (diagnosis reference data group Gr) of the obtained contribution C (reference contribution Cr. Past monitoring operation data Dt) is calculated. Then, the reference operation data Dr in which the monitoring operation data Dt and the match index Rm are equal to or higher than the match determination threshold value V is searched, and the occurrence of an abnormality corresponding to the abnormality sign S indicated by the obtained reference operation data Dr is predicted.

つまり、現在監視している監視運転データDt(診断対象データ群Gt)と、過去に経験した異常(トラブル)の異常兆候Sを示す参照運転データDr(診断参照データ群Gr)とのマッチングを各々の異常度Tに対する寄与度Cの観点で行い、マッチングのとれた参照運転データDrが示す異常兆候Sが発生している可能性が高いとして、異常を予測する。これによって、過去に生じた異常が発生する前に異常の事象(内容)を予測することができ、予測された異常への対処を通してプラント9の故障の未然防止を図ることができる。 That is, matching between the currently monitored monitoring operation data Dt (diagnosis target data group Gt) and the reference operation data Dr (diagnosis reference data group Gr) indicating the abnormality sign S of the abnormality (trouble) experienced in the past, respectively. The abnormality is predicted from the viewpoint of the degree of contribution C to the degree of abnormality T, assuming that there is a high possibility that the abnormality sign S indicated by the matched reference operation data Dr has occurred. As a result, it is possible to predict an abnormal event (content) before an abnormality that has occurred in the past occurs, and it is possible to prevent a failure of the plant 9 by dealing with the predicted abnormality.

次に、上述した合致指標Rmの算出方法に関する幾つかの実施形態について説明する。
幾つかの実施形態では、図3(b)に示すように、合致指標Rmは、診断対象データ群Gtまたは診断参照データ群Grを構成する運転データDの監視寄与度Ctの合計(図3(b)ではSa)に対する、診断対象データ群Gtおよび診断参照データ群Grの双方に属するi個の運転データD(但し、i≦N、M)についての監視寄与度Ctの合計(図3(b)ではS)の割合を含む。図3に示す実施形態では、図3(b)に示すように、診断対象データ群Gtを構成する運転データDの監視寄与度Ctの合計をSaとして、合致指標Rmを、Rm=S÷Saで算出している。他の幾つかの実施形態では、診断参照データ群Grを構成する運転データDの参照寄与度Crの合計をSaとして、同様の演算式により合致指標Rmを算出しても良い。その他の幾つかの実施形態では、上記の演算式を含む他の演算式で合致指標Rmを算出しても良い。
Next, some embodiments relating to the above-described method for calculating the match index Rm will be described.
In some embodiments, as shown in FIG. 3B, the match index Rm is the sum of the monitoring contributions Ct of the operation data D constituting the diagnosis target data group Gt or the diagnosis reference data group Gr (FIG. 3 (FIG. 3). In b), the total monitoring contribution Ct for i operation data D (however, i ≦ N, M) belonging to both the diagnosis target data group Gt and the diagnosis reference data group Gr with respect to Sa) (FIG. 3 (b). ) Includes the proportion of Sp). In the embodiment shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3 (b), the sum of the monitoring contribution Ct operating data D that constitutes the diagnostic object data group Gt as Sa, the matching index Rm, Rm = S p ÷ Calculated in Sa. In some other embodiments, the match index Rm may be calculated by the same calculation formula, where Sa is the total of the reference contribution Cr of the operation data D constituting the diagnostic reference data group Gr. In some other embodiments, the match index Rm may be calculated by another calculation formula including the above calculation formula.

上記の構成によれば、合致指標Rmの算出に寄与度Cを用いることで、監視運転データDtから抽出される診断対象データ群Gtと、参照運転データDrから抽出される診断参照データ群Grとの合致指標Rmを適切に評価することができる。 According to the above configuration, by using the contribution degree C to calculate the match index Rm, the diagnosis target data group Gt extracted from the monitoring operation data Dt and the diagnosis reference data group Gr extracted from the reference operation data Dr. The matching index Rm can be appropriately evaluated.

他の幾つかの実施形態では、合致指標Rmは、診断対象データ群Gtおよび診断参照データ群Grの双方に属するi個の運転データDの数の、N個またはM個の数に対する割合を含む。つまり、合致指標Rmは、Rm=i÷N、または、Rm=i÷Mを含む演算式で算出される。複数の運転データDの各々は異常兆候Sの要因であり、本実施形態では、異常兆候Sの要因が診断対象データ群Gtおよび診断参照データ群Grで共通する割合を求める。 In some other embodiments, the match index Rm comprises the ratio of the number of i operating data Ds belonging to both the diagnostic target data group Gt and the diagnostic reference data group Gr to the number of N or M. .. That is, the match index Rm is calculated by an arithmetic expression including Rm = i ÷ N or Rm = i ÷ M. Each of the plurality of operation data D is a factor of the abnormality sign S, and in the present embodiment, the ratio of the factor of the abnormality sign S common to the diagnosis target data group Gt and the diagnosis reference data group Gr is obtained.

上記の構成によれば、合致指標Rmを、監視運転データDtから抽出される診断対象データ群Gtおよび参照運転データDrから抽出される診断参照データ群Grに共通する運転データDの種類の割合として算出することで、合致指標Rmを適切に評価することができる。 According to the above configuration, the match index Rm is used as the ratio of the types of operation data D common to the diagnosis target data group Gt extracted from the monitoring operation data Dt and the diagnosis reference data group Gr extracted from the reference operation data Dr. By calculating, the matching index Rm can be appropriately evaluated.

その他の幾つかの実施形態では、合致指標Rmは、診断参照データ群Grまたは診断対象データ群Gtを構成する運転データDに対して参照寄与度Crまたは監視寄与度Ctが大きいほど大きい値となるポイント値を付与した際に、診断対象データ群Gtおよび診断参照データ群Grの双方に属するi個の運転データD(但し、i≦NまたはM)についてのポイント値の合計を含む。上記のポイント値は、例えば、図2(b)または図3(b)の表に示すような、寄与度Cを昇順に並べると共にその並びに対して1から番号を付与したSN比のランキング値の逆数であっても良い。 In some other embodiments, the match index Rm becomes a larger value as the reference contribution Cr or the monitoring contribution Ct is larger with respect to the operation data D constituting the diagnosis reference data group Gr or the diagnosis target data group Gt. When the point value is given, the total of the point values for i operation data D (provided that i ≦ N or M) belonging to both the diagnosis target data group Gt and the diagnosis reference data group Gr is included. The above point value is, for example, a ranking value of the SN ratio in which contribution degrees C are arranged in ascending order and numbers are assigned from 1 to the arrangement as shown in the table of FIG. 2 (b) or FIG. 3 (b). It may be the reciprocal.

図3に示す実施形態では、図3(b)に示すように、合致指標Rmは、診断対象データ群Gtを構成する監視運転データDtのSN比ランキングのリストにおいて、参照運転データDrの上位M個までの有無の欄が有りとなっている各監視運転データDtについて、SN比ランキングの逆数(ポイント値)を全て合計したものとして算出している。より具体的には、図3(b)において、少なくともランキング1位、2位、5位、7位が診断対象データ群Gtおよび診断参照データ群Grの双方に属しているので、合致指標Rmは、Rm=1/1+1/2+1/5+1/7+・・・というように算出される。 In the embodiment shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3B, the match index Rm is the higher M of the reference operation data Dr in the list of the SN ratio ranking of the monitoring operation data Dt constituting the diagnosis target data group Gt. It is calculated as the sum of all the reciprocals (point values) of the SN ratio ranking for each monitoring operation data Dt that has a column for the presence or absence of up to the number. More specifically, in FIG. 3B, at least the 1st, 2nd, 5th, and 7th rankings belong to both the diagnosis target data group Gt and the diagnosis reference data group Gr, so that the matching index Rm is , Rm = 1/1 + 1/2 + 1/5 + 1/7 + ...

上記の構成によれば、合致指標Rmの算出にポイント値を用いることで、監視運転データから抽出される診断対象データ群と、参照運転データから抽出される診断参照データ群との合致指標Rmを適切に評価することができる。このポイント値は、診断参照データ群を構成する運転データの寄与度が大きいほど大きいため、診断対象データ群と診断参照データ群とに共通する運転データの種類により合致指標Rmを算出するよりも、寄与度の大きさの順位を反映した合致指標Rmを算出することができる。 According to the above configuration, by using the point value for calculating the match index Rm, the match index Rm between the diagnosis target data group extracted from the monitoring operation data and the diagnosis reference data group extracted from the reference operation data can be obtained. Can be evaluated appropriately. Since this point value increases as the contribution of the operation data constituting the diagnosis reference data group increases, the matching index Rm is calculated based on the type of operation data common to the diagnosis target data group and the diagnosis reference data group. The matching index Rm that reflects the rank of the degree of contribution can be calculated.

次に、プラント異常監視システム1に関するその他の構成に関する実施形態について説明する。
幾つかの実施形態では、図1に示すように、プラント異常監視システム1は、参照運転データDrを記憶する運転データ記憶部15を、さらに備える。図1に示す実施形態では、運転データ記憶部15は、記憶装置14に形成されている。これによって、参照運転データDrを、過去に生じた異常の異常兆候Sを示す情報として確実に保管することができる。
Next, an embodiment relating to other configurations relating to the plant abnormality monitoring system 1 will be described.
In some embodiments, as shown in FIG. 1, the plant anomaly monitoring system 1 further comprises an operation data storage unit 15 that stores reference operation data Dr. In the embodiment shown in FIG. 1, the operation data storage unit 15 is formed in the storage device 14. As a result, the reference operation data Dr can be reliably stored as information indicating the abnormality sign S of the abnormality that has occurred in the past.

ただし、本実施形態に本発明は限定されない。他の幾つかの実施形態では、外部の他のシステムなどが参照運転データDrを管理しており、プラント異常監視システム1(合致指標算出部6など)は、外部の他のシステムなどから参照運転データDrや診断参照データ群Grを取得しても良い。 However, the present invention is not limited to the present embodiment. In some other embodiments, another external system or the like manages the reference operation data Dr, and the plant abnormality monitoring system 1 (match index calculation unit 6 or the like) is referred to by another external system or the like. Data Dr or diagnostic reference data group Gr may be acquired.

また、幾つかの実施形態では、参照運転データDrは、監視運転データDtが取得されたプラント9(例えば、図1のプラントA)とは異なる他のプラント(例えば、図1のプラントB)の運転状態を示すデータであっても良い。図1に示す実施形態では、プラント異常監視システム1は、プラントAから収集した監視運転データDtの異常兆候Sの異常診断を、プラントAおよびプラントBで過去に生じた異常の解析を通して得られた参照運転データDrを記憶装置14(運転データ記憶部15)に登録して、異常診断に用いるようにしている。つまり、複数のプラント9で参照運転データDr(トラブル事例)を共有している。 Further, in some embodiments, the reference operation data Dr is of another plant (for example, plant B of FIG. 1) different from the plant 9 (for example, plant A of FIG. 1) from which the monitoring operation data Dt was acquired. It may be data indicating an operating state. In the embodiment shown in FIG. 1, the plant abnormality monitoring system 1 obtained the abnormality diagnosis of the abnormality sign S of the monitoring operation data Dt collected from the plant A through the analysis of the abnormalities that have occurred in the past in the plant A and the plant B. The reference operation data Dr is registered in the storage device 14 (operation data storage unit 15) and used for abnormality diagnosis. That is, the reference operation data Dr (trouble case) is shared by the plurality of plants 9.

上記の構成によれば、他のプラント9で生じた異常の異常兆候Sを示す参照運転データDrを用いて診断を実行する。つまり、参照運転データDr(トラブル事例)をプラント9間で共有しており、他プラントで発生済の異常であって自プラントで未発生である異常についても、異常が発生する前に異常を予測することができる。 According to the above configuration, the diagnosis is performed using the reference operation data Dr indicating the abnormality sign S of the abnormality occurring in the other plant 9. In other words, the reference operation data Dr (trouble case) is shared between the plants 9, and even if the abnormality has already occurred in another plant but has not occurred in the own plant, the abnormality is predicted before the abnormality occurs. can do.

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、図1に示す実施形態では、プラント異常監視システム1が複数のプラント9に対して共通して設けられているが、他の幾つかの実施形態では、プラント9毎にプラント異常監視システム1がそれぞれ設けられていて良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes a modified form of the above-described embodiment and a combination of these embodiments as appropriate.
For example, in the embodiment shown in FIG. 1, the plant abnormality monitoring system 1 is commonly provided for a plurality of plants 9, but in some other embodiments, the plant abnormality monitoring system 1 is provided for each plant 9. May be provided respectively.

1 プラント異常監視システム
12 運転データ収集部
14 記憶装置
15 運転データ記憶部
16 表示装置
2 異常監視部
21 異常度算出部
22 異常検知部
3 異常兆候判定部
4 異常診断部
5 診断対象データ群抽出部
6 合致指標算出部
7 異常予測部
9 プラント

H 運転履歴
D 運転データ
Dr 参照運転データ
Dt 監視運転データ
S 異常兆候
T 異常度
Tt 監視異常度
La 異常判定閾値
Ls 異常兆候判定閾値
C 寄与度
Cr 参照寄与度
Ct 監視寄与度
Gr 診断参照データ群
Gt 診断対象データ群
Rm 合致指標
V 合致判定閾値
1 Plant abnormality monitoring system 12 Operation data collection unit 14 Storage device 15 Operation data storage unit 16 Display device 2 Abnormality monitoring unit 21 Abnormality calculation unit 22 Abnormality detection unit 3 Abnormality sign determination unit 4 Abnormality diagnosis unit 5 Diagnosis target data group extraction unit 6 Match index calculation unit 7 Abnormality prediction unit 9 Plant

H Operation history D Operation data Dr Reference operation data Dt Monitoring operation data S Abnormality sign T Abnormality Tt Monitoring abnormality La Abnormality judgment threshold Ls Abnormality sign judgment threshold C Contribution Cr Reference contribution Ct Monitoring contribution Gr Diagnosis reference data group Gt Diagnosis target data group Rm Match index V Match judgment threshold

Claims (8)

プラントの運転状態を示す複数の運転データに基づいて異常を監視するプラント異常監視システムであって、
前記複数の運転データを含む監視運転データに基づいて算出される異常度である監視異常度に基づいて前記プラントにおける異常兆候の有無を判定する異常兆候判定部と、
前記異常兆候判定部によって前記異常兆候が有ると判定された場合に、前記監視運転データと、過去に取得された前記異常兆候を示す前記複数の運転データを含む少なくとも1つの参照運転データとの比較に基づいて前記プラントの異常診断を行う異常診断部と、を備え、
前記異常診断部は、
前記監視運転データを構成する前記複数の運転データの各々について前記監視異常度に対する寄与度を算出すると共に、前記監視運転データのうち、算出した前記寄与度である監視寄与度の大きい上位N個(Nは2以上の整数を示す。)の前記運転データにより構成される診断対象データ群を抽出する診断対象データ群抽出部と、
前記診断対象データ群と、前記参照運転データを構成する前記複数の運転データの各々について前記参照運転データに基づいて算出される前記異常度に対する前記寄与度である参照寄与度の大きい上位M個(Mは2以上の整数を示す。)の前記運転データにより構成される診断参照データ群との合致指標を算出する合致指標算出部と、
前記合致指標が合致判定閾値以上となる前記参照運転データに基づいて前記プラントの前記異常を予測する異常予測部と、を有することを特徴とするプラント異常監視システム。
A plant anomaly monitoring system that monitors anomalies based on multiple operational data that indicate the operating status of the plant.
An abnormality sign determination unit that determines the presence or absence of an abnormality sign in the plant based on the monitoring abnormality degree, which is an abnormality degree calculated based on the monitoring operation data including the plurality of operation data.
When the abnormality sign determination unit determines that the abnormality sign is present, the monitoring operation data is compared with at least one reference operation data including the plurality of operation data indicating the abnormality sign acquired in the past. It is equipped with an abnormality diagnosis unit that performs abnormality diagnosis of the plant based on the above.
The abnormality diagnosis unit
The contribution degree to the monitoring abnormality degree is calculated for each of the plurality of operation data constituting the monitoring operation data, and among the monitoring operation data, the top N pieces having a large monitoring contribution degree, which is the calculated contribution degree ( N represents an integer of 2 or more.) A diagnosis target data group extraction unit that extracts a diagnosis target data group composed of the above-mentioned operation data, and a diagnosis target data group extraction unit.
The top M items having a large reference contribution, which is the contribution to the abnormality calculated based on the reference operation data for each of the diagnosis target data group and the plurality of operation data constituting the reference operation data ( M indicates an integer of 2 or more.) A matching index calculation unit that calculates a matching index with the diagnostic reference data group composed of the operation data, and a matching index calculation unit.
A plant abnormality monitoring system comprising an abnormality prediction unit that predicts the abnormality of the plant based on the reference operation data in which the match index is equal to or higher than the match determination threshold value.
前記合致指標は、前記診断対象データ群または前記診断参照データ群を構成する前記運転データの前記監視寄与度の合計に対する、前記診断対象データ群および前記診断参照データ群の双方に属するi個の運転データ(但し、i≦N、M)についての前記監視寄与度の合計の割合を含むことを特徴とする請求項1に記載のプラント異常監視システム。 The matching index refers to i operations belonging to both the diagnosis target data group and the diagnosis reference data group with respect to the total monitoring contribution of the operation data constituting the diagnosis target data group or the diagnosis reference data group. The plant abnormality monitoring system according to claim 1, further comprising a ratio of the total of the monitoring contributions for data (where i ≦ N, M). 前記合致指標は、前記診断対象データ群および前記診断参照データ群の双方に属するi個の運転データ(但し、i≦NまたはM)の数の、前記N個または前記M個の数に対する割合を含むことを特徴とする請求項1に記載のプラント異常監視システム。 The match index is the ratio of the number of i operation data (provided that i ≦ N or M) belonging to both the diagnosis target data group and the diagnosis reference data group to the number of the N or M. The plant abnormality monitoring system according to claim 1, further comprising. 前記合致指標は、前記診断参照データ群または前記診断対象データ群を構成する前記運転データに対して前記参照寄与度または前記監視寄与度が大きいほど大きい値となるポイント値を付与した際に、前記診断対象データ群および前記診断参照データ群の双方に属するi個の前記運転データ(但し、i≦NまたはM)についての前記ポイント値の合計を含むことを特徴とする請求項1に記載のプラント異常監視システム。 When the matching index is given a point value that increases as the reference contribution or the monitoring contribution increases with respect to the operation data constituting the diagnosis reference data group or the diagnosis target data group, the matching index is described. The plant according to claim 1, wherein the plant includes the sum of the point values for i of the operation data (provided that i ≦ N or M) belonging to both the diagnosis target data group and the diagnosis reference data group. Abnormality monitoring system. 前記異常度は、マハラノビス距離であり、
前記寄与度は、前記運転データのSN比であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラント異常監視システム。
The degree of abnormality is the Mahalanobis distance.
The plant abnormality monitoring system according to any one of claims 1 to 4, wherein the contribution is the SN ratio of the operation data.
前記参照運転データを記憶する運転データ記憶部を、さらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のプラント異常監視システム。 The plant abnormality monitoring system according to any one of claims 1 to 5, further comprising an operation data storage unit for storing the reference operation data. 前記参照運転データは、前記監視運転データが取得された前記プラントとは異なる他のプラントの前記運転状態を示すデータであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のプラント異常監視システム。 The plant according to any one of claims 1 to 6, wherein the reference operation data is data indicating the operation state of another plant different from the plant from which the monitoring operation data was acquired. Abnormality monitoring system. プラントの運転状態を示す複数の運転データに基づいて異常を監視するプラント異常監視方法であって、
前記複数の運転データを含む監視運転データに基づいて算出される異常度である監視異常度に基づいて前記プラントにおける異常兆候の有無を判定する異常兆候判定工程と、
前記異常兆候判定工程によって前記異常兆候が有ると判定された場合に、前記監視運転データと、過去に取得された前記異常兆候を示す前記複数の運転データを含む少なくとも1つの参照運転データとの比較に基づいて前記プラントの異常診断を行う異常診断工程と、を備え、
前記異常診断工程は、
前記監視運転データを構成する前記複数の運転データの各々について前記監視異常度に対する寄与度を算出すると共に、前記監視運転データのうち、算出した前記寄与度である監視寄与度の大きい上位N個(Nは2以上の整数を示す。)の前記運転データにより構成される診断対象データ群を抽出する診断対象データ群抽出工程と、
前記診断対象データ群と、前記参照運転データを構成する前記複数の運転データの各々について前記参照運転データに基づいて算出される前記異常度に対する前記寄与度である参照寄与度の大きい上位M個(Mは2以上の整数を示す。)の前記運転データにより構成される診断参照データ群との合致指標を算出する合致指標算出工程と、
前記合致指標が合致判定閾値以上となる前記参照運転データに基づいて前記プラントの前記異常を予測する異常予測工程と、を有することを特徴とするプラント異常監視方法。
A plant abnormality monitoring method that monitors anomalies based on multiple operation data that indicate the operating status of the plant.
An abnormality sign determination step for determining the presence or absence of an abnormality sign in the plant based on the monitoring abnormality degree, which is an abnormality degree calculated based on the monitoring operation data including the plurality of operation data.
When the abnormality sign determination step determines that the abnormality sign is present, the monitoring operation data is compared with at least one reference operation data including the plurality of operation data indicating the abnormality sign acquired in the past. It is provided with an abnormality diagnosis step of performing an abnormality diagnosis of the plant based on the above.
The abnormality diagnosis step is
The contribution degree to the monitoring abnormality degree is calculated for each of the plurality of operation data constituting the monitoring operation data, and among the monitoring operation data, the top N items having a large monitoring contribution degree, which is the calculated contribution degree ( N represents an integer of 2 or more.) A diagnosis target data group extraction step for extracting a diagnosis target data group composed of the above-mentioned operation data, and a diagnosis target data group extraction step.
The top M items having a large reference contribution, which is the contribution to the abnormality calculated based on the reference operation data for each of the diagnosis target data group and the plurality of operation data constituting the reference operation data ( M represents an integer of 2 or more.) A matching index calculation step for calculating a matching index with the diagnostic reference data group composed of the operation data, and a matching index calculation step.
A plant abnormality monitoring method comprising: an abnormality prediction step of predicting the abnormality of the plant based on the reference operation data in which the matching index is equal to or higher than the matching determination threshold value.
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