CN103575482B - 导压管的堵塞诊断装置及堵塞诊断方法 - Google Patents

Abstract

提供一种导压管的堵塞诊断装置及诊断方法。缩小堵塞急剧发展时从堵塞发生到被检测出的时间。由接收部接收来自差压变送器（压力检测部）的差压（压力）数据。特征量运算部将接收的差压数据的时间序列分为多个区间求出该每个区间表示压力晃动状态的特征量。指标值运算部对各所述区间根据到该区间为止的一定时间区间的特征量求出表示导压管堵塞状态的指标值。变化率运算部就各所述区间对到该区间为止的一定时间区间的指标值做平滑化处理，根据该平滑化处理后的指标值求出各区间指标值的变化率。判定部根据由变化率运算部求出的指标值变化率对导压管的堵塞状态进行判定。采用移动平均处理、最小二乘法等作为变化率运算部的平滑化处理。

Description

导压管的堵塞诊断装置及堵塞诊断方法

技术领域

本发明涉及一种将对压力有晃动的测定对象的压力引导至压力检测部诊断导压管的堵塞的导压管的堵塞的诊断装置及堵塞诊断方法。

背景技术

以往，在过程工业领域中，例如为了对过程变量进行检测并对过程进行控制，使用了压力变送器及差压变送器。压力变送器也被称为压力传送器，差压变送器也被称为差压传送器。压力变送器是测定绝对压力及计示压力的，差压变送器是测定两点之间的差压的，是用于压力、流量、液位、比重等的过程变量测定的。一般，采用压力/差压变送器(以下、统称时仅称为变送器)对过程变量进行测定的时候，从测定对象的流体流动的过程配管通过被称之为导压管的细的管路，将测定对象的压力引导至变送器(压力检测部)。

在这种装置结构中，由于测定对象的缘故有时固体形状物等会附着在导压管的内部，将导压管堵塞。一旦导压管完全堵塞的话，过程变量就无法正确地测定了，因此将对成套设备产生相当大的影响。但是，由于导压管完全堵塞之前会将压力传递给变送器，因而堵塞的影响难以在过程变量的测定值中显现。

针对这种问题，不需要导压管的远程密封型的压力变送器也已被实用化了。但是，采用导压管对过程变量进行测定的成套设备非常之多，要求以在线方式来实现导压管的堵塞诊断功能。

针对这种课题，已经被建议的有利用流体的压力晃动来对导压管的堵塞进行诊断的方法及装置。

例如在专利文献1中，示出了根据压力的最大变动幅度(最大值与最小值之差)的减少能够检测出导压管的堵塞。

在专利文献2、3中，公开了采用压力或差压的晃动的大小、及由其算出的参数对导压管的堵塞进行检测和诊断的装置及方法。

在专利文献4中，公开了根据从差压提取的晃动的标准偏差、或功率谱密度等的反映晃动的大小的统计量及函数对导压管的状态进行诊断的装置及方法。

在专利文献5中，示出了根据压力晃动的上下晃动次数等、晃动的速度来对堵塞进行诊断的装置及方法。此外，该专利文献5所记载的发明不是基于压力或差压的晃动的振幅，而是基于晃动的速度(频率)这一点是与其他的专利文献1～4所记载的发明不同的，但利用压力或差压的晃动这一点是共同的。

现有技术文献

专利文献1日本特公平7-11473号公报

专利文献2日本专利第3139597号公报

专利文献3日本专利第3129121号公报

专利文献4日本特表2002-538420号公报

专利文献5日本特开2010-127893号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在现有的多数根据压力晃动来检测出导压管的堵塞的装置和方法中，存在自堵塞发生之后直到被检测出为止会产生一定的时滞这样的问题。该时滞是因如下所述的理由而产生的。

对导压管的堵塞进行诊断的装置和方法的大多数是利用流体的压力晃动的。因为将作为不规则的流体的特性(压力或差压)作为诊断的基础数据来使用，由压力晃动得到的“特征量(表示压力的晃动状态的特征量)”(例如，由差压的晃动的上下晃动次数、1阶差分晃动(从上次的测定值Dp(i-1)以及此次的测定值Dp(i)求出的晃动。Dp(i)-Dp(i-1))、2阶差分晃动(1阶差分晃动的后向差分。从上上次的测定值Dp(i-2)、上次的测定值Dp(i-1)以及此次的测定值Dp(i)求出的晃动。Dp(i)-2Dp(i-1)+Dp(i-2))等)中也包含因堵塞以外的要素而产生的偏差。为此，将特征量原封不动地用于诊断是困难的。

因此，诊断中有利用由某个一定的时间区间的特征量求出的“指标值(表示导压管的堵塞的状态的指标值)”(例如、上下晃动次数的一定区间的移动平均、1阶差分晃动的一定区间的平方和平均、2阶差分晃动的一定区间的平方和平均等)。

此时，如果将求解指标值的时间区间拉长的话，可以抑制指标值的偏差，所以诊断精度将会上升。而另一方面，如果将求解指标值的时间区间拉长的话，堵塞的影响被指标值反映为止所花费的时间就将会变长。作为结果，假如想要确保某种程度的诊断精度的话，堵塞的影响被指标值反映之前某种程度的时间将成为必要。因而，从发生堵塞到堵塞被检测出为止这期间将会产生一定的时滞。

此时，在堵塞的发展十分缓慢的情况下，从发生堵塞到堵塞被检测出为止的时滞为可以忽视的大小，不成为问题。但是，在堵塞的发展较快的情况下，从发生堵塞到堵塞被检测出为止的时滞则将变为不容忽视的大小。

本发明正是为了解决这样的课题而做出的，其目的在于，提供一种能够使堵塞急剧地发展时的从堵塞发生到堵塞被检测出为止的时滞缩小的导压管的堵塞诊断装置及堵塞诊断方法。

用于解决课题的手段

为了实现这样的目的，本发明提供一种导压管的堵塞诊断装置，其诊断对压力有晃动的测定对象的压力引导至压力检测部的导压管的堵塞，其特征在于，包括：接收部，其接收来自于所述压力检测部的压力数据；特征量运算部，其将由所述接收部接收的压力数据的时间序列分为多个区间，并求出表示每个该区间的所述压力的晃动状态的特征量；指标值运算部，其对于每个所述区间，根据到该区间为止的一定的时间区间的所述特征量来求出表示所述导压管的堵塞状态的指标值；变化率运算部，其对于每个所述区间，对到该区间为止的一定的时间区间的所述指标值进行平滑化处理，根据该平滑化处理后的指标值求出各区间的指标值的变化率；以及判定部，其根据由所述变化率运算部求出的指标值的变化率，对所述导压管的堵塞状态进行判定。

本发明为了使堵塞急剧地发展时产生的、从堵塞发生到堵塞被检测出为止的时滞缩小，而着眼于表示导压管的堵塞的状态的指标值的变化率。着眼于指标值的变化率的原委如下：当堵塞发展时，指标值由正常的范围朝异常的范围发生变化。此时，如果堵塞的发展程度为急剧的情形时，虽然产生上述的时滞，但指标值在较短时间内发生变化。在短时间内变化就是说，虽然以指标值来观察时是差为较小的变化，但变化率却变成通常时看不到的那样大的值。而且，变化率变大的时刻多为指标值达到异常范围的时刻的某种程度之前的时刻。作为结果得知，与通过指标值变成范围以外来进行检测相比，通过对指标值的变化率变成较通常值大的情形进行检测，则可以更早地检测出急剧的堵塞的发展。

而且，发明者们已查明如下情况：不是单纯地求出指标值的变化率，而是利用移动平均处理及最小二乘法等平滑化处理，在以一定的时间幅度对指标值进行了平滑化的基础上再求出变化率是有效的。必须在平滑化的基础上来求出变化率的理由如下：在求出变化率之际，如果只是单纯地取差分(前向差分、后向差分)的话，则存在无法顺利地仅求得因堵塞而产生的变化率的问题。其理由是，使用流体(不规则)而引起的数据的偏差被包含在指标值中。即使指标值的偏差较小，但如果由该指标值单纯地求差分(前向差分、后向差分)的话，也往往是差分的偏差表现得比指标值的偏差大。

作为用于对一旦取差分则偏差将会变大的情形进行说明的例子，考虑到如图16的(a)所示那样的对-0.5至0.5的范围的值随机地取得的数据。图16的(a)所示的数据的后向差分变为如图16的(b)那样，该范围为-1至1，标准偏差也将变得比原来的数据大。由于存在这样的问题，为了利用变化率对堵塞进行检测，有必要在去除指标值的中的偏差的基础上，仅取出因堵塞而产生的变化率。

通过在平滑化的基础上来求出变化率，可以一边从有偏差的指标值中将偏差去除，一边仅取出本来想关注的因导压管的堵塞影响而产生的指标值的变化。由于除了着眼于指标值的变化率，还能够顺利地从指标值的变化率仅取出因导压管的堵塞影响而产生的变化，因此可以使堵塞急剧地发展时的从堵塞发生到堵塞被发现为止的时滞缩小。

此外，在本发明中，虽然根据指标值的变化率对导压管的堵塞状态进行判定，但也可以将根据该指标值的变化率的判定和根据指标值的判定进行组合。这样的话，不论堵塞的发展慢/快与否，都可以更迅速地检测出更广范围的堵塞。

另外，在本发明中，把差压变送器或压力变送器那样的对压力或差压进行检测的装置或方法统称为压力检测部，来自于压力检测部的压力数据包含差压数据。即，压力检测部如果是对差压进行检测的话，则压力数据意味着2点之间的差压，压力检测部如果是对压力进行检测的话，则压力数据意味着绝对压力或计示压力。在本发明中，不仅将绝对压力、计示压力，也包含差压均称为压力数据。

另外，本发明不作为导压管的堵塞诊断装置，而作为导压管的堵塞诊断方法也是可以实现的。

发明的效果

根据本发明，因为是将由接收部接收的压力数据的时间序列划分成多个区间，求出表示每个该区间的压力的晃动的状态的特征量，对于各区间的每一个，根据到该区间为止的一定的时间区间的特征量来求出表示导压管的堵塞的状态的指标值，对于各区间的每一个，对该区间为止的一定的时间区间的指标值进行平滑化处理，根据该平滑化处理后的指标值来求出各区间的指标值的变化率，根据该求得的指标值的变化率，来对导压管的堵塞状态进行判定，所以能够仅取出本来想关注的因导压管的堵塞的影响而产生的指标值的变化，可以使堵塞急剧地发展时的从堵塞发生到堵塞被检测到为止的时滞缩小。

附图说明

图1是采用本发明的导压管的堵塞诊断装置的差压测定系统的一示例的概略图。

图2是示出本发明的导压管的堵塞诊断装置的第1的实施方式(实施方式1)的主要部分的框图。

图3是示出图1所示的差压测定系统的导压管产生疑似性的堵塞而测定到的实际的差压数据的图。

图4是实施方式1中的特征量运算部的特征量的运算状况的示意图。

图5是实施方式1中的指标值运算部的指标值的运算状况的示意图。

图6是实施方式1中的变化率运算部的指标值变化率的运算状况的示意图。

图7是利用实施方式1中的变化率运算部进行平滑化处理(移动平均处理)并求出的指标值变化率的变化的示意图。

图8是不进行平滑化处理，作为单纯的后向差分求得的指标值变化率的变化的示意图。

图9是作为参考的指标值的后向差分的计算方法的示意图。

图10是利用实施方式1中的指标值运算部得到的指标值的变化的示意图。

图11是对于变化率运算部适用最小二乘法作为平滑化处理来求出指标值变化率时的(实施方式2)例子的说明图。

图12是实施方式2中的变化率运算部的指标值变化率的运算状况的示意图。

图13是利用实施方式2中的变化率运算部进行平滑化处理(最小二乘法)并求得的指标值变化率的变化的示意图。

图14是实施方式3的导压管的堵塞诊断装置的主要部分的示意框图。

图15是表示利用指标值/指标值变化率的堵塞检测方法与堵塞的发展速度的关系的图。

图16是对当取差分时偏差将变大的情形进行说明的图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细的说明。

图1是示出作为采用本发明的导压管的堵塞诊断装置的系统的一例的差压测定系统的概略图。在该差压测定系统中，差压变送器5对通过由过程配管1所分叉的导压管3、4所引导的流体的压力差进行检测。此外，在该系统中，在过程配管1中设有节流孔2，从夹着该节流孔2的前后位置导压管3、4被分叉。

〔实施方式1〕

图2是本发明的导压管的堵塞诊断装置的第1实施方式(实施方式1)的主要部分的框图。该导压管的堵塞诊断装置100包括：接收部6、特征量运算部7、指标值运算部8、变化率运算部9、判定部10、基准特性存储部11以及警报输出部12。

接收部6接收来自于差压变送器5的差压数据。来自于该差压变送器5的差压数据相当于本发明所说的来自于压力检测部的压力数据。特征量运算部7将由接收部6接收的差压数据的时间序列划分成多个区间，求出表示每个该区间的压力的晃动状态的特征量。在该实施方式中，假设是求出晃动的上下晃动次数作为特征量。此外，关于求出晃动的上下晃动次数的方法，因为本申请人在先提案的专利文献5中记载有其具体的方法，所以在此详细的说明予以省略。

指标值运算部8取得由特征量运算部7求得的特征量，对每一个所述区间，根据到该区间为止的一定的时间区间的特征量来求出表示导压管的堵塞状态的指标值。在该实施方式中，作为指标值，求出一定的时间区间的特征量的平均(移动平均)作为指标值。

变化率运算部9取得由指标值运算部8求得的指标值，对每一个所述区间，将到该区间为止的一定的时间区间的指标值进行平滑化处理，根据被该平滑化处理了的指标值来求出各区间的指标值的变化率(指标值变化率)。

由变化率运算部9求得的“指标值变化率”不是由指标值的差分(前向差分和后向差分等)得到的单纯的变化率，而是对一定的时间区间(一定样本数或一定期间)的“指标值”进行平滑化处理而求得的变化率。在本实施方式中，变化率运算部9如下所述地求出指标值变化率。

(1)对由指标值运算部8取得的指标值进行移动平均处理作为平滑化处理。

假如设第i个指标值为x[i](i＝1，2，3，……)、设移动平均数为N、设第j个移动平均值为y[j](j＝N，N+1，N+2，……)的话，则y[j]＝(x[j]+x[j-1]+x[j-2]+……+x[j-N+1])/N。

(2)根据由(1)得到的值求出后向差分，作为指标值变化率。

假如设第j个移动平均值为y[j](j＝N，N+1，N+2，……)、设第k个指标值变化率为z[k](k＝N+1，N+2，N+3，……)的话，则z[k]：＝y[k]-y[k-1]。

判定部10在基准特性运算时和判定时其功能是不同的，进行如下的动作。

·基准特性运算时

(1)根据由堵塞未产生时的差压数据所得到的指标值变化率来求出平均值μ、标准偏差σ。

(2)根据由(1)得到的平均值μ、标准偏差σ来求出“μ-3σ”、“μ+3σ”。

(3)将由(2)得到的“μ±3σ”作为基准特性输出至基准特性存储部11。

·判定时

检查由想对有无堵塞的进行判定的差压数据得到的指标值变化率是否在从基准特性存储部11取得的基准特性“μ±3σ”的范围内，来判定导压管的堵塞状态有无变化。在此情况下，当指标值变化率在“μ±3σ”的范围内时，就判定“导压管的堵塞状态没有变化”，当指标值变化率在“μ±3σ”的范围之外时，则判定“导压管的堵塞状态有变化”。

基准特性存储部11将在基准特性运算时从判定部10取得的基准特性“μ±3σ”进行存储，将判定时、基准特性运算时存储的基准特性“μ±3σ”输出至判定部10。

警报输出部12在根据来自于判定部10的判定结果，判定为“导压管的堵塞状态有变化”时，开始输出堵塞警报，之后持续地输出堵塞警报直到警报被复位为止。堵塞警报被输出时，视为“异常(堵塞发生)”。堵塞警报未被输出时，视为“正常(无堵塞)”。

图3示出了导压管产生疑似性的堵塞而测定到的实际的差压数据。该差压数据如下：前半600秒的数据为无堵塞时的数据(正常数据)，后半600秒的数据为有堵塞时的数据(异常数据)。因此，基于该差压数据的话，可以看作为在数据的第600秒发生了堵塞。

导压管的堵塞诊断装置100由接收部6接收这种差压数据，对导压管的堵塞进行诊断。以下，就顺着导压管的堵塞诊断装置100中的各部分的运算流程来对诊断导压管的堵塞的状况进行说明。

图4是特征量运算部7的特征量的运算状况的示意图。特征量运算部7将由接收部6接收的差压数据的时间序列划分成多个区间，求出晃动的上下晃动次数作为表示每个该区间的压力的晃动状态的特征量。在此例中，将40个数据作为1个区间，对差压数据进行分割，求出每个该区间的晃动的上下晃动回数作为特征量。将由该特征量运算部7求得的特征量送至指标值运算部8。

图5是指标值运算部8的指标值的运算状况的示意图。指标值运算部8取得由特征量运算部7求得的特征量，对每个所述区间根据到该区间为止的一定的时间区间的特征量来求出表示导压管的堵塞状态的指标值。在此例中，将40个数据作为1个区间，求出每个该区间中的多个(在图的例子中为40个数据)特征量的平均(移动平均)，求出该平均(移动平均)作为指标值。将由该指标值运算部8求得的指标值送至变化率运算部9。

图6是变化率运算部9的指标值变化率的运算状态的示意图。变化率运算部9取得由指标值运算部8求得的指标值，对每个所述区间，将到该区间为止的一定的时间区间的指标值进行平滑化处理，根据该被平滑化处理了的指标值，求出各区间的指标值的变化率。在此例中，将40个数据作为1个区间，求出每个该区间中的多个(在图的例子中为10个数据)指标值的平均(移动平均)，求出其与同样地求得的相邻的区间的指标值的平均(移动平均)之间的差，作为该区间的指标值变化率。在此例中，将相邻的区间作为后方的区间，求出后向差分作为指标值变化率。

由变化率运算部9求得的指标值变化率被送至判定部10。基准特性存储部11中存储有基准特性运算时得到的基准特性“μ±3σ”。判定部10读出该基准特性存储部11中存储的基准特性“μ±3σ”、即正常数据的平均±3σ，并检查来自于变化率运算部9的指标值变化率是否在基准特性“μ±3σ”的范围内。在此，如果指标值变化率在“μ±3σ”的范围内的话，判定部10就判定为“导压管的堵塞状态没有变化”；如果指标值变化率在“μ±3σ”的范围之外的话，判定部10则判定为“导压管的堵塞状态有变化”。

图7示出了由变化率运算部9进行平滑化处理(移动平均处理)并求出的指标值变化率的变化。图8示出了不进行平滑化处理而作为单纯的后向差分(参见图9)求出的指标值变化率的变化。在不进行平滑化处理而求出指标值变化率的情况下，如图8所示，常常会产生一定量的变化，没有把握住因堵塞的发生而引起的变化。对此，进行平滑化处理(移动平均处理)并求出指标值变化率的话，如图7所示，仅在急剧的堵塞刚发生后的时间带产生超过阈值的较大变化。在此例中，从堵塞发生30秒之后(从数据开始第630秒)，阈值变化率偏离“μ±3σ”的范围，堵塞即被检测出。在这种情况下，从堵塞发生到堵塞被检测出，产生30秒的时滞。

图10示出了由指标值运算部8得到的指标值的变化。由该指标值运算部8得到的指标值从约600秒到约800秒呈连续下降趋势，到800秒前后下降趋势渐渐稳定下来。由此可知，利用该指标值进行堵塞检测的话，到堵塞的影响被指标值反映为止将花费时间，从堵塞发生到堵塞被检测出将产生某种程度的时滞。

对于该指标值，以正常数据的平均±3σ作为基准特性，当变成正常数据的平均±3σ的范围之外的时候，则判定为发生了堵塞。在此例中，从堵塞发生50秒后(从数据开始第650秒)，由指标值运算部8得到的指标值偏离正常数据的平均±3σ，堵塞即被检测出。在这种情况下，从堵塞发生到堵塞被检测出，产生50秒的时滞。

将图7所示的指标值变化率的变化与图10所示的指标值的变化进行比较可知，在本实施方式中，通过使用由变化率运算部9得到的指标值变化率，成功地将从堵塞发生到堵塞被检测出的时滞自50秒缩短至30秒，为使用指标值时的约60％。

〔实施方式2〕

在实施方式1中，用移动平均处理作为变化率运算部9的平滑化处理求出了指标值变化率，在实施方式2中，用最小二乘法作为平滑化处理求出了指标值变化率。此外，在该实施方式2中，只是变化率运算部9的内部处理不同，其结构与图2所示的是相同的。为此，对实施方式2也用图2所示的结构进行说明。

在实施方式2中，对于从指标值运算部8取得的指标值，变化率运算部9就每一个所述区间，对到该区间为止的一定的时间区间的指标值适用最小二乘法作为平滑化处理，将得到的直线的斜率作为该区间的指标值变化率。

适用最小二乘法求出指标值变化率时的例子在图11中示出。在此例中，将一定的时间区间设为10个数据的量，对该10个数据量的指标值适用最小二乘法作为平滑化处理。

假如对第1～第10个指标值采用最小二乘法的话，将得到图11的(a)中实线所示的直线。同样地，如果每次将指标值错开1个数据且采用最小二乘法的话，就得到图11的(b)～(d)那样的直线。

对于以后的数据，一边每次错开1个数据一边重复同样的处理。将这样得到的直线的斜率作为指标值变化率。该实施方式2中的变化率运算部9的指标值变化率的运算状态在图12中示出。

由该变化率运算部9求得的指标值变化率被送至判定部10。基准特性存储部11存储有基准特性运算时得到的基准特性“μ±3σ”。判定部10读出该基准特性存储部11中所存储的基准特性“μ±3σ”、即正常数据的平均±3σ，并检查来自于变化率运算部9的指标值变化率是否在基准特性“μ±3σ”的范围内。在此，如果指标值变化率是在“μ±3σ”的范围内的话，判定部10就判定“导压管的堵塞状态无变化”；如果指标值变化率在“μ±3σ”的范围之外的话，则判定“导压管的堵塞状态有变化”。

图13示出了由实施方式2中的变化率运算部9进行平滑化处理(最小二乘法)并求得的指标值变化率的变化。如实施方式1中说明了的那样，在不进行平滑化处理而求出指标值变化率的情况下(参见图8)，常常会产生一定量的变化，而无法把握因堵塞的发生而引起的变化。对此，如果进行平滑化处理(最小二乘法)后再求出指标值变化率的话，如图13所示，仅在急剧的堵塞刚发生后的时间带产生超过阈值的较大变化。在此例中，从堵塞发生30秒之后(从数据开始第630秒)，指标值变化率偏离“μ±3σ”的范围，堵塞即被检测出。在这种情况下，从堵塞发生到堵塞被检测出，产生30秒的时滞。

在该实施方式2中，也与图10所示的指标值的变化相比可知，通过使用由变化率运算部9得到的指标值变化率，成功地将从堵塞发生到堵塞被检测出的时滞自50秒缩短至30秒，为使用指标值时的约60％。

〔实施方式3〕

在实施方式1、2中，仅用由变化率运算部9得到的指标值变化率来判定有无导压管的堵塞,但在实施方式3中，将采用由变化率运算部9得到的指标值变化率的判定与采用由指标值运算部8得到的指标值的判定进行组合。

图14是示出实施方式3的导压管的堵塞诊断装置100的主要部分的框图。在实施方式3中，不仅将由变化率运算部9得到的指标值变化率送至判定部10，而且还将由指标值运算部8得到的指标值也送至判定部10。

判定部10在基准特性运算时与判定时其功能是不同的，进行如下的动作。

·基准特性运算时

(1)根据由堵塞未发生时的差压数据得到的指标值变化率求出平均值μ、标准偏差σ。

(2)根据由(1)得到的平均值μ、标准偏差σ求出“μ-3σ”、“μ+3σ”。

(3)根据由堵塞未发生时的差压数据得到的指标值求出平均值μ’、标准偏差σ’。

(4)根据由(3)得到的平均值μ’、标准偏差σ’求出「μ’-3σ’」、「μ’+3σ’」。

(5)将由(2)和(4)得到的「μ±3σ」、「μ’±3σ’」作为基准特性输出至基准特性存储部11。

·判定时

检查从要进行有无堵塞判定的差压数据得到的指标值变化率是否在从基准特性存储部11取得的基准特性“μ±3σ”的范围内，还要检查从要进行有无堵塞判定的差压数据得到的指标值是否在基准特性“μ’±3σ’”的范围内，来判定有无堵塞。

在这种情况下，当指标值变化率在“μ±3σ”的范围内、且指标值在“μ’±3σ’”的范围内时，就判定为“正常(导压管的堵塞状态无变化、堵塞也未发生)”，除此以外的情形、即指标值变化率在“μ±3σ”的范围之外时或者指标值在“μ’±3σ’”的范围之外时，则判定为“异常(导压管的堵塞状态有变化、或者发生了堵塞)”。

在该实施方式3中，将指标值变化率和指标值一并使用的理由是由于缓慢的堵塞的发展用指标值变化率无法检测出，而有必要利用指标值来进行判定的缘故。通过除了使用指标值，还使用指标值变化率，则不论堵塞的发展快慢与否，都可以更迅速地检测出更广范围的堵塞。

图15表示利用指标值/指标值变化率的堵塞检测方法与堵塞的发展速度之间的关系。利用指标值变化率的堵塞检测方法，虽然在导压管的堵塞发展较快的情况下，能够较早地检测出，发展发展较慢的情况下，则无法检测出。另一方面，利用指标值的堵塞检测方法，虽然即便在导压管的堵塞较慢的情况下也能够检测出，但在发展速度较快的情况下，虽能检测出但将较慢。通过将2种堵塞检测方法并用便可以取长补短。但判定部10也利用指标值只是本发明的实施方式的一种，并不是本发明必须的构成要素。

此外，在上述的实施方式中，以将压力检测部作为差压变送器，由接收部接收来自于该差压变送器的差压数据为例进行了说明，但将压力检测部作为压力变送器，由接收部接收来自于该压力变送器的压力数据的情况下，也同样地可以进行导压管的堵塞的诊断。

另外，在上述的实施方式中，以采用压力变送器或差压变送器作为压力检测部，由位于变送器外部的导压管的堵塞诊断装置的接收部接收来自于这些变送器的数据为例进行了说明，但也可以将压力检测部设为变送器内部的压力传感器或差压传感器，由变送器内部的接收部接收该传感器的输出，并在变送器内部进行一部分乃至全部的运算。

另外，在上述的实施方式中，以专利文献5中所记载的、将压力的上下晃动次数作为特征量，将该特征量指标值化了的方法为例进行了说明，但本发明的实施并不限于该方法。本发明只要是基于压力晃动的导压管堵塞指标值的话都能够适用，压力/差压的1阶差分晃动的平方和平均、2阶差分晃动的平方和平均、最大值和最小值的差等的、现有方法所使用的其他的指标值都可以利用。

例如，作为“特征量”、“指标值”、“指标值变化率”、“基准特性”可以列举如下的例子。

·“特征量”的例子：晃动的上下晃动次数、1阶差分晃动、2阶差分晃动、晃动的振幅的大小。

·“指标值”的例子：一定区间的样本中所包含的晃动的上下晃动次数的移动平均、1阶差分晃动的平方和平均、2阶差分晃动的平方和平均、晃动的分散、极大值与极小值之差、功率谱的高频率成分的大小。

·“指标值变化率”的例子：进行了单纯移动平均处理的数据的斜率、进行了加权移动平均处理的数据的斜率、由最小二乘法求得的直线的斜率、利用样条函数/高斯函数进行了平滑化的数据的斜率、极大值与极小值之差的斜率(变化量)、功率谱的高频率成分大小的斜率(变化量)。

·“基准特性”的例子：“指标值变化率”的最大值、最小值、平均值±3×标准偏差。〔实施方式的扩展〕

以上，参照实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式。对于本发明的结构及细节，在本发明的技术思想的范围内，本领域技术人员可以进行能够理解的各种更改。

符号说明

1…配管、2…节流孔、3，4…导压管、5…差压变送器、6…接收部、7…特征量运算部、8…指标值运算部、9…变化率运算部、10…判定部、11…基准特性存储部、12…警报输出部、100…导压管的堵塞诊断装置。

Claims (8)

1.一种导压管的堵塞诊断装置，其诊断导压管的堵塞，所述导压管将对压力有晃动的测定对象的压力引导至压力检测部，所述导压管的堵塞诊断装置的特征在于，包括：

接收部，其接收来自于所述压力检测部的压力数据；

特征量运算部，其将由所述接收部接收的压力数据的时间序列分为多个区间，并求出表示每个该区间的所述压力的晃动状态的特征量；

指标值运算部，其对于每个所述区间，根据到该区间为止的一定的时间区间的所述特征量来求出表示所述导压管的堵塞状态的指标值；

变化率运算部，其对于每个所述区间，对到该区间为止的一定的时间区间的所述指标值进行平滑化处理，根据相邻的区间的平滑化处理后的指标值彼此的差值求出相邻区间之间的指标值的变化率；以及

判定部，其根据由所述变化率运算部求出的指标值的变化率变成较通常更大的值，对所述导压管的堵塞状态进行判定。

2.根据权利要求1所述的导压管的堵塞诊断装置，其特征在于，

所述变化率运算部采用移动平均处理作为所述平滑化处理来求出所述指标值的变化率。

3.根据权利要求1所述的导压管的堵塞诊断装置，其特征在于，

所述变化率运算部采用最小二乘法作为所述平滑化处理来求出所述指标值的变化率。

4.根据权利要求1所述的导压管的堵塞诊断装置，其特征在于，

所述判定部根据由所述变化率运算部求出的指标值的变化率和由所述指标值运算部求出的指标值来对所述导压管的堵塞状态进行判定。

5.一种导压管的堵塞诊断方法，其诊断导压管的堵塞，所述导压管将对压力有晃动的测定对象的压力引导至压力检测部，所述导压管的堵塞诊断方法的特征在于，包括以下步骤：

接收步骤，其接收来自于所述压力检测部的压力数据；

特征量运算步骤，其将由所述接收步骤接收的压力数据的时间序列分为多个区间，并求出表示每个该区间的所述压力的晃动状态的特征量；

指标值运算步骤，其对于每个所述区间，根据到该区间为止的一定的时间区间的所述特征量来求出表示所述导压管的堵塞状态的指标值；

变化率运算步骤，其对于每个所述区间，对到该区间为止的一定的时间区间的所述指标值进行平滑化处理，根据相邻的区间的平滑化处理后的指标值彼此的差值求出相邻区间之间的指标值的变化率；以及

判定步骤，其根据由所述变化率运算步骤求出的指标值的变化率变成较通常更大的值，来对所述导压管的堵塞状态进行判定。

6.根据权利要求5所述的导压管的堵塞诊断方法，其特征在于，

所述变化率运算步骤采用移动平均处理作为所述平滑化处理来求出所述指标值的变化率。

7.根据权利要求5所述的导压管的堵塞诊断方法，其特征在于，

所述变化率运算步骤采用最小二乘法作为所述平滑化处理来求出所述指标值的变化率。

8.根据权利要求5所述的导压管的堵塞诊断方法，其特征在于，

所述判定步骤根据由所述变化率运算步骤求出的指标值的变化率和由所述指标值运算步骤求出的指标值来对所述导压管的堵塞状态进行判定。