DE112017002780T5 - Überwachungsvorrichtung, Verfahren zur Überwachung von Zielvorrichtung und Programm - Google Patents

Abstract

Eine Erfassungseinheit ist konfiguriert, um Messwerte einer Zielvorrichtung zu erfassen. Eine Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit ist konfiguriert, um eine Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes einer Mehrzahl von Phänomenen zu berechnen, die gemäß der von der Erfassungseinheit erfassten Messwerte dazu neigen, bei der Zielvorrichtung aufzutreten. Eine Tabellenspeichereinheit ist konfiguriert, um eine Tabelle zu speichern, in der die Mehrzahl von Phänomenen und Auftrittsursachen für Abnormalitäten der Zielvorrichtung einander zugeordnet sind. Eine Schätzeinheit ist konfiguriert, um die Auftrittsursachen auf der Grundlage der Auftrittswahrscheinlichkeit und der Tabelle zu schätzen.

Description

• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Zielvorrichtung zu überwachen, ein Verfahren zum Überwachen der Zielvorrichtung und ein Programm.
  Diese Anmeldung beansprucht die Priorität auf der Grundlage der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-110336 , die am 1. Juni 2016 in Japan eingereicht wurde und deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
• Stand der Technik
• Es ist ein Verfahren bekannt, das eine Fehlerbaumanalyse (FTA) als ein Verfahren zum Spezifizieren einer Ursache für das Auftreten einer Abnormalität verwendet, wenn die Abnormalität bei einer Anlage auftritt (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
• Liste der Dokumente des Stands der Technik
• Patentdokumente
• Patentdokument 1: JP 2009-176315 A
• Kurzdarstellung der Erfindung
• Durch die Erfindung zu lösendes Problem
• Die Abschätzung der Auftrittsursache für die Abnormalität auf Grundlage der FTA beruht jedoch weitgehend auf der Erfahrung eines Beobachters. Daher ist die Schätzgenauigkeit für jeden Beobachter unterschiedlich. Darüber hinaus ist die Zahl der Beobachter, die über die Fähigkeit verfügen, die Auftrittsursache für die Abnormalität auf Grundlage der FTA einzuschätzen, begrenzt. Wenn die Abnormalität bei der Anlage auftritt, kann es daher einige Zeit dauern, bis die Ursache für das Auftreten abgeschätzt werden kann.
  Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Überwachungsvorrichtung, ein Verfahren zur Überwachung einer Zielvorrichtung und ein Programm bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Auftrittsursache für eine Abnormalität mit hoher Genauigkeit zu schätzen, ohne sich auf die Erfahrung eines Beobachters verlassen zu müssen.
• Lösung des Problems
• Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Überwachungsvorrichtung eine Erfassungseinheit, eine Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit, eine Tabellenspeichereinheit und eine Schätzeinheit. Die Erfassungseinheit ist konfiguriert, um Messwerte einer Zielvorrichtung zu erfassen. Die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit ist konfiguriert, um eine Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes einer Mehrzahl von Phänomenen zu berechnen, die gemäß der von der Erfassungseinheit erfassten Messwerte dazu neigen, bei der Zielvorrichtung aufzutreten. Die Tabellenspeichereinheit ist konfiguriert, um eine Tabelle zu speichern, in der die Mehrzahl von Phänomenen und Auftrittsursachen für Abnormalitäten der Zielvorrichtung einander zugeordnet sind. Die Schätzeinheit ist konfiguriert, um die Auftrittsursachen auf Grundlage der Auftrittswahrscheinlichkeit und der Tabelle abzuschätzen.
• Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können in der Überwachungsvorrichtung der ersten Ausführungsform die Auftrittsursachen, die Mehrzahl von Phänomenen und die Häufigkeit, mit der Abnormalitäten aufgrund der Auftrittsursachen auftreten, in der Tabelle einander zugeordnet werden. Die Schätzeinheit kann eine gewichtete Summe der Auftrittswahrscheinlichkeit und der Häufigkeit für jede der Auftrittsursachen berechnen und die Auftrittsursachen auf Grundlage der gewichteten Summe schätzen.
• Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können in der Überwachungsvorrichtung der ersten Ausführungsform die Auftrittsursachen, die Mehrzahl von Phänomenen und Werte, die anzeigen, ob die Mehrzahl von Phänomenen beobachtet werden, in der Tabelle einander zugeordnet werden. Die Schätzeinheit kann die Auftrittsursachen auf Grundlage der Anzahl des Auftretens von Phänomenen schätzen, die jeweils die Auftrittswahrscheinlichkeit haben, die gleich oder größer als ein vorher festgelegter Schwellenwert ist und deren Auftreten in der Tabelle unter der Mehrzahl von Phänomenen angegeben ist.
• Gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können in der Überwachungsvorrichtung der ersten Ausführungsform die Auftrittsursachen, die Mehrzahl von Phänomenen und die Wahrscheinlichkeiten, dass die Mehrzahl der Phänomene auftreten, wenn Abnormalitäten aufgrund der Auftrittsursachen auftreten, in der Tabelle einander zugeordnet werden. Die Schätzeinheit kann eine gewichtete Summe der Auftrittswahrscheinlichkeit und der Wahrscheinlichkeiten berechnen und kann die Auftrittsursachen auf Grundlage der gewichteten Summe schätzen.
• Gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Überwachungsvorrichtung der ersten bis vierten Ausführungsform ferner eine SN-Verhältnis-Berechnungseinheit umfassen, die konfiguriert ist, um ein SN-Verhältnis von jedem der von der Erfassungseinheit erfassten Messwerte zu berechnen. Die Berechnungseinheit der Auftrittswahrscheinlichkeit kann die Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes der Mehrzahl von Phänomenen auf der Grundlage des von der SN-Berechnungseinheit berechneten SN-Verhältnisses berechnen.
• Gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Überwachungsvorrichtung der ersten bis fünften Ausführungsform ferner eine Abstandsberechnungseinheit umfassen, die konfiguriert ist, um einen Mahalanobis-Abstand auf Grundlage der Messwerte zu berechnen. Die Berechnungseinheit der Auftrittswahrscheinlichkeit kann die Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes der Mehrzahl von Phänomenen berechnen, wenn der Mahalanobis-Abstand gleich oder größer als ein vorher festgelegter Wert ist.
• Gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Überwachungsvorrichtung der sechsten Ausführungsform ferner eine Korrektureinheit umfassen, die konfiguriert ist, um einen Korrekturmesswert zu erhalten, durch den die Messwerte durch Berechnungen des thermischen Gleichgewichts auf Grundlage der Messwerte korrigiert werden. Die Messwerte können mindestens eine Temperatur und eine Flussrate eines Eingabefluids, das in die Zielvorrichtung eingegeben werden soll, und eine Temperatur und eine Flussrate eines Ausgabefluids, das aus der Zielvorrichtung ausgegeben werden soll, umfassen. Die Abstandsberechnungseinheit kann den Mahalanobis-Abstand mit einem Faktor des Korrekturmesswerts berechnen.
• Gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt ein Verfahren zur Überwachung einer Zielvorrichtung die folgenden Schritte ein. Das bedeutet, dass Messwerte der Zielvorrichtung erfasst werden. Eine Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes einer Mehrzahl von Phänomenen, die dazu neigen, bei der Zielvorrichtung aufzutreten, wird auf Grundlage der erfassten Messwerte berechnet. Eine Tabelle, in der die Mehrzahl von Phänomenen und Auftrittsursachen für Abnormalitäten einander zugeordnet sind, wird gespeichert. Dann werden die Auftrittsursachen auf Grundlage der Auftrittswahrscheinlichkeit geschätzt.
• Gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können in dem Verfahren zur Überwachung einer Zielvorrichtung der achten Ausführungsform die Auftrittsursachen, die Mehrzahl von Phänomenen und die Häufigkeit, mit der Abnormalitäten aufgrund der Auftrittsursachen auftreten, in der Tabelle einander zugeordnet werden. Eine gewichtete Summe der Auftrittswahrscheinlichkeit und der Häufigkeit für jede der Auftrittsursachen kann berechnet werden, und die Auftrittsursachen können auf Grundlage der gewichteten Summe geschätzt werden.
• Gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können in dem Verfahren zur Überwachung einer Zielvorrichtung der achten Ausführungsform die Auftrittsursachen, die Mehrzahl von Phänomenen und Werte, die anzeigen, ob die Mehrzahl von Phänomenen beobachtet werden, in der Tabelle einander zugeordnet werden. Die Auftrittsursachen können auf Grundlage der Anzahl des Auftretens von Phänomenen geschätzt werden, die jeweils die Auftrittswahrscheinlichkeit aufweisen, die gleich oder größer als ein vorher festgelegter Schwellenwert ist und deren Auftreten in der Tabelle unter der Mehrzahl von Phänomenen angegeben ist.
• Gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können in dem Verfahren zur Überwachung einer Zielvorrichtung der achten Ausführungsform die Auftrittsursachen, die Mehrzahl von Phänomenen und Wahrscheinlichkeiten, dass die Mehrzahl der Phänomene auftritt, wenn Abnormalitäten aufgrund der Auftrittsursachen auftreten, in der Tabelle einander zugeordnet werden. Eine gewichtete Summe der Auftrittswahrscheinlichkeit und der Wahrscheinlichkeiten kann berechnet werden, und die Auftrittsursachen können auf Grundlage der gewichteten Summe geschätzt werden.
• Gemäß der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranlasst ein Programm einen Computer, die folgende Verarbeitung auszuführen. Das bedeutet, dass Messwerte der Zielvorrichtung erfasst werden. Eine Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes einer Mehrzahl von Phänomenen, die dazu neigen, bei der Zielvorrichtung aufzutreten, wird auf Grundlage der erfassten Messwerte berechnet. Eine Tabelle, in der die Mehrzahl von Phänomenen und Auftrittsursachen für Abnormalitäten einander zugeordnet sind, wird gespeichert. Dann werden die Auftrittsursachen auf Grundlage der Auftrittswahrscheinlichkeit geschätzt.
• Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
• Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorgenannten Ausführungsformen berechnet die Überwachungsvorrichtung die Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes der Mehrzahl von Phänomenen, die für die Zielvorrichtung auf Grundlage der Messwerte der Zielvorrichtung auftreten können, und schätzt die Auftrittsursachen für Abnormalitäten, die für die Zielvorrichtung durch Verwendung der Tabelle, in der die Phänomene und die Auftrittsursachen für Abnormalitäten zugeordnet sind, auftreten können. Auf diese Weise kann die Überwachungsvorrichtung die Auftrittsursachen für Abnormalitäten mit hoher Genauigkeit abschätzen, ohne sich auf die Erfahrung eines Beobachters verlassen zu müssen.
• Figurenliste
• 1 ist ein schematisches Diagramm einer Gasturbine, die ein Beispiel einer Zielvorrichtung ist.
• 2 ist ein schematisches Blockdiagramm zum Veranschaulichen einer Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 3 ist ein Fließschema zum Veranschaulichen von Vorgängen der Überwachungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
• 4 ist ein schematisches Blockdiagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration einer Überwachungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 5 ist ein schematisches Blockdiagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration eines Computers in mindestens einer der Ausführungsformen.
• Beschreibung von Ausführungsformen
• Erste Ausführungsform
• Nun erfolgt unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine detaillierte Beschreibung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Überwachungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform ist konfiguriert, um die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Abnormalität in einer Gasturbine T zu überwachen und eine Auftrittsursache der Abnormalität zu identifizieren. Die Gasturbine T ist ein Beispiel einer Zielvorrichtung.
• Zielvorrichtung
• 1 ist ein schematisches Diagramm der Gasturbine, die ein Beispiel der Zielvorrichtung ist.
  Die Gasturbine T beinhaltet einen Verdichter T1, eine Brennkammer T2, eine Turbine T3, einen Rotor T5, ein Extraktionsrohr T4 und einen Generator T6. Der Verdichter T1, die Turbine T3 und der Generator T6 sind mit dem Rotor T5 verbunden und werden um eine Achse des Rotors T5 gedreht. Der Verdichter T1 wird gedreht, um Luft durch eine Lufteinlassöffnung aufzunehmen, und verdichtet die Aufnahmeluft, um Druckluft zu erzeugen. Die Brennkammer T2 sprüht Kraftstoff zur Druckluft, die vom Verdichter T1 erzeugt wird, um ein Verbrennungsgas G mit einer hohen Temperatur und einem hohen Druck zu erzeugen. Ferner wird Kühldampf gegen die Brennkammer T2 geblasen, um die Brennkammer T2 zu kühlen. Die Turbine T3 konvertiert die Wärmeenergie des durch die Brennkammer T2 erzeugten Verbrennungsgases in eine Rotationsenergie für den Rotor T5, um eine Antriebskraft zu erzeugen. Das Extraktionsrohr T4 weist ein mit dem Verdichter T1 angeschlossenes Ende auf, und das andere Ende ist an der Turbine T3 angeschlossen. Das Extraktionsrohr T4 extrahiert einen Teil der von dem Verdichter T1 erzeugten Druckluft und führt die verdichtete Luft, die extrahiert wird (Kühlluft), der Turbine T3 zu, um die Turbine T3 zu kühlen. Der Generator T6 wandelt die Rotationsenergie für den Rotor T5 in eine elektrische Energie um.
• Eine Mehrzahl von Sensoren (nicht veranschaulicht) sind an der Gasturbine T montiert. Als von den jeweiligen Sensoren erfasste Sensorwerte gibt es beispielhaft einen atmosphärischen Druck, eine atmosphärische Temperatur, eine atmosphärische Luftfeuchtigkeit, eine Einlassdruckdifferenz des Verdichters T1, eine Auslasslufttemperatur des Verdichters T1, einen Auslassluftdruck des Verdichters T1, einen Kraftstoffdruck, eine Kraftstofftemperatur, einen Kraftstoffheizwert, eine Kraftstoffzusammensetzung, eine Kraftstoffdurchflussrate, einen Kühlungsdampfdruck, eine Kühlungsdampftemperatur, eine Kühlungsdampfdurchflussrate, eine Kühlungslufttemperatur, eine Kühlungsluftdurchflussrate, eine Ablufttemperatur, einen Druckverlust angesaugter Luft, einen Abluftdruckverlust, Energieerzeugungseffizienz des Generators T6, erzeugte elektrische Energie, einen Energieerzeugungsstrom, eine Stromerzeugungsspannung und eine Stromerzeugungsfrequenz.
• Konfiguration
• Es wird die Konfiguration der Überwachungsvorrichtung 100 beschrieben. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm zum Veranschaulichen einer Konfiguration der Überwachungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
• Die Überwachungsvorrichtung 100 schließt eine Erfassungseinheit 101, eine Kennwertberechnungseinheit 102, eine Korrektureinheit 103, eine Einheitsraumspeichereinheit 104, eine Abstandsberechnungseinheit 105, eine Abnormalitätsbestimmungseinheit 106, eine SN-Verhältnis-Berechnungseinheit 107, eine Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 108, eine Tabellenspeichereinheit 109, eine Schätzeinheit 110 und eine Ausgabeeinheit 111 ein.
• Die Erfassungseinheit 101 erfasst die von den der Gasturbine bereitgestellten Sensoren erfassten Sensorwerte und Werte (Befehlswerte) von Steuersignalen der Gasturbine T. Es gilt anzumerken, dass, wie obenstehend beschrieben, die von der Erfassungseinheit 101 erfassten Sensorwerte mindestens Temperaturen von Luft und Kraftstoff, die der Gasturbine T eingegeben werden (Eingabefluid), und eine Temperatur von aus der Gasturbine T ausgegebener Abluft (Ausgabefluid) beinhalten. Die Sensorwerte sind Beispiele für die Messwerte der Gasturbine T.
• Die Kennwertberechnungseinheit 102 berechnet Kennwerte zum Zeigen von Kennzeichen der Gasturbine T auf Grundlage der Sensorwerte, die von der Erfassungseinheit 101 erfasst werden. Als Kennwerte gibt es beispielhaft thermischen Wirkungsgrad, Verdichterwirkungsgrad, Verbrennungswirkungsgrad, Turbinenwirkungsgrad, Verdichterantriebsleistung, Turbinenausgabe, eine Gasturbinenluftdurchflussrate, eine Gasturbinenabluftdurchflussrate, ein Verdichterdruckverhältnis und eine Einlassverbrennungsgastemperatur der Turbine T3. Zum Beispiel berechnet die Kennwertberechnungseinheit 102 den Verdichterwirkungsgrad (Kennwert) durch Subtrahieren einer Differenz zwischen einer tatsächlichen Verdichterauslassenthalpie und einer tatsächlichen Verdichtereinlassenthalpie von einer Differenz zwischen einer Verdichterauslassenthalpie und einer Verdichtereinlassenthalpie in einem Fall einer isentropen Änderung. Jede Enthalpie wird unter Verwendung einer Temperatur und eines Druckes, die die Sensorwerte sind, berechnet. Die Kennwerte sind Beispiele der Messwerte der Gasturbine T. Es gilt zu beachten, dass, wie obenstehend beschrieben, die von der Kennwertberechnungseinheit 102 berechneten Kennwerte mindestens eine der Gasturbine T eingegebene Luftdurchflussrate und eine von der Gasturbine T ausgegebene Abluftdurchflussrate beinhalten.
• Die Korrektureinheit 103 korrigiert die von der Erfassungseinheit 101 erfassten Sensorwerte und die von der Kennwertberechnungseinheit 102 berechneten Kennwerte auf Grundlage von thermischen Gleichgewichtsberechnungen für die Gasturbine T und erhält anschließend einen Korrekturmesswert. Insbesondere korrigiert die Korrektureinheit 103 die Messwerte in der folgenden Prozedur. Zuerst substituiert die Korrektureinheit 103 die Messwerte für die thermischen Gleichgewichtsberechnungen für die Gasturbine T und berechnet Fehler der jeweiligen Messwerte, die die thermischen Gleichgewichtsberechnungen erfüllen. Anschließend erhält die Korrektureinheit 103 die für die jeweiligen Messwerte berechnete Fehlersumme oder eine Summe der Quadrate der Werte und erhält den Korrekturmesswert durch Auswählen einer Kombination der Fehler für die jeweiligen Messwerte, um die kleinste Summe zu erhalten. Insbesondere wird das thermische Gleichgewicht der Gasturbine T insgesamt durch die nachfolgende Gleichung (1) ausgedrückt. Das thermische Gleichgewicht des Verdichters T1 wird durch die nachfolgende Gleichung (2) ausgedrückt. Das thermische Gleichgewicht der Brennkammer T2 wird durch die nachfolgende Gleichung (3) ausgedrückt. Das thermische Gleichgewicht der Turbine T3 wird durch die nachfolgende Gleichung (4) ausgedrückt. In jeder der Gleichungen (1) bis (4) wird auf der linken Seite die Wärmezufuhr und auf der rechten Seite die Wärmeabgabe ausgedrückt.
• 
  [Math. 1] $$\begin{array}{l}G1\times H1C+Gf\times Hf+Gf\times LHV\times {\mu }_{BURN}+Gst\times Hst1\hfill \\ =\frac{\raisebox{1ex}{$KWGEN$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$\mathrm{4,1868}$}\right.}{{\mu }_{GEN}}+G8\times H2T+Gst\times Hst2\hfill \end{array}$$

  
• 
  [Math. 2] $$\text{G1}\times H1C+\frac{KWC}{\mathrm{4,1868}}=G2\times H2C+Gc\times Hc$$

  
• 
  [Math. 3] $$\begin{array}{l}G2\times H2C+Gf\times Hf+Gf\times LHV\times {\mu }_{BURN}+Gst\times Hst1+Gw\times Hw\hfill \\ =Gst\times Hst2+G4\times H1T\hfill \end{array}$$

  
• 
  [Math. 4] $$G4\times H1T+Gc\times Hc=G8\times H2T+\frac{KWT}{\mathrm{4,1868}}$$

  
• Eine Variable G1 drückt eine Aufnahmedurchflussrate aus. Eine Variable H1C drückt eine Aufnahmeenthalpie aus. Eine Variable G2 drückt eine Auslassdurchflussrate des Verdichters T1 aus. Eine Variable H2C drückt eine Auslassdurchflussrate des Verdichters T1 aus. Eine Variable Gf drückt eine Kraftstoffdurchflussrate aus. Eine Variable LHV drückt einen Kraftstoffheizwert aus. Eine Variable Gst drückt eine Kühlungsdampfdurchflussrate aus. Eine Variable Hst1 drückt eine Enthalpie des Kühlungsdampfs aus, der der Brennkammer T2 zugeführt wird. Eine Variable Hst2 drückt eine Enthalpie des Kühlungsdampfs aus, der von der Brennkammer T2 abgeführt wird. Eine Variable Gc drückt eine Kühlungsluftmenge aus. Eine Variable Hc drückt eine Kühlungsluftenthalpie aus. Eine Variable G4 drückt eine Einlassdurchflussrate der Turbine T3 aus. Eine Variable H1T drückt eine Einlassenthalpie der Turbine T3 aus. Eine Variable G8 drückt eine Abluftdurchflussrate aus. Eine Variable H2T drückt eine Abluftenthalpie aus. Eine Variable µ_gen drückt den Energieerzeugungswirkungsgrad aus. Eine Variable µ_Brenn drückt den Verbrennungswirkungsgrad aus. Eine Variable KWGEN drückt erzeugte elektrische Leistung aus. Eine Variable KWC drückt eine Verdichterantriebsleistung aus. Eine Variable KWT drückt Turbinenausgabe aus.
• Die Einheitsraumspeichereinheit 104 speichert die Kombination der Zustandsgrößen der Gasturbine T (die Messwerte, den Korrekturmesswert und die Befehlswerte) als einen Einheitsraum eines Mahalanobis-Abstands. Die Zustandsgrößen werden während einer Anlaufphase der Gasturbine T erfasst (zum Beispiel ein Zeitraum von zwei Wochen ab dem letzten Zeitpunkt eines Betriebsbeginnzeitpunkts einer Gasturbine T in einem neuen Artikelzustand und einem Betriebsbeginnzeitpunkt einer Gasturbine T nach Abschluss der regulären Inspektion).
  Die Abstandsberechnungseinheit 105 berechnet einen Mahalanobis-Abstand, der einen Zustand der Gasturbine T angibt, auf Grundlage des von der Einheitsraumspeichereinheit 104 gespeicherten Einheitsraums mit den Faktoren der Sensorwerte und den von der Erfassungseinheit 101 erfassten Befehlswerten, den von der Kennwertberechnungseinheit 102 berechneten Kennwerten und dem Korrekturmesswert, durch den die Korrektureinheit 103 die Korrektur durchführt. Der Mahalanobis-Abstand ist eine Skala, die einen Grad einer Differenz zwischen einer Referenzprobe, die als ein Einheitsraum ausgedrückt wird, und einer neu erhaltenen Probe angibt. Ein Verfahren zum Berechnen des Mahalanobis-Abstands wird später beschrieben.
  Die Abnormalitätsbestimmungseinheit 106 bestimmt auf Grundlage des von der Abstandsberechnungseinheit 105 berechneten Mahalanobis-Abstands, ob an der Gasturbine T eine Abnormalität auftritt. Insbesondere bestimmt die Abnormalitätsbestimmungseinheit 106, dass eine Abnormalität bei der Gasturbine T auftritt, wenn der Mahalanobis-Abstand gleich oder größer als ein vorher festgelegter Schwellenwert (zum Beispiel 3,5) ist. Im Allgemeinen wird ein Wert gleich oder größer als drei als der Schwellenwert festgelegt.
• Wenn die Abnormalitätsbestimmungseinheit 106 bestimmt, dass eine Abnormalität an der Gasturbine T auftritt, berechnet die SN-Verhältnisberechnungseinheit 107 ein Signal-Rausch-Verhältnis (SN-Verhältnis) in dem Taguchi-Verfahren auf Grundlage der Sensorwerte und der von der Erfassungseinheit 101 berechneten Befehlswerte, der von der Kennwertberechnungseinheit 102 berechneten Kennwerte und dem Korrekturmessbetrag, durch den die Korrektureinheit 103 eine Korrektur durchführt. Das heißt, die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 108 erhält das SN-Verhältnis auf Grundlage der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Gegenstands durch eine orthogonale Tabellenanalyse. Da das SN-Verhältnis höher ist, kann festgestellt werden, dass bei der Position der Zustandsgröße (dem Messwert oder dem Befehlswert) die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer Abnormalität größer ist.
  Auf Grundlage des von der SN-Verhältnisberechnungseinheit 107 berechneten SN-Verhältnisses berechnet die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 108 eine Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes einer Mehrzahl von Phänomenen (Leistungsabbau), die an der Gasturbine T auftreten können. Als die Phänomene gibt es beispielsweise eine Reduktion in der Gasturbinenausgabe, Reduktion im Gasturbinenwirkungsgrad, Reduktion des Verdichterwirkungsgrads, Reduktion im Turbinenwirkungsgrad, Reduktion in der Verdichtereinlassluftmenge, Zunahme der Ablufttemperatur, Reduktion des Verdichtungsverhältnisses des Verdichters, Reduktion im Verbrennungswirkungsgrad, Zunahme der Turbineneinlassgastemperatur und Zunahme im Abgasdruck. Zum Beispiel speichert die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 108 für jedes Phänomen eine Beziehung zwischen der Anwesenheit oder Abwesenheit des Auftretens des Phänomens und der Zustandsgröße, die dominant an der Zunahme oder Abnahme des SN-Verhältnisses beteiligt ist, und berechnet eine gewichtete Summe des SN-Verhältnisses der Zustandsgröße, die mit jedem Phänomen assoziiert ist. Auf diese Weise berechnet die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 108 eine Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes Phänomen.
• Die Tabellenspeichereinheit 109 speichert eine Tabelle, die eine Beziehung zwischen den Phänomenen und Auftrittsursachen von Abnormalitäten zeigt. Insbesondere speichert die Tabellenspeichereinheit 109 für jedes Phänomen und bei jeder Auftrittsursache die Anzahl von Malen, an denen die Erscheinungen beobachtet werden, wenn die Abnormalität aufgrund der Auftrittsursache auftritt. Unter der Annahme, dass beispielsweise neunmal in der Vergangenheit ein Zustand beobachtet wurde, bei dem eine Abweichung einer Schaufelpfadtemperatur groß war (Phänomen), wenn eine Abnormalität aufgrund einer Beschädigung eines Abluftdiffusors (Auftrittsursache) aufgetreten ist, ordnet die Tabellenspeichereinheit 109 die Auftrittsursache „der Beschädigung des Abluftdiffusors “und das Phänomen „des Zustandes, in dem die Abweichung der Schaufelbahntemperatur groß ist“ einander zu und speichert die Anzahl der Male, die neun beträgt. Die von der Tabellenspeichereinheit 109 gespeicherte Tabelle kann beispielsweise auf Grundlage von Daten einer Fehlerbaum(FT)-Analyse gebildet werden, die von einem Wartungsarbeiter zum Zeitpunkt des Betriebs der Gasturbine T erstellt wird.
• Die Schätzeinheit 110 schätzt eine Auftrittsursache einer Abnormalität der Gasturbine T auf Grundlage der Auftrittswahrscheinlichkeit jedes von der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 108 berechneten Phänomens und der von der Tabellenspeichereinheit 109 gespeicherten Tabelle. Insbesondere multipliziert die Schätzeinheit 110 Vektoren in einer Zeile und M Spalten mit den Auftrittswahrscheinlichkeiten der jeweiligen Phänomene als Elemente und eine Matrix in M Zeilen und N Spalten mit den Werten der Tabelle als Elemente. Auf diese Weise erhält die Schätzeinheit 110 Vektoren in N Zeilen und eine Spalte mit den Wahrscheinlichkeiten der Auftrittsursachen der Abnormalitäten als Elemente. M drückt die Anzahl der Phänomene aus, und N drückt die Anzahl der Auftrittsursachen aus. Ferner kann die Schätzeinheit 110 schätzen, dass die Auftrittsursache in der Zeile mit dem großen Elementwert unter den erhaltenen Vektoren in den N Zeilen und der einen Spalte die Auftrittsursache für die Abnormalität der Gasturbine T ist. Das bedeutet, dass die Schätzeinheit 110 eine gewichtete Summe der Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes Phänomen und der Anzahl des Auftretens jedes Phänomens für jede Auftrittsursache für die Abnormalität berechnet und die Auftrittsursachen auf Grundlage der gewichteten Summe schätzt.
  Die Ausgabeeinheit 111 gibt die von der Schätzeinheit 110 geschätzten Auftrittsursachen in einer Reihenfolge der Wahrscheinlichkeiten aus. Als Ausgaben gibt es zum Beispiel beispielhaft Anzeigen auf einem Anzeigeschirm, Übertragung der Daten nach Außen, Drucken auf einem Blatt und Sprachausgabe.
• Mahalanobis-Abstand
• Hier wird ein Berechnungsausdruck zur Berechnung eines allgemeinen Mahalanobis-Abstands D beschrieben.
  Die Anzahl von Gegenständen der Mehrzahl von Zustandsgrößen (Messwerte und Befehlswerte), die den Zustand der Gasturbine T angeben, wird durch einen Wert von „u“ ausgedrückt. Der Wert von „u“ ist eine ganze Zahl gleich oder größer als zwei. Die Zustandsgrößen der „u“ Gegenstände sind jeweils durch X₁ bis X_u ausgedrückt. In einem Referenzbetriebszustand der Gasturbine T (in der ersten Ausführungsform der Betriebszustand für zwei Wochen ab dem letzten Zeitpunkt des Betriebsbeginnzeitpunkts der Gasturbine T in einem neuen Artikelzustand und dem Betriebsbeginnzeitpunkt der Gasturbine T nach Abschluss der regulären Inspektion) sammelt die Überwachungsvorrichtung 100 „v (gleich oder größer als zwei)“ für jede der Zustandsgrößen X₁ bis X_u der Gegenstände. Wenn zum Beispiel sechzig Werte für jede der Zustandsgrößen der Gegenstände erfasst werden, ist v = 60 erfüllt. Die „j“-te Zustandsgröße X₁ zur „j“-ten Zustandsgröße X_u für jeden im Betriebszustand gesammelten Gegenstand wird durch jeweils X_1j bis X_uj ausgedrückt. Der Wert von „j“ ist ein beliebiger Wert (ganze Zahl) von eins bis zu dem Wert von „v“ und zeigt an, dass es „v“ Werte für jede Zustandsgröße gibt. Das heißt, die Überwachungsvorrichtung 100 sammelt die Zustandsgrößen X₁₁ bis X_uv. Die Zustandsgrößen X₁₁ bis X_uv werden in der Einheitsraumspeichereinheit 104 gespeichert.
• Die Überwachungsvorrichtung 100 erhält einen Mittelwert M i und eine Standardabweichung σ₁ (Grad der Ungleichförmigkeit der Referenzdaten) der Zustandsgrößen X₁₁ bis X_uv für jeden Gegenstand mit Gleichung (5) und Gleichung (6). Die Anzahl der Gegenstände (die Anzahl der Zustandsgrößen, ganze Zahl) wird von dem Wert i ausgedrückt. Hier wird der Wert i auf eins bis zum Wert von „u“ festgelegt und drückt einen Wert aus, der den Zustandsgrößen X₁ bis X_u entspricht. Hier ist die Standardabweichung eine positive Quadratwurzel eines erwarteten Werts eines Quadrats einer Differenz zwischen der Zustandsgröße und dem Mittelwert.
• 
  [Math. 5] $$M_i=\frac{1}{v}{\displaystyle \sum _{j=1}^v{X}_{ij}}$$

  
• 
  [Math. 6] $${\sigma }_i=\sqrt{\frac{1}{v-1}{\displaystyle \sum _{j=1}^v{\left(X_{ij}-M_i\right)}^2}}$$

  
• Der Mittelwert M_i und die Standardabweichung σ_i sind die Zustandsgrößen, die Kennzeichen angeben. Die Überwachungsvorrichtung 100 konvertiert die Zustandsgrößen X₁₁ nach X_uv in normierte Zustandsgrößen x₁₁ nach x_/uv mit nachfolgender Gleichung (7) unter Verwendung des Mittelwerts M_i und der Standardabweichung σ_i, die berechnet werden. Das heißt, eine Abnormalitätsüberwachungsvorrichtung 10 wandelt die Zustandsgröße X_ij der Gasturbine T in eine Zufallsvariable x_ij um, wenn ein Durchschnitt von null und eine Standardabweichung von eins gegeben sind. Es ist zu beachten, dass in nachfolgender Gleichung (7) der Wert j ein beliebiger Wert (ganze Zahl) von eins bis zum Wert von „v“ ist. Das heißt, der Wert von „v“ entspricht der Anzahl von Zustandsgrößen für jeden Gegenstand.
• 
  [Math. 7] $$x_{ij}=\frac{X_{ij}-M_i}{{\sigma }_i}$$

  
• Um eine Analyse mit den Daten durchzuführen, bei denen Zufallsvariablen normiert werden, um den Durchschnitt von Null und die Varianz von eins zu erhalten, spezifiziert die Überwachungsvorrichtung 100 eine Korrelation der Zustandsgrößen X₁₁ bis X_uv. Das bedeutet, dass die Überwachungsvorrichtung 100 eine Kovarianzmatrix (Korrelationsmatrix) R bestimmt, die eine Beziehung zwischen den Varianzen und einer inversen Matrix R^-1 der Kovarianzmatrix (Korrelationsmatrix) in nachfolgender Gleichung (8) angibt. Es ist zu beachten, dass in nachfolgender Gleichung (8) ein Wert von „k“ die Anzahl von Gegenständen ist (die Anzahl von Zustandsgrößen). Das heißt, der Wert von „k“ und der Wert von „u“ sind einander gleich. Ferner sind der Wert von „i“ und ein Wert von „p“ Werte für jede Zustandsgröße, und sind hier Werte ab eins bis zu dem Wert von „u“.
• 
  [Math. 8] $$\begin{array}{l}\text{R}=\left(\begin{array}{cccc}1& {\text{r}}_{12}& \cdots & {\text{r}}_{1\text{k}}\\ {\text{r}}_{21}& 1& \cdots & {\text{r}}_{2\text{k}}\\ ⋮& ⋮& \ddots & ⋮\\ {\text{r}}_{\text{k1}}& {\text{r}}_{\text{k2}}& \cdots & 1\end{array}\right)\hfill \\ {\text{R}}^{-1}=\left(\begin{array}{cccc}{\text{a}}_{11}& {\text{a}}_{12}& \cdots & {\text{a}}_{1\text{k}}\\ {\text{a}}_{21}& {\text{a}}_{22}& \cdots & {\text{a}}_{2\text{k}}\\ ⋮& ⋮& \ddots & ⋮\\ {\text{a}}_{\text{k1}}& {\text{a}}_{\text{k2}}& \cdots & {\text{a}}_{\text{kk}}\end{array}\right)={\left(\begin{array}{cccc}1& {\text{r}}_{12}& \cdots & {\text{r}}_{1\text{k}}\\ {\text{r}}_{21}& 1& \cdots & {\text{r}}_{2\text{k}}\\ ⋮& ⋮& \ddots & ⋮\\ {\text{r}}_{\text{k1}}& {\text{r}}_{\text{k2}}& \cdots & 1\end{array}\right)}^{-1}\hfill \\ {\text{r}}_{\text{ip}}={\text{r}}_{\text{pi}}=\frac{1}{\text{v}}{\displaystyle \sum _{\text{j}=1}^{\text{v}}{\text{X}}_{\text{ij}}{\text{X}}_{\text{pj}}}\hfill \end{array}$$

  
• Nach der obenstehend beschriebenen Rechenverarbeitung erhält die Überwachungsvorrichtung 100 den Mahalanobis-Abstand D als Zustandsgröße, die ein Kennzeichen auf Grundlage der nachfolgenden Gleichung (9) angibt. Es gilt zu beachten, dass in dem untenstehenden Ausdruck (9) der Wert von „j“ ein beliebiger Wert (ganze Zahl) ab eins bis zu dem Wert von „v“ ist. Das heißt, der Wert von „v“ entspricht der Anzahl von Zustandsgrößen für jeden Gegenstand. Ferner entspricht der Wert von „k“ der Anzahl von Gegenständen (die Anzahl von Zustandsgrößen). Das heißt, der Wert von „k“ und der Wert von „u“ sind einander gleich. Ferner sind die Werte von „a₁₁“ bis „a_kk“ Koeffizienten der inversen Matrix R^-1 der in obenstehend beschriebener Gleichung (8) gezeigten Kovarianzmatrix.
• 
  [Math. 9] $$\begin{array}{l}{\text{D}}_{\text{j}}^2=\frac{1}{\text{k}}\left({\text{x}}_{\text{ij}},{\text{x}}_{\text{2j}},\cdots ,{\text{x}}_{\text{kj}}\right)\cdot \left(\begin{array}{cccc}{\text{a}}_{11}& {\text{a}}_{12}& \cdots & {\text{a}}_{1\text{k}}\\ {\text{a}}_{21}& {\text{a}}_{22}& \cdots & {\text{a}}_{2\text{k}}\\ ⋮& ⋮& \ddots & ⋮\\ {\text{a}}_{\text{k1}}& {\text{a}}_{\text{k2}}& \cdots & {\text{a}}_{\text{kk}}\end{array}\right)\times \left(\begin{array}{c}{\text{x}}_{\text{1j}}\\ {\text{x}}_{\text{2j}}\\ ⋮\\ {\text{x}}_{\text{kj}}\end{array}\right)\hfill \\ =\frac{1}{\text{k}}{\displaystyle \sum _{\text{i}=1}^{\text{k}}{\displaystyle \sum _{\text{p}=1}^{\text{k}}{\text{a}}_{\text{ip}}{\text{x}}_{\text{ij}}{\text{x}}_{\text{pj}}=\frac{1}{\text{k}}\left({\text{x}}_{\text{1j}},{\text{x}}_{\text{1j}},\cdots ,{\text{x}}_{\text{kj}}\right)\cdot {\text{R}}^{-1}\cdot \left(\begin{array}{c}{\text{x}}_{\text{1j}}\\ {\text{x}}_{\text{2j}}\\ ⋮\\ {\text{x}}_{\text{kj}}\end{array}\right)}}\hfill \end{array}$$

  
• Der Mahalanobis-Abstand D ist das Referenzdatum. Der Mittelwert des Mahalanobis-Abstands D des Einheitsraums ist eins. In einem Zustand, in dem die Zustandsgröße der Gasturbine T normal ist, bleibt der Mahalanobis-Abstand D gleich oder kleiner als ungefähr drei. Jedoch ist in einem Zustand, in dem die Zustandsgröße der Gasturbine T anomal ist, der Wert des Mahalanobis-Abstands D größer als ungefähr drei. Wie vorstehend beschrieben, hat der Mahalanobis-Abstand D eine Eigenschaft, dass der Wert in Übereinstimmung mit einem Abnormalitätsgrad der Zustandsgröße der Gasturbine T (Grad der Trennung von dem Einheitsraum) größer wird.
• Verfahren zur Überwachung einer Gasturbine
• Als Nächstes wird ein Verfahren zur Überwachung der Gasturbine beschrieben, das von der Überwachungsvorrichtung 100 durchgeführt wird. 3 ist ein Fließschema zum Veranschaulichen der Vorgänge der Überwachungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. Während der Anlaufphase der Gasturbine T sammelt die Überwachungsvorrichtung 100 die Zustandsgrößen der Gasturbine T und veranlasst die Einheitsraumspeichereinheit 104, die Kombinationen der Zustandsgrößen zu speichern. Das heißt, die Überwachungsvorrichtung 100 assoziiert die von der Erfassungseinheit 101 erfassten Befehlswerte der Gasturbine und den von der Korrektureinheit 103 gebildeten Korrekturmesswert und zeichnet die Werte in der Einheitsraumspeichereinheit 104 auf. Nach Ablauf der Anlaufphase der Gasturbine T führt die Überwachungsvorrichtung 100 Überwachungsvorgänge, wie untenstehend beschrieben, zu einem vorbestimmten Überwachungszeitpunkt (zum Beispiel jede Stunde) durch. Der Überwachungszeitpunkt ist ein Beispiel eines bestimmten Zeitpunkts nach der Anlaufphase, der der Zeitpunkt nach Ablauf der vorbestimmten Anlaufphase ab dem Betriebsbeginnzeitpunkt der Gasturbine T ist.
• Wenn die Überwachungsvorrichtung 100 eine Überwachung beginnt, erfasst die Erfassungseinheit 101 die Sensorwerte, die von den Sensoren erfasst werden, die der Gasturbine T bereitgestellt werden, und die Befehlswerte der Gasturbine T (Schritt S1). Nachfolgend berechnet die Kennwertberechnungseinheit 102 die Kennwerte der Gasturbine T auf Grundlage der Sensorwerte, die von der Erfassungseinheit 101 erfasst werden (Schritt S2). Nachfolgend korrigiert die Korrektureinheit 103 die Sensorwerte und die Kennwerte auf Grundlage der thermischen Gleichgewichtsberechnungen der Gasturbine T und erhält den Korrekturmesswert (Schritt S3).
• Nachfolgend berechnet die Abstandsberechnungseinheit 105 den Mahalanobis-Abstand auf Grundlage des von der Einheitsraumspeichereinheit 104 gespeicherten Einheitsraums mit den Faktoren der Sensorwerte und der in Schritt S1 erfassten Befehlswerte, den in Schritt S2 berechneten Kennwerten und dem in Schritt S3 erhaltenen Korrekturmesswert (Schritt S4). Anschließend bestimmt die Abnormalitätsbestimmungseinheit 106, ob der berechnete Mahalanobis-Abstand gleich oder größer als der vorher festgelegte Schwellenwert ist (Schritt S5).
• Wenn der Mahalanobis-Abstand kleiner als der Schwellenwert ist (NEIN in Schritt S5), bestimmt die Abnormalitätsbestimmungseinheit 106, dass keine Abnormalität an der Gasturbine T auftritt. Die Überwachungsvorrichtung beendet die Überwachungsverarbeitung und wartet auf den nächsten Überwachungszeitpunkt.
  Wenn im Gegensatz dazu der Mahalanobis-Abstand gleich oder größer als der Schwellenwert ist (JA in Schritt S5), bestimmt die Abnormalitätsbestimmungseinheit 106, dass eine Abnormalität bei der Gasturbine T auftritt.
• Wenn die Abnormalitätsbestimmungseinheit 106 bestimmt, dass die Abnormalität an der Gasturbine T auftritt, berechnet die SN-Verhältnisberechnungseinheit 107 das SN-Verhältnis in dem Taguchi-Verfahren für jeden der in Schritt S1 erfassten Befehlswerte und den in Schritt S3 erhaltenen Korrekturmesswert (Schritt S6). Die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 108 berechnet auf Grundlage des berechneten SN-Verhältnisses (Schritt S7) die Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes der Mehrzahl von Phänomenen, die an der Gasturbine T auftreten können.
• Nachfolgend multipliziert die Schätzeinheit 110 die Vektoren, die die Auftrittswahrscheinlichkeiten der jeweiligen Phänomene, die von der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 108 berechnet werden, aufweisen, als Elemente und die Matrix mit den Werten der Tabelle, die von der Tabellenspeichereinheit 109 gespeichert werden, als Elemente. Auf diese Weise erhält die Schätzeinheit 110 die Vektoren mit den Wahrscheinlichkeiten der Auftrittsursachen der Abnormalitäten als Elemente (Schritt S8). Nachfolgend sortiert die Schätzeinheit 110 die Auftrittsursachen in der absteigenden Reihenfolge der Wahrscheinlichkeiten, die von den erhaltenen Vektoren angezeigt werden (Schritt S9). Anschließend gibt die Ausgabeeinheit 111 die durch die Schätzeinheit 110 geschätzten Auftrittsursachen in der sortierten Reihenfolge aus (Schritt S10). Zum Beispiel bewirkt die Ausgabeeinheit 111, dass die Auftrittsursache mit der höchsten Wahrscheinlichkeit auf einem Anzeigebildschirm angezeigt wird. Wenn ein Anzeigebefehl für die nächste Auftrittsursache durch eine Steuerung durch einen Benutzer empfangen wird, veranlasst die Ausgabeeinheit 111, dass die Auftrittsursache mit der zweithöchsten Wahrscheinlichkeit auf dem Anzeigebildschirm angezeigt wird. Ferner veranlasst beispielsweise die Ausgabeeinheit 111, dass eine Liste der Auftrittsursachen auf ein Blatt in der absteigenden Reihenfolge der Wahrscheinlichkeiten gedruckt wird.
• Operative Auswirkungen
• Wie vorstehend beschrieben berechnet die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform die Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes der Mehrzahl von Phänomenen, die bei der Gasturbine T auftreten können, und schätzt die Auftrittsursachen für die Abnormalitäten auf Grundlage der Wahrscheinlichkeit und der Tabelle zum Anzeigen der Beziehung zwischen den Phänomenen und den Auftrittsursachen der Abnormalitäten. Auf diese Weise kann die Überwachungsvorrichtung 100 die Auftrittsursache der Abnormalität auf Grundlage des beobachteten Phänomens ausgeben.
  Ferner multipliziert die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform Vektoren in einer Zeile und M Spalten mit den Auftrittswahrscheinlichkeiten für die jeweiligen Phänomene als Elemente und eine Matrix in M Zeilen und N Spalten mit den Werten der Tabelle als Elemente. Auf diese Weise erhält die Schätzeinheit 110 Vektoren in N Zeilen und eine Spalte mit den Wahrscheinlichkeiten der Auftrittsursachen für die Abnormalitäten als Elemente. Dadurch kann die Überwachungsvorrichtung 100 durch eine einfache Berechnung leicht die Wahrscheinlichkeit für jede Auftrittsursache für die Abnormalität spezifizieren. Es gilt zu beachten, dass die Konfigurationen in den anderen Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind. Zum Beispiel kann die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß den anderen Ausführungsformen einen Grad der Kosinusähnlichkeit zwischen Vektoren in einer Zeile und M Spalten mit den Auftrittswahrscheinlichkeiten für die jeweiligen Phänomene als Elemente und jeden Rohvektor in einer Matrix in M Zeilen und N Spalten mit den Werten der Tabelle als Elemente berechnen. Auf diese Weise kann die Überwachungsvorrichtung 100 Vektoren in N Zeilen und eine Spalte mit den Wahrscheinlichkeiten der Auftrittsursachen für die Abnormalitäten als Elemente erhalten. Es gilt zu beachten, dass der Grad der Kosinusähnlichkeit ein Wert ist, der erhalten wird, indem ein inneres Produkt der Vektoren (gewichtete Summe der Auftrittswahrscheinlichkeiten für die jeweiligen Phänomene und die Anzahl des Auftretens der jeweiligen Phänomene) durch ein Produkt der Vektornormen geteilt wird. Zum Beispiel kann die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß den anderen Ausführungsformen die gewichtete Summe der Auftrittswahrscheinlichkeiten für die jeweiligen Phänomene und die Anzahl des Auftretens der jeweiligen Phänomene für jede Auftrittsursache für die Abnormalität ohne eine Matrixberechnung erhalten.
• Ferner werden in der Überwachungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform die Messwerte einschließlich der Temperaturen und der Flussraten der Luft und des Kraftstoffs, die in die Gasturbine T eingegeben werden, und die Temperatur und die Flussrate der Abluft, die aus der Gasturbine T abgegeben wird, durch die thermischen Gleichgewichtsberechnungen korrigiert. Auf diese Weise berechnet die Überwachungsvorrichtung 100 die Mahalanobis-Richtung. Dadurch kann die Überwachungsvorrichtung 100 den Mahalanobis-Abstand berechnen und gleichzeitig die Messfehler der an die Gasturbine T gelieferten Sensoren unterdrücken. Es gilt zu beachten, dass die anderen Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind. Zum Beispiel kann die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß den anderen Ausführungsformen den Mahalanobis-Abstand ohne die Korrektur der Messwerte berechnen. Ferner kann die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß den anderen Ausführungsformen das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Abnormalität der Gasturbine T auf der Grundlage eines anderen Verfahrens als des Abnormalitätsbestimmungsverfahrens auf der Grundlage des Mahalanobis-Abstands bestimmen.
• Ferner berechnet gemäß der ersten Ausführungsform die Überwachungsvorrichtung 100 den Mahalanobis-Abstand mit den Faktoren der Messwerte, die zu dem Zeitpunkt nach dem Anlaufen erfasst wurden, der der Zeitpunkt nach Ablauf der vorbestimmten Anlaufphase von dem Betriebsbeginnzeitpunkt der Gasturbine T ist, und mit dem Einheitsraum der während der Anlaufphase erfassten Messwerte. Das heißt, die Überwachungsvorrichtung 100 berechnet den Mahalanobis-Abstand, wobei der Einheitsraum in dem normalen Betriebszustand der Gasturbine T seinerseits ein zu überwachender Gegenstand ist. Im Stand der Technik wird der Mahalanobis-Abstand auf Grundlage der Einheitsräume in einem Betriebszustand als der Einheitsraum des Mahalanobis-Abstands berechnet, in dem Abbau erfolgt, aber Abnormalität nach Ablauf der Anlaufphase und in anderen Betriebszuständen der Gasturbine T nicht auftritt. Währenddessen wird gemäß der ersten Ausführungsform der Mahalanobis-Abstand auf Grundlage des Einheitsraums, ausschließlich in dem Betriebszustand der Gasturbine T, berechnet, wobei er seinerseits vor dem Auftreten des Abbaus des zu überwachenden Objekts ist. Damit kann die Überwachungsvorrichtung 100 die Abnormalitätsdetektion für die Gasturbine T, die das zu überwachende Objekt ist, mit hoher Genauigkeit durchführen.
• Ferner ist die Anlaufphase in der ersten Ausführungsform ein Zeitraum, der ab dem letzten Zeitpunkt des Betriebsbeginnzeitpunkts in einem neuen Artikelzustand und dem Betriebsbeginnzeitpunkt nach dem Abschluss der regulären Inspektion beginnt. Das heißt, wann immer die regelmäßige Inspektion durchgeführt wird, wird der Einheitsraum des Mahalanobis-Abstands aktualisiert. Auf diese Weise kann mit dem normalen Betriebszustand nach der regulären Inspektion für die Gasturbine T (der Betriebszustand in einem neuen Artikelzustand zuerst) als eine Referenz die Abnormalitätsdetektion für die Gasturbine T durchgeführt werden. In einem Fall der Raumeinheit in einem neuen Artikelzustand, das heißt, dem Betriebszustand der Gasturbine ohne Abbau, ist der Mahalanobis-Abstand relativ groß, sogar wenn der Betriebszustand der Gasturbine T nach der regulären Inspektion der normale Zustand ist. Dies liegt daran, dass der durch die Verwendung der Gasturbine T verursachte Abbau durch die regelmäßige Inspektion nur schwer vollständig entfernt werden kann. Daher wird, nach der regulären Inspektion als eine Referenz, die Abnormalitätsdetektion für die Gasturbine T mit dem normalen Betriebszustand der Gasturbine T durchgeführt. Dementsprechend kann der Betriebszustand mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.
• Ferner berechnet gemäß der ersten Ausführungsform die Überwachungsvorrichtung 100 den Mahalanobis-Abstand mit den Faktoren der Messwerte, des Korrekturmesswerts und der Befehlswerte. Damit kann der Zustand der Gasturbine T auf geeignete Weise bewertet werden, sogar wenn das Gleichgewicht zwischen der Wärmeeingabe und der Wärmeausgabe zum Beispiel aufgrund des Abbaus der Gasturbine T kollabiert. Es gilt zu beachten, dass die Konfigurationen in den anderen Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind. Zum Beispiel kann die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß den anderen Ausführungsformen den Mahalanobis-Abstand mit dem Faktor des Korrekturmesswerts und ohne die Faktoren der Messwerte berechnen. Ferner kann die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß den anderen Ausführungsformen den Mahalanobis-Abstand ohne die Faktoren der Befehlswerte berechnen.
• Zweite Ausführungsform
• Nun erfolgt unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine detaillierte Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 ist ein schematisches Blockdiagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration der Überwachungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
  Die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform enthält zusätzlich zu der Konfiguration in der ersten Ausführungsform eine Phänomen-Extraktionseinheit 112 und unterscheidet sich im Betrieb der Schätzeinheit 110 von derjenigen in der ersten Ausführungsform. Die Phänomen-Extraktionseinheit 112 extrahiert Phänomene mit von der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 108 geschätzten Wahrscheinlichkeiten, die gleich oder größer als ein Schwellenwert sind, aus der Mehrzahl von Phänomenen, die bei der Gasturbine T auftreten können. Die Schätzeinheit 110 zählt die Auftrittsanzahl der Phänomene, die einmal oder mehrmals auftreten, unter den Phänomenen, die von der Phänomen-Extraktionseinheit 112 extrahiert wurden und in der von der Tabellenspeichereinheit 109 gespeicherten Tabelle gespeichert wurden. Die Schätzeinheit 110 schätzt, dass die Auftrittsursache, die die relativ große Auftrittsanzahl aufweist, unter der Mehrzahl von Auftrittsursachen die Auftrittsursache für die Abnormalität der Gasturbine T ist. Insbesondere sortiert die Schätzungseinheit 110 die Auftrittsursachen in absteigender Reihenfolge der Auftretenszahlen und gibt das Ergebnis an die Ausgabeeinheit 111 aus.
  Die Überwachungsvorrichtung 100 weist die vorgenannte Konfiguration auf. Entsprechend kann die Überwachungsvorrichtung 100 die Auftrittsursache für die Abnormalität auf Grundlage des beobachteten Phänomens mit einer einfachen Konfiguration im Vergleich zu derjenigen in der ersten Ausführungsform leicht ausgeben.
• Es gilt zu beachten, dass ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform die Tabellenspeichereinheit 109 in der zweiten Ausführungsform für jedes Phänomen und jede Auftrittsursache die Häufigkeit speichert, mit der das Phänomen beobachtet wird, wenn die Abnormalität aufgrund der Auftrittsursache auftritt. Jedoch ist die Tabellenspeichereinheit 109 nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Tabellenspeichereinheit 109 in den anderen Ausführungsformen einen Booleschen Wert in Verbindung mit jedem Phänomen und jeder Auftrittsursache speichern. Der Boolesche Wert zeigt an, ob das Phänomen beobachtet wird, wenn die Abnormalität aufgrund der Auftrittsursache auftritt. In diesem Fall zählt die Schätzeinheit 110 die Auftrittsanzahl des Phänomens, das den Booleschen Wert „True“ aufweist, unter den Phänomenen, die von der Phänomen-Extraktionseinheit 112 in der durch die Tabellenspeichereinheit 109 gespeicherten Tabelle extrahiert werden. Die Schätzeinheit 110 schätzt, dass die Auftrittsursache, die die relativ große gezählte Anzahl des Booleschen Werts aufweist, unter der Mehrzahl von Auftrittsursachen die Auftrittsursache für die Abnormalität der Gasturbine T ist.
• Dritte Ausführungsform
• Nun erfolgt unter Bezugnahme auf 2 eine detaillierte Beschreibung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich in der von der Tabellenspeichereinheit 109 gespeicherten Information von der ersten Ausführungsform. Die Tabellenspeichereinheit 109 in der dritten Ausführungsform speichert eine Wahrscheinlichkeit, dass das Phänomen beobachtet wird, wenn die Abnormalität aufgrund der Auftrittsursache in Verbindung mit jedem Phänomen und jeder Auftrittsursache auftritt. Die Tabelle kann zum Beispiel auf der Grundlage von FTA-Daten (FT) von einem Wartungsarbeiter zum Zeitpunkt des Betriebs der Gasturbine T erstellt werden. Die FT ist eine Baumstruktur, in der ein übergeordnetes Phänomen als Phänomen mit der höchsten Position (Wurzel) eingestellt ist und untergeordnete Phänomene, die Ursachen für das übergeordnete Phänomen sind, als Knoten eingestellt sind. Jeder Knoten ist mit einer Wahrscheinlichkeit verknüpft, dass das höhere Phänomen, das für einen Knoten direkt oberhalb des Knotens relevant ist, aufgrund des niedrigeren Phänomens auftritt, das durch den Knoten angezeigt wird. Die mit dem Knoten verknüpfte Wahrscheinlichkeit, die jedes Phänomen in der FT anzeigt, ist in der Tabelle gespeichert. Entsprechend wird die Tabelle der Tabellenspeichereinheit 109 erzeugt.
• Damit berechnet die Schätzeinheit 110 eine gewichtete Summe der Auftrittswahrscheinlichkeiten für jedes Phänomen, die von der Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 108 und der Auftrittswahrscheinlichkeit jedes Phänomens berechnet wird, und schätzt die Auftrittsursachen auf Grundlage der gewichteten Summe. Insbesondere sortiert die Schätzeinheit 110 die Auftrittsursachen in der absteigenden Reihenfolge der Wahrscheinlichkeiten, der Auftrittswahrscheinlichkeiten und der gewichteten Summen und gibt das Ergebnis an die Ausgabeeinheit 111 aus. Das bedeutet, dass die Schätzeinheit 110 eine Bayes'sche Aktualisierung auf der Grundlage der a-priori-Wahrscheinlichkeit des Phänomens (Wahrscheinlichkeit, die in der Tabelle gespeichert ist) und des Beobachtungsergebnisses des Phänomens (Auftrittswahrscheinlichkeit für das Phänomen) durchführt und die Auftrittswahrscheinlichkeit der Auftrittsursache als die a-posteriori-Wahrscheinlichkeit erhält.
  Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß dieser Ausführungsform die Auftrittsursache für die Abnormalität leicht mit höherer Genauigkeit auf Grundlage des beobachteten Phänomens im Vergleich zu der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform ausgegeben werden.
• Es gilt zu beachten, dass die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß der dritten Ausführungsform, die auf der Grundlage der FT in Verbindung mit jedem Phänomen und jeder Auftrittsursache bestimmte Wahrscheinlichkeit speichert, jedoch nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise kann die in der Tabelle in den anderen Ausführungsformen gespeicherte Wahrscheinlichkeit eine Summe der Auftrittswahrscheinlichkeiten für die jeweiligen Phänomene sein, die während des Betriebs der Gasturbine T in der Vergangenheit berechnet wurden.
• Ferner verwendet die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß der dritten Ausführungsform die gewichtete Summe der Wahrscheinlichkeiten und die Wahrscheinlichkeiten der jeweiligen Phänomene, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Überwachungsvorrichtung 100 gemäß den anderen Ausführungsformen einen Grad der Kosinusähnlichkeit zwischen Vektoren in einer Zeile und M Spalten mit den Auftrittswahrscheinlichkeiten für die jeweiligen Phänomene als Elemente und jeden Rohvektor in einer Matrix in M Zeilen und N Spalten mit den Werten der Tabelle als Elemente berechnen. Auf diese Weise kann die Überwachungsvorrichtung 100 Vektoren in N Zeilen und eine Spalte mit den Wahrscheinlichkeiten der Auftrittsursachen für die Abnormalitäten als Elemente erhalten.
• Mit Bezug auf die Zeichnungen wird die vorgenannte Ausführungsform detailliert beschrieben. Jedoch ist die spezifische Konfiguration nicht auf die eine obenstehend beschriebene beschränkt, und verschiedene Gestaltungsänderungen und dergleichen können vorgenommen werden. Zum Beispiel ist das Vorrichtungsobjekt in den vorgenannten Ausführungsformen die Gasturbine T, ist jedoch in den anderen Ausführungsformen nicht beschränkt. Zum Beispiel kann das Vorrichtungsobjekt in den anderen Ausführungsformen eine Dampfturbine, ein Motor und andere Vorrichtungen mit Wärmeeingabe und Wärmeausgabe sein.
• Ferner erhält die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 108 der Überwachungsvorrichtung 100 gemäß den vorgenannten Ausführungsformen die Auftrittswahrscheinlichkeiten für die jeweiligen Phänomene auf Grundlage des SN-Verhältnisses, das für den Mahalanobis-Abstand relevant ist, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit 108 in den anderen Ausführungsformen die Wahrscheinlichkeiten für die jeweiligen Phänomene durch Verwendung eines Bayes'schen Netzes berechnen, in dem die von der Erfassungseinheit 101 erfassten Messwerte eingegeben werden.
• 5 ist ein schematisches Blockdiagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration eines Computers in mindestens einer der Ausführungsformen.
  Ein Computer 900 beinhaltet einen Prozessor 901, eine Hauptspeichervorrichtung 902, eine Hilfsspeichervorrichtung 903 und eine Schnittstelle 904.
  Die obenstehend beschriebene Überwachungsvorrichtung 100 beinhaltet den Computer 900. Ferner werden die Vorgänge der jeweiligen Verarbeitungseinheiten, die obenstehend beschrieben sind, in Form eines Programms in der Hilfsspeichervorrichtung 903 gespeichert. Der Prozessor 901 liest das Programm aus der Hilfsspeichervorrichtung 903, entwickelt das Programm in der Hauptspeichervorrichtung 902 und führt die vorgenannte Verarbeitung gemäß dem Programm aus. Ferner sichert der Prozessor 901 Speicherbereiche entsprechend den jeweiligen Speichereinheiten, die obenstehend in der Hauptspeichervorrichtung 902 beschrieben sind, in Übereinstimmung dem Programm.
• Es ist zu beachten, dass in mindestens einer der Ausführungsformen die Hilfsspeichervorrichtung 903 ein Beispiel eines nicht-temporären, konkreten Mediums ist. Als andere nicht-temporäre, konkrete Medien gibt es beispielsweise eine Magnetplatte, eine magnetooptische Platte, eine Laserplatte und einen Halbleiterspeicher, die durch die Schnittstelle 904 anzuschließen sind. Ferner, wenn das Programm über eine Datenübertragungsleitung an den Computer 900 verteilt wird, kann der Computer 900, der die Verteilung empfängt, das Programm in der Hauptspeichervorrichtung 902 entwickeln und das vorgenannte Verarbeiten ausführen.
• Zudem kann das Programm manche der obenstehend beschriebenen Funktionen verwirklichen. Zusätzlich kann das Programm die obenstehend beschriebenen Funktionen in Kombination mit anderen Programmen, die bereits in der Hilfsspeichervorrichtung 903 gespeichert sind, verwirklichen, das heißt, es kann sich um Differentialdateien (Differentialprogramme) handeln.
• Industrielle Anwendbarkeit
• Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorgenannten Ausführungsformen berechnet die Überwachungsvorrichtung die Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes der Mehrzahl von Phänomenen, die für die Zielvorrichtung auf Grundlage der Messwerte der Zielvorrichtung auftreten können, und schätzt die Auftrittsursachen für Abnormalitäten, die für die Zielvorrichtung durch Verwendung der Tabelle, in der die Phänomene und die Auftrittsursachen für Abnormalitäten zugeordnet sind, auftreten können. Auf diese Weise kann die Überwachungsvorrichtung die Auftrittsursachen für Abnormalitäten mit hoher Genauigkeit abschätzen, ohne sich auf die Erfahrung eines Beobachters verlassen zu müssen.
• Bezugszeichenliste

100

Überwachungsvorrichtung

101

Erfassungseinheit

102

Kennwertberechnungseinheit

103

Korrektureinheit

104

Einheitsraumspeichereinheit

105

Abstandsberechnungseinheit

106

Abnormalitätsbestimmungseinheit

107

SN-Verhältnisberechnungseinheit

108

Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit

109

Tabellenspeichereinheit

110

Schätzeinheit

111

Ausgabeeinheit

112

Phänomen-Extraktionseinheit

T

Gasturbine

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• JP 2016110336 [0001]
• JP 2009176315 A [0003]

Claims (12)

1. Überwachungsvorrichtung, umfassend: eine Erfassungseinheit, die konfiguriert ist, um Messwerte einer Zielvorrichtung zu erfassen; eine Wahrscheinlichkeitsberechnungseinheit, die konfiguriert ist, um eine Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes einer Mehrzahl von Phänomenen zu berechnen, die gemäß der von der Erfassungseinheit erfassten Messwerte dazu neigen, bei der Zielvorrichtung aufzutreten; eine Tabellenspeichereinheit, die konfiguriert ist, um eine Tabelle zu speichern, in der die Mehrzahl von Phänomenen und Auftrittsursachen für Abnormalitäten der Zielvorrichtung einander zugeordnet sind; und eine Schätzeinheit, die konfiguriert ist, um die Auftrittsursachen auf Grundlage der Auftrittswahrscheinlichkeit und der Tabelle abzuschätzen.
2. Überwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei in der Tabelle die Auftrittsursachen, die Mehrzahl von Phänomenen und die Häufigkeit, mit der Abnormalitäten aufgrund der Auftrittsursachen auftreten, einander zugeordnet sind, und wobei die Schätzeinheit eine gewichtete Summe der Auftrittswahrscheinlichkeit und der Häufigkeit für jede der Auftrittsursachen berechnet und die Auftrittsursachen auf Grundlage der gewichteten Summe schätzt.
3. Überwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei in der Tabelle die Auftrittsursachen, die Mehrzahl von Phänomenen und Werte, die anzeigen, ob die Mehrzahl von Phänomenen beobachtet werden, einander zugeordnet sind, und wobei die Schätzeinheit die Auftrittsursachen auf der Grundlage der Anzahl des Auftretens von Phänomenen schätzt, die jeweils die Auftrittswahrscheinlichkeit haben, die gleich oder größer als ein vorher festgelegter Schwellenwert ist und deren Auftreten in der Tabelle unter der Mehrzahl von Phänomenen angegeben ist.
4. Überwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei in der Tabelle die Auftrittsursachen, die Mehrzahl von Phänomenen und Wahrscheinlichkeiten, dass die Mehrzahl von Phänomenen auftritt, wenn Abnormalitäten aufgrund der Auftrittsursachen auftreten, einander zugeordnet sind, und wobei die Schätzeinheit eine gewichtete Summe der Auftrittswahrscheinlichkeit und der Wahrscheinlichkeiten berechnet und die Auftrittsursachen auf Grundlage der gewichteten Summe schätzt.
5. Überwachungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner eine SN-Verhältnis-Berechnungseinheit umfasst, die konfiguriert ist, um ein SN-Verhältnis jedes der von der Erfassungseinheit erfassten Messwerte zu berechnen, wobei die Berechnungseinheit der Auftrittswahrscheinlichkeit die Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes der Mehrzahl von Phänomenen auf der Grundlage des von der SN-Berechnungseinheit berechneten SN-Verhältnisses berechnet.
6. Überwachungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner eine Abstandsberechnungseinheit umfassend, die konfiguriert ist, um einen Mahalanobis-Abstand auf Grundlage der Messwerte zu berechnen, wobei die Berechnungseinheit der Auftrittswahrscheinlichkeit die Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes der Mehrzahl von Phänomenen berechnet, wenn der Mahalanobis-Abstand gleich oder größer als ein vorher festgelegter Wert ist.
7. Überwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, ferner eine Korrektureinheit umfassend, die konfiguriert ist, um einen Korrekturmesswert zu erhalten, durch den die Messwerte durch thermische Gleichgewichtsberechnungen auf Grundlage der Messwerte korrigiert werden, wobei die Messwerte mindestens eine Temperatur und eine Flussrate eines Eingabesfluids, das in die Zielvorrichtung eingegeben werden soll, und eine Temperatur und eine Flussrate eines Ausgabefluids, das aus der Zielvorrichtung ausgegeben werden soll, umfassen, und die Abstandsberechnungseinheit den Mahalanobis-Abstand mit einem Faktor des Korrekturmesswerts berechnet.
8. Verfahren zur Überwachung einer Zielvorrichtung, umfassend: Erfassen von Messwerten der Zielvorrichtung; Berechnen einer Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes einer Mehrzahl von Phänomenen, die gemäß der von der Erfassungseinheit erfassten Messwerte dazu neigen, bei der Zielvorrichtung aufzutreten; Speichern einer Tabelle, in der die Mehrzahl von Phänomenen und Auftrittsursachen für Abnormalitäten einander zugeordnet sind; und Schätzen der Auftrittsursachen auf Grundlage der Auftrittswahrscheinlichkeit.
9. Verfahren zur Überwachung einer Zielvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei in der Tabelle die Auftrittsursachen, die Mehrzahl von Phänomenen und die Häufigkeit, mit der Abnormalitäten aufgrund der Auftrittsursachen auftreten, einander zugeordnet sind, und wobei bei einer gewichteten Summe der Auftrittswahrscheinlichkeit und der Häufigkeit für jede der Auftrittsursachen berechnet wird, und die Auftrittsursachen auf Grundlage der gewichteten Summe geschätzt werden.
10. Verfahren zur Überwachung einer Zielvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei in der Tabelle die Auftrittsursachen, die Mehrzahl von Phänomenen und Werte, die anzeigen, ob die Mehrzahl von Phänomenen beobachtet werden, einander zugeordnet sind, und wobei die Auftrittsursachen auf der Grundlage auf der Anzahl des Auftretens von Phänomenen geschätzt werden, die jeweils die Auftrittswahrscheinlichkeit aufweisen, die gleich oder größer als ein vorher festgelegter Schwellenwert ist und deren Auftreten in der Tabelle unter der Mehrzahl von Phänomenen angegeben ist.
11. Verfahren zur Überwachung einer Zielvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei in der Tabelle die Auftrittsursachen, die Mehrzahl von Phänomenen und Wahrscheinlichkeiten, dass die Mehrzahl von Phänomenen auftritt, wenn Abnormalitäten aufgrund der Auftrittsursachen auftreten, einander zugeordnet sind, und wobei eine gewichtete Summe der Auftrittswahrscheinlichkeit und der Wahrscheinlichkeiten berechnet wird und die Auftrittsursachen auf Grundlage der gewichteten Summe geschätzt werden.
12. Programm, das einen Computer veranlasst, die folgende Verarbeitung auszuführen: Erfassen von Messwerten der Zielvorrichtung; Berechnen einer Auftrittswahrscheinlichkeit für jedes einer Mehrzahl von Phänomenen, die gemäß der von der Erfassungseinheit erfassten Messwerte dazu neigen, bei der Zielvorrichtung aufzutreten; Speichern einer Tabelle, in der die Mehrzahl von Phänomenen und Auftrittsursachen für Abnormalitäten einander zugeordnet sind; und Schätzen der Auftrittsursachen auf Grundlage der Auftrittswahrscheinlichkeit.

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