JP2001175326A - Multi-variable data monitoring device - Google Patents

Multi-variable data monitoring device

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JP2001175326A
JP2001175326A JP36072099A JP36072099A JP2001175326A JP 2001175326 A JP2001175326 A JP 2001175326A JP 36072099 A JP36072099 A JP 36072099A JP 36072099 A JP36072099 A JP 36072099A JP 2001175326 A JP2001175326 A JP 2001175326A
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JP
Japan
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data
time
multivariate
monitoring device
process amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP36072099A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Goshima
安生 五嶋
Kazutaro Shinohara
和太郎 篠原
Masanori Yukitomo
雅徳 行友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JP2001175326A publication Critical patent/JP2001175326A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize the plant state monitoring of high performance, to reduce the load of cost and to effectively utilize past stored data in a multi-variable data monitoring device for inputting plural processes of a plant to be monitored and analyzing main components. SOLUTION: The multi-variable data monitoring device is provided with an analytical data preprocessing unit for calculating moving average based on polynomial approximation and prescribed sampling period data suited to analysis are generated from various sampling period data corresponding to respective process quantity data. Consequently high frequency noise can be cut out and quality analytical time-series data of a fixed sampling period are obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラントの複数プ
ロセス量をキーにプラントの状態を監視する多変量デー
タ監視装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multivariate data monitoring device for monitoring a state of a plant using a plurality of process quantities of the plant as keys.

【0002】[0002]

【従来の技術】図17は、多変量データ監視装置の一般
的構成を示すブロツク図である。多変量データ監視装置
1は、発電プラントや産業プラントで、多くのプロセス
量を総合的に判断してプラント10の状態が異常かどう
かを監視する装置である。
2. Description of the Related Art FIG. 17 is a block diagram showing a general configuration of a multivariate data monitoring device. The multivariate data monitoring device 1 is a device for comprehensively judging a large amount of process in a power plant or an industrial plant and monitoring whether or not the state of the plant 10 is abnormal.

【0003】この監視には、プラント10の複数プロセ
ス量を取り込むプロセス量収集装置12と、収集したプ
ロセス量とアラームが発生している場合発生しているア
ラームの種類とオペレータが操作を行っている場合その
操作の内容を記憶するプロセス量データベース16と、
収集したプロセス量に対して主成分分析を行い主成分ス
コアと特異値と主成分ローディングを計算する特徴量変
換装置14と、求められた主成分スコアと特異値と主成
分ローディングのすべてまたはいずれかを記憶する特徴
量データベース18と、横軸に時間を縦軸に主成分スコ
アの値とした座標系上に主成分スコアを表示する表示装
置16を備えており、監視対象のプロセス量よりも数が
少ない主成分スコアのグラフによりプラント10の監視
を行う。
[0003] For this monitoring, a process amount collecting device 12 for taking in a plurality of process amounts of the plant 10, a collected process amount and, when an alarm is generated, the type of the generated alarm and an operator are operating. A process amount database 16 for storing the contents of the operation,
A feature amount conversion device 14 that performs principal component analysis on the collected process amounts to calculate principal component scores, singular values, and principal component loadings; and all or any of the obtained principal component scores, singular values, and principal component loadings. And a display device 16 for displaying the principal component score on a coordinate system in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the value of the principal component score. The plant 10 is monitored by a graph of the principal component score with less.

【0004】これにより、オペレータ20が唯一人での
監視が可能となり、少人数でも効果的にプラント10の
監視ができるのである。
[0004] As a result, only the operator 20 can monitor the plant 10, and the plant 10 can be effectively monitored by a small number of operators.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】主成分分析の対象とな
る時系列データは、ある定まったサンプリング周期を前
提にしており、データ収集時には、所定の周期で各プロ
セス量のサンプリングを行う必要がある。
The time series data to be subjected to the principal component analysis is based on a certain fixed sampling period, and it is necessary to sample each process amount at a predetermined period when collecting data. .

【0006】一般的に、過去から現在までの期間に亘っ
て、多量のデータを記録・保管しているプラント10が
多く見受けられるが、データの記録については、所定の
容量に対する保管の効率を上げるため、該当部分の時定
数に応じサンプリング周期を変えている。即ち、時定数
の長い部分はサンプリング周期を大きく、時定数の短い
部分はサンプリング周期を小さくして、所定の容量によ
り多くの情報を記録している。従って、主成分分析は、
過去の貴重な蓄積データを直接利用することはできな
い。これは、過去のケーススタディができないことにな
り、特に事例推論等に利用する場合は、致命的となる。
そこで、サンプリング周期の大きいプロセス量に対して
は、直線補間や、スプライン補間で、データのサンプリ
ング周期を合わせることが考えられる。
In general, many plants 10 record and store a large amount of data over the period from the past to the present, but for data recording, the efficiency of storage for a predetermined capacity is improved. Therefore, the sampling period is changed according to the time constant of the corresponding portion. That is, a portion having a long time constant has a large sampling period, and a portion having a short time constant has a small sampling period, and more information is recorded in a predetermined capacity. Therefore, the principal component analysis is
It is not possible to directly use precious accumulated data of the past. This means that past case studies cannot be performed, and is particularly fatal when used for case inference.
Therefore, for a process amount having a large sampling period, it is conceivable to adjust the data sampling period by linear interpolation or spline interpolation.

【0007】しかしながら、これらの方法では高周波ノ
イズを受けた場合には、信頼性の低いデータを作成する
ことになる。とくにスプライン補間の場合は、この高周
波ノイズの影響を拡大することもある。すなわち、主成
分分析の効果をも悪化させる一因となる。
However, in these methods, when high-frequency noise is received, data with low reliability is created. In particular, in the case of spline interpolation, the influence of the high-frequency noise may be increased. In other words, this is a factor that also deteriorates the effect of the principal component analysis.

【0008】また、新しいデータについても、最小サン
プリング周期に合わせてデータ収集することは、コスト
面で非常な負担を強いられることになる。
[0008] Even for new data, collecting data in accordance with the minimum sampling period imposes an extremely heavy burden on costs.

【0009】本発明の目的は、高性能なプラント状態監
視が実現でき、コスト面の大きな負担がなく、しかも、
過去の蓄積データも有効利用できる多変量データ監視装
置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to realize a high-performance plant state monitoring without a large cost burden.
An object of the present invention is to provide a multivariate data monitoring device that can effectively use past accumulated data.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1にかかる発明
は、監視対象となるプラントの複数プロセス量を取り込
み主成分分析を行う多変量データ監視装置において、多
項式近似による移動平均を実行する解析データ前処理装
置を備え、各プロセス量に応じた様々のサンプリング周
期データから解析に適した所定のサンプリング周期デー
タを生成することを特徴とする多変量データ監視装置で
ある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a multivariate data monitoring apparatus for performing a principal component analysis by taking in a plurality of process quantities of a plant to be monitored, and analyzing data for executing a moving average by a polynomial approximation. A multivariate data monitoring device comprising a preprocessing device and generating predetermined sampling cycle data suitable for analysis from various sampling cycle data corresponding to each process amount.

【0011】したがって、請求項1にかかる発明の多変
量データ監視装置においては、各プロセス量に応じた様
々のサンプリング周期データを多項式近似による移動平
均処理を施して、解析に適した所定のサンプリング周期
データを生成するため、高周波ノイズをカットでき、良
質な一定サンプリング周期の解析用時系列データが生成
される。
Therefore, in the multivariate data monitoring apparatus according to the first aspect of the present invention, various sampling period data corresponding to each process amount is subjected to a moving average process by a polynomial approximation to obtain a predetermined sampling period suitable for analysis. Since the data is generated, high-frequency noise can be cut, and high-quality analysis time-series data with a constant sampling period is generated.

【0012】ゆえに、高性能なプラント状態監視が実現
でき、コスト面の大きな負担がなく、しかも、過去の蓄
積データも有効利用が可能となる。
Therefore, high-performance plant state monitoring can be realized, there is no great burden on costs, and past accumulated data can be effectively used.

【0013】次に請求項2にかかる発明は、 請求項1
記載の解析データ前処理装置での移動平均に用いる多項
式近似として、3次式近似を採用して、各プロセス量に
応じた様々のサンプリング周期データを解析に適した所
定のサンプリング周期データを生成することを特徴とす
る多変量データ監視装置である。
Next, the invention according to claim 2 is based on claim 1.
A cubic approximation is employed as a polynomial approximation used for a moving average in the described analysis data preprocessing device, and various sampling period data corresponding to each process amount is generated as predetermined sampling period data suitable for analysis. A multivariate data monitoring device characterized in that:

【0014】したがって、請求項2にかかる発明の多変
量データ監視装置においては、各プロセス量に応じた様
々のサンプリング周期データを3次式近似による移動平
均処理を施して、先に述べた請求項1の場合と同様の作
用により、解析に適した所定のサンプリング周期データ
を生成するため、請求項1の場合と同様の効果を得るこ
とができる。
Therefore, in the multivariate data monitoring apparatus according to the second aspect of the present invention, various sampling period data corresponding to each process amount is subjected to a moving average process by cubic approximation. Since the predetermined sampling period data suitable for the analysis is generated by the same operation as in the first embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【0015】次に請求項3にかかる発明は、 請求項
1、2記載の解析データ前処理装置として、解析に必要
な量の収集データが得られず、該当時刻が近似式の元デ
ータの中心部2個のデータの間にない場合は、所定の数
の収集データの中心部2個が該当時刻に最も近い収集デ
ータを選択して近似式を導出して、各プロセス量に応じ
た様々のサンプリング周期データを解析に適した所定の
サンプリング周期データの不足分を補うことを特徴とす
る多変量データ監視装置である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the analysis data pre-processing device according to the first or second aspect, wherein an amount of collected data required for analysis cannot be obtained, and the corresponding time is the center of the original data of the approximate expression. If the data is not between the two data, the central part of the predetermined number of collected data selects the collected data closest to the corresponding time, derives an approximate expression, and obtains various values according to each process amount. A multivariate data monitoring apparatus characterized in that the sampling cycle data is supplemented by a shortage of predetermined sampling cycle data suitable for analysis.

【0016】したがって、請求項3にかかる発明の多変
量データ監視装置においては、解析に必要な量の収集デ
ータが得られず、該当時刻が近似式の元データの中心部
2個のデータの間にない場合にも、所定の数の収集デー
タの中心部2個が該当時刻に最も近い収集データを選択
して近似式を導出して、先に述べた請求項1の場合と同
様の作用により、解析に適した所定のサンプリング周期
データの不足分を補うため、請求項1、2の場合と同様
の効果を得ることができる。
Therefore, in the multivariate data monitoring apparatus according to the third aspect of the present invention, the amount of collected data required for the analysis cannot be obtained, and the corresponding time is between the two central data of the original data of the approximate expression. , The central part of the predetermined number of collected data selects the collected data closest to the corresponding time, derives an approximate expression, and performs the same operation as in the case of claim 1 described above. In order to compensate for the lack of the predetermined sampling period data suitable for the analysis, the same effects as those of the first and second aspects can be obtained.

【0017】次に請求項4にかかる発明は、 請求項
1、2記載の解析データ前処理装置として、解析に必要
な量の収集データが得られず、該当時刻が近似式の元デ
ータの内側に存在しない場合は、該当時刻に最も近い収
集データを選択して近似式を導出して、各プロセス量に
応じた様々のサンプリング周期データを解析に適した所
定のサンプリング周期データの不足分を補うことを特徴
とする多変量データ監視装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the analysis data pre-processing device according to the first or second aspect, wherein an amount of collected data necessary for analysis cannot be obtained, and the corresponding time is within the original data of the approximate expression. If it does not exist, select the collected data closest to the relevant time and derive an approximation formula, and compensate for the lack of the predetermined sampling cycle data suitable for analysis of various sampling cycle data corresponding to each process amount. A multivariate data monitoring device characterized in that:

【0018】したがって、請求項4にかかる発明の多変
量データ監視装置においては、解析に必要な量の収集デ
ータが得られず、該当時刻が近似式の元データの内側に
存在しない場合にも、該当時刻に最も近い収集データを
選択して近似式を導出して、先に述べた請求項1の場合
と同様の作用により、解析に適した所定のサンプリング
周期データの不足分を外挿により補うため、請求項1、
2の場合と同様の効果を得ることができる。
Therefore, in the multivariate data monitoring apparatus according to the fourth aspect of the present invention, even when the amount of collected data required for analysis cannot be obtained and the corresponding time does not exist inside the original data of the approximate expression, An approximate expression is derived by selecting the collected data closest to the corresponding time, and the shortage of the predetermined sampling period data suitable for the analysis is supplemented by extrapolation by the same operation as in the case of claim 1 described above. Therefore, claim 1,
The same effect as in the case of No. 2 can be obtained.

【0019】次に請求項5にかかる発明は、 請求項
1、2記載の解析データ前処理装置として、解析に必要
な量の収集データが得られず、該当時刻が近似式の元デ
ータの内側に存在しない場合は、収集データよりARモ
デルを構築し、該当時刻の収集データの無い部分のプロ
セス量を推定して、該当時刻が近似式の元となるデータ
の中心部2個のデータの間になるようにデータを外挿
し、この外挿データと収集データを基に近似式を導出し
て、各プロセス量に応じた様々のサンプリング周期デー
タを解析に適した所定のサンプリング周期データの不足
分を補うことを特徴とする多変量データ監視装置であ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the analysis data pre-processing device according to the first or second aspect, wherein an amount of collected data required for analysis cannot be obtained, and the corresponding time is within the original data of the approximate expression. If it does not exist, an AR model is constructed from the collected data, and the process amount of the portion without the collected data at the corresponding time is estimated. Extrapolate the data so as to obtain an approximate expression based on the extrapolated data and the collected data, and divide the various sampling cycle data corresponding to each process amount into a predetermined sampling cycle data shortage suitable for analysis. Is a multivariate data monitoring device characterized in that:

【0020】したがって、請求項5にかかる発明の多変
量データ監視装置においては、解析に必要な量の収集デ
ータが得られず、該当時刻が近似式の元データの内側に
存在しない場合にも、収集データよりARモデルを構築
して、該当時刻が近似式の元となるデータの中心部2個
のデータの間になるようにデータを外挿し、この外挿デ
ータと収集データを基に近似式を導出して、先に述べた
請求項1の場合と同様の作用により、解析に適した所定
のサンプリング周期データの不足分を補うため、請求項
1、2の場合と同様の効果を得ることができる。
Therefore, in the multivariate data monitoring device according to the fifth aspect of the present invention, even if the amount of collected data required for analysis cannot be obtained and the corresponding time does not exist inside the original data of the approximate expression, An AR model is constructed from the collected data, and the data is extrapolated so that the corresponding time is between the two data at the center of the data that is the source of the approximate expression. Is derived and the same effect as in claim 1 described above is used to compensate for the lack of predetermined sampling period data suitable for analysis, so that the same effect as in claims 1 and 2 is obtained. Can be.

【0021】次に請求項6にかかる発明は、 請求項
1、2記載の解析データ前処理装置として、解析に必要
な量の収集データが得られず、該当時刻が近似式の元デ
ータの内側に存在しない場合は、収集データにFIRフ
ィルターを適用して、該当時刻の収集データの無い部分
のプロセス量を推定して、該当時刻が近似式の元となる
データの中心部2個のデータの間になるようにデータを
外挿し、この外挿データと収集データを基に近似式を導
出して、各プロセス量に応じた様々のサンプリング周期
データを解析に適した所定のサンプリング周期データの
不足分を補うことを特徴とする多変量データ監視装置で
ある。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the analysis data pre-processing device according to the first or second aspect, wherein an amount of collected data required for analysis cannot be obtained, and the corresponding time is within the original data of the approximate expression. If it does not exist, the FIR filter is applied to the collected data to estimate the process amount of the portion where there is no collected data at the corresponding time, and the corresponding time is the data of the two central data of the data that is the base of the approximate expression. Extrapolate the data so that it is in between, and derive an approximation formula based on this extrapolated data and the collected data, and deficiency of predetermined sampling cycle data suitable for analysis of various sampling cycle data corresponding to each process amount It is a multivariate data monitoring device characterized by supplementing the minutes.

【0022】したがって、請求項6にかかる発明の多変
量データ監視装置においては、解析に必要な量の収集デ
ータが得られず、該当時刻が近似式の元データの内側に
存在しない場合にも、収集データにFIRフィルターを
適用して、該当時刻が近似式の元となるデータの中心部
2個のデータの間になるようにデータを外挿し、この外
挿データと収集データを基に近似式を導出して、先に述
べた請求項1の場合と同様の作用により、解析に適した
所定のサンプリング周期データの不足分を補うため、請
求項1、2の場合と同様の効果を得ることができる。
Therefore, in the multivariate data monitoring apparatus of the invention according to claim 6, even if the amount of collected data required for analysis cannot be obtained and the corresponding time does not exist inside the original data of the approximate expression, Applying an FIR filter to the collected data, extrapolating the data so that the relevant time is between the two data at the center of the data that is the basis of the approximate expression, and using the extrapolated data and the collected data to approximate the expression Is derived and the same effect as in claim 1 described above is used to compensate for the lack of predetermined sampling period data suitable for analysis, so that the same effect as in claims 1 and 2 is obtained. Can be.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0024】(第1の実施の形態)図1は第1の実施の
形態による多変量データ監視装置1の構成例を示すブロ
ツク図である。図17と同一部分については同一符号を
付している。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a multivariate data monitoring device 1 according to a first embodiment. The same parts as those in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals.

【0025】図1において、多変量データ監視装置1
は、プラント10の複数プロセス量を取り込むプロセス
量収集装置12と、収集したプロセス量とアラームが発
生している場合発生しているアラームの種類とオペレー
タが操作を行っている場合その操作の内容を記憶するプ
ロセス量データベース16と、収集したプロセス量を所
定のサンプリング周期に変換するデータ前処理装置13
と、所定のサンプリング周期に統一されたプロセス量に
対して主成分分析を行い主成分スコアと特異値と主成分
ローディングを計算する特徴量変換装置14と、求めら
れた主成分スコアと特異値と主成分ローディングのすべ
てまたはいずれかを記憶する特徴量データベース18
と、横軸に時間を縦軸に主成分スコアの値とした座標系
上に主成分スコアを表示する表示装置16とから構成さ
れる。
In FIG. 1, a multivariate data monitoring device 1
Is a process amount collecting device 12 for taking in a plurality of process amounts of the plant 10, a collected process amount and the type of alarm that has been generated when an alarm has been generated, and the content of the operation when the operator is operating. A process amount database 16 to be stored and a data preprocessing device 13 for converting the collected process amount into a predetermined sampling period
A feature amount conversion device 14 that performs principal component analysis on a process amount unified at a predetermined sampling period and calculates a principal component score, a singular value, and a principal component loading; A feature database 18 storing all or any of the principal component loadings
And a display device 16 for displaying the principal component score on a coordinate system in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the value of the principal component score.

【0026】データ前処理装置13は、図2に示すよう
に解析用のプロセスデータを必要とする時刻であるサン
プル時間136を出力するサンプル時間発生器130
と、前記プロセス量収集装置12からのプロセス量サン
プルデータ135及び前記サンプル時間136を入力と
して近似式の元データとなる対象サンプルデータ137
を抽出する時系列データ抽出器131と、対象サンプル
データ137を入力として最小2乗近似多項式138を
出力する最小2乗多項式近似器132と、最小2乗近似
多項式138を使ってサンプル時間136におけるプロ
セス量推定サンプルデータ139を特徴量変換装置に出
力する推定量算出器133とから構成される。
As shown in FIG. 2, the data preprocessor 13 outputs a sample time 136 which is a time at which process data for analysis is required.
And the target sample data 137 which becomes the original data of the approximate expression using the process amount sample data 135 and the sample time 136 from the process amount collecting device 12 as inputs.
, A least-squares polynomial approximator 132 that receives the target sample data 137 as an input and outputs a least-squares approximation polynomial 138, and a process at a sample time 136 using the least-squares approximation polynomial 138. And an estimator 133 for outputting the amount estimation sample data 139 to the feature converter.

【0027】以上のように構成された多変量データ監視
装置1の作用について説明する。多変量データ監視装置
1は、プラント10のあらかじめ決められた監視対象の
プロセス量をプロセス量に応じた時間間隔で収集する。
即ち、プロセス量個々については一定時間間隔でデータ
収集する必要があるが、この時間間隔はプロセス量に応
じて変わってもよい。従って、解析用のプロセスデータ
を必要とする時刻であるサンプル時間136におけるプ
ロセスデータが、プロセス量収集装置12からのプロセ
ス量サンプルデータ135に存在するとは限らない。そ
こで、時系列データ抽出器131で、プロセス量サンプ
ルデータ135から対象サンプルデータ137を幾つか
抽出する。最小2乗多項式近似器132は、抽出された
対象サンプルデータ137に対して最小二乗近似手法に
よりプロセス量を時間に関する多項式138で近似す
る。推定量算出器133は、最小2乗近似多項式138
を用いて、サンプル時間136におけるプロセス量推定
サンプルデータ139を算出する。以下、従来と同様に
して、プラント状態監視をおこなう。
The operation of the multivariate data monitoring device 1 configured as described above will be described. The multivariate data monitoring apparatus 1 collects a predetermined monitoring target process amount of the plant 10 at time intervals according to the process amount.
That is, although it is necessary to collect data for each process amount at regular time intervals, this time interval may be changed according to the process amount. Therefore, the process data at the sample time 136 that is the time at which the process data for analysis is required does not always exist in the process amount sample data 135 from the process amount collection device 12. Therefore, the time-series data extractor 131 extracts some target sample data 137 from the process amount sample data 135. The least-squares polynomial approximator 132 approximates the process amount to the extracted target sample data 137 by a polynomial 138 relating to time by a least-squares approximation technique. The estimator 133 calculates the least square approximation polynomial 138
Is used to calculate the process amount estimation sample data 139 at the sample time 136. Hereinafter, the plant state monitoring is performed in the same manner as in the related art.

【0028】以下、図3〜図8により、例を用いて詳細
に説明する。図3はあるプロセス量のサンプリング周期
を示したものである。あるプロセス量は、時刻t1で値
x1,時刻t2で値x2,… ,時刻t12で値x1
2,時刻t13で値x13,…で、Δtのサンプリング
周期で収集されている。一方、解析用のデータのサンプ
リング周期は、Δτで、τ1からτ2,τ3,τ4,τ
5,… のデータが必要である。
Hereinafter, an example will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 shows a sampling cycle of a certain process amount. A certain process amount is a value x1 at time t1, a value x2 at time t2,..., A value x1 at time t12.
2. At time t13, values x13,... Are collected at a sampling period of Δt. On the other hand, the sampling period of the data for analysis is Δτ, and is from τ1 to τ2, τ3, τ4, τ
The data of 5, ... is required.

【0029】図4は、時刻τ1において、プロセス量サ
ンプルデータ135から対象サンプルデータ137を幾
つか抽出する様子を示したものである。対象サンプルデ
ータ137は時刻τ1の前の時刻に4個{(t3,x
3),(t4,x4),(t5,x5),(t6,x6)},時刻
τ1の後に4個{(t7,x7),(t8,x8),(t9,x
9),(t10,x10)}計8個(黒丸)を抽出する。
FIG. 4 shows how some target sample data 137 are extracted from the process amount sample data 135 at time τ1. Four pieces of target sample data 137 (t3, x
3), (t4, x4), (t5, x5), (t6, x6)}, four after the time τ1 {(t7, x7), (t8, x8), (t9, x
9), (t10, x10)} A total of eight (black circles) are extracted.

【0030】図5は、対象サンプルデータ137の8組
のデータに対して最小2乗法によるカーブフィッティン
グを行って、最小2乗近似多項式138を導出したもの
である。
FIG. 5 is a diagram in which a least squares approximation polynomial 138 is derived by performing curve fitting by the least squares method on eight sets of the target sample data 137.

【0031】図6は、この最小2乗近似多項式138の
独立変数(時間変数)に対して前記サンプル時間136
(時刻τ1)を与えて時刻τ1におけるプロセス量推定
サンプルデータ139(y1:白丸)を算出した様子を
示したものである。
FIG. 6 shows the sample time 136 for the independent variable (time variable) of the least square approximation polynomial 138.
(Time τ1) is given, and the process amount estimation sample data 139 (y1: white circle) at time τ1 is calculated.

【0032】図7は、時刻τ2において時刻τ1と同様
にして時刻τ2におけるプロセス量推定サンプルデータ
139(y2:白丸)を算出した様子を示したものであ
る。
FIG. 7 shows how the process amount estimation sample data 139 (y2: white circle) at time τ2 is calculated at time τ2 in the same manner as at time τ1.

【0033】図8は、時刻τ3において時刻τ1と同様
にして時刻τ3におけるプロセス量推定サンプルデータ
139(y3:白丸)を算出した様子を示したものであ
る。
FIG. 8 shows how the process amount estimation sample data 139 (y3: white circle) at time τ3 is calculated at time τ3 in the same manner as at time τ1.

【0034】以下、加重移動平均的な手法により、目的
の時刻までのデータをそろえることが出来る。
In the following, data up to a target time can be prepared by a weighted moving average method.

【0035】従って、プロセス量のサンプリング周期が
プロセス量毎に変わっても、特徴量変換装置14には、
あらかじめ決められた監視対象のプロセス量の一定時間
間隔データが入力される。
Therefore, even if the sampling cycle of the process amount changes for each process amount, the feature amount conversion device 14
A predetermined time interval data of a predetermined monitoring target process amount is input.

【0036】ゆえに、高性能なプラント状態監視が実現
でき、コスト面の大きな負担がなく、しかも、過去の蓄
積データも有効利用が可能となる。
Therefore, high-performance plant state monitoring can be realized, and there is no great burden on costs, and past accumulated data can be effectively used.

【0037】なお、本実施の形態による多変量データ監
視装置1においては、該当時刻の前後各4データずつを
抽出する場合を例に挙げて説明したが、これに限定され
るものではなく、様々な個数でも、同様の作用により同
様の効果を得ることができ、また、該当時刻の前後で個
数が異なっても、同様の作用により同様の効果を得るこ
とができる。
In the multivariate data monitoring apparatus 1 according to the present embodiment, the case where four data before and after the relevant time are extracted has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. Even with a small number, the same effect can be obtained by the same operation, and the same effect can be obtained by the same operation even if the number is different before and after the relevant time.

【0038】また、本実施の形態による多変量データ監
視装置1においては、プロセス量のサンプリング周期
(Δt)の方が解析用のサンプリング周期(Δτ)より
大きい場合を例に挙げて説明したが、プロセス量のサン
プリング周期(Δt)の方が解析用のサンプリング周期
(Δτ)より小さい場合や、異なっても、プロセス量の
サンプリング周期(Δt)と解析用のサンプリング周期
(Δτ)が同じで、サンプリング時刻がずれている場合
でも、同様の作用により同様の効果を得ることができ
る。
Further, in the multivariate data monitoring apparatus 1 according to the present embodiment, the case where the sampling period (Δt) of the process amount is longer than the sampling period (Δτ) for analysis has been described as an example. When the sampling period (Δt) of the process amount is smaller than the sampling period (Δτ) for the analysis or is different, the sampling period (Δt) of the process amount and the sampling period (Δτ) for the analysis are the same. Even when the time is off, the same effect can be obtained by the same operation.

【0039】(第2の実施の形態)図9は第2の実施の
形態によるデータ前処理装置13の構成例を示すブロツ
ク図である。多変量データ監視装置1は、図1に示すよ
うに第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略
し、データ前処理装置13についてのみ説明する。
(Second Embodiment) FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a data preprocessing device 13 according to a second embodiment. Since the multivariate data monitoring device 1 is the same as that of the first embodiment as shown in FIG. 1, the description will be omitted, and only the data preprocessing device 13 will be described.

【0040】データ前処理装置13は、図9に示すよう
に解析用のプロセスデータを必要とする時刻であるサン
プル時間136を出力するサンプル時間発生器130
と、前記プロセス量収集装置12からのプロセス量サン
プルデータ135及び前記サンプル時間136を入力と
して近似式の元データとなる対象サンプルデータ137
を抽出する時系列データ抽出器131と、対象サンプル
データ137を入力として最小2乗近似3次式238を
出力する最小2乗3次式近似器232と、最小2乗近似
3次式238を使ってサンプル時間136におけるプロ
セス量推定サンプルデータ139を特徴量変換装置に出
力する推定量算出器133とから構成される。
The data preprocessing device 13 outputs a sample time 136 which is a time at which process data for analysis is required, as shown in FIG.
And the target sample data 137 which becomes the original data of the approximate expression using the process amount sample data 135 and the sample time 136 from the process amount collecting device 12 as inputs.
, A least-squares cubic approximator 232 that receives the target sample data 137 as an input and outputs a least-squares approximation cubic expression 238, and a least-squares approximation cubic expression 238. And an estimated amount calculator 133 that outputs the process amount estimated sample data 139 at the sample time 136 to the feature amount conversion device.

【0041】以上のように構成された多変量データ監視
装置1の作用について説明する。多変量データ監視装置
1は、プラント10のあらかじめ決められた監視対象の
プロセス量をプロセス量に応じた時間間隔で収集する。
即ち、プロセス量個々については一定時間間隔でデータ
収集する必要があるが、この時間間隔はプロセス量に応
じて変わってもよい。従って、解析用のプロセスデータ
を必要とする時刻であるサンプル時間136におけるプ
ロセスデータが、プロセス量収集装置12からのプロセ
ス量サンプルデータ135に存在するとは限らない。そ
こで、時系列データ抽出器131で、プロセス量サンプ
ルデータ135から対象サンプルデータ137を幾つか
抽出する。最小2乗3次式近似器232は、抽出された
対象サンプルデータ137に対して最小二乗近似手法に
よりプロセス量を時間に関する3次式238で近似す
る。推定量算出器133は、最小2乗近似3次式238
を用いて、サンプル時間136におけるプロセス量推定
サンプルデータ139を算出する。以下、従来と同様に
して、プラント状態監視をおこなう。
The operation of the multivariate data monitoring device 1 configured as described above will be described. The multivariate data monitoring apparatus 1 collects a predetermined monitoring target process amount of the plant 10 at time intervals according to the process amount.
That is, although it is necessary to collect data for each process amount at regular time intervals, this time interval may be changed according to the process amount. Therefore, the process data at the sample time 136 that is the time at which the process data for analysis is required does not always exist in the process amount sample data 135 from the process amount collection device 12. Therefore, the time-series data extractor 131 extracts some target sample data 137 from the process amount sample data 135. The least-squares cubic approximator 232 approximates the process amount to the extracted target sample data 137 by a cubic formula 238 relating to time by a least-squares approximation method. The estimator 133 calculates the least square approximation cubic expression 238
Is used to calculate the process amount estimation sample data 139 at the sample time 136. Hereinafter, the plant state monitoring is performed in the same manner as in the related art.

【0042】ゆえに、高性能なプラント状態監視が実現
でき、コスト面の大きな負担がなく、しかも、過去の蓄
積データも有効利用が可能となる。
Therefore, high-performance plant state monitoring can be realized, there is no great burden on costs, and past accumulated data can be effectively used.

【0043】なお、本実施の形態による多変量データ監
視装置においては、第1の実施の形態による多変量デー
タ監視装置と同様に、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施できる。
The multivariate data monitoring device according to the present embodiment can be variously modified and implemented without departing from the gist, similarly to the multivariate data monitoring device according to the first embodiment.

【0044】(第3の実施の形態)図10は第3の実施
の形態によるデータ前処理装置13の構成例を示すブロ
ツク図である。多変量データ監視装置1は、図1に示す
ように第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略
し、データ前処理装置13についてのみ説明する。
(Third Embodiment) FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a data preprocessing device 13 according to a third embodiment. Since the multivariate data monitoring device 1 is the same as that of the first embodiment as shown in FIG. 1, the description will be omitted, and only the data preprocessing device 13 will be described.

【0045】データ前処理装置13は、図10に示すよ
うに解析用のプロセスデータを必要とする時刻であるサ
ンプル時間136を出力するサンプル時間発生器130
と、前記プロセス量収集装置12からのプロセス量サン
プルデータ135及び前記サンプル時間136を入力と
して近似式の元データとなる対象サンプルデータ137
を抽出する時系列データ抽出器331と、対象サンプル
データ137を入力として最小2乗近似3次式238を
出力する最小2乗3次式近似器232と、最小2乗近似
3次式238を使ってサンプル時間136におけるプロ
セス量推定サンプルデータ139を特徴量変換装置に出
力する推定量算出器133とから構成される。
As shown in FIG. 10, the data pre-processing device 13 outputs a sample time 136 which is a time at which process data for analysis is required.
And the target sample data 137 which becomes the original data of the approximate expression using the process amount sample data 135 and the sample time 136 from the process amount collecting device 12 as inputs.
, A least-squares cubic approximator 232 that receives the target sample data 137 as an input and outputs a least-squares cubic expression 238, and a least-squares cubic expression 238. And an estimated amount calculator 133 that outputs the process amount estimated sample data 139 at the sample time 136 to the feature amount conversion device.

【0046】以上のように構成された多変量データ監視
装置1の作用について説明する。多変量データ監視装置
1は、プラント10のあらかじめ決められた監視対象の
プロセス量をプロセス量に応じた時間間隔で収集する。
即ち、プロセス量個々については一定時間間隔でデータ
収集する必要があるが、この時間間隔はプロセス量に応
じて変わってもよい。従って、解析用のプロセスデータ
を必要とする時刻であるサンプル時間136におけるプ
ロセスデータが、プロセス量収集装置12からのプロセ
ス量サンプルデータ135に存在するとは限らない。そ
こで、時系列データ抽出器331で、プロセス量サンプ
ルデータ135から対象サンプルデータ137を幾つか
抽出する際に、解析に必要な量の収集データが得られ
ず、該当時刻が近似式の元データの中心部2個のデータ
の間にない場合は、所定の数の収集データの中心部2個
が該当時刻に最も近い収集データを、時系列データ抽出
器331で、プロセス量サンプルデータ135から対象
サンプルデータ137として抽出する。最小2乗3次式
近似器232は、抽出された対象サンプルデータ137
に対して最小二乗近似手法によりプロセス量を時間に関
する3次式238で近似する。推定量算出器133は、
最小2乗近似3次式238を用いて、サンプル時間13
6におけるプロセス量推定サンプルデータ139を算出
する。
The operation of the multivariate data monitoring device 1 configured as described above will be described. The multivariate data monitoring apparatus 1 collects a predetermined monitoring target process amount of the plant 10 at time intervals according to the process amount.
That is, although it is necessary to collect data for each process amount at regular time intervals, this time interval may be changed according to the process amount. Therefore, the process data at the sample time 136 that is the time at which the process data for analysis is required does not always exist in the process amount sample data 135 from the process amount collection device 12. Therefore, when the time-series data extractor 331 extracts some target sample data 137 from the process amount sample data 135, the amount of collected data required for analysis cannot be obtained, and the corresponding time is equal to the original data of the approximate expression. If the data is not between the two central data, the collected data in which the two central data of the predetermined number of collected data are closest to the corresponding time are extracted by the time-series data extractor 331 from the process amount sample data 135 into the target sample. It is extracted as data 137. The least-squares cubic approximator 232 extracts the extracted target sample data 137.
Is approximated by a cubic expression 238 relating to time by the least squares approximation method. The estimator 133 calculates
Using the least squares approximation cubic equation 238, the sample time 13
6, the process amount estimation sample data 139 is calculated.

【0047】以下、図11により、例を用いて詳細に説
明する。図11はあるプロセス量のサンプリング周期を
示したものである。あるプロセス量は、時刻t1で値x
1,時刻t2で値x2,… ,時刻t12で値x12,
時刻t13で値x13の13組のデータが、Δtのサン
プリング周期で収集されている。一方、解析用のデータ
のサンプリング周期は、Δτで、必要なデータはτ1か
らτ2,τ3,τ4,τ5,…,τ9の9組のデータが
必要である。
Hereinafter, a detailed description will be given using an example with reference to FIG. FIG. 11 shows a sampling cycle of a certain process amount. A certain process quantity has a value x at time t1.
1, value x2 at time t2, value x12 at time t12,
At time t13, 13 sets of data of value x13 are collected at a sampling period of Δt. On the other hand, the sampling period of the data for analysis is Δτ, and the required data is τ1 to τ2, τ3, τ4, τ5,.

【0048】先ず、時刻τ1の前の時刻に4個{(t3,
x3),(t4,x4),(t5,x5),(t6,x6)},時
刻τ1の後に4個{(t7,x7),(t8,x8),(t9,
x9),(t10,x10)}計8個を抽出し、対象サンプ
ルデータ137の8組のデータに対して最小2乗法によ
る3次式のカーブフィッティングを行って、最小2乗近
似3次式238を導出し、図示していないプロセス量推
定サンプルデータ139(y1)を算出する。
First, at the time before the time τ1, four {(t3,
x3), (t4, x4), (t5, x5), (t6, x6)}, four after the time τ1, {(t7, x7), (t8, x8), (t9,
x9), (t10, x10)} A total of eight pieces are extracted, and a cubic curve fitting by the least square method is performed on the eight sets of the target sample data 137 to obtain a least square approximation cubic equation 238. Is derived, and the process amount estimation sample data 139 (y1) not shown is calculated.

【0049】以下、同様にして、時刻τ2に対しては、
時刻τ2の前の時刻に4個{(t3,x3),(t4,x
4),(t5,x5),(t6,x6)},時刻τ2の後に4
個{(t7,x7),(t8,x8),(t9,x9),(t1
0,x10)}計8個を抽出し、図示していないプロセス
量推定サンプルデータ139(y2)を算出、時刻τ3
に対しては、時刻τ3の前の時刻に4個{ (t4,x
4),(t5,x5),(t6,x6),(t7,x7) },時
刻τ3の後に4個{ (t8,x8),(t9,x9),(t1
0,x10),(t11,x11)}計8個を抽出し、図示
していないプロセス量推定サンプルデータ139(y
3)を算出、時刻τ4に対しては、時刻τ4の前の時刻
に4個{(t5,x5),(t6,x6),(t7,x7),(t
8,x8)},時刻τ4の後に4個{ (t9,x9),(t
10,x10),(t11,x11),(t12,x12)}計
8個を抽出し、図示していないプロセス量推定サンプル
データ139(y4)を算出、時刻τ5に対しては、時
刻τ5の前の時刻に4個{(t5,x5),(t6,x6),
(t7,x7),(t8,x8)},時刻τ5の後に4個{
(t9,x9),(t10,x10),(t11,x11),(t
12,x12)}計8個を抽出し、図示していないプロセ
ス量推定サンプルデータ139(y5)を算出、時刻τ
6に対しては、時刻τ6の前の時刻に4個{ (t6,x
6),(t7,x7),(t8,x8),(t9,x9)},時刻
τ6の後に4個{ (t10,x10),(t11,x1
1),(t12,x12),(t13,x13)}計8個(黒
丸)を抽出し、図示していないプロセス量推定サンプル
データ139(y6)を算出、時刻τ7に対しては、時
刻τ7の前の時刻に4個{ (t6,x6),(t7,x
7),(t8,x8),(t9,x9)},時刻τ7の後に4
個{ (t10,x10),(t11,x11),(t12,x
12),(t13,x13)}計8個(黒丸)を抽出し、図
示していないプロセス量推定サンプルデータ139(y
7)を算出する。
Hereinafter, similarly, at time τ2,
At the time before the time τ2, four {(t3, x3), (t4, x
4), (t5, x5), (t6, x6)}, 4 after time τ2
{(T7, x7), (t8, x8), (t9, x9), (t1
(0, x10)} A total of eight are extracted, and the process amount estimation sample data 139 (y2) not shown is calculated, and the time τ3
, Four {(t4, x
4), (t5, x5), (t6, x6), (t7, x7)}, four after time τ3 (t8, x8), (t9, x9), (t1
(0, x10), (t11, x11) {8 totals are extracted, and the process amount estimation sample data 139 (y
3), and for the time τ4, four {(t5, x5), (t6, x6), (t7, x7), (t
8, x8)}, four after time τ4 (t9, x9), (t
(10, x10), (t11, x11), (t12, x12)} A total of eight pieces are extracted, and the process amount estimation sample data 139 (y4), not shown, is calculated. In the previous time, four (t5, x5), (t6, x6),
(t7, x7), (t8, x8) {, four after time τ5}
(t9, x9), (t10, x10), (t11, x11), (t
12, x12)} A total of eight pieces are extracted, and process amount estimation sample data 139 (y5), not shown, is calculated.
6, four {(t6, x
6), (t7, x7), (t8, x8), (t9, x9)}, four after time τ6 (t10, x10), (t11, x1
1), (t12, x12), (t13, x13)} a total of eight (black circles) are extracted, and process amount estimation sample data 139 (y6) not shown is calculated. At the time before {(t6, x6), (t7, x
7), (t8, x8), (t9, x9)}, 4 after time τ7
{(T10, x10), (t11, x11), (t12, x
12), (t13, x13)} A total of eight (black circles) are extracted, and the process amount estimation sample data 139 (y
7) is calculated.

【0050】次に、時刻τ8に対しては、時刻τ8の前
の時刻に4個{ (t7,x7),(t8,x8),(t9,x
9),(t10,x10)}抽出できるが、時刻τ8の後に
は、3個{ (t11,x11),(t12,x12),(t1
3,x13) }しか抽出出来ない。そこで、この場合は
時刻τ7と同じデータ{(t6,x6),(t7,x7),
(t8,x8),(t9,x9),(t10,x10),(t1
1,x11),(t12,x12),(t13,x13)}計8
個(黒丸)を抽出し、対象サンプルデータ137の8組
のデータに対して最小2乗法による3次式のカーブフィ
ッティングを行って、最小2乗近似3次式238を導出
し、プロセス量推定サンプルデータ139(y8:白
丸)を算出する。
Next, at time τ8, four {(t7, x7), (t8, x8), (t9, x
9), (t10, x10)} can be extracted, but after time τ3, three ({t11, x11), (t12, x12), (t1)
3, x13) Only} can be extracted. Therefore, in this case, the same data 時刻 (t6, x6), (t7, x7),
(t8, x8), (t9, x9), (t10, x10), (t1
1, x11), (t12, x12), (t13, x13)} 8 in total
(Black circles), and a cubic curve fitting by the least squares method is performed on the eight sets of data of the target sample data 137 to derive a least squares approximation cubic equation 238 to obtain a process amount estimation sample. Data 139 (y8: white circle) is calculated.

【0051】時刻τ9に対しても、同様に時刻τ7と同
じデータ{(t6,x6),(t7,x7),(t8,x8),
(t9,x9),(t10,x10),(t11,x11),(t
12,x12),(t13,x13)}計8個(黒丸)を抽
出し、プロセス量推定サンプルデータ139(y9:白
丸)を算出する。
Similarly for time τ9, the same data {(t6, x6), (t7, x7), (t8, x8),
(t9, x9), (t10, x10), (t11, x11), (t
(12, x12), (t13, x13)} A total of eight (black circles) are extracted, and the process amount estimation sample data 139 (y9: white circles) is calculated.

【0052】以下、従来と同様にして、プラント状態監
視をおこなう。
Thereafter, plant condition monitoring is performed in the same manner as in the conventional case.

【0053】ゆえに、高性能なプラント状態監視が実現
でき、コスト面の大きな負担がなく、しかも、過去の蓄
積データも有効利用が可能となる。
Therefore, high-performance plant state monitoring can be realized, there is no great burden on costs, and past accumulated data can be effectively used.

【0054】なお、本実施の形態による多変量データ監
視装置においては、第2の実施の形態による多変量デー
タ監視装置と同様に、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施できる。
The multivariate data monitoring device according to the present embodiment can be variously modified and implemented within the scope of the gist, similarly to the multivariate data monitoring device according to the second embodiment.

【0055】(第4の実施の形態)図12は本実施の形
態によるデータ前処理装置13の構成例を示すブロツク
図である。多変量データ監視装置1は、図1に示すよう
に第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略し、
データ前処理装置13についてのみ説明する。
(Fourth Embodiment) FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of a data preprocessing device 13 according to the present embodiment. The multivariate data monitoring device 1 is the same as that of the first embodiment as shown in FIG.
Only the data preprocessor 13 will be described.

【0056】データ前処理装置13は、図12に示すよ
うに解析用のプロセスデータを必要とする時刻であるサ
ンプル時間136を出力するサンプル時間発生器130
と、前記プロセス量収集装置12からのプロセス量サン
プルデータ135及び前記サンプル時間136を入力と
して近似式の元データとなる対象サンプルデータ137
を抽出する時系列データ抽出器431と、対象サンプル
データ137を入力として最小2乗近似3次式238を
出力する最小2乗3次式近似器232と、最小2乗近似
3次式238を使ってサンプル時間136におけるプロ
セス量推定サンプルデータ139を特徴量変換装置に出
力する推定量算出器133とから構成される。
The data preprocessor 13 outputs a sample time 136 which is a time at which process data for analysis is required, as shown in FIG.
And the target sample data 137 which becomes the original data of the approximate expression using the process amount sample data 135 and the sample time 136 from the process amount collecting device 12 as inputs.
, A least-squares cubic approximator 232 that receives the target sample data 137 as an input and outputs a least-squares approximation cubic expression 238, and a least-squares approximation cubic expression 238. And an estimated amount calculator 133 that outputs the process amount estimated sample data 139 at the sample time 136 to the feature amount conversion device.

【0057】以上のように構成された多変量データ監視
装置1の作用について説明する。多変量データ監視装置
1は、プラント10のあらかじめ決められた監視対象の
プロセス量をプロセス量に応じた時間間隔で収集する。
即ち、プロセス量個々については一定時間間隔でデータ
収集する必要があるが、この時間間隔はプロセス量に応
じて変わってもよい。従って、解析用のプロセスデータ
を必要とする時刻であるサンプル時間136におけるプ
ロセスデータが、プロセス量収集装置12からのプロセ
ス量サンプルデータ135に存在するとは限らない。そ
こで、時系列データ抽出器431で、プロセス量サンプ
ルデータ135から対象サンプルデータ137を幾つか
抽出する際に、解析に必要な量の収集データが得られ
ず、該当時刻が近似式の元データの内側に存在しない場
合は、該当時刻に最も近い収集データを時系列データ抽
出器431で、プロセス量サンプルデータ135から対
象サンプルデータ137として抽出する。最小2乗3次
式近似器232は、抽出された対象サンプルデータ13
7に対して最小二乗近似手法によりプロセス量を時間に
関する3次式238で近似する。推定量算出器133
は、最小2乗近似3次式238を用いて、サンプル時間
136におけるプロセス量推定サンプルデータ139を
算出する。
The operation of the multivariate data monitoring device 1 configured as described above will be described. The multivariate data monitoring apparatus 1 collects a predetermined monitoring target process amount of the plant 10 at time intervals according to the process amount.
That is, although it is necessary to collect data for each process amount at regular time intervals, this time interval may be changed according to the process amount. Therefore, the process data at the sample time 136 that is the time at which the process data for analysis is required does not always exist in the process amount sample data 135 from the process amount collection device 12. Therefore, when the time-series data extractor 431 extracts some target sample data 137 from the process amount sample data 135, the amount of collected data required for analysis cannot be obtained, and the corresponding time is equal to the original data of the approximate expression. If it does not exist inside, the collected data closest to the relevant time is extracted as the target sample data 137 from the process amount sample data 135 by the time series data extractor 431. The least square cubic approximator 232 outputs the extracted target sample data 13
7, the process amount is approximated by a cubic expression 238 relating to time by the least squares approximation method. Estimator 133
Calculates the process amount estimation sample data 139 at the sample time 136 using the least square approximation cubic expression 238.

【0058】以下、図13により、例を用いて詳細に説
明する。図13はあるプロセス量のサンプリング周期を
示したものである。あるプロセス量は、時刻t1で値x
1,時刻t2で値x2,… ,時刻t12で値x12,
時刻t13で値x13の13組のデータが、Δtのサン
プリング周期で収集されている。一方、解析用のデータ
のサンプリング周期は、Δτで、必要なデータはτ1か
らτ2,τ3,τ4,τ5,…,τ13の13組のデー
タが必要である。
Hereinafter, an example will be described in detail with reference to FIG. FIG. 13 shows a sampling cycle of a certain process amount. A certain process quantity has a value x at time t1.
1, value x2 at time t2, value x12 at time t12,
At time t13, 13 sets of data of value x13 are collected at a sampling period of Δt. On the other hand, the sampling cycle of the data for analysis is Δτ, and the required data requires 13 sets of data from τ1 to τ2, τ3, τ4, τ5,.

【0059】第2の実施の形態と同様にして、時刻τ1
〜時刻τ7について、図示していないプロセス量推定サ
ンプルデータ139(y1〜y7)を算出する。時刻τ
8〜時刻τ12については第3の実施の形態と同様にし
て、図示していないプロセス量推定サンプルデータ13
9(y8〜y12)を算出する。
As in the second embodiment, at time τ1
From time τ7, process amount estimation sample data 139 (y1 to y7) not shown is calculated. Time τ
From time 8 to time τ12, the process amount estimation sample data 13 (not shown) is set in the same manner as in the third embodiment.
9 (y8 to y12) is calculated.

【0060】次に、時刻τ13に対しては、時刻τ13
を含む時間帯のデータが存在しない。即ち、時刻τ13
の前の時刻にしかプロセス量の収集データがない。そこ
で、この場合は時刻τ7と同じデータ{(t6,x6),
(t7,x7),(t8,x8),(t9,x9),(t10,x
10),(t11,x11),(t12,x12),(t13,
x13)}計8個(黒丸)を抽出し、対象サンプルデー
タ137の8組のデータに対して最小2乗法による3次
式のカーブフィッティングを行って、最小2乗近似3次
式238を導出し、プロセス量推定サンプルデータ13
9(y13)を外挿によって算出する。
Next, with respect to time τ13, time τ13
There is no data for the time zone including. That is, at time τ13
There is only the collected data of the process amount at the time before. Therefore, in this case, the same data {(t6, x6) as at time τ7,
(t7, x7), (t8, x8), (t9, x9), (t10, x
10), (t11, x11), (t12, x12), (t13,
x13)} A total of eight (black circles) are extracted, and a cubic curve fitting by the least square method is performed on the eight sets of the target sample data 137 to derive a least square approximation cubic equation 238. , Process amount estimation sample data 13
9 (y13) is calculated by extrapolation.

【0061】以下、従来と同様にして、プラント状態監
視をおこなう。
Thereafter, the state of the plant is monitored in the same manner as in the prior art.

【0062】ゆえに、高性能なプラント状態監視が実現
でき、コスト面の大きな負担がなく、しかも、過去の蓄
積データも有効利用が可能となる。
Therefore, high-performance plant state monitoring can be realized, there is no great burden on costs, and past accumulated data can be effectively used.

【0063】なお、本実施の形態による多変量データ監
視装置においては、第2の実施の形態による多変量デー
タ監視装置と同様に、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施できる。
The multivariate data monitoring device according to the present embodiment can be variously modified and implemented without departing from the gist, as in the multivariate data monitoring device according to the second embodiment.

【0064】(第5の実施の形態)図14は本実施の形
態によるデータ前処理装置13の構成例を示すブロツク
図である。多変量データ監視装置1は、図1に示すよう
に第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略し、
データ前処理装置13についてのみ説明する。
(Fifth Embodiment) FIG. 14 is a block diagram showing a configuration example of a data preprocessor 13 according to the present embodiment. The multivariate data monitoring device 1 is the same as that of the first embodiment as shown in FIG.
Only the data preprocessor 13 will be described.

【0065】データ前処理装置13は、図14に示すよ
うに解析用のプロセスデータを必要とする時刻であるサ
ンプル時間136を出力するサンプル時間発生器130
と、前記プロセス量収集装置12からのプロセス量サン
プルデータ135及び前記サンプル時間136を入力と
して近似式の元データとなる対象サンプルデータ137
を抽出する時系列データ抽出器531と、対象サンプル
データ137を入力として自己回帰モデル(Auto-Regre
sssiveModel;以下、ARモデル)によりモデルを同定
しARモデル538を出力するARモデル同定器532
と、 同定されたARモデル538を使ってプロセス量
サンプルデータの不足時間における推定対象サンプルデ
ータ539を出力する追加データ算出器533と、対象
サンプルデータ137及び推定対象サンプルデータ53
9を入力として最小2乗近似3次式238を出力する最
小2乗3次式近似器232と、最小2乗近似3次式23
8を使ってサンプル時間136におけるプロセス量推定
サンプルデータ139を特徴量変換装置に出力する推定
量算出器133とから構成される。
As shown in FIG. 14, the data pre-processing device 13 outputs a sample time 136 which is a time at which the process data for analysis is required.
And the target sample data 137 which becomes the original data of the approximate expression using the process amount sample data 135 and the sample time 136 from the process amount collecting device 12 as inputs.
A time-series data extractor 531 for extracting the data and an auto-regression model (Auto-Regre
AR model identifier 532 that identifies a model by sssiveModel (hereinafter referred to as an AR model) and outputs an AR model 538
An additional data calculator 533 that outputs the estimation target sample data 539 in the shortage time of the process amount sample data using the identified AR model 538, the target sample data 137 and the estimation target sample data 53
9 as an input, and outputs a least-squares approximation cubic expression 238, and a least-squares approximation cubic expression 23
8 and an estimator 133 for outputting process amount estimation sample data 139 at the sample time 136 to the feature amount converter.

【0066】以上のように構成された多変量データ監視
装置1の作用について説明する。多変量データ監視装置
1は、プラント10のあらかじめ決められた監視対象の
プロセス量をプロセス量に応じた時間間隔で収集する。
即ち、プロセス量個々については一定時間間隔でデータ
収集する必要があるが、この時間間隔はプロセス量に応
じて変わってもよい。従って、解析用のプロセスデータ
を必要とする時刻であるサンプル時間136におけるプ
ロセスデータが、プロセス量収集装置12からのプロセ
ス量サンプルデータ135に存在するとは限らない。
The operation of the multivariate data monitoring device 1 configured as described above will be described. The multivariate data monitoring apparatus 1 collects a predetermined monitoring target process amount of the plant 10 at time intervals according to the process amount.
That is, although it is necessary to collect data for each process amount at regular time intervals, this time interval may be changed according to the process amount. Therefore, the process data at the sample time 136 that is the time at which the process data for analysis is required does not always exist in the process amount sample data 135 from the process amount collection device 12.

【0067】そこで、時系列データ抽出器531で、プ
ロセス量サンプルデータ135から対象サンプルデータ
137を幾つか抽出する際に、解析に必要な量の収集デ
ータが得られず、該当時刻が近似式の元データの中心部
2個のデータの間にない場合には、所定の数の収集デー
タの中心部2個が該当時刻に最も近い収集データを抽出
し、また、該当時刻が近似式の元データの内側に存在し
ない場合には、該当時刻に最も近い収集データを時系列
データ抽出器531で、プロセス量サンプルデータ13
5から対象サンプルデータ137として抽出する。
Therefore, when the time-series data extractor 531 extracts some target sample data 137 from the process amount sample data 135, the amount of collected data necessary for analysis cannot be obtained, and the corresponding time is represented by an approximate expression. If the data is not located between the two data at the center of the original data, the data at the center of the predetermined number of collected data is extracted from the collected data closest to the corresponding time. , The collected data closest to the time is extracted by the time-series data extractor 531 into the process amount sample data 13.
5 is extracted as target sample data 137.

【0068】一方、ARモデル同定器532にも対象サ
ンプルデータ137が供給され、ARモデル538を同
定し、追加データ算出器533に出力する。追加データ
算出器533は同定されたARモデル538を使ってプ
ロセス量算出データ135の不足する時刻の推定対象サ
ンプルデータ537を追加データとして最小2乗3次式
近似器232に供給する。最小2乗3次式近似器232
は、抽出された対象サンプルデータ137及び推定対象
サンプルデータ537に対して最小二乗近似手法により
プロセス量を時間に関する3次式238で近似する。推
定量算出器133は、最小2乗近似3次式238を用い
て、サンプル時間136におけるプロセス量推定サンプ
ルデータ139を算出する。
On the other hand, the target sample data 137 is also supplied to the AR model identifier 532, and the AR model 538 is identified and output to the additional data calculator 533. The additional data calculator 533 uses the identified AR model 538 to supply the estimation target sample data 537 of the time at which the process amount calculation data 135 is insufficient to the least square cubic approximator 232 as additional data. Least-squares cubic approximator 232
Approximates the process amount to the extracted target sample data 137 and estimation target sample data 537 by a cubic expression 238 relating to time by a least squares approximation method. The estimation amount calculator 133 calculates the process amount estimation sample data 139 at the sample time 136 by using the least square approximation cubic expression 238.

【0069】以下、図15により、例を用いて詳細に説
明する。図15はあるプロセス量のサンプリング周期を
示したものである。あるプロセス量は、時刻t1で値x
1,時刻t2で値x2,… ,時刻t12で値x12,
時刻t13で値x13の13組のデータが、Δtのサン
プリング周期で収集されている。一方、解析用のデータ
のサンプリング周期は、Δτで、必要なデータはτ1か
らτ2,τ3,τ4,τ5,…,τ13の13組のデー
タが必要である。
Hereinafter, a detailed description will be given using an example with reference to FIG. FIG. 15 shows a sampling cycle of a certain process amount. A certain process quantity has a value x at time t1.
1, value x2 at time t2, value x12 at time t12,
At time t13, 13 sets of data of value x13 are collected at a sampling period of Δt. On the other hand, the sampling cycle of the data for analysis is Δτ, and the required data requires 13 sets of data from τ1 to τ2, τ3, τ4, τ5,.

【0070】第2の実施の形態と同様にして、時刻τ1
〜時刻τ7について、図示していないプロセス量推定サ
ンプルデータ139(y1〜y7)を算出する。時刻τ
8,〜時刻τ12については第3の実施の形態と同様に
して、図示していないプロセス量推定サンプルデータ1
39(y8〜y12)を算出する。
As in the second embodiment, at time τ1
From time τ7, process amount estimation sample data 139 (y1 to y7) not shown is calculated. Time τ
8 to time τ12, as in the third embodiment, process amount estimation sample data 1 (not shown).
39 (y8 to y12) is calculated.

【0071】次に、時刻τ13に対しては、時刻τ13
を含む時間帯のデータが存在しない。即ち、時刻τ13
の前の時刻にしかプロセス量の収集データがない。そこ
で、この場合は以下の7組のデータ{(t7,x7),(t
8,x8),(t9,x9),(t10,x10),(t11,x
11),(t12,x12),(t13,x13)}(黒丸)
を元にARモデルを同定し、この同定されたARモデル
により時刻t14におけるプロセス量[x14](灰色
丸)を推定する。7組の対象サンプルデータ137
{(t7,x7),(t8,x8),(t9,x9),(t10,
x10),(t11,x11),(t12,x12),(t1
3,x13)}(黒丸)に推定対象サンプルデータ537
{ (t14,[x14])}(灰色丸)を加えた計8組の
データに対して最小2乗法による3次式のカーブフィッ
ティングを行って、最小2乗近似3次式238を導出
し、プロセス量推定サンプルデータ139(y13)を
算出する。
Next, with respect to time τ13, time τ13
There is no data for the time zone including. That is, at time τ13
There is only the collected data of the process amount at the time before. Therefore, in this case, the following seven sets of data {(t7, x7), (t
8, x8), (t9, x9), (t10, x10), (t11, x
11), (t12, x12), (t13, x13)} (black circle)
Is used to estimate the process amount [x14] (gray circle) at time t14 based on the identified AR model. 7 sets of target sample data 137
{(T7, x7), (t8, x8), (t9, x9), (t10,
x10), (t11, x11), (t12, x12), (t1
(3, x13)} (black circle) represents the sample data 537 to be estimated.
{(T14, [x14])} (gray circle) is added, and a cubic curve fitting by the least square method is performed on a total of eight sets of data to derive a least square approximation cubic equation 238. The process amount estimation sample data 139 (y13) is calculated.

【0072】以下、従来と同様にして、プラント状態監
視をおこなう。
Thereafter, the state of the plant is monitored in the same manner as in the prior art.

【0073】また、本第5の実施の形態の他の実施例と
して、次のような多変量データ監視装置を構成すること
ができる。すなわち、実施形態1、2の解析データ前処
理装置として、オンライン解析で、該当時刻(現在時
刻)が近似式の元データの内側に存在しない場合は、収
集データよりARモデルを構築して、該当時刻の収集デ
ータの無い部分についてプロセス量ベースで1サンプリ
ング分(1個)のデータを外挿し、この外挿データと収
集データを基に近似式を導出して、各プロセス量に応じ
た様々のサンプリング周期データから現在時刻における
周期データをオンラインで生成する多変量データ監視装
置を構成する。
As another example of the fifth embodiment, the following multivariate data monitoring device can be configured. That is, as the analysis data pre-processing device of the first and second embodiments, if the relevant time (current time) does not exist inside the original data of the approximate expression in the online analysis, an AR model is constructed from the collected data and Extrapolation of one sampling (one piece) of data is performed on a process amount basis for a portion where there is no collected data at a time, and an approximate expression is derived based on the extrapolated data and the collected data to obtain various expressions corresponding to each process amount. A multivariate data monitoring device that generates on-line periodic data at the current time from the sampling periodic data is configured.

【0074】この多変量データ監視装置においては、オ
ンライン解析で、該当時刻(現在時刻)が近似式の元デ
ータの内側に存在しない場合にも、収集データよりAR
モデルを構築して、該当時刻の収集データの無い部分に
ついてプロセス量ベースで1サンプリング分(1個)の
データを外挿し、この外挿データと収集データを基に近
似式を導出し、この外挿データと収集データを基に近似
式を導出して、先に述べた請求項1の場合と同様の作用
により、各プロセス量に応じた様々のサンプリング周期
データから現在時刻における周期データをオンラインで
生成するため、請求項1、2の場合と同様の効果を得る
ことができる。
In this multivariate data monitoring apparatus, even if the corresponding time (current time) does not exist inside the original data of the approximate expression in the online analysis, the AR
By constructing a model, extrapolating data of one sampling (one piece) on a process amount basis for a portion having no collected data at the corresponding time, deriving an approximate expression based on the extrapolated data and the collected data, An approximate expression is derived based on the interpolated data and the collected data, and by the same operation as in the case of the above-described claim 1, the periodic data at the current time is obtained online from various sampling periodic data corresponding to each process amount. Therefore, the same effects as in the first and second aspects can be obtained.

【0075】ゆえに本第5の実施の形態においては、高
性能なプラント状態監視が実現でき、コスト面の大きな
負担がなく、しかも、過去の蓄積データも有効利用が可
能となる。
Therefore, in the fifth embodiment, high-performance plant state monitoring can be realized, there is no great burden on costs, and past accumulated data can be effectively used.

【0076】なお、本実施の形態による多変量データ監
視装置においては、第2の実施の形態による多変量デー
タ監視装置と同様に、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施できる。
The multivariate data monitoring device according to the present embodiment can be variously modified and implemented without departing from the gist, similarly to the multivariate data monitoring device according to the second embodiment.

【0077】(第6の実施の形態)図16は本実施の形
態によるデータ前処理装置13の構成例を示すブロツク
図である。多変量データ監視装置1は、図1に示すよう
に第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略し、
データ前処理装置13についてのみ説明する。データ前
処理装置13は、図16に示すように解析用のプロセス
データを必要とする時刻であるサンプル時間136を出
力するサンプル時間発生器130と、前記プロセス量収
集装置12からのプロセス量サンプルデータ135及び
前記サンプル時間136を入力として近似式の元データ
となる対象サンプルデータ137を抽出する時系列デー
タ抽出器631と、対象サンプルデータ137を入力と
してFIRフィルターを設計するFIRフィルター設計
器632と、設計されたFIRフィルター638を使っ
てプロセス量サンプルデータの不足時間における推定対
象サンプルデータ639を出力する追加データ算出器6
33と、対象サンプルデータ137及び推定対象サンプ
ルデータ639を入力として最小2乗近似3次式238
を出力する最小2乗3次式近似器232と、最小2乗近
似3次式238を使ってサンプル時間136におけるプ
ロセス量推定サンプルデータ139を特徴量変換装置に
出力する推定量算出器133とから構成される。
(Sixth Embodiment) FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of a data preprocessing device 13 according to the present embodiment. The multivariate data monitoring device 1 is the same as that of the first embodiment as shown in FIG.
Only the data preprocessor 13 will be described. The data preprocessing device 13 includes a sample time generator 130 that outputs a sample time 136 that is a time at which process data for analysis is required, as shown in FIG. 16, and process amount sample data from the process amount collection device 12. A time-series data extractor 631 that extracts target sample data 137 serving as original data of an approximate expression by using the input of the sample data 135 and the sample time 136, an FIR filter designer 632 that designs an FIR filter by using the target sample data 137 as an input, An additional data calculator 6 that outputs estimated target sample data 639 in the shortage time of the process amount sample data using the designed FIR filter 638
33 and the target sample data 137 and the estimation target sample data 639 as inputs, the least square approximation cubic expression 238
From the least squares cubic approximator 232 and the estimated amount calculator 133 that outputs the process amount estimation sample data 139 at the sample time 136 to the feature amount conversion device using the least squares approximated cubic expression 238. Be composed.

【0078】以上のように構成された多変量データ監視
装置1の作用について説明する。多変量データ監視装置
1は、プラント10のあらかじめ決められた監視対象の
プロセス量をプロセス量に応じた時間間隔で収集する。
即ち、プロセス量個々については一定時間間隔でデータ
収集する必要があるが、この時間間隔はプロセス量に応
じて変わってもよい。従って、解析用のプロセスデータ
を必要とする時刻であるサンプル時間136におけるプ
ロセスデータが、プロセス量収集装置12からのプロセ
ス量サンプルデータ135に存在するとは限らない。
The operation of the multivariate data monitoring device 1 configured as described above will be described. The multivariate data monitoring apparatus 1 collects a predetermined monitoring target process amount of the plant 10 at time intervals according to the process amount.
That is, although it is necessary to collect data for each process amount at regular time intervals, this time interval may be changed according to the process amount. Therefore, the process data at the sample time 136 that is the time at which the process data for analysis is required does not always exist in the process amount sample data 135 from the process amount collection device 12.

【0079】そこで、時系列データ抽出器631で、プ
ロセス量サンプルデータ135から対象サンプルデータ
137を幾つか抽出する際に、解析に必要な量の収集デ
ータが得られず、該当時刻が近似式の元データの中心部
2個のデータの間にない場合には、所定の数の収集デー
タの中心部2個が該当時刻に最も近い収集データを抽出
し、また、該当時刻が近似式の元データの内側に存在し
ない場合には、該当時刻に最も近い収集データを時系列
データ抽出器531で、プロセス量サンプルデータ13
5から対象サンプルデータ137として抽出する。
Therefore, when the time-series data extractor 631 extracts some target sample data 137 from the process amount sample data 135, the amount of collected data required for analysis cannot be obtained, and the corresponding time is determined by an approximate expression. If the data is not located between the two data at the center of the original data, the data at the center of the predetermined number of collected data is extracted from the collected data closest to the corresponding time. , The collected data closest to the time is extracted by the time-series data extractor 531 into the process amount sample data 13.
5 is extracted as target sample data 137.

【0080】一方、FIRフィルタ設計器632にも対
象サンプルデータ137が供給され、FIRフィルタ6
38を設計し、追加データ算出器633に出力する。追
加データ算出器633は設計されたFIRフィルタ63
8を使ってプロセス量算出データ135の不足する時刻
の推定対象サンプルデータ637を追加データとして最
小2乗3次式近似器232に供給する。最小2乗3次式
近似器232は、抽出された対象サンプルデータ137
及び推定対象サンプルデータ637に対して最小二乗近
似手法によりプロセス量を時間に関する3次式238で
近似する。推定量算出器133は、最小2乗近似3次式
238を用いて、サンプル時間136におけるプロセス
量推定サンプルデータ139を算出する。
On the other hand, the target sample data 137 is also supplied to the FIR filter designer 632, and the FIR filter
38 is designed and output to the additional data calculator 633. The additional data calculator 633 is the designed FIR filter 63
8, the sample data 637 to be estimated at the time when the process amount calculation data 135 is insufficient is supplied to the least square cubic approximator 232 as additional data. The least-squares cubic approximator 232 extracts the extracted target sample data 137.
The process amount is approximated to the estimation target sample data 637 by a cubic expression 238 relating to time by a least squares approximation technique. The estimation amount calculator 133 calculates the process amount estimation sample data 139 at the sample time 136 by using the least square approximation cubic expression 238.

【0081】この具体的な算出手法は、図15にしたが
って、前述の第5の実施の形態におけると同様に行われ
るので、その説明を省略する。
Since this specific calculation method is performed in the same manner as in the above-described fifth embodiment according to FIG. 15, the description thereof is omitted.

【0082】また、本第6の実施の形態の他の実施例と
して、次のような多変量データ監視装置を構成すること
ができる。すなわち、実施の形態1、2の解析データ前
処理装置として、オンライン解析で、該当時刻(現在時
刻)が近似式の元データの内側に存在しない場合は、収
集データにFIRフィルターを適用して、該当時刻の収
集データの無い部分についてプロセス量ベースで1サン
プリング分(1個)のデータを外挿し、この外挿データ
と収集データを基に近似式を導出して、各プロセス量に
応じた様々のサンプリング周期データから現在時刻にお
ける周期データをオンラインで生成する多変量データ監
視装置を構成する。
As another example of the sixth embodiment, the following multivariate data monitoring device can be configured. That is, as the analysis data pre-processing device of the first and second embodiments, when the corresponding time (current time) does not exist inside the original data of the approximate expression in the online analysis, the FIR filter is applied to the collected data, One sample (one piece) of data is extrapolated on a process amount basis for a portion where there is no collected data at the corresponding time, and an approximation formula is derived based on the extrapolated data and the collected data to obtain various values corresponding to each process amount. A multivariate data monitoring device that generates on-line the periodic data at the current time from the sampling periodic data.

【0083】この多変量データ監視装置においては、オ
ンライン解析で、該当時刻(現在時刻)が近似式の元デ
ータの内側に存在しない場合にも、収集データにFIR
フィルターを適用して、該当時刻の収集データの無い部
分についてプロセス量ベースで1サンプリング分(1
個)のデータを外挿し、この外挿データと収集データを
基に近似式を導出し、この外挿データと収集データを基
に近似式を導出して、先に述べた請求項1の場合と同様
の作用により、各プロセス量に応じた様々のサンプリン
グ周期データから現在時刻における周期データをオンラ
インで生成するため、請求項1、2の場合と同様の効果
を得ることができる。
In the multivariate data monitoring apparatus, even if the corresponding time (current time) does not exist inside the original data of the approximate expression in the online analysis, the FIR is added to the collected data.
By applying a filter, the portion without collected data at the corresponding time is processed by one sampling (1
2), extrapolating the data of the data, and deriving an approximate expression based on the extrapolated data and the collected data, deriving an approximate expression based on the extrapolated data and the collected data, By generating the cycle data at the current time on-line from various sampling cycle data corresponding to each process amount by the same operation as in the above, the same effect as in the first and second aspects can be obtained.

【0084】この本第6の実施の形態によれば、高性能
なプラント状態監視が実現でき、コスト面の大きな負担
がなく、しかも、過去の蓄積データも有効利用が可能と
なる。
According to the sixth embodiment, high-performance plant state monitoring can be realized, there is no great burden on costs, and past accumulated data can be effectively used.

【0085】なお、本実施の形態による多変量データ監
視装置においては、第2の実施の形態による多変量デー
タ監視装置と同様に、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施できる。
The multivariate data monitoring device according to the present embodiment can be variously modified and implemented without departing from the gist, similarly to the multivariate data monitoring device according to the second embodiment.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ロセス量毎にサンプリング周期の異なる多数のプロセス
量に対して所定のサンプリング周期のデータに変換する
データ前処理装置13を備えることにより、従来から蓄
積されたサンプリング周期の異なるプロセスデータの利
用を可能とし、更に、データ収録の効率を下げることの
ない多変量データ監視装置が提供できる。
As described above, according to the present invention, by providing the data pre-processing device 13 for converting a large number of process quantities having different sampling periods into data of a predetermined sampling cycle for each process quantity, It is possible to provide a multivariate data monitoring device that enables the use of conventionally accumulated process data having different sampling periods and that does not reduce the data recording efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施の形態による多変量データ監視装置の構
成例を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a multivariate data monitoring device according to an embodiment.

【図2】本発明の第1実施の形態によるデータ前処理装
置の構成例を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a data preprocessing device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施の形態によるデータ前処理装
置の作用例1を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation example 1 of the data preprocessing device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施の形態によるデータ前処理装
置の作用例2を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation example 2 of the data preprocessing device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1実施の形態によるデータ前処理装
置の作用例3を示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation example 3 of the data preprocessing device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1実施の形態によるデータ前処理装
置の作用例4を示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an operation example 4 of the data preprocessing device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1実施の形態によるデータ前処理装
置の作用例5を示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an operation example 5 of the data preprocessing device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1実施の形態によるデータ前処理装
置の作用例6を示す説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an operation example 6 of the data preprocessing device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2実施の形態によるデータ前処理装
置の構成例を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a data preprocessing device according to a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3実施の形態によるデータ前処理
装置の構成例を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a data preprocessing device according to a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3実施の形態によるデータ前処理
装置の作用例を示す説明図
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an operation example of the data preprocessing device according to the third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第4実施の形態によるデータ前処理
装置の構成例を示すブロック図。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of a data preprocessing device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第4実施の形態によるデータ前処理
装置の作用例を示す説明図。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing an operation example of a data preprocessing device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第5実施の形態によるデータ前処理
装置の構成例を示すブロック図。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration example of a data preprocessing device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第5実施の形態によるデータ前処理
装置の作用例を示す説明図。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an operation example of the data preprocessing device according to the fifth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第6実施の形態によるデータ前処理
装置の構成例を示すブロック図。
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of a data preprocessing device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図17】従来技術による多変量データ監視装置の構成
例を示すブロック図。
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration example of a conventional multivariate data monitoring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 プラント 12 プロセス量収集装置 13 データ前処理装置 14 特徴量変換装置 15 表示装置 16 プロセスデータデータベース 18 特徴量データベース 19 特徴量検索装置 20 オペレータ 130 サンプル時間発生器 131 時系列データ抽出器 132 最小2乗多項式近似器 133 推定量算出器 135 プロセス量サンプルデータ 136 サンプル時間 137 対象サンプルデータ 138 最小2乗近似多項式 139 プロセス量推定サンプルデータ 232 最小2乗3次式近似器 238 最小2乗近似3次式 331 時系列データ抽出器 431 時系列データ抽出器 531 時系列データ抽出器 532 ARモデル同定器 533 追加データ算出器 537 推定対象サンプルデータ 538 ARモデル 539 推定対象サンプルデータ 631 時系列データ抽出器 632 FIRフィルター設計器 633 追加データ算出器 637 推定対象サンプルデータ 638 FIRフィルター 639 推定対象サンプルデータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Plant 12 Process amount collection apparatus 13 Data preprocessing apparatus 14 Feature amount conversion apparatus 15 Display device 16 Process data database 18 Feature amount database 19 Feature amount search apparatus 20 Operator 130 Sample time generator 131 Time series data extractor 132 Least square Polynomial approximator 133 Estimator calculator 135 Process amount sample data 136 Sample time 137 Target sample data 138 Least square approximation polynomial 139 Process amount estimation sample data 232 Least square cubic approximator 238 Least square approximation cubic 331 Time series data extractor 431 Time series data extractor 531 Time series data extractor 532 AR model identifier 533 Additional data calculator 537 Estimation target sample data 538 AR model 539 Estimation target sample data 31 time-series data extractor 632 FIR filter design unit 633 adds data calculator 637 estimates the target sample data 638 FIR filter 639 estimation target sample data

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 行友 雅徳 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 Fターム(参考) 5H223 AA02 CC08 EE02 EE06 FF03 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Masanori Yukitomo 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo F-term in Fuchu factory, Toshiba Corporation 5H223 AA02 CC08 EE02 EE06 FF03

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 監視対象となるプラントの複数プロセス
量を取り込み多変量解析を行う多変量データ監視方法装
置において、多項式近似による移動平均を用いて各プロ
セス量に応じた様々のサンプリング周期データを解析に
適した所定のサンプリング周期データに修正する解析デ
ータ前処理装置を備えたことを特徴とする多変量データ
監視装置。
1. A multivariate data monitoring method apparatus which takes in a plurality of process quantities of a plant to be monitored and performs a multivariate analysis, analyzes various sampling cycle data corresponding to each process quantity by using a moving average based on polynomial approximation. A multivariate data monitoring device, comprising: an analysis data preprocessing device that corrects the data to a predetermined sampling cycle data suitable for the data.
【請求項2】 請求項1記載の多変量データ監視装置に
おいて、前記解析データ前処理装置での移動平均に用い
る多項式近似として、3次式近似を採用したことを特徴
とする多変量データ監視装置。
2. The multivariate data monitoring device according to claim 1, wherein a cubic approximation is employed as a polynomial approximation used for a moving average in said analysis data preprocessing device. .
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の多変量デ
ータ監視装置において、前記解析データ前処理装置とし
て、収集データの不足によって該当時刻が近似式の元デ
ータの中心部2個のデータの間にない場合は、該当時刻
が中心部2個に最も近い収集データを選択して近似式を
導出することを特徴とする多変量データ監視装置。
3. The multivariate data monitoring device according to claim 1, wherein the analysis data pre-processing device has two data at the center of the original data whose approximate time is approximated due to lack of collected data. If not, a multivariate data monitoring device characterized by selecting the collected data whose time is closest to the two central parts and deriving an approximate expression.
【請求項4】 請求項1又は請求項2に記載の多変量デ
ータ監視装置において、前記解析データ前処理装置とし
て、収集データの不足によって該当時刻の前後のどちら
かしか収集データが存在しない場合は、該当時刻に最も
近い収集データを選択して近似式を導出し、外挿で該当
時刻のデータを得ることを特徴とする多変量データ監視
装置。
4. The multivariate data monitoring device according to claim 1, wherein the analysis data pre-processing device is configured such that when there is only one of the collected data before and after the relevant time due to a shortage of the collected data. A multivariate data monitoring device characterized in that the selected data closest to the time is selected, an approximate expression is derived, and the data at the time is obtained by extrapolation.
【請求項5】 請求項1又は請求項2に記載の多変量デ
ータ監視装置において、前記解析データ前処理装置とし
て、収集データの不足によって該当時刻の前後のどちら
かの収集データがない場合は、収集データよりARモデ
ルを構築し、該当時刻の収集データの無い部分のプロセ
ス量を推定し、この推定データと収集データを基に近似
式を導出することを特徴とする多変量データ監視装置。
5. The multivariate data monitoring device according to claim 1, wherein the analysis data pre-processing device is configured such that when there is no collected data before or after the time due to lack of collected data, A multivariate data monitoring device characterized by constructing an AR model from collected data, estimating a process amount of a portion having no collected data at a corresponding time, and deriving an approximate expression based on the estimated data and the collected data.
【請求項6】 請求項1又は請求項2に記載の多変量デ
ータ監視装置において、前記解析データ前処理装置とし
て、収集データの不足によって該当時刻の前後のどちら
かしか収集データがない場合は、収集データにFIRフ
ィルターを適用して、該当時刻の収集データの無い部分
について、プロセス量を推定し、この推定データと収集
データを基に近似式を導出することを特徴とする多変量
データ監視装置。
6. The multivariate data monitoring device according to claim 1 or 2, wherein the analysis data pre-processing device is configured such that when there is only one of the data before and after the relevant time due to a shortage of the collected data, A multivariate data monitoring device characterized by applying an FIR filter to collected data, estimating a process amount for a portion having no collected data at a corresponding time, and deriving an approximate expression based on the estimated data and the collected data. .
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