JP2003067041A - プラント状態診断装置、プラント化学管理状態の診断方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラント化学管理経験者個人の持つ事象診断
知識を、診断システムに習熟したコンピュータ技術者が
いなくても、容易に知識ベース化でき、これを経験の浅
いプラント化学管理技術者でも容易に利用でき、新たに
経験した事象診断知識も容易に知識ベースに取り込める
異常診断装置を提供する。 【解決手段】 事象発生原因究明や対応に用いる特性要
因図から因果樹木図を作成することにより、プラント化
学管理状態の診断用知識ベースを作成・編集する手段
と、基準値データベースを作成・編集する手段と、プラ
ントデータ評価結果データベースを作成・編集する手段
と、プラント化学管理状態を診断する手段と、診断した
結果を保存および編集する手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラント化学管理
に係り、取扱いが容易で、かつ信頼性の高いプラント状
態診断装置、プラント化学管理状態の診断方法およびプ
ログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】発電プラント等の化学管理においては、
従来、収集されたデータ、例えば水質管理に関する化学
分析データやプラント運転データ等から帳票やトレンド
グラフ等を作成する過程で、化学管理員が、化学管理面
での異常兆候の発生を示唆するデータ変動を判断し、こ
のデータ変動から異常事象の診断すなわち原因究明を行
い、必要に応じて対応処置を講じている。

【０００３】このようなプラント化学管理データ変動の
判断や異常事象の診断は、例えば、図１２に示すように
構成された従来のプラント診断装置２を用いて行われて
いる。以下に、従来のプラント診断装置２の構成・機能
について説明する。

【０００４】同図において、先ず、データ収集手段Ｐ９
により、発電プラントの水質管理に関する化学分析デー
タやプラント運転データ等を収集する。収集されたデー
タは、化学データベースＤ５に蓄えられる。

【０００５】化学データベースＤ５から、化学管理員
は、報告書作成手段Ｐ１０を用いて、日常の管理に必要
な帳票類を作成し、管理基準からの逸脱がないか否かを
判断する。また、汎用解析手段Ｐ１１を用いて、トレン
ド図や統計処理を行い、データの変動傾向の有無を監視
している。さらに、必要に応じて、特殊解析手段Ｐ１２
を用いて、報告書作成手段や汎用解析手段以外の方法を
用いて、データの評価を行うこともある。これらの作業
は、表示装置Ｏ１上で行われ、必要に応じて印刷出力装
置Ｏ２に出力される。

【０００６】次に、データの変動がマニュアル等の手引
書に予め記載されている値を越えるような異常事象が発
生した場合について説明する。

【０００７】先ず、化学管理員は、本人の経験と知識に
基づいて、図１３に示すように、異常事象（結果）とそ
れに影響を及ぼすと思われる要因（原因）との関連を整
理して、一般にフィッシュボーン（魚の骨）と呼ばれる
特性要因図を作成する。

【０００８】次に、化学管理員は、異常事象と要因との
因果関係を整理し、プラント化学管理のために日常的に
収集している化学分析データやプラント運転データ、及
び必要に応じて収集する化学分析データやプラント運転
データを用いて、各要因の異常事象への影響の真否を判
断している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】発電プラント等の水質
管理においては、従来、マニュアル等の手引きで対応で
きないような異常な事象が発生した場合、その異常事象
の発生原因を究明するためには、熟練した技術者の経験
や知識が必要となることが多かった。また、これらの知
識は個人の経験に左右されることが多く、評価結果にば
らつきが出やすかった。

【００１０】また、近年の発電プラントにおいては、シ
ステム側での事前の対応により、異常事象の発生が起こ
りにくくなったので、万一、システム側が故障し、しか
も水質等の管理基準を逸脱する事象が生じた場合、どの
ように対応処置を講じるかという経験が得にくくなって
いる。

【００１１】また、熟練者といわれるプラント化学管理
経験者の保有する既存の経験を体系立てて蓄積しておく
必要がある。

【００１２】さらに、この様な経験や知識を推論用に知
識ベース化してプラント水質管理上の異常に対応する診
断システムを導入しているプラントであっても、知識ベ
ースを診断システムに取入れるためには、診断システム
に習熟したコンピュータ技術者が必要である。

【００１３】例えば、不良要因を解析する支援システム
として、特開平１１−２５０１３５号公報に開示の技術
が知られている。この技術は、複雑かつ多層的な因果関
係を示す複数の特性要因図がある場合に、各要因図中で
特定の要因が選択されると、その要因を結果とする特性
要因図が新たに得られるものである。これにより、適切
かつ迅速に、発生した結果をもたらした原因を見出すこ
とができる。しかしながら、このシステムを構成するた
めには、特性要因データ管理データベース、関連度判定
データベースおよび種々のデータベースと手段を駆使す
るために、診断システムに習熟したコンピュータ技術者
が必要である。

【００１４】以上のような状況に鑑みて、本発明は、先
ず、熟練者といわれるプラント化学管理経験者個人が、
本人が持つ異常事象診断に対する知識を、診断システム
に習熟したコンピュータ技術者がいなくても、容易に系
統立てて知識ベース化することができ、また、これらの
知識ベースを、比較的経験の浅いプラント化学管理員が
容易に利用でき、また、新たに経験した異常事象に関す
る知識も、容易に知識ベースに取り込むことができるプ
ラント状態診断装置、プラント化学管理状態の診断方法
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載のプラント状態診断装置は、
化学管理が行われるプラントで発生する事象とその発生
要因の論理的関係を示す因果樹木図を用いて、プラント
の化学管理状態の診断用知識ベースを作成する状態診断
用知識ベース作成手段と、プラントの化学分析データと
プラント運転データを登録した化学データベースを用い
て、基準値データベースを作成する基準値データベース
作成手段と、基準値データをプラントの化学分析データ
およびプラント運転データと比較して、プラントデータ
評価結果データベースを作成するプラントデータ評価結
果データベース作成手段と、プラントデータ評価結果デ
ータベースとプラント化学管理状態の異常診断用知識ベ
ースとを用いて、プラント化学管理状態を診断する状態
診断手段と、状態診断手段により得られた診断結果を診
断事例データベースとして保存する診断事例データベー
ス保存手段と状態診断手段により得られた診断結果を出
力する出力手段とを具備することを特徴とする。

【００１６】因果樹木図は、プラントで発生する事象と
その発生要因との論理的関係すなわち因果関係を示すも
のであり、具体的に上記事象の診断方法や対応方法を複
数の選択肢として提示するものである。プラント診断、
特にプラント化学管理状態の異常診断にあたって起点と
なる情報であり、この因果樹木図に基づき、状態診断用
知識ベース作成手段では、推論による異常診断のための
状態診断用知識ベース（異常診断用知識ベース）を作成
する。

【００１７】基準値データベース作成手段では、プラン
ト定常運転時にプラントが正常に稼動している期間に収
集されたデータ、例えばプラントの水質管理に関するプ
ロセスデータや水質分析データ等から、そのデータを評
価するための基準値を計算し設定する。プラントデータ
評価結果データベースでは、この基準値をベースに例え
ば現在の収集データの変動を評価し、このデータ変動の
評価結果を用いてプラントデータ評価結果データベース
を作成する。

【００１８】ここで、プラントデータ変動評価のための
基準値は、例えばプラントが正常に稼動している期間に
収集されたデータに基づき、予め決められた計算方法に
より計算されるので、化学管理員の主観を排除した客観
性のある値として与えられる。また、状態診断用知識ベ
ースとともに推論に用いるプラントデータ評価結果デー
タベースは、実際のプラントデータと基準値データとの
比較結果であり、状態診断用知識ベースにおける“積算
確率に基づく上昇”、“移動平均による突変上昇”、
“相関による上方逸脱” 、“基準値の上限逸脱”とい
った木目の細かい質問に対する回答（はい、いいえ、不
明）の根拠を与える。

【００１９】次に、例えばプラント化学管理時に化学管
理面での異常事象が発生した場合には、事前に作成して
いる状態診断用知識ベースとプラントデータ評価結果デ
ータベースを用いて、推論によりプラントの異常診断す
なわち異常事象の発生原因の究明を行う。

【００２０】なお、状態診断用知識ベースとプラントデ
ータ評価結果データベースを用いて異常診断すなわち発
生事象の原因究明を行う方法は、エキスパートシステム
の中のプロダクションシステムにおけるプロダクション
ルール（if〜then ルール）を用いて行うのが好適であ
る。

【００２１】推論による診断を行う際には、複数のプラ
ントデータ評価結果を用いて、一つの質問に回答するこ
とができる。例えば、“積算確率に基づく上昇”、“移
動平均による突変上昇”の二つの質問に対する回答（は
い、いいえ、不明）をＡＮＤあるいはＯＲの関係で一括
して、“上昇したか”の１つの質問に答えることができ
る。本発明では、このようにして、１つの質問に対する
回答の信頼性を高くすることができる。

【００２２】また、この時の異常診断結果は、診断事例
データベースに保存し、必要に応じて、新たに実施する
異常診断時に類似事例として読み出したり、単独に検索
して利用する。

【００２３】以上述べた構成によれば、例えばプラント
の化学管理においてマニュアル等の手引きで対応できな
いような異常事象が発生した場合には、事象とその原因
の論理的関係を示す因果樹木図を新たに作成するととも
に、推論に用いる知識ベースを設定し、また、複数の統
計的手法を用いて実際のプラントの基準値を設定し、実
機データと比較してデータの変動を客観的に判断して、
前記知識ベースと合わせて推論により異常診断すなわち
発生事象の原因究明を行うことにより、診断実施者の主
観が入りにくい信頼性の高い診断結果を提供することが
できる。

【００２４】また、この構成により、プラントの化学管
理において管理対象となるパラメータが所定の管理範囲
を逸脱する等の異常事象、例えばプラントの水質管理に
おける水質の低下が発生した場合、異常事象の原因究明
や対応措置を的確かつ容易に決定することができる。

【００２５】さらに、請求項２記載のプラント状態診断
装置では、プラントで発生する事象の発生要因の入力登
録を受付け、登録された複数の発生要因をフィッシュボ
ーン形式の特性要因図として表示させる特性要因図登録
手段を具備することを特徴とする。

【００２６】さらに、請求項３記載のプラント状態診断
装置では、前記特性要因図に基づき前記発生要因に対応
してプラントの化学管理状態に関する質問項目を登録
し、登録した質問項目の回答に応じて異なる結論項目あ
るいは他の質問項目を登録し、かつこれらの質問項目、
結論項目の間の接続条件を登録することで、これらの質
問項目および結論項目からなる前記因果樹木図を作成す
る因果樹木図登録手段を具備することを特徴とする。

【００２７】この構成により、先ず、特性要因図を作成
し、この特性要因図に基づき、具体的に異常事象の診断
方法や対応方法を示す因果樹木図（イベントツリー）を
作成し、さらに、この因果樹木図に基づき推論による異
常診断のための状態診断用知識ベースを自動であるいは
容易に作成することができる。

【００２８】さらに、請求項４記載のプラント状態診断
装置では、診断事例データベース保存手段では、前記診
断結果に対しこの診断された状態bに関連する既知の情
報を関連付けて保存することを特徴とする。

【００２９】この構成により、診断事例データベース
に、診断結果に対して、診断とは別に行なった具体的な
技術報告書や関連する調査報告等の診断に関連する情報
を、既知の技術情報として関連付けておく。例えば異常
診断に関する既知の技術情報としての不適合情報を診断
事例データベースに加えるか、あるいは不適合情報を別
に不適合データベースとしてデータベース化して、不適
合情報と診断結果との関連を示す情報を診断事例データ
ベースに加えることとする。これにより、類似の事象が
再度発生した場合に、より的確な状態診断を行なうこと
ができるとともに、診断事例データベースを自律的に成
長するデータベースとしてより確度の高いものとして実
現することができる。

【００３０】さらに、請求項5記載のプラント状態診断
装置では、前記基準値データベース作成手段は、移動平
均値、積算確率値、相関値、およびしきい値の各項目を
扱い、前記プラントデータ評価結果データベース作成手
段は、それらの項目のいずれか複数項を扱うことを特徴
とする。

【００３１】この構成により、基準値データベース作成
手段では、例えば、平均、移動平均、相関、積算確率の
統計手法や、固定された値を直接入力する方法を用い
て、これらの異なる手法で複数の基準値を設定してお
き、これらの値を参照するように設定する。プラントデ
ータ評価結果データベース作成手段では、データ種別毎
にそのデータの性質に合った基準値を選択して実機プラ
ントのデータと比較することにより、より適切にデータ
の変動評価を行なうことができる。

【００３２】なお、以上説明した本発明の各手段のう
ち、作成手段や保守手段は、作成あるいは保守の対象と
なるデータベース等を編集する機能や作成済みのものを
再度編集し更新する機能を併せ有するものとして設定す
ることもできる。

【００３３】また、請求項６のプラント化学管理状態の
診断方法は、化学管理が行われるプラントで発生する事
象とその発生要因の論理的関係を示す因果樹木図を用い
て、プラントの化学管理状態の診断用知識ベースを作成
する段階と、プラント化学分析データおよびプラント運
転データを登録した化学データベースを用いて、基準値
データベースを作成する段階と、プラントの化学分析デ
ータおよびプラント運転データと基準値データとを比較
して、プラントデータ評価結果データベースを作成する
段階と、プラントデータ評価結果データベースと異常診
断用知識ベースとを用いて、プラント化学管理状態を診
断する段階と、状態診断手段により得られた診断結果を
出力する段階とを有することを特徴とする。

【００３４】また、請求項７のプログラムは、コンピュ
ータを、化学管理が行われるプラントで発生する事象と
その発生要因の論理的関係を示す因果樹木図を用いて、
プラントの化学管理状態の診断用知識ベースを作成する
状態診断用知識ベース作成手段と、プラントの化学分析
データとプラント運転データを登録した化学データベー
スを用いて、基準値データベースを作成する基準値デー
タベース作成手段と、前記基準値データをプラントの化
学分析データおよびプラント運転データと比較して、プ
ラントデータ評価結果データベースを作成するプラント
データ評価結果データベース作成手段と、プラントデー
タ評価結果データベースとプラントの化学管理状態の診
断用知識ベースを用いて、プラント化学管理状態を診断
する状態診断手段として機能させることを特徴とする。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。

【００３６】図１は、本発明の一実施形態であるプラン
ト化学管理状態の異常診断装置の機能構成を示すブロッ
ク図である。

【００３７】同図に示されるように、本実施形態のプラ
ント化学管理状態の異常診断装置１は、従来例として示
した図１２と比べて、新たに、以下のような８つの手段
と５種類のデータベースが加えられている。

【００３８】すなわち、プラント化学管理技術者の知識
に基づきプラント化学管理に関わる異常事象等の発生事
象とこの事象の発生の要因として考えられるものを列挙
して図１３に示したような特性要因図を作成し登録、編
集する特性要因図登録／編集手段Ｐ１と、この特性要因
図登録／編集手段Ｐ１で特性要因図の形で整理された発
生事象とその発生事象の要因との関連を特定付けて因果
樹木図（イベントツリー）を作成し登録、編集する因果
樹木図登録／編集手段Ｐ２と、この因果樹脂図登録／編
集手段Ｐ２で作成された因果樹脂図に基づきプラントの
化学管理状態の診断を行なうための状態診断用知識ベー
ス（異常診断用知識ベース）を作成する異常状態用知識
ベース作成／編集手段Ｐ３とを具備する。

【００３９】さらに、プラントの診断、例えば水質管理
に関するプロセスデータや化学分析データ（以下、プラ
ントデータと呼ぶ）を収集した化学データベースＤ５を
用いて、基準値データベースＤ２を作成する基準値デー
タベース作成／編集手段Ｐ４と、基準値データベースＤ
２とプラントデータを比較して異常診断を行う際に用い
るプラントデータ評価結果データベースＤ３を作成し編
集する判定結果データベース作成／編集手段Ｐ５と、異
常診断用知識ベースＤ１とプラントデータ評価結果デー
タベースＤ３を用いて、異常事象の原因を推論したり、
後述の異常診断事例データベースを参照したりする異常
診断手段Ｐ６と、診断した結果を異常診断事例データベ
ースＤ４として保存したり編集したり、異常事象が発生
した時に作成した検討書等を電子情報化しデータベース
化した不適合情報データベースＤ５との関連付けを行う
ための診断結果保存／編集手段Ｐ７と、異常診断事例デ
ータベースＤ４を任意に検索して利用するための事例検
索手段Ｐ８を具備する。

【００４０】さらに、上記手段におけるそれぞれの処理
を行うため、化学管理技術者が操作を行うための入力装
置Ｋ１と、特性要因図、因果樹木図、知識ベース、基準
値、判定結果、診断結果、異常診断事例等を確認するた
めの表示装置Ｏ１やそれらの表示画面を印刷するための
印字装置Ｏ２とを備えて構成される。

【００４１】以上述べたように、図１に示すプラント化
学管理状態の異常診断装置１は、具体的には、パーソナ
ルコンピュータと周辺機器からなる汎用のコンピュータ
システムや、ハード・ソフト的に専用化されたコンピュ
ータシステムにより実現することができる。

【００４２】図２は、図１に示した各種手段のうち、特
性要因図登録／編集手段Ｐ１の動作を示すフローチャー
トである。

【００４３】特性要因図登録／編集手段Ｐ１が開始する
と、先ず、プラント化学管理技術者は、プラント化学管
理に関わる異常事象に対する原因究明や対応処置に関す
る特性要因図を作成するために、異常事象に対する考え
得る要因を入力装置Ｋ１から設定する（Ｓ１０１）。こ
の設定に基づき表示手段０１には、異常事象とその要因
とが図１３に示すような特性要因図の形で表示作れる
（Ｓ１０２）。特性要因図が完成するまではこの設定と
表示がその都度繰返し行なわれ（Ｓ１０３）、特性要因
図が更新されていく。

【００４４】特性要因図が完成すると、次の操作として
因果樹木図を作成するかを判断し（Ｓ１０４）、続けて
作成する場合は因果樹木図登録／編集手段Ｐ２を開始
し、直ちに作成しない場合は終了する。こうしてプラン
ト化学管理技術者は特性要因図の表示画面を確認しなが
ら特性要因図を完成して行く。熟練技術者であれば、従
来、容易に特性要因図を作成するが、この特性要因図の
確認操作を繰り返しながら、一般の化学管理員でも、熟
練技術者が作成するのと同等の特性要因図を作成する。
特性要因図の作成が完了したら、次に因果樹木図登録／
編集手段Ｐ２を実施する。

【００４５】図３は、図１に示した各種手段のうち、因
果樹木図登録／編集手段Ｐ２の動作を示すフローチャー
トである。

【００４６】因果樹木図登録／編集手段Ｐ２を開始する
と、先ず、異常事象名称と要因を確認する（Ｓ１１
１）。次に、発生した事象とその要因との関連を特定付
けるために、必要な質問文を登録する（Ｓ１１２）。次
に、登録した質問を実際に実施する順番を確認する（Ｓ
１１３）。なお、質問の順番を質問階層と呼び、同じ質
問階層で複数の質問を同時に確認する場合には、質問に
対する答えに対して、ＡＮＤ条件あるいはＯＲ条件等の
論理組み合わせを設定する（Ｓ１１４）。さらに、各質
問階層において、設定された質問が肯定された場合と否
定された場合の結論文を登録する（Ｓ１１５）。

【００４７】以上のように入力した結果を因果樹木図の
形で確認し（Ｓ１１６）、この確認、登録、設定を繰返
し行なう。因果樹木図の作成が完了したら、続けて異常
診断用知識ベースを作成する場合は、異常診断用知識ベ
ース作成／編集手段Ｐ４を開始し、直ちに作成しない場
合は終了する（Ｓ１１７）。

【００４８】なお、因果樹木図登録／編集手段Ｐ２にお
ける質問文は、後述するプラントデータ評価結果データ
ベースＤ３で、各プラントデータに設定された複数の基
準値に対する評価結果と連繋させて、登録する。

【００４９】例えば、原子力発電プラントの化学管理状
態を診断する場合、“原子炉水導電率は上昇しましたか
？”との質問文に対し、プラントデータ評価結果データ
ベースＤ３の“プラントデータ；原子炉水導電率”の積
算確率による判断結果と移動平均による判断結果をＯＲ
判断又はＡＮＤ判断で求める。

【００５０】これにより、質問文に対する判断を多角的
に行うことができ、より熟練者の柔軟な判断に近い結果
を得ることができる。

【００５１】なおまた、因果樹木図登録／編集手段Ｐ２
における質問文は、必ずしも全てをプラントデータ評価
結果データベースＤ３と連繋させて構築する必要はな
く、プラントデータとして化学データベースに登録され
ていないものは、診断の都度判断することにすればよ
い。

【００５２】図４は、因果樹木図登録／編集手段Ｐ２に
より作成した因果樹木図の表示例である。

【００５３】ここでは、作成された因果樹木図として複
数の要因のうち要因番号１−１に所属する因果樹木を代
表して示した。この因果樹木図に基づく診断のステップ
の一例を説明する。まず、診断開始後、“原子炉水導電
率は上昇していますか”との質問文Ｑ１に対して判断の
結果がＹＥＳであれば、“原子炉水導電率の上昇が認め
られます”との結論文Ｒ１−２が導かれる。この場合、
次に“原子炉水ｐＨは変動していますか”との質問文Ｑ
２に対する判断の結果がＮＯであれば、“原子炉水プロ
セス水質計器の健全性診断が必要です”との結論文Ｒ２
−１へ導かれ、この結論文から他の要因番号１−３に関
する別の要因での診断を行う。また質問文Ｑ２の判断の
結果がＹＥＳであれば、“原子炉水質が悪化していると
判断されます”との結論文Ｒ２−２に導かれ、更なる質
問文の判断の結果が考慮されて選択される別の要因での
診断が行われる。

【００５４】また、質問Ｑ１に対する判断の結果がＮＯ
であれば、“原子炉水導電率の上昇が認められません”
との結論文Ｒ１−１に導かれ、診断は終了する。

【００５５】このような因果樹木図を作成、編集する過
程で、質問文、結論文やそれらの接続条件が決定される
が、このようにして登録された質問文、結論文やそれら
の接続条件をもとに、因果樹木図登録／編集手段Ｐ２に
て異常診断用知識ベースＤ１の作成を指示する（Ｓ１１
７でＹＥＳの場合）ことにより、異常診断用知識ベース
作成／編集手段Ｐ３にて異常診断用知識ベースＤ１が作
成される。

【００５６】なお、各質問文に対する判断に際して、自
動的に、適宜プラントデータ評価結果データベース作成
／編集手段により作成されたプラント評価結果データベ
ースＤ３を参照するように設定する、例えば原子炉水導
電率に関する評価結果を参照して判断を行うように設定
することが好適である。また、このようなプラント評価
結果データベースＤ３を参照しない場合には、判断は診
断実施者が入力手段Ｋ１を介して行うこととなる。

【００５７】図５は、図１に示した各種手段のうち、異
常診断用知識ベース作成／編集手段Ｐ３の動作を示すフ
ローチャートである。

【００５８】前述の因果樹木図登録／編集手段Ｐ２にお
いて、因果樹木図の作成が完了した時点で、自動的にあ
るいは異常診断用知識ベースＤ１の作成を指示したと
き、対象となる要因と発生した事象の関連を特定付ける
ための異常診断用知識ベースＤ１が作成される。次に、
作成された異常診断用知識ベースＤ１をエディタ等の編
集機能を用いて、異常診断用知識ベースＤ１の質問文、
回答とその結論文の接続条件からなる診断の形式（ルー
ル知識）を確認し（Ｓ１２１）、かつ必要に応じて修正
し（Ｓ１２２、Ｓ１２３）、編集しその結果を保存する
（Ｓ１２４）ことで、完成度の高い異常診断用知識ベー
スＤ１を構築することができる。

【００５９】図６は、異常診断用知識ベース作成／編集
手段Ｐ３における異常診断用知識ベースＤ１の編集およ
び登録画面の表示例である。図４の因果樹木図表示画面
で作成した異常診断用知識ベースＤ１を本手段Ｐ３でよ
り詳細に編集し保存することができる。本発明で用いる
異常診断用知識ベースＤ１は、エキスパートシステム中
のプロダクションシステムにおけるプロダクションルー
ル（if〜thenルール）で表わされており、診断の形式は
以下のとおりである。

【００６０】 If（質問に対する答え）が（then；肯定）時（肯定時の結論）、 （else；否定）時（否定時の結論）

【００６１】図７は、図１に示した各種手段のうち、異
常診断手段Ｐ６の動作を示すフローチャートである。

【００６２】異常診断手段Ｐ６は、先ず、プラントデー
タ評価結果データベースＤ３から異常事象が生じた時間
帯の評価結果データを読み込む（Ｓ１３１）。次に、異
常診断すなわち異常事象の原因究明の実施に必要な異常
診断知識を異常診断用知識ベースＤ１から読み込む（Ｓ
１３２）。次に、異常診断用知識とプラントデータ評価
結果を用いて、プロダクションルールに従って異常診断
を行う（Ｓ１３３）。異常診断結果は表示手段Ｏ１に表
示される（Ｓ１３４）。

【００６３】この異常診断結果を参照し、異常診断に用
いる判定結果を変更して再度異常診断を行いたい場合
は、プラントデータ評価結果データベース作成／編集手
段Ｐ５を用いて、評価結果を変更して再度診断を実施す
ればよい（Ｓ１３５）。また、必要に応じて、過去に実
施した異常診断結果を対象に、異常事象事例検索手段Ｐ
８により異常診断事例データベースＤ４を用いて検索
し、過去の異常診断結果を今回の診断結果と合わせて表
示することができる（Ｓ１３６）。さらに、今回の診断
結果は、診断結果保存／編集手段Ｐ７を用いて、異常診
断事例データベースＤ４に書込み保存することもできる
（Ｓ１３７）。

【００６４】なお、因果樹木図登録／編集手段Ｐ２にお
いて、質問文に対する判断に際して、プラントデータ評
価結果データベースＤ３を参照しない設定とした場合に
は、質問に対する答えは、診断実施者が独自の判断で入
力することになる。

【００６５】図８は、図１に示した各種手段のうち、診
断結果保存／編集手段Ｐ７の動作を示すフローチャート
である。

【００６６】診断結果保存／編集手段Ｐ７は、先ず、異
常診断手段Ｐ６により得られ表示される異常診断結果を
異常診断者により確認し（Ｓ１４１）、この異常診断結
果に具体的な事象状況を追加する等の必要があれば必要
に応じて編集を行い（Ｓ１４２，Ｓ１４３）、また異常
事象に関連する不適当情報を異常診断結果と関連付ける
必要があれば、不適合情報登録／編集手段Ｐ１３によっ
て不適合情報データベースＤ５を参照して該当する不適
合情報を抽出し、異常診断結果と不適合情報とを関連付
けて表示できるようにする（Ｓ１４４，Ｓ１４５）。必
要に応じてこうした編集、関連付けを行った後に異常診
断結果を異常診断事例データベースＤ４に保存する（Ｓ
１４６）。

【００６７】この構成により異常診断結果を確認し、必
要に応じて、具体的な状況を追加して登録したり、関連
する不適合情報を関連づけて表示できるようにした後、
異常診断事例データベースＤ４として保存することがで
きる。

【００６８】図９は、図１に示した各種手段のうち、異
常診断事例検索手段Ｐ８の動作を示すフローチャートで
ある。

【００６９】異常診断事例検索手段Ｐ８は、異常診断手
段Ｐ６において、もしくは単独の機能として、過去にお
いて行った異常診断結果を検索が必要な場合に検索を実
行し（Ｓ１５１，Ｓ１５２）、その結果得られる異常診
断事例を表示手段Ｏ１に表示する（Ｓ１５３）。

【００７０】図１０は、図１に示した各種手段のうち、
基準値データベース登録／編集手段Ｐ４の動作を示すフ
ローチャートである。

【００７１】基準値データベース登録／編集手段Ｐ４
は、データ収集手段Ｐ９により例えば決められた周期毎
に収集され、化学データベースＤ６の記憶領域に書き込
まれた化学分析データ、プラント運転データのデータ項
目毎に、しきい値情報、積算確率情報、移動平均情報の
設定の有無、設定する場合の上下限値等の基準値条件の
設定を行い（Ｓ１６１）、しきい値、積算確率値、移動
平均値等の設定値を基準値データベースＤ２に書き込
む。

【００７２】この場合の基準値の設定は自動で行うかま
たは入力手段Ｋ１による入力指示で行うが、好適な設計
方法として、例えばしきい値による基準値は、統計的な
手法により基準値を決めるのではなく、設計値等を入力
手段Ｋ１により直接入力し設定するのが望ましい（Ｓ１
６２，Ｓ１６３）。また、積算確率計算による基準値
は、例えば、前サイクルの比較的安定している時期のデ
ータを対象に積算確率の計算を行い、上下限の設定値を
自動的に計算して、設定するのが望ましい（Ｓ１６４，
Ｓ１６５）。また、相関計算による基準値についても同
様に相関計算を行い上下限の設定値を自動的に計算し設
定するのが望ましい（Ｓ１６６，Ｓ１６７）。

【００７３】また、移動平均による基準値は、最新のプ
ラントデータを含め、一定の期間に溯って、平均値と標
準偏差値の計算を行い、上下限の設定値を自動的に計算
し設定するのが望ましく、この場合基準値はプラントデ
ータが更新される都度計算される。すなわち，データ収
集手段Ｄ９を介して化学データベースＤ５に記憶される
データのうち、所定の期間のプラントデータを読込み
（Ｓ１６８）、移動平均計算による基準値を、その平均
値、標準偏差値の計算に基づき自動設定する（Ｓ１６
９）。すべての基準値設定の終了を確認したうえで（Ｓ
１７１）、基準値データベース作成／編集手段Ｐ４は動
作を終了する。

【００７４】表１及び表２は、基準値データベースＤ４
の構成を例示的に示すものである。さらに、表１は、基
準値情報データの設定条件指定部、表２は、基準値情報
データ部を表わす。

【００７５】

【表１】

【表２】

【００７６】表１の基準値情報データの設定条件指定部
には、各プラントデータＡ，Ｂ，Ｃ，…及びＣに対し
て、基準値設定を行うか否か、基準値を設定する場合の
上下限の設定％、積算確率計算、相関計算や移動平均計
算時の計算条件を、それぞれ独自に設定する。積算確率
計算、相関計算や移動平均計算時の計算条件としては、
プラントの出力条件や統計処理期間等の条件が規定され
る。一方、表２の基準値情報データ部には、基準値情報
データ設定条件指定部で指定された条件に基づいて求め
られた基準値そのものが書き込まれている。

【００７７】図１１は、図１に示した各種手段のうち、
プラントデータ評価結果データベース作成／編集手段Ｐ
５の動作を示すフローチャートである。

【００７８】データ収集手段Ｐ９により例えば予め決め
られた周期で収集されるプラントデータと、基準値情報
データベースＤ２の基準値情報データ部のしきい値、積
算確率計算値、相関計算値及び移動平均計算値の基準値
とを比較して、逸脱しているか否かの判定を行い、その
結果をプラントデータ評価結果データベースＤ３に書き
込む。

【００７９】すなわち、プラント評価結果データベース
作成／編集手段Ｐ５では、プラントデータを読み込み
（Ｓ１８１）、データ項目毎に評価を行う。基準値デー
タベース作成／編集手段Ｐ４により作成された基準値デ
ータベースＤ２に蓄積されたデータ項目は、しきい値情
報データベース、積算確率情報データベース、相関情報
データベース、移動平均データベース等に分類される。
プラントデータのうち、しきい値情報に関するデータ項
目については（Ｓ１８２）、Ｓ１６３において設定され
た基準値を用いて評価を行い、その結果をプラントデー
タ評価結果データベースＤ３に書き込む（Ｓ１８３）。
また、積算確率情報、相関情報、移動平均情報に関する
データ項目については（Ｓ１８４，Ｓ１８６，Ｓ１８
８）、それぞれＳ１６５，Ｓ１６７，Ｓ１７０において
設定された基準値を用いて評価を行い、その結果をプラ
ントデータ評価結果データベースＤ３に書き込む（Ｓ１
８５，Ｓ１８７，Ｓ１８９）。すべての評価結果の作成
の終了を確認して（Ｓ１９０）、プラントデータ評価結
果データベース作成／編集手段Ｐ５は動作を終了する。

【００８０】表３は、表１、表２に示される基準値デー
タベースに基づき判定され作成されるプラントデータ評
価結果データベースＤ３の構成を例示的に示している。
なお、同図中、−は基準値情報設定なしを、○は基準値
情報設定値以内を、また、×は基準値情報設定値逸脱を
示している。

【００８１】

【表３】

【００８２】以上説明した本発明のプラント化学管理状
態の異常診断装置の特徴的な手段又は機能は、例えばフ
レキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピュータ
によって読み取り可能な記憶媒体に、アプリケーション
プログラムとして記憶することが可能である。図１に示
した本実施形態のプラント化学管理状態の異常診断装置
は、このような記憶媒体からアプリケーションプログラ
ムを読み込んで、これを実行するコンピュータによっ
て、構成することが可能である。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プラント化学管理状態の異常診断すなわち異常事象の原
因究明に当り、コンピュータシステムに習熟していない
プラント化学管理技術者であっても、容易に信頼度の高
い異常診断の知識ベースを構築することができる。ま
た、プラントデータを対象にした複数の統計処理結果に
基づく判断結果を用いることで、主観の入りにくい、信
頼性の高い異常診断すなわち異常事象の原因究明を迅速
に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるプラント化学管理状
態の異常診断装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の特性要因図登録／編集手段の動作を示す
フローチャートである。

【図３】図１の因果樹木図登録／編集手段の動作を示す
フローチャートである。

【図４】因果樹木図の一例を示す図である。

【図５】図１の異常診断用知識ベース作成／編集手段の
動作を示すフローチャートである。

【図６】常診断用知識ベースの計算機ディスプレイ表示
の一例を示す図である。

【図７】図１の異常診断手段の動作を示すフローチャー
トである。

【図８】図１の診断結果保存／編集手段の動作を示すフ
ローチャートである。

【図９】図１の異常診断事例検索手段の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】図１の基準値データベース登録／編集手段の
動作を示すフローチャートである。

【図１１】図１の判定結果データベース作成／編集手段
の動作を示すフローチャートである。

【図１２】従来のプラント化学管理状態評価装置の構成
を示すブロック図である。

【図１３】従来のプラント化学管理時において、熟練し
た化学管理技術者により用いられる特性要因図の構成例
を示す図である。

【符号の説明】

１…プラント化学管理状態の異常診断装置、２…従来の
異常診断装置、Ｐ１…特性要因図登録／編集手段、 Ｐ
２…因果樹木図登録／編集手段、Ｐ３…異常診断知識ベ
ース作成／登録手段、Ｐ４…基準値データベース登録／
編集手段、Ｐ５…判定結果データベース作成／編集手
段、Ｐ６…異常診断手段、Ｐ７…診断結果保存／編集手
段、Ｐ８…異常診断事例検索手段、Ｐ９…データ収集手
段、Ｐ１０…報告書作成手段、Ｐ１１…汎用解析手段、
Ｐ１２…特殊解析手段、Ｐ１３…不適合情報登録／編集
手段、Ｄ１…異常診断知識ベース、Ｄ２…基準値データ
ベース、Ｄ３…判定結果データベース、Ｄ４…異常診断
事例データベース、Ｄ５…化学データベース、Ｄ６…不
適合情報データベース、Ｋ１…入力装置、Ｏ１…表示装
置 Ｏ２…印刷出力装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長沢 克己 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 今井 一昭 神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 木下 浩一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 Ｆターム(参考） 5H223 AA03 DD03 EE06 EE30 FF06

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化学管理が行われるプラントで発生す
   る事象とその発生要因の論理的関係を示す因果樹木図を
   用いて、プラントの化学管理状態の診断用知識ベースを
   作成する状態診断用知識ベース作成手段と、 プラントの化学分析データとプラント運転データを登録
   した化学データベースを用いて、基準値データベースを
   作成する基準値データベース作成手段と、 前記基準値データを前記プラントの化学分析データおよ
   びプラント運転データと比較して、プラントデータ評価
   結果データベースを作成するプラントデータ評価結果デ
   ータベース作成手段と、 前記プラントデータ評価結果データベースと前記プラン
   ト化学管理状態の異常診断用知識ベースとを用いて、プ
   ラント化学管理状態を診断する状態診断手段と、 前記状態診断手段により得られた診断結果を診断事例デ
   ータベースとして保存する診断事例データベース保存手
   段と、 前記状態診断手段により得られた診断結果を出力する出
   力手段とを具備することを特徴とするプラント状態診断
   装置。
2. 【請求項２】 プラントで発生する事象の発生要因の入
   力登録を受付け、登録された複数の発生要因をフィッシ
   ュボーン形式の特性要因図として表示させる特性要因図
   登録手段を具備することを特徴とする請求項１記載のプ
   ラント状態診断装置。
3. 【請求項３】 前記特性要因図に基づき前記発生要因
   に対応してプラントの化学管理状態に関する質問項目を
   登録し、登録した質問項目の回答に応じて異なる結論項
   目あるいは他の質問項目を登録し、かつこれらの質問項
   目、結論項目の間の接続条件を登録することで、これら
   の質問項目および結論項目からなる前記因果樹木図を作
   成する因果樹木図登録手段を具備することを特徴とする
   請求項２記載のプラント状態診断装置。
4. 【請求項４】 前記診断事例データベース保存手段で
   は、前記診断結果に対しこの診断された状態に関連する
   既知の技術情報を関連付けて保存することを特徴とする
   請求項１記載のプラント状態診断装置。
5. 【請求項５】 前記基準値データベース作成手段は、移
   動平均値、積算確率値、相関値、およびしきい値の各項
   目を扱い、前記プラントデータ評価結果データベース作
   成手段は、それらの項目のいずれか複数項を扱うことを
   特徴とする請求項１記載のプラント状態診断装置。
6. 【請求項６】 化学管理が行われるプラントで発生する
   事象とその発生要因の論理的関係を示す因果樹木図を用
   いて、プラントの化学管理状態の診断用知識ベースを作
   成する段階と、 プラント化学分析データおよびプラント運転データを登
   録した化学データベースを用いて、基準値データベース
   を作成する段階と、 前記プラントの化学分析データおよびプラント運転デー
   タと前記基準値データとを比較して、プラントデータ評
   価結果データベースを作成する段階と、 前記プラントデータ評価結果データベースと前記診断用
   知識ベースとを用いて、プラント化学管理状態を診断す
   る段階と、 前記状態診断手段により得られた診断結果を出力する段
   階とを有することを特徴とするプラント化学管理状態の
   診断方法。
7. 【請求項７】 コンピュータを、 化学管理が行われるプラントで発生する事象とその発生
   要因の論理的関係を示す因果樹木図を用いて、プラント
   の化学管理状態の診断用知識ベースを作成する状態診断
   用知識ベース作成手段と、 プラントの化学分析データとプラント運転データを登録
   した化学データベースを用いて、基準値データベースを
   作成する基準値データベース作成手段と、 前記基準値データを前記プラントの化学分析データおよ
   びプラント運転データと比較して、プラントデータ評価
   結果データベースを作成するプラントデータ評価結果デ
   ータベース作成手段と、 前記プラントデータ評価結果データベースと前記プラン
   トの化学管理状態の診断用知識ベースを用いて、プラン
   ト化学管理状態を診断する状態診断手段として機能させ
   るためのプログラム。