JP2007310665A - プロセス監視装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロセス1のセンサからの時系列データをウェーブレット変換して得られる複数の時系列データのそれぞれ毎に異常判定を行う異常検出部6を有するプロセス監視装置が開示されている。異常検出部6は、各時系列データのそれぞれに設定された異常判断アルゴリズムに従って各時系列データの異常を判断する。
【選択図】 図1
Description
図1は、本実施形態に関するプロセス監視装置の構成を示すブロック図である。
以下図2のフローチャートを参照して、プロセス監視装置のセンサの異常診断動作を説明する。ここで、本実施形態では、プロセス1としては、例えば下水処理プロセスが対象となる。
Roundは最も近い整数値への丸めを意味する。前記式(2)のSPmin個の分割を実行すれば、原理的には、ドリフトと日常変動を区別できることになる。但し、ウェーブレット変換によって周波数帯域を分割する場合は、実際には、図4に示すような周波数で厳密に分離されるわけではなく、周波数帯域に重なりを持って分割される。そのため、1分割余裕を持って分割しておくことが好ましい。従って、実際の分割数は、次式(3)で与えられる。
(1)一点が限界レベル(CL)を超えたとき、異常と判断する。
図15は、他の実施形態に関するシステムの構成を示すブロック図である。
3…単一時系列データスクリーニング部、4…ウェーブレット時系列データ分解部、
5…異常判断アルゴリズム指定部、6…異常検出部、11〜1N…センサ、
100…外部パラメータ設定部、151…パラメータ変換部。
Claims (10)
- 対象プロセスの状態を計測する計測手段と、
前記計測手段から得られる計測結果を示すプロセスデータを保存するデータ保存手段と、
前記データ保存部に保存されたプロセスデータから、単一の時系列データを抽出するデータ抽出手段と、
前記データ抽出手段により抽出された単一の時系列データを、ウェーブレット変換処理により周波数帯域の異なる複数の時系列データに分解するデータ分解手段と、
前記データ分解手段により分解された各時系列データのそれぞれに、データの異常を判断するための異常判断アルゴリズムを設定する設定手段と、
前記設定手段により設定された異常判断アルゴリズムに従って前記各時系列データの異常を判断し、当該各判断結果の中で1つ以上の異常判断結果が含まれている場合には、前記データ抽出手段により抽出された時系列データには異常が発生していると判定する異常診断手段と
を具備したことを特徴とするプロセス監視装置。 - 前記データ抽出手段は、
前記抽出対象の時系列データに対して、過去の期間の時系列データから欠測データを推定し、補間する処理を実行する手段を含むことを特徴とする請求項1に記載のプロセス監視装置。 - 前記データ抽出手段は、
前記抽出対象の時系列データから、異常データであるアウトライアまたはノイズを除去する手段を含むことを特徴とする請求項1に記載のプロセス監視装置。 - 前記データ抽出手段は、
前記抽出対象の時系列データから、異常データであるアウトライアを検出し、当該アウトライアを除去して推定値を示すデータに置換する手段を含むことを特徴とする請求項1に記載のプロセス監視装置。 - 前記設定手段は、前記データ分解手段による各分割時系列データの異常判断を行なう場合の基準である閾値を決定する閾値決定手段を含み、
前記閾値決定手段は、前記データ保存手段から予め決定した過去の所定の期間に亘る時系列データを取り出し、取り出した時系列データの中から正常と判断する正常データを選定し、選定された正常データの最大値あるいは絶対値最大値を基準にして前記閾値を決定するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のプロセス監視装置。 - 前記設定手段は、前記データ分解手段による各分割時系列データの異常判断を行なう場合の基準である閾値を決定する閾値決定手段を含み、
前記閾値決定手段は、前記データ保存手段から予め決定した過去の所定の期間に亘る時系列データを取り出し、取り出した時系列データに離散ウェーブレット変換を施した分割時系列データを画面上に同時に表示し、前記画面上で前記閾値を決定するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のプロセス監視装置。 - 前記設定手段は、
前記異常判断アルゴリズムとして各分割時系列データの平均値からの偏りを異常判断基準とするアルゴリズムを適用し、当該平均値からの偏りを判断する際に平均値±SL(0<SL<<1)とするマージンSLを導入するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のプロセス監視装置。 - 前記データ分解手段は、前記計測手段のドリフトを検出可能な分割数に時系列データを分解し、
前記異常診断手段において、前記各時系列データの中で最も変化の遅い時系列データで異常検出がされた場合に、前記計測手段のメンテナンスに関するメッセージを出力する手段をさらに有することを特徴とする請求項1に記載のプロセス監視装置。 - 前記データ抽出手段において、前記単一の時系列データを抽出するときのデータのスクリーニングを実行するか否かを判断する手段と、
前記スクリーニングを実行する判断がなされた場合には、前記データ保存手段から取り出した所定の過去の期間の時系列データからスクリーニングを行うべき現在の時系列データを推定する手段と
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載のプロセス監視装置。 - 前記データ抽出手段及び前記設定手段のそれぞれの動作に必要な各種パラメータを外部から設定するためのパラメータ設定手段と、
前記パラメータ設定手段により設定された前記各種パラメータを、前記データ抽出手段及び前記設定手段のそれぞれに設定するための内部パラメータに変換するパラメータ変換手段と
を更に有することを特徴とする請求項1に記載のプロセス監視装置。
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