JP2009175870A - Measurement instrument drift detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラント設備に設けられて、測定されるプロセスデータに相関が認められる複数の計測器を対象とし、このプロセスデータを用いて計測器のドリフトを検知する計測器ドリフト検知装置に関する。 The present invention relates to a measuring instrument drift detection device that is provided in a plant facility and that detects a drift of a measuring instrument using a plurality of measuring instruments that are correlated with measured process data.
一般に、発電プラントをはじめとしたプラント設備では、プラントの正常運転を確保するために圧力計、流量計、温度計等その種類も個数も多くの計測器が設置されることが多い。これら計測器はドリフトするのが通常であり、プロセスデータを要求された精度で計測するためには必要に応じて検査・校正する必要がある。 Generally, in plant facilities such as a power plant, many types of measuring instruments such as pressure gauges, flow meters, thermometers and the like are often installed to ensure normal operation of the plant. These measuring instruments usually drift, and in order to measure the process data with the required accuracy, it is necessary to inspect and calibrate as necessary.
計測器の検査を時間監視保全の概念によって行うならば、計測器のドリフトが時間に比例して進行するものではない点を考慮し、検査間隔は十分余裕を持たせて短く設定することが重要となる。そのため、計測器が要求精度の範囲内にあるよう保全を重視すると、検査回数の増加に伴うコスト増大、検査時のヒューマンエラーに基づくプラント安全性低下のリスク増大、及びプラントの稼働率の低下を招くこととなる。 If the inspection of the measuring instrument is performed based on the concept of time monitoring maintenance, it is important to set the inspection interval short with a sufficient margin in consideration that the drift of the measuring instrument does not progress in proportion to time. It becomes. For this reason, if maintenance is emphasized so that the measuring instrument is within the required accuracy range, the cost associated with the increase in the number of inspections, the risk of decreased plant safety due to human error during inspection, and the reduction in plant operating rate will be reduced. Will be invited.
従来、このような問題に対し、計測器のドリフトを検査によることなく判定し、計測器が要求精度の限界に近づいたことを報知する計測器ドリフト検知装置が知られている。例えば、ニューラルネットワーク或いは線形モデルを用いて、最も信頼性の高い推定真値を統計的に算出してドリフト量を推定するものが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
Conventionally, there has been known a measuring instrument drift detection device that determines such a problem without measuring the drift of the measuring instrument without inspecting and notifies that the measuring instrument has approached the required accuracy limit. For example, there is known one that estimates the drift amount by statistically calculating the most reliable estimated true value using a neural network or a linear model (see, for example,
また、ある特定の計測器により測定されたプロセスデータと、他の複数の計測器により測定されたプロセスデータとの相関を利用して、この特定の計測器に対するドリフトを検知するものが知られている(例えば、特許文献3、4参照)。
It is also known to detect drift for this specific instrument using the correlation between process data measured by a specific instrument and process data measured by other instruments. (For example, see
さらに、予め作成されたルールマトリックスを用いて計測器のドリフトを検知するものや(例えば、特許文献5参照)、計測器毎に過去のプロセスデータを用いてドリフトが発生した場合の真値に対する実測値の確率密度関数を用いて計測器のドリフトを検知するものなど(例えば、特許文献6参照)、計測器毎に予め設定されたドリフト判定指標を用いて計測器のドリフトを検知するものが知られている。
従来の計測器ドリフト検知装置にあっては、真値推定モデルの精度がドリフト検知の信頼性を低下せしめる要因となる。例えば、ニューラルネットワークにデータを学習させることは単純ではなく、特にプラント設備の運転出力が途中で変化するような場合を想定すると、ニューラルネットワークの適用に困難性を伴うものとなり、真値推定の精度を十分に確保することは容易ではない。 In the conventional instrument drift detection device, the accuracy of the true value estimation model is a factor that reduces the reliability of drift detection. For example, letting a neural network learn data is not simple. Especially assuming that the operation output of plant equipment changes in the middle, it becomes difficult to apply the neural network, and the accuracy of true value estimation It is not easy to secure enough.
また、ドリフト検知に際して計測されたプロセスデータの相関を利用する場合は、その相関を正確にモデル化することが重要となり、相関のモデル精度或いは相関の強弱がドリフト検知の信頼性を低下せしめる要因となる。 In addition, when using the correlation of process data measured at the time of drift detection, it is important to accurately model the correlation, and the accuracy of the correlation model or the strength of the correlation is a factor that reduces the reliability of drift detection. Become.
さらに、予め設定されるドリフト判定指標を利用する場合は、その指標の精度によりドリフト検知の信頼性が左右され、計測器毎に高い精度の指標を用意するための多大な労力を必要とする。 Further, when a preset drift determination index is used, the reliability of drift detection depends on the accuracy of the index, and a great amount of labor is required to prepare a highly accurate index for each measuring instrument.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、プロセスデータの真値推定の精度或いはプロセスデータの相関に起因するドリフト検知の信頼性低下を回避し、加えて計測器の種別に応じたドリフト判定指標を必要としない汎用性の高い計測器ドリフト検知装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and avoids a decrease in the reliability of drift detection due to the accuracy of true value estimation of process data or the correlation of process data, and in addition, drift determination according to the type of measuring instrument. An object is to provide a highly versatile measuring instrument drift detection device that does not require an index.
上述した課題を解決するために、本発明では、プラント設備に設けられて、測定されるプロセスデータに相関が認められる複数の計測器を対象とし、このプロセスデータを用いて計測器のドリフトを検知する計測器ドリフト検知装置において、前記プロセスデータのそれぞれに対し、プロセスデータの増加の有無或いは減少の有無を内容とするプロセスデータの変化を判定し、このプロセスデータの変化を検出結果とする変化検出処理を行う変化検出手段と、前記検出結果を受け取り、この検出結果が示されたプロセスデータから1つのプロセスデータを選択し、選択されない残りのプロセスデータの検出結果が互いに一致するか否かを判定して、この一致が判定された場合に、この検出結果と前記選択された1つのプロセスデータの検出結果とが一致するか否かを判定し、両者の検出結果が一致しないことを条件として前記選択された1つのプロセスデータを測定した計測器に対してドリフト有りとするドリフト判定処理を行うドリフト判定手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention targets a plurality of measuring instruments that are provided in a plant facility and are correlated with measured process data, and detects drift of the measuring instrument using the process data. In the measuring instrument drift detection device, for each of the process data, a change in the process data is determined with the presence or absence of an increase or a decrease in the process data as a content, and a change detection using the change in the process data as a detection result Change detection means for performing processing, receiving the detection result, selecting one process data from the process data indicating the detection result, and determining whether the detection results of the remaining process data not selected match each other When this match is determined, the detection result and the detection result of the selected one process data are detected. Drift determination means for performing a drift determination process for determining that there is a drift with respect to the measuring instrument that has measured the one selected process data on the condition that the two detection results do not match And.
本発明の計測器ドリフト検知装置によれば、プロセスデータの真値推定の精度或いはプロセスデータの相関に起因するドリフト検知の信頼性低下を回避し、加えて計測器の種別に応じたドリフト判定指標を必要とせず汎用性を高めることができる。 According to the measuring instrument drift detection device of the present invention, it is possible to avoid a decrease in the reliability of drift detection due to the accuracy of estimation of the true value of process data or the correlation of process data, and in addition, a drift determination index corresponding to the type of measuring instrument. Versatility without the need for
本発明の計測器ドリフト検知装置の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。 An embodiment of a measuring instrument drift detection device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[第1実施形態]
まず、第1実施形態の計測器ドリフト検知装置10の構成を説明する。
[First Embodiment]
First, the structure of the measuring instrument
図1は第1実施形態の計測器ドリフト検知装置10における情報処理系100の機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of an
第1実施形態の計測器ドリフト検知装置10は、沸騰水型原子力発電プラント(プラント設備)の水位計に適用され、その情報処理系100は、図1に示すように、変化検出手段101と、ドリフト判定手段102とを備える。本実施形態の計測器ドリフト検知装置10は、原子炉水位(プロセスデータ)を計測する4つの水位計(計測器)のドリフトを検知するものである。なお、これら4つの水位計は、設置箇所は異なるものの同じ原子炉水位を計測するため、計測されたプロセスデータは互いに強い相関を有する。
The instrument
情報処理系100の変化検出手段101は、プラントにおいて計測された時系列のプロセスデータに対して、統計的手法を適用することにより、このプロセスデータの増加の有無或いは減少の有無というプロセスデータの変化を判定し、これを検出結果とする。また、情報処理系100のドリフト判定手段102は、変化検出手段101からプロセスデータの変化に関する検出結果を受け取り、その検出結果を用いて計測器のドリフトを判定する。情報処理系100の変化検出手段101及びドリフト判定手段102は、コンピュータ上で作動するプログラムとして実現される。
The change detection means 101 of the
情報処理系100の変化検出手段101は、変化検出パラメータ記録部103と、増加検出部104と、減少検出部105とから構成される。
The change detection means 101 of the
変化検出手段101の変化検出パラメータ記録部103は、プロセスデータの変化の判定基準となるパラメータを記録する。変化検出手段101の増加検出部104は、プロセスデータを用いてプロセスデータの増加有り或いは増加無しといったプロセスデータの変化についての検出結果を生成する。変化検出手段101の減少検出部105は、プロセスデータを用いてプロセスデータの減少有り或いは減少無しといったプロセスデータの変化についての検出結果を生成する。
The change detection parameter recording unit 103 of the
情報処理系100のドリフト判定手段102は、データ制御部106と、一致判定部107と、ドリフト判定部108とから構成される。
The drift determination means 102 of the
ドリフト判定手段102のデータ制御部106は、前記検出結果が示されたプロセスデータから1つのプロセスデータを選択してこれをドリフト判定手段102のドリフト判定部108に送り、選択されない残りのプロセスデータ、すなわち、3つのプロセスデータをドリフト判定手段102の一致判定部107に送るようプロセスデータの流れを制御する。ドリフト判定手段102の一致判定部107は、ドリフト判定手段102のデータ制御部106から受け取った3つのプロセスデータの変化について、その検出結果の一致を判定する。そして、ドリフト判定手段102のドリフト判定部108は、所定の条件に従って計測器のドリフトを判定する。
The data control unit 106 of the
次に、第1実施形態の計測器ドリフト検知装置10の作用を説明する。
Next, the effect | action of the measuring device
図2は第1実施形態の情報処理系100において実行される処理を示すフローチャートであり、(A)は情報処理系100の変化検出手段101において実行される処理(変化検出処理)の流れを示すフローチャート、(B)は情報処理系100のドリフト判定手段102において実行される処理(ドリフト判定処理)の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップについて説明する。
FIG. 2 is a flowchart showing processing executed in the
(変化検出処理)
情報処理系100の変化検出手段101の増加検出部104において実行され、プロセスデータの増加の有無の判定に用いられるSPRT法(逐次確率比検定)を説明する。なお、変化検出手段101の減少検出部105において実行されるプロセスデータの減少の有無の判定も、同様の手法に基づく。
(Change detection process)
The SPRT method (sequential probability ratio test) executed in the
SPRT法では対数尤度比λを判断指標とする。対数尤度比λは、計測されたプロセスデータγが、「プロセスデータは増加していない」という仮定H0の下に得られた確率P(γ|H0)に対する「プロセスデータは増加いている」という仮定H1の下に得られた確率P(γ|H1)の比の対数をとったものである。すなわち、以下の式で表される。なお、λは、プロセスデータに時系列的な依存性がない場合は、逐次的に計算することができる。
プロセスデータの時系列のk−1番目までの対数尤度比がλ(k−1)のとき、k番目のデータとしてγ(k)が計測されたとすると、λ(k)は次の式で計算される。
さらに、P(γ|H0)とP(γ|H1)とが正規分布に従う場合は、式(2)は次のようになる(参照:中溝高好ほか「システムの統計的故障検知法」:計測と制御Vol.18,No.6,第471項−第480項)。
次に、各水位計が計測したプロセスデータを対象とし、情報処理系100の変化検出手段101において実行されるSPRT法を用いた変化検出処理を説明する。なお、説明上、4つのプロセスデータをL1、L2、L3及びL4とする。
Next, change detection processing using the SPRT method executed by the change detection means 101 of the
<前準備>
ステップA1:予め基準となるプロセスデータL1〜L4から基準パラメータ、すなわち、平均値a0及び標準偏差σを計算し、変化検出手段101の変化検出パラメータ記録部103に記録する。さらに、プロセスデータL1〜L4の「増加有り」を仮定したときの仮定値、すなわち、平均値a1、対立仮説の判定閾値A、帰無仮説の判定閾値Bを変化検出パラメータ記録部103に記録する。
<Preparation>
Step A1: a reference parameter from the process data L1~L4 as a pre-reference, i.e., calculates an average value a 0 and a standard deviation sigma, and records the change detection parameter recording unit 103 of the change detection means 101. Furthermore, the assumed values when the process data L1 to L4 are assumed to be “increased”, that is, the average value a 1 , the alternative hypothesis determination threshold A, and the null hypothesis determination threshold B are recorded in the change detection parameter recording unit 103. To do.
ステップA2:増加検出部104においてSPRT法による対数尤度比λの初期値λ(0)=0をセットする。
Step A2: The
<実行時処理>
プロセスデータL1、L2、L3及びL4の時系列それぞれについて、以下の処理手順(ステップB1〜ステップB5)を繰り返す。ここでは、プロセスデータL1、L2、L3及びL4を代表してLnと記す。
<Runtime processing>
The following processing procedure (step B1 to step B5) is repeated for each of the time series of the process data L1, L2, L3, and L4. Here, the process data L1, L2, L3, and L4 are represented as Ln as a representative.
ステップB1:変化検出手段101の増加検出部104が、時系列のプロセスデータLnのそれぞれに対して、時系列k番目のプロセスデータγ(k)を読み込む。
Step B1: The
ステップB2:ステップB1に続き、前回までの対数尤度比λ(k−1)の値を用いて、対数尤度比λ(k)を式(3)に従って計算する。なお、最初の時系列k=1に対する対数尤度比は、λ(k−1)=λ(0)=0である。 Step B2: Following Step B1, using the value of the log likelihood ratio λ (k−1) up to the previous time, the log likelihood ratio λ (k) is calculated according to Equation (3). The log likelihood ratio for the first time series k = 1 is λ (k−1) = λ (0) = 0.
ステップB3:ステップB2に続き、増加検出部104が、対数尤度比λ(k)が対立仮説の判定閾値Aよりも大きいか否かを判定する。
Step B3: Following step B2, the
ステップB4:増加検出部104は、対数尤度比λ(k)>対立仮説の判定閾値Aならば、プロセスデータの「増加有り」を検出結果とし、この検出結果をドリフト判定手段102に通知する。そして、対数尤度比λ(k)に0をセットし、増加の有無についての変化検出処理を続ける。
Step B4: If the log likelihood ratio λ (k)> the alternative hypothesis determination threshold A, the
ステップB5:増加検出部104は、対数尤度比λ(k)<Bならば、プロセスデータの「増加有り」の検出が否定されたものとして、プロセスデータの「増加無し」を検出結果とし、この検出結果をドリフト判定手段102に通知する。そして、数尤度比λ(k)に0をセットし、増加の有無についての変化検出処理を続ける。
Step B5: If the log likelihood ratio λ (k) <B, the
一方、変化検出手段101の減少検出部105は、ステップB1〜ステップB5と同様の手順により、プロセスデータLnの減少の有無についての変化検出処理を行ない、ドリフト判定手段102に「減少有り」或いは「減少無し」の検出結果を通知する。
On the other hand, the
すなわち、変化検出手段101は、増加検出部104における検出結果「増加有り」或いは「増加無し」の検出結果を、減少検出部105における検出結果「減少有り」或いは「減少無し」の検出結果を、それぞれドリフト判定手段102に通知する。
That is, the change detection means 101 detects the detection result `` with increase '' or `` without increase '' in the
(ドリフト判定処理)
次に、情報処理系100のドリフト判定手段102におけるドリフト判定処理を説明する。ドリフト判定手段102は、情報処理系100の変化検出手段101から各プロセスデータLnに関する「増加有り」或いは「増加無し」などの検出結果を受け取り、以下の処理(ステップC1〜ステップC5)を繰り返し実行する。
(Drift judgment processing)
Next, the drift determination process in the drift determination means 102 of the
ステップC1:変化検出手段101からプロセスデータLnの変化についての検出結果を受け取る。 Step C1: Receive a detection result for a change in the process data Ln from the change detection means 101.
ステップC2:ステップC1に続き、ドリフト判定手段102のデータ制御部106が、プロセスデータLnのうちからプロセスデータを1つずつ選択し、選択したプロセスデータに関する検出結果をドリフト判定手段102のドリフト判定部108に送り、選択されない残りの3つのプロセスデータの検出結果を一致判定部107に送る。
Step C2: Following Step C1, the data control unit 106 of the
ステップC3:ステップC2に続き、ドリフト判定手段102の一致判定部107は、3つのプロセスデータの検出結果が互いに一致するか否かを判定する。例えば、3つのプロセスデータの検出結果がすべて「増加無し」且つ「減少無し」の場合や、「増加有り」かつ「減少無し」のときは、一致と判定する。
Step C3: Following step C2, the
ステップC4:3つのプロセスデータの検出結果が互いに一致する場合、ドリフト判定手段102の一致判定部107は、3つのプロセスデータの検出結果をドリフト判定手段102のドリフト判定部108に送る。3つのプロセスデータの検出結果が互いに一致しない場合、ドリフト判定手段102の一致判定部107は、いずれのプロセスデータの検出結果もドリフト判定手段102のドリフト判定部108に送らず、ドリフト判定処理は、ステップC1の処理に戻る。
Step C4: When the detection results of the three process data match each other, the
ステップC5:ドリフト判定手段102のドリフト判定部108は、ドリフト判定手段102のデータ制御部106により選択されて直接送られてくる選択された1つのプロセスデータの検出結果と、ドリフト判定手段102の一致判定部107から送られてくる3つの互いに一致する検出結果とを比較し、ドリフト判定表(図3参照)に従って選択された1つのプロセスデータを測定した計測器に対してドリフト有りを判定する。
Step C5: The
すなわち、情報処理系100のドリフト判定手段102は、選択された1つのプロセスデータについてドリフトの有無を判定するにあたって、選択されない残りの3つのプロセスデータの変化を基準として判定する。
In other words, the drift determination means 102 of the
図3は情報処理系100のドリフト判定手段102におけるドリフト判定処理で使用されるドリフト判定表を示す図である。なお、図3は、プロセスデータLnのうち、ドリフト判定手段102のデータ制御部106が選んだ1つのプロセスデータに関する。以下、ドリフト判定表の内容について、いくつかの例を用いて説明する。
FIG. 3 is a diagram showing a drift determination table used in the drift determination process in the drift determination means 102 of the
このドリフト判定表に従うドリフト判定処理においては、選択した1つのプロセスデータの変化についての検出結果が「増加無し」且つ「減少無し」であり、選択されない3つのプロセスデータの変化についての検出結果も同様に「増加無し」且つ「減少無し」であれば、選択した1つのプロセスデータを測定した計測器に対してドリフト無しを判定する。すなわち、選択されない3つのプロセスデータの変化についての検出結果を基準にして、プロセスデータは変化していない可能性が高いといえる。このとき、選択した1つのプロセスデータを測定したプロセスデータもプロセスデータは変化していないと判定したので、この計測器は正常であるとしてドリフト無しを判定する。 In the drift determination process according to this drift determination table, the detection result for the change of one selected process data is “no increase” and “no decrease”, and the detection result for the three process data changes not selected is the same. If there is no increase and no decrease, it is determined that there is no drift with respect to the measuring instrument that has measured one selected process data. That is, it can be said that there is a high possibility that the process data has not changed on the basis of the detection result of the change in the three process data not selected. At this time, since it is determined that the process data of the selected one process data is not changed, it is determined that the measuring instrument is normal and no drift is detected.
一方、選択した1つのプロセスデータの変化についての検出結果が「増加無し」且つ「減少無し」であり、選択されない3つのプロセスデータの変化についての検出結果が「増加有り」且つ「減少無し」であれば、選択した1つのプロセスデータを測定した計測器に対して減少側へのドリフトを判定する。すなわち、3つのプロセスデータの変化についての検出結果を基準にして、プロセスデータは増加している可能性が高いといえる。このとき、選択した1つのプロセスデータは増加していないと判定したため、この計測器はプロセスデータを過少評価しているとして減少側へのドリフト有りを判定する。 On the other hand, the detection result for the change of one selected process data is “no increase” and “no decrease”, and the detection result for three unselected process data changes is “with increase” and “no decrease”. If there is, a drift toward the decreasing side is determined with respect to the measuring instrument that has measured one selected process data. That is, it can be said that there is a high possibility that the process data has increased on the basis of the detection results of the three process data changes. At this time, since it is determined that the selected one process data has not increased, this measuring instrument determines that the process data is underestimated and determines that there is a drift toward the decreasing side.
また、選択した1つのプロセスデータの変化についての検出結果が「増加有り」且つ「減少無し」であり、選択されない3つのプロセスデータの変化についての検出結果も同様に「増加有り」且つ「減少無し」であれば、プロセスデータそのものが増加していると判定する。すなわち、3つのプロセスデータの変化についての検出結果を基準にしてプロセスデータは増加している可能性が高いといえる。このとき、選択した1つのプロセスデータも増加していると判定したため、プロセスデータそのものが増加している可能性が高いとしてプロセスデータ増加有りを判定する。 Also, the detection result for the change of one selected process data is “with increase” and “no decrease”, and the detection result for the change of three process data not selected is also “with increase” and “no decrease”. ", It is determined that the process data itself has increased. That is, it can be said that there is a high possibility that the process data has increased on the basis of the detection results of the three process data changes. At this time, since it is determined that one selected process data has also increased, it is determined that there is a high possibility that the process data itself has increased, and it is determined that the process data has increased.
次に、第1実施形態の計測器ドリフト検知装置10の効果を説明する。
Next, the effect of the measuring instrument
第1実施形態の計測器ドリフト検知装置10にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
In the instrument
(1)沸騰水型原子力発電プラントに設けられて、測定されるプロセスデータに相関が認められる4つの計測器を対象とし、このプロセスデータを用いて計測器のドリフトを検知する計測器ドリフト検知装置10において、プロセスデータのそれぞれに対し、プロセスデータの増加の有無或いは減少を内容とするプロセスデータの変化を判定し、プロセスデータの変化を検出結果とする変化検出処理を行う変化検出手段101と、その検出結果を受け取り、検出結果が示されたプロセスデータから1つのプロセスデータを選択し、選択されない残りの3つのプロセスデータの検出結果が一致するか否かを判定して、この一致が判定された場合に、この検出結果と選択された1つのプロセスデータの検出結果とが一致するか否かを判定し、両者の検出結果が一致しないことを条件として、選択された1つのプロセスデータを測定した計測器に対してドリフト有りとするドリフト判定処理を行うドリフト判定手段102とを備えたため、プロセスデータの真値推定の精度或いはプロセスデータの相関に起因するドリフト検知の信頼性低下を回避し、加えて計測器の種別に応じたドリフト判定指標を必要とせず汎用性を高めることができる。
(1) An instrument drift detector that is provided in a boiling water nuclear power plant and that detects four instrument measuring instruments whose correlation is recognized in the measured process data, and detects the drift of the instrument using the process data. 10, a
すなわち、各プロセスデータの増加の有無或いは減少の有無というプロセスデータの変化が判定され(変化検出処理)、判定された各プロセスデータの比較によりドリフトの有無が判定される(ドリフト判定処理)。この比較は、ドリフトの有無判定の対象となる特定の計測器により測定された1つのプロセスデータを選択して、選択されない残りのプロセスデータの変化と比較することにより行われる。また、この比較は、選択されない残りのプロセスデータの変化が一致する場合に行われるので、これら選択されない残りのプロセスデータの変化は計測器のドリフトによるものではなくプラントのプロセス変動による可能性が高く、ドリフトの有無判定の基準として信頼できる。 That is, a change in process data such as whether or not each process data has increased or decreased is determined (change detection process), and the presence or absence of drift is determined by comparing the determined process data (drift determination process). This comparison is performed by selecting one process data measured by a specific measuring device to be subjected to the determination of whether or not there is a drift and comparing it with a change in the remaining process data not selected. Also, this comparison is made when the remaining unselected process data changes match, so these unselected remaining process data changes are more likely due to plant process variations rather than instrument drift. Reliable as a criterion for determining the presence or absence of drift.
つまり、本発明の計測器ドリフト検知装置では、計測器のドリフトの有無判定に際し、測定されるプロセスデータの相関を利用することなく判定可能なプロセスデータの変化が用いられ、また、真値を推定する必要もない。さらに、前記比較に際しては、プロセスデータの増加の有無或いは減少の有無という計測器の種別を問わない普遍的指標が用いられる。 That is, in the measuring instrument drift detection device of the present invention, when determining the presence or absence of drift of the measuring instrument, the change in process data that can be determined without using the correlation of the measured process data is used, and the true value is estimated. There is no need to do. Further, in the comparison, a universal index is used regardless of the type of measuring instrument, such as whether the process data has increased or decreased.
(2)変化検出手段101は、プロセスデータのそれぞれに対し、逐次確率比検定を用いた統計的手法を適用した変化検出処理を行うため、プロセスデータの変化を高い信頼性で判定することができる。
(2) Since the
[第2実施形態]
第2実施形態は、第1実施形態の計測器ドリフト検知装置10の構成に変化確認手段301を追加した例である。
[Second Embodiment]
The second embodiment is an example in which a
まず、第2実施形態の計測器ドリフト検知装置10Aの構成を説明する。
First, the configuration of the measuring instrument
図4は第2実施形態の計測器ドリフト検知装置10Aにおける情報処理系100Aの機能ブロック図である。
FIG. 4 is a functional block diagram of an
計測器ドリフト検知装置10Aの情報処理系100Aは、図4に示すように、変化確認手段301を備える。実際のプラントにあっては、計測器がドリフトしていない場合でも何らかの一過性の現象により、プロセスデータの変化が起こりうる。変化確認手段301は、このような一過性の現象の影響を除去する。
The
情報処理系100Aの変化確認手段301は、変化検出手段101からプロセスデータの増加の有無或いは減少の有無についての検出結果を受け取り、その検出結果の有効性を確認し、検出結果が有効である場合に限りその検出結果を情報処理系100Aのドリフト判定手段102に送る(確認処理)。
When the
変化確認手段301における確認処理は、変化検出手段101における変化検出処理におけるプロセスデータの増加有り或いは減少有りの判定が予め設定した基準回数Nを超えたとき、その増加有り或いは減少有りの検出結果を有効なものと判定することにより行われる。 The confirmation processing in the change confirmation means 301 is performed when the determination of whether there is an increase or decrease in process data in the change detection process in the change detection means 101 exceeds a preset reference number N. This is done by determining that it is valid.
情報処理系100Aの変化確認手段301は、確認パラメータ記録部302と、判定履歴記録部303と、変化確認部304とから構成される。
The
変化確認手段301の確認パラメータ記録部302は、プロセスデータの変化の確認に使用するパラメータを記録し、変化確認手段301の判定履歴記録部303は、プロセスデータの変化の判定履歴を記録する。そして、変化確認手段301の変化確認部304は、プロセスデータの変化が計測器のドリフトによるものかどうかを確認する。
The confirmation
情報処理系100Aの変化確認手段301は、コンピュータ上で作動するプログラムとして実現される。なお、他の構成は、第1実施形態と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
The
次に、第2実施形態の計測器ドリフト検知装置10Aの作用を説明する。
Next, the operation of the measuring instrument
図5の第2実施形態の変化確認手段301において実行される処理(確認処理)の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing (confirmation processing) executed by the
(確認処理)
<前準備>
ステップD1:変化確認手段301の確認パラメータ記録部302に、判定の基準回数Nを記録する。
(Confirmation process)
<Preparation>
Step D1: The reference number N of determinations is recorded in the confirmation
ステップD2:プロセスデータの増加の有無及び減少の有無の判定回数を記録する変化確認手段301の判定履歴記録部303に判定回数=0を記録する。
Step D2: Number of determinations = 0 is recorded in the determination
<実行時>
例えば、プロセスデータの増加有りについての検出結果に対し、その有効性を確認する場合は、以下の確認処理が実行される。
<Runtime>
For example, in order to confirm the validity of the detection result regarding the increase in process data, the following confirmation processing is executed.
ステップE1:情報処理系100Aにおいて、変化確認手段301の変化確認部304が、変化検出手段101からプロセスデータの増加の有無についての検出結果を受け取る。
Step E1: In the
ステップE2:ステップE1に続き、受け取った検出結果がプロセスデータの「増加有り」であれば、変化確認手段301の判定履歴記録部303は、増加判定回数を1回カウントアップし、判定回数を現在のカウント数に更新する。
Step E2: Following the step E1, if the received detection result is “increase” in the process data, the determination
ステップE3:ステップE2に続き、変化確認手段301の変化確認部304は、増加判定回数が変化確認手段301の確認パラメータ記録部302に記録されている基準回数Nを超えたか否かを判定する。
Step E3: Following step E2, the
ステップE4:ステップE3に続き、変化確認手段301の変化確認部304は、増加判定回数が基準回数Nを超えた場合は、変化検出処理による「増加有り」の検出結果を有効なものとして、この「増加有り」の検出結果をドリフト判定手段102に送る。
Step E4: Following step E3, the
ステップE5:ステップE4に続き、変化確認手段301の判定履歴記録部303に対して、増加判定回数=0を記録する。
Step E5: Following step E4, the number of increase determinations = 0 is recorded in the determination
ステップE1で、変化検出手段101から受け取った検出結果が「増加無し」、「減少有り」及び「減少無し」の場合についても、ステップE1〜ステップE5と同様の確認処理が行われる。なお、他の作用は、第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。 In the case where the detection results received from the change detection means 101 in step E1 are “no increase”, “with reduction”, and “no reduction”, the same confirmation processing as in steps E1 to E5 is performed. Since other operations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
但し、ドリフト判定手段102は、各プロセスデータに対して、変化確認手段301における確認処理において有効と判定された検出結果に対して、第1実施形態と同様の手法によるドリフト判定処理を行う。
However, the
次に、第2実施形態の計測器ドリフト検知装置10Aの効果を説明する。
Next, the effect of the measuring instrument
第2実施形態の計測器ドリフト検知装置10Aにあっては、第1実施形態の(1)及び(2)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
In the instrument
(3)変化確認手段301の変化検出処理においてプロセスデータの増加有り或いは減少有りが連続して判定された回数をカウントし、カウントした回数が予め設定された基準回数Nを超えた場合に、プロセスデータの増加有り或いは減少有りを内容とする検出結果を有効と判定する検出結果の確認処理を行う変化確認手段301を備え、ドリフト判定手段102は、その有効な検出結果を対象として、ドリフト判定処理を行うため、プロセスの一過性の変動の影響を除去して計測器のドリフトを判定できる。 (3) Counts the number of times that the process data increase or decrease is continuously determined in the change detection process of the change confirmation means 301, and if the counted number exceeds the preset reference number N, the process It is provided with a change confirmation means 301 that performs a detection result confirmation process for determining that a detection result having data increase or decrease is valid, and the drift determination means 102 performs drift determination processing for the valid detection result. Therefore, the drift of the measuring instrument can be determined by removing the influence of the transient process fluctuation.
(4)変化確認手段301は、変化検出手段101から検出結果を受け取り、確認処理において有効と判定した検出結果のみをドリフト判定手段102に送り、ドリフト判定手段102は、変化確認手段301から受け取った検出結果を対象としてドリフト判定処理を行うため、(3)で示した効果を容易に得ることができる。
(4) The
[第3実施形態]
第3実施形態は、第2実施形態の変化確認手段301の構成を変形した例である。
[Third Embodiment]
The third embodiment is an example in which the configuration of the
まず、第3実施形態の計測器ドリフト検知装置10Bの構成を説明する。 First, the structure of the measuring instrument drift detection apparatus 10B of 3rd Embodiment is demonstrated.
図6は第3実施形態の計測器ドリフト検知装置10Bにおける情報処理系100Bの機能ブロック図である。
FIG. 6 is a functional block diagram of the
計測器ドリフト検知装置10Bの情報処理系100Bは、図6に示すように、第2実施形態の変化確認手段301の変化確認部304に代替して、判定頻度確認部305を備えたものである。この判定頻度確認部305は、第2実施形態の変化確認部304と異なる手法により一過性の現象の影響を除去する。
As shown in FIG. 6, the
情報処理系100Bの変化確認手段301Bは、情報処理系100Bの変化検出手段101から受け取った検出結果に基づいて計算した増加判定頻度或いは減少判定頻度が予め設定された基準頻度を超えた場合に、受け取った検出結果を有効なものとして、その検出結果を情報処理系100Bのドリフト判定手段102に送る。この増加判定頻度は、変化検出手段101の増加検出部104において「増加有り」が判定されたときの増加の有無の判定回数に対する増加有りの判定回数で定義し、減少判定頻度は、変化検出手段101の減少検出部105において「減少有り」が判定されたときの減少の有無の判定回数に対する減少有りの判定回数で定義している。なお、他の構成は、第2実施形態と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
When the increase determination frequency or the decrease determination frequency calculated based on the detection result received from the
次に、第3実施形態の計測器ドリフト検知装置10Bの作用を説明する。 Next, the operation of the instrument drift detection device 10B of the third embodiment will be described.
(確認処理)
計測器ドリフト検知装置100Bの変化確認手段301Bにおいて実行され、増加判定頻度及び減少判定頻度の確認処理に用いられるSPRT法を説明する。
(Confirmation process)
The SPRT method executed in the change confirmation means 301B of the instrument
プロセスデータが一定の状態で揺らいでいれば、増加判定頻度は二項分布に従う。そこで、「増加判定頻度はpである」という仮定Hpと、「増加判定頻度はqである」という仮定Hqとを考え、p<qを仮定する。プロセスデータの一過性の揺らぎが生じている通常状態では、p<qで「増加有り」を判定する。一方、計測器のドリフトが生じている状態では、p>qで「増加有り」を判定する。 If the process data fluctuates in a constant state, the increase determination frequency follows a binomial distribution. Accordingly, "increase determination frequency is p" assume the assumption H p of, consider a hypothetical H q as "increase determination frequency is q", the p <q. In a normal state where transient fluctuations in process data occur, “increase” is determined by p <q. On the other hand, in a state where the drift of the measuring instrument is occurring, “increase” is determined by p> q.
増加判定頻度がyのとき、それが仮定Ha(a=p又はq)の下で判定された確率P(y|Hp)とP(y|Hq)の対数尤度比μ(k)は次のように計算される。なお、kは、時系列を示す。
これらを式(5)に代入すると次のようになる。
n=1、すなわち、情報処理形100Bの変化検出手段101が1回処理をする度に式(6)を計算する場合は次のようになる。
When n = 1, that is, when the expression (6) is calculated every time the change detecting means 101 of the
情報処理形100Bの変化検出手段101が「増加有り」を判定した場合。
この場合は、増加判定頻度yは1/1=1であり、(6)式は次のようになる。
In this case, the increase determination frequency y is 1/1 = 1, and the equation (6) is as follows.
情報処理形100Bの変化検出手段101が「増加無し」を判定した場合。
この場合は、増加判定頻度yは0/1=0であり、式(6)は次のようになる。
In this case, the increase determination frequency y is 0/1 = 0, and Expression (6) is as follows.
図7は第2実施形態の変化確認手段301Bにおいて実行される処理(確認処理)の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。ここでは、増加判定頻度を対象とした確認処理を説明する。 FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing (confirmation processing) executed by the change confirmation means 301B of the second embodiment. Each step will be described below. Here, the confirmation process for the increase determination frequency will be described.
<前準備>
ステップF1:変化確認手段301Bの確認パラメータ記録部302に、標準状態での基準頻度pと、変化検出処理による検出結果「増加有り」の有効性を確認する基準となる基準頻度qとを記録する。また、確認パラメータ記録部302に、増加判定頻度に関する対数尤度比μに対する検出結果「増加有り」を確認するための閾値Aと、検出結果「増加有り」を否定するための閾値Bを記録する。
<Preparation>
Step F1: The reference frequency p in the standard state and the reference frequency q serving as a reference for confirming the validity of the detection result “with increase” by the change detection process are recorded in the confirmation
ステップF2:変化確認手段301Bの判定履歴記録部303に、対数尤度比μ(k)の初期値μ(0)=0を記録する。
Step F2: The initial value μ (0) = 0 of the log likelihood ratio μ (k) is recorded in the determination
<実行時>
ステップG1:変化確認手段301Bの判定頻度確認部305が、変化検出手段101から増加の有無についての検出結果を受け取る。
<Runtime>
Step G1: The determination
ステップG2:ステップG1に続き、変化確認手段301Bの判定頻度確認部305が、変化確認手段301Bの判定履歴記録部303から対数尤度比μ(k)の前回までの値μ(k−1)を取り出す。
Step G2: Subsequent to step G1, the determination
ステップG3:ステップG2に続き、変化確認手段301Bの判定頻度確認部305は、k番目の増加の有無についての検出結果に対して対数尤度比μ(k)を式(7)により計算し、変化確認手段301Bの判定履歴記録部303にμ(k)を記録する。なお、検出結果が「増加無し」ならば、対数尤度比μ(k)を式(8)により計算する。
Step G3: Following step G2, the determination
ステップG4:ステップG3に続き、変化確認手段301Bの判定頻度確認部305は、対数尤度比μ(k)の内容を判定する。
Step G4: Following step G3, the determination
ステップG5:ステップG4においてμ(k)>Aならば、変化確認手段301Bの判定頻度確認部305は、検出結果「増加有り」は有効であると確認して、検出結果「増加有り」をドリフト判定手段102に通知する。そして、変化確認手段301Bの判定履歴記録部303に記録されたμ(k)がリセットされる。
Step G5: If μ (k)> A in Step G4, the determination
ステップG6:一方、ステップG4においてμ(k)<Bならば、変化確認手段301Bの判定頻度確認部305は、検出結果「増加有り」を否定して、検出結果「増加無し」をドリフト判定手段102に通知する。そして、変化確認手段301Bの判定履歴記録部303に記録されたμ(k)がリセットされる。
Step G6: On the other hand, if μ (k) <B in Step G4, the determination
上述した変化確認手段301Bにおける確認処理は、減少判定頻度を対象とした場合も、ステップG1〜ステップG6の処理に従う。 The confirmation processing in the change confirmation means 301B described above follows the processing in steps G1 to G6 even when the reduction determination frequency is targeted.
次に、第3実施形態の計測器ドリフト検知装置の効果を説明する。 Next, the effect of the measuring instrument drift detection apparatus of 3rd Embodiment is demonstrated.
第3実施形態の計測器ドリフト検知装置10Bにあっては、第1実施形態の(1)及び(2)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。 In the instrument drift detection device 10B of the third embodiment, in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(5)変化確認手段301Bの変化検出処理におけるプロセスデータの増加の有無の判定回数に対する増加有りの判定回数を増加判定頻度とし、減少の有無の判定回数に対する減少有りの判定回数を減少判定頻度としたとき、この増加判定頻度或いは減少判定頻度を計算し、計算した増加判定頻度或いは減少判定頻度が予め設定された基準頻度を超えた場合に、変化確認手段301Bの変化検出処理における増加有り或いは減少有りを内容とする検出結果を有効とする確認処理を行う変化確認手段301Bを備え、ドリフト判定手段102は、その有効な検出結果を対象として、前記ドリフト判定処理を行うため、プロセスの一過性の変動の影響を除去して計測器のドリフトを判定できる。
(5) The increase determination frequency is the number of determinations with an increase with respect to the number of determinations of whether process data has been increased or not in the change detection process of the
(6)変化確認手段301Bは、変化検出手段101から検出結果を受け取り、確認処理において有効と判定した検出結果のみをドリフト判定手段102に送り、ドリフト判定手段102は、変化確認手段301Bから受け取った検出結果を対象としてドリフト判定処理を行うため、(5)で示した効果を容易に得ることができる。
(6) The
[第4実施形態]
第4実施形態は、第2実施形態の計測器ドリフト検知装置10Aの構成にパラメータ調整手段401を追加した例である。
[Fourth Embodiment]
The fourth embodiment is an example in which parameter adjustment means 401 is added to the configuration of the measuring instrument
まず、第4実施形態の計測器ドリフト検知装置10Cの構成を説明する。 First, the structure of the measuring instrument drift detection apparatus 10C of 4th Embodiment is demonstrated.
図8は第4実施形態の計測器ドリフト検知装置10Cにおける情報処理系100Cの機能ブロック図である。 FIG. 8 is a functional block diagram of an information processing system 100C in the instrument drift detection device 10C of the fourth embodiment.
第4実施形態の計測器ドリフト検知装置10Cの情報処理系100Cは、図8に示すように、パラメータ調整手段401を備える。このパラメータ調整手段401は、本実施形態の計測器ドリフト検知装置10Cが適用された沸騰水型原子力発電プラントのプロセスが変化した場合に、変化検出の対象となるパラメータを調整するものである。 The information processing system 100C of the instrument drift detection device 10C of the fourth embodiment includes parameter adjustment means 401 as shown in FIG. The parameter adjusting means 401 adjusts a parameter that is a target of change detection when the process of the boiling water nuclear power plant to which the instrument drift detection device 10C of the present embodiment is applied changes.
情報処理系100Cのパラメータ調整手段401は、パラメータ変更部402と、基準値計算部403とから構成される。このパラメータ調整手段401は、コンピュータ上で作動するプログラムとして実現される。なお、他の構成は、第2実施形態と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
The
次に、第4実施形態の計測器ドリフト検知装置10Cの作用を説明する。 Next, the operation of the measuring instrument drift detection device 10C of the fourth embodiment will be described.
図9は第4実施形態のパラメータ調整手段401において実行される処理(パラメータ調整処理)の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。 FIG. 9 is a flowchart showing the flow of processing (parameter adjustment processing) executed by the parameter adjustment means 401 of the fourth embodiment. Each step will be described below.
(パラメータ調整処理)
ステップH1:ドリフト判定手段102がドリフト判定を行う度に、パラメータ調整手段401のパラメータ変更部402が、そのドリフト判定の結果を受け取る。ここで、図3に示すように、ドリフト判定には、プロセスの変化により生じ、計測器のドリフトとは無関係なプロセスデータそのものの増減を示す「プロセスデータ増加」及び「プロセスデータ減少」が含まれる。
(Parameter adjustment processing)
Step H1: Each time the drift determination means 102 makes a drift determination, the
ステップH2:ステップH1に続き、パラメータ調整手段401のパラメータ変更部402が、ステップH1で受け取ったドリフト判定がプロセスデータ増加或いはプロセスデータ減少であるか否かを判定する。
Step H2: Following Step H1, the
ステップH3:ステップH2に続き、パラメータ調整手段401のパラメータ変更部402が受け取ったドリフト判定の結果がプロセスデータ増加或いはプロセスデータ減少であった場合、パラメータ調整手段401のパラメータ変更部402は、基準値計算部403により計算されたプロセス変動後の新たなプロセスデータに対応するパラメータ(平均値、標準偏差)を取得する。
Step H3: Following Step H2, when the result of the drift determination received by the
ステップH4:ステップH3に続き、パラメータ調整手段401のパラメータ変更部402は、ステップH3で取得した新しい平均値と標準偏差を基に、プロセスデータの増加を仮定したときの平均値a1、プロセスデータの減少を仮定したときの平均値a2を計算し、変化検出手段101に送る。なお、本実施形態では、この平均値a1は、新しいプロセスデータの平均値に標準偏差の2倍を加えることで求め、平均値a2は、新しいプロセスデータの平均値に標準偏差の2倍を差し引くことで求めている。
Step H4: Subsequent to Step H3, the
ここで、パラメータ調整手段401の基準値計算部403は、プロセスデータを常時受信し、直近500個のデータを用いてプロセスデータの平均値と標準偏差を計算する。そして、パラメータ調整手段401のパラメータ変更部402からの要求を受けて、これらの値を変化検出手段101へ送る。
Here, the reference
<変化検出処理>
情報処理系100Cにおいて、変化検出手段101はパラメータ調整手段401から新しいプロセスデータの平均値、標準偏差、プロセスデータの「増加有り」を仮定したときの平均値a1、プロセスデータの「減少有り」を仮定したときの平均値a2を受け取ると、これらの平均値を新たなパラメータとして、変化検出手段101の変化検出パラメータ記録部103に記録し、第1実施形態で説明したものと同様の変化検出処理を行う。
<Change detection process>
In the information processing system 100C, the change detecting means 101 receives the average value a 1 of the new process data from the parameter adjusting means 401, the standard deviation, the average value a 1 when the process data is “increased”, and the process data is “decreased”. When the average value a 2 is received, these average values are recorded as new parameters in the change detection parameter recording unit 103 of the change detection means 101, and the same changes as described in the first embodiment are recorded. Perform detection processing.
次に、第4実施形態の計測器ドリフト検知装置10Cの効果を説明する。 Next, the effect of the measuring instrument drift detection apparatus 10C of the fourth embodiment will be described.
第4実施形態の計測器ドリフト検知装置10Cにあっては、第1実施形態の(1)及び(2)、第2実施形態の(3)及び(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。 In the instrument drift detection apparatus 10C of the fourth embodiment, in addition to the effects of (1) and (2) of the first embodiment and (3) and (4) of the second embodiment, the following effects are obtained. Obtainable.
(7)測定されるプロセスデータそのものが変化したときは、変化検出手段101の変化検出処理においてプロセスデータの変化を判定するために用いられるパラメータを、変化した新たなプロセスデータに対応するパラメータに調整するパラメータ調整手段401を備えたため、プラントの運転状態が途中で変化し、プロセス量が変化する場合でも計測器のドリフトの有無を判定できる。 (7) When the measured process data itself changes, the parameter used for determining the change of the process data in the change detection process of the change detecting means 101 is adjusted to the parameter corresponding to the new changed process data. Since the parameter adjusting means 401 is provided, the presence / absence of drift of the measuring instrument can be determined even when the operation state of the plant changes during the process and the process amount changes.
[第5実施形態]
第5実施形態は、第1実施形態の計測器ドリフト検知装置10の構成に代表値計算手段501を追加した例である。
[Fifth Embodiment]
The fifth embodiment is an example in which representative value calculation means 501 is added to the configuration of the instrument
まず、第5実施形態の計測器ドリフト検知装置10Dの構成を説明する。
First, the structure of the instrument
図10は第5実施形態の計測器ドリフト検知装置10Dにおける情報処理系100Dの機能ブロック図である。
FIG. 10 is a functional block diagram of an information processing system 100D in the instrument
第5実施形態の計測器ドリフト検知装置10Dは代表値計算手段501を備える。本実施形態の計測器ドリフト検知装置10Dは、沸騰水型原子力発電プラントの格納容器と外部の圧力との差圧計測に適用され、複数の計測器で計測されたプロセスデータが強い相関を持ち且つそれらのプロセスデータが時系列的に変化する場面に適用される。
The instrument
情報処理系100Dの代表値計算手段501は、代表値計算部502と、偏差計算部503とから構成される。
The representative
代表値計算手段501の代表値計算部502は、複数の計測器により測定された複数のプロセスデータの代表値を計算する。代表値計算手段501の偏差計算部503は、各プロセスデータの前記代表値からの偏差を計算する。
The
情報処理系100Dの代表値計算手段501は、コンピュータ上で作動するプログラムとして実現される。なお、他の構成は、第1実施形態と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。 The representative value calculation means 501 of the information processing system 100D is realized as a program that operates on a computer. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
次に、第5実施形態の計測器ドリフト検知装置10Dの作用を説明する。
Next, the operation of the instrument
図11は第5実施形態の代表値計算手段501において実行される処理(代表値計算処理)の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。また、図12は4つの計測器で計測された格納容器と外部との差圧に係るデータを示す図であり、(A)は差圧P1〜P2及び差圧P1〜P4の代表値Mを示す図、(B)は(A)に示す差圧P1〜P4に関する代表値Mからの偏差を示す図である。 FIG. 11 is a flowchart showing a flow of processing (representative value calculation processing) executed by the representative value calculation means 501 of the fifth embodiment. Each step will be described below. FIG. 12 is a diagram showing data relating to the differential pressure between the storage container and the outside measured by four measuring instruments. FIG. 12A shows representative values M of the differential pressures P1 to P2 and the differential pressures P1 to P4. The figure shown, (B) is a figure which shows the deviation from the typical value M regarding the differential pressure P1-P4 shown to (A).
<代表値計算処理>
ステップI1:代表値計算手段501の代表値計算部502及び偏差計算部503が、一定周期でプロセスデータを取得する。
<Representative value calculation processing>
Step I1: The
ステップI2:ステップI1に続き、代表値計算手段501の代表値計算部502は、取得したプロセスデータの代表値Mを計算し、計算した代表値Mを代表値計算手段501の偏差計算部503に送る。代表値Mは、差圧P1〜P4の平均値を用いてもよいが、本実施形態では差圧P1〜P4の中間値を用いている。
Step I2: Following step I1, the representative
ステップI3:ステップI2に続き、代表値計算手段501の偏差計算部503は、各プロセスデータである差圧P1〜P4について取得した代表値Mからの偏差(図12B参照)を計算し、計算した偏差を変化検出手段101に送る。
Step I3: Following step I2, the
<変化検出処理>
情報処理系100Dの変化検出手段101は、プロセスデータに代えて、前記偏差に対してその増加の有無或いは減少の有無を対象として、上述した変化検出処理を行うようになっている。そして、その検出結果を情報処理系100Dのドリフト判定手段102に送る。
<Change detection process>
The change detection means 101 of the information processing system 100D performs the above-described change detection process for the presence or absence of increase or decrease of the deviation instead of process data. Then, the detection result is sent to the drift determination means 102 of the information processing system 100D.
<ドリフト判定処理>
情報処理系100Dのドリフト判定手段102は、情報処理系100Dの変化検出手段101から受け取った偏差に関する検出結果を対象として、上述したドリフト判定処理を行う。
<Drift judgment processing>
The
次に、第5実施形態の計測器ドリフト検知装置10Dの効果を説明する。
Next, the effect of the instrument
第5実施形態の計測器ドリフト検知装置10Dにあっては、第1実施形態の(1)及び(2)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
In the instrument
(8)プロセスデータからプロセスデータの代表値及びこの代表値からの偏差を計算する代表値計算手段501を備え、変化検出手段101は、プロセスデータの変化の判定に代えて、この偏差の増加の有無及び減少の有無を内容とする偏差の変化を判定し、偏差の変化を検出結果とする変化検出処理を行い、前記ドリフト判定手段102は、偏差の変化についての検出結果を受け取り、受け取った検出結果を対象として前記ドリフト判定処理を行うため、プロセス量の変化が大きい場合であっても、計測器のドリフトを判定できる。
(8) A representative
[第6実施形態]
第6実施形態は、第1実施形態の計測器ドリフト検知装置10の構成にデータ選択手段601を追加した例である。
[Sixth Embodiment]
The sixth embodiment is an example in which data selection means 601 is added to the configuration of the instrument
まず、第6実施形態の計測器ドリフト検知装置10Eの構成を説明する。
First, the structure of the measuring instrument
図13は第6実施形態の計測器ドリフト検知装置10Eにおける情報処理系100Eの機能ブロック図である。
FIG. 13 is a functional block diagram of the
情報処理系100Eの計測器ドリフト検知装置10Eは、データ選択手段601を備える。本実施形態の計測器ドリフト検知装置10Eは、原子力プラントの発電機出力が一定範囲内にあるときのプロセスデータのみを選択して、ドリフト判定処理等を行う。プロセスデータは、第1実施形態と同様に水位に関する。
The instrument
情報処理系100Eのデータ選択手段601は、選択条件記録部602と、データ選択部603とから構成される。
The
データ選択手段601の選択条件記録部602は、プロセスデータを選択するための選択条件を記録する。この選択条件は複数設定されている。このため、データ選択手段601の選択条件記録部602は、選択条件数に応じた数だけ多重化して備えられる。
The selection condition recording unit 602 of the
データ選択手段601のデータ選択部603は、プロセスデータと共に条件データが入力され、条件データがデータ選択手段601の選択条件記録部602に記録されている選択条件と合致するときのプロセスデータのみを選択し、これを変化検出手段101に送る。
The
情報処理系100Eのデータ選択手段601は、コンピュータ上で作動するプログラムとして実現される。なお、他の構成は、第1実施形態と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
The data selection means 601 of the
但し、変化検出手段101の変化検出パラメータ記録部103Eは、図13に示すように、プロセスデータの選択条件を複数設定していることとの関係で、その選択条件の数だけ多重化されて備えられる。すなわち、それぞれの変化検出パラメータ記録部103Aにおいて、基準となる平均値a0、標準偏差σ、プロセスデータの「増加有り」を仮定したときの平均値a1及びプロセスデータの「減少有り」を仮定したときの平均値a2を記録する。 However, as shown in FIG. 13, the change detection parameter recording unit 103E of the change detection means 101 is provided with the number of selection conditions for the process data multiplexed in correspondence with the setting of a plurality of process data selection conditions. It is done. That is, in each change detection parameter recording unit 103A, the average value a 0 as a reference, the standard deviation σ, the average value a 1 when the process data is “increased”, and the process data “there is“ decrease ”are assumed. the average value a 2 when the recording.
次に、第6実施形態の計測器ドリフト検知装置10Eの作用を説明する。
Next, the operation of the instrument
図14は第6実施形態のデータ選択手段601において実行される処理(データ選択処理)の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。 FIG. 14 is a flowchart showing the flow of processing (data selection processing) executed by the data selection means 601 of the sixth embodiment. Each step will be described below.
<データ選択処理>
ステップJ1:データ選択手段601の選択条件記録部602に、プロセスデータを選択するための選択条件として、2つの条件「発電機出力98%以上」及び「発電機出力50%以上55%以下」を記録する。
<Data selection process>
Step J1: In the selection condition recording unit 602 of the data selection means 601, two conditions “generator output 98% or more” and “generator output 50% or more and 55% or less” are selected as selection conditions for selecting process data. Record.
ステップJ2:ステップJ1に続き、データ選択手段601のデータ選択部603が、プロセスデータと共に条件データを取得する。この条件データは、選択条件と同種の発電機出力である。
Step J2: Following step J1, the
ステップJ3:ステップJ2に続き、データ選択手段601のデータ選択部603は、取得した条件データが、データ選択手段601の選択条件記録部602に記録されている選択条件を満たすか否かを判定する。
Step J3: Following step J2, the
ステップJ4:ステップJ3に続き、データ選択手段601のデータ選択部603は、取得した条件データが「発電機出力98%以上」であるか「発電機出力50%以上55%以下」である場合は、プロセスデータと共に選択条件「発電機出力98%以上」又は「発電機出力50%以上55%以下」を変化検出手段101に送る。一方、取得した条件データが選択条件を満たさない場合は、プロセスデータを変化検出手段101に送らない。
Step J4: Following step J3, the
<変化検出処理>
変化検出手段101の増加検出部104及び減少検出部105は、データ選択手段601のデータ選択部603から送られてくるプロセスデータを対象として変化検出処理を行う。すなわち、変化検出手段101の増加検出部104及び減少検出部105は、選択条件「発電機出力98%以上」及び「発電機出力50%以上55%以下」の範囲内にあるプロセスデータに対して、変化検出処理を行う。
<Change detection process>
The
次に、第6実施形態の計測器ドリフト検知装置10Eの効果を説明する。
Next, the effect of the instrument
第6実施形態の計測器ドリフト検知装置10Eにあっては、第1実施形態の(1)及び(2)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
In the instrument
(9)プロセスデータと共に、プラントから取得されるデータであってプロセスデータとは異なるプロセスデータを条件データとして取得し、条件データが予め設定された1つ以上の選択条件を満たすか否かを判定して、条件データが選択条件を満たす場合に限り条件データと共に取得したプロセスデータを対象として変化検出処理を許容するデータ選択手段601を備えたため、プロセスの変動を排除して、計測器のドリフトを判定できる。 (9) Process data that is acquired from the plant and that is different from the process data is acquired as condition data together with the process data, and it is determined whether or not the condition data satisfies one or more preset selection conditions Since the data selection means 601 that allows the change detection process for the process data acquired together with the condition data only when the condition data satisfies the selection condition, the process drift is eliminated and the instrument drift is reduced. Can be judged.
以上、本発明の計測器ドリフト検知装置を第1実施形態〜第6実施形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the instrument drift detection apparatus of this invention has been demonstrated based on 1st Embodiment-6th Embodiment, about a specific structure, it is not restricted to these embodiment, Claim of Claim Design changes and additions are allowed without departing from the spirit of the invention according to each claim.
第1実施形態では、ドリフト判定処理において、4つの計測器により測定された4つのプロセスデータを対象とし、検出結果が示された4つプロセスデータから1つのプロセスデータを選択し、選択されない残りの3つ全てのプロセスデータの検出結果が一致するか否かを判定してその後の処理を続行する例を示したが、選択されない残りの3つのうち一部(例えば、2つ)の検出結果が一致するか否かを判定してその後の処理を続行するようにしても良い。 In the first embodiment, in the drift determination process, four process data measured by four measuring instruments are targeted, one process data is selected from the four process data in which the detection results are shown, and the remaining unselected Although the example in which it is determined whether or not the detection results of all three process data match and the subsequent processing is continued has been shown, some of the detection results (for example, two) of the remaining three not selected are It may be determined whether or not they match and the subsequent processing may be continued.
また、第1実施形態では、計測器ドリフト検知装置10を沸騰水型原子力発電プラントの水位計に適用する例を示したが、例えば、沸騰水型原子力発電或いは火力発電プラントなどのプラン設備に設けられる熱交換器の温度を測定する温度計(計測器)に適用してもよい。この場合、下記のように適用できる。
In the first embodiment, the example in which the measuring instrument
図15は、本発明の計測器ドリフト検知装置10が適用されたプラントの熱交換器100を示す図である。図16は本発明のドリフト判定手段102のドリフト判定処理において使用される温度計のドリフト判定表を示す図である。熱交換器100は、熱交換器100の胴111、低温流体が流れる熱交換器100の配管112、高温流体が流れる熱交換器100の配管113を備える。
FIG. 15 is a diagram showing a
熱交換器100には、第1の温度計114及び第2の温度計115が設置される。第1の温度計114は、低温流体の出口温度(測定値をTC1A)を測定する。第2の温度計115は、低温流体の出口温度(TC1B)を計測する。この2つの温度計によって測定された温度TC1AとTC1Bとは同じ流体に関する温度であるため、互いに強い相関を有する。
The
そして、低温流体の入口温度を計測する温度計116により測定された測定値をTC2、高温流体の入口温度を計測する温度計117により測定された測定値をTH1、高温流体の出口温度を計測する温度計118により測定された測定値をTH2、低温流体の流量を計測する流量計119により測定された測定値をFC、高温流体の流量を計測する流量計120により測定された測定値をFHとする。
The measured value measured by the
ここで、熱交換器100における熱エネルギー保存則から、低温流体の出口温度は次式で求めることができる。なお、ここで比熱は一定とする。
変化検出手段101は、低温流体の出口温度TC1A及びTC1B、並びに式(9)に従って計算される低温流体の出口温度Tccを対象として増加の有無或いは減少の有無について判定し、温度の変化についての検出結果を生成する。そして、ドリフト判定手段102は、この検出結果を対象としてドリフト判定処理を行い、低温流体の出口温度TC1Aを測定する温度計114と、低温流体の出口温度TC1Bを測定する温度計115に対するドリフトの有無を判定する。この判定は、図16のドリフト判定表に従う。
The change detecting means 101 determines whether or not there is an increase or a decrease in the low temperature fluid outlet temperatures T C1A and T C1B and the low temperature fluid outlet temperature Tcc calculated in accordance with the equation (9). The detection result of is generated. Then, the drift determination means 102 performs a drift determination process on the detection result, and drifts with respect to the
また、第3実施形態では、増加判定頻度は、変化検出手段101の増加検出部104において「増加有り」が判定されたときの増加の有無の判定回数に対する増加有りの判定回数で定義し、減少判定頻度は、変化検出手段101の減少検出部105において「減少有り」が判定されたときの減少の有無の判定回数に対する減少有りの判定回数で定義したが、増加判定頻度の定義は種々のものが考えられる。例えば、増加判定頻度を、増加判定回数M回当りの「増加あり」によって判定するようにしても良い。増加判定頻度は二項分布に従うため、False−alarm率をαとすると、M回判定を行ったときの増加判定頻度の標準偏差σはσ=√[α(1−α)/M]である。例えば、増加判定頻度がα+3σを超えたときに変化検出手段101による検出結果が有効であると確認する方法が考えられる。
In the third embodiment, the increase determination frequency is defined by the number of determinations with an increase with respect to the number of determinations of whether there is an increase or not when the
第6実施形態では、選択条件を2つ用いる例を示したが、1つ或いは3つ以上であってもよい。また、選択条件は同種のデータである必要はなく、発電機出力と原子炉冷却水温度のように異種類のデータを用いても良い。 In the sixth embodiment, an example in which two selection conditions are used has been described, but one or three or more may be used. The selection condition need not be the same type of data, and different types of data such as the generator output and the reactor coolant temperature may be used.
第1実施形態〜第6実施形態では、変化検出手段101、ドリフト判定手段102、変化確認手段301,301B、パラメータ調整手段401、代表値計算手段501、データ選択手段601は,コンピュータ上で作動するプログラムとして実現する例を示したが、ASICあるいはFPGAのような半導体素子を利用して、電子回路として実現することも可能である。 In the first to sixth embodiments, the change detection means 101, the drift determination means 102, the change confirmation means 301 and 301B, the parameter adjustment means 401, the representative value calculation means 501, and the data selection means 601 operate on a computer. Although an example realized as a program has been shown, it can also be realized as an electronic circuit using a semiconductor element such as an ASIC or FPGA.
第1実施形態〜第6実施形態では、4つの計測器を対象とする例を示したが、4つに限られる理由はなく、複数の計測器を対象とすることができる。 In the first embodiment to the sixth embodiment, an example of targeting four measuring instruments has been shown, but there is no reason limited to four, and a plurality of measuring instruments can be targeted.
なお、第1実施形態〜第6実施形態では、変化検出手段101やドリフト判定手段102などの各手段は異なる機能を有するが、単一の手段として捉えても良い点は言うまでもない。 In the first to sixth embodiments, each means such as the change detection means 101 and the drift determination means 102 has a different function, but it goes without saying that it may be regarded as a single means.
10,10A,10B,10C,10D,10E 計測器ドリフト検知装置
100,100A,100B,100C,100D,100E 情報処理系
101 変化検出手段
102 ドリフト判定手段
301,301A 変化確認手段
401 パラメータ調整手段
501 代表値計算手段
601 データ選択手段
10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E Measuring instrument
Claims (8)
前記プロセスデータのそれぞれに対し、プロセスデータの増加の有無或いは減少の有無を内容とするプロセスデータの変化を判定し、このプロセスデータの変化を検出結果とする変化検出処理を行う変化検出手段と、
前記検出結果を受け取り、この検出結果が示されたプロセスデータから1つのプロセスデータを選択し、選択されない残りのプロセスデータの検出結果が互いに一致するか否かを判定して、この一致が判定された場合に、この検出結果と前記選択された1つのプロセスデータの検出結果とが一致するか否かを判定し、両者の検出結果が一致しないことを条件として前記選択された1つのプロセスデータを測定した計測器に対してドリフト有りとするドリフト判定処理を行うドリフト判定手段と、
を備えたことを特徴とする計測器ドリフト検知装置。 In a measuring instrument drift detection device for detecting a drift of a measuring instrument using a plurality of measuring instruments that are provided in a plant facility and are correlated with measured process data.
A change detecting means for determining a change in process data with the presence or absence of an increase or a decrease in process data for each of the process data, and performing a change detection process with the change in the process data as a detection result;
The detection result is received, one process data is selected from the process data indicating the detection result, and it is determined whether or not the detection results of the remaining process data that are not selected match each other. If the detection result matches the detection result of the selected one process data, the selected one process data is determined on condition that the two detection results do not match. Drift determination means for performing a drift determination process on the measured measuring instrument as having drift; and
An instrument drift detection device characterized by comprising:
前記変化検出手段は、前記プロセスデータのそれぞれに対し、逐次確率比検定を用いた統計的手法を適用して前記変化検出処理を行うことを特徴とする計測器ドリフト検知装置。 In the measuring instrument drift detection device according to claim 1,
The measuring device drift detecting apparatus, wherein the change detecting means performs the change detecting process by applying a statistical method using a sequential probability ratio test to each of the process data.
前記変化検出手段の変化検出処理においてプロセスデータの増加有り或いは減少有りが連続して判定された回数をカウントし、カウントした回数が予め設定された基準回数を超えた場合に、このプロセスデータの増加有り或いは減少有りを内容とする検出結果を有効と判定する検出結果の確認処理を行う変化確認手段を備え、
前記ドリフト判定手段は、前記有効な検出結果を対象として、前記ドリフト判定処理を行うことを特徴とする計測器ドリフト検知装置。 In the measuring instrument drift detection device according to claim 1,
In the change detection process of the change detection means, the number of times the presence or absence of the process data is continuously determined is counted, and the increase in the process data when the counted number exceeds a preset reference number It is provided with a change confirmation means for performing a detection result confirmation process for determining that a detection result having presence or absence is valid.
The drift determination unit performs the drift determination process on the effective detection result as an object.
前記変化検出手段の変化検出処理におけるプロセスデータの増加の有無の判定回数に対する増加有りの判定回数を増加判定頻度とし、減少の有無の判定回数に対する減少有りの判定回数を減少判定頻度としたとき、
前記増加判定頻度或いは減少判定頻度を計算し、計算した増加判定頻度或いは減少判定頻度が予め設定された基準頻度を超えた場合に、前記変化検出処理における増加有り或いは減少有りを内容とする検出結果を有効と判定する検出結果の確認処理を行う変化確認手段を備え、
前記ドリフト判定手段は、前記有効な検出結果を対象として、前記ドリフト判定処理を行うことを特徴とする計測器ドリフト検知装置。 In the measuring instrument drift detection device according to claim 1,
When the number of determinations with an increase with respect to the number of determinations of whether or not there is an increase in process data in the change detection process of the change detection means is an increase determination frequency, and the number of determinations with a decrease with respect to the number of determinations with or without a decrease is a decrease determination frequency,
When the increase determination frequency or the decrease determination frequency is calculated and the calculated increase determination frequency or decrease determination frequency exceeds a preset reference frequency, the detection result including the increase or decrease in the change detection process Is provided with a change confirmation means for confirming the detection result for determining that the
The drift determination unit performs the drift determination process on the effective detection result as an object.
前記変化確認手段は、前記変化検出手段から検出結果を受け取り、前記確認処理において有効と判定した検出結果をドリフト判定手段に送り、
前記ドリフト判定手段は、前記変化確認手段から受け取った検出結果を対象として前記ドリフト判定処理を行うことを特徴とする計測器ドリフト検知装置。 In the measuring instrument drift detection device according to claim 3 or claim 4,
The change confirmation unit receives the detection result from the change detection unit, and sends the detection result determined to be valid in the confirmation process to the drift determination unit.
The instrument drift detection apparatus, wherein the drift determination unit performs the drift determination process on the detection result received from the change confirmation unit.
前記測定されるプロセスデータそのものが変化したときは、前記変化検出手段の変化検出処理においてプロセスデータの変化を判定するために用いられるパラメータを、この変化した新たなプロセスデータに対応するパラメータに調整するパラメータ調整手段を備えたことを特徴とする計測器ドリフト検知装置。 In the measuring instrument drift detection device according to claim 1,
When the measured process data itself changes, the parameter used for determining the change of the process data in the change detection process of the change detecting means is adjusted to a parameter corresponding to the changed new process data. A measuring instrument drift detecting device comprising a parameter adjusting means.
前記プロセスデータからプロセスデータの代表値及びこの代表値からの偏差を計算する代表値計算手段を備え、
前記変化検出手段は、プロセスデータの変化の判定に代えて、前記偏差の増加の有無或いは減少の有無を内容とする偏差の変化を判定し、この偏差の変化を検出結果とする変化検出処理を行い、
前記ドリフト判定手段は、前記偏差の変化についての検出結果を受け取り、受け取った検出結果を対象として前記ドリフト判定処理を行うことを特徴とする計測器ドリフト検知装置。 In the measuring instrument drift detection device according to claim 1,
A representative value calculating means for calculating a representative value of the process data from the process data and a deviation from the representative value;
The change detection means, instead of determining the change in the process data, determines a change in the deviation with the presence or absence of the increase in the deviation or the presence or absence of the decrease, and performs a change detection process using the change in the deviation as a detection result. Done
The instrument drift detection device, wherein the drift determination unit receives a detection result of the change in the deviation and performs the drift determination process on the received detection result.
前記プロセスデータと共に、前記プラント設備から取得されるデータであって前記プロセスデータとは異なるプロセスデータを条件データとして取得し、この条件データが予め設定された1つ以上の選択条件を満たすか否かを判定して、条件データが選択条件を満たすと判定された場合に限り、その条件データと共に取得したプロセスデータを対象として前記変化検出手段における変化検出処理を許容するデータ選択手段を備えたことを特徴とする計測器ドリフト検知装置。 In the measuring instrument drift detection device according to claim 1,
Whether the process data is acquired from the plant equipment and is different from the process data as condition data, and whether the condition data satisfies one or more preset selection conditions Only when it is determined that the condition data satisfies the selection condition, data selection means for allowing change detection processing in the change detection means for the process data acquired together with the condition data is provided. A measuring instrument drift detector.
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