JP2009282750A - Apparatus for processing plant data, and method for processing plant data - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラントのデータ処理装置及びプラントのデータ処理方法に関する。 The present invention relates to a plant data processing apparatus and a plant data processing method.
発電用プラントに代表されるように、プラントの運転やプラントの状態を把握するため
、さまざまなプラントのデータが前記プラントから計測されている。これらのプラントの
データは、時系列の形式であり、プラントの規模に応じて、データ量は増加する。
As represented by the power generation plant, various plant data are measured from the plant in order to grasp the operation of the plant and the state of the plant. The data of these plants is in a time series format, and the amount of data increases according to the scale of the plant.
また、計測されたプラントのデータには、測定位置からデータ蓄積装置までの間で重畳
されるノイズだけでなく、プラントの運転による計測器のドリフト成分などが含まれる。
従って、これらプラントの真の状態量を把握するためには、採取したプラントのデータか
らノイズや計測器のドリフトなどの成分を除外することが必要となる。
The measured plant data includes not only noise superimposed between the measurement position and the data storage device, but also drift components of the measuring instrument due to plant operation.
Therefore, in order to grasp the true state quantities of these plants, it is necessary to exclude components such as noise and instrument drift from the collected plant data.
計測したプラントのデータからノイズや計測器のドリフトなどの成分を除外する従来技
術としては、プラントのデータをフーリエ変換などによって周波数成分に分解して必要な
い信号の周波数成分をフィルターで除外する方法や、対象データの時系列モデルを作成し
てガウス分布で仮定したノイズ項を付加することで、ノイズの影響を把握する方法などが
ある。
The conventional technology for excluding components such as noise and instrument drift from the measured plant data is a method of separating the plant data into frequency components by Fourier transform and excluding unnecessary signal frequency components with a filter. There is a method of grasping the influence of noise by creating a time series model of target data and adding a noise term assumed by Gaussian distribution.
例えば、前者は、特開平6−43238号公報に、パッシブソーナーシステムを対象と
して、目標放射音と雑音の受信レベルが同程度であっても受信信号を高速フーリエ変換し
た後に振幅スペクトルを求め、これをニューラルネットワークに入力することによって所
望の放射音か雑音かを識別する方法が記載されている。
For example, the former, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-43238, obtains an amplitude spectrum after fast Fourier transforming a received signal even if the target radiated sound and noise are received at the same level for a passive sonar system. A method for discriminating whether a desired radiated sound or noise is input by inputting into a neural network is described.
後者は、例えば、技術文献「システム同定」、相良節夫・秋山影雄・中溝高好・片山徹
共著(コロナ社、1997年8月20日発行)に、自己回帰モデル、移動平均モデル、自
己回帰移動平均モデルのそれぞれに雑音項を付加する方法や、確率モデルを白色雑音系列
を付加した入出力データから実現するGopinath−Budinの方法などについて
記されている。
The latter is described in, for example, the technical literature “System Identification”, Seto Sagara, Kageo Akiyama, Takayoshi Nakamizo, and Toru Katayama (Corona Inc., published on August 20, 1997), autoregressive model, moving average model, autoregressive A method for adding a noise term to each moving average model, a Gopinath-Budin method for realizing a probability model from input / output data with a white noise sequence added, and the like are described.
前記特開平6−43238号公報に記載された技術は、受信信号を周波数領域に変換し
た後での処理であり、受信対象が音という周波数に大きく依存し、雑音との境界周波数を
明確に与えることができる場合に限られる。
The technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-43238 is a process after the received signal is converted into the frequency domain, and the reception target depends greatly on the frequency of sound and clearly gives a boundary frequency with noise. Only if you can.
しかしながら発電用プラント等のプラントのデータはプラントの運転や状態を計測して
いることから、前記プラントのデータはさまざまな周波数帯域をもっており、一意的に雑
音との境界周波数を決めることは困難である。
However, since plant data such as power generation plants measure the operation and state of the plant, the plant data has various frequency bands, and it is difficult to uniquely determine the boundary frequency with noise. .
また前記技術文献「システム同定」、相良節夫・秋山影雄・中溝高好・片山徹共著(コ
ロナ社、1997年8月20日発行)に記載された技術は、プラントのデータを時系列モ
デルあるいは確率モデルで定義する必要がある。この確率モデルは線形あるいは線形近似
されたモデルである。
In addition, the technology described in the technical document “System Identification”, Seto Sagara, Kageo Akiyama, Takayoshi Nakamizo, and Toru Katayama (Corona Inc., issued on August 20, 1997), the plant data is converted into a time series model or Must be defined by a probabilistic model. This probability model is a model that is linear or linearly approximated.
ところがプラントのデータは、規模に応じてデータ数が増加し、かつ、非線形性が強い
データであるので、非特許文献1で示されている線形性のデータに基づいた手法を適用す
ることは困難である。
However, since the number of data increases according to the scale and the nonlinearity of the plant data is strong, it is difficult to apply the method based on the linearity data shown in Non-Patent
また、前述した双方の公知技術は、いずれの場合もノイズの除去を行なうだけであり、
計測器のドリフト成分を同時に除去することは考慮されていない。
In addition, both of the known techniques described above only remove noise in any case,
It is not considered to remove the drift component of the measuring instrument at the same time.
本発明の目的は、計測したプラントのデータに含まれるノイズと計測器のドリフト成分
を同時に除去にして正確なプラント状態の把握を可能にすると共に、プラントの制御性能
の向上を図るプラントのデータ処理装置及びプラントのデータ処理方法を提供することに
ある。
The object of the present invention is to simultaneously remove the noise contained in the measured plant data and the drift component of the measuring instrument to enable accurate grasp of the plant state and to improve the plant control performance. An object of the present invention is to provide a data processing method for an apparatus and a plant.
本発明である計測対象のプラントの状態量を計測した計測信号に基づいてノイズと計測
器のドリフトを除去した計測信号を得るプラントのデータ処理装置は、計測対象のプラン
トの状態量を計測したプラントの計測信号を該データ処理装置に取り込む外部入力インタ
ーフェイスと、計測したプラントの計測信号を保存する計測信号データベースと、モデル
入力または計測されたプラントの計測信号を入力として計測対象の前記プラントのプラン
ト特性を模擬するモデルと、前記モデルで模擬したモデル出力がモデル出力の目標値を達
成するように前記モデルに与えるパラメータを学習する学習部と、前記学習部による学習
結果に基づいて前記プラントの計測信号からノイズおよび計測器のドリフトを除去する処
理信号を演算する処理部と、前記処理部で演算した処理信号をこのデータ処理装置から外
部に出力する外部出力インターフェイスとを備えていることを特徴とする。
A plant data processing apparatus for obtaining a measurement signal obtained by removing noise and drift of a measuring instrument based on a measurement signal obtained by measuring a state quantity of a measurement target plant according to the present invention is a plant that measures a state quantity of a measurement target plant. An external input interface for importing the measurement signal of the plant into the data processing device, a measurement signal database for storing the measurement signal of the measured plant, and a plant characteristic of the plant to be measured by inputting the model input or the measured measurement signal of the plant A learning unit that learns parameters to be given to the model so that the model output simulated by the model achieves a target value of the model output, and a measurement signal of the plant based on a learning result by the learning unit A processing unit that calculates a processing signal that removes noise and instrument drift from the The processed signal calculated in the processing unit, characterized in that it includes an external output interface for outputting from the data processing apparatus to the outside.
また、本発明である計測対象のプラントの状態量を計測した計測信号に基づいてノイズ
と計測器のドリフトを除去した計測信号を得るプラントのデータ処理装置は、計測対象の
プラントの状態量を計測したプラントの計測信号をこのデータ処理装置に取り込む外部入
力インターフェイスと、計測したプラントの計測信号を保存する計測信号データベースと
、プラントの計測信号とモデルパラメータを用いてモデルを作成するモデル作成部と、モ
デル入力または計測されたプラントの計測信号を入力として計測対象の前記プラントのプ
ラント特性を模擬するモデルと、前記モデルで模擬したモデル出力がモデル出力の目標値
を達成するように前記モデルに与えるパラメータを学習する学習部と、前記学習部による
学習結果に基づいて前記プラントの計測信号からノイズおよび計測器のドリフトを除去す
る処理信号を演算する処理部と、前記処理部で演算した処理信号をこのデータ処理装置か
ら外部に出力する外部出力インターフェイスとを備えていることを特徴とする。
Moreover, the data processing apparatus of the plant which obtains the measurement signal from which the noise and the drift of the measuring instrument are removed based on the measurement signal obtained by measuring the state quantity of the measurement target plant according to the present invention measures the state quantity of the measurement target plant. An external input interface that imports the measured signal of the plant into the data processing device, a measurement signal database that stores the measured signal of the measured plant, a model creation unit that creates a model using the measured signal of the plant and model parameters, A model that simulates the plant characteristics of the plant to be measured using the model input or the measured plant measurement signal as input, and parameters that are given to the model so that the model output simulated by the model achieves the target value of the model output And a plan based on a learning result by the learning unit A processing unit that calculates a processing signal that removes noise and instrument drift from the measurement signal, and an external output interface that outputs the processing signal calculated by the processing unit to the outside from the data processing device. Features.
また、本発明である計測対象のプラントの状態量を計測した計測信号に基づいてノイズ
と計測器のドリフトを除去した計測信号を得るプラントのデータ処理装置は、計測対象の
プラントの状態量を計測したプラントの計測信号を該データ処理装置に取り込む外部入力
インターフェイスと、計測したプラントの計測信号を保存する計測信号データベースと、
プラントの計測信号とモデルパラメータを用いてモデルを作成するモデル作成部と、モデ
ル入力または計測されたプラントの計測信号を入力として計測対象の前記プラントのプラ
ント特性を模擬するモデルと、前記モデルで模擬したモデル出力がモデル出力の目標値を
達成するように前記モデルに与えるパラメータを学習する学習部と、前記学習部によって
学習したモデルパラメータを保存するモデルパラメータデータベースと、前記学習部によ
る学習結果に基づいて前記プラントの計測信号からノイズおよび計測器のドリフトを除去
する処理信号を演算する処理部と、前記処理部で演算した前記処理信号をこのデータ処理
装置から外部に出力する外部出力インターフェイスとを備えていることを特徴とする。
Moreover, the data processing apparatus of the plant which obtains the measurement signal from which the noise and the drift of the measuring instrument are removed based on the measurement signal obtained by measuring the state quantity of the measurement target plant according to the present invention measures the state quantity of the measurement target plant. An external input interface for capturing the measured signal of the plant into the data processing device, a measurement signal database for storing the measured signal of the plant,
A model creation unit that creates a model using plant measurement signals and model parameters, a model that simulates plant characteristics of the plant to be measured using model inputs or measured plant measurement signals as inputs, and the model A learning unit that learns parameters to be given to the model so that the model output achieved achieves a target value of the model output, a model parameter database that stores model parameters learned by the learning unit, and a learning result by the learning unit A processing unit that calculates a processing signal that removes noise and instrument drift from the measurement signal of the plant, and an external output interface that outputs the processing signal calculated by the processing unit to the outside from the data processing device. It is characterized by.
本発明である計測対象のプラントの状態量を計測した計測信号に基づいてノイズと計測
器のドリフトを除去した計測信号を得るプラントのデータ処理方法は、計測対象のプラン
トの状態量を計測したプラントの計測信号を計測信号データベースに保存し、モデルを用
いてモデル入力または前記計測信号データベースに保存されたプラントの計測信号を入力
として計測対象の前記プラントのプラント特性を模擬し、前記モデルによって模擬したモ
デル出力がモデル出力の目標値を達成するように前記モデルに与えるパラメータを学習し
、この学習結果に基づいて前記プラントの計測信号からノイズおよび計測器のドリフトを
除去する処理信号を演算して出力するようにしたことを特徴とする。
A plant data processing method for obtaining a measurement signal obtained by removing noise and drift of a measuring instrument based on a measurement signal obtained by measuring a state quantity of a measurement target plant according to the present invention is a plant that measures a state quantity of a measurement target plant. The measurement signal is stored in the measurement signal database, the model input using the model or the plant measurement signal stored in the measurement signal database is used as an input to simulate the plant characteristics of the plant to be measured, and the model is simulated Learn the parameters given to the model so that the model output achieves the target value of the model output, and calculate and output a processing signal that removes noise and instrument drift from the measured signal of the plant based on the learning result It was made to do.
また、本発明である計測対象のプラントの状態量を計測した計測信号に基づいてノイズ
と計測器のドリフトを除去した計測信号を得るプラントのデータ処理方法は、計測対象の
プラントの状態量を計測したプラントの計測信号を計測信号データベースに保存し、前記
計測信号データベースに保存されたプラントの計測信号とモデルパラメータを用いてモデ
ルを作成し、このモデルを用いてモデル入力または前記計測信号データベースに保存され
た前記プラントの計測信号を入力として計測対象の前記プラントのプラント特性を模擬し
、前記モデルによって模擬したモデル出力がモデル出力の目標値を達成するように前記モ
デルに与えるパラメータを学習し、この学習結果に基づいて前記プラントの計測信号から
ノイズおよび計測器のドリフトを除去する処理信号を演算して出力するようにしたことを
特徴とする。
The plant data processing method for obtaining a measurement signal obtained by removing noise and drift of the measuring instrument based on the measurement signal obtained by measuring the state quantity of the plant to be measured according to the present invention measures the state quantity of the measurement target plant. The measured signal of the plant is stored in the measured signal database, a model is created using the measured signal of the plant and the model parameter stored in the measured signal database, and the model is input using this model or stored in the measured signal database. The plant measurement signal of the plant to be measured is simulated as an input, and the parameters given to the model are learned so that the model output simulated by the model achieves the target value of the model output. Noise and instrument drift from the plant measurement signal based on learning results And it calculates the processed signal to remove characterized by being adapted to output.
また、本発明である計測対象のプラントの状態量を計測した計測信号に基づいてノイズ
と計測器のドリフトを除去した計測信号を得るプラントのデータ処理方法は、計測対象の
プラントの状態量を計測したプラントの計測信号を計測信号データベースに保存するよう
にし、前記計測信号データベースに保存されたプラントの計測信号とモデルパラメータを
用いてモデルを作成し、このモデルを用いてモデル入力または前記計測信号データベース
に保存された前記プラントの計測信号を入力として計測対象の前記プラントのプラント特
性を模擬し、前記モデルによって模擬したモデル出力がモデル出力の目標値を達成するよ
うに前記モデルに与えるパラメータを学習し、この学習したモデルパラメータはモデルパ
ラメータデータベースに保存するようにし、前記モデルを用いて学習した学習結果に基づ
いて前記プラントの計測信号からノイズおよび計測器のドリフトを除去する処理信号を演
算して出力するようにしたことを特徴とする。
The plant data processing method for obtaining a measurement signal obtained by removing noise and drift of the measuring instrument based on the measurement signal obtained by measuring the state quantity of the plant to be measured according to the present invention measures the state quantity of the measurement target plant. The measured signal of the plant is stored in the measured signal database, a model is created using the measured signal and the model parameter of the plant stored in the measured signal database, and the model input or the measured signal database is created using this model. The plant measurement signal of the plant to be measured is input as an input to the measurement signal stored in the plant, and the parameters given to the model are learned so that the model output simulated by the model achieves the target value of the model output. The learned model parameters are stored in the model parameter database. And so, it is characterized in that so as to calculates and outputs the processed signal to eliminate drift noise and instrument from the measurement signal of the plant based on the learning result of the learning by using the model.
本発明によれば、計測したプラントデータに含まれるノイズと計測器のドリフト成分を
同時に除去にして正確なプラント状態の把握を可能にすると共に、プラントの制御性能の
向上を図るプラントのデータ処理装置及びプラントのデータ処理方法が実現できる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while removing the noise contained in the measured plant data and the drift component of a measuring device simultaneously, it is possible to grasp an accurate plant state, and to improve the control performance of the plant. And a plant data processing method can be realized.
本発明の実施例であるプラントのデータ処理装置及びプラントのデータ処理方法につい
て、図面を参照して以下に説明する。
A plant data processing apparatus and a plant data processing method according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明を計測対象のプラント100に適用した一実施例であるプラントのデー
タ処理装置及びプラントのデータ処理方法について説明するプラントのデータ処理装置の
構成を示す制御ブロック図である。
FIG. 1 is a control block diagram showing the configuration of a plant data processing apparatus, which describes a plant data processing apparatus and a plant data processing method according to an embodiment in which the present invention is applied to a
図1において、本実施例のプラントのデータ処理装置は、後述する石炭焚きボイラが計
測対象のプラント100となっており、このプラント100からプラントの運転やプラン
トの状態を把握するために計測したプラントデータを処理するシステムは、石炭焚きボイ
ラのプラントの運転や状態を計測したプラントデータからノイズとドリフト成分を除去す
る処理を行なうデータ処理装置200と、このデータ処理装置200を保守する保守ツー
ル910と、プラント100の運転員が前記保守ツール910に入力するための入力装置
900と、各種データを表示する画像表示装置950を備えている。
In FIG. 1, the plant data processing apparatus of the present embodiment is a
下記する各種計測器で計測される計測対象の石炭焚きボイラであるプラント100の各
種状態量は、計測情報1としてデータ処理装置200に伝送される。
Various state quantities of the
そして図2に示すように、前記データ処理装置200の演算によってノイズとドリフト
成分が除去されたプラントのデータ処理信号をボイラ制御装置1000に入力させ、この
ボイラ制御装置1000で演算処理して石炭焚きボイラであるプラント100に対する指
令信号として石炭焚きボイラの操作端となる後述する空気ダンパ160、161、162
、163に出力してそれぞれ操作し、石炭焚きボイラを効率良く運転する。
Then, as shown in FIG. 2, a plant data processing signal from which noise and drift components have been removed by the calculation of the
, 163 to operate each, and operate the coal fired boiler efficiently.
図1に示したように、前記データ処理装置200には、計測対象のプラント100から
プラント状態量を測定した計測信号1をデータ処理装置200に取り込む外部入力インタ
ーフェイス210設置されており、この外部入力インターフェイス210を介してプラン
ト100からの計測信号1を取り込む。
As shown in FIG. 1, the
また、データ処理装置200には、外部出力インターフェイス270が設置されており
、前記データ処理装置200の処理部600において計測したプラントデータからノイズ
とドリフト成分を除去する処理を行なったプラントのデータ処理信号9を、外部出力イン
ターフェイス270を介してデータ送受信処理部930を備えた保守ツール910に対し
て出力信号15として送信する。
Further, the
プラント100から外部入力インターフェイス210を介して取り込んだプラントの各
種状態量である計測信号2は、前記データ処理装置200に設置された計測信号データベ
ース220に伝送されて保存されると共に、該データ処理装置200に設置された切替部
230に計測信号3として伝送される。
The
前記切替部230では、該切替部230から出力する切替信号20に応じて、計測信号
3を前記データ処理装置200に設置されたモデル作成部300に計測信号4として、あ
るいは処理部600に計測信号8としてそれぞれ伝送する。
In the
即ち、切替部230から出力する切替信号20が「モデル作成」であれば、切替部23
0からモデル作成部300に計測信号4を伝送する。また、切替部230から出力する切
替信号20が「データ処理」であれば、切替部230から処理部600に計測信号8を伝
送する。
That is, if the
The
前記データ処理装置200に設置された学習部500は、前記データ処理装置200に
設置されたモデル400と接続されている。
A
前記モデル400は、制御対象の石炭焚きボイラであるプラント100のプラント特性
を模擬するものであり、物理法則に基づくモデル式、あるいは統計的手法を用いて、切替
信号20が「モデル作成」の場合は、モデル入力12に対するモデル出力13を模擬して
計算する機能を持ち、また、切替信号20が「データ処理」の場合は、計測信号8に対す
るモデル出力14を模擬して計算する機能を持つ。
The
即ち、モデル400に構築されるモデルはプラント100のプラント特性を模擬するモ
デル式、あるいは統計的手法を備えることで、モデル入力12に対するモデル出力13、
または計測信号8に対するモデル出力14を模擬する。
That is, the model constructed in the
Alternatively, the
モデル400に必要なモデルパラメータ7は、前記データ処理装置200に設置された
モデル作成部300からこのモデル400に入力される。
The
前記モデル作成部300は、前記データ処理装置200に設置されたモデルパラメータ
データベース240に保存されている前回モデルパラメータ5と、前記切替部230から
伝送される計測信号4とを用いて、前記モデル400の原型モデルを生成する機能を持つ
。
The
また前記モデル作成部300は、モデルパラメータデータベース240に前回モデルパ
ラメータ5が無い場合には、乱数等によって新たに生成したモデルパラメータと切替部2
30から伝送される計測信号4とを用いて、モデル400の原型モデルを生成する機能を
持っている。
In addition, the
30 has a function of generating a prototype model of the
また、前記モデル作成部300では、この新たに作成したモデルパラメータを現モデル
パラメータ6としてモデルパラメータデータベース240に保存するようにしている。
The
前記モデル作成部300は学習部500と接続しており、学習に必要なモデルパラメー
タ7をモデルパラメータデータベース240から抽出して前記学習部500に伝送する。
The
学習部500では、モデルパラメータデータベース240に保存されているモデルパラ
メータ7をモデル作成部300を介して得ることになる。
The
前記学習部500では、モデルパラメータ7と、更にモデル出力13とを用いてモデル
400に入力させるモデル入力12を学習して生成する。
The
この学習部500では、モデル入力12とモデル出力13を介してモデル400内のモ
デルパラメータ7を更新し、その更新した学習情報を、更新モデルパラメータ10として
モデルパラメータデータベース240に送信する。
In the
前記データ処理装置200に設置された処理部600では、切替信号20にて切替部2
30に「データ処理」が入力された際に前記切替部230から伝送される計測信号8と、
切替信号20を同様に受けたモデル作成部300から推定用のモデルパラメータ7が伝送
されたモデル400で模擬して得られるモデル出力14とを得て、計測したプラントデー
タからノイズとドリフト成分を除去する処理を行った処理信号9を生成する。
In the
A
Similarly, a
前記処理部600で生成したノイズとドリフト成分を除去したプラントデータである処
理信号9は、前記データ処理装置200に設置された処理信号データベース250及び外
部出力インターフェイス270に伝送される。
The
プラント100に関わるユーザーは、キーボード901とマウス902で構成される入
力装置900、及び画像表示装置950に接続されている保守ツール910を用いること
により、データ処理装置200に備えられている計測信号データベース220、モデルパ
ラメータデータベース240、信号処理データベース250に保存されている情報にアク
セスすることができる。
A user involved in the
保守ツール910は、外部入力インターフェイス920と、データ送受信処理部930
と、外部出力インターフェイス940を備えて構成されており、前記データ処理装置20
0の処理部600で演算処理してノイズとドリフト成分を除去したプラントのデータ処理
信号9は外部出力インターフェイス270を介して出力信号15として前記保守ツール9
10に出力する。
The
And an
The
10 is output.
また入力装置900で生成した入力信号31は、外部入力インターフェイス920を介
して保守ツール910のデータ送受信処理部930に取り込まれ、このデータ送受信処理
部930では、外部入力インターフェイス920を介して入力する入力信号32の情報に
従って、データ処理装置200に備えられているデータベース情報30を取得する。
Further, the
データ送受信処理部930では、データ処理装置200のデータベース情報30を処理
した結果得られる出力信号33を外部出力インターフェイス940に送信し、この外部出
力インターフェイス940から出力信号34として画像表示装置950に出力して表示す
る。
The data transmission /
尚、本実施例のプラントのデータ処理装置では、データベースが全てデータ処理装置2
00の内部に配置されているが、これらをデータ処理装置200の外部に配置することも
できる。
In the plant data processing apparatus of this embodiment, the database is entirely the
Although these are arranged inside 00, they can also be arranged outside the
また、本実施例では出力信号15を生成するための信号処理機能が全てデータ処理装置
200の内部に配置されているが、これらをデータ処理装置200の外部に配置してもよ
い。
In this embodiment, all the signal processing functions for generating the
次に、本発明に係わるデータ処理装置を石炭焚きボイラを備えた火力発電プラントに適
用した実施例であるプラントのデータ処理装置について、本実施例のデータ処理装置に設
置したデータベースに保存されている情報、及び信号処理機能について説明する。
Next, the data processing apparatus of the plant which is an embodiment in which the data processing apparatus according to the present invention is applied to a thermal power plant equipped with a coal-fired boiler is stored in a database installed in the data processing apparatus of the present embodiment. Information and signal processing functions will be described.
まず、図2を用いて測定対象のプラント100である石炭焚きボイラを備えた火力発電
プラントの発電の仕組みについて説明する。
First, the power generation mechanism of a thermal power plant including a coal-fired boiler, which is the
図2において、燃料の石炭は、石炭を貯蔵しているコールバンカー111から給炭器1
12を介してミル110に供給される。ミル110では内部のローラにより石炭を細かく
砕いて微粉炭にして石炭搬送用の1次空気、及び燃焼調整用の2次空気と共に石炭焚きボ
イラを構成する火炉101に設置したバーナ102を通じて火炉101に投入し、火炉1
01内部で燃料の微粉炭を燃焼させる。
In FIG. 2, fuel coal is supplied from a
12 to the
The pulverized coal of fuel is burned inside 01.
燃料の微粉炭と1次空気は配管134から、2次空気は配管141からバーナ102に
導かれ、2段燃焼用のアフタエアを、火炉101に設置したアフタエアポート103を通
じて火炉101に投入する。このアフタエアは、配管142からアフタエアポート103
に導かれる。
The fuel pulverized coal and the primary air are led from the
Led to.
燃料の石炭を火炉101の内部で燃焼させて発生した高温の燃焼ガスは、火炉101を
矢印で示した経路に沿って下流側に流れ、火炉101に配置された熱交換器106を通過
して熱交換した後、燃焼排ガスとなって火炉101から排出されて火炉101の外部に設
置されたエアーヒーター104に流下する。
High-temperature combustion gas generated by burning fuel coal in the
エアーヒーター104を通過した燃焼排ガスはその後、図示していない排ガス処理装置
で燃焼排ガスに含まれている有害物質を除去した後に、煙突をから大気に放出される。
The combustion exhaust gas that has passed through the
火炉101を循環する給水は、タービン108を経た蒸気を復水に凝縮する復水器11
3から給水ポンプ105を介して火炉101に導かれ、火炉101に設置した熱交換器1
06において火炉101の内部を流下する燃焼ガスによって加熱されて高温高圧の蒸気と
なる。尚、本実施例では熱交換器106の数を1個として図示しているが、熱交換器を複
数個配置してもよい。
The water supply circulating through the
3 to the
In 06, it is heated by the combustion gas flowing down inside the
熱交換器106で発生した高温高圧の蒸気は、タービンガバナ弁107を介して蒸気タ
ービン108に導かれ、蒸気の持つエネルギーによって蒸気タービン108を駆動し、こ
の蒸気タービン108に連結した発電機109を回転させて発電する。
The high-temperature and high-pressure steam generated in the
火力発電プラントの運転状態量であるプラントデータを検出する様々な計測器として、
例えば図2には、火炉101に配設した熱交換器106で発生した蒸気を蒸気タービン1
08に供給する経路には温度計測器151と圧力計測器152とを設置して、前記蒸気の
温度Tと圧力Pをそれぞれ測定している。
As various measuring instruments that detect plant data, which is the operating state quantity of a thermal power plant,
For example, in FIG. 2, steam generated in the
A
また、蒸気タービン108を流下した蒸気を冷却して復水に凝縮する復水器113から
この復水を前記熱交換器106に供給する経路には流量計測器150を設置して供給され
る復水の流量を測定し、また発電機109には発電出力計測器153を設置して前記発電
機109で発電した電力量を測定している。
In addition, a flow
また、火炉101には、燃料の微粉炭を火炉101の内部で燃焼させて生じた燃焼ガス
中のNOx濃度及び/又はCO濃度を計測する濃度計測器154が設置されている。
Further, the
尚、一般的には図2に図示した以外にも多数の計測器が火力発電プラントに配置されて
いるが、ここでは図示を省略する。
In general, many measuring instruments other than those shown in FIG. 2 are arranged in the thermal power plant, but the illustration is omitted here.
そして、前述したこれらの各種計測器で計測された石炭焚きボイラである計測対象のプ
ラント100の各種状態量の情報は、計測信号1としてデータ処理装置200に伝送され
る。
Information on various state quantities of the
そして前記データ処理装置200の演算によって計測したプラントデータからノイズと
ドリフト成分を除去した処理信号51は、ボイラ制御装置1000に入力し、このボイラ
制御装置1000で演算処理されて石炭焚きボイラであるプラント100に対する指令信
号に基づいて石炭焚きボイラの操作端となる下記する空気ダンパ160、161、162、
163をそれぞれ操作して、炭種、または混炭率に応じて石炭焚きボイラを効率良く運転
することが出来る。
Then, a processing signal 51 obtained by removing noise and drift components from the plant data measured by the calculation of the
By operating each of 163, the coal-fired boiler can be operated efficiently according to the type of coal or the coal mixture ratio.
次に、プラント100である石炭焚きボイラの火炉101に設置されたバーナ102か
ら火炉101内に投入される1次空気及び2次空気、火炉101に設置されたアフタエア
ポート103から火炉101内に投入されるアフタエアの経路について説明する。
Next, primary air and secondary air that are input into the
1次空気は、ファン120から配管130に導かれ、途中でエアーヒーター104の内
部を通過する配管132とエアーヒーター104をバイパスする配管131とに分岐し、
これらの配管132及び配管131を流下した1次空気は再び配管133で合流してミル
110に導かれる。
The primary air is guided from the
The primary air that has flowed down through these
エアーヒーター104を通過する空気は、火炉101から排出される燃焼排ガスにより
加熱されるが、この1次空気を用いてミル110で生成される微粉炭を配管133を通じ
てバーナ102に搬送する。
The air passing through the
2次空気及びアフタエアは、ファン121から配管140に導かれ、エアーヒーター1
04の内部を通過する配管140を流下して加熱された後に、配管140の下流側で2次
空気用の配管141と、アフタエア用の配管142とに分岐して、それぞれ火炉101に
設置されたバーナ102とアフタエアポート103に導かれるように構成されている。
The secondary air and the after air are led from the
After flowing down the
図2に示した制御対象100である石炭焚きボイラを備えた火力発電プラントには、火
力発電プラントの運転状態を検出する前記した各種の計測器が配置されており、これらの
計測器から取得したプラント100である火力発電プラントの状態量を示す計測信号1は
、データ処理別装置200に設置された外部入力インターフェイス210に入力するよう
に構成されている。
In the thermal power plant including the coal-fired boiler that is the
また、図3に示すように、エアーヒーター104の内部に配設された配管140の下流
側で分岐した2次空気用の配管141及びアフタエア用の配管142には空気ダンパ16
2及び空気ダンパ163が配置されおり、同様にエアーヒーター104の内部に配設され
た配管132、及びエアーヒーター104をバイパスした配管131には空気ダンパ16
1及び空気ダンパ160がそれぞれ配置されている。
Further, as shown in FIG. 3, the air damper 16 includes a
2 and the
1 and an
これらの空気ダンパ160、161、162、163をそれぞれ操作することによって
配管131、132、141、142内で空気が通過する面積が変更され、これらの配管
131、132、141、142を通過して火炉101に供給される空気流量が個別に調
整される。
By operating these
そして、計測対象のプラント100から入力した石炭焚きボイラを備えた火力発電プラ
ントの状態量を示す計測信号1に基づいて、データ処理装置200でノイズや計測器のド
リフトを除去する演算処理を行った処理信号9を出力信号15として出力し、この出力信
号15に基づいて前記給水ポンプ105、ミル110、並びに空気ダンパ160、161
、162、163などの操作機器を操作してプラント100の運転を制御するように構成
している。
And based on the
, 162, 163 and the like are operated to control the operation of the
次に、本実施例であるプラントのデータ処理装置200に設置した計測信号データベー
ス220に保存する情報について説明する。
Next, information stored in the
図4は、本実施例であるプラントのデータ処理装置200に設置した計測信号データベ
ース220に保存されている情報の態様を説明する図であり、図5は本実施例のプラント
のデータ処理装置200に設置したモデル400のモデル構造の概略を説明する図である
。
FIG. 4 is a diagram for explaining an aspect of information stored in the
図4に示したように、前記データ処理装置200に設置した計測信号データベース22
0には、プラント100に対して各種の計測器で計測したプラントデータであるプラント
の状態量の情報が、外部入力インターフェイス210を介して入力し、計測器毎に各計測
時刻と共に保存される。
As shown in FIG. 4, the measurement signal database 22 installed in the
At 0, plant state information, which is plant data measured by various measuring instruments with respect to the
例えば、図2に示した火力発電プラントに設置された流量計測器150、温度計測器1
51、圧力計測器152、発電出力計測器153、濃度計測器154によってそれぞれ計
測した流量値F、温度値T、圧力値P、発電出力値E、及び燃焼ガスに含まれるNOx濃
度Dが、時間の情報と共にデータ処理装置200の計測信号データベース220に保存さ
れる。
For example, the flow
51, the flow rate value F, the temperature value T, the pressure value P, the power generation output value E, and the NOx concentration D contained in the combustion gas measured by the
尚、図4に示した計測信号データでは1秒周期でデータを保存しているが、データ収集
のサンプリング周期は任意に設定することが可能である。
In the measurement signal data shown in FIG. 4, data is stored at a cycle of 1 second, but the sampling cycle of data collection can be arbitrarily set.
計測信号データベース220に格納されている計測信号データを容易に活用できるよう
にするために、各計測信号データにはPID番号という固有の番号が割り当てられている
。
In order to make it easy to use the measurement signal data stored in the
前記データ処理装置200に設置したモデル作成部300は、切替信号20の状態に応
じてモデル400にモデルパラメータ7を設定する。切替信号20が「モデル作成」であ
れば、モデルを新たに構築する場合に必要なモデルパラメータ7をモデル作成部300か
らモデル400に出力して新たなモデルを設定する。
The
過去のモデルパラメータを活用する場合には、モデルパラメータデータベース240に
保存されている過去のモデルパラメータをロードする。
When utilizing the past model parameters, the past model parameters stored in the
切替信号20が「データ処理」であれば、データ処理に用いるモデル400のモデルパ
ラメータ7をモデルパラメータデータベース240からモデル作成部300を経由してモ
デル400にロードする。
If the switching
次に、本実施例であるプラントのデータ処理装置を構成するデータ処理装置200に設
置したモデル400と学習部500の動作について説明する。
Next, the operation of the
図5は、モデル400に構築するモデル構造を説明した図である。このモデル400に
構築するモデル構造は、入力層、マッピング層、ボトルネック層、デマッピング層、出力
層からなり、各層のノードが相互的に結合した構造となっている。
FIG. 5 is a diagram for explaining a model structure constructed in the
ノード部は線形あるいは非線形関数を用いるが、シグモイド関数を用いるのが一般的で
ある。
The node portion uses a linear or nonlinear function, but generally uses a sigmoid function.
各ノードの結合には重み係数があり、各ノードの相互関係の強さを表している。通常、
モデルパラメータ7とは、この重み係数を指す。
Each node connection has a weighting coefficient, and represents the strength of the mutual relationship between the nodes. Normal,
上記したモデル構造から明らかなように、このモデル400に構築するモデル構造は5
層からなり、ボトルネック層を中心に対称となっているニューラルネットワークを自己連
想型ニューラルネットワークと呼ぶ。
As is clear from the model structure described above, the model structure built in this
A neural network consisting of layers and symmetric about the bottleneck layer is called a self-associative neural network.
前記モデル400は、この自己連想型ニューラルネットワークのボトルネック層に、新
たに、除去ノードというノードを加えている。
In the
このような自己連想型ニューラルネットワークをロバスト自己連想型ニューラルネット
ワークと呼ぶことにする。この除去ノードの出力側は、どの層にも連結されていない。こ
の除去ノードにて、ノイズや計測器のドリフト成分を取り除く機構を有する。
Such a self-associative neural network is called a robust self-associative neural network. The output side of this removal node is not connected to any layer. This removal node has a mechanism for removing noise and drift components of the measuring instrument.
モデル400に対する入力信号には、プラント100から取り込まれた関連する計測信
号を入力する。例えば、火力発電プラントの給水系に関係する圧力、温度、流量などの計
測信号を選択すればよい。ただし、これに限定するものではなく、火力発電プラントの全
計測信号を入力してもよい。
As an input signal for the
学習部500では、このモデル400に対するモデルパラメータ7を決定する。手法と
しては、モデル400の出力信号に教師信号を与え、その差の絶対値あるいは二乗誤差が
小さくなるようにパラメータを修正する。一般に、このようなパラメータ修正法を学習と
呼んでいる。
The
モデル400では、図5にこのモデル400を構成するモデル構造を示したように5層
でボトルネック層を中心に対称的なノード数となる自己連想型ニューラルネットワークを
ベースに、除去ノードを追加したロバスト自己連想型ニューラルネットワークという新し
い構成を用いている。
In the
尚、ベースとなっている自己連想型ニューラルネットワークの構造やその学習方法につ
いては、周知の技術であるため、次の“M.A.Kramer:Nonlinear P
rincipal Component Analysis Using Autoas
sociative Neural Networks, AlChE Journal
, Vol.37, No.2,1991”を参考文献として示しておく。
Since the structure of the self-associative neural network that is the base and the learning method thereof are well-known techniques, the following “MA Kramer: Nonlinear P” is used.
rincipal Component Analysis Usage Autoas
social Neural Networks, AlChE Journal
, Vol. 37, no. 2,1991 "is shown as a reference.
自己連想型ニューラルネットワークの特徴は、入力信号と同じ信号を教師信号として与
えることにある。このモデル400に入力信号を与えると学習により、入力信号と同じ信
号が出力信号として得られるようになる。
The feature of the self-associative neural network is that the same signal as the input signal is given as a teacher signal. When an input signal is given to the
これにより、入力信号間にある非線形の関係をモデル400内に構築することが可能で
ある。また、ボトルネック層の個数は、基本的に入力信号の個数よりも少なくすることが
一般的であり、これによって、入力信号の主成分のみを抽出する機能も合わせ持つ。
Thereby, a non-linear relationship between input signals can be established in the
図5に示したモデル400を構成するロバスト自己連想型ニューラルネットワークでは
、この自己連想型ニューラルネットワークのボトルネック層に除去ノードを新たに追加し
ている。この場合の学習方法について述べる。
In the robust self-associative neural network constituting the
まず、前記ニューラルネットワークの出力層については、従来の自己連想型ニューラル
ネットワークと同じであるため、学習方法も同様である。
First, since the output layer of the neural network is the same as that of a conventional self-associative neural network, the learning method is also the same.
従って、除去ノードに接続していない各ノードの重み係数については、参考文献に記述
されている学習方法を適用する。
Therefore, the learning method described in the reference is applied to the weighting coefficient of each node not connected to the removal node.
一方、除去ノードに接続している各ノードの重み係数については、異なる学習方法を適
用する。除去ノードでは、ノイズや計測器のドリフトに関係する成分を抽出するように、
重み係数を修正する必要がある。ノイズは、一般的に白色雑音と呼ばれ、正規分布に従う
。
On the other hand, a different learning method is applied to the weighting coefficient of each node connected to the removal node. In the removal node, to extract components related to noise and instrument drift,
The weighting factor needs to be corrected. Noise is generally called white noise and follows a normal distribution.
計測器のドリフトは、正規分布に従うことが周知の技術であるため、次の“N.Kus
umi et al:Development of Basic System fo
r Sensor Calibration Support in Nuclear
Power Plant, Proceedings of Internationa
l Conference on Nuclear Thermal Hydrauli
cs, Operations and Safety,2004”を参考文献として示
しておく。
Since it is a well-known technique that instrument drift follows a normal distribution, the following “N. Kus”
umi et al: Development of Basic System for
r Sensor Calibration Support in Nuclear
Power Plant, Proceedings of International
l Conference on Nuclear Thermal Hydrauli
cs, Operations and Safety, 2004 "is shown as a reference.
従って、このロバスト自己連想型ニューラルネットワークにおける除去ノードの出力信
号が正規分布に従うように学習することができれば、プラントのノイズや計測器のドリフ
ト成分を除去ノードに集約できることになる。
Therefore, if the output signal of the removal node in the robust self-associative neural network can be learned so as to follow a normal distribution, the plant noise and the drift component of the measuring instrument can be collected in the removal node.
正規分布の一般的な性質として、歪度と尖度が0になるということが知られている。“
東京大学教養学部統計学教室編、統計入門、東京大学出版会、1991年発行”を参考文
献として示しておく。
As a general property of the normal distribution, it is known that the skewness and kurtosis become zero. “
“The University of Tokyo College of Liberal Arts, Statistics, Volume, Introduction to Statistics, University of Tokyo Press, published in 1991” is shown as a reference.
このことから、除去ノードの出力信号の歪度と尖度を計算し、それらの値が0になるよ
うに、関連する重み係数を修正すればよいことになる。
From this, it is only necessary to calculate the skewness and kurtosis of the output signal of the removal node and to modify the associated weighting coefficient so that their values become zero.
プラント100から計測される計測信号1が、ある確率分布に従った変数であるとする
と、モデル400に入力されるモデル入力12も確率変数と見なすことができる。
If the
そこで、x(t)(t=1,,,T)を確率変数とすると、式(1)で求める期待値を
もとに、式(2)に歪度を示し、式(3)に尖度を示す。
Therefore, if x (t) (t = 1,..., T) is a random variable, the skewness is shown in Equation (2) based on the expected value obtained in Equation (1), and the sharpness is shown in Equation (3). Degrees.
学習部500では、モデル400を構成するロバスト自己連想型ニューラルネットワー
クにおける除去ノードの出力信号が正規分布に従うように学習することができれば、前記
プラントの計測信号のノイズや計測器のドリフト成分を除去ノードに集約できることにな
るので、信号成分の歪度と尖度の値が0になるように、関連する重み係数を修正する。
In the
以上より、除去ノードの出力が正規分布に従うように重み係数を修正するためには、式
(4)で示す評価関数Jが0になるように重み係数を修正すれば良い。
As described above, in order to correct the weighting factor so that the output of the removal node follows the normal distribution, the weighting factor may be corrected so that the evaluation function J shown in Expression (4) becomes zero.
尚、上記式(1)〜(4)の演算を行なう関数は前記学習部500に組み込まれている
。
A function for performing the calculations of the above formulas (1) to (4) is incorporated in the
具体的な重み係数の修正アルゴリズムについては、図6に示した学習部500の演算処
理におけるフローチャートを用いて説明する。
A specific algorithm for correcting the weighting factor will be described with reference to the flowchart in the arithmetic processing of the
図6は、本実施例のプラントのデータ処理装置を構成するデータ処理装置200に設置
したモデル400を作成するための学習部500における演算処理のフローチャートを説
明する図である。尚、本フローチャートの各ステップにおける演算処理の実行に必要なパ
ラメータについては、モデルパラメータデータベース240に保存されている。このモデ
ルパラメータデータベースに240保存されている情報の形態については後述する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a flowchart of arithmetic processing in the
図6のフローチャートに各ステップとして示したように、まずステップ401では、過
去に設定したモデルパラメータ7を用いるのか、あるいは新規にモデルパラメータ7を作
成するのかを選択する。
As shown in the flowchart of FIG. 6 as each step, first, in step 401, whether to use the
新規にモデルパラメータを作成する場合には、次のステップ402にてモデルパラメー
タの初期値を乱数を用いて設定する。
When a new model parameter is created, the initial value of the model parameter is set using a random number in the next step 402.
次に、ステップ403では、計測信号データベース220からモデル400の入力信号
および教師信号となる計測信号4を抽出する。
Next, in step 403, the
次のステップ404では、学習回数や学習係数、ノード数など学習に必要なパラメータ
を設定する。新規にモデルパラメータを作成する場合には、モデルパラメータデータベー
ス240に保存されているデフォルト値を用いる。
In the next step 404, parameters necessary for learning, such as the number of learning, the learning coefficient, and the number of nodes, are set. When a new model parameter is created, a default value stored in the
次のステップ405では、モデルパラメータ7を学習により初期値から逐次更新する。
In the next step 405, the
図5に示したモデル400を構成するロバスト自己連想型ニューラルネットワークには
、出力層の各ノードの出力信号に関する学習で更新されるモデルパラメータ7と、除去ノ
ードの出力信号に関する学習で更新されるモデルパラメータ7がある。
The robust self-associative neural network constituting the
出力層の各ノードの出力信号に関するモデルパラメータ7の更新方法は、Back P
ropagation法などを用いる。
The update method of the
The ropagation method is used.
上記した学習方法については、“ニューラルネットと計測制御、西川?一・北村新三編
著、朝倉書店、1995年1月25日出版”に詳しく述べられている。
The above learning method is described in detail in “Neural Nets and Measurement Control, Nishikawa? Ichi, Kitamura Shinzo, Asakura Shoten, published January 25, 1995”.
基本的には、モデル400に入力信号を与えたときの出力信号と教師信号の差が無くな
るように、モデルパラメータを更新する。
Basically, the model parameters are updated so that the difference between the output signal and the teacher signal when the input signal is given to the
モデル400からの出力信号と教師信号の差は、一般的には二乗誤差で表現され、評価
関数と呼ばれる。
The difference between the output signal from the
そこで学習部500において各モデルパラメータを変動させた場合の評価関数の変動分
を偏微分計算し、得られた値に学習係数を掛けたものをモデルパラメータ7の更新分とす
る。そしてこれを繰り返していくと、モデル400の出力信号が教師信号と同じ信号とな
るようモデルパラメータ7が更新される。
Therefore, the
除去ノードの出力信号に関するモデルパラメータ7の更新方法は、式(4)で示した評
価関数の変動分を偏微分で計算し、その計算値に学習係数を掛けたものでモデルパラメー
タ7を更新する。
The method for updating the
上記した評価関数の具体的な計算式について、以下説明する。 A specific calculation formula for the above evaluation function will be described below.
式(4)を偏微分するためには、各項に含まれる期待値の偏微分を求めなけれならない
。
In order to partially differentiate equation (4), partial differentiation of expected values included in each term must be obtained.
式(4)の第一項については、式(6)〜(8)となる。各ノードの関数f(x)は、
式(5)に示すシグモイド関数を用いている。除去ノードの出力値をxとし、マッピング
層の第j番目のノードの出力値をhjとする。
About the 1st term of a formula (4), it becomes a formula (6)-(8). The function f (x) of each node is
The sigmoid function shown in Formula (5) is used. The output value of the removal node is x, and the output value of the jth node in the mapping layer is hj.
マッピング層の第j番目のノードとボトルネック層の第k番目にある除去ノードとの間
の重み係数をwjkとする。
Let wjk be the weighting factor between the jth node in the mapping layer and the kth removal node in the bottleneck layer.
また、各ノードの出力値は、時系列信号であるため、時間に関係するが、前述したよう
に、式(1)の期待値計算で全時間の平均値を計算した後であるため、時間の項目は含ま
なくなる。
Further, since the output value of each node is a time-series signal, it is related to time. However, as described above, since the average value of all times is calculated by the expected value calculation of Expression (1), Is no longer included.
また、下記式(5)〜(15)の演算を行なう関数は前記学習部500に組み込まれて
いる。
In addition, functions for performing calculations of the following formulas (5) to (15) are incorporated in the
式(4)の第二項についても、同様に計算することで、式(9)〜(13)となる。 For the second term of equation (4), equations (9) to (13) are obtained by calculating in the same manner.
以上より、式(5)の変動分を表す偏微分の計算式は次式となる。 From the above, the partial differential calculation expression representing the variation of Expression (5) is as follows.
従って、モデルパラメータの更新式は、次の式(15)となる。 Therefore, the model parameter update formula is the following formula (15).
式(15)を用いて、除去ノードの出力信号に関係するモデルパラメータ7を更新する
。
Using model (15), the
出力層の各ノードの出力に関係するモデルパラメータ7および除去ノードの出力信号に
関係するモデルパラメータ7の更新を繰り返す過程で、評価関数がゼロに近づくと、偏微
分の値もゼロに近くなり、モデルパラメータの更新量がセロに近づく。
In the process of repeatedly updating the
数値計算では、完全にゼロになることは無いので、図6のフローチャートに示したステ
ップ406にて評価関数が設定された値以下になると学習が終了したとみなし、モデル作
成を終了する。
In the numerical calculation, it is never completely zero. Therefore, when the evaluation function is equal to or less than the value set in step 406 shown in the flowchart of FIG. 6, it is considered that learning is finished, and the model creation is finished.
また学習の終了条件に満たない場合には、学習の繰り返し回数が設定された回数に達し
た時点で、繰り返し計算をストップし、前記ステップ404に戻って、再度、学習用パラ
メータを設定する。
If the learning end condition is not satisfied, the iterative calculation is stopped when the number of learning repetitions reaches the set number, and the process returns to step 404 to set the learning parameters again.
ところで図6に示したフローチャートにおいて、前記ステップ401にて過去のモデル
パラメータの使用を選択した場合には、ステップ407に進み、このステップ407にて
過去のモデルパラメータ7を初期値とし学習によって修正するかどうか選択する。
In the flowchart shown in FIG. 6, if the use of the past model parameter is selected in the step 401, the process proceeds to the step 407, where the
そしてステップ407にて過去のモデルパラメータ7を修正することを選択した場合に
は、ステップ407からステップ403に進む。
If it is selected in step 407 to correct the
またステップ407にて過去のモデルパラメータ7を修正しないことを選択した場合に
は、過去のモデルパラメータ7をそのまま使用するため、モデル400を再構築する必要
がなく、モデル作成は終了となる。
If it is selected not to modify the
尚、本実施例ではモデル400を構成するロバスト自己連想型ニューラルネットワーク
のノードにシグモイド関数を用いているが、モデルの対象であるプラントの状況や計測信
号の特徴などから他の基底関数を用いたネットワークモデルを用いてもよい。
In this embodiment, the sigmoid function is used for the nodes of the robust self-associative neural network constituting the
図7は本実施例のプラントのデータ処理装置を構成するデータ処理装置200に設置し
たモデルパラメータデータベース240に保存されている情報の形態を説明する説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the form of information stored in the
図7に示すように、モデルパラメータデータベース240には、モデル名称、ID、作
成日時、学習係数、学習回数、終了条件、ノード数は入力/出力層、マッピング/デマッ
ピング層、ボトルネック層、パラメータ値は重み係数と基底関数を決めるためのパラメー
タの具体例が示されている。
As shown in FIG. 7, the
ここで重み係数は、ノードの相互結合分であり、それぞれW11、W12、・・・として保
存されている。基底関数を決めるパラメータは、例えば、シグモイド関数の場合は傾きと
入力側の平行移動量を、ガウス関数の場合は中心値、分散値、入力信号の平行移動量であ
る。
Here, the weighting coefficient is the mutual coupling of the nodes, and is stored as W11, W12,. The parameters that determine the basis function are, for example, a slope and an input side translation amount in the case of a sigmoid function, and a center value, a variance value, and an input signal translation amount in the case of a Gaussian function.
尚、IDの値が000のものは、モデル400のモデルパラメータを新規に作成する場
合の学習パラメータのデフォルト値を示している。新規作成用のため、ノード数およびパ
ラメータ値の箇所は通常、ブランクとなっている。
An ID value of 000 indicates a default value of a learning parameter when a model parameter of the
次に、本実施例のプラントのデータ処理装置を構成するデータ処理装置200に設置し
たモデル400と処理部600の動作について図1を用いて説明する。
Next, operations of the
図1において、処理部600は、プラント100で計測され、外部インターフェイス2
10を介して得られた計測信号2を計測信号8として入力し、ノイズや計測器のドリフト
を除去した処理信号9として出力する。
In FIG. 1, the
The
はじめに、切替信号20が「データ処理」となった場合、モデル作成部300からデー
タ処理に用いるモデルパラメータ7がモデル400に設定される。
First, when the switching
また、切替部230より計測信号データベース220に保存した計測信号8がモデル4
00と処理部600にそれぞれ入力される。
Further, the
00 and the
モデル400では、モデル作成部300で設定されたモデルパラメータ7により構築さ
れたモデルに計測信号8を入力信号として入力する。その結果、モデル400の演算によ
って得られた出力信号をモデル出力14として処理部600に伝送する。
In the
処理部600では、モデル出力14と計測信号8の差を時間ごとに計算し、モデル出力
14とともに処理信号9として、外部出力インターフェイス270、及び処理信号データ
ベース250に出力する。
The
次に、図8に示したように、本実施例のプラントのデータ処理装置を構成するデータ処
理装置200に設置した処理信号データベース250には、例えば、モデル名称、PID
、入力信号、モデル出力14、処理信号9が時刻ごとに格納される。
Next, as shown in FIG. 8, the
, The input signal, the
また、除去ノードの出力信号は、図5に信号exとして示したように、各モデルの入力
信号の種別を表すPIDがexとなり、図8のモデル出力の欄に、該当信号が格納される
。その他の入力信号や差分信号の箇所はブランクとなる。
Further, as shown in FIG. 5 as the signal ex in the output signal of the removal node, the PID representing the type of the input signal of each model is ex, and the corresponding signal is stored in the model output column of FIG. Other input signals and differential signal portions are blank.
外部出力インターフェイス270は、計測信号8と処理部600で算出した処理信号差
分信号9を出力信号15として保守ツール910に伝送する。
The
次に、計測対象のプラント100に関わるユーザーが入力装置900の保守ツール91
0を用いて、画像表示装置950に出力信号15や各データベースの情報を表示させる方
法について説明する。
Next, a user related to the
A method of displaying the
図9〜図13は、本実施例のプラントのデータ処理装置に設置した画像表示装置950
に表示される画面の実施例である。ユーザーは、入力装置900のキーボード901や
、マウス902を用いてこれらの画面の空欄となっている箇所にパラメータ値を入力する
などの操作を実行する。
9 to 13 show an
It is an Example of the screen displayed on. The user performs an operation such as inputting a parameter value in a blank area of these screens using the
図9は、画像表示装置950に表示される初期画面である。ユーザーは、図9に示した
学習条件設定ボタン951、データ処理条件設定ボタン952、情報表示ボタン953の
中から必要なボタンを選択し、マウス902を用いて図9上のカーソル954を移動させ
、マウス902をクリックすることによりこれらの中から必要なボタンを選択して押す。
FIG. 9 is an initial screen displayed on the
図10は、本実施例のプラントのデータ処理装置に設置したデータ処理装置200にお
いて学習条件設定画面を説明する図である。図9においてユーザーが学習条件設定ボタン
951をクリックすることにより、図10の画面が表示される。
FIG. 10 is a diagram for explaining a learning condition setting screen in the
ユーザーは、モデルごとにモデル400に必要な設定を入力する。図10の画面の右上
に表示されたモデル切替メニュー963にて、モデルを選択する。
The user inputs settings necessary for the
図10の画面のモデル生成欄961には、図6に示した学習部500における学習処理
のフローチャートを実行するために必要な、学習係数、学習回数及び終了条件を、モデル
固有のIDをもとに入力あるいは既に入力されている値を修正することができる。
In the
また、この機能を用いて、IDが000であるデフォルト値をユーザーが変更すること
ができる。図10の画面のモデル構造欄962には、モデル400の構造、及びノードに
設定する基底関数の種類とそのパラメータを設定するのに必要な値を入力する。
In addition, the user can change the default value whose ID is 000 by using this function. In the
図10の下部に表示された保存ボタン964をクリックすることにより、モデル生成欄
961、及びモデル構造欄962に入力された情報は図1のデータ処理装置200におけ
るモデルパラメータデータベース240にモデル切替メニュー963に入力されたモデル
ごとに保存される。
When the
また、上記モデル生成欄961、及びモデル構造欄962に入力された情報は、図1の
データ処理装置200において、切替信号20に「モデル学習」を設定するとともに、モ
デル作成部300に転送される。
In addition, the information input to the
また図10の下部に表示されたキャンセルボタン965をクリックすると、モデル作成
欄961、モデル構造欄962、モデル切替メニュー963に入力された情報がキャンセ
ルされる。また、戻るボタン966をクリックすることにより、図9の画面に戻る。
When a cancel
図11は、本実施例のプラントのデータ処理装置のデータ処理装置200においてデー
タ処理条件設定画面を説明する図である。図9においてユーザーがマウスでデータ処理条
件設定ボタン952をクリックすることにより、図11の画面が表示される。
FIG. 11 is a diagram illustrating a data processing condition setting screen in the
ユーザーは、対象データごとにデータ処理に用いるモデル400を図11の画面の右上
に表示されたデータ処理用モデル切替メニュー973にて、選択する。
The user selects the
図11の画面のモデル生成情報欄971には、選択したモデルの固有のID、学習に用
いた学習係数、学習が終了した際の学習回数と学習誤差を表示する。IDが000である
モデル400は表示されない。
The model
図11の画面のモデル構造情報欄972には、選択したモデル400の構造、基底関数
、及び基底関数に設定したパラメータの情報が表示される。
In the model
図11の画面の下部に表示された転送ボタン974をクリックすることにより、モデル
生成情報欄971、モデル構造情報欄972、及び判別設定欄977に入力された情報は
、図1のデータ処理装置200における切替信号20に「データ処理」を設定するととも
に、モデル作成部300に転送される。モデル作成部300は、転送された情報をもとに
、処理部600にモデルパラメータ7を設定する。
When the
また図11の画面の下部に表示されたキャンセルボタン975をクリックすると、モデ
ル作成情報欄971、モデル構造情報欄972、データ処理モデル切替メニュー973に
入力された情報がキャンセルされる。また、戻るボタン976をクリックすることにより
、図9の画面に戻る。
When a cancel
図12は、本実施例であるプラントのデータ処理装置のデータ処理装置200において
、計測信号データベース220、及び処理信号データベース250に保存されている情報
を画像表示装置950に表示させるため、その条件を設定する画面である。
FIG. 12 shows the conditions for displaying the information stored in the
図9においてユーザーが情報表示ボタン953をクリックすることにより図12の画面
が表示される。
In FIG. 9, when the user clicks the
ユーザーは、画像表示装置950に表示させたい計測信号、操作信号や処理部600で
の算出結果である処理信号差分信号9、除去ノードでの出力信号などを図12の画面の入
力欄981に、そのレンジ(上限/下限)と共に入力する。また、表示させたい時間を図
12の画面の時刻入力欄982に入力する。
The user can input a measurement signal, an operation signal, a processing
なお、信号名称は予め、PID番号に対応したリストを作成することで、PID番号を
指定することで設定することも可能である。あるいは、プルダウンメニューに計測信号な
どのリストを登録しておくとメニューから選択することも可能である。
The signal name can be set by designating a PID number in advance by creating a list corresponding to the PID number. Alternatively, if a list of measurement signals or the like is registered in the pull-down menu, it can be selected from the menu.
図12の画面の表示ボタン983をユーザーがクリックすることにより、図13に示し
たようなトレンドグラフが画像表示装置950に表示される。また図13の下部に表示さ
れた、戻るボタン991をクリックすることにより、図12の画面に戻る。
When the user clicks the
また、図12の下部に表示された、戻るボタン984をクリックすることにより、図9
の画面に戻ることができる。
Also, by clicking the
You can return to the screen.
尚、以上で述べた画像以外にも、データ処理装置200内のデータベースに保存されて
いる任意の情報を、任意の態様で画像表示装置950に表示することもできる。
In addition to the images described above, arbitrary information stored in the database in the
次に、本発明であるプラントのデータ処理装置及びプラントのデータ処理方法を火力発
電プラントに適用した場合における火力発電プラントの運転制御、運転監視、プラントの
状態診断の作用効果について説明する。
Next, operational effects of thermal power plant operation control, operation monitoring, and plant state diagnosis when the plant data processing apparatus and the plant data processing method according to the present invention are applied to a thermal power plant will be described.
本発明であるプラントのデータ処理装置及びプラントのデータ処理方法を火力発電プラ
ントの石炭焚きボイラに適用すると、効率的なプラントの運転制御が可能となる。
When the plant data processing apparatus and the plant data processing method according to the present invention are applied to a coal-fired boiler of a thermal power plant, efficient operation control of the plant becomes possible.
具体的には、本発明のプラントのデータ処理装置及びプラントのデータ処理方法を火力
発電プラントの石炭焚きボイラの運転制御に適用して火力発電プラントから得られる計測
信号からノイズや計測器のドリフトを除外したプラントの状態量をもとに前記石炭焚きボ
イラに供給する空気量を調節する空気ダンパを操作することによって、石炭焚きボイラか
ら排出される燃焼ガス中のCO、NOxを所望の値に効率的に低減させる運転制御が可能
となる。
Specifically, by applying the plant data processing device and the plant data processing method of the present invention to the operation control of a coal-fired boiler of a thermal power plant, noise and drift of a measuring instrument are detected from a measurement signal obtained from the thermal power plant. By operating an air damper that adjusts the amount of air supplied to the coal-fired boiler based on the state quantity of the excluded plant, the CO and NOx in the combustion gas discharged from the coal-fired boiler are made efficient to desired values. Operation control can be reduced.
火力発電プラントの煙突から大気中に排出されるCO、及びNOxには規制値が設定さ
れており、特にNOxについては、ボイラ出口のガスを脱硝装置に導き、ここで脱硝処理
を通してNOxの規制値を守っている。
Regulation values are set for CO and NOx discharged into the atmosphere from the chimney of a thermal power plant. Especially for NOx, the gas at the boiler outlet is led to a denitration device, where the regulation value of NOx is passed through denitration treatment. Protecting.
脱硝装置に用いられるアンモニアの消費量は、脱硝装置入口のNOx濃度が高いほど多
くなるため、脱硝装置入口のNOx量を可能な限り低減することはコストメリットを向上
させることになる。
Since the consumption of ammonia used in the denitration apparatus increases as the NOx concentration at the denitration apparatus inlet increases, reducing the NOx amount at the denitration apparatus inlet as much as possible improves the cost merit.
また、プラントの運転監視や状態診断においても、火力発電プラントから得られる計測
信号からノイズや計測器のドリフトを除外した正確な計測信号に基づいてプラント状態を
高精度に把握することができるため、より安全で的確な火力発電プラントの運転監視や状
態診断が可能となる。
Also, in plant operation monitoring and condition diagnosis, because the plant state can be grasped with high accuracy based on the accurate measurement signal excluding noise and instrument drift from the measurement signal obtained from the thermal power plant, Safer and more accurate thermal power plant operation monitoring and condition diagnosis are possible.
以上説明したように本発明の実施例によれば、計測したプラントデータに含まれるノイ
ズと計測器のドリフト成分を同時に除去にして正確なプラント状態の把握を可能にすると
共に、プラントの制御性能の向上を図るプラントのデータ処理装置及びプラントのデータ
処理方法が実現できる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the noise contained in the measured plant data and the drift component of the measuring instrument are simultaneously removed to enable an accurate grasp of the plant state and the control performance of the plant. An improved plant data processing apparatus and plant data processing method can be realized.
本発明は、プラントの運転や状態を把握するためにさまざまなデータが採取されている
発電用プラント等のプラントのデータ処理装置及びプラントのデータ処理方法に適用可能
である。
The present invention is applicable to a plant data processing apparatus and a plant data processing method such as a power generation plant from which various data are collected in order to grasp the operation and state of the plant.
100:プラント、200:データ処理装置、210:外部入力インターフェイス、2
20:計測信号データベース、230:切替部、240:モデルパラメータデータベース
、250:処理信号データベース、260:学習パラメータデータベース、300:モデ
ル作成部、400:モデル、500:学習部、600:処理部、900:入力装置、90
1:キーボード、902:マウス、910:保守ツール、920:外部入力インターフェ
イス、930:データ送受信処理部、940:外部出力インターフェイス、950:画像
表示装置。
100: Plant, 200: Data processing device, 210: External input interface, 2
20: measurement signal database, 230: switching unit, 240: model parameter database, 250: processing signal database, 260: learning parameter database, 300: model creation unit, 400: model, 500: learning unit, 600: processing unit, 900 : Input device, 90
1: Keyboard, 902: Mouse, 910: Maintenance tool, 920: External input interface, 930: Data transmission / reception processing unit, 940: External output interface, 950: Image display device.
Claims (14)
を除去した計測信号を得るプラントのデータ処理装置において、
データ処理装置は、計測対象のプラントの状態量を計測したプラントの計測信号を該デ
ータ処理装置に取り込む外部入力インターフェイスと、計測したプラントの計測信号を保
存する計測信号データベースと、モデル入力または計測されたプラントの計測信号を入力
として計測対象の前記プラントのプラント特性を模擬するモデルと、前記モデルで模擬し
たモデル出力がモデル出力の目標値を達成するように前記モデルに与えるパラメータを学
習する学習部と、前記学習部による学習結果に基づいて前記プラントの計測信号からノイ
ズおよび計測器のドリフトを除去する処理信号を演算する処理部と、前記処理部で演算し
た処理信号をこのデータ処理装置から外部に出力する外部出力インターフェイスとを備え
ていることを特徴とするプラントのデータ処理装置。 In the data processing device of a plant that obtains a measurement signal obtained by removing noise and drift of a measuring instrument based on a measurement signal obtained by measuring a state quantity of a plant to be measured,
The data processing device includes an external input interface for importing a measurement signal of the plant that measures the state quantity of the plant to be measured into the data processing device, a measurement signal database that stores the measured measurement signal of the plant, and model input or measurement. A learning unit that learns a model that simulates plant characteristics of the plant to be measured by using a measurement signal of the plant as an input, and a parameter that is given to the model so that the model output simulated by the model achieves the target value of the model output A processing unit that calculates a processing signal for removing noise and drift of the measuring instrument from the measurement signal of the plant based on a learning result by the learning unit, and a processing signal calculated by the processing unit from the data processing device. With an external output interface that outputs to Data processing device.
を除去した計測信号を得るプラントのデータ処理装置において、
データ処理装置は、計測対象のプラントの状態量を計測したプラントの計測信号を該デ
ータ処理装置に取り込む外部入力インターフェイスと、計測したプラントの計測信号を保
存する計測信号データベースと、プラントの計測信号とモデルパラメータを用いてモデル
を作成するモデル作成部と、モデル入力または計測されたプラントの計測信号を入力とし
て計測対象の前記プラントのプラント特性を模擬するモデルと、前記モデルで模擬したモ
デル出力がモデル出力の目標値を達成するように前記モデルに与えるパラメータを学習す
る学習部と、前記学習部による学習結果に基づいて前記プラントの計測信号からノイズお
よび計測器のドリフトを除去する処理信号を演算する処理部と、前記処理部で演算した処
理信号をこのデータ処理装置から外部に出力する外部出力インターフェイスとを備えてい
ることを特徴とするプラントのデータ処理装置。 In the data processing device of a plant that obtains a measurement signal from which noise and drift of the measuring instrument are removed based on the measurement signal obtained by measuring the state quantity of the plant to be measured,
The data processing apparatus includes an external input interface for importing a measurement signal of the plant that measures the state quantity of the plant to be measured into the data processing apparatus, a measurement signal database that stores the measured measurement signal of the plant, a measurement signal of the plant, A model creation unit that creates a model using model parameters, a model that simulates the plant characteristics of the plant to be measured by using a model input or a measured plant measurement signal as an input, and a model output that is simulated by the model is a model. A learning unit that learns parameters to be given to the model so as to achieve an output target value, and a processing signal that removes noise and instrument drift from the measurement signal of the plant based on a learning result by the learning unit The processing unit and the processing signal calculated by the processing unit The data processing apparatus of the plant, characterized in that it comprises an external output interface for outputting to the outside.
を除去した計測信号を得るプラントのデータ処理装置において、データ処理装置は、計測
対象のプラントの状態量を計測したプラントの計測信号を該データ処理装置に取り込む外
部入力インターフェイスと、計測したプラントの計測信号を保存する計測信号データベー
スと、プラントの計測信号とモデルパラメータを用いてモデルを作成するモデル作成部と
、モデル入力または計測されたプラントの計測信号を入力として計測対象の前記プラント
のプラント特性を模擬するモデルと、前記モデルで模擬したモデル出力がモデル出力の目
標値を達成するように前記モデルに与えるパラメータを学習する学習部と、前記学習部に
よって学習したモデルパラメータを保存するモデルパラメータデータベースと、前記学習
部による学習結果に基づいて前記プラントの計測信号からノイズおよび計測器のドリフト
を除去する処理信号を演算する処理部と、前記処理部で演算した前記処理信号をこのデー
タ処理装置から外部に出力する外部出力インターフェイスとを備えていることを特徴とす
るプラントのデータ処理装置。 In a data processing apparatus of a plant that obtains a measurement signal obtained by removing noise and drift of a measuring instrument based on a measurement signal obtained by measuring a state quantity of a measurement target plant, the data processing apparatus measures a state quantity of the measurement target plant. An external input interface for importing plant measurement signals into the data processing device, a measurement signal database for storing the measured plant measurement signals, a model creation unit for creating a model using the plant measurement signals and model parameters, and a model A model that simulates the plant characteristics of the plant to be measured using the measurement signal of the plant that is input or measured, and parameters that are given to the model so that the model output simulated by the model achieves the target value of the model output A learning unit that learns and model parameters learned by the learning unit A model parameter database for storing data, a processing unit for calculating a processing signal for removing noise and drift of the measuring instrument from the measurement signal of the plant based on a learning result by the learning unit, and the processing signal calculated by the processing unit And an external output interface for outputting the data from the data processing device to the outside.
、前記学習部は計測信号データベースに保存された計測信号から正規分布に従う信号成分
を抽出し、学習部で抽出したこの信号成分に基づいて前記処理部にて前記プラントの計測
信号からノイズおよび計測器のドリフトを除去する処理信号を演算することを特徴とする
プラントのデータ処理装置。 4. The plant data processing apparatus according to claim 1, wherein the learning unit extracts a signal component according to a normal distribution from a measurement signal stored in a measurement signal database, and the learning unit extracts the signal component. A plant data processing apparatus, wherein the processing unit calculates a processing signal for removing noise and drift of the measuring instrument from the measurement signal of the plant based on the signal component.
タベースに保存された計測信号から抽出した信号成分の歪度と尖度を計算して重み係数を
修正し、この学習部で修正した重み係数に基づいて前記処理部にて前記プラントの計測信
号からノイズおよび計測器のドリフトを除去する処理信号を演算することを特徴とするプ
ラントのデータ処理装置。 5. The plant data processing apparatus according to claim 4, wherein the learning unit calculates a skewness and a kurtosis of a signal component extracted from a measurement signal stored in a measurement signal database, corrects a weighting coefficient, and performs the learning. A plant data processing apparatus, wherein the processing unit calculates a processing signal for removing noise and drift of the measuring instrument from the measurement signal of the plant based on the weighting coefficient corrected by the unit.
、前記データ処理装置は、外部入力機能として、モデルの構造、基底関数の種類、基底関
数の形状を決定するためのパラメータのうち少なくとも一つを入力するためのユーザーイ
ンターフェイスを備えていることを特徴とするプラントのデータ処理装置。 6. The plant data processing apparatus according to claim 1, wherein the data processing apparatus determines a model structure, a basis function type, and a basis function shape as an external input function. A plant data processing apparatus comprising a user interface for inputting at least one of the parameters for use.
、前記データ処理装置は、外部入力インターフェイスから取り込んだ計測対象の前記プラ
ントの計測信号からノイズと計測器のドリフト成分を除去した処理信号を表示する表示装
置を備えていることを特徴とするプラントのデータ処理装置。 The plant data processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the data processing apparatus is configured to detect noise and drift of a measuring instrument from a measurement signal of the plant to be measured, which is acquired from an external input interface. A plant data processing apparatus comprising a display device for displaying a processing signal from which components have been removed.
を除去した計測信号を得るプラントのデータ処理方法において、
計測対象のプラントの状態量を計測したプラントの計測信号を計測信号データベースに
保存し、モデルを用いてモデル入力または前記計測信号データベースに保存されたプラン
トの計測信号を入力として計測対象の前記プラントのプラント特性を模擬し、前記モデル
によって模擬したモデル出力がモデル出力の目標値を達成するように前記モデルに与える
パラメータを学習し、この学習結果に基づいて前記プラントの計測信号からノイズおよび
計測器のドリフトを除去する処理信号を演算して出力するようにしたことを特徴とするプ
ラントのデータ処理方法。 In a plant data processing method for obtaining a measurement signal from which noise and drift of a measuring instrument are removed based on a measurement signal obtained by measuring a state quantity of a plant to be measured,
The measurement signal of the plant that has measured the state quantity of the plant to be measured is stored in the measurement signal database, and the model input using the model or the measurement signal of the plant stored in the measurement signal database as an input is input to the measurement target plant. The plant characteristics are simulated, and the parameters given to the model are learned so that the model output simulated by the model achieves the target value of the model output. Based on the learning result, noise and measuring instrument A plant data processing method characterized in that a processing signal for removing drift is calculated and output.
を除去した計測信号を得るプラントのデータ処理方法において、
計測対象のプラントの状態量を計測したプラントの計測信号を計測信号データベースに
保存し、前記計測信号データベースに保存されたプラントの計測信号とモデルパラメータ
を用いてモデルを作成し、このモデルを用いてモデル入力または前記計測信号データベー
スに保存された前記プラントの計測信号を入力として計測対象の前記プラントのプラント
特性を模擬し、前記モデルによって模擬したモデル出力がモデル出力の目標値を達成する
ように前記モデルに与えるパラメータを学習し、この学習結果に基づいて前記プラントの
計測信号からノイズおよび計測器のドリフトを除去する処理信号を演算して出力するよう
にしたことを特徴とするプラントのデータ処理方法。 In the plant data processing method for obtaining a measurement signal obtained by removing noise and drift of the measuring instrument based on the measurement signal obtained by measuring the state quantity of the plant to be measured,
The measurement signal of the plant that measured the state quantity of the plant to be measured is stored in the measurement signal database, a model is created using the measurement signal of the plant and the model parameter stored in the measurement signal database, and this model is used. Model input or measurement signal of the plant stored in the measurement signal database is used as an input to simulate plant characteristics of the plant to be measured, and the model output simulated by the model achieves a target value of model output A plant data processing method characterized by learning a parameter to be given to a model, and calculating and outputting a processing signal for removing noise and instrument drift from the plant measurement signal based on the learning result .
を除去した計測信号を得るプラントのデータ処理方法において、
計測対象のプラントの状態量を計測したプラントの計測信号を計測信号データベースに
保存するようにし、前記計測信号データベースに保存されたプラントの計測信号とモデル
パラメータを用いてモデルを作成し、このモデルを用いてモデル入力または前記計測信号
データベースに保存された前記プラントの計測信号を入力として計測対象の前記プラント
のプラント特性を模擬し、前記モデルによって模擬したモデル出力がモデル出力の目標値
を達成するように前記モデルに与えるパラメータを学習し、この学習したモデルパラメー
タはモデルパラメータデータベースに保存するようにし、前記モデルを用いて学習した学
習結果に基づいて前記プラントの計測信号からノイズおよび計測器のドリフトを除去する
処理信号を演算して出力するようにしたことを特徴とするプラントのデータ処理方法。 In the plant data processing method for obtaining a measurement signal obtained by removing noise and drift of the measuring instrument based on the measurement signal obtained by measuring the state quantity of the plant to be measured,
The measurement signal of the plant that measured the state quantity of the plant to be measured is stored in the measurement signal database, a model is created using the measurement signal of the plant and the model parameter stored in the measurement signal database, and this model is Using the model input or the measurement signal of the plant stored in the measurement signal database as an input to simulate the plant characteristics of the plant to be measured so that the model output simulated by the model achieves the target value of the model output The parameters to be given to the model are learned, and the learned model parameters are stored in the model parameter database. Based on the learning results learned using the model, noise and instrument drift are measured from the measurement signal of the plant. Calculate and output the processed signal to be removed Data processing method of the plant, characterized in that the.
て、計測信号データベースに保存された計測信号から学習によって正規分布に従う信号成
分を抽出し、抽出したこの信号成分に基づいて前記プラントの計測信号からノイズおよび
計測器のドリフトを除去する処理信号を演算するようにしたことを特徴とするプラントの
データ処理方法。 The plant data processing method according to any one of claims 8 to 10, wherein a signal component according to a normal distribution is extracted by learning from a measurement signal stored in a measurement signal database, and the extracted signal component A plant data processing method characterized in that a processing signal for removing noise and instrument drift is calculated from the plant measurement signal.
保存された計測信号から抽出した前記信号成分の歪度と尖度を計算して重み係数を修正し
、この重み係数に基づいて前記プラントの計測信号からノイズおよび計測器のドリフトを
除去する処理信号を演算するようにしたことを特徴とするプラントのデータ処理方法。 12. The plant data processing method according to claim 11, wherein a skewness and a kurtosis of the signal component extracted from a measurement signal stored in a measurement signal database are calculated to correct a weighting factor, and based on the weighting factor. A plant data processing method characterized in that a processing signal for removing noise and instrument drift is calculated from the plant measurement signal.
て、前記モデルに対して外部からモデルの構造、基底関数の種類、基底関数の形状を決定
するためのパラメータのうち少なくとも一つを入力可能に構成されていることを特徴とす
るプラントのデータ処理方法。 The plant data processing method according to any one of claims 8 to 10, wherein parameters for determining a model structure, a basis function type, and a basis function shape are externally determined for the model. A plant data processing method characterized in that at least one of them can be input.
て、計測対象のプラントの状態量を計測した前記プラントの計測信号からノイズと計測器
のドリフト成分を除去する演算を行った前記処理信号を表示装置に表示するようにしたこ
とを特徴とするプラントのデータ処理方法。 12. The data processing method for a plant according to claim 8, wherein noise and a drift component of the measuring instrument are removed from the measurement signal of the plant that measures the state quantity of the measurement target plant. A data processing method for a plant, characterized in that the processed signal that has been processed is displayed on a display device.
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Cited By (6)
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