JP2014044510A - Abnormality diagnostic device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device that determines whether a diagnosis target instrument is abnormal or not by evaluating not only the degrees of the respective deviations of the input data of the diagnosis target instrument and reference data but also the time difference between these data and that displays the parameters of a cause determined to be abnormal.SOLUTION: An abnormality diagnostic device comprises: an input data acquisition section 101 configured to display the states of diagnosis target in a time series and acquire diagnostic input data having time information; a reference data acquisition section 102 configured to acquire reference data including the time information and compared with the diagnostic input data; a deviation calculating section 104 configured to calculate the degrees of the respective deviations of the diagnostic input data and reference data on the basis of both the data; a time dependent component calculation section 105 configured to calculate the time dependent components of the degrees of the deviations on the basis of these degrees of the deviations; a determination section 106 configured to determine based on the degree of each deviation whether the diagnosis target is abnormal or not; and an abnormality cause diagnostic section 107 configured to determine the cause of the abnormality in the diagnosis target on the basis of the degrees of the deviations and the time dependent components of the degrees of the deviations when a determination is made that the diagnosis target is abnormal.

Description

本発明は、過渡状態の機器異常を診断する異常診断装置に関する。   The present invention relates to an abnormality diagnosis apparatus for diagnosing a transient apparatus abnormality.

機器異常とは、一般に、設備を構成する機器、例えば、原子力発電所におけるポンプが正常に機能を果たしていない状態のことである。正常に機能していない状態の一例として、機器の部品等が破損して機器が停止している状態や、機器が設計された性能を果たしていない状態などが挙げられる。このような機器異常の状態になる原因は、外乱や製造時・施工時・修理時の欠陥、摩耗や材料の劣化などによる経年劣化、運転時の過負荷などが考えられる。   An equipment abnormality is generally a state in which equipment constituting equipment, for example, a pump in a nuclear power plant, does not function normally. As an example of a state in which the device is not functioning normally, there are a state in which a part of the device is damaged and the device is stopped, a state in which the device does not perform the designed performance, and the like. Possible causes of such equipment abnormalities include disturbances, defects during manufacturing, construction and repair, aging due to wear and material deterioration, overload during operation, and the like.

このような機器異常に対して、機器にセンサを取り付け、その稼働データから機器が正常に稼働、すなわち機能しているか否かを判定する技術を異常診断と呼ぶ。異常診断としては、センサ値が一定である、または、所定の範囲内に収まるか否かにより判定する閾値判定の手法が一般に普及している。この手法では、センサ値が徐々に上昇しているなどの異常兆候を知ることが出来るという利点がある。   In response to such a device abnormality, a technique for attaching a sensor to a device and determining whether or not the device is operating normally, that is, functioning from its operation data is called abnormality diagnosis. As abnormality diagnosis, a threshold determination method for determining whether a sensor value is constant or falls within a predetermined range is widely used. This method has an advantage that abnormal signs such as a gradual increase in sensor value can be known.

しかし、センサ値が一定の値になることが期待できないケースがある。例えば、ポンプや原動機などの動き始めや機器が安定する前、動作モードが変化するような場合、例えば、ポンプの設定出力を大幅に上昇または減少させる場合などである。原子力発電所では、通常稼働時には使用しないが、停止時や緊急時に使用するポンプなどが存在しており、これらを定期的に動かして緊急時に正常に動くか否かの動作確認を行うサーベイランスと呼ばれる検査を行う。従来のサーベイランスでは、ポンプ等の機器は、起動の可否と所定の性能が出ているかをチェックするのが目的であり、異常兆候を検知することは主たる目的ではない。   However, there are cases where the sensor value cannot be expected to be constant. For example, when the operation mode changes before the start of movement of the pump or the prime mover or the device is stabilized, for example, when the set output of the pump is significantly increased or decreased. At a nuclear power plant, there are pumps that are not used during normal operation, but are used when stopped or in an emergency, and this is called surveillance to check whether they work normally in an emergency by moving them periodically. Perform an inspection. In conventional surveillance, devices such as pumps are intended to check whether they can be activated and whether they have a predetermined performance, and not to detect abnormal signs.

センサ値が一定の値にならないような場合において徴候を検知する方法として、時系列データの定常状態の部分から検知する方法と、過渡状態の部分から検知する方法とがある。本発明は後者を対象とする。過渡状態の時系列データから異常診断する方法としては、MTS(Maharanobis−Taguchi System)法、SBM(Similarity Based Modeling)法、DP(Dynamic Programming)マッチングなどがある。本発明では、検証用データを最小限ですますため、DPマッチング(たとえば非特許文献1参照)など類似度ベースの診断手法を使用することにする。   As a method of detecting a symptom when the sensor value does not become a constant value, there are a method of detecting from a steady state portion of time series data and a method of detecting from a transient portion. The present invention is directed to the latter. As a method for diagnosing an abnormality from time-series data in a transient state, there are an MTS (Maharanobis-Taguch System) method, an SBM (Similarity Based Modeling) method, a DP (Dynamic Programming) matching, and the like. In the present invention, since the verification data is minimized, a similarity-based diagnostic method such as DP matching (see, for example, Non-Patent Document 1) is used.

特許文献1には次のようなプラント診断装置が記載されている。信号入力部から入力した機器の動作状態を表わす信号および論理データベースに格納された論理に基づいて、論理判定部でプラント状態の候補事例群を決定し、時系列波形判断部が信号入力部から入力したプロセス状態を表わす信号の時系列データと、事例データベースに格納された候補事例群の事例データとの距離に基づいて類似度を評価してプラント状態を診断する。このプラント診断装置では、信号入力部から送信される現在の時系列データを入力データとし、事例データベースに格納されてある過去の時系列データを参照データとして、入力データと参照データとの類似度を算出し、類似度を閾値処理により評価し出力することが記載されている。   Patent Document 1 describes the following plant diagnostic apparatus. Based on the signal indicating the operation state of the device input from the signal input unit and the logic stored in the logic database, the logic determination unit determines the plant state candidate case group, and the time-series waveform determination unit inputs from the signal input unit. The plant state is diagnosed by evaluating the similarity based on the distance between the time-series data of the signal representing the processed state and the case data of the candidate case group stored in the case database. In this plant diagnostic apparatus, the current time-series data transmitted from the signal input unit is used as input data, and past time-series data stored in the case database is used as reference data, and the similarity between the input data and the reference data is determined. It is described that it is calculated, and the similarity is evaluated and output by threshold processing.

特開2002−99319号公報JP 2002-99319 A

内田誠一、「DPマッチング概説〜基本と様々な拡張〜」、電子情報通信学会技術研究報告、社団法人電子情報通信学会、2006年12月、第106巻、第428号、P.31−36Seiichi Uchida, “DP Matching Overview: Basics and Various Extensions”, IEICE Technical Report, IEICE, December 2006, 106, 428, p. 31-36

しかしながら、特許文献1のプラント診断装置では、入力データと参照データの類似度は、時間経過に対するデータ変化の類似度で算出しており、さらに入力データと参照データの時間差を変更して最も類似度が高くなる場合の参照データから異常原因を診断している。したがって入力データと参照データの間に時間差が生じることが異常である現象に対しては、これを異常と診断することができない。   However, in the plant diagnosis apparatus of Patent Document 1, the similarity between the input data and the reference data is calculated based on the similarity of the data change with respect to the passage of time, and the time difference between the input data and the reference data is changed to obtain the highest similarity. The cause of the abnormality is diagnosed based on the reference data in the case of high. Therefore, it is not possible to diagnose a phenomenon in which a time difference occurs between the input data and the reference data as abnormal.

請求項1の異常診断装置は、診断対象の状態を時系列に表し、時間情報を有する診断用入力データを取得する入力データ取得部と、時間情報を含み、診断用入力データと比較される参照データを取得する参照データ取得部と、診断用入力データと参照データとに基づいて、両データの乖離度を算出する乖離度算出部と、乖離度に基づいて乖離度の時間依存成分を算出する時間依存成分算出部と、乖離度と乖離度の時間依存成分とに基づいて異常診断処理を実行する異常診断実行処理部とを備えることを特徴とする。   The abnormality diagnosis device according to claim 1 represents a state of a diagnosis target in time series, an input data acquisition unit that acquires diagnosis input data having time information, and a reference that includes time information and is compared with the diagnosis input data A reference data acquisition unit that acquires data, a divergence degree calculation unit that calculates a divergence degree of both data based on diagnostic input data and reference data, and a time-dependent component of the divergence degree based on the divergence degree A time-dependent component calculation unit, and an abnormality diagnosis execution processing unit that executes an abnormality diagnosis process based on the degree of deviation and the time-dependent component of the degree of deviation are characterized.

本発明による異常診断装置では、乖離度の時間依存成分を用いて診断するので過渡データに基づいたきめ細かい診断が可能となる。   In the abnormality diagnosis apparatus according to the present invention, diagnosis is performed using a time-dependent component of the divergence degree, so that detailed diagnosis based on transient data is possible.

本発明による第1の実施形態の異常診断装置を用いた、診断対象機器を含む異常診断システムの全体概略図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the whole schematic diagram of the abnormality diagnosis system containing the diagnostic object apparatus using the abnormality diagnosis apparatus of 1st Embodiment by this invention. 本発明による第1の実施形態の異常診断装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the abnormality diagnosis apparatus of 1st Embodiment by this invention. 本発明による第1の実施形態の異常診断装置での処理の全体フローを示す図である。It is a figure which shows the whole flow of the process in the abnormality diagnosis apparatus of 1st Embodiment by this invention. 図2の異常診断処理フローのステップS307でのさらに詳細な処理フローを示す図である。It is a figure which shows the further detailed process flow in step S307 of the abnormality diagnosis process flow of FIG. 第1実施形態における異常原因診断の処理フローを具体化した図である。It is the figure which materialized the processing flow of the abnormality cause diagnosis in 1st Embodiment. 第1実施形態における入力時系列データのデータ構成図である。It is a data block diagram of the input time series data in 1st Embodiment. 第1実施形態における参照時系列データのデータ構成図である。It is a data block diagram of the reference time series data in 1st Embodiment. 第1実施形態における重み表のデータ構成図である。It is a data block diagram of the weight table in 1st Embodiment. 第1実施形態における判定閾値のデータ構成図である。It is a data block diagram of the determination threshold value in 1st Embodiment. 第1実施形態におけるパラメータ−異常原因対応表のデータ構成図である。It is a data block diagram of the parameter-abnormality cause correspondence table in the first embodiment. 第1実施形態における閾値の算出手順を占める処理フロー図である。It is a processing flow figure which occupies the calculation procedure of the threshold value in 1st Embodiment. 第1実施形態における異常診断装置の画面遷移図である。It is a screen transition diagram of the abnormality diagnosis device in the first embodiment. 第1実施形態において乖離度時間非依存部が大きいときの入力時系列データと参照時系列データを示すグラフである。It is a graph which shows input time series data and reference time series data when a deviation degree time independent part is large in 1st Embodiment. 第1実施形態において乖離度時間依存成分が大きいときの入力時系列データと参照時系列データを示すグラフである。It is a graph which shows input time series data and reference time series data when a deviation degree time dependence component is large in 1st Embodiment. 第2実施形態における異常診断装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the abnormality diagnosis apparatus in 2nd Embodiment. 第3実施形態における異常診断装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the abnormality diagnosis apparatus in 3rd Embodiment. 状態変化時の信号波形において過渡状態も含む参照データの作成方法を説明する図である。It is a figure explaining the preparation method of the reference data also including a transient state in the signal waveform at the time of a state change. 図17の信号波形から、参照データを作成する処理のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the process which produces reference data from the signal waveform of FIG.

以下、図1〜18を参照して本発明による異常診断装置の実施形態について説明する。
−第1の実施形態−
本実施形態では、入力時系列データ201と参照時系列データ202の乖離度を元に異常診断を行う異常診断装置100の例を説明する。
Hereinafter, an embodiment of an abnormality diagnosis apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
-First embodiment-
In the present embodiment, an example of the abnormality diagnosis apparatus 100 that performs abnormality diagnosis based on the degree of deviation between the input time series data 201 and the reference time series data 202 will be described.

図1は、本発明による第1の実施形態の異常診断装置100により診断対象機器1001を診断する異常診断システムの全体構成を示す概略図である。
異常診断システムは、診断対象機器1001の異常診断を行う異常診断装置100と、センサ1002と、制御器1003と、アクチュエータ1004と、ディスプレイ1005と、スピーカ1006とを備えている。センサ1002は診断対象機器1001のある状態を検出値として出力する。制御器1003は検出値を用いて制御指令を算出する。アクチュエータ1004は、制御指令に従い診断対象機器を診断するために、診断対象機器1001に状態変化を与える。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an abnormality diagnosis system that diagnoses a diagnosis target device 1001 using the abnormality diagnosis apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.
The abnormality diagnosis system includes an abnormality diagnosis apparatus 100 that performs abnormality diagnosis of the diagnosis target device 1001, a sensor 1002, a controller 1003, an actuator 1004, a display 1005, and a speaker 1006. The sensor 1002 outputs a certain state of the diagnosis target device 1001 as a detection value. The controller 1003 calculates a control command using the detected value. The actuator 1004 gives a state change to the diagnosis target device 1001 in order to diagnose the diagnosis target device according to the control command.

センサ1002は、アクチュエータ1004によって状態変化された診断対象機器1001の状態変化に対応した信号を検出する。アクチュエータ1004は、診断対象機器1001とその診断対象の状態変化を生ずるものであり、診断対象機器1001とその診断対象の状態変化により異なる。したがって、この状態変化を検出するセンサ1002も、診断対象機器1001とその診断対象の状態変化を検出するための適切なセンサである。例えば、アクチュエータ1004を弁の開度を調節するアクチュエータとした場合は、そのセンサは弁の開度を検出するセンサとなる。   The sensor 1002 detects a signal corresponding to the state change of the diagnosis target device 1001 whose state has been changed by the actuator 1004. The actuator 1004 changes the state of the diagnosis target device 1001 and the diagnosis target, and differs depending on the state change of the diagnosis target device 1001 and the diagnosis target. Therefore, the sensor 1002 that detects the state change is also an appropriate sensor for detecting the state change of the diagnosis target device 1001 and the diagnosis target. For example, when the actuator 1004 is an actuator that adjusts the opening of the valve, the sensor is a sensor that detects the opening of the valve.

センサ1002と制御器1003は、検出値および制御指令を通信する信号線を介して異常診断装置100と接続されており、異常診断装置100は、ディスプレイ1005とスピーカー1006へ異常診断結果を表示したり音声として出力したりする。   The sensor 1002 and the controller 1003 are connected to the abnormality diagnosis apparatus 100 via a signal line that communicates a detection value and a control command, and the abnormality diagnosis apparatus 100 displays an abnormality diagnosis result on the display 1005 and the speaker 1006. Or output as audio.

図2は、本発明による第1の実施形態の異常診断装置100の機能ブロック図である。
異常診断装置100は、入力データ取得部101と、参照データ取得部102と、全体的ずれ算出部103と、乖離度算出部104と、乖離度時間依存抽出部105と、評価部106と、異常原因診断部107とを備える。
なお、ここでは「乖離度」は「非類似度」の意味で用いている。従来の技術での「類似度」の算出では、参照データと入力データの比較において、時間的ずれを合わせているため、時間的ずれを異常と判定しない。本発明では、この時間的ずれも参照データと入力データの「乖離度」の成分であるとして評価している。
FIG. 2 is a functional block diagram of the abnormality diagnosis apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.
The abnormality diagnosis apparatus 100 includes an input data acquisition unit 101, a reference data acquisition unit 102, an overall deviation calculation unit 103, a divergence degree calculation unit 104, a divergence degree time-dependent extraction unit 105, an evaluation unit 106, an abnormality A cause diagnosis unit 107.
Here, “degree of divergence” is used to mean “degree of dissimilarity”. In the calculation of “similarity” according to the conventional technique, the time lag is matched in the comparison between the reference data and the input data, and therefore the time lag is not determined as abnormal. In the present invention, this time lag is also evaluated as a component of “degree of deviation” between the reference data and the input data.

異常診断装置100は、各種データを格納するデータ格納部200を備える。データ格納部200には、入力時系列データ格納部201と、参照時系列データ格納部202と、重み表格納部203と、判定閾値格納部204と、パラメータ異常原因対応表格納部205とを有している。なお、以下の説明では、それぞれの格納部に格納したデータに対しても、格納部に付した番号を付けて説明する。たとえば、入力時系列データには、その格納部に付けた番号201を付すこととする。   The abnormality diagnosis apparatus 100 includes a data storage unit 200 that stores various data. The data storage unit 200 includes an input time-series data storage unit 201, a reference time-series data storage unit 202, a weight table storage unit 203, a determination threshold storage unit 204, and a parameter abnormality cause correspondence table storage unit 205. doing. In the following description, the data stored in each storage unit will be described with the number assigned to the storage unit. For example, the input time-series data is assigned the number 201 assigned to the storage unit.

図1に示す診断対象機器1001に設けられたセンサ1002からの出力は、この出力の時間情報(時刻)とともにリアルタイムに追加されてデータ格納部200に入力時系列データ201として格納される。センサ1002から出力されるセンサ出力データを制御出力データと呼ぶ。診断対象機器1001の状態、例えば弁開度を表す制御出力データには、弁開度をセンサ1002で検出した時刻である時間情報が制御出力データに付加され、このデータが診断用入力データである。   The output from the sensor 1002 provided in the diagnosis target device 1001 shown in FIG. 1 is added in real time together with the time information (time) of this output, and stored as input time series data 201 in the data storage unit 200. Sensor output data output from the sensor 1002 is referred to as control output data. In the control output data representing the state of the diagnosis target device 1001, for example, the valve opening, time information that is the time when the valve opening is detected by the sensor 1002 is added to the control output data, and this data is diagnostic input data. .

入力データ取得部101は、入力時系列データ201をデータ格納部200から取得する。参照データ取得部102は、参照時系列データ202をデータ格納部200から取得する。後述するように、この参照時系列データ202は、前もって準備された比較用のデータであってよく、あるいは制御器1003からの制御データがリアルタイムに格納されたものであってもよい。   The input data acquisition unit 101 acquires the input time series data 201 from the data storage unit 200. The reference data acquisition unit 102 acquires the reference time series data 202 from the data storage unit 200. As will be described later, the reference time series data 202 may be data for comparison prepared in advance, or may be data in which control data from the controller 1003 is stored in real time.

全体的ずれ算出部103は、参照時系列データ202に対して入力時系列データ201(図6参照)をどれだけ平行移動したら乖離度が最小になるかを算出するものである。平行移動した量は、オフセットとむだ時間(後述)として認識される。オフセットとは、乖離度が最小となったときのデータ軸方向の移動距離である。むだ時間とは、乖離度が最小となったときの時間軸方向の移動距離である。   The overall deviation calculation unit 103 calculates how much the input time series data 201 (see FIG. 6) is translated relative to the reference time series data 202 to minimize the degree of deviation. The amount of translation is recognized as an offset and dead time (described later). The offset is a movement distance in the data axis direction when the divergence degree is minimized. The dead time is a movement distance in the time axis direction when the divergence degree is minimized.

乖離度算出部104は、入力時系列データ201と参照時系列データ202(図7参照)の乖離度を、重み表203(図8参照)の時間重みおよび出力重みを用いてDPマッチング(後述)により算出するものである。   The divergence degree calculation unit 104 uses the time weight and the output weight of the weight table 203 (see FIG. 8) for the divergence degree between the input time series data 201 and the reference time series data 202 (see FIG. 7). It is calculated by.

乖離度時間依存抽出部105(図2参照)は、乖離度算出部104によって求められた乖離度から、時間に依存する部分、すなわち乖離度の時間依存成分を抽出するものである。時間に依存する部分を抽出する方法としては、乖離度算出方法がDPマッチングであることを想定すると、DPマッチングした際に計算過程を覚えておき、乖離度時間依存抽出部105において計算過程に従って乖離度の時間依存部分を再計算することによって求まる。
したがって、乖離度算出部104で算出された乖離度は、時間依存成分と時間非依存成分とに分割される。
The divergence degree time-dependent extraction unit 105 (see FIG. 2) extracts a time-dependent part, that is, a time-dependent component of the divergence degree, from the divergence degree obtained by the divergence degree calculation unit 104. Assuming that the divergence degree calculation method is DP matching as a method for extracting the time-dependent part, the calculation process is remembered when DP matching is performed, and the divergence degree time-dependent extraction unit 105 performs the divergence according to the calculation process. It is obtained by recalculating the time-dependent part of the degree.
Therefore, the divergence degree calculated by the divergence degree calculation unit 104 is divided into a time-dependent component and a time-independent component.

評価部106は、判定閾値204(図9参照)の各閾値を用いて、乖離度、オフセット、およびむだ時間がそれぞれの閾値を越えた時に異常または注意警報を出力する。異常原因診断部107は、評価部106において異常警報が出力された場合、乖離度および乖離度の時間依存成分から、パラメータ−異常原因対応表205(図10参照)を用いて、異常原因を出力する。表示出力部108は、出力された警報および異常原因をディスプレイ1005に表示したりスピーカー1006に音声として出力したりする。
なお、上記の閾値の算出方法については後述する。
The evaluation unit 106 uses each threshold value of the determination threshold value 204 (see FIG. 9) to output an abnormality or a caution alarm when the deviation degree, the offset, and the dead time exceed the respective threshold values. When an abnormality alarm is output from the evaluation unit 106, the abnormality cause diagnosis unit 107 outputs an abnormality cause from the deviation degree and the time-dependent component of the deviation degree using the parameter-anomaly cause correspondence table 205 (see FIG. 10). To do. The display output unit 108 displays the output alarm and the cause of abnormality on the display 1005 or outputs the sound to the speaker 1006 as sound.
The method for calculating the threshold value will be described later.

(DPマッチングによる乖離度算出方法)
ここで、本発明による異常診断装置におけるDPマッチングを用いた乖離度の算出方法ならびにその時間依存成分の算出方法について説明する。
(Difference calculation method using DP matching)
Here, a method of calculating a divergence degree using DP matching and a method of calculating a time-dependent component thereof in the abnormality diagnosis apparatus according to the present invention will be described.

DPマッチングとは、2つの1次元パターンS=(s1 ,s2 ,…,si ,…,sI )とパターンR=(r1 ,r2 ,…,ri ,…,rI )との間において、パターンSの第i要素si とパターンRの第j要素rj との対応付けj=ui (i=1,…,I)があるとき、目的関数Fを最小化するj=uiの組合せを見つける手法である。
第1の実施形態においては、それぞれのパターンの1次元のデータ列s1〜sI、r1〜rIは、それぞれ診断対象機器1001の状態変化を検出するセンサ1002の出力の時系列データに関するデータ列である。
DP matching refers to a pattern S between two one-dimensional patterns S = (s1, s2,..., Si,..., SI) and patterns R = (r1, r2,... Ri,..., RI). This is a technique for finding a combination of j = ui that minimizes the objective function F when there is a correspondence j = ui (i = 1,..., I) between the i-th element si and the j-th element rj of the pattern R.
In the first embodiment, the one-dimensional data strings s1 to sI and r1 to rI of each pattern are data strings related to time-series data output from the sensor 1002 that detects a change in the state of the diagnosis target device 1001. .

パターンSとパターンRの距離をdi(ui)=‖si−ri‖とすると、DPマッチング後におけるdi(ui)の総和は、パターンSとパターンRの類似度ととらえることができる。この類似度は、0以上の値をとり、パターンSとパターンRとが一致している場合に0となる。したがって、類似度が低いほど波形の一致度が高いことを示す。   Assuming that the distance between the pattern S and the pattern R is di (ui) = rsi−ri 総, the sum of di (ui) after DP matching can be regarded as the similarity between the pattern S and the pattern R. This similarity takes a value of 0 or more, and is 0 when the pattern S and the pattern R match. Therefore, the lower the similarity, the higher the matching degree of the waveform.

第1の実施の形態においては、上記の2つの1次元パターンS、Rのデータ列は、乖離度の時間成分を分離して評価するため、2つのパターンのデータ列での各データの出力値と検出時刻の差(距離)にそれぞれ重みを設けた重み付き距離を用いる。
このため、2つの1次元パターンS、Rをそれぞれ、S=(s1 ,s2 ,…,si ,…,sI )、R=(r1 ,r2 ,…,rj ,…,rJ )とし、時刻ti,tjでのパターンの乖離度f(i,j)を以下のように表記する。
In the first embodiment, since the data strings of the two one-dimensional patterns S and R are evaluated by separating the time component of the divergence degree, the output value of each data in the data strings of the two patterns And a weighted distance in which a weight is provided for the difference (distance) between detection times.
Therefore, the two one-dimensional patterns S and R are respectively set as S = (s1, s2,..., Si,..., SI), R = (r1, r2,..., Rj,. The pattern divergence f (i, j) at tj is expressed as follows.

ここで、ts(i)はsjにおける時刻、tr(j)はrjにおける時刻、cuはパターン間の距離に対する重み、csは時間に関する重みを示す。また、式(3)、(4)、(5)は初期値の算出方法を示す。
SとRの重み付き距離の部分和をf(i,j)とすると,式(1)のうち、(a)の示すf(i−1,j−1)に局所距離を足したもの、または(b)の示すf(i−1,j)に局所距離と重み付き距離を足したもの、または(c)の示すf(i,j−1)に局所距離と重み付き距離を足したもののうち、最も小さいものを選択していく。
Here, ts (i) is the time at sj, tr (j) is the time at rj, cu is a weight for the distance between patterns, and cs is a weight for time. Equations (3), (4), and (5) indicate the initial value calculation method.
Assuming that the partial sum of the weighted distances of S and R is f (i, j), in Equation (1), the local distance is added to f (i−1, j−1) indicated by (a), Or, f (i-1, j) shown in (b) is added with local distance and weighted distance, or f (i, j-1) shown in (c) is added with local distance and weighted distance Select the smallest of the items.

このようにして求めた重み付き距離の総和f(I,J)を式(2)のようにFとすると,上記のように、FはパターンSとパターンRとの類似度と捉えることができる。あるいは、Fが大きくなると類似度が小さくなるので、Fは2つのパターンの乖離度を表わすと考えることもできる。
なお、時系列データの例を用いた具体的な説明は、図13、14を参照して後述する。
Assuming that the total f (I, J) of the weighted distances thus obtained is F as shown in Equation (2), F can be regarded as the similarity between the pattern S and the pattern R as described above. . Or since F becomes large and a similarity degree becomes small, it can also be considered that F represents the deviation degree of two patterns.
A specific description using an example of time-series data will be described later with reference to FIGS.

(重みの設定方法)
式(1)においてcuの項(cu‖si−rj‖)とcsの項(cs{ts(i)−ts(i−1)}、またはcs{tr(j)−tr(j−1)} )はほぼ等しいことが望ましい。たとえばcsの項が極端に大きいと、明らかに(a)のみを選択することになる。またcuの項が 極端に大きいと、csの項の影響が小さくなるため、結果的に(a)のみを選択することになる。
(Weight setting method)
In Equation (1), the term of cu (cu‖si-rj‖) and the term of cs (cs {ts (i) -ts (i-1)}, or cs {tr (j) -tr (j-1)) }) Are preferably substantially equal. For example, if the term of cs is extremely large, only (a) is clearly selected. If the term of cu is extremely large, the influence of the term of cs becomes small, and as a result, only (a) is selected.

(b)や(c)を選択してもいいように、siの平均値savrとrjの平均値ravrの差分をσ、siのサンプリング 周期をΔTs、rjのサンプリング周期をΔTr、cuを1とし、重みの比cu:csがsiとrjのサンプリング周期の 平均値と差分σに等しいと仮定すると、cu:cs= 1:cs=1/σ:1/{(ΔTs+ΔTr)/2}、したがって、 cu=1、cs=2σ/(ΔTs+ΔTr)となる。   As can be selected from (b) and (c), the difference between the average value savr of si and the average value ravr of rj is σ, the sampling period of si is ΔTs, the sampling period of rj is ΔTr, and cu is 1. Assuming that the weight ratio cu: cs is equal to the average value of the sampling period of si and rj and the difference σ, cu: cs = 1: cs = 1 / σ: 1 / {(ΔTs + ΔTr) / 2}, cu = 1, cs = 2σ / (ΔTs + ΔTr).

この重みの決め方はあくまで一例であり、cuおよびcsの値が正の値をとっていればよいものとする。また、時間の違いに感度を持たせたいときにはcsの値を増やしても良い。   This method of determining the weight is merely an example, and it is only necessary that the values of cu and cs take positive values. In addition, the value of cs may be increased when it is desired to provide sensitivity to time differences.

図3は、第1の実施形態における異常診断装置全体の処理フローである。処理開始(ステップS301)後、まず入力データ取得部101によって入力時系列データ201を取得する(ステップS302)。次に参照データ取得部102によって参照時系列データ202を取得する(ステップS303)。   FIG. 3 is a processing flow of the entire abnormality diagnosis apparatus in the first embodiment. After the start of processing (step S301), the input time series data 201 is first acquired by the input data acquisition unit 101 (step S302). Next, the reference time series data 202 is acquired by the reference data acquisition unit 102 (step S303).

全体的ずれ算出部103(図2参照)により、入力データ201に対して適当なオフセットやむだ時間を変化させて加え、全体的ずれ算出部103により乖離度が最小となるオフセット値およびむだ時間を求め、この乖離度が最小となるようなオフセット値およびむだ時間を用いて乖離度算出部104により入力時系列データ201と参照時系列データ202との乖離度を算出する(ステップS304)。   An overall offset calculation unit 103 (see FIG. 2) adds an appropriate offset and dead time to the input data 201, and an overall offset calculation unit 103 sets an offset value and a dead time at which the degree of deviation is minimized. The divergence degree between the input time-series data 201 and the reference time-series data 202 is calculated by the divergence degree calculation unit 104 using the offset value and the dead time at which the deviation degree is minimized (step S304).

すなわち、全体的ずれ算出部103では、診断用入力データと参照データの乖離度が最小となるように両データを平行移動したときのデータ軸方向の移動量であるオフセットおよび、時間軸方向の移動量であるむだ時間が算出される。   That is, in the overall deviation calculation unit 103, the offset that is the amount of movement in the data axis direction and the movement in the time axis direction when both data are translated so that the degree of divergence between the diagnostic input data and the reference data is minimized. A dead time, which is a quantity, is calculated.

ステップS305で、評価部106は、乖離度、オフセット、むだ時間がそれぞれの閾値を超過したかどうかを判定する。もし閾値を超過した場合、乖離度時間依存抽出部105により乖離度時間依存成分を計算し(ステップS306)、異常原因診断部107は異常原因診断を行い(ステップS307)、表示出力部108はディスプレイ1005やスピーカー1006に対して警報および異常原因を出力する(ステップS308)。   In step S305, the evaluation unit 106 determines whether the deviation degree, the offset, and the dead time have exceeded the respective threshold values. If the threshold is exceeded, the divergence degree time-dependent extraction unit 105 calculates the divergence degree time-dependent component (step S306), the abnormality cause diagnosis unit 107 performs abnormality cause diagnosis (step S307), and the display output unit 108 displays the display. An alarm and a cause of abnormality are output to 1005 and the speaker 1006 (step S308).

図4は、図3の異常原因診断の処理ステップS307の内容のさらに詳細な処理フローを示す。異常原因診断部107(図2参照)は、処理開始(ステップS3071)後、パラメータ−異常原因対応表205(図10参照)から、複数の条件文のうち条件文と一致するものを読み込む(ステップS3072、S3073)。その条件文と、乖離度、オフセット、むだ時間および乖離度時間依存成分と照らし合わせ、もし条件に一致していればその条件に従い異常原因を決定する。もしそうでなければ、条件文を全部読みこんだかどうかをチェックし、読み込んでいなければ次の条件文を読み込む。条件文をすべて読み込み完了した場合は、異常原因が不明であると決定するか、またはデフォルトの異常原因を設定する。   FIG. 4 shows a more detailed processing flow of the content of the processing step S307 of the abnormality cause diagnosis of FIG. After starting the process (step S3071), the abnormality cause diagnosis unit 107 (see FIG. 2) reads, from the parameter-abnormal cause correspondence table 205 (see FIG. 10), the one that matches the conditional sentence among the plural conditional sentences (step S3071) S3072, S3073). The conditional statement is compared with the deviation degree, offset, dead time, and deviation degree time-dependent component, and if the condition is met, the cause of the abnormality is determined according to the condition. If not, check whether all conditional statements have been read. If not, read the next conditional statement. When all the conditional statements have been read, determine that the cause of the error is unknown or set a default error cause.

図5は第1の実施形態における異常原因診断部107での原因判断の具体例である。ただし、図5は、原因判断の考え方を分かり易く示したものであり、異常診断処理フローを示すものではない。異常原因診断部107は、パラメータ−異常原因対応表205から、複数の条件文のうち条件文1つを読み込む。全体的なずれ、つまりオフセットおよびむだ時間が閾値を超えていない場合、異常原因診断部107は、乖離度の時間依存部分が閾値を超過しているかどうか判定する。もし閾値を超過していれば異常原因説明文を反応遅れとし、そうでない場合は異常原因説明文を出力過多として処理を終了する。オフセットまたはむだ時間が閾値を超えている場合、他の条件文を読み込み、異常原因を決定する。   FIG. 5 is a specific example of cause determination by the abnormality cause diagnosis unit 107 in the first embodiment. However, FIG. 5 shows the concept of cause determination in an easy-to-understand manner and does not show an abnormality diagnosis processing flow. The abnormality cause diagnosing unit 107 reads one conditional statement out of a plurality of conditional statements from the parameter-abnormal cause correspondence table 205. When the overall deviation, that is, the offset and the dead time do not exceed the threshold, the abnormality cause diagnosis unit 107 determines whether the time-dependent part of the deviation degree exceeds the threshold. If the threshold is exceeded, the abnormality cause explanation is regarded as a reaction delay, and if not, the abnormality cause explanation is regarded as excessive output and the process is terminated. If the offset or dead time exceeds the threshold, another conditional statement is read to determine the cause of the abnormality.

図6は第1の実施形態における入力時系列データ201のデータ構成図、図7は第1の実施形態における参照時系列データ202のデータ構成図である。入力時系列データ201および参照時系列データ202はそれぞれ複数のデータ要素から構成されており、データ要素は時刻およびその時間における実データ数値によって構成される。   6 is a data configuration diagram of the input time-series data 201 in the first embodiment, and FIG. 7 is a data configuration diagram of the reference time-series data 202 in the first embodiment. The input time-series data 201 and the reference time-series data 202 are each composed of a plurality of data elements, and the data elements are composed of time and actual data values at that time.

図8は第1の実施形態における重み表203のデータ構成図である。重み表は時間重みと出力重みにより構成される。時間重みとは、乖離度算出部104により乖離度を計算する際において乖離度の時間に依存する部分への重みであり、出力重みとは乖離度の時間に依存しない部分への重みである。   FIG. 8 is a data configuration diagram of the weight table 203 in the first embodiment. The weight table is composed of time weights and output weights. The time weight is a weight to a part depending on the time of the divergence degree when the divergence degree is calculated by the divergence degree calculation unit 104, and the output weight is a weight to a part not depending on the time of the divergence degree.

図9は、第1の実施形態における判定閾値204のデータ構成図である。判定閾値204は、乖離度閾値2041、オフセット閾値2042、むだ時間閾値2043から構成されている。各閾値はそれぞれ異常警報を出力する際の最小値であることを示す。すなわち、図9に示す判定閾値は警報を出力するか否かの判定に用いられる。   FIG. 9 is a data configuration diagram of the determination threshold value 204 in the first embodiment. The determination threshold 204 includes a divergence degree threshold 2041, an offset threshold 2042, and a dead time threshold 2043. Each threshold value indicates a minimum value when an abnormal alarm is output. That is, the determination threshold shown in FIG. 9 is used to determine whether or not to output an alarm.

図10は、第1の実施形態におけるパラメータ−異常原因対応表205のデータ構成図である。ここではパラメータとして、乖離度、オフセット、むだ時間、乖離度の時間依存成分を用いている。
パラメータ−異常原因対応表205は複数の条件文2051から成り立っている。条件文2051は、乖離度閾値20511、乖離度用不等号20512、オフセット閾値20513、オフセット用不等号20514、むだ時間閾値20515、むだ時間用不等号20516、時間依存部分用閾値20517、時間依存部分用不等号20518、異常原因説明文20519から成り立っている。乖離度などそれぞれのパラメータが全て閾値と不等号の関係で表わされる場合、異常原因説明文20519を異常原因の説明に使用する。
FIG. 10 is a data configuration diagram of the parameter-abnormality cause correspondence table 205 in the first embodiment. Here, as parameters, a deviation degree, an offset, a dead time, and a time-dependent component of the deviation degree are used.
The parameter-abnormality cause correspondence table 205 includes a plurality of conditional statements 2051. The conditional statement 2051 includes a deviation degree threshold value 20511, a deviation degree inequality sign 20512, an offset threshold value 20513, an offset inequality sign 20514, a dead time threshold value 20515, a dead time inequality sign 20516, a time dependent part inequality sign 20517, a time dependent part inequality sign 20518, It consists of an abnormality cause explanation sentence 20519. When all the parameters such as the degree of divergence are expressed by the relationship between the threshold value and the inequality sign, the abnormality cause explanation 20519 is used to explain the cause of the abnormality.

なお、図10に示すパラメータ−異常原因対応表205のデータを用いて、評価部106で診断対象が異常であると判断された場合に、その異常である内容の詳細、すなわち上記の各閾値と不等号の条件文により異常と判断されたパラメータが選択されて表示出力部108に表示される。   When the evaluation unit 106 determines that the diagnosis target is abnormal using the data of the parameter-abnormality cause correspondence table 205 shown in FIG. 10, the details of the content that is abnormal, that is, each of the above threshold values and The parameter determined to be abnormal by the inequality sign is selected and displayed on the display output unit 108.

(閾値の設定方法)
ここで図11を参照して上記の閾値の設定方法について説明する。
まず、あらかじめ正常な場合の時系列データと異常が発生した場合の時系列データをそれぞれ複数セット用意しておく(ステップS502)。次に正常な場合の時系列データの複数セットについて乖離度Fni、オフセットOni、むだ時間Tniを求め(ステップS503)、この複数セットの時系列データでの最大値Fnmax、Onmax、Tnmaxを求める(ステップS504)。
(Threshold setting method)
Here, the above threshold value setting method will be described with reference to FIG.
First, a plurality of sets of time series data when normal and time series data when abnormality occurs are prepared in advance (step S502). Next, the divergence degree Fni, the offset Oni, and the dead time Tni are obtained for a plurality of sets of normal time series data (step S503), and the maximum values Fnmax, Onmax, Tnmax in the plurality of sets of time series data are obtained (step S503). S504).

次に、異常な場合の時系列データの複数セットについて乖離度Fai、オフセットOai、むだ時間Taiを求め(ステップS505)、この複数セットの時系列データでの最小値Famin、Oamin、Taminを求める(ステップS506)。   Next, the divergence degree Fai, the offset Oai, and the dead time Tai are obtained for a plurality of sets of time-series data in an abnormal case (step S505), and the minimum values Famin, Oamin, Tamin in the plurality of sets of time-series data are obtained ( Step S506).

以上で複数の正常および異常な場合の時系列データそれぞれから求めたFnmax、Onmax、TnmaxおよびFamin、Oamin、Taminから、閾値Fth、Oth、Tthを以下の式によって求める(ステップS507)。
Fth=(Fnmax+Famin)/2
Oth=(Onmax+Oamin)/2
Tth=(Tnmax+Tamin)/2
The threshold values Fth, Oth, and Tth are obtained from the following equations from Fnmax, Onmax, Tnmax, and Famin, Oamin, and Tamin obtained from a plurality of normal and abnormal time series data as described above (step S507).
Fth = (Fnmax + Famin) / 2
Oth = (Onmax + Oamin) / 2
Tth = (Tnmax + Tamin) / 2

なお、異常データがない場合は、正常な時系列データに雑音などを加算することにより、疑似異常時系列データを作成して使用する。   When there is no abnormal data, pseudo abnormal time series data is created and used by adding noise to normal time series data.

図12は、第1の実施形態における異常診断装置100の画面遷移である。(a)に示す初期画面では異常警報表示画面401として注意警報と原因とを表示する。また、サーベイランス回次に対する乖離度のグラフおよび閾値の線も併せて表示する。異常原因の部分または異常回次の部分をクリックすると、(b)に示す異常原因判定用グラフ402を表示する。乖離度算出部104で算出された乖離度の乖離度時間非依存成分、および乖離度の時間依存成分をそれぞれ棒グラフで表示するとともに、閾値の境界線、およびその境界線に沿った異常原因を表示する。   FIG. 12 is a screen transition of the abnormality diagnosis apparatus 100 according to the first embodiment. In the initial screen shown in (a), a caution alarm and a cause are displayed as an abnormal alarm display screen 401. In addition, a graph of the degree of deviation with respect to the surveillance cycle and a threshold line are also displayed. When an abnormal cause part or an abnormal next part is clicked, an abnormal cause determination graph 402 shown in (b) is displayed. The divergence degree time-independent component of the divergence degree calculated by the divergence degree calculation unit 104 and the time-dependent component of the divergence degree are displayed in a bar graph, and the threshold boundary line and the cause of the abnormality along the boundary line are displayed. To do.

図12(b)の棒グラフは次のような原因を示している。すなわち、乖離度の時間依存成分が閾値を超えている場合は、反応の遅れによる異常である。乖離度の時間依存成分が閾値を超えていない場合は、出力過多である。このように、異常原因診断部107は、乖離度の時間依存成分と時間非依存成分を別々に表示する。換言すると、異常原因診断部107は、乖離度の時間依存成分が乖離度全体に占める割合を算出し、乖離度が大きい原因、すなわち類似度が低下する原因が、時間系の異常であるか、出力系の異常であるかを診断することができる。   The bar graph of FIG. 12B shows the following causes. That is, when the time-dependent component of the divergence degree exceeds the threshold, it is an abnormality due to a reaction delay. If the time-dependent component of the divergence does not exceed the threshold, the output is excessive. As described above, the abnormality cause diagnosis unit 107 separately displays the time-dependent component and the time-independent component of the divergence degree. In other words, the abnormality cause diagnosis unit 107 calculates the ratio of the time-dependent component of the divergence degree to the entire divergence degree, and whether the cause of the large divergence degree, i.e., the cause of the decrease in the similarity, is a time system abnormality, It is possible to diagnose whether the output system is abnormal.

図12(b)の乖離度時間依存成分の棒グラフをクリックすると、(c)に示す時間依存部表示画面403へ遷移する。時間依存部表示画面403はサーベイランス回次に対する乖離度時間依存成分のグラフおよび閾値の線を表示する。異常原因判定用グラフ402のうち乖離度時間非依存部の棒グラフをクリックすると、(d)に示す時間依存部表示画面404へ遷移する。時間依存部表示画面404はサーベイランス回次に対する乖離度時間依存成分のグラフおよび閾値の線を表示する。   When the bar graph of the deviation degree time-dependent component in FIG. 12B is clicked, a transition is made to the time-dependent part display screen 403 shown in FIG. The time-dependent part display screen 403 displays a graph of a deviation degree time-dependent component with respect to the surveillance cycle and a threshold line. When the bar graph of the divergence degree time-independent portion is clicked in the abnormality cause determination graph 402, a transition is made to the time-dependent portion display screen 404 shown in (d). The time-dependent part display screen 404 displays a graph of a deviation degree time-dependent component with respect to the surveillance cycle and a threshold line.

図13は、第1の実施形態において乖離度時間非依存部が大きいときの入力時系列データ201(図6参照)と参照時系列データ202(図7参照)を示すグラフである。縦軸は入力時系列データ201の示すパターンSと参照時系列データ202の示すパターンRにおけるsiとrjの値を、横軸はsiにおける時刻ts(i)およびrjにおける時刻tr(j)を、それぞれ示す。   FIG. 13 is a graph showing input time-series data 201 (see FIG. 6) and reference time-series data 202 (see FIG. 7) when the divergence degree time-independent portion is large in the first embodiment. The vertical axis represents the values of si and rj in the pattern S indicated by the input time series data 201 and the pattern R indicated by the reference time series data 202, and the horizontal axis represents the time ts (i) at si and the time tr (j) at rj. Each is shown.

図13に示す時系列データを用いて、上記式(1)〜(5)による乖離度Fの算出演算がどのように行われるか説明する。DPマッチングでは、siとrjが最も最短距離をとるようなiとjのデータ値の組合せを求め、その組合せにしたがってsiとrjの距離の和を求めて乖離度とする。
たとえば、たとえば時刻t5(i)、t5(j)乖離度f(2,2)は、
cu‖s2−r2‖+f(1,1)…(a)
cu‖s2−r2‖+cs{tr(2)−tr(1)}+f(2,1)…(c)
cu‖s2−r2‖+cs{ts(2)−ts(1)}+f(1,2)…(b)
の3つの乖離度のうち、最も小さいものが選択される。
f(i,j)≧0であり、
f(2,1)=f(1,1)+cu‖s2−r1‖+cs{tr(2)−tr(1)}、
f(1,2)=f(1,1)+cs{ts(2)−ts(1)}+cu‖s1−r2‖
であるため、(a)が最小となる。このように求めた結果、s1とr1、s2とr2、・・・という具合に(a)を選択し続けると最短距離が求まる。ここでs3とr3の値は他の組合せに比べて距離が大きいものの、j=iということで時間的にシフトを行っていないため、乖離度時間非依存部が大きいものとして計算する。
A description will be given of how the calculation of the divergence degree F by the above formulas (1) to (5) is performed using the time series data shown in FIG. In DP matching, a combination of data values of i and j where s i and r j take the shortest distance is obtained, and a sum of distances of s i and r j is obtained according to the combination to obtain a divergence degree.
For example, time t5 (i), t5 (j) divergence f (2, 2) is
cu‖s2-r2‖ + f (1,1) (a)
cu‖s2-r2‖ + cs {tr (2) −tr (1)} + f (2,1) (c)
cu‖s2-r2‖ + cs {ts (2) −ts (1)} + f (1,2) (b)
The smallest one of the three divergence degrees is selected.
f (i, j) ≧ 0,
f (2,1) = f (1,1) + cu‖s2-r1‖ + cs {tr (2) −tr (1)},
f (1,2) = f (1,1) + cs {ts (2) -ts (1)} + cu‖s1-r2‖
Therefore, (a) is minimized. As a result of the above determination, if (a) is continuously selected, such as s1 and r1, s2 and r2,. Here, the values of s3 and r3 are larger than the other combinations, but are not shifted in terms of time because j = i, and therefore, the divergence degree time-independent portion is calculated to be large.

図14は、第1実施形態において乖離度時間依存成分が大きい場合の入力時系列データ201と参照時系列データ202の例を示すグラフである。縦軸は入力時系列データ201の示すパターンSと参照時系列データ202の示すパターンRにおけるsiとrjの値を、横軸はsiにおける時刻ts(i)およびrjにおける時刻tr(j)を、それぞれ示す。本グラフではi=6,5の場合については式(1)の(a)を選択し続けると最短距離が求まる。しかし、i=4のときは
cu‖s4−r4‖+f(3,3)…(a)
cu‖s4−r4‖+cs{ts(4)−ts(3)}+f(3,4)…(b)、
cu‖s4−r4‖+cs{tr(4)−tr(3)}+f(4,3)…(c)
の3つの乖離度のうち、最も小さいものが選択される。この例では、(a)か(c)を選択することになるが、
f(3,3)にはcu‖s3−r3‖が含まれており、
cu‖s4−r3‖+cs{tr(4)−tr(3)}の含まれているf(4,3)より大きい。そのため(c)を選択する。
FIG. 14 is a graph showing an example of the input time series data 201 and the reference time series data 202 when the deviation degree time-dependent component is large in the first embodiment. The vertical axis represents the values of si and rj in the pattern S indicated by the input time series data 201 and the pattern R indicated by the reference time series data 202, and the horizontal axis represents the time ts (i) at si and the time tr (j) at rj. Each is shown. In this graph, when i = 6,5, the shortest distance can be obtained by continuing to select (a) in equation (1). However, when i = 4, cu‖s4-r4‖ + f (3,3) (a)
cu‖s4-r4‖ + cs {ts (4) −ts (3)} + f (3,4) (b),
cu‖s4-r4‖ + cs {tr (4) −tr (3)} + f (4,3) (c)
The smallest one of the three divergence degrees is selected. In this example, (a) or (c) will be selected.
f (3,3) contains cu‖s3-r3‖,
It is larger than f (4,3) included in cu‖s4-r3‖ + cs {tr (4) −tr (3)}. Therefore, (c) is selected.

このように(c)を選択した場合には、時間依存成分cs{tr(4)−tr(3)}を加算した値が乖離度として算出される。一方、f(2,2)からf(3,2)を計算するときにも時間依存成分cs{ts(3)−ts(2)}を加算した値が乖離度として算出される。   Thus, when (c) is selected, a value obtained by adding the time-dependent components cs {tr (4) -tr (3)} is calculated as the divergence degree. On the other hand, when calculating f (3,2) from f (2,2), a value obtained by adding the time-dependent components cs {ts (3) -ts (2)} is calculated as the degree of divergence.

以上説明した第1の実施形態の異常診断装置100によれば次のような作用効果を奏することができる。
(1)診断対象機器1001の状態を時系列に表し時間情報を有するセンサ出力データが診断用入力データとして使用される。この診断用入力データは参照データと比較され、乖離度算出部104で両データの乖離度が算出される。算出された乖離度に基づいて、乖離度時間依存抽出部105で乖離度の時間依存成分が算出される。算出された乖離度および乖離度の時間依存成分に基づいて、評価部106と異常原因診断部107とにより異常診断処理を実行するようにした。乖離度の時間依存成分を用いて診断するので過渡データに基づいたきめ細かい診断が可能となる。
According to the abnormality diagnosis apparatus 100 of the first embodiment described above, the following operational effects can be achieved.
(1) Sensor output data representing the state of the diagnosis target device 1001 in time series and having time information is used as diagnostic input data. The diagnostic input data is compared with the reference data, and the divergence degree calculation unit 104 calculates the divergence degree between the two data. Based on the calculated deviation degree, the deviation degree time-dependent extraction unit 105 calculates a time-dependent component of the deviation degree. Based on the calculated divergence degree and the time-dependent component of the divergence degree, the abnormality diagnosis processing is executed by the evaluation unit 106 and the abnormality cause diagnosis unit 107. Since the diagnosis is performed using the time-dependent component of the divergence degree, a detailed diagnosis based on the transient data is possible.

(2)評価部106が乖離度に基づいて異常と判断したとき、異常原因診断部107により、乖離度の時間依存成分を用いて異常原因の特定が行われる。したがって、過渡データに基づく異常診断において異常の原因を特定できる。 (2) When the evaluation unit 106 determines that there is an abnormality based on the divergence degree, the abnormality cause diagnosis unit 107 identifies the cause of the abnormality using the time-dependent component of the divergence degree. Therefore, the cause of the abnormality can be specified in the abnormality diagnosis based on the transient data.

(3)全体的ずれ算出部103により、診断用入力データと参照データの乖離度が最小となるように両データを平行移動したときのデータ軸方向の移動量であるオフセットおよび、時間軸方向の移動量であるむだ時間が算出される。異常原因診断部107により、乖離度、乖離度時間依存成分、オフセット、およびむだ時間に基づいて、異常と判断された原因が判断される。したがって、過渡データに基づく異常診断において異常の原因を詳細に特定できる。 (3) The overall deviation calculation unit 103 causes an offset that is the amount of movement in the data axis direction when the data is translated so that the degree of divergence between the diagnostic input data and the reference data is minimized, and the time axis direction The dead time, which is the amount of movement, is calculated. The cause of the abnormality is determined by the abnormality cause diagnosis unit 107 based on the deviation degree, the deviation degree time-dependent component, the offset, and the dead time. Therefore, the cause of the abnormality can be specified in detail in the abnormality diagnosis based on the transient data.

(4)異常原因診断部107は、乖離度の時間依存成分が乖離度全体に占める割合を算出し、乖離度が大きい原因、すなわち類似度が低下する原因が、時間系の異常であるか、出力系の異常であるかを診断することができ、きめ細かい診断が可能である。 (4) The abnormality cause diagnosing unit 107 calculates a ratio of the time-dependent component of the divergence degree to the entire divergence degree, and whether the cause of the large divergence degree, that is, the cause of the decrease in the similarity is an abnormality in the time system, It is possible to diagnose whether the output system is abnormal, and detailed diagnosis is possible.

−第2の実施形態−
本実施形態の異常診断装置100(図1参照)は、センサ1002からの制御出力と制御器1003からの制御指令との乖離度を基に異常診断を行う。
-Second Embodiment-
The abnormality diagnosis apparatus 100 (see FIG. 1) of the present embodiment performs abnormality diagnosis based on the degree of deviation between the control output from the sensor 1002 and the control command from the controller 1003.

図15は、第2の実施形態における異常診断装置100の機能ブロック図である。
図2の異常診断装置100において、センサ1002からの制御出力データを制御出力取得部1011が直接リアルタイムに取得し、時間情報(データ取得時間)を含む入力時系列データ201、すなわち診断用入力データとして用いる。また、制御器1003からの制御指令データを制御指令取得部1021が直接リアルタイムに取得し、時間情報を含む参照時系列データ102として用いる。
FIG. 15 is a functional block diagram of the abnormality diagnosis apparatus 100 according to the second embodiment.
In the abnormality diagnosis apparatus 100 of FIG. 2, the control output acquisition unit 1011 directly acquires the control output data from the sensor 1002 in real time, and as input time-series data 201 including time information (data acquisition time), that is, diagnosis input data. Use. In addition, the control command acquisition unit 1021 directly acquires the control command data from the controller 1003 in real time and uses it as reference time series data 102 including time information.

第2の実施形態では、上記のリアルタイムに入力される制御指令データとこれに対応した診断対象からの制御出力データとの比較において、対象診断機器が正常な状態でのこれら2つのデータの関係(制御量あるいは振幅、および時間差)が、前もって分かっていることを想定している。したがって、対象診断機器が正常な場合においては、制御指令データと制御出力データのそれぞれの振幅および時間の差を調整して、全体的ずれ算出部103や乖離度算出部104での演算を行う。   In the second embodiment, in the comparison between the control command data input in real time and the control output data from the diagnosis target corresponding thereto, the relationship between these two data when the target diagnostic device is in a normal state ( It is assumed that the control amount or amplitude and time difference) are known in advance. Therefore, when the target diagnostic device is normal, the overall deviation calculation unit 103 and the divergence degree calculation unit 104 perform calculations by adjusting the difference in amplitude and time between the control command data and the control output data.

これらの演算は、所定の数のデータ数を比較するように、新たにデータが入力されたら、古いデータを削除するようにしてもよい。あるいは第1の実施形態のように、全て格納してもよい。したがって、図15には省略されているが、少なくとも所定の数のデータを制御出力データ、すなわち入力時系列データ101および制御指令データ、すなわち参照時系列データ102に対して保持するデータ格納部が制御出力取得部1011および制御指令取得部1021に設けられている。   In these operations, when new data is input, old data may be deleted so as to compare a predetermined number of data. Alternatively, all may be stored as in the first embodiment. Therefore, although omitted in FIG. 15, a data storage unit that holds at least a predetermined number of data with respect to control output data, ie, input time series data 101 and control command data, ie, reference time series data 102, is controlled. The output acquisition unit 1011 and the control command acquisition unit 1021 are provided.

したがって、第1の実施形態のように、このデータ格納部をデータ格納部200に設けてもよい。この場合は、図15の全体的ずれ算出部103および乖離度算出部104の演算に用いられるデータは、データ格納部に一旦あるいは一時的に格納されたデータが用いられる。   Therefore, this data storage unit may be provided in the data storage unit 200 as in the first embodiment. In this case, data that is temporarily or temporarily stored in the data storage unit is used as the data used in the calculation of the overall deviation calculation unit 103 and the divergence degree calculation unit 104 in FIG.

以上説明した第2の実施形態の異常診断装置100によれば、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。また、制御器1003からの制御指令データを参照データとし、センサ1002からの制御出力データと参照データとの間の乖離度を算出するようにしたので、リアルタイムで異常診断を行うことができる。   According to the abnormality diagnosis apparatus 100 of the second embodiment described above, the same operational effects as those of the first embodiment can be achieved. Further, since the control command data from the controller 1003 is used as reference data and the degree of divergence between the control output data from the sensor 1002 and the reference data is calculated, abnormality diagnosis can be performed in real time.

−第3の実施形態−
図16は、第3の実施形態における異常診断装置100の機能ブロック図であり、蓄積された過去の入力データから参照データを作成する場合の構成を示す。
図2の異常診断装置100において、参照データ取得部102は、入力データ取得部101から得られた入力時系列データ201を蓄積する過去データ蓄積部1022と、過去データ蓄積部1022内の過去データを用いて参照時系列データ1023を作成する参照データ作成部1023から成り立っている。参照時系列データ作成部1023は、過去データのうち参照データに相応しいものを模範データとのDPマッチングなどにより選別し、選別された過去データの移動平均をとることで参照データとする。
-Third embodiment-
FIG. 16 is a functional block diagram of the abnormality diagnosis apparatus 100 according to the third embodiment, and shows a configuration in the case where reference data is created from accumulated past input data.
In the abnormality diagnosis apparatus 100 of FIG. 2, the reference data acquisition unit 102 stores the past data storage unit 1022 that stores the input time series data 201 obtained from the input data acquisition unit 101 and the past data in the past data storage unit 1022. The reference data creation unit 1023 is used to create reference time series data 1023. The reference time series data creation unit 1023 sorts past data suitable for the reference data by DP matching with the model data, etc., and takes the moving average of the sorted past data as reference data.

なお、図16では、入力時系列データ201は、データ格納部200の外にあるように記載しているが、上記の第2の実施形態で説明したように、診断対象機器からの制御出力であってもよく、第1の実施形態で説明したように、データ格納部200に格納された制御出力データであってもよい。   In FIG. 16, the input time series data 201 is described as being outside the data storage unit 200, but as described in the second embodiment, the input time series data 201 is a control output from the diagnosis target device. As described in the first embodiment, it may be control output data stored in the data storage unit 200.

(参照データの抽出例)
図17は、参照データとして用いる過去データのうち、信号変化速度が大きく、また増減を繰り返すような場合の信号例(S)を示す。信号列(S)は、データSSTART〜SENDの過去データである。
従来の異常診断装置では、状態変化が発生する前(例えばBの部分)と、発生後の安定した状態(例えばCの部分)のみのデータを閾値として保持していたため、図17に示すように、状態が変化している途中(過渡状態)での変化に基づいて異常か否かの判定ができなかった。あるいは、変化途中での異常の判断ができなかった。
(Reference data extraction example)
FIG. 17 shows a signal example (S) when the signal change speed is large and the increase / decrease is repeated among the past data used as the reference data. The signal sequence (S) is past data of the data S START to S END .
In the conventional abnormality diagnosis apparatus, data before only a change in state (for example, portion B) and data after a stable state (for example, portion C) are held as threshold values, as shown in FIG. It was not possible to determine whether or not there was an abnormality based on the change during the state change (transient state). Or, it was not possible to judge abnormality during the change.

第3の実施形態による異常診断装置では、図17の信号列(S)のような既に測定してある信号データから、図18に示すような処理フローにより、過渡状態の診断対象信号の異常を正確に検出するための参照データを作成する。   In the abnormality diagnosis apparatus according to the third embodiment, the abnormality of the signal to be diagnosed in the transient state is detected from the already measured signal data such as the signal sequence (S) in FIG. 17 by the processing flow as shown in FIG. Create reference data for accurate detection.

図18の処理フローは、過去データのうち過渡状態と思われる時間範囲内のデータSSTART〜SEND、すなわち、データD1〜DIを抽出し、この時間範囲内の過去データの中で、過渡状態を表すデータの時間範囲を特定して参照データとするものである。 The processing flow of FIG. 18 extracts data S START to S END within the time range that is considered to be a transient state among the past data, that is, data D1 to DI, and the transient state among the past data within this time range. Is used as reference data by specifying a time range of data representing.

ステップS601でフラグFSに0をセットする。ステップS602でデータD1〜DIを読み込む。ステップS603で変数iに1をセットし、変数jにmをセットし、変数kに1をセットする。変数iは、データに付ける番号であり、1〜Iの範囲の値をとる。この処理フローでは、過去データから参照データを作成する際に1〜Iのデータに対してm個のデータ群をk回ピックアップし、k回、分散を演算する。したがって、mは、各分散演算に使用するデータ数、kは分散回数である。
ステップ604でデータD(k-1)j+1〜Dkjをピックアップし、ステップS605でそれらのデータの分散を求める。
In step S601, 0 is set to the flag FS. In step S602, data D1 to DI are read. In step S603, 1 is set in the variable i, m is set in the variable j, and 1 is set in the variable k. The variable i is a number assigned to the data and takes a value in the range of 1 to I. In this processing flow, when creating reference data from past data, m data groups are picked up k times for data 1 to I, and the variance is calculated k times. Therefore, m is the number of data used for each distribution calculation, and k is the number of distributions.
In step 604, data D (k-1) j + 1 to Dkj are picked up, and in step S605, the variance of these data is obtained.

例えば2巡目(k=2)では、ステップ604でデータDm+1〜D2mがピックアップされる。この2巡目において、ステップS606で分散が所定値以上であると判定されると、ステップS607でフラグFSが0か否かを判断する。フラグFSが0であれば、分散がはじめて所定値以上となったので、ステップS608において、先頭のデータDm+1よりもn個前のサンプルデータDm+1-nに対応する時刻tm+1-nを参照データ取得開始時刻tsとして記憶し、ステップS609でフラグFSに1をセットする。これを一般式で示すと、データD(k-1)j+1からn個前のサンプルデータD(k-1)j+1-nに対応する時刻t(k-1)j+1-nを参照データ取得開始時刻tsとして記憶する。 For example, in the second round (k = 2), data D m + 1 to D 2m are picked up at step 604. In this second round, if it is determined in step S606 that the variance is greater than or equal to a predetermined value, it is determined in step S607 whether or not the flag FS is zero. If the flag FS is 0, the variance becomes equal to or greater than a predetermined value for the first time. Therefore, in step S608, the time t m corresponding to the n-th sample data D m + 1-n before the head data D m + 1. + 1-n is stored as the reference data acquisition start time ts, and 1 is set to the flag FS in step S609. When indicating this in the general formula, data D (k-1) j + 1 from the n-th previous sample data D (k-1) time t (k-1) corresponding to the j + 1-n j + 1- n is stored as the reference data acquisition start time ts.

次いで、ステップS610で変数iにkj+1をセットし、変数kにk+1をセットする。ステップS611で変数iがIか否かを判定し、ステップS611が否定されるとステップS604に進む。   In step S610, kj + 1 is set to the variable i, and k + 1 is set to the variable k. In step S611, it is determined whether or not the variable i is I. If step S611 is negative, the process proceeds to step S604.

たとえば3巡目(k=3)のステップS604においては、データD2m+1〜D3mのデータがピックアップされる。ステップS605でそれらのデータの分散を求める。分散が所定値以上であればステップS607に進むが、2巡目のステップS609においてフラグFSが1に設定されているので、ステップS607は否定されてステップS610に進む。ステップS610で変数iにkj+1をセットし、変数kにk+1をセットしてステップS611に進み、変数iがIに等しいか判定し、否定されるとステップS604に進み、同様な処理を繰り返す。 For example, in step S604 of the third round (k = 3), data D 2m + 1 to D 3m are picked up. In step S605, the distribution of these data is obtained. If the variance is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step S607. However, since the flag FS is set to 1 in step S609 in the second round, step S607 is denied and the process proceeds to step S610. In step S610, kj + 1 is set to the variable i, k + 1 is set to the variable k, and the process proceeds to step S611. It is determined whether the variable i is equal to I. If the determination is negative, the process proceeds to step S604 and the same process is repeated.

ここで、ステップS606において、たとえば4巡目(k=4)のデータD3m+1〜D4mのm個のサンプルデータについての分散が所定値未満であると判定されると、ステップS621において、フラグFSが0か否かを判定する。既にステップS609を実行しているときは、フラグFSが1であり、ステップS621からステップS622に進む。ステップS622では、データD4mからp個後のサンプルデータD4m+pに対応する時刻t4m+pを参照データ取得終了時刻teとして記憶する。これを一般式で示すと、データDkjからp個後のサンプルデータDkj+pに対応する時刻tkj+pを参照データ取得終了時刻teとして記憶する。
ステップS623において、データD1〜DIのうち、時刻ts〜teに該当するデータDs〜Deを参照データとして取得する。
Here, in step S606, for example, when it is determined that the variance for the m pieces of sample data of the fourth round (k = 4) data D 3m + 1 to D 4m is less than a predetermined value, in step S621, It is determined whether the flag FS is 0 or not. When step S609 has already been executed, the flag FS is 1, and the process proceeds from step S621 to step S622. In step S622, it stores the time t 4m + p corresponding to the sample data D 4m + p after p number from the data D 4m as reference data acquisition end time te. When indicating this in the general formula, it stores the time t kj + p corresponding to the sample data D kj + p after p number from the data D kj as reference data acquisition end time te.
In step S623, data Ds to De corresponding to times ts to te among the data D1 to DI are acquired as reference data.

以上の処理フローにより、図17のデータSSTART〜SENDの過去データから、開始時刻ts〜終了時刻teまでの参照データDs〜Deが抽出される。図17において、Bの開始前のサンプル数がn個、Cの終了後のサンプル数がp個となる。そして、開始時刻ts〜終了時刻teまでの参照データと診断用時系列データが比較されて乖離度が演算される。 With the above processing flow, the reference data Ds to De from the start time ts to the end time te are extracted from the past data of the data S START to S END in FIG. In FIG. 17, the number of samples before the start of B is n, and the number of samples after the end of C is p. Then, the reference data from the start time ts to the end time te and the time series data for diagnosis are compared, and the divergence degree is calculated.

なお、ステップS611において、変数iがIであると判定されると、ステップS631において参照データの取得に失敗したエラー表示を行い処理を終了する。これは以下の理由で参照データの取得に失敗したからである。
すなわち、たとえば1巡目のm個のデータの分散が所定値以上となり、ステップS608で参照データ取得開始時刻tsが記憶されたとき、その後のデータに対する分散が所定値未満とならないままデータDIまでデータが読み込まれたときは、参照データ取得終了時刻が記憶できず、参照データを生成できないからである。あるいは、Di〜DIのデータ列中に分散が所定値以上となる信号パターンが存在しないときは、ステップS606が否定され、ステップS621が肯定される処理がデータDIまで実行されて参照データ取得開始時刻tsが得られないため、エラー表示を行う。
If it is determined in step S611 that the variable i is I, an error display indicating that reference data acquisition has failed is displayed in step S631, and the process ends. This is because reference data acquisition failed for the following reasons.
That is, for example, when the variance of m data in the first round is equal to or greater than a predetermined value and the reference data acquisition start time ts is stored in step S608, the data up to the data DI is maintained without the variance for subsequent data being less than the predetermined value. This is because the reference data acquisition end time cannot be stored and reference data cannot be generated. Alternatively, when there is no signal pattern in which the variance is greater than or equal to the predetermined value in the data string from Di to DI, Step S606 is denied, and the process in which Step S621 is affirmed is executed up to the data DI until the reference data acquisition start time Since ts cannot be obtained, an error is displayed.

以上説明した第3の実施形態の異常診断装置100によれば、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。また、過去データ蓄積部1022内の過去の入力時系列データを用いて、参照データ作成部1023により参照データが作成される。したがって、参照データを特別に準備する必要がない。   According to the abnormality diagnosis apparatus 100 of the third embodiment described above, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained. Further, reference data is created by the reference data creation unit 1023 using past input time-series data in the past data storage unit 1022. Therefore, it is not necessary to prepare the reference data specially.

以上説明した第1〜第3の実施形態を次のように変形して実施することができる。
(1)評価部106は、乖離度、オフセット、およびむだ時間のいずれかひとつに基づいて診断対象が異常か否かを判断するようにしたが、乖離度だけを用いて異常を判断してもよい。オフセットだけ、むだ時間だけで異常を判断してもよい。
(2)異常原因診断部107は、乖離度、乖離度時間依存成分、オフセット、およびむだ時間に基づいて、異常と判断された原因を判断するようにしたが、乖離度と乖離度の時間依存成分とに基づいて異常と判断された原因を判断するようにしてもよい。
The first to third embodiments described above can be modified as follows.
(1) The evaluation unit 106 determines whether or not the diagnosis target is abnormal based on any one of the divergence degree, the offset, and the dead time, but even if the abnormality is determined using only the divergence degree. Good. The abnormality may be determined only by the offset and the dead time.
(2) The abnormality cause diagnosis unit 107 determines the cause determined to be abnormal based on the deviation degree, the deviation degree time-dependent component, the offset, and the dead time. The cause determined to be abnormal may be determined based on the component.

(3)以上では、DPマッチング法により診断用入力データと参照データの、類似度、すなわち乖離度を算出したが、MTS(Maharanobis−Taguchi System)法、SBM(Similarity Based Modeling)法など、周知の類似度算出のアルゴリズムにより異常診断を行ってもよい。 (3) In the above description, the similarity, that is, the degree of divergence between the diagnostic input data and the reference data is calculated by the DP matching method. Abnormality diagnosis may be performed by an algorithm for calculating similarity.

以上の説明は本発明の実施形態および変形実施の例であり、本発明はこれらの実施形態や変形実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の特徴を損なわずに様々な変形実施が可能である。   The above description is examples of the embodiments and modified embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments and modified examples. Those skilled in the art can implement various modifications without impairing the features of the present invention.

100…異常診断装置
101…入力データ取得部
102…参照データ取得部
103…全体的ずれ算出部
104…乖離度算出部
105…乖離度時間依存抽出部
106…評価部
107…異常原因診断部
108…表示出力部
200…データ格納部
201…入力時系列データ
202…参照時系列データ
203…重み表
204…判定閾値
2041…乖離度閾値
2042…オフセット閾値
2043…むだ時間閾値
205…パラメータ−異常原因対応表
2051…条件文
20511…乖離度閾値
20512…乖離度用不等号
20513…オフセット閾値
20514…オフセット用不等号
20515…むだ時間閾値
20516…むだ時間用不等号
20517…時間依存部分用閾値
20518…時間依存部分用不等号
20519…異常原因説明文
401…異常警報表示画面
402…異常原因判定用グラフ
403…時間依存部表示画面
404…時間非依存部表示画面
1001…診断対象機器
1002…センサ
1003…制御器
1004…アクチュエータ
1005…ディスプレイ
1006…スピーカー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Abnormality diagnosis apparatus 101 ... Input data acquisition part 102 ... Reference data acquisition part 103 ... Overall deviation calculation part 104 ... Deviation degree calculation part 105 ... Deviation degree time dependence extraction part 106 ... Evaluation part 107 ... Abnormal cause diagnosis part 108 ... Display output unit 200 ... Data storage unit 201 ... Input time series data 202 ... Reference time series data 203 ... Weight table 204 ... Determination threshold value 2041 ... Deviation degree threshold value 2042 ... Offset threshold value 2043 ... Dead time threshold value 205 ... Parameter-error cause correspondence table 2051 ... Conditional statement 20511 ... Deviation degree threshold 20512 ... Deviation degree inequality sign 20513 ... Offset threshold 20514 ... Offset inequality sign 20515 ... Dead time threshold value 20516 ... Dead time inequality sign 20517 ... Time dependent part inequality sign 20519 ... Abnormal cause explanation 401 ... Abnormal warning Display screen 402 ... abnormality cause determination graph 403 ... time-dependent part display screen 404 ... time-independent unit display screen 1001 ... diagnosis target device 1002 ... sensor 1003 ... controller 1004 ... actuator 1005 ... Display 1006 ... Speaker

Claims (6)

診断対象の状態を時系列に表し、時間情報を有する診断用入力データを取得する入力データ取得部と、
時間情報を含み、前記診断用入力データと比較される参照データを取得する参照データ取得部と、
前記診断用入力データと前記参照データとに基づいて、両データの乖離度を算出する乖離度算出部と、
前記乖離度に基づいて前記乖離度の時間依存成分を算出する時間依存成分算出部と、
前記乖離度と前記乖離度の時間依存成分とに基づいて異常診断処理を実行する異常診断実行処理部とを備えることを特徴とする異常診断装置。
An input data acquisition unit that represents a diagnosis target state in time series and acquires diagnostic input data having time information;
A reference data acquisition unit including time information and acquiring reference data to be compared with the diagnostic input data;
Based on the diagnostic input data and the reference data, a divergence degree calculation unit that calculates the divergence degree of both data,
A time-dependent component calculation unit that calculates a time-dependent component of the divergence based on the divergence;
An abnormality diagnosis apparatus comprising: an abnormality diagnosis execution processing unit that executes abnormality diagnosis processing based on the degree of deviation and a time-dependent component of the degree of deviation.
請求項1に記載の異常診断装置において、
前記異常診断実行処理部は、
前記乖離度に基づいて、前記診断対象が異常か否かを判断する判断部と、
前記異常と判断されたとき、前記乖離度と前記乖離度の時間依存成分とに基づいて、異常と判断された原因を判断する異常原因診断部とを備えることを特徴とする異常診断装置。
The abnormality diagnosis device according to claim 1,
The abnormality diagnosis execution processing unit
A determination unit that determines whether or not the diagnosis target is abnormal based on the degree of deviation;
An abnormality diagnosis apparatus comprising: an abnormality cause diagnosing unit that determines a cause determined to be abnormal based on the degree of deviation and a time-dependent component of the degree of deviation when the abnormality is determined.
請求項1に記載の異常診断装置において、
前記診断用入力データと前記参照データの乖離度が最小となるように両データを平行移動したときのデータ軸方向の移動量であるオフセットおよび、時間軸方向の移動量であるむだ時間を算出する全体的ずれ算出部をさらに備え、
前記異常診断実行処理部は、
前記乖離度、前記オフセット、および前記むだ時間のいずれかひとつに基づいて、前記診断対象が異常か否かを判断する判断部と、
前記異常と判断されたとき、前記乖離度、前記乖離度時間依存成分、前記オフセット、および前記むだ時間に基づいて、異常と判断された原因を判断する異常原因診断部とを備えることを特徴とする異常診断装置。
The abnormality diagnosis device according to claim 1,
An offset, which is a movement amount in the data axis direction, and a dead time, which is a movement amount in the time axis direction, when the data are moved in parallel so that the degree of divergence between the diagnostic input data and the reference data is minimized. And further comprising an overall deviation calculation unit,
The abnormality diagnosis execution processing unit
A determination unit that determines whether or not the diagnosis target is abnormal based on any one of the degree of deviation, the offset, and the dead time;
An abnormality cause diagnosing unit for determining a cause determined to be abnormal based on the deviation degree, the deviation degree time-dependent component, the offset, and the dead time when the abnormality is determined; Abnormality diagnosis device.
請求項1に記載の異常診断装置において、
前記診断用入力データは、前記診断対象に制御指令を与えたときに検出される制御出力に関する時系列データであり、
前記参照データは、前記診断対象に与える制御指令の時系列データであることを特徴とする異常診断装置。
The abnormality diagnosis device according to claim 1,
The diagnostic input data is time-series data related to a control output detected when a control command is given to the diagnosis target,
The abnormality diagnosis apparatus, wherein the reference data is time-series data of a control command given to the diagnosis target.
請求項1に記載の異常診断装置において、
前記参照データ取得部は、前記診断用入力データを過去データとして蓄積する過去データ蓄積部と、前記過去データから前記参照データを作成する参照データ作成部とを備えることを特徴とする異常診断装置。
The abnormality diagnosis device according to claim 1,
The abnormality diagnosis apparatus, wherein the reference data acquisition unit includes a past data accumulation unit that accumulates the diagnostic input data as past data, and a reference data creation unit that creates the reference data from the past data.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の異常診断装置において、
前記乖離度算出部の演算は、DPマッチングを用いることを特徴とする異常診断装置。
The abnormality diagnosis device according to any one of claims 1 to 5,
The calculation of the divergence degree calculation unit uses DP matching, and the abnormality diagnosis device.
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