JP2022101345A - Monitoring device, threshold value setting device, factor analysis device, and monitoring method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、監視装置等に関する。 This disclosure relates to a monitoring device and the like.
例えば、監視対象装置の状態を表す状態データ(計測値)を監視することにより、監視対象装置の異常の有無を判断する技術が知られている(特許文献1参照)。 For example, there is known a technique for determining the presence or absence of an abnormality in a monitored device by monitoring state data (measured value) representing the state of the monitored device (see Patent Document 1).
特許文献1では、監視対象装置としての工業炉について、フレーム電圧を監視し、フレーム電圧が閾値以下になると警報情報を外部に送信する技術が開示されている。
また、例えば、監視対象装置の状態を表す多くの種類の状態データを相対的に少ない変数に縮約し、縮約された変数を用いて、監視対象装置の監視を行う技術が知られている(特許文献2参照)。 Further, for example, a technique is known in which many types of state data representing the state of a monitored device are reduced to relatively few variables, and the reduced variables are used to monitor the monitored device. (See Patent Document 2).
特許文献2では、監視対象装置としての冷凍サイクル装置について、複数の状態データを一つのマハラノビス距離に縮約し、マハラノビス距離を用いて、異常監視を行う技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses a technique for reducing a plurality of state data to one Mahalanobis distance and monitoring an abnormality using the Mahalanobis distance for a refrigeration cycle device as a monitored device.
しかしながら、例えば、特許文献1のように、監視対象装置の状態データを監視する場合、監視すべき状態データの種類が相対的に多くなると、異常判定の基準をその種類ごとに準備する必要が生じ、結果として、多くの手間が生じる可能性がある。
However, for example, in the case of monitoring the state data of the monitored device as in
一方、例えば、特許文献2のように、複数の種類の状態データをより少ない変数に縮約すると、異常判定の基準を準備する手間は軽減されるものの、異常発生時にどの種類の状態データに相当する状態項目が異常の要因なのかを容易に判断できない可能性がある。 On the other hand, for example, as in Patent Document 2, if a plurality of types of state data are reduced to fewer variables, the time and effort required to prepare the criteria for determining an abnormality is reduced, but which type of state data corresponds to when an abnormality occurs. It may not be possible to easily determine whether the status item to be used is the cause of the abnormality.
そこで、上記課題に鑑み、熱の発生や吸熱を含む熱エネルギの出入りが生じる監視対象装置について、異常判定用の基準設定の手間を抑制しつつ、異常発生時の要因推定を容易に実現することが可能な技術を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is necessary to easily realize the factor estimation at the time of abnormality occurrence while suppressing the trouble of setting the standard for abnormality determination for the monitored device in which heat generation and heat energy including heat absorption are generated and discharged. The purpose is to provide the technology that is possible.
上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
監視対象装置の状態に関するデータを取得し、前記データに基づき、前記監視対象装置の熱収支を構成する複数の種類の熱エネルギを算出する熱エネルギ算出部と、
前記熱エネルギ算出部により算出される前記複数の種類の熱エネルギごとに、上限閾値及び下限閾値で規定される所定範囲からの対象の種類の熱エネルギの逸脱の有無を監視する監視部と、を備える、
監視装置が提供される。
In order to achieve the above object, in one embodiment of the present disclosure,
A thermal energy calculation unit that acquires data on the state of the monitored device and calculates a plurality of types of thermal energy constituting the heat balance of the monitored device based on the data.
For each of the plurality of types of thermal energy calculated by the thermal energy calculation unit, a monitoring unit for monitoring the presence or absence of deviation of the target type of thermal energy from a predetermined range defined by the upper limit threshold and the lower limit threshold. Prepare, prepare
A monitoring device is provided.
また、本開示の他の実施形態では、
上述の監視装置で使用する前記上限閾値及び前記下限閾値を設定する閾値設定装置であって、
前記熱エネルギ算出部により算出される前記複数の種類の熱エネルギの時系列データに基づき、前記上限閾値及び前記下限閾値を設定する設定部を備える、
閾値設定装置が提供される。
Also, in other embodiments of the present disclosure,
A threshold value setting device for setting the upper limit threshold value and the lower limit threshold value used in the above-mentioned monitoring device.
A setting unit for setting the upper limit threshold value and the lower limit threshold value based on the time series data of the plurality of types of thermal energy calculated by the thermal energy calculation unit is provided.
A threshold setting device is provided.
また、本開示の更に他の実施形態では、
上述の監視装置によって、前記複数の種類の熱エネルギのうちの所定の熱エネルギの前記所定範囲からの逸脱が検出される場合に、前記所定のエネルギに関連する前記監視対象装置の状態を表す複数の状態項目の中から前記所定の熱エネルギの前記所定範囲からの逸脱の要因を表す状態項目を抽出する抽出部を備える、
要因分析装置が提供される。
Further, in still other embodiments of the present disclosure,
When the above-mentioned monitoring device detects a deviation of a predetermined thermal energy from the predetermined range among the plurality of types of thermal energy, a plurality representing the state of the monitored device related to the predetermined energy. The present invention includes an extraction unit for extracting a state item representing a factor of deviation of the predetermined thermal energy from the predetermined range from the state items of the above.
A factor analyzer is provided.
また、本開示の更に他の実施形態では、
監視装置が実行する監視方法であって、
監視対象装置の状態に関するデータを取得し、前記データに基づき、前記監視対象装置の熱収支を構成する複数の種類の熱エネルギを算出する熱エネルギ算出ステップと、
前記熱エネルギ算出ステップで算出される前記複数の種類の熱エネルギごとに、上限閾値及び下限閾値で規定される所定範囲からの対象の種類の熱エネルギの逸脱の有無を監視する監視ステップと、を含む、
監視方法が提供される。
Further, in still other embodiments of the present disclosure,
It is a monitoring method executed by the monitoring device.
A thermal energy calculation step of acquiring data on the state of the monitored device and calculating a plurality of types of thermal energy constituting the heat balance of the monitored device based on the data.
For each of the plurality of types of thermal energy calculated in the thermal energy calculation step, a monitoring step for monitoring the presence or absence of deviation of the thermal energy of the target type from a predetermined range defined by the upper limit threshold and the lower limit threshold. include,
A monitoring method is provided.
上述の実施形態によれば、熱の発生や吸熱を含む熱エネルギの出入りが生じる監視対象装置について、異常判定用の基準設定の手間を抑制しつつ、異常発生時の要因推定を容易に実現することができる。 According to the above-described embodiment, it is possible to easily estimate the cause of an abnormality in a monitored device in which heat is generated or heat energy including endothermic is input and output, while suppressing the trouble of setting a standard for determining an abnormality. be able to.
以下、図面を参照して実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
[熱エネルギ監視システムの概要]
最初に、図1を参照して、本実施形態に係る熱エネルギ監視システム1について説明する。
[Overview of thermal energy monitoring system]
First, the thermal
図1は、本実施形態に係る熱エネルギ監視システム1の構成の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the thermal
本実施形態に係る熱エネルギ監視システム1は、監視対象としての殺菌装置50における熱エネルギの収支を監視することにより、異常の有無を判定する。
The thermal
図1に示すように、熱エネルギ監視システム1は、計測装置10と、熱エネルギ監視装置20と、監視支援装置30とを含む。また、熱エネルギ監視システム1は、生産管理システム40と連携する。
As shown in FIG. 1, the thermal
計測装置10は、殺菌装置50に取り付けられ、或いは、殺菌装置50の周囲に設置され、殺菌装置50の各種状態を計測し、殺菌装置50の動的な状態に関する計測データを出力する。殺菌装置50の動的な状態とは、殺菌装置50の運転に伴い、動的に変化しうる状態を意味する。殺菌装置50の動的な状態には、例えば、殺菌装置50の内部の温度の状態、圧力の状態、流量の状態等が含まれる。計測装置10から出力される計測データは、所定の通信回線を通じて、熱エネルギ監視装置20に取り込まれる。所定の通信回線は、例えば、一対一の通信線である。また、所定の通信回線は、例えば、フィールドネットワーク等、殺菌装置50が設置される工場内のローカルネットワーク(LAN:Local Area Network)であってもよい。また、所定の通信回線は、例えば、殺菌装置50が設置される工場の外部の広域ネットワーク(WAN:Wide Area Network)を含んでもよい。広域ネットワークには、例えば、基地局を末端とする移動体通信網、通信衛星を利用する衛星通信網、インターネット網等を含んでよい。また、所定の通信回線は、WiFiやブルートゥース(登録商標)等の無線通信規格に基づく近距離通信回線を含んでもよい。
The
熱エネルギ監視装置20(監視装置の一例)は、殺菌装置50の稼働状態に関する監視を行う。具体的には、熱エネルギ監視装置20は、計測装置10から取得される計測データ、及び生産管理システム40から取得される、殺菌装置50の静的な状態に関するデータに基づき、殺菌装置50の熱エネルギの収支を監視し、殺菌装置50の異常の有無を判定する。熱エネルギ監視装置20は、例えば、殺菌装置50と同じ工場内に設置されてよい。また、熱エネルギ監視装置20は、例えば、殺菌装置50が設置される工場の外部の施設(例えば、監視センタ等)に設置されてもよい。熱エネルギ監視装置20は、例えば、サーバ装置である。この場合、熱エネルギ監視装置20は、クラウドサーバやオンプレミスサーバであってもよいし、エッジサーバであってもよい。また、熱エネルギ監視装置20は、例えば、殺菌装置50が設置される工場内のコンピュータ端末等の端末装置であってもよい。
The thermal energy monitoring device 20 (an example of the monitoring device) monitors the operating state of the
監視支援装置30(閾値設定装置、要因分析装置の一例)は、熱エネルギ監視装置20による殺菌装置50の監視用の基準(後述の閾値)の設定、及び熱エネルギ監視装置20による殺菌装置50の異常判定時の要因分析に関するユーザ支援を行う。具体的には、監視支援装置30は、所定の通信回線を通じて、熱エネルギ監視装置20から各種データを取得し、取得するデータに基づき、監視用の基準(閾値)の設定を行ったり、殺菌装置50の異常の要因分析を行ったりする。監視支援装置30は、例えば、熱エネルギ監視装置20と併せて、殺菌装置50と同じ工場に設置されてよい。この場合、熱エネルギ監視装置20は、例えば、工場内の殺菌装置50の相対的に近い場所に設置され、監視支援装置30は、例えば、工場内の管理事務所等の作業者や管理者等の監視支援装置30のユーザが工場に関する管理業務を行う場所等に設置されてよい。また、監視支援装置30は、殺菌装置50が設置される工場の外部の施設(例えば、監視センタ等)に設置されてもよい。監視支援装置30は、例えば、サーバ装置である。この場合、監視支援装置30は、クラウドサーバやオンプレミスサーバであってもよいし、エッジサーバであってもよい。また、監視支援装置30は、例えば、工場内の管理事務所等に設置されるコンピュータ端末等の端末装置であってもよい。
The monitoring support device 30 (an example of a threshold setting device and a factor analysis device) sets a reference for monitoring the
生産管理システム40は、工場で生産される製品に関する管理を行う。具体的には、生産管理システム40は、工場で生産される製品の品質を管理する。例えば、生産管理システム40は、生産ラインの稼働状態等の制御を行う。具体的には、生産管理システム40は、生産ラインに設置される殺菌装置50を含む各種装置に関する制御を行う。生産管理システム40は、所定の通信回線を通じて、殺菌装置50の静的な状態に関する情報(以下、「ステータス情報」)を熱エネルギ監視装置20に送信する。殺菌装置50の静的な状態とは、例えば、殺菌装置50の運転時に、外部から操作や制御指令がない限り、基本的に変化しない状態を意味する。殺菌装置50の静的な状態には、殺菌装置50の運転モードや殺菌装置50で殺菌される製品の種別(以下、「製品種別」)等が含まれる。製品種別は、殺菌装置50の制御条件(例えば、各種の温度条件や圧力条件等)を間接的に表す情報である。製品種別によって、殺菌装置50の制御条件が異なり、製品種別と制御条件とが対応付けられるからである。殺菌装置50の運転モードは、例えば、"運転中"、"待機中"、"停止中"等の予め複数の種類が設定される。殺菌装置50は、基本的に、一の運転モードに維持される状態で、運転され、例えば、殺菌対象の製品種別が切り換わるタイミング等で、運転モードが切り替えられてよい。例えば、殺菌装置50の運転モードは、殺菌装置50の入力部や生産管理システム40の操作用端末装置等からの作業者等の操作に応じて、適宜設定(変更)されうる。
The
[殺菌装置の概要]
次に、殺菌装置50の概要について説明する。
[Overview of sterilizer]
Next, the outline of the
図2は、熱エネルギ監視システム1の監視対象としての殺菌装置50の構成の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the
殺菌装置50は、工場で生産される製品を殺菌する。殺菌装置50は、例えば、工場で生産される飲料の殺菌を行ってよい。殺菌装置50を通過する製品は、既に、包装容器に充填された状態の飲料(以下、便宜的に「個体飲料」)であってもよいし、包装容器に充填される前の液体のまま流れる飲料(以下、便宜的に「非個体飲料」)であってもよい。
The
図2に示すように、殺菌装置50は、製品通過経路51と、高温水循環経路52と、ポンプ52Aと、蒸気流入経路53と、排水経路54と、冷却水通過経路55と、加熱部56と、冷却部57とを含む。
As shown in FIG. 2, the
製品通過経路51は、製品(飲料)を流入させ、殺菌装置50の内部を通過させた後、外部に流出させる経路である。
The
高温水循環経路52は、相対的に高い温度の水(高温水)を循環させる経路である。高温水循環経路52には、ポンプ52Aが設置され、ポンプ52Aにより高温水が循環する。
The high temperature
蒸気流入経路53は、非常に高温の蒸気を高温水循環経路52に流入させる経路である。これにより、高温水循環経路52を循環する高温水の温度を相対的に高い温度に維持することができる。
The
排水経路54は、高温水循環経路52から余剰の高温水を外部に排出する。蒸気の流入により高温水循環経路52の高温水の量が増加するからである。
The
冷却水通過経路55は、外部から製品を冷却するための冷却水を流入させ、殺菌装置50の内部を通過させた後、外部に流出させる経路である。
The cooling
加熱部56は、高温水循環経路52の高温水と製品通過経路51の製品(飲料)との間で熱交換を行わせ、製品通過経路51の飲料を加熱殺菌する。加熱部56は、製品通過経路51の前半部に配置される。
The
冷却部57は、冷却水通過経路55の冷却水と製品通過経路51の製品(飲料)との間の熱交換を行わせ、加熱部56による加熱殺菌時に温度が上昇した製品を冷却する。冷却部57は、製品通過経路51の後半部に配置される。
The cooling
殺菌装置50は、上述の如く、生産管理システム40により制御される。具体的には、殺菌装置50は、加熱部56での製品の温度が予め規定される規定値以上になるように制御される。これにより、殺菌装置50は、生産管理システム40の制御下で、製品の加熱殺菌を適切に行うことができる。また、殺菌装置50は、冷却部57を通過後の製品の温度が予め規定される既定値以下まで下がるように制御される。
The
[熱エネルギ監視システムの詳細]
次に、図1に加えて、図3~図11を参照して、熱エネルギ監視システム1の詳細について説明する。
[Details of thermal energy monitoring system]
Next, in addition to FIG. 1, the details of the thermal
<計測装置の構成>
図1に示すように、計測装置10は、温度センサ11と、圧力センサ12と、流量センサ13とを含む。また、計測装置10は、殺菌装置50の温度の状態、圧力の状態、流量の状態以外の物理状態を計測可能な他の種類のセンサを含んでもよい。
<Configuration of measuring device>
As shown in FIG. 1, the measuring
温度センサ11は、殺菌装置50の内部の温度を計測する。温度センサ11は、例えば、蒸気流入経路53から流入する蒸気の温度(以下、「蒸気温度」)T1を計測する温度センサを含む。また、温度センサ11は、例えば、排水経路54から排出される排水の温度(以下、「排水温度」)T2を計測する温度センサを含む。また、温度センサ11は、例えば、製品通過経路51の入口の製品(飲料)の温度(以下、「製品入口温度」)T3を計測する温度センサを含む。また、温度センサ11は、例えば、製品通過経路51の出口での製品(飲料)の温度(以下、「製品出口温度」)T4を計測する温度センサを含む。また、温度センサ11は、例えば、冷却水通過経路55の入口での冷却水の温度(以下、「冷却水入口温度」)T5を計測する温度センサを含む。また、温度センサ11は、例えば、冷却水通過経路55の出口での冷却水の温度(以下、「冷却水出口温度」)T6を計測する温度センサを含む。
The
圧力センサ12は、殺菌装置50の内部の圧力を計測する。圧力センサ12は、例えば、蒸気流入経路53から流入する蒸気の圧力(以下、「蒸気圧力」)P1を計測する圧力センサを含む。また、圧力センサ12は、例えば、排水経路54から排出される排水の圧力(以下、「排水圧力」)P2を計測する圧力センサを含む。
The
流量センサ13は、殺菌装置50の内部の流量を計測する。流量センサ13は、例えば、蒸気流入経路53から流入する蒸気の流量(以下、「蒸気流量」)F1を計測する流量センサを含む。また、流量センサ13は、例えば、排水経路54から排出される排水の流量(以下、「排水流量」)F2を計測する流量センサを含む。また、流量センサ13は、例えば、製品通過経路51の入口での製品(飲料)の流量(以下、「製品入口流量」)F3を計測する流量センサを含む。また、流量センサ13は、例えば、製品通過経路51の出口での製品(飲料)の流量(以下、「製品出口流量」)F4を計測する流量センサを含む。また、流量センサ13は、例えば、冷却水通過経路55の入口での冷却水の流量(以下、「冷却水入口流量」)F5を計測する流量センサを含む。また、流量センサ13は、例えば、冷却水通過経路55の出口での冷却水の流量(以下、「冷却水出口流量」)F6を計測する流量センサを含む。
The
<熱エネルギ監視装置の構成>
図3は、熱エネルギ監視装置20のハードウェア構成の一例を示す図である。
<Structure of thermal energy monitoring device>
FIG. 3 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the thermal
熱エネルギ監視装置20は、その機能が任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現されてよい。図3に示すように、例えば、熱エネルギ監視装置20は、ドライブ装置21と、補助記憶装置22と、メモリ装置23と、CPU24と、インタフェース装置25と、表示装置26と、入力装置27を含み、それぞれがバスBで接続される。
The function of the thermal
熱エネルギ監視装置20の各種機能を実現するプログラムは、例えば、可搬型の記録媒体21Aによって提供される。記録媒体21Aは、例えば、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、或いは、USB(Universal Serial Bus)メモリ等を含む。プログラムが記録された記録媒体21Aが、ドライブ装置21にセットされると、プログラムが記録媒体21Aからドライブ装置21を介して補助記憶装置22にインストールされる。また、プログラムは、所定の通信回線を介して他のコンピュータからダウンロードされ、補助記憶装置22にインストールされてもよい。
A program that realizes various functions of the thermal
補助記憶装置22は、インストールされた各種プログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
The
メモリ装置23は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置22からプログラムを読み出して格納する。
The
CPU24は、メモリ装置23に格納された各種プログラムを実行し、プログラムに従って熱エネルギ監視装置20に係る各種機能を実現する。
The
インタフェース装置25は、所定の通信回線に接続するためのインタフェースとして用いられる。
The
表示装置26は、例えば、CPU24で実行されるプログラムに従って、GUI(Graphical User Interface)を表示する。
The
入力装置27は、熱エネルギ監視装置20に関する様々な操作指示を熱エネルギ監視装置20の作業者や管理者等に入力させるために用いられる。
The
図1に示すように、熱エネルギ監視装置20は、熱収支演算部201と、記憶部202と、監視部203とを含む。熱収支演算部201、及び監視部203の機能は、例えば、補助記憶装置22にインストールされるプログラムがメモリ装置23にロードされCPU24で実行されることにより実現されてよい。また、記憶部202の機能は、例えば、補助記憶装置22に規定される記憶領域により実現されてよい。
As shown in FIG. 1, the thermal
熱収支演算部201(熱エネルギ算出部の一例)は、殺菌装置50の熱収支に関する演算を行う。具体的には、熱収支演算部201は、所定の制御周期ごとに、計測装置10から逐次取り込まれる計測データに基づき、殺菌装置50の熱収支を構成する複数の種類の熱エネルギを算出する。
The heat balance calculation unit 201 (an example of the heat energy calculation unit) performs calculations related to the heat balance of the
殺菌装置50の熱収支を構成する複数の種類の熱エネルギには、蒸気熱量Q1、排水排熱量Q2、製品持出熱量Q3、冷却水排熱量Q4、及びその他排熱量Q5が含まれる。蒸気熱量Q1は、蒸気流入経路53から流入する蒸気の熱量(熱エネルギ)を表す。排水排熱量Q2は、排水経路54から排出される排水の熱量(熱エネルギ)を表す。製品持出熱量Q3は、製品通過経路51を通過する製品によって殺菌装置50の外部に持ち出される熱量(熱エネルギ)を表す。冷却水排熱量Q4は、冷却水通過経路55を通過する冷却水を通じて外部に排出される熱量(熱エネルギ)を表す。その他排熱量Q5は、排水排熱量Q2、製品持出熱量Q3、及び冷却水排熱量Q4以外に殺菌装置50から排出される熱量(熱エネルギ)を表す。以下、蒸気熱量Q1、排水排熱量Q2、製品持出熱量Q3、冷却水排熱量Q4、及びその他排熱量Q5を包括的に熱量Q1~Q5と称する場合がある。また、蒸気熱量Q1、排水排熱量Q2、製品持出熱量Q3、冷却水排熱量Q4、及びその他排熱量Q5の任意の一つを個別に熱量QXと称する場合がある(X:1~5の整数)。
The plurality of types of heat energy constituting the heat balance of the
蒸気熱量Q1、排水排熱量Q2、製品持出熱量Q3、冷却水排熱量Q4、及びその他排熱量Q5の間には、以下の式(1)の関係(熱収支)が成立する。 The relationship (heat balance) of the following formula (1) is established between the steam heat amount Q1, the waste heat exhaust amount Q2, the product carry-out heat amount Q3, the cooling water exhaust heat amount Q4, and the other waste heat amount Q5.
熱収支演算部201は、例えば、以下、式(2),(3)を用いて、蒸気熱量Q1を算出する。
The heat
また、熱収支演算部201は、例えば、以下の式(4)を用いて、蒸気熱量Q1を算出してもよい。
Further, the heat
尚、"飽和蒸気エンタルピ"、"比容積"、及び"密度"は、それぞれ、蒸気温度T1及び蒸気圧力P1に応じて変化し、蒸気温度T1及び蒸気圧力P1の計測値に基づき、飽和蒸気表を用いて求められる。飽和蒸気表に相当するデータは、例えば、補助記憶装置22に予め格納される。
The "saturated steam enthalpy", "specific volume", and "density" change according to the steam temperature T1 and the steam pressure P1, respectively, and are based on the measured values of the steam temperature T1 and the steam pressure P1, respectively. Is obtained using. The data corresponding to the saturated steam table is stored in advance in, for example, the
また、熱収支演算部201は、例えば、以下の式(5)を用いて、排水排熱量Q2を算出する。
Further, the heat
尚、"水の比熱"は、予め規定された値(例えば、4.22)として、補助記憶装置22等に登録される。また、"蒸気質量流量"は、上述の式(3)から算出される。また、"排水入口温度"は、蒸気流入前の高温水の温度に相当し、例えば、簡易的に工場内の気温と同等(例えば、20℃)と予め規定されてもよいし、具体的に計測値が用いられてもよい。後者の場合、温度センサ11には、排水入口温度を計測する温度センサが含まれる。
The "specific heat of water" is registered in the
また、熱収支演算部201は、例えば、以下の式(6)を用いて、製品持出熱量Q3を算出する。
Further, the heat
尚、式(6)では、製品入口流量F3に代えて、製品出口流量F4や製品入口流量F3及び製品出口流量F4の平均値等が用いられてもよい。以下、式(7),(8)の場合についても同様であってよい。 In the formula (6), instead of the product inlet flow rate F3, the average value of the product outlet flow rate F4, the product inlet flow rate F3, and the product outlet flow rate F4 may be used. Hereinafter, the same may apply to the cases of equations (7) and (8).
また、熱収支演算部201は、例えば、より厳密に、以下の式(7)或いは式(8)を用いて、製品持出熱量Q3を算出してもよい。
Further, the heat
尚、式(7)は、殺菌装置50の殺菌対象製品が非個体飲料である場合に相当し、式(8)は、殺菌装置50の殺菌対象製品が個体飲料である場合に相当する。
The formula (7) corresponds to the case where the product to be sterilized by the
また、熱収支演算部201は、例えば、以下の式(9)を用いて、冷却水排熱量Q4を算出する。
Further, the heat
尚、式(9)では、冷却水入口流量F5に代えて、冷却水出口流量F6や冷却水入口流量F5及び冷却水出口流量F6の平均値等が用いられてもよい。 In the formula (9), instead of the cooling water inlet flow rate F5, an average value of the cooling water outlet flow rate F6, the cooling water inlet flow rate F5, and the cooling water outlet flow rate F6 may be used.
また、熱収支演算部201は、例えば、上述の式(1)から導出される、以下の式(10)を用いて、その他排熱量Q5を算出する。
Further, the heat
記憶部202には、監視部203で用いられる閾値202Aが格納される。閾値202Aには、熱量Q1~Q5ごとに規定される上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THL(X:1~5の整数)が含まれる。また、記憶部202には、例えば、閾値202A(上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THL)は、殺菌装置50の静的な状態(例えば、運転モードや製品種別)の種別ごとに規定され、記憶部202に格納されてもよい。
The
監視部203は、熱収支演算部201により逐次算出される熱量Q1~Q5が閾値202Aにより規定される正常範囲(所定範囲の一例)から逸脱しているか否かを監視する。監視部203は、例えば、生産管理システム40から逐次取得されるステータス情報に基づき、現在の殺菌装置50の運転モードや製品種別等の静的な状態を把握する。そして、監視部203は、熱量Q1~Q5ごとに、現在の殺菌装置50の静的な状態に適合する閾値202Aを用いて、対象の熱量QXが正常範囲から逸脱しているか否かを監視する。監視部203は、全ての熱量Q1~Q5が正常範囲から逸脱していない場合、正常である旨の監視結果を出力し、熱量Q1~Q5の一部又は全部が正常範囲から逸脱している場合、異常である旨の監視結果を出力する。異常を示す監視結果には、当然の如く、熱量Q1~Q5のうちの正常範囲から逸脱している熱量の種類が指定される。
The
監視部203は、所定の制御周期ごとに、監視結果、計測装置10からの最新の計測データ、生産管理システム40からの最新のステータス情報、及び熱収支演算部201による最新の熱収支(熱量Q1~Q5)の演算結果を監視支援装置30に送信する。
The
<熱エネルギ監視装置の処理フロー>
図4は、熱エネルギ監視装置20による熱エネルギ(熱量Q1~Q5)の監視に関する処理の一例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートは、例えば、所定の制御周期ごとに繰り返し実行される。
<Processing flow of thermal energy monitoring device>
FIG. 4 is a flowchart schematically showing an example of processing related to monitoring of thermal energy (heat amounts Q1 to Q5) by the thermal
図4に示すように、ステップS102にて、熱収支演算部201は、熱収支演算を行う。具体的には、熱収支演算部201は、計測装置10の計測データに基づき、熱量Q1~Q5を算出する。
As shown in FIG. 4, in step S102, the heat
熱エネルギ監視装置20は、ステップS102の処理が完了すると、ステップS104に進む。
When the process of step S102 is completed, the thermal
ステップS104にて、監視部203は、最新のステータス情報に基づき、熱量Q1~Q5ごとの最新のステータス情報に適合する閾値202A(上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THL)を取得する。
In step S104, the
熱エネルギ監視装置20は、ステップS104の処理が完了すると、ステップS106に進む。
When the process of step S104 is completed, the thermal
ステップS106にて、監視部203は、監視対象期間であるか否かを判定する。監視対象期間は、例えば、殺菌装置50のステータス情報、即ち、静的な状態が切り替えられ後の所定時間(例えば、数分~数十分)を除く期間である。殺菌装置50の静的な状態の切り替えが行われた直後は、殺菌装置50の動的な状態が安定するまでにある程度の時間が掛かる可能性があるからである。監視部203は、監視対象期間である場合、ステップS108に進み、監視対象期間でない場合、ステップS112に進む。
In step S106, the
ステップS108にて、監視部203は、熱収支演算部201により算出された熱量Q1~Q5ごとに、上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THLで規定される正常範囲からの逸脱の有無を監視する。
In step S108, the
熱エネルギ監視装置20は、ステップS108の処理が完了すると、ステップS110に進む。
When the process of step S108 is completed, the thermal
ステップS110にて、監視部203は、全ての熱量Q1~Q5が正常範囲内であるか否かを判定する。監視部203は、全ての熱量Q1~Q5が全て正常範囲にある場合、ステップS112に進み、熱量Q1~Q5の少なくとも一部が正常範囲から逸脱している場合、ステップS114に進む。
In step S110, the
ステップS112にて、監視部203は、インタフェース装置25を通じて、正常を表す監視結果を含むデータを監視支援装置30に送信する。
In step S112, the
一方、ステップS114にて、監視部203は、インタフェース装置25を通じて、異常を表す監視結果を含むデータを監視支援装置30に送信する。
On the other hand, in step S114, the
熱エネルギ監視装置20は、ステップS112或いはステップS114の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。
When the process of step S112 or step S114 is completed, the thermal
このように、熱エネルギ監視装置20は、熱量Q1~Q5ごとに、上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THLで規定される正常範囲からの逸脱の有無を監視することにより、殺菌装置50の正常/異常を判断することができる。
In this way, the thermal
<監視支援装置の構成>
監視支援装置30は、その機能が任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現されてよい。例えば、監視支援装置30のハードウェア構成は、熱エネルギ監視装置20のハードウェア構成と同じであってよい。以下、監視支援装置30の説明では、図3の符号"21"、"21A"、"22"、"23"、"24"、"25"、"26"、及び"27"を、それぞれ、"31"、"31A"、"32"、"33"、"34"、"35"、"36"、及び"37"に読み替えて説明を行う場合がある。
<Configuration of monitoring support device>
The function of the
監視支援装置30は、ドライブ装置31と、補助記憶装置32と、メモリ装置33と、CPU34と、インタフェース装置35と、表示装置36(表示部の一例)と、入力装置37を含み、それぞれがバスBで接続される。
The
図1に示すように、監視支援装置30は、データベース(DB:Data Base)301と、閾値設定部302と、警報出力部303と、分析用データ作成部304と、要因分析部305とを含む。
As shown in FIG. 1, the
DB301、閾値設定部302、警報出力部303、分析用データ作成部304、及び要因分析部305の機能は、例えば、補助記憶装置32にインストールされるプログラムがメモリ装置23にロードされCPU34で実行されることにより実現されてよい。また、DB301に対応するデータは、補助記憶装置32に格納されてよい。
The functions of the
DB301は、熱エネルギ監視装置20から逐次受信されるデータに相当するレコードが蓄積される態様で、所定の検索条件に応じて検索可能なレコード群として構成される。レコードには、例えば、日時に関する情報、計測装置10の計測データ、殺菌装置50のステータス情報(例えば、製品種別や運転モードの種別等)、熱量Q1~Q5の算出値、及び監視結果(正常或いは異常の別)等が含まれる。
The
DB301には、監視結果が正常であるレコードデータに相当する基準データ301Aと、監視結果が異常であるレコードデータに相当する異常時データ301Bとが含まれる。
The
閾値設定部302(設定部の一例)は、DB301に含まれる基準データ301Aに基づき、熱エネルギ監視装置20で使用される閾値202A(上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THL)を設定する。閾値設定部302の詳細は、後述する。
The threshold value setting unit 302 (an example of the setting unit) sets the
警報出力部303は、熱エネルギ監視装置20から逐次受信されるデータの中に、異常を示す監視結果が含まれている場合、ユーザに対して、警報(アラート)を出力する。具体的には、警報出力部303は、表示装置36に熱エネルギ監視装置20により異常の監視結果が出力された旨を表す画面(以下、「監視画面」)を表示させる。これにより、ユーザは、表示装置36を視認することで、殺菌装置50の異常発生を把握することができる。また、警報画面には、熱量Q1~Q5のうちの正常範囲から逸脱している熱量QXの時系列データ及び上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THLが表示されてもよい。これにより、ユーザは、対象の熱量QXが所定範囲に対してどの方向にどの程度逸脱しているかを把握することができる。また、監視画面には、正常範囲から逸脱している熱量QXに関連する計測データが表示されてもよい。
The
分析用データ作成部304は、DB301のデータ、具体的には、基準データ301A及び異常時データ301Bに基づき、異常時データ301Bに相当する異常発生の要因分析を行うためのデータ(以下、「分析用データ」)を作成する。分析用データ作成部304の詳細は、後述する。
The analysis
要因分析部305(抽出部の一例)は、分析用データ作成部304により作成される分析用データに基づき、熱量QXの正常範囲からの逸脱の異常発生の要因に相当する殺菌装置50の状態を抽出する。具体的には、要因分析部305は、計測装置10による複数の計測データのそれぞれが表している殺菌装置50の複数の状態項目の中から異常発生の要因に相当する状態項目を抽出する。状態項目には、例えば、上述の蒸気温度T1、排水温度T2、製品入口温度T3、製品出口温度T4、冷却水入口温度T5、冷却水出口温度T6等が含まれてよい。また、状態項目には、例えば、蒸気圧力P1、排水圧力P2、蒸気流量F1、排水流量F2、製品入口流量F3、製品出口流量F4、冷却水入口流量F5、及び冷却水出口流量F6等が含まれてよい。要因分析部305の詳細は、後述する。
The factor analysis unit 305 (an example of the extraction unit) determines the state of the
<閾値設定に関する処理の詳細>
図5は、監視支援装置30による閾値の設定に関する処理の一例を概略的に示すフローチャートである。図6は、表示装置36に表示される、ユーザが閾値設定用の入力を行うための画面(以下、「閾値設定用入力画面」)の一例(閾値設定用入力画面600)を示す図である。図7は、表示装置36に表示される、ユーザが候補として算出される閾値に基づき最終的に閾値を設定するための画面(以下、「閾値最終設定画面」)の一例(閾値最終設定画面700)を示す図である。
<Details of processing related to threshold setting>
FIG. 5 is a flowchart schematically showing an example of processing related to setting a threshold value by the
図5のフローチャートは、例えば、入力装置37を通じて、表示装置36に閾値設定用入力画面を表示させるための入力が受け付けられると、実行開始される。
The flowchart of FIG. 5 starts execution when, for example, an input for displaying the threshold value setting input screen on the
図5に示すように、ステップS202にて、閾値設定部302は、入力装置37を通じて、DB301の基準データ301Aの中から閾値の設定に用いるデータを抽出する抽出条件の入力を受け付ける。
As shown in FIG. 5, in step S202, the threshold
例えば、図6に示すように、閾値設定用入力画面600には、抽出条件入力部601が含まれる。
For example, as shown in FIG. 6, the threshold value setting
抽出条件入力部601には、 製品種別条件入力部601Aと、運転モード条件入力部601Bと、開始日時条件入力部601Cと、終了日時条件入力部601Dと、除外条件入力部601Eとを含む。
The extraction
製品種別条件入力部601Aは、製品種別に関する抽出条件をユーザが入力するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、製品種別条件入力部601Aを操作し、製品種別に関する抽出条件を入力する。これにより、閾値設定部302は、基準データ301Aに相当するレコード群の中から、殺菌装置50の静的な状態の一つである製品種別で限定したレコードを抽出することができる。
The product type condition input unit 601A is used for the user to input the extraction condition related to the product type. The user operates the product type condition input unit 601A through the input device 37 to input the extraction condition related to the product type. As a result, the threshold
運転モード条件入力部601Bは、運転モードに関する抽出条件をユーザが入力するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、運転モード条件入力部601Bを操作し、運転モードに関する抽出条件を入力する。これにより、閾値設定部302は、基準データ301Aに相当するレコード群の中から、殺菌装置50の静的な状態の一つである運転モードで限定したレコードを抽出することができる。
The operation mode condition input unit 601B is used for the user to input extraction conditions related to the operation mode. The user operates the operation mode condition input unit 601B through the input device 37 and inputs the extraction conditions related to the operation mode. As a result, the threshold
開始日時条件入力部601Cは、期間を限定する抽出条件のうちの始期に相当する開始日時の条件をユーザが入力するために用いられる。また、終了日時条件入力部601Dは、ユーザが、期間を限定する抽出条件のうちの終期に相当する終了日時の条件をユーザが入力するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、開始日時条件入力部601C及び終了日時条件入力部601Dを操作し、期間を限定する抽出条件(期間の開始日時及び終了日時)を入力する。これにより、閾値設定部302は、基準データ301Aに相当するレコード群の中から、特定の期間に限定したレコードを抽出することができる。
The start date / time
除外条件入力部601Eは、特定の条件に合致するデータ(レコード)を除外するための条件(以下、「除外条件」)をユーザが入力するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、除外条件入力部601Eを操作し、除外条件を入力する。これにより、閾値設定部302は、基準データ301Aに相当するレコード群の中から、上述の製品種別、運転モード、及び期間に関する抽出条件に合致するレコードを抽出する際に、除外条件に合致するデータを除外して、レコードの抽出を行うことができる。
The exclusion condition input unit 601E is used for the user to input a condition for excluding data (record) that matches a specific condition (hereinafter, “exclusion condition”). The user operates the exclusion condition input unit 601E through the input device 37 and inputs the exclusion condition. As a result, when the
除外条件には、例えば、製品種別や運転モード等のステータス情報(即ち、殺菌装置50の静的な状態)の切り替え後の所定期間(例えば、数分から十数分の間)のデータを除外するための条件が含まれる。これにより、ユーザは、閾値の設定のために用いるデータの中から、製品種別や運転モード等の殺菌装置50の静的な状態の切り替えが行われた後の所定期間のデータ(レコード)を除外させることができる。上述の如く、殺菌装置50の静的な状態の切り換えが行われた直後は、殺菌装置50の動的な状態が安定するまでにある程度の時間が掛かる可能性があるからである。
The exclusion condition excludes, for example, data for a predetermined period (for example, between several minutes and a dozen minutes) after switching status information such as product type and operation mode (that is, the static state of the sterilizer 50). Conditions are included. As a result, the user excludes the data (record) for a predetermined period after the static state of the
図5に戻り、ステップS204にて、閾値設定部302は、入力装置37を通じて、閾値を設定するための条件(以下、「閾値条件」)の入力を受け付ける。
Returning to FIG. 5, in step S204, the threshold
例えば、図6に示すように、閾値設定用入力画面600には、閾値条件入力部602が含まれる。
For example, as shown in FIG. 6, the threshold value setting
閾値条件入力部602は、ユーザが閾値条件を入力するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、閾値条件入力部602を操作し、閾値条件を入力する。これにより、閾値設定部302は、ステップS202で入力される抽出条件に沿って抽出されるレコードに基づき、閾値条件に合致する閾値(上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THL)を設定することができる。
The threshold
本例では、閾値条件は、基準データ301A(正常時のデータ)の中から抽出条件に沿って抽出されたデータの対象の熱量QXの上限値及び下限値のそれぞれに対して、何パーセント分の余裕分を取って、閾値を設定するのかを表す条件である。つまり、抽出されたデータの上限値及び下限値のそれぞれに対する上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THLの余裕分m[%]を表す条件である。
In this example, the threshold condition is a percentage of the upper and lower limits of the calorific value QX of the target of the data extracted according to the extraction condition from the
尚、ステップS202,S204の処理は、ユーザからの入力装置37を通じた操作に応じて、並列的に実施されてよい。 The processes of steps S202 and S204 may be performed in parallel according to the operation from the user through the input device 37.
監視支援装置30は、ステップS202,S204の抽出条件及び閾値条件の入力が完了した状態で、入力装置37を通じて、閾値の算出(計算)を要求する操作がされると、ステップS206に進む。
The
例えば、図6に示すように、閾値設定用入力画面600には、計算要求入力部603が含まれる。
For example, as shown in FIG. 6, the threshold value setting
計算要求入力部603は、ユーザが閾値の算出(計算)を要求する操作を行うために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、計算要求入力部603を操作する。これにより、閾値設定部302は、抽出条件入力部601及び閾値条件入力部602の入力が完了している状態において、ステップS206の処理に移行する。
The calculation
図5に戻り、ステップS206にて、閾値設定部302は、ステップS202で入力された抽出条件に沿って抽出されるデータの対象の熱量QXの上限値及び下限値に基づき、ステップS204で入力される閾値条件に沿った閾値を算出する。閾値設定部302は、例えば、以下の式(11),(12)を用いて、閾値(上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THL)を算出する。
Returning to FIG. 5, in step S206, the
閾値設定部302は、閾値の算出結果を閾値設定用入力画面600に表示させてよい。
The threshold
例えば、図6に示すように、閾値設定用入力画面600には、現在閾値表示部604及び閾値算出結果表示部605が含まれる。
For example, as shown in FIG. 6, the threshold value setting
現在閾値表示部604には、現在設定されている熱量Q1~Q5ごとの閾値(上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THL)が表示される。これにより、ユーザは、現在設定されている閾値(上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THL)を確認することができる。
The current threshold
閾値算出結果表示部605には、新たに算出された閾値(上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THL)が表示される。これにより、ユーザは、新たな抽出データに基づく閾値(上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THL)の算出結果を確認することができる。また、閾値算出結果表示部605には、併せて、抽出データの対象の熱量QXの平均値、上限値、下限値等が表示されてもよい。
The newly calculated threshold value (upper limit threshold value QX_THU and lower limit threshold value QX_THL) is displayed on the threshold value calculation
図5に戻り、監視支援装置30は、ステップS206の処理の後、入力装置37を通じて、閾値最終設定画面への遷移を要求する入力が受け付けられると、ステップS208に進む。
Returning to FIG. 5, the
ステップS208にて、閾値設定部302は、表示装置36の表示内容を閾値設定用入力画面から閾値最終設定画面に遷移させる。
In step S208, the threshold
例えば、図6に示すように、閾値設定用入力画面600には、表示要求入力部606が含まれる。
For example, as shown in FIG. 6, the threshold value setting
表示要求入力部606は、ユーザが閾値最終設定画面への遷移を要求するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、表示要求入力部606を操作する。これにより、閾値設定部302は、閾値算出の処理(ステップS206)が完了している前提の下、表示装置36の表示内容を閾値設定用入力画面600から閾値最終設定画面700へ遷移させる。
The display
例えば、図7に示すように、閾値最終設定画面700は、時系列表示部701と、度数分布表示部702と、対象熱量選択部703と、修正要求入力部704と、終了要求入力部705とを含む。
For example, as shown in FIG. 7, the threshold
時系列表示部701には、ステップS202で入力される抽出条件に沿って抽出されたデータが時系列でグラフ表示される。本例では、抽出条件に沿って抽出されたデータが実線で表示され、除外条件により除外されたデータ、即ち、殺菌装置50の静的な状態に相当するステータス情報の切り替え直後の所定期間のデータが点線で表示される。
The data extracted according to the extraction conditions input in step S202 is displayed in a time-series graph on the time-
時系列表示部701には、上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THLのそれぞれに相当する上限閾値ライン701A及び下限閾値ライン701Bが表示される。これにより、ユーザは、抽出されたデータの時系列での変化と、上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THLとの関係を視覚的に確認することができる。
The time
度数分布表示部702には、ステップS202で入力される抽出条件に沿って抽出されたデータが、等間隔の値の区分ごとの度数分布として表示される。
The data extracted according to the extraction conditions input in step S202 is displayed on the frequency
度数分布表示部702には、上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THLのそれぞれに相当する上限閾値ライン702A及び下限閾値ライン702Bが表示される。これにより、ユーザは、抽出されたデータの度数分布と、上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THLとの関係を視覚的に確認することができる。
The frequency
対象熱量選択部703は、ユーザが熱量Q1~Q5の中から表示させる対象の熱量QXを選択するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、対象熱量選択部703を操作し、閾値最終設定画面に表示させる、対象の熱量QXを切り替えることができる。
The target heat
修正要求入力部704は、算出された閾値(上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THL)の修正をユーザが要求する入力を行うために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、修正要求入力部704を操作する。この場合、閾値設定部302は、算出した閾値の修正を許可する。具体的には、閾値設定部302は、閾値の数値を直接入力可能な入力ボックスを閾値最終設定画面700に表示させてよい。また、閾値設定部302は、例えば、閾値最終設定画面700の上限閾値ライン701A,702Aや下限閾値ライン701B,702Bを、入力装置37を通じて、直接移動操作することを許可してもよい。例えば、閾値設定部302は、ユーザに対して、表示装置36に実装されるタッチパネルを用いて、閾値最終設定画面700の上限閾値ライン701A,702Aや下限閾値ライン701B,702Bを移動させる態様での閾値の修正を許可する。
The correction
終了要求入力部705は、閾値最終設定画面700で表示される内容での閾値の設定完了(設定終了)をユーザが要求するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、終了要求入力部705を操作する。
The end
図5に戻り、監視支援装置30は、ステップS208の処理が完了すると、ステップS210に進む。
Returning to FIG. 5, the
ステップS210にて、閾値設定部302は、入力装置37を通じて、閾値の設定終了(設定完了)の入力(例えば、終了要求入力部705の操作)がされたか否かを判定する。閾値設定部302は、閾値の設定終了の入力がされた場合、閾値最終設定画面の表示内容に相当する値に閾値(上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THL)を設定保存し、今回のフローチャートの処理を終了する。一方、閾値設定部302は、閾値の設定終了の入力ではなく、閾値の修正を要求する入力(例えば、修正要求入力部704の操作)がされた場合、ステップS212に進む。
In step S210, the threshold
ステップS212にて、閾値設定部302は、入力装置37からの入力に応じて、閾値を修正する。
In step S212, the threshold
監視支援装置30は、ステップS212の処理が完了すると、ステップS208に戻り、閾値設定部302は、修正された閾値に対応するように、閾値最終設定画面の内容を修正し、表示させる。
When the processing of step S212 is completed, the
このように、閾値設定部302は、ユーザからの要求に応じて、抽出条件に沿って抽出されたデータの熱量QXの上限値及び下限値から上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THLを算出し、設定することができる。
In this way, the threshold
<要因分析に関する処理の詳細>
図8は、異常発生履歴画面の一例(異常発生履歴画面800)を示す図である。図9は、熱エネルギ監視装置20による異常の要因分析に関する処理フローを概略的に示す図である。図10は、要因分析部305による要因分析処理の結果を表す画面(以下、「分析結果画面」)の一例(分析結果画面1000)を示す図である。図11は、分析結果画面の他の例(分析結果画面1100)を示す図である。
<Details of processing related to factor analysis>
FIG. 8 is a diagram showing an example of an abnormality occurrence history screen (abnormality occurrence history screen 800). FIG. 9 is a diagram schematically showing a processing flow relating to analysis of the cause of abnormality by the thermal
監視支援装置30は、入力装置37を通じたユーザからの要求に応じて、熱量QXの正常範囲からの逸脱に相当する異常発生の履歴(レコード)を表す異常発生履歴画面を表示装置36に表示させる。異常発生の履歴(レコード)には、例えば、異常の種類、異常発生の日時、異常終了(正常復帰)の日時、異常発生時の製品種別、異常発生時の運転モード、異常発生時の熱量Q1~Q5の算出値等が含まれてよい。
The
例えば、図8に示すように、表示装置36には、異常発生履歴画面800が表示される。
For example, as shown in FIG. 8, the
異常発生履歴画面800は、異常種類条件入力部801と、開始日時条件入力部802と、終了日時条件入力部803と、製品種別条件入力部804と、運転モード条件入力部805と、表示要求入力部806と、異常発生履歴表示部810とを含む。
The abnormality
異常種類条件入力部801は、異常時データ301Bから異常発生の履歴を抽出する際の異常の種類に関する条件をユーザが入力するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、異常種類条件入力部801を操作し、異常の種類に関する条件を入力する。
The abnormality type
開始日時条件入力部802は、異常時データ301Bから異常発生の履歴を抽出する際の期間の始期に相当する開始日時の条件をユーザが入力するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、開始日時条件入力部802を操作し、開始日時に関する条件を入力する。
The start date / time
終了日時条件入力部803は、異常時データ301Bから異常発生の履歴を抽出する際の期間の終期に相当する終了日時の条件をユーザが入力するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、終了日時条件入力部803を操作し、終了日時に関する条件を入力する。
The end date / time
製品種別条件入力部804は、異常時データ301Bから異常発生の履歴を抽出する際の異常発生時の製品種別に関する条件をユーザが入力するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、製品種別条件入力部804を操作し、製品種別に関する条件を入力する。
The product type
運転モード条件入力部805は、異常時データ301Bから異常発生の履歴を抽出する際の異常発生時の運転モードに関する条件をユーザが入力するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、運転モード条件入力部805を操作し、運転モードに関する条件を入力する。
The operation mode
表示要求入力部806は、条件入力部801~805で入力される条件に沿った異常発生履歴の表示要求をユーザが入力するために用いられる。ユーザは、入力装置37を通じて、表示要求入力部806を操作し、異常発生履歴の表示要求を入力する。
The display
異常発生履歴表示部810には、表示要求入力部806の操作、即ち、表示要求に応じて、条件入力部801~805で入力される条件に沿った異常発生履歴(レコード)が表示される。ユーザは、入力装置37を通じて、図中の各例に相当する異常発生履歴のレコードの中から任意の一つ(一列)を選択することができる。これにより、監視支援装置30は、選択された異常発生履歴のレコードに対応する異常発生の要因分析に関する処理を起動させる。
The abnormality occurrence
例えば、図9に示すように、まず、分析用データ作成部304は、基準データ301A及び異常時データ301Bに基づき、分析用データ304Aを作成するデータ作成処理を実行する。具体的には、分析用データ作成部304は、異常発生履歴画面で選択されたレコードに相当する異常発生時、及び正常時のそれぞれの殺菌装置50の動的な状態の時系列データから分析用データ304Aを作成する。動的な状態の時系列データは、例えば、計測装置10の計測データ(計測値)の時系列データに相当する。また、正常時の動的な状態の時系列データは、例えば、閾値設定部302による上限閾値QX_THU及び下限閾値QX_THLの設定に使用された基準データ301A(抽出データ)に含まれる動的な状態の時系列データであることが好ましい。正常・異常の判定基準の整合性が取られたデータ同士を比較すべきだからである。
For example, as shown in FIG. 9, first, the analysis
例えば、分析用データ304Aは、CSV(Comma Separated Value)ファイルのように、表形式(行列形式)のデータであってよい。具体的には、分析用データ304Aは、行方向に、日時(時刻)の異なるレコードが並べられ、列方向に、動的な状態を表す複数の状態項目、及び正常・異常の別を表す項目を含む複数のデータ項目が並べられる形式であってよい。
For example, the
分析用データ作成部304から分析用データ304Aが出力されると、要因分析部305は、分析用データ304Aを用いて、異常発生履歴画面で選択された異常発生履歴のレコードに相当する異常発生の要因分析処理を行う。具体的には、要因分析部305は、分析用データ304Aを用いて、殺菌装置50の動的な状態を表す複数の状態項目の中から異常発生の要因に相当する状態項目を抽出する。
When the
例えば、要因分析部305は、分析用データ304Aに基づき、相関分析及び決定木分析の2つの要因分析手法を用いて、殺菌装置50の動的な状態を表す複数の状態項目の中から異常発生の要因に相当する状態項目を抽出する。具体的には、要因分析部305は、複数の状態項目のそれぞれのデータ(計測データ)と、異常・正常の別を表すデータ(例えば、"0"或いは"1"で異常或いは正常が区別されるデータ)との間の相関係数及び変数重要度を算出してよい。
For example, the
相関係数は、相関分析において、-1~+1の範囲で算出され、絶対値が大きいほど、対象の状態項目と異常・正常の別との間の相関性(線形関係)が高い、即ち、対象の状態項目の異常発生の要因を表す度合いが高いと考えられる。また、変数重要度は、決定木分析において、0~1の範囲で算出され、対象の状態項目の異常の要因としての重要度を表す。 The correlation coefficient is calculated in the range of -1 to +1 in the correlation analysis, and the larger the absolute value, the higher the correlation (linear relationship) between the target state item and whether it is abnormal or normal, that is, It is considered that the degree of indicating the cause of the abnormality of the target state item is high. Further, the variable importance is calculated in the range of 0 to 1 in the decision tree analysis, and represents the importance as a factor of the abnormality of the target state item.
要因分析部305は、複数の状態項目ごとに、異常・正常の別を表すデータとの相関係数を算出し、複数の状態項目のうちの相関係数の絶対値が相対的に大きい状態項目を異常発生の要因(候補)として抽出してよい。例えば、要因分析部305は、複数の状態項目のうちの相関係数の絶対値が所定閾値以上の状態項目、或いは、複数の状態項目のうちの相関係数の絶対値が大きい方から上位の所定数(例えば、3つ)以内に入る状態項目を抽出してよい。
The
同様に、要因分析部305は、複数の状態項目ごとに、異常・正常の別を表すデータとの変数重要度を算出し、複数の状態項目のうちの変数重要度が相対的に大きい状態項目を異常発生の要因(候補)として抽出してよい。例えば、要因分析部305は、複数の状態項目のうちの変数重要度が所定閾値以上の状態項目、或いは、複数の状態項目のうちの変数重要度が大きい方から上位の所定数(例えば、3つ)以内に入る状態項目を抽出してよい。
Similarly, the
要因分析部305は、要因分析処理の結果を表す分析結果データ305Aを出力する。分析結果データ305Aには、例えば、複数の状態項目ごとの異常・正常の別との間の相関係数及び重要度係数の算出値が含まれる。また、分析結果データ305Aには、例えば、異常発生の要因の候補として、異常・正常の別に対する相関係数が相対的に大きい状態項目や重要度係数が相対的に大きい状態項目に関する情報が含まれてよい。
The
また、要因分析部305は、分析結果データ305Aに基づき、要因分析処理の結果を表す画面(分析結果画面)を表示装置36に表示させてもよい。
Further, the
例えば、図10に示すように、要因分析部305は、表示装置36に分析結果画面1000を表示させてよい。
For example, as shown in FIG. 10, the
尚、図10の"Tag名"は、状態項目の種別に相当する。以下、図11の場合も同様である。 The "Tag name" in FIG. 10 corresponds to the type of state item. Hereinafter, the same applies to the case of FIG.
分析結果画面1000には、相関分析及び決定木分析で算出される、相関係数(絶対値)及び変数重要度のそれぞれについて、状態項目("Tag名")が大きい方から順に上から下に向かってリスト表示されている。
On the
尚、分析結果画面1000では、相関係数及び変数重要度共に、ゼロ(0)と算出される状態項目は表示されていない。そのため、決定木分析では、3つの状態項目の変数重要度のみが表示されている。
In the
また、例えば、図11に示すように、要因分析部305は、表示装置36に分析結果画面1100を表示させてもよい。
Further, for example, as shown in FIG. 11, the
分析結果画面1100には、相関分析及び決定木分析で算出される、相関係数(絶対値)及び変数重要度のそれぞれの大きい方から上位の3つの状態項目の時系列データに関する散布図が表示される。具体的には、分析結果画面1100には、相関係数(絶対値)及び変数重要度のそれぞれの大きい方から上位の3つの状態項目と、正常範囲を逸脱した熱量QX(本例では、冷却水排熱量Q4)との関係を示す散布図が表示される。このとき、散布図の各プロットは、正常時であるか異常時であるかを区分可能な態様で表示される。例えば、散布部の各プロットは、正常時の場合と異常時の場合とで色や形状で区別されてよい。
On the
これにより、ユーザは、例えば、相関係数及び重要度係数の双方の上位に表示される状態項目(本例では、Tag1やTag30等)に異常発生の要因の目星を付けて、異常復旧の対応等を図ることができる。 As a result, for example, the user attaches a star of the cause of the abnormality to the state items (Tag1, Tag30, etc. in this example) displayed at the top of both the correlation coefficient and the importance coefficient, and recovers from the abnormality. It is possible to take measures.
このように、監視支援装置30は、熱量Q1~Q5の任意の熱量QXが正常範囲から逸脱する異常時において、対象の熱量QXへ縮約される前の殺菌装置50の動的な状態を表す複数の状態項目の中から異常の要因に相当する状態項目を抽出することができる。また、監視支援装置30は、相関分析及び決定木分析の2つの要因分析手法(2つの指標)を適用することで、監視対象装置(殺菌装置50)が線形の装置であるか、非線形の装置であるかを問わず、要因に相当する状態項目を抽出することができる。
As described above, the
[他の実施形態]
次に、他の実施形態について説明する。
[Other embodiments]
Next, another embodiment will be described.
上述の実施形態には、適宜、変形や変更が加えられてもよい。 Modifications and changes may be added to the above-described embodiments as appropriate.
例えば、上述の実施形態では、熱エネルギ監視装置20は、監視対象期間でない場合(上述の図4のステップS106のNOの場合)、監視対象期間外である旨を表す監視結果を含むデータを監視支援装置30に送信してもよい。また、図4のステップS106の処理は、省略されてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the thermal
また、例えば、上述の実施形態や変形・変更の例では、熱収支演算部201は、上述の(2)~(9)のような論理式や論理式を前提とする近似式に代えて、実験やシミュレーション等による経験則等による実験式を用いてもよい。この場合、実験式で用いられる計測データには、殺菌装置50の内部の温度、圧力、流量以外の測定対象の測定データが含まれてもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment or modification / modification, the heat
また、例えば、上述の実施形態や変形・変更の例では、警報出力部303の機能は、監視支援装置30に代えて、或いは、加えて、熱エネルギ監視装置20に設けられてもよい。また、警報出力部303は、例えば、スマートフォンやタブレット端末等のユーザが所持する携帯型(可搬型)の端末装置に警報信号を送信し、携帯型の端末装置を通じて、ユーザに対する警報(アラート)を出力してもよい。この場合、警報画面は、ユーザが所持する携帯型の端末装置に表示されてよい。
Further, for example, in the above-described embodiment or modification / modification, the function of the
また、例えば、上述の実施形態や変形・変更の例では、監視支援装置30の機能の一部又は全部は、熱エネルギ監視装置20に統合されてもよい。また、監視支援装置30の機能の一部は、別の装置に移管されてもよい。即ち、監視支援装置30の機能は、複数の装置により分担して実現されてもよい。例えば、監視支援装置30の監視用の基準の設定機能、及び要因分析の機能は、互いに異なる装置により分担して実現されてもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment or modification / modification, a part or all of the functions of the
また、例えば、上述の実施形態や変形・変更の例では、閾値設定部302は、対象の熱量QXについて、基準データ301Aから抽出された部分データに代えて、基準データ301Aの全部のデータを用いて、閾値を設定してもよい。また、閾値設定部302は、対象の熱量QXの基準データ301Aの全部のデータ或いは部分データの上限値及び下限値に代えて、平均値を基準にして、閾値を設定してもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment or modification / modification, the threshold
また、例えば、上述の実施形態や変形・変更の例では、要因分析部305は、3種類以上の要因分析手法を用いて、対象の熱量QXの正常範囲からの逸脱の要因に相当する殺菌装置50の状態項目を抽出してもよい。また、要因分析部305は、相関分析及び決定木分析の少なくとも一方に代えて、或いは、加えて、他の要因分析手法を用いて、対象の熱量QXの正常範囲からの逸脱の要因に相当する殺菌装置50の状態項目を抽出してもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment or modification / modification, the
また、例えば、上述の実施形態や変形・変更の例では、表示装置36の分析結果画面には、相関分析及び決定木分析で算出される、相関係数(絶対値)及び変数重要度が、リスト表示、及び散布図表示の双方で表示されてもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment or modification / modification example, the correlation coefficient (absolute value) and variable importance calculated by the correlation analysis and the decision tree analysis are displayed on the analysis result screen of the
また、例えば、上述の実施形態や変形・変更の例では、熱エネルギ監視システム1(熱エネルギ監視装置20)の監視対象装置は、熱の発生や吸熱を含む熱収支(熱の出入り)が発生する装置であれば、殺菌装置50以外の任意の装置であってもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment or modification / modification, the monitored device of the heat energy monitoring system 1 (heat energy monitoring device 20) generates heat and heat balance (heat inflow and outflow) including heat absorption. Any device other than the sterilizing
[作用]
次に、本実施形態に係る熱エネルギ監視システム1の作用について説明する。
[Action]
Next, the operation of the thermal
例えば、上述の特許文献1のように、監視対象装置の状態データ(計測データ)を監視する場合、監視すべき状態データの種類が相対的に多くなると、異常判定の基準をその種類ごとに準備する必要が生じ、結果として、多くの手間が生じる可能性がある。
For example, when monitoring the state data (measurement data) of the monitored device as in
一方、例えば、上述の特許文献2や多変量統計的プロセス管理(MSPC:Multivariate Statistical Process Control)の手法のように、複数の種類の状態データをより少ない変数に縮約するも可能である。 On the other hand, for example, as in Patent Document 2 and the method of multivariate statistical process control (MSPC) described above, it is possible to reduce a plurality of types of state data to fewer variables.
しかしながら、これらの手法では、異常判定の基準を準備する手間は軽減されるものの、異常発生時にどの種類の状態データに相当する状態項目が異常の要因なのかを容易に判断できない可能性がある。また、これらの手法は、監視対象装置を線形とみなせる場合には有効であるものの、非線形の場合には、適用することができなかったり、適用できたとしても、要因の推定(特定)に時間が掛かったりする可能性がある。 However, although these methods reduce the time and effort required to prepare the criteria for determining an abnormality, it may not be possible to easily determine which type of state data corresponds to the cause of the abnormality when an abnormality occurs. In addition, although these methods are effective when the monitored device can be regarded as linear, they cannot be applied in the case of non-linearity, or even if they can be applied, it takes time to estimate (identify) the factors. May be hung.
これに対して、本実施形態では、熱エネルギ監視装置20は、熱収支演算部201と、監視部203とを備える。具体的には、熱収支演算部201は、監視対象装置の状態に関するデータを取得し、そのデータに基づき、監視対象装置の熱収支を構成する複数の種類の熱エネルギ(例えば、熱量Q1~Q5)を算出する。そして、監視部203は、熱収支演算部201により算出される複数の種類の熱エネルギごとに、上限閾値及び下限閾値で規定される正常範囲からの対象の種類の熱エネルギの逸脱の有無を監視する。
On the other hand, in the present embodiment, the thermal
これにより、熱エネルギ監視装置20は、監視すべき対象を、監視対象装置に関する多数の状態項目のデータ(例えば、測定データ)に変えて、熱収支を構成する複数の種類の熱エネルギ(例えば、5種類)に縮約することができる。そのため、異常判定の基準を準備する手間を相対的に軽減させることができる。また、熱エネルギ監視装置20は、熱収支を構成する複数の種類の熱エネルギのデータを用いることで、監視対象装置が線形でも非線形でも適用することができると共に、比較的容易に要因の推定(特定)を行うことができる。
As a result, the thermal
また、本実施形態では、監視対象装置の状態に関するデータは、監視対象装置の温度、圧力、及び流量を含む動的な状態に関するデータと、監視対象装置の運転状態を含む静的な状態に関するデータとを含んでよい。 Further, in the present embodiment, the data regarding the state of the monitored device includes data regarding a dynamic state including the temperature, pressure, and flow rate of the monitored device, and data regarding a static state including the operating state of the monitored device. And may be included.
これにより、熱エネルギ監視装置20は、監視対象装置の動的な状態に相当する複数の状態項目に関するデータに基づき、監視対象装置の熱収支を構成する複数の種類の熱エネルギのそれぞれを算出することができる。また、熱エネルギ監視装置20は、静的な状態を考慮して、正常範囲からの逸脱の有無を監視することができる。
As a result, the thermal
また、本実施形態では、監視部203は、監視対象装置の静的な状態の種別(例えば、運転モードの種別や製品種別)ごとに、上限閾値及び下限閾値の少なくとも一方を異ならせてよい。
Further, in the present embodiment, the
これにより、熱エネルギ監視装置20は、具体的に、静的な状態を考慮して、正常範囲からの逸脱の有無を監視することができる。
As a result, the thermal
また、本実施形態では、監視部203は、監視対象装置の静的な状態が切り替えられる場合、複数の種類の熱エネルギに関する監視を一時停止する。そして、監視部203は、監視対象装置の静的な状態の切り替え後、所定時間が経過した後に、複数の種類の熱エネルギに関する監視を再開してよい。
Further, in the present embodiment, the
これにより、熱エネルギ監視装置20は、監視対象装置の静的な状態の切り替わりに合わせて、適切に、複数の種類の熱エネルギに関する監視を行うことができる。監視対象装置の静的な状態の切り替わりが発生すると、監視対象装置の熱収支が変動し、その変動が安定するまでに時間を要するからである。
As a result, the thermal
また、本実施形態では、監視支援装置30は、閾値設定部302を備える。具体的には、閾値設定部302は、熱収支演算部201により算出される、複数の種類の熱エネルギの時系列データに基づき、上限閾値及び下限閾値を設定してよい。
Further, in the present embodiment, the
これにより、監視支援装置30は、例えば、対象の熱エネルギの正常時の履歴データ(例えば、基準データ301A)、即ち、時系列で蓄積された対象の熱エネルギの正常時のデータを基準にして、上限閾値及び下限閾値を設定することができる。
As a result, the
また、本実施形態では、閾値設定部302は、複数の種類の熱エネルギのうちの対象の種類の熱エネルギについて、その時系列データの上限値及び下限値或いは平均値に基づき、上限閾値及び下限閾値を設定してよい。
Further, in the present embodiment, the
これにより、監視支援装置30は、正常時の対象の熱エネルギの履歴データ(時系列データ)を基準にして、具体的に、上限閾値及び下限閾値を設定することができる。
Thereby, the
また、本実施形態では、閾値設定部302は、複数の種類の熱エネルギのうちの対象の種類の熱エネルギについて、その時系列データの全体の中から監視対象装置の静的な状態の種別に関する条件、及び時間に関する条件の少なくとも一方を含む抽出条件に適合する部分データを抽出し、抽出した部分データに基づき、上限閾値及び下限閾値を設定してよい。
Further, in the present embodiment, the
これにより、監視支援装置30は、正常時の対象の熱エネルギの履歴データの中から抽出条件に沿った部分データに限定した上で、その限定した部分データを基準として、上限閾値及び下限閾値を設定することができる。そのため、監視支援装置30は、例えば、上限閾値及び下限閾値の設定の基準として、より適切なデータを選択することができる。よって、監視支援装置30は、より適切に、上限閾値及び下限閾値を設定することができる。
As a result, the
また、本実施形態では、監視支援装置30は、表示装置36を備える。具体的には、表示装置36は、複数の種類の熱エネルギのうちの対象の種類の熱エネルギの時系列グラフ、度数分布グラフ、及び散布図グラフのうちの少なくとも一つ、並びに、閾値設定部302により対象の種類の熱エネルギの時系列データに基づき算出される、上限閾値及び下限閾値の候補を表示してよい。そして、表示装置36は、上限閾値及び下限閾値の候補を修正するためのユーザからの入力を受け付ける入力対象(例えば、入力装置37としてのタッチパネルで操作可能な上限閾値ライン701A,702Aや下限閾値ライン701B,702B等)を表示してよい。
Further, in the present embodiment, the
これにより、ユーザは、上限閾値及び下限閾値の算出の基準となった、対象の熱エネルギの履歴データと、上限閾値及び下限閾値との関係を画面上で視覚的に確認することができる。また、ユーザは、画面上で、上限閾値及び下限閾値の候補の修正を行うことができる。そのため、監視支援装置30は、ユーザの利便性を向上させることができる。
As a result, the user can visually confirm the relationship between the historical data of the target thermal energy, which is the reference for calculating the upper limit threshold value and the lower limit threshold value, and the upper limit threshold value and the lower limit threshold value on the screen. In addition, the user can modify the candidates for the upper limit threshold value and the lower limit threshold value on the screen. Therefore, the
また、本実施形態では、監視支援装置30は、要因分析部305を備える。具体的には、要因分析部305は、熱エネルギ監視装置20によって、複数の種類の熱エネルギのうちの所定の熱エネルギの正常範囲からの逸脱が検出される場合に、監視対象装置の状態を表す複数の状態項目の中から所定の熱エネルギの正常範囲からの逸脱の要因を表す状態項目を抽出してよい。
Further, in the present embodiment, the
これにより、監視支援装置30は、所定の熱エネルギが正常範囲から逸脱した場合に、その要因に相当する監視対象装置の状態項目を特定(推定)することができる。
As a result, the
また、本実施形態では、要因分析部305は、所定の熱エネルギの正常範囲からの逸脱が検出されたときの複数の状態項目の時系列データ、及び所定の熱エネルギの正常範囲からの逸脱がないときの複数の状態項目の時系列データに基づき、相関分析及び決定木分析の少なくとも一つを含む複数の要因分析手法を用いて、複数の状態項目の中から所定の熱エネルギの正常範囲からの逸脱の要因を表す状態項目を抽出してよい。
Further, in the present embodiment, the
これにより、監視支援装置30は、具体的に、所定の熱エネルギの正常範囲からの逸脱の異常の要因に相当する、監視対象装置の状態項目を特定(推定)することができる。また、監視支援装置30は、複数の要因分析手法を用いることにより、監視対象装置が線形の装置であるか非線形の装置であるかを問わず、要因推定を行うことができると共に、要因推定の精度を向上させることができる。
Thereby, the
また、本実施形態では、監視支援装置30は、要因分析部305の抽出結果を表示する表示装置36を備える。具体的には、表示装置36は、複数の状態項目ごとに、所定の熱エネルギの正常範囲からの逸脱の要因を表す度合い(例えば、相関分析の相関係数や決定木分析の変数重要度等)をリスト、或いは、所定の熱エネルギの時系列データに対する散布図として表示してよい。
Further, in the present embodiment, the
これにより、ユーザは、所定の熱エネルギの正常範囲からの逸脱の要因の度合いを視覚的に確認し、その度合いから要因に相当する監視対象装置の状態項目を把握することができる。 As a result, the user can visually confirm the degree of the factor of deviation from the normal range of the predetermined thermal energy, and can grasp the state item of the monitored device corresponding to the factor from the degree.
以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments have been described in detail above, the present disclosure is not limited to such a specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist described in the claims.
1 熱エネルギ監視システム
10 計測装置
11 温度センサ
12 圧力センサ
13 流量センサ
20 熱エネルギ監視装置(監視装置)
21 ドライブ装置
21A 記録媒体
22 補助記憶装置
23 メモリ装置
24 CPU
25 インタフェース装置
26 表示装置
27 入力装置
30 監視支援装置(閾値設定装置、要因分析装置)
36 表示装置(表示部)
40 生産管理システム
50 殺菌装置(監視対象装置)
51 製品通過経路
52 高温水循環経路
52A ポンプ
53 蒸気流入経路
54 排水経路
55 冷却水通過経路
56 加熱部
57 冷却部
201 熱収支演算部(熱エネルギ算出部)
202 記憶部
202A 閾値
203 監視部
301 データベース
302 閾値設定部(設定部)
303 警報出力部
304 分析用データ作成部
305 要因分析部(抽出部)
600 閾値設定用入力画面
700 閾値最終設定画面
800 異常発生履歴画面
1000,1100 分析結果画面
1 Thermal
21
25
36 Display device (display unit)
40
51
202
303
600 Threshold setting
Claims (12)
前記熱エネルギ算出部により算出される前記複数の種類の熱エネルギごとに、上限閾値及び下限閾値で規定される所定範囲からの対象の種類の熱エネルギの逸脱の有無を監視する監視部と、を備える、
監視装置。 A thermal energy calculation unit that acquires data on the state of the monitored device and calculates a plurality of types of thermal energy constituting the heat balance of the monitored device based on the data.
For each of the plurality of types of thermal energy calculated by the thermal energy calculation unit, a monitoring unit for monitoring the presence or absence of deviation of the target type of thermal energy from a predetermined range defined by the upper limit threshold and the lower limit threshold. Prepare, prepare
Monitoring device.
請求項1に記載の監視装置。 The data regarding the state of the monitored device includes data regarding a dynamic state including the temperature, pressure, and flow rate of the monitored device, and data regarding a static state including the operating state of the monitored device.
The monitoring device according to claim 1.
請求項2に記載の監視装置。 The monitoring unit makes at least one of the upper limit threshold value and the lower limit threshold value different for each type of static state of the monitored device.
The monitoring device according to claim 2.
請求項2又は3に記載の監視装置。 When the static state of the monitored device is switched, the monitoring unit suspends monitoring of the plurality of types of thermal energy, and a predetermined time elapses after switching the static state of the monitored device. After that, the monitoring of the plurality of types of thermal energy is resumed.
The monitoring device according to claim 2 or 3.
前記熱エネルギ算出部により算出される前記複数の種類の熱エネルギの時系列データに基づき、前記上限閾値及び前記下限閾値を設定する設定部を備える、
閾値設定装置。 A threshold value setting device for setting the upper limit threshold value and the lower limit threshold value used in the monitoring device according to any one of claims 1 to 4.
A setting unit for setting the upper limit threshold value and the lower limit threshold value based on the time series data of the plurality of types of thermal energy calculated by the thermal energy calculation unit is provided.
Threshold setting device.
請求項5に記載の閾値設定装置。 The setting unit sets the upper limit threshold value and the lower limit threshold value for the thermal energy of the target type among the plurality of types of thermal energy based on the upper limit value, the lower limit value, or the average value of the time series data.
The threshold setting device according to claim 5.
請求項5又は6に記載の閾値設定装置。 Regarding the thermal energy of the target type among the plurality of types of thermal energy, the setting unit determines the condition regarding the type of the static state of the monitored device and the condition regarding the time from the entire time series data. Partial data that meets the extraction conditions including at least one is extracted, and the upper limit threshold and the lower limit threshold are set based on the extracted partial data.
The threshold setting device according to claim 5 or 6.
請求項5乃至7の何れか一項に記載の閾値設定装置。 At least one of the time series graph, the frequency distribution graph, and the scatter diagram graph of the target type of the thermal energy among the plurality of types of thermal energy, and the time of the target type of thermal energy by the setting unit. It includes a display unit that displays the upper limit threshold and the candidate of the lower limit threshold calculated based on the series data, and displays the input target that accepts the input from the user for modifying the candidate.
The threshold value setting device according to any one of claims 5 to 7.
要因分析装置。 When the monitoring device according to any one of claims 1 to 4 detects a deviation of a predetermined thermal energy from the predetermined range among the plurality of types of thermal energy, the predetermined energy is used. It is provided with an extraction unit for extracting a state item representing a factor of deviation of the predetermined thermal energy from the predetermined range from a plurality of state items representing the state of the monitored device.
Factor analyzer.
請求項9に記載の要因分析装置。 The extraction unit has time-series data of the plurality of state items when the deviation of the predetermined thermal energy from the predetermined range is detected, and when there is no deviation of the predetermined thermal energy from the predetermined range. Based on the time-series data of the plurality of state items, the predetermined range of the predetermined thermal energy from the plurality of state items is used by using a plurality of factor analysis methods including at least one of correlation analysis and determination tree analysis. Extract state items that represent the cause of deviation from
The factor analyzer according to claim 9.
前記表示部は、前記複数の状態項目ごとに、前記所定の熱エネルギの前記所定範囲からの逸脱の要因を表す度合いをリスト、又は、前記所定の熱エネルギの時系列データに対する散布図として表示する、
請求項9又は10に記載の要因分析装置。 A display unit for displaying the extraction result of the extraction unit is provided.
The display unit displays, for each of the plurality of state items, a list showing the degree of deviation of the predetermined thermal energy from the predetermined range, or as a scatter diagram for the time-series data of the predetermined thermal energy. ,
The factor analyzer according to claim 9 or 10.
監視対象装置の状態に関するデータを取得し、前記データに基づき、前記監視対象装置の熱収支を構成する複数の種類の熱エネルギを算出する熱エネルギ算出ステップと、
前記熱エネルギ算出ステップで算出される前記複数の種類の熱エネルギごとに、上限閾値及び下限閾値で規定される所定範囲からの対象の種類の熱エネルギの逸脱の有無を監視する監視ステップと、を含む、
監視方法。 It is a monitoring method executed by the monitoring device.
A thermal energy calculation step of acquiring data on the state of the monitored device and calculating a plurality of types of thermal energy constituting the heat balance of the monitored device based on the data.
For each of the plurality of types of thermal energy calculated in the thermal energy calculation step, a monitoring step for monitoring the presence or absence of deviation of the thermal energy of the target type from a predetermined range defined by the upper limit threshold and the lower limit threshold. include,
Monitoring method.
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