JP2645017B2 - Plant diagnostic method and apparatus - Google Patents

Plant diagnostic method and apparatus

Info

Publication number
JP2645017B2
JP2645017B2 JP18227187A JP18227187A JP2645017B2 JP 2645017 B2 JP2645017 B2 JP 2645017B2 JP 18227187 A JP18227187 A JP 18227187A JP 18227187 A JP18227187 A JP 18227187A JP 2645017 B2 JP2645017 B2 JP 2645017B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plant
module
observation
frame
abnormality
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP18227187A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6426912A (en
Inventor
茂 兼本
幸夫 園田
禎祠 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP18227187A priority Critical patent/JP2645017B2/en
Publication of JPS6426912A publication Critical patent/JPS6426912A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2645017B2 publication Critical patent/JP2645017B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は原子力プラントのような大規模な発電プラン
トに発生する異常事象を診断するプラント診断方法と装
置に関する。
Description: Object of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a method and an apparatus for diagnosing an abnormal event occurring in a large-scale power plant such as a nuclear power plant.

(従来の技術) 大規模な発電プラントの異常診断システムに関して
は、これまで多くの提案がなされている。
(Prior Art) Many proposals have been made on an abnormality diagnosis system for a large-scale power plant.

次に、代表的な従来のプラント異常診断システムにつ
いて説明する。
Next, a typical conventional plant abnormality diagnosis system will be described.

(1) 主要な観測点の観測時系列データをオンライン
でとりこみ、雑音解析法等を利用して周波数領域でのパ
ターンに変換し、正常時のパターンと比較することによ
り異常を識別する診断システムがある。このシステムで
は異常のパターンが既知であれば、そのパターンとの比
較により異常の原因まで識別可能である。
(1) A diagnostic system that captures observation time-series data at major observation points online, converts it into a frequency domain pattern using noise analysis, and compares it with a normal pattern to identify abnormalities. is there. In this system, if the pattern of the abnormality is known, the cause of the abnormality can be identified by comparison with the pattern.

(2) プラントの機器のモデルを用意しておき、モデ
ルの入力に観測時系列データを入れ、出力を予測し、こ
れを実測値と比較することにより異常を検知する。いわ
ゆるモデル比較法による診断システムがある。このシス
テムには、モデルについて、物理モデルをあらかじめ用
意しておくものと、観測データから自己回帰モデル等を
用いて自動的に作成するものとの2通りがある。
(2) A model of plant equipment is prepared, and observation time-series data is input to the input of the model, the output is predicted, and an abnormality is detected by comparing the output with an actually measured value. There is a diagnostic system based on a so-called model comparison method. In this system, there are two types of models: a model in which a physical model is prepared in advance, and a system in which a physical model is automatically created from observation data using an autoregressive model or the like.

(3) プラントの各機器の因果関係を原因・結果樹木
(いわゆるCCT)としてまとめておき、観測事象からこ
のCCTをたどって原因を識別ないし、結果を予測する診
断システムがある。CCTいわゆるプロダクション形のル
ールにまとめておき、事象に応じてCCT相当の事象の連
鎖を作成診断する知識光学の応用のシステムがある。
(3) There is a diagnostic system that summarizes the causal relationship of each device in the plant as a cause / result tree (so-called CCT), and does not identify the cause by following this CCT from the observed events and predicts the result. There is a system of knowledge optics application that collects CCT so-called production type rules and creates and diagnoses a chain of events corresponding to CCT according to events.

上述したような従来の診断システムは、発生する異常
事象の種類に応じて向き/不向きがある。また、通常オ
ンライン・リアルタイムを前提としたシステムになって
いる。
The conventional diagnostic system as described above has a direction / unsuitability depending on the type of abnormal event that occurs. In addition, the system usually assumes online real-time.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、このような従来のシステムの問題点の一つ
は、リアルタイムを前提にしている点にある。すなわ
ち、高速性を要求されることから診断に用いるプラント
モデルやCCTは、固定されたものないしは、実際の機器
構成をある程度簡略化したものになっている。従って、
実際のトラブル時の原因究明の際に必要となるきめ細か
い情報が得られない事が多い。また、このような現実的
なトラブル解決にあたっては、観測情報の欠落や見間違
い等により、固定した診断モデルでの適用が困難になる
ことがしばしばある。
(Problems to be Solved by the Invention) One of the problems of such a conventional system is that it is based on real time. In other words, since high speed is required, the plant model and CCT used for diagnosis are fixed or have simplified the actual device configuration to some extent. Therefore,
In many cases, it is not possible to obtain detailed information necessary for investigating the cause during an actual trouble. Further, in solving such a practical problem, it is often difficult to apply a fixed diagnostic model due to a lack of observation information or a mistake in viewing.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、プラントの異常状態に合せて利用できかつプラント
診断に必要な観測値そのものの信頼性をも診断すること
のできるプラント診断方法及び装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a plant diagnosis method and apparatus which can be used in accordance with an abnormal state of a plant and can also diagnose the reliability of observation values themselves required for plant diagnosis. Is to provide.

〔発明の構成〕[Configuration of the invention]

(問題点を解決するための手段および作用) 上記目的を達成するために、本願の第1の発明は、プ
ラントから得られた観測データに基づいてプラントを診
断するプラント診断方法において、まず代表的な伝達関
数の組合せを記述した基本モジュールを作り、この基本
モジュールから対応する実効プログラムを含む動特性モ
ジュールと当該機器が属する系統を記述する機器モジュ
ールを作り、この機器モジュールから系統モジュール
を、さらにこの系統モジュールからプラント全体のモジ
ュールを作成するようにして階層形のフレーム型データ
ベースを構成し、前記プラントの観測データに合わせて
予測に必要な各モジュールを前記フレーム型データベー
スから自動的に組合せて求めた計算値と前記観測データ
とを比較して異常の有無を判定するようにしたことを特
徴とするである。
(Means and Actions for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a first invention of the present application is a typical plant diagnosis method for diagnosing a plant based on observation data obtained from the plant. A basic module that describes a combination of various transfer functions, a dynamic characteristic module including a corresponding effective program and a device module that describes a system to which the device belongs are generated from the basic module, and a system module is further formed from the device module. A hierarchical frame-type database was constructed by creating modules for the entire plant from the system modules, and each module required for prediction was automatically combined from the frame-type database according to the observation data of the plant. Determine the presence or absence of abnormality by comparing the calculated value with the observation data It is characterized by having made it.

また、本願の第2の発明のプラント診断装置は、代表
的な伝達関数の組合せを記述した基本モジュールフレー
ムと,対応する実効プログラムを含む動特性モジュール
フレームと,当該機器が属する系統を記述する機器モジ
ュールフレーム及び系統モジュールフレームとからなる
階層形のフレーム型データベースと、プラントから観測
されたデータをファイルする観測時系列データファイル
と、推論要求または結果表示要求装置からの要求により
前記階層形のフレーム型データベースから得られた予測
値と前記観測時系列データファイルから得られた観測値
とを比較し,この比較を任意の前記観測値で行うことに
より異常な機器またはセンサーを推論する推論制御装置
と、この推論結果を表示する表示装置とから構成されて
いることを特徴とするものである。
The plant diagnostic apparatus according to the second aspect of the present invention provides a basic module frame describing a representative combination of transfer functions, a dynamic characteristic module frame including a corresponding effective program, and a device describing a system to which the device belongs. A hierarchical frame type database comprising a module frame and a system module frame, an observation time series data file for filing data observed from the plant, and an inference request or a request from a result display request device, the hierarchical frame type according to the request. An inference control device that compares a prediction value obtained from a database with an observation value obtained from the observation time-series data file, and infers an abnormal device or sensor by performing the comparison with any of the observation values; And a display device for displaying the inference result. It is intended.

上記のように、本発明はプラントの各種構成機器単位
ごとに、その入出力関係を表わす動特性モデルを作り計
算機に記憶させておく。次に、異常時の対象系統・観測
信号に応じて、この各モジュール形の動特性モデルを自
動的に組合せ、観測信号相互の因果関係を示す動特性モ
デルを自動的に作成する。このモデルは従来のような固
定形のモデルではない為、観測された信号が状況により
異なってもそれに合せたモデルとして自動的に作成され
る。
As described above, according to the present invention, a dynamic characteristic model representing an input / output relationship is created for each component unit of a plant and stored in a computer. Next, the dynamic characteristic models of the respective modules are automatically combined in accordance with the target system and the observed signal at the time of the abnormality, and a dynamic characteristic model indicating a causal relationship between the observed signals is automatically created. Since this model is not a fixed model as in the past, even if the observed signal differs depending on the situation, it is automatically created as a model adapted to it.

したがって、本発明によると、このようにして作られ
たモデルを利用して次のような手順で診断が行なわれ
る。すなわち、注目する観測信号の値を、他の観測信号
と上記モデルを用いて予測する。この予測値と実際の観
測値に矛盾があれば、このモデルに該当する機器のいず
れかが故障しているか、又は、予測に用いた他の観測信
号が正しくない(センサーが故障)か、又は、予測値に
対応する観測値が正しくない(センサーが故障)かのい
ずれかの可能性があることが推定できる。逆に、観測値
と予測値が一致していれば上述の全ての観測信号と機器
は正常であることが分る。観測された信号の全ての組合
せについて、このようなチェックをすれば、正常な機器
と観測信号が抽出され、残された機器ないし観測信号に
異常の可能性のあることが推論できる。
Therefore, according to the present invention, diagnosis is performed in the following procedure using the model thus created. That is, the value of the observation signal of interest is predicted using the other observation signals and the above model. If there is a discrepancy between the predicted value and the actual observed value, one of the devices corresponding to the model has failed, or the other observation signal used for prediction is incorrect (the sensor has failed), or It can be estimated that there is a possibility that the observation value corresponding to the predicted value is incorrect (the sensor has failed). Conversely, if the observed value and the predicted value match, it is understood that all the observed signals and devices described above are normal. If such a check is performed for all combinations of observed signals, normal equipment and observation signals are extracted, and it can be inferred that the remaining equipment or observation signals may be abnormal.

まず、本発明に用いるモジュール形動特性モデルとそ
の使い方について述べる。
First, a modular dynamic characteristic model used in the present invention and how to use it will be described.

第5図(a)に示すように、基本モジュールは動特性
モデルの最も基本的な要素である加算器、積分器、比例
要素、1次遅れ要素等の要素から成っている。これらの
各要素は、入力信号の時系列データと出力信号の初期値
が与えられれば出力信号の時間的推移の予測が可能であ
る。
As shown in FIG. 5 (a), the basic module includes elements such as an adder, an integrator, a proportional element, and a first-order lag element which are the most basic elements of the dynamic characteristic model. These elements can predict the temporal transition of the output signal, given the time-series data of the input signal and the initial value of the output signal.

例えば、1次遅れ要素の場合、Sをラプラス演算子、
Tを時定数、x,yを入出力信号とすると と表わせる。
For example, in the case of a first-order lag element, S is a Laplace operator,
If T is a time constant and x and y are input / output signals Can be expressed as

これを時間領域のモデルに直すと という漸化式になる。ここで、Δtは計算の最小ステッ
プ間隔、tは時刻であり、初期値yoと入力データ列x
t(t≧o)が与えられると、出力信号ytの予測が可能
である。
If we translate this into a time domain model, It becomes a recurrence formula. Here, Δt is the minimum step interval of calculation, t is time, the initial value yo and the input data sequence x
Given t (t ≧ o), the output signal y t can be predicted.

計算機内では、1次遅れ等の各動特性モジュールごと
に上記のアルゴリズムに基づいて計算を行なう関数を用
意しておき、第5図(a)に示すような形で、プラント
の基本モジュールから参照する。
In the computer, a function for performing calculation based on the above algorithm is prepared for each dynamic characteristic module such as a first-order lag, and is referred to from the basic module of the plant in the form shown in FIG. I do.

ある基本モジュールの入力は他の基本モジュールの出
力とつながっており、これらの入出力関係を互いにつな
いでゆくと、第5図(b)に示すようなプラントの構成
機器と対応する機器モジュールを構成することができ
る。また、この機器モジユールを合せると、第5図
(c)に示すような系統モジュールを構成し、さらに系
統モジュールを合せると、第5図(d)に示すようなプ
ラント全体の階層形の構成になっている。
The input of a certain basic module is connected to the output of another basic module, and when these input / output relations are connected to each other, the component modules of the plant as shown in FIG. can do. When the equipment modules are combined, a system module as shown in FIG. 5 (c) is formed, and when the system modules are further combined, a hierarchical structure of the entire plant as shown in FIG. 5 (d) is formed. Has become.

プラント動特性データベースをこのような階層形にす
ると、異常診断の目的と状況(どの系統の診断をしたい
のか、どのような信号が観測されているのか)に応じ
て、異なるレベルで動特性モデルを構築し利用すること
ができる。例えば、各系統の代表的なプロセス信号しか
観測されていず、どの系統が悪いかを診断したいような
場合、系統単位のブロック図(第5図(d))を対象と
して診断を行なえば良く、機器まで細かく立ち入った診
断は不要である。また、もし系統が絞られていれば、そ
の系統内の機器だけに注目して診断を行なえばよく、他
の系統の機器を見ずに診断ができる。このように階層的
なデータ形式により柔軟な診断が可能になる。第6図は
これらのデータ構成を階層的な形式で表現したものであ
る。
If the plant dynamic characteristic database is arranged in such a hierarchical form, dynamic characteristic models can be created at different levels according to the purpose and situation of abnormality diagnosis (which system is to be diagnosed and what kind of signal is being observed). Can be built and used. For example, when only a representative process signal of each system is observed and it is desired to diagnose which system is bad, the diagnosis may be performed with respect to a block diagram of each system (FIG. 5 (d)). There is no need for a detailed diagnosis of the equipment. If the system is narrowed down, the diagnosis may be performed by focusing on only the devices in the system, and the diagnosis can be performed without looking at the devices in other systems. As described above, the hierarchical data format enables flexible diagnosis. FIG. 6 shows these data structures in a hierarchical format.

次に、上記の階層形データに基づいた異常診断の原理
について説明する。ここでは、第5図(c)に基づいて
説明するが、同図(b),(d)についても同様であ
る。
Next, the principle of abnormality diagnosis based on the above hierarchical data will be described. Here, description will be made based on FIG. 5 (c), but the same applies to FIGS. 5 (b) and (d).

第5図(c)において、各機器1〜3の入出力x1〜x4
が観測されていると仮定すると、診断システムは次のよ
うな手順で推論を進めてゆく。
In FIG. 5 (c), input and output x 1 ~x 4 of each device 1-3
Assuming that is observed, the diagnostic system proceeds with inference according to the following procedure.

(1) ある観測信号(例えばx2)について、これを予
測する為に必要な信号を矢印の逆向きにたどってゆき求
める。(この場合x1とx4)すなわち、機器モジュールの
中から出力x2を持つモジュールの入力(ここではx1,
x4)をさがす。もし、この入力が観測されていれば、そ
れで終了。観測されていなければ、さらにこの入力(x1
又はx4)を出力として持つモジュールの入力を同様に捜
してゆく。このような手順により入力の観測値→機器モ
ジュールの組み合せ→出力観測値という動特性モデルを
自動的に作り出すことができる。
(1) With respect to a certain observation signal (for example, x 2 ), a signal necessary for predicting the observation signal is obtained by following the direction opposite to the arrow. (In this case, x 1 and x 4 ), that is, the input of a module having an output x 2 from among the equipment modules (here, x 1 ,
x 4) look for. If this input is observed, it ends. If not observed, this input (x 1
Or Yuku looking similarly input modules with x 4) as output. By such a procedure, a dynamic characteristic model of input observation value → combination of equipment modules → output observation value can be automatically created.

(2) 上記動特性モデルによる予測値(ここでは、入
力としてx1,x4の観測値を用い機器モジュールとして機
器1を用いたモデルによる予測値)と実際の観測値(こ
こではx2)を比べ、両者が一致するか否かをみる。すな
わち、下記のいずれかの式の不等号が成立したときに一
致、不成立のときに不一致と判別する。
(2) Predicted value by the above dynamic characteristic model (here, predicted value by model using equipment 1 as equipment module using observation values of x 1 and x 4 ) and actual observation value (here, x 2 ) To see if they match. That is, it is determined that a match occurs when an inequality sign in any of the following equations is satisfied, and that a mismatch occurs when the inequality sign is not satisfied.

比較方法としては、例えば で一致 又は で一致というような方法が考えられる。ここで、
(t)は動特性モデルによる計算値、 は、異常の起っている時間(sec)t=0からt=T0
間で、動特性モデルによる計算値x(t)と実測値x
(t)の差の絶対値の最大値、 εは判定しきい値である。
As a comparison method, for example, Match with or A method such as matching is considered. here,
(T) is a value calculated by the dynamic characteristic model, Is the value x (t) calculated by the dynamic characteristic model and the measured value x during the time (sec) t = 0 to t = T 0 when the abnormality occurs.
(T) is the maximum absolute value of the difference, and ε is a judgment threshold value.

(3) 上記で、一致している時は、出力の観測値
(x2)、モデル内の機器(機器1)、入力の観測値(x1
とx4)のいずれも正常とみなすことができる。
(3) In the above, when the values match, the output observation value (x 2 ), the device in the model (device 1), and the input observation value (x 1
Both the x 4) of can be regarded as normal.

一方、一致していない時は、これらのいずれかに異常
の可能性があることが推定される。
On the other hand, when they do not match, it is presumed that any of these may be abnormal.

ここで、機器の異常はプラントそのものの異常である
が、入力又は出力の測定値の異常は、観測に用いたセン
サー又は計算機に時系列データをとりこむためのインタ
ーフェイス部(例えばA/D変換ボード)の異常を意味す
る。(観測系の異常かプラント本体の異常かを識別する
ことは実用上非常に重要である) (4) 観測される全ての信号についての(1)〜
(3)の診断を行ない。対象とする全ての観測信号と機
器について、正常ないし異常の可能性有りかをリストア
ップして第3表を作る。
Here, the abnormality of the equipment is an abnormality of the plant itself, and the abnormality of the input or output measured value is an interface unit (for example, an A / D conversion board) for taking time-series data into a sensor or a computer used for observation. Means abnormal. (It is very important in practice to distinguish between an abnormality in the observation system and an abnormality in the plant itself.) (4) (1) to (1) for all signals observed
The diagnosis of (3) is performed. Table 3 is created by listing whether there is a possibility of normality or abnormalities for all the observation signals and instruments of interest.

これは、x3のセンサー不良を想定した例であるが、x2
の予測と観測は一致し、x3,x4の予測と観測は不一致に
なったとする。そうすると第3表のような正常/異常の
判定表が作成できる。
This is an example assuming a sensor failure of x 3, x 2
It is assumed that the prediction and the observation of coincide with each other, and the prediction and observation of x 3 and x 4 do not coincide with each other. Then, a normal / abnormal judgment table as shown in Table 3 can be created.

まず、各出力値について〜の比較を行ないその総
合判定を行なった結果が(a)である。ここで、single
failureしか起らないと仮定すると、×印が2つ重なっ
たx3のセンサーが異常と判定され残る全ては正常とみな
すことができる。一方、これを仮定しないと、機器2,3
の異常の可能性は残る。そこで次のようなステップによ
り、さらに異常箇所を絞りこむ。
First, (a) is the result of comparing each output value with and making a comprehensive judgment. Where single
Assuming failure only Okoshira, all × marks of two overlapping x 3 sensor remains is determined that the abnormality can be regarded as normal. On the other hand, if this is not assumed,
The possibility of abnormalities remains. Therefore, the following steps are used to further narrow down the abnormal location.

(5) (1)〜(4)のステップでの絞り込みの後、
センサー故障の可能性有と判断された信号(ここでは
x3)を観測信号から除き、(1)〜(4)の手順を再び
行なう。ここでは、x3を除いた場合を例示する。このと
き、x4を予測する為には、第5図(c)のブロック図を
さかのぼり、x2と機器2,3が必要であるこが分る。この
モデルに基づいた予測が一致したとすると、第3表の
のような判定表ができる。この結果も合せて判定すると
第3表の(b)で示したようにx3のセンサーに異常の可
能性があり、他は全て正常であることが証明できる。
(5) After narrowing down in steps (1) to (4),
A signal determined to have a possible sensor failure (here,
x 3 ) is removed from the observation signal, and the procedures of (1) to (4) are performed again. Here, an example is shown of the case excluding the x 3. At this time, in order to predict the x 4 dates back to the block diagram of FIG. 5 (c), it is found this is necessary x 2 and the device 2. If the predictions based on this model match, a decision table as shown in Table 3 is created. The results may have abnormalities in sensor x 3 as shown in the Table 3 it is determined together (b), the other can be proved that all is normal.

上述したような手順により、観測信号の各種の組合せ
による動特性モデルの構築と、それに基づく異常判定が
可能である。
With the above-described procedure, it is possible to construct a dynamic characteristic model based on various combinations of observation signals and determine an abnormality based on the dynamic characteristic model.

(実施例) 本発明の実施例を図面を参照して説明する。 (Example) An example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例のブロック構成図であり、
同図に示すように診断対象ブロックは機器1、機器2、
機器3、機器4としてそれぞれ加算器、比例/積分制御
器、調整弁、弁開度センサとからなり、これら機器がフ
ィードバック系を構成している。また、上記したような
診断対象を診断する診断装置10は第2図に示すように、
動特性モジュール関係フレーム11、基本モジュールフレ
ーム12、機器モジュールフレーム13及び系統モジュール
フレーム14等からなる階層形のフレームから構成されて
おり、この階層形フレームは推論制御装置16に接続され
ている。一方、プラントから得られた観測データは観測
時系列データファイル15の中に収納されており、このフ
ァイル15も推論制御装置16に接続されている。推論要求
装置または結果表示要求装置18より推論要求または結果
表示要求を推論制御装置16に出すと、推論制御装置16で
は後記するような手順で、推論結果を保存ファイル17に
保存するとともに表示ユニット19で表示するように構成
されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
As shown in FIG.
The devices 3 and 4 each include an adder, a proportional / integral controller, an adjustment valve, and a valve opening sensor, and these devices constitute a feedback system. In addition, the diagnostic device 10 for diagnosing the above-described diagnostic object has a structure as shown in FIG.
It is composed of a hierarchical frame composed of a dynamic characteristic module related frame 11, a basic module frame 12, an equipment module frame 13, a system module frame 14, and the like, and this hierarchical frame is connected to the inference control device 16. On the other hand, observation data obtained from the plant is stored in an observation time-series data file 15, and this file 15 is also connected to the inference control device 16. When an inference request or a result display request is issued from the inference request device or the result display request device 18 to the inference control device 16, the inference control device 16 stores the inference result in the storage file 17 and the display unit 19 according to the procedure described later. Is configured to be displayed.

次に、診断装置10を用いて、第1図に示すフィードバ
ック系に適用した場合を以下説明する。
Next, a case where the diagnostic apparatus 10 is applied to the feedback system shown in FIG. 1 will be described below.

まず、上記フィードバック系における異常として、弁
開度センサー不良による信号x5の減少が発生した場合を
考える。このとき要求信号x1は一定であるから、制御器
2の入力は増加し、さらに制御器2の出力x3の増加を通
して実際の弁開度x4は増加する。この様子を示したのが
第3図のグラフである。このような場合の診断は次の手
順で行ってゆく。
First, as an abnormality in the feedback system, consider the case where reduction of the signal x 5 by the valve opening degree sensor failure has occurred. Since the request signal x 1 at this time is constant, the input of the controller 2 increases and further the actual valve opening degree x 4 through an increase in the output x 3 of the controller 2 increases. This is shown in the graph of FIG. Diagnosis in such a case is performed in the following procedure.

x1の検証→x1を予測するモデルができないのでバイパ
スする。
It can not be a model to predict the verification → x 1 of x 1 bypass.

x2の検証→x1とx5、機器1(加算器)を用いてx2の予
測を行う。(第2図のモデルを参照)両者は一致して
いるので、x2,x1,x5,機器1とも正常とみなせる。これ
により第1表の項目モデルの判定表ができる。
Verification of x 2 → x 1 and x 5, to predict the x 2 using device 1 (summer). (See the model in FIG. 2.) Since both match, x 2 , x 1 , x 5 , and device 1 can be regarded as normal. As a result, a judgment table of the item models in Table 1 is created.

x3の検証→x2と機器2(比例/積分制御系)を用い
て、第3図のモデルの予測と第1表の項目の判定表
ができる。
with verification of x 3 → x 2 and the device 2 (proportional / integral control system), it is determined table of prediction and items in Table 1 model of Figure 3.

x3の検証→x3と機器3(調整弁)を用いて、第3図の
モデルの予測と第1表の項目の判定表ができる。
with verification of x 3 → x 3 and the device 3 (control valve) can judgment table prediction and items in Table 1 model of Figure 3.

x5の検証→x4と機器4(弁開度センサ)を用いた予測
は第3図のモデルのようになり観測と一致しない。従
って第1表のようにx4,x5,機器4のいずれかに異常があ
るとみなせる。
prediction using validation x 5 → x 4 and the device 4 (valve opening degree sensor) does not coincide with the observation would be a model of Figure 3. Therefore, as shown in Table 1, it can be considered that any of x 4 , x 5 and the device 4 has an abnormality.

以上の〜を総合判定すると第1表に示すように機
器4に異常があることが分る。
Comprehensively judging the above, it is found that there is an abnormality in the device 4 as shown in Table 1.

次に、観測値x4が間違って観測された場合を考える。
この場合は第4図に示すように、x4だけが減少し、他は
一定のままのデータが観測される。このような場合の診
断手順を以下に示す。
Next, consider the case where the observed value x 4 was observed by mistake.
In this case, as shown in FIG. 4, only x4 decreases, and the other data remain constant. The diagnostic procedure in such a case is described below.

x1の検証→x1を予測するモデルができないのでバイパ
スする。
It can not be a model to predict the verification → x 1 of x 1 bypass.

x2の検証→x1,x5,機器1(加算器)からx2を予測す
る。第4図のモデルのような結果となり観測値と同じ
なので第2表の項目モデルのような判定表ができる。
verification of x 2 → x 1, x 5 , to predict the x 2 from the device 1 (adder). Since the results are as shown in the model of FIG. 4 and are the same as the observed values, a judgment table such as the item model in Table 2 can be obtained.

x3の検証→同様に、x2,機器2(比例/積分制御系)
からx3を予測し、第2表の項目モデルの判定表を作
る。
verification of x 3 → Similarly, x 2, device 2 (proportional / integral control system)
It predicts x 3 from making judgment table entry model in Table 2.

x4の検証→x3、機器3(調整弁)からx4を予測するが
第4図のモデルに示すように実測値と一致しないの
で、第2表の項目モデルのような判定表が得られる。
Verification of x 4 → x 3, because it predicts the x 4 from the device 3 (control valve) does not match the measured values as shown in the model of FIG. 4, the determination table as shown in item model of the second table to obtain Can be

x5の検証→x4と機器4(弁開度センサ)からx5を予測
する。第4図のモデルのように実測と一致しないの
で、第2表の項目モデルのような判定表が得られる。
verification of x 5 → x 4 and the device 4 from the (valve opening sensor) to predict the x 5. Since it does not match the actual measurement as in the model in FIG. 4, a judgment table like the item model in Table 2 is obtained.

x5の検証→再度x5の検証を行うが、入力として異常の
可能性のあるx4は用いずにさらに上流にあるx3を用い
る。従って、機器3(調整弁)、機器4(弁開度セン
サ)を用いて予測することが必要である。この場合、第
4図のモデル′のように観測と一致するので第2表の
項目′のような判定表が得られる。
verifies the verification → again x 5 in x 5 but, x 4 which may abnormal as input using x 3 in further upstream without. Therefore, it is necessary to perform prediction using the device 3 (adjustment valve) and the device 4 (valve opening degree sensor). In this case, since the data coincides with the observation as shown in the model ′ in FIG. 4, a judgment table such as the item ′ in Table 2 is obtained.

以上の〜を総合判定すると、第2表に示すように
x4だけに異常の可能性があり、残りは正常であることが
分る。
When the above-mentioned items are comprehensively determined, as shown in Table 2,
It may have x 4 only abnormal, it can be seen that the remainder is normal.

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によると、以下に挙げる
ような効果を奏する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

(1) プラント本体の異常と観測信号のセンサーの異
常を分離して診断可能である。
(1) Diagnosis can be made by separating the abnormality of the plant body and the abnormality of the sensor of the observation signal.

(2) 多重故障に対しても、正常であることを確認で
きた機器群から、異常の可能性のある機器群を分離する
ことで対処できる。
(2) Multiple faults can be dealt with by separating a group of devices that may be abnormal from a group of devices that have been confirmed to be normal.

(3) 正常時のプラントの動きを模擬する動特性モデ
ルを用いることにより、例えばハンチング現象微小ドリ
フト事象といったような専門家にも判別しづらい異常事
象も精度良く診断できる。
(3) By using the dynamic characteristic model that simulates the normal operation of the plant, it is possible to accurately diagnose an abnormal event, such as a hunting phenomenon and a small drift event, which is difficult for an expert to distinguish.

(4) プラントの動特性モデルを階層化して利用する
ことにより、異常の状況に合せた深さ(系統レベルの診
断か機器レベルの診断か)での柔軟な診断が可能であ
る。
(4) Hierarchical use of the plant dynamic characteristic model enables flexible diagnosis at a depth (system-level diagnosis or equipment-level diagnosis) according to the abnormal situation.

(5) 動特性モデルとモジュール形で持つことにより
柔軟な診断が可能である。
(5) Flexible diagnosis is possible by having a dynamic characteristic model and a module type.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例のブロック構成図、第2図は
本発明の診断装置のブロック構成図、第3図及び第4図
はいずれも本発明による診断方法を説明するためのグラ
フ、第5図は本発明に係るモジュールの階層構成を説明
するための図、第6図は本発明に係るデータベースの構
成を説明するための図である。 1……加算器、2……比例/積分制御器 3……調整弁、4……弁開度センサ 11……動特性モジュール関数フレーム 12……基本モジュールフレーム 13……機器モジュールフレーム 14……系統モジュールフレーム 15……観測時系列データファイル 16……推論制御装置、17……推論結果保存装置 18……推論要求、結果表示要求装置 19……表示装置
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a diagnostic apparatus of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are graphs for explaining a diagnostic method according to the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining the hierarchical structure of the module according to the present invention, and FIG. 6 is a diagram for explaining the structure of the database according to the present invention. 1 ... Adder, 2 ... Proportional / Integral controller 3 ... Adjusting valve, 4 ... Valve opening sensor 11 ... Dynamic characteristic module function frame 12 ... Basic module frame 13 ... Device module frame 14 ... System module frame 15 ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】プラントから得られた観測データに基づい
てプラントを診断するプラント診断方法において、まず
代表的な伝達関数の組合せを記述した基本モジュールを
作り、この基本モジュールから対応する実効プログラム
を含む動特性モジュールと当該機器が属する系統を記述
する機器モジュールを作り、この機器モジュールから系
統モジュールを、さらにこの系統モジュールからプラン
ト全体のモジュールを作成するようにして階層形のフレ
ーム型データベースを構成し、前記プラントの観測デー
タに合わせて予測に必要な各モジュールを前記フレーム
型データベースから自動的に組合せて求めた計算値と前
記観測データとを比較して異常の有無を判定するように
したことを特徴とするプラント診断方法。
In a plant diagnosis method for diagnosing a plant based on observation data obtained from the plant, first, a basic module describing a combination of representative transfer functions is created, and a corresponding effective program is included from the basic module. Create a device module that describes the dynamic characteristics module and the system to which the device belongs, configure a system module from this device module, and further create a module for the entire plant from this system module to form a hierarchical frame-type database, Each module necessary for prediction according to the observation data of the plant is automatically combined from the frame type database. Plant diagnostic method to be used.
【請求項2】発電プラントから得られる複数の観測時系
列データから任意の観測信号を選び、予測するために必
要な基本モジュールを記述した動特性モデルと入力観測
データをフレーム型データベースから自動的に検索し、
対応する実行プログラムを含む動特性モデルを作って予
測値を計算し、この予測値と観測値とを比べて異常の有
無を判定するようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のプラント診断方法。
2. A dynamic characteristic model describing a basic module necessary for selecting and observing an arbitrary observation signal from a plurality of observation time series data obtained from a power plant and input observation data are automatically obtained from a frame type database. Search and
3. A dynamic characteristic model including a corresponding execution program, a predicted value is calculated, and the predicted value is compared with an observed value to determine the presence or absence of an abnormality. Plant diagnosis method.
【請求項3】発電プラントから得られる複数の観測時系
列データから任意の観測信号を選び、予測するために必
要な動特性モデルと入力観測データをフレーム型データ
ベースから自動的に検索し、この検索された動特性モデ
ルを作って予測値を計算し、この予測値と観測値とを比
べて異常の有無を判定するようにした手順を、他の任意
の観測信号に対してもくり返し適用して、プラント機器
の異常とセンサーの異常とを分離して判別するようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のプラン
ト診断方法。
3. An arbitrary observation signal is selected from a plurality of observation time series data obtained from a power plant, and a dynamic characteristic model and input observation data necessary for prediction are automatically searched from a frame type database. The procedure of making a predicted dynamic characteristic model, calculating the predicted value, and comparing the predicted value with the observed value to determine the presence or absence of an abnormality is repeatedly applied to any other observed signal. 2. The method according to claim 1, wherein an abnormality of the plant equipment and an abnormality of the sensor are determined separately.
【請求項4】代表的な伝達関数の組合せを記述した基本
モジュールフレームと,対応する実効プログラムを含む
動特性モジュールフレームと,当該機器が属する系統を
記述する機器モジュールフレーム及び系統モジュールフ
レームとからなる階層形のフレーム型データベースと、
プラントから観測されたデータをファイルする観測時系
列データファイルと、推論要求または結果表示要求装置
からの要求により前記階層形のフレーム型データベース
から得られた予測値と前記観測時系列データファイルか
ら得られた観測値とを比較し,この比較を任意の前記観
測値で行うことにより異常な機器またはセンサーを推論
する推論制御装置と、この推論結果を表示する表示装置
とから構成されていることを特徴とするプラント診断装
置。
4. A basic module frame describing a representative combination of transfer functions, a dynamic characteristic module frame including a corresponding effective program, and a device module frame and a system module frame describing a system to which the device belongs. A hierarchical frame database,
Observation time-series data file that files data observed from the plant, obtained from the observation time-series data file and the predicted value obtained from the hierarchical frame type database by an inference request or a request from the result display request device And an inference control device for inferring an abnormal device or sensor by comparing the observed values with any of the observed values, and a display device for displaying the inference result. Plant diagnostic equipment.
JP18227187A 1987-07-23 1987-07-23 Plant diagnostic method and apparatus Expired - Fee Related JP2645017B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18227187A JP2645017B2 (en) 1987-07-23 1987-07-23 Plant diagnostic method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18227187A JP2645017B2 (en) 1987-07-23 1987-07-23 Plant diagnostic method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6426912A JPS6426912A (en) 1989-01-30
JP2645017B2 true JP2645017B2 (en) 1997-08-25

Family

ID=16115345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18227187A Expired - Fee Related JP2645017B2 (en) 1987-07-23 1987-07-23 Plant diagnostic method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2645017B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7085610B2 (en) * 1996-03-28 2006-08-01 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Root cause diagnostics
JPH10115534A (en) * 1996-10-11 1998-05-06 Yamatake Honeywell Co Ltd Method and apparatus for diagnosing sensor
JP2013140080A (en) * 2012-01-05 2013-07-18 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Instrument soundness determination device and method
CN111524336A (en) * 2020-04-01 2020-08-11 广州盛康动力设备有限公司 Generator set early warning method and system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0693204B2 (en) * 1987-01-28 1994-11-16 三菱電機株式会社 Plant monitoring control system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6426912A (en) 1989-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3454289B1 (en) Plant abnormality detection method and system
US6622264B1 (en) Process and system for analyzing fault log data from a machine so as to identify faults predictive of machine failures
KR100887433B1 (en) System, device, and methods for updating system-monitoring models
JP2009053938A (en) Equipment diagnosing system and equipment-diagnosing method on the basis of multiple model
JP4046309B2 (en) Plant monitoring device
JP3651693B2 (en) Plant monitoring diagnosis apparatus and method
CN108027611B (en) Decision assistance system and method for machine maintenance using expert opinion supervised decision mode learning
KR20160094383A (en) Computer-implemented method and system for automatically monitoring and determining the status of entire process segments in a process unit
JP6917805B2 (en) Data filtering device and method
JP2004505364A (en) Remote diagnosis method of industrial technical process
JP2645017B2 (en) Plant diagnostic method and apparatus
JP7103539B1 (en) Driving support equipment, driving support methods and programs
JP3219116B2 (en) Error diagnosis method
Jharko Critical information infrastructure objects: operator support systems
Singer et al. A pattern-recognition-based, fault-tolerant monitoring and diagnostic technique
JP6989477B2 (en) Repeated failure prevention device, repeated failure prevention system and repeated failure prevention method
Xue et al. Operational Data Based Anomaly Detection for Locomotive Diagnostics.
Gebus et al. Knowledge-based linguistic equations for defect detection through functional testing of printed circuit boards
JP2988720B2 (en) Power plant monitoring system
JPH04359640A (en) Method of diagnosing abnormal cause
JP3951374B2 (en) Plant interface agent
JPH0797436B2 (en) Power plant transient data display
Pang et al. A simulation-based expert system for process diagnosis
Reibling et al. Diagnostic reasoning technology for the on-board maintenance system
JPH07262019A (en) Knowledge information converting device and directed graph analyzing device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees