JP2685957B2

JP2685957B2 - プラント診断装置

Info

Publication number: JP2685957B2
Application number: JP2069771A
Authority: JP
Inventors: 勉渡部; 昭基神谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-03-22
Filing date: 1990-03-22
Publication date: 1997-12-08
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JPH03272419A

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、プラントに発生した異常原因を診断すると
ともにその診断に必要な情報を運転員との対話処理によ
って得る診断手段を備えたプラント診断装置に関する。

（従来の技術）プラントに異常が発生したとき、その原因を解明し、
問題を解決するための案を導出するプラント診断装置に
おいては、診断手段として、エキスパートシステムを応
用した装置が実用されるようになってきており、かかる
プラント診断装置の従来例を第11図に示す。

同図において、対話装置１は、運転員がこのプラント
診断装置を操作するとともに、診断に必要な情報を運転
員により入力させるためのものであり、運転員が対話装
置１を操作して入力した入力データSaは、入出力手段２
を介して入力データ判定手段３に加えられる。

入力データ判定手段３は、入出力手段２より入力した
入力データSaが、プラント診断の開始要求であるときに
は、エキスパートシステム４の推論エンジン4aにプラン
ト診断開始指令信号Sbを出力する。また、それ以外で、
例えば、運転員が診断用のデータを入力した場合には、
入力データSaをQ/A処理手段６に出力する。

エキスパートシステム４の推論エンジン4aは、知識ベ
ース4bに記憶されている知識データScに基づき、図示し
ない手段より入力した診断対象のプラント（図示略）の
プロセス信号、および、後述のように、必要に応じてQ/
A処理手段５より入力した回答データSdを参照して、所
定のプラント診断処理を行なうものであり、診断処理を
終了して診断結果を得たときには、その結果をあらわす
情報Seを結果出力手段６に出力する。また、推論エンジ
ン4aは、運転員から情報を得る必要が生じた場合、その
必要な情報を入力するための質問データSfをQ/A処理手
段５に出力する。

Q/A処理手段５は、推論エンジン4aより質問データSf
を入力すると、その質問データSfをQ/Aメッセージ出力
手段７に出力するとともに、その後に入力データ判定手
段３より入力データSaを入力すると、その内容を回答デ
ータSdとして推論エンジン4aに出力する。

Q/Aメッセージ出力手段７は、Q/A処理手段５より質問
データSfを入力すると、その質問データSfに対する回答
を入力させるための対話出力データSgaを形成するもの
であり、その対話出力データSgaは、入出力手段２を介
して対話装置１に出力されている。

結果出力手段６は、推論エンジン4aより情報Seを入力
すると、その推論結果を表示するための対話出力データ
Sgbを形成するものであり、その対話出力データSgbは、
入出力手段２を介して対話装置１に出力される。

以上の構成で、プラントに異常が発生すると、運転員
は、対話装置１を操作して、プラント診断の開始要求を
指令入力する。

この操作により対話装置１から出力される入力データ
Saは、入出力手段２を介して入力データ判定手段３に加
えられ、それにより、入力データ判定手段３は、プラン
ト診断開始指令信号Sbを推論エンジン4aに出力する。

それにより、推論エンジン4aは、プラント診断処理を
実行し、必要に応じて、質問データSfをQ/A処理手段５
に出力する。

Q/A処理手段５は、質問データSfを入力すると、その
質問データSfをQ/Aメッセージ出力手段７に出力し、そ
れにより、Q/Aメッセージ出力手段７は、対応する対話
出力データSgaを形成して、入出力手段２に出力する。

入出力手段２は、対話出力データSgaを入力すると、
対応する対話出力データSgを形成して、対話装置１に出
力し、これによって、推論エンジン4aが必要とする情報
を入力するための対話画面が対話装置１に表示される。

この表示に基づいて、運転員は、例えば、プラントの
各機器について定期的に行なう点検および保守作業（以
下、これを定検という）時に得た定検データから必要な
データを探して、その値を操作入力する。

この操作入力により生じた入力データSaは、入力判定
手段３により、Q/A処理手段５に入力され、Q/A処理手段
５は、その入力データSaに対応した回答データSdを形成
して、推論エンジン4aに出力する。

このようにして、運転員から対話的に必要な情報を入
力するとともに、適宜にプロセス信号を入力すること
で、知識ベース4bに基づく推論エンジン4aの推論処理が
進行し、推論結果を得ると、推論エンジン4aは、その結
果をあらわす情報Seを結果出力手段６に出力する。

これにより、結果出力手段６は、その結果を表示する
ための対話出力データSgbを形成して、入出力手段２に
出力する。

入出力手段２は、結果出力手段６より入力した対話出
力データSgbに対応する対話出力データSfを形成し、そ
れを対話装置１に出力し、それにより、対話装置１に
は、エキスパートシステム４の推論結果として得られた
プラント診断結果の表示画面が表示出力され、運転員
は、プラントに生じた異常の原因究明や、異常に対処す
る作業に関する情報を得る。

このようにして、プラント診断のための処理が行なわ
れる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来装置では、定検データ
を運転員が手操作で入力しているため、次のような不都
合を生じていた。

すなわち、プラント運転中の異常原因を究明して、そ
の原因に対処する作業を迅速に行なう必要がある場合、
プラント診断装置から質問が提示されたときには、運転
員は、迅速に回答を入力する必要がある。

一方、運転員が回答として入力する定検データは、通
常、用紙に記入された状態で保管されており、また、そ
の量も膨大である。

したがって、プラント診断装置からの質問に回答する
までには、多大な時間がかかるとともに、そのための運
転員の負荷が非常に大きかった。

とくに、緊急時で、必要な定検データを探し出すため
の時間が充分ない場合には、運転員に心理的な圧迫がか
かり、誤った定検データが入力されることによりプラン
ト診断が適切に行なわれないという不都合を生じるおそ
れもあった。

本発明は、かかる従来装置の不都合を解消し、運転員
の負担を軽減できるとともに、適切なプラント診断を行
なうことができるプラント診断装置を提供することを目
的としている。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、定検時に得た定検データを運転員との対話
処理によって入力し記憶する定検データ記憶手段と、運
転員に提示する質問内容が定検データに関するものであ
ることを判定する質問データ判定手段と、この質問デー
タ判定手段が判定した質問内容に対応する定検データを
定検データ記憶手段より取り出して前記診断手段に与え
る定検データ検索手段を備えたものである。

（作用）したがって、プラント診断に必要な定検データを運転
員が操作入力する必要がないので、運転員の負担が軽減
されるとともに、迅速にプラント診断を行うことができ
る。

（実施例）以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳
細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例にかかるプラント診断装
置を示している。なお、同図において、第11図と同一部
分および相当する部分には、同一符号を付している。

定検データ入力手段10は、定検データ入力画面を表示
するための定検データ入力メッセージSiを対話装置１に
出力するとともに、その画面を見た運転員が対話装置１
を操作して入力した定検データSjを入力するものであ
り、その入力した定検データSjは、定検データ保存手段
11に出力される。

定検データ保存手段11は、定検データSiを所定形式の
データSj′に整形して、定検データファイル13に保存す
るものである。

Q/A判定手段14は、Q/A処理手段５より出力される質問
データSfの内容を調べて、それが定検データの入力に関
するものであるかどうかを判定するものであり、質問デ
ータSfが定検データの入力に関するものである場合に
は、その質問データSfaを定検データ検索手段15に出力
するとともに、質問データSfが定検データの入力に関す
る以外のものである場合には、その質問データSf′をQ/
Aメッセージ出力手段７に出力する。

定検データ検索手段15は、Q/A判定手段14より入力し
た質問データSfaに対応した定検データSjaを定検データ
ファイル13より検索するものであり、検索の結果得た定
検データSjaの内容は、回答データSaaとしてQ/A処理手
段５に入力される。また、検索の結果、定検データファ
イル13に記憶されていないことが判明した場合には、そ
の旨をあらわす定検データフラグSkをQ/A判定手段14に
出力する。

また、定検データフラグSkを入力すると、Q/A判定手
段14は、そのときに入力した質問データSfに対応した質
問データSf′をQ/Aメッセージ出力手段７に出力する。

第２図（ａ）は、対話装置１から入出力手段２に出力
される入力データSaの一例を示している。

入力データSaは、プラント診断開始、または、対話入
力終了のいずれかの情報がセットされる最終キー種別情
報と、入力されたデータの値がセットされる入力データ
情報からなる。

同図（ｂ）は、推論エンジン4aから出力される質問デ
ータSfの一例を示している。

質問データSfは、あらかじめおのおのの質問項目に設
定されている番号の値がセットされる質問番号情報から
なる。

同図（ｃ）は、Q/A処理手段５が推論エンジン4aに出
力する回答データSdの一例を示している。

回答データSdは、この回答データSdの元になっている
質問データSfと同じ値がセットされる質問番号情報と、
回答結果の値がセットされる回答情報からなる。

同図（ｄ）は、定検データファイル13に記憶される一
項目分の定検データの一例を示している。

定検データは、おのおのの項目を識別するための項目
番号情報、この項目に有為なデータが記憶されているか
否かを表示するためのデータ有無フラグ、定検の日付お
よび時刻をあらわす日時情報、定検項目の場所をあらわ
す場所情報、定検項目をあらわすポイントid情報、およ
び、定検データをあらわすデータ情報からなる。

ここで、データ有無フラグは、初期時には「無し」状
態に設定される。また、場所情報およびポイントid情報
は、それぞれその項目に対応する固定的な値がセットさ
れる。さらに、項目番号は、質問番号と１対１に関連付
けられており、定検データファイル13をアクセスすると
きには、この質問番号を用いて行う。

同図（ｅ）は、定検データ検索手段15からQ/A処理手
段５に出力される回答データSaaの一例を示している。

回答データSaaは、その回答データSaaの元になってい
る質問データSdと同じ値がセットされる質問番号情報
と、定検データファイル13から読み出した定検データSj
aのデータ情報内容がセットされるデータ情報からな
る。

同図（ｆ）は、定検データ検索手段15からQ/A判定手
段14に出力される定検データフラグSkの一例を示してい
る。

定検データフラグSkは、定検データファイル13から読
み出した定検データSjaのデータ有無フラグの内容（こ
の場合は、無し）がセットされるデータ有無フラグと、
その定検データフラグSkの元になっている質問データSd
と同じ値がセットされる質問番号情報からなる。

第３図は、入出力手段２の一例を示している。

入出力手段２において、入力手段2aは、入力データSa
を取り込んで、入力データSaとして入力データ判定手段
３に出力するものであり、出力手段2bは、Q/Aメッセー
ジ出力手段７から出力される対話出力データSga、およ
び、結果出力手段６から出力される対話出力データSgb
を取り込んで、対話出力データSgとして対話装置１に出
力するものである。

第４図は、Q/Aメッセージ出力手段７の一例を示して
いる。

Q/Aメッセージ出力手段７において、Q/Aメッセージテ
ーブル7aは、質問番号に関連付けてメッセージデータを
記憶するものであり、Q/Aメッセージ選択手段7bは、質
問データSf′に含まれている質問番号情報を取り出し
て、その質問番号に対応するメッセージデータをQ/Aメ
ッセージテーブル7aより取り出し、そのメッセージデー
タを対話出力データSgaとして入出力手段２に出力す
る。

第５図は、定検データ入力手段11の一例を示してい
る。

定検データ入力手段11において、定検データ入力メッ
セージファイル11aは、定検データの入力画面に表示す
る項目一覧表（後述）の出力データと、定検データの入
力画面に表示するガイドメッセージを記憶するものであ
り、定検データインデックスファイル11bは、一覧表内
の項目番号と質問番号との対応関係を記憶するものであ
る。

入力手段11cは、対話装置１より定検データの入力が
通知されると、定検データ入力メッセージファイル11a
より項目一覧表およびガイドメッセージの表示データを
取り出して対話装置１に定検データ入力メッセージSiと
して出力する。

また、運転員が入力する項目番号を指定すると、その
項目番号に対応した質問番号を定検データ検索インデッ
クスファイル11bより取り出して、その質問番号に対応
する一項目分の定検データを定検データファイル13より
取り出して、その定検データの内容をガイドメッセージ
の対応する表示欄に配置した状態に、定検データ入力メ
ッセージSiの内容を更新する。

また、ガイドメッセージに応じて、運転員が対話装置
１を操作して適宜にデータを入力すると、その入力され
た一項目分の定検データSjを定検データ保存手段12に出
力する。

第６図は、定検データ保存手段12の一例を示してい
る。

定検データ保存手段12において、保存手段12aは、定
検データ入力手段11より一項目分の定検データSiを入力
すると、定検データ検索インデックスファイル11bと同
じ内容の定検データ検索インデックスファイル12bの内
容を参照し、項目番号に対する質問番号を得て、そのと
きに入力した定検データSjをその質問番号に対応して定
検データファイル13に記憶する。このとき、データ有無
フラグの内容を「有り」に変更する。

第７図は、Q/A判定手段14の一例を示している。

Q/A判定手段14において、定検Q/A判定テーブル14a
は、質問番号の番号順に、おのおのの質問番号が定検デ
ータに関するものであるか否かをあらわす質問種別を記
憶したものであり（第８図参照）、定検データに関する
ものである場合には質問種別としてデータ「１」が、定
検データに関するものでない場合には質問種別としてデ
ータ「０」がそれぞれ記憶される。

判定手段14bの処理例を第９図に示す。

判定手段14bは、Q/A処理手段５または定検データ検索
手段15のいずれにより起動されるので、そのときにQ/A
処理手段５から起動されたのかどうかを調べる（判断10
1）。

Q/A処理手段５より起動された場合で、判断101の結果
がYESになるときには、そのときに入力した質問データS
fの質問番号を参照して、定検Q/A判定テーブル14aから
対応する質問種別を取り出す（処理102）。

この取り出した質問種別が定検データに対応するかど
うかを調べ（判断103）、判断103の結果がYESになると
きには、定検データ検索手段15をトリガして、質問デー
タSfをそのまま質問データSfaとして、定検データ検索
手段15に通知する（処理104）。

また、起動元が定検データ検索手段15の場合で、判断
101の結果がNOになるとき、および、通知された質問種
別が定検データに関するものではなくて、判断103の結
果がNOになるときには、Q/Aメッセージ出力手段７をト
リガして、質問データSfの質問番号または検索データフ
ラグSkの質問番号の内容をもつ質問データSf′を、Q/A
メッセージ出力手段７に通知する（処理105）。

以上の構成で、プラント（図示略）の定検が行われて
定検データが得られると、運転員は、適宜に対話装置１
を操作して、定検データの操作入力を指令する。

これにより、定検データ入力手段11が起動され、それ
によって、対話装置１には、第10図に示すような定検デ
ータ入力メッセージ画面が表示される。

この画面には、項目番号G1と項目G2を一覧表示する一
覧表示画面GAと、１つの項目について、定検データを入
力するためのガイドメッセージ画面GBが表示される。

ガイドメッセージ画面GBは、項目番号を表示するため
の項目番号表示欄G3、日時情報を表示／入力するための
日時項目表示欄G4およびデータ入力領域G5、場所情報を
表示するための場所項目表示欄G6およびデータ表示領域
G7、ポイントid情報を表示るためのポイントid項目表示
欄G8およびデータ表示欄G9、および、データ情報を表示
／入力するためのデータ項目表示欄G10およびデータ入
力領域G11からなる。

ここで、運転員が一覧表示画面GAから１つの項目番号
G1を選択すると、その項目番号G1がガイドメッセージ画
面GBの項目番号表示欄G3に表示されるとともに、その項
目番号に対応した定検データの場所情報およびポイント
id情報の内容がそれぞれデータ表示欄G7,G9に表示され
る。

さらに、その定検データのデータ有無フラグが「有
り」に設定されており、既に定検データファイル13に有
為な情報が記憶されているときには、日時情報およびデ
ータ情報の内容がそれぞれデータ入力領域G5,G11にそれ
ぞれ表示される。

これにより、運転員は、その項目番号の前回入力値を
参照しながら、今回の定検データの内容を入力すること
ができる。

また、１つの定検データについて、入力を終了する
と、入力を終了した次の項目番号を選択状態に設定し、
上述と同様にして、その項目についての定検データの入
力作業を行わせる。

この定検データの入力作業は、運転員が対話装置１よ
り入力終了を操作入力するまで継続して行われる。

なお、定検データの入力開始および入力終了の操作入
力は、それぞれ特定の操作キーを用いて行うこともでき
るし、あるいは、対話装置１の対話機能を用いて行うこ
ともできる。

このようにして、定検終了後には、適宜に定検データ
が操作入力されて、定検データファイル13に保存され
る。

また、定検データを入力するときに、運転員に項目を
選択させるのではなく、最初の項目から順次行わせるよ
うにすることもできる。

この状態から、プラントになんからの異常が発生し
て、運転員がその原因究明のために対話装置１よりプラ
ント診断の開始要求を指令入力すると、入力データ判定
手段３は、プラント診断開始指令信号Sbを推論エンジン
4aに出力する。

それにより、推論エンジ4aは、プラント診断処理を実
行し、その処理過程で質問データSfが必要になると、質
問データSfをQ/A処理手段５にトリガをかけて出力し、
それ以降は、Q/A処理手段５から回答データSdを入力す
るまで待機する。

Q/A処理手段５は、質問データSfを入力するとQ/A判定
手段14にトリガをかけてその質問データSfをQ/A判定手
段14に出力し、それ以降は、入力データ判定手段３から
入力データSaを入力するか、または、定検データ検索手
段15から回答データSaaを入力するまで待機する。

これにより、Q/A判定手段14は、入力した質問データS
fが定検データに関するものであるか否かを判定し、定
検データに関するものである場合には、質問データSfa
を定検データ検索手段15に出力する。

それにより、定検データ検索手段15は、通知された質
問データSfaに対応する定検データSjaを定検データファ
イル13より検索して、有為なデータが記憶されているか
どうかを調べる。

定検データSjに有為データが記憶されているときに
は、定検データ検索手段15は、その定検データSjaのデ
ータ情報の内容を通知する回答データSaaを形成し、Q/A
処理手段５をトリガしてその回答データSaaを通知す
る。

これにより、Q/A処理手段５は、推論エンジン4aをト
リガして、入力した回答データSaaの内容を回答データS
dとして推論エンジン4dに通知する。

一方、Q/A処理手段５より入力した質問データSfが定
検データに関するものでない場合、および、定検データ
検索手段15の検索の結果、対応する定検データに有為な
情報が記憶されていない場合で、定検データ検索手段15
から定検データフラグSkが入力した場合には、Q/A判定
手段14は、そのときに入力した質問データSfに対応した
質問データSf′をQ/Aメッセージ出力手段７に出力す
る。

それにより、Q/Aメッセージ出力手段７は、対応する
対話出力データSgaを形成して、入出力手段２に出力す
る。

この表示内容に基づいて運転員が入力したデータは、
入力データSaとして入力判定手段３からQ/A処理手段５
に入力され、これにより、Q/A処理手段５は、その入力
データSaに対応した回答データSdを形成して、推論エン
ジン4aに出力する。

このようにして、Q/A処理手段５より回答データSdを
得ると、推論エンジン4dは、中断していたプラント診断
処理を継続して実行する。

推論エンジン4dの推論処理が進行し、推論結果を得る
と、推論エンジン4aは、その結果をあらわす情報Seを結
果出力手段６に出力する。

このようにして、本実施例では、定検時に得られた定
検データをあらかじめ定検データファイル13に蓄積して
おくことにより、エキスパートシステム４のプラント診
断処理に必要な回答データのうち、探し出すのが繁雑な
定検データを運転員の手を煩わせずに得ることができる
ので、運転員の作業の負担を大幅に軽減することができ
る。

また、定検データを得るために要する時間も短縮さ
れ、円滑なプラント診断処理を行うことができる。

ところで、上述した実施例では、必要な定検データが
定検データファイルに記憶されていない場合、対話装置
より得た定検データファイルを推論エンジンのみに与え
るようにしているが、その入力データを定検データファ
イルに追加保存することもできる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、プラント診断
処理に必要な定検データを記憶しているので、プラント
診断時に運転員が定検データを操作入力する必要がな
く、運転員の作業負担を大幅に軽減することができる。
また、定検データを定検データ記憶手段より得ているの
でプラント診断に要する時間を短縮できるとともに、定
検データの誤入力を防止できるのでプラント診断の精度
を向上することができるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるプラント診断装置を
示すブロック図、第２図（ａ）は入力データの信号形式
を例示する概略図、同図（ｂ）は質問データの信号形式
を例示する概略図、同図（ｃ）は回答データの信号形式
を例示する概略図、同図（ｄ）は定検データの信号形式
を例示する概略図、同図（ｅ）は回答データの信号形式
の他の例を示す概略図、同図（ｆ）は定検データフラグ
の信号形式を例示する概略図、第３図は入出力手段の一
例を示すブロック図、第４図はQ/Aメッセージ出力手段
の一例を示すブロック図、第５図は定検データ入力手段
の一例を示すブロック図、第６図は定検データ保存手段
の一例を示すブロック図、第７図はQ/A判定手段の一例
を示すブロック図、第８図は定検Q/A判定テーブルの一
例を示すブロック図、第９図は判定手段の処理例を示す
フローチャート、第10図は定検データ入力メッセージ画
面の一例を示す概略図、第11図はプラント診断装置の従
来例を示すブロック図である。１……対話装置、２……入出力装置、３……入力データ
判定手段、４……エキスパートシステム、4a……推論エ
ンジン、4b……知識ベース、５……Q/A処理手段、７…
…Q/Aメッセージ出力手段、11……定検データ入力手
段、12……定検データ保存手段、13……定検データファ
イル、14……Q/A判定手段、15……定検データ検索手
段。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プラントに発生した異常原因を診断すると
ともにその診断に必要な情報を運転員との対話処理によ
って得る診断手段を備えたプラント診断装置において、
定検時に得た定検データを運転員との対話処理によって
入力し記憶する定検データ記憶手段と、運転員に提示す
る質問内容が定検データに関するものであることを判定
する質問データ判定手段と、この質問データ判定手段が
判定した質問内容に対応する定検データを前記定検デー
タ記憶手段により取り出して前記診断手段に与える定検
データ検索手段を備えたことを特徴とするプラント診断
装置。