JP3766232B2 - 機器カルテ管理評価装置および同装置を用いた機器カルテ管理評価方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば原子力発電プラント等の大型プラントの機器の運転や保守業務等に適用される支援技術に係り、特に同一プラントにおける運転、点検、補修等の個別的に得られる情報および記録等を総括的に評価要素として取り入れた機器カルテを作成し、そのカルテ情報を基にして合理的な計画策定に貢献することができる機器カルテ管理評価装置および同装置を用いた機器カルテ管理評価方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、原子力発電プラント等の大型プラントの機器の運転性能や劣化状況等の評価は、設計、技術、運転、保守等の各部門において、それぞれ時間や場所を異にして得られた観測データ、測定データ、記録データ、評価データ等に基づいて、個別に実施されていた。
【０００３】
近年は、原子力発電プラント等の大型プラントの経済性向上への要求が強まる中、設備の信頼性を維持および向上を図り、保守コストを低減する合理的な保守の実施が不可欠となってきている。このためには、機器の運転性能や劣化状況等をより精度良く把握し、その変化に応じた適切な運転および保守計画を策定していくことが重要となってきている。
【０００４】
しかし、従来の技術では、機器の運転性能や劣化状況等の評価に必要とされるデータが、上記のように複数の部門に分散し、それぞれ個別に管理および評価されているため、各データ間の因果関係とその相関関係については、体系的かつ定量的に評価されておらず、機器の運転性能や劣化状況等は、必ずしも精度良く評価できる状況ではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
機器の運転性能や劣化状況等を精度良く評価するためには、複数の部門に分散され、個別に管理、評価されているデータを１つのデータベースに集約して管理することが考えられる。このような管理は現状の計算機技術やネットワーク技術の適用により容易に可能であり、データを効率的に活用できるが、単にデータを集約して管理しただけでは、格別高精度の評価を行うことはできない。
【０００６】
また、機器の運転性能や劣化状況等の評価は、データが複数の部門に分散され、個別に管理されている場合、従来では、機器の運転および保守に関する専門家により、その専門家の業務範囲や知識の範囲内で必要なデータが整理され評価されているが、その評価は機器の包括的な評価とはなっておらず、必ずしも機器の運転性能や劣化状況等を精度良く評価することはできないという問題点がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、各部門の専門家の評価における評価対象データの因果関係とその相関関係から機器の運転性能や劣化状況等を評価し、その評価結果の要約情報を機器カルテとして集約して表示することにより、機器の包括的な情報を効率的に把握できる機器カルテ管理評価装置および同装置を用いた機器カルテ管理評価方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明では、プラントの機器の健全性を評価する要素として、当該機器およびその部品に関する設計仕様データ、状態監視データ、運転データ、点検記録データ、運転履歴データ、保守基準データ、重要度データ、故障劣化モードデータおよびリスクデータの少くとも２以上を複数の異なる情報源から取り込む通信手段と、この通信手段を介して取り込んだデータの中から前記健全性に影響を及ぼす要素となるものを抽出し、かつそれらの抽出データから異なる複数の機器であって、特定異常事象解析上相関関係のあるデータ同士を選び出し、その選び出された健全性についての因果関係または相関関係のあるものを選び出し、その選び出されたデータを前記関係毎にグループ化するデータ処理手段と、このデータ処理手段によって分けられたグループ毎のデータ間での前記機器または部品の性能または状況についての評価を行い、これにより管理データを作成する管理データ作成手段と、前記通信手段で取り込まれたデータ、前記データ処理手段によってグループ化されたデータおよび前記管理データ作成手段によって作成された管理データを機器カルテ管理データとして記憶する機器カルテ管理データベースと、この機器カルテ管理データベースに記憶されている情報を画像処理する画像処理手段と、この画像処理手段で処理された画像信号を取り込んで前記機器カルテ管理データベースに記憶された情報に基づく前記機器および部品の性能および状況を機器カルテとして機器または部品単位に集約してモニター表示する表示手段と、前記各手段を操作するための入力手段とを備えたことを特徴とする機器カルテ管理評価装置を提供する。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１記載の機器カルテ管理評価装置において、機器カルテ管理データベースに記憶されている情報をプリント出力する出力手段を備えたことを特徴とする機器カルテ管理評価装置を提供する。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項１または２記載の機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法であって、機器または部品の運転性能、劣化状況その他の評価に必要となる情報を、設計、製造、運転、保守の各業務において分散して管理されている各種の情報源より収集し、機器カルテ管理データベースでは、機器または部品毎に集約して包括的に管理することを特徴とする機器カルテ管理評価方法を提供する。
【００１１】
請求項４の発明では、請求項１または２記載の機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法において、機器カルテ管理データベースに記憶される機器および部品の設計仕様データは、性能、型式、材質または寸法に関するデータであり、状態監視データは、前記機器の運転に伴い観測される振動、音響または温度等のデータであり、運転データは、前記機器の運転に伴い観測される流量、圧力または電流に関するデータであり、点検記録データは、前記機器点検に伴い記録される腐食、摩耗または損傷に関するデータまたは前記部品の取替データであり、運転履歴データは、前記機器の運転時間、起動および停止回数等のデータであり、保守基準データは、前記機器の点検周期、点検内容、保修作業または部品の取替周期等のデータであり、重要度データは、前記機器または部品の故障時のプラント系統への影響度等のデータであり、故障劣化モードデータは、前記機器または部品の主要な劣化モード、故障モード及びそれらモードの状態監視方法、保守基準との関連データであり、リスクデータは、機器または部品の故障時におけるプラント自動停止に対する確率等のデータであることを特徴とする機器カルテ管理評価方法を提供する。
【００１２】
請求項５の発明では、請求項１または２記載の機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法であって、管理データ作成手段では、通信手段から取り込まれた最新の観測、測定、記録、評価データの因果関係とその相関関係の履歴傾向を定性的または定量的に処理することにより、機器の運転性能または劣化状況を評価し、かつ前記データ項目間の因果関係に関わる定性的評価と、前記のデータの変化量の相関関係による定量的評価、ならびにそれらの評価結果に基づく機器の運転性能、または劣化状況の規定値に対する包括的な評価を行うことを特徴とする機器カルテ管理評価方法を提供する。
【００１３】
請求項６の発明では、請求項１または２記載の機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法であって、機器カルテ管理データは、評価に必要なデータ項目、そのデータ項目間の因果関係または相関関係、これら因果関係または相関関係の定性的もしくは定量的な評価方法、ならびにその評価方法に基づく評価結果を判断する規定値であり、これらの機器カルテ管理データは、機器カルテ管理データベースにおいて評価対象機器毎に予め設定しておき、評価対象機器が操作手段によって選定された場合にその評価対象機器の運転性能または劣化状況等を包括的に評価する機器カルテとして表示手段または出力手段に導出することを特徴とする機器カルテ管理評価方法を提供する。
【００１４】
請求項７の発明では、請求項３から６までのいずれかに記載の機器カルテ管理評価方法において、表示装置では、機器カルテとして、現状の機器の運転性能または劣化状況に関する評価結果の要約情報を、１つの主画面に表示することにより、機器の包括的な情報を提示することを特徴とする機器カルテ管理評価方法を提供する。
【００１５】
請求項８の発明では、請求項３から７までのいずれかに記載の機器カルテ管理評価方法において、機器カルテは、予め規定されたその機器カルテ情報に関連するデータを含むものとし、この関連するデータは、表示手段の主画面上の機器カルテ情報を入力補助装置により指定することにより、機器カルテ管理データベースより検索し、複数の補助画面に表示することを特徴とする機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法を提供する。
【００１６】
本発明において、機器の運転性能や劣化状況等を評価するためのデータの因果関係とその相関関係について説明する。
【００１７】
例えばポンプの場合、運転部門では、ポンプの流量や圧力等の運転データを規定値と比較する方法により、ポンプ運転性能の健全性を評価している。また、技術部門ではポンブの運転時の振動、音響等の状態監視データを規定値と比較する方法により、ポンプ運転性能の健全性を評価している。さらに、保守部門では、ポンプ分解点検時に測定される、例えばシャフトの摩耗量等の点検記録データを規定値と比較する方法により、ポンプ運転性能の健全性を評価している。
【００１８】
さらにまた、保守部門の専門家は、シャフトの摩耗量等の点検記録データと、ポンブの運転時の振動、音響等の状態監視データとに因果関係があるという知識を基に、両データの相関関係を定量的に評価することで、ポンプ運転時に測定される振動データ等からシャフトの摩耗量の進展状況を評価し、劣化状況の判断材料としている。
【００１９】
しかし、実際のポンプの運転性能や劣化状況等を判断する場合には、上記の因果関係だけでなく、例えば、ポンプの運転時間とシャフトの摩耗量等の相関関係を判断材料とし、また保守計画の判断では、ポンプの現状の保守基準（点検周期、部品取替周期等）やプラント系統に対する重要度等と、前記の劣化状況との関係を判断材料としている。
【００２０】
本発明では、機器カルテ管理データベースと機器カルテ管理手法により、このような評価対象データの因果関係とその相関関係から機器の運転性能や劣化状況等を評価することにより、評価精度の向上を実現することができる。
【００２１】
また、評価結果の要約情報を、人間の健康診断や診察結果を１つのシートに集約して管理する場合と同様に、機器の運転性能や劣化状況等の評価結果を機器カルテとして集約して表示することにより、機器の包括的な情報の効率的な把握を実現することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態による機器カルテ管理評価装置のシステム構成を示すブロック図である。
【００２４】
この図１に示すように、本実施形態機による機器カルテ管理評価装置は、他システムとの通信を行う通信制御装置１と、この通信制御装置１を介して得られる情報を処理する情報処理装置２と、この情報処理装置２で処理された情報を保存する機器カルテ管理データベース３とを備えている。
【００２５】
通信制御装置１は、健全性評価の対象となる機器およびその部品に関する２以上のデータを複数の異なる情報源から取り込む通信手段として機能するものである。この通信制御装置１を介して取り込まれるデータとしては、例えば機器およびその部品に関する設計仕様データ３ａ、状態監視データ３ｂ、運転データ３ｃ、点検記録データ３ｄ、運転履歴データ３ｅ、保守基準データ３ｆ、重要度データ３ｇ、故障劣化モードデータ３ｈおよびリスクデータ３ｉ等である。
【００２６】
情報処理装置２は、入出力用変換器およびＣＰＵ等を備え、通信制御装置１を介して取り込んだデータの中から対象機器等の健全性に影響を及ぼす要素となるものを抽出し、かつそれらの抽出データから機器および部品毎に対応する健全性についての因果関係または相関関係のあるものを選び出し、その選び出されたデータをそれらの関係毎にグループ化するデータ処理手段と、このデータ処理手段によって分けられたグループ毎のデータ間での機器または部品の性能または状況についての評価を行い、これにより管理データを作成する管理データ作成手段と、機器カルテ管理データベース３に記憶されている情報を画像処理する画像処理手段とを構成する。
【００２７】
機器カルテ管理データベース３は、通信制御装置１で取り込まれたデータ、情報処理装置２のデータ処理手段によってグループ化されたデータ、および管理データ作成手段によって作成された管理データを機器カルテ管理データとして記憶するものである。
【００２８】
また、本実施形態の機器カルテ管理評価装置では、情報処理装置２の画像処理手段で処理された画像信号を取り込んで、機器カルテ管理データベース３に記憶された情報に基づく機器や部品の性能および状況を、機器カルテとして機器または部品単位に集約してモニター表示する表示手段としての表示装置４を備えている。さらに、各手段を操作するための入力手段としてのキーボード等の入力装置５と、マウス等の入力補助装置６と、機器カルテ管理データベース３に記憶されている情報および機器カルテ等の情報をプリント出力する出力手段としての出力装置７とを備えている。
【００２９】
このような構成の機器カルテ管理評価装置を使用することにより、本実施形態では例えば機器の運転性能、劣化状況等を機器単位に集約した状態でカラーグラフィック・モニター等の表示装置４に機器カルテが表示される。この機器カルテは、例えば入力装置５の操作により、現状の機器の運転性能、劣化状況等に関する評価結果を要約情報として、まず表示装置４上の１つの主画面に表示することができ、これにより、機器の包括的な情報が提示される。次に、表示装置４の主画面上の機器カルテの中から、マウス等の入力補助装置６で特定の項目を指定することにより、予め規定された機器カルテ情報に関連するデータを機器カルテ管理データベース３から検索して、図表等により表示装置４上の複数の補助画面に詳細に表示することができる。
【００３０】
図２は、このような機器カルテ管理装置による機器カルテ管理システムの機能を例示したものである。この図２においては、一例として下記の４つの機能をもつ構成を示してある。
【００３１】
１．機器カルテデータ検索・表示機能
本機能は、入力装置５等より入力する使用者の要求に従って、機器カルテ管理データベース３に記憶および管理されている機器の運転性能、劣化状況等に関する機器カルテ、および機器カルテに関連する前記情報３ａ〜３ｉ等を検索して、表示装置４上に表示する機能である。これにより、機器カルテ管理データベース３に記憶・管理される情報３ａ〜３ｉ、および前記の情報処理装置２により機器カルテ管理手法を用いて評価された機器の運転性能、劣化状況を要約した形の機器カルテ情報を得ることができる。
【００３２】
２．機器カルテデータ入力機能
本機能は、機器の運転性能、劣化状況等を要約した機器カルテ情報を評価する上で必要となる各種の情報３ａ〜３ｉを、機器カルテ管理データベース３にて記憶および管理するために入力する機能である。
【００３３】
なお、この機能には、通信制御装置１を介して、他システム等で記録および管理されている情報を授受する方法により、機器カルテ管理データベース３に入力する手段も含まれる。
【００３４】
３．機器カルテＤＢ運用管理機能
本機能は、既存のデータベース（ＤＢ）運用管理手法を適用して、機器カルテ管理データベース３に記憶および管理されている情報３ａ〜３ｉ等の更新、削除、履歴管理等を実施するとともに、データ管理項目の更新、削除等を実現する機能である。
【００３５】
４．機器カルテ管理データ編集機能
本機能は、機器の運転性能、劣化状況等を要約した機器カルテ情報を評価するために、評価対象機器毎に予め設定される機器カルテ管理データベース３に記憶および管理されている観測、測定、記録、評価データ項目と、それらの各データ間の因果関係および相関関係、または定性的もしくは定量的な情報処理を規定した機器カルテ管理データ項目とを、使用者の要求に応じて編集する機能である。
【００３６】
例えば、評価対象機器がポンプの場合には、観測、測定、記録、評価データ項目として、ポンプの運転時間、シャフトの摩耗量、ポンプ運転時の振動値、ポンプの吐出流量等がそれぞれ相当する。因果関係および相関関係としては、ポンプの運転時間とシャフトの摩耗量との関係が相当する。定性的もしくは定量的情報処理としては、ポンプ運転時間に対するシャフト摩耗量の履歴評価における増減傾向の状況、単位時間当たりの変化量、または機器の運転性能の健全性維持のための摩耗量に対する規定値との関係等が相当する。
【００３７】
図３は、上述した機器カルテ管理評価を行う際の情報処理の方法を示すフロー図である。
【００３８】
前述した通信制御装置１を介して各システムから取り込まれたデータは、情報処理装置２のデータ処理手段によって因果関係または相関関係のあるもの毎にグループ化された状態で管理されている。また、情報処理装置２の管理データ作成手段では、予め設定した評価要素に基づいて、各グループの因果関係または相関関係をもつデータから機器または部品の性能または状況についての評価が行われ、その結果得られた評価情報としての管理データも記憶されている。
【００３９】
そこで、使用者が例えば特定の機器の運転性能、劣化状況等についての機器カルテ情報を評価しようとする場合には、まず前記の入力装置５等より評価対象機器に関する入力を行う。
【００４０】
この入力が行われると、その入力情報に従って、機器カルテ管理データベース３に管理されている関連する観測、測定、記録、評価データ項目の検索が行われ、例えば図３にＤ１として示すように、評価対象機器の運転データ、状態監視データ、点検データ、運転記録等が抽出される。そして、これらの各データについて、因果関係および相関関係（Ｄ２）に基づく履歴評価等の情報処理（Ｄ３）が行われ、さらにこの履歴評価等の情報処理結果に基づいて、前記の機器カルテ管理データベース３に評価対象機器毎に予め設定された機器カルテ管理データに規定された増減傾向の状況、単位時間当たりの変化量、及び機器の運転性能の健全性維持のための摩耗量に対する規定値等の定性的、定量的情報処理（Ｄ４）を適用して、評価対象機器の運転性能、劣化状況を要約した機器カルテ情報を評価する。
【００４１】
そして、上記の機器カルテ管理手法により得られた評価結果は、前記の表示装置４に、要約した機器カルテ情報（Ｄ５）として、１つの規定された画面に表示される。
【００４２】
図４は、図３に示した機器カルテ情報の一例として、原子力発電プラントで適用されるポンプにおける機器カルテ情報を得る場合の具体的な管理データ構成を示している。
【００４３】
ここでは、機器カルテ管理データとして、まず評価対象機器であるポンプの具体的なデータ項目、例えば運転記録データ項目（Ｄａ）、点検記録データ項目（Ｄｂ）、ならびに状態監視データ項目（Ｄｃ）を機器カルテ管理データベース３から抽出する。これらの各データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃは具体的に、図４に表Ｇとして示すように、設計仕様データ（Ｄｄ）、劣化モードデータ（Ｄｅ）および評価欄（Ｄｆ）とともに、表形式で示される。これらのデータ項目Ｄａ〜Ｄｅは、図４に矢印ａ〜ｆで示すもの同士がそれぞれ因果関係または相関関係を有している。また、１つの因果関係または相関関係毎にその履歴評価方法と規定値とが整理されている。
【００４４】
このような表形式で整理された機器カルテ管理データを用いることにより、ポンプの場合には、点検記録データ項目（Ｄｂ）のうち、ポンプシャフトの寸法測定（摩耗量）に対して、運転記録データ項目（Ｄａ）のポンプ運転時間を、また状態監視では振動データを、それぞれ因果関係または相関関係として抽出する。
【００４５】
また、機器カルテ管理データには、図４に手順（Ｓ）として示すように、抽出された因果関係または相関関係（ａ〜ｆ）毎に、機器の運転性能や劣化状況等を判定するための履歴評価方法および規定値等が設定されており、これらも抽出することができる。このようして抽出された評価対象データ項目（Ｄａ〜Ｄｅ）と、これらデータ項目間の因果関係および相関関係とを、定性的または定量的に評価するための履歴評価方法や、履歴評価の結果を判定する規定値を用いて、図３に示した機器カルテ管理手法による情報処理フローに従って処理することにより、例えばストレス履歴評価からシャフトの状態変化を、また点検履歴評価からシャフトの経年変化を、さらに運転履歴評価から性能変化をそれぞれ評価することができる。
【００４６】
図５は、以上の機器カルテ管理手法によって評価された機器カルテを表示装置４に表示した例を示している。
【００４７】
この図５に示したポンプの機器カルテには、プラント名や機器名、評価時期等とともに、人間の健康診断等に提示されるカルテと同様に、評価対象機器の運転性能、劣化状況等を判定する上で必要となるデータ項目、機器カルテ管理手法による評価データおよび評価結果を、データ種別毎に整理した形式で提示するものである。
【００４８】
また、機器カルテは、点検計画の判断支援、例えば、点検周期の延長や故障発生時の原因究明に有効となる付帯情報として、点検周期、リスク値、主要劣化モード、オンラインメンテナンスの実施可能性等の保守基準を合せて提示するものである。
【００４９】
さらに、機器カルテは、機器カルテ管理手法による評価結果の総合的な評価結果として、機器カルテの評価の要求があった時点での所見を、点検記録、運転記録に記載されている懸案事項等と合せて提示するものである。
【００５０】
図６は、以上で説明した機器カルテ管理手法による具体的な履歴評価結果の一例として、ポンプシャフトの軸受寸法（摩耗量）（Ｍ）と振動値（Ｎ）を示すグラフである。
【００５１】
この図６に示したグラフは、例えば図５に示した機器カルテを表示した画面（機器カルテ表）の下から２番目の欄（Ｌ）における「点検記録」−「数値データ」−「トレンドデータ」の欄の右側にある角形表示部Ｌ１をマウス等の入力補助装置６で指示することにより、表示画面上に表すことができる。
【００５２】
図６においては、定期点検の回数を横軸にとり、点検毎に得られたポンプシャフトの軸受摩耗量（ｍ）の変化、あるいは運転中に得られた振動値（ｎ）をそれぞれ点として示し、さらにそれらの傾向をＭ１，Ｍ２，Ｎ１，Ｎ２として線で示している。
【００５３】
なお、図６には、第４回目の定検時にシャフト修復等を行った場合を示しており、それにより第４回目の定検を境として、一旦摩耗量や振動値が低下し、その後再び上昇する傾向が表われている。軸受寸法の相関関係として定検回数、サイクル運転時間、累積運転時間が設定されており、これらの履歴評価方法に従った履歴評価の図表が処理され、表示装置４に自動的に表示される。
【００５４】
また、機器の運転性能、劣化状況を判断する軸受寸法（摩耗量）の変化量の規定も表示され、さらに、軸受寸法（摩耗量）の因果関係として機器の振動値が設定されており、軸受寸法（摩耗量）の履歴傾向図と比較できる形式で表示されるものである。これらの履歴評価から、機器カルテの評価結果、例えば「点検記録」−「数値データ」−「トレンドデータ」の場合、“規定値内の摩耗”という評価結果が要約して表示されており、その評価のバックデータを確認することができるようになっている。
【００５５】
図７は、機器カルテ管理手法及び同システムによる機器カルテ管理手法による履歴評価結果の他の例を説明するグラフである。
【００５６】
この図７では、図６に示した軸受寸法（摩耗量）に関する履歴評価と異なり、累積運転時間との相関関係を、取替えた部品個々の摩耗量（ｍ１〜ｍ７）について図式化している。また、取替え時の点検記録（正常取替えもしくは予定外取替え等）との因果関係も合せて表示している。
【００５７】
なお、図７中、ｍ１〜ｍ６の平均的な摩耗進展度をＭ０１として示している。また、ｍ７は予定外取替を行った場合を示している。このような履歴評価を行うことにより、軸受寸法の累積時間に対する平均的な摩耗進展度Ｍ０１の関係、およびその時点の部品取替状況との因果関係を確認することが可能となる。
【００５８】
図８は、原子力発電プラント等の大型プラントにおける運転中、定検前および定検中における各データとその処理および支援の手順をフローとして示したものである。
【００５９】
プラントの運転中は、機器カルテ及び機器カルテから選択、提示される運転データ（Ｄｇ）の監視結果、状態データ（Ｄｋ）の履歴評価の結果、および機器の運転記録データ（Ｄｊ）等より、プラント設備機器の異常徴候の早期検知、及び継続監視項目の抽出等が実現され、この結果、原因究明支援等に多大な効果が得られる。原因究明支援では、機器カルテ管理データベース３に記録および保存された各種データから、プラント系統の温度、流量等の静特性に係わるデータをシミュレーションしたデータとの比較等により、さらに原因究明支援等の精度向上を実現でき、プラントの運転保守業務の合理化支援に大きく貢献できる。
【００６０】
また、プラントを停止して実施される定期検査（定検と略す）の実施前では、定検中に保守を実施する機器を選定し、その保守作業が計画されるが、この保守計画業務に対し、機器カルテ及び機器カルテから選択、提示される点検記録データ（Ｄｊ）の履歴評価結果、運転記録データ、および状態監視データ等より、重点点検項目の抽出、点検取替周期の見直し、及び設備改良項目の抽出等が実現される。この結果、点検および保守計画検討支援等に多大な効果が得られ、原因究明支援と同様に、プラントの運転保守業務の合理化支援に大きく貢献できる。
【００６１】
さらに、定検中は、多様な機器の点検および保守作業が実施されるが、この業務に対しては、機器カルテ及び機器カルテから選択、提示される点検記録データ（Ｄｋ）の部品交換履歴、保修方式等より、保修対応履歴、部品取替履歴が確認でき、点検作業の判断支援等が実現され、この結果、点検・保守計画検討支援等に多大な効果が得られ、プラントの運転保守業務の合理化支援に大きく貢献できる。
【００６２】
なお、以上の実施形態において、各種データは、既存のデータベースやシステムに管理されているものについては、既存の計算機ネットワーク技術によりＬＡＮ等を介して、機器カルテ管理データベースに必要なデータを入力できることを前提としている。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、原子力発電プラント等の大型プラントの機器の運転および保守業務において、設備の運転性能や劣化状況等の変化に応じた適切な運転および保守計画を策定し、設備の信頼性向上によるプラントの安全運転の維持と、保守作業の合理化による保守費用の削減という相反する要求を最適化するための判断情報を、機器カルテという形式に要約して提供することができ、合理的な保守計画の策定を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る機器カルテ管理評価装置の一実施形態機による構成を示す図。
【図２】本発明に係る機器カルテ管理評価装置の一実施形態機による機能構成を説明するための図。
【図３】本発明に係る機器カルテ管理評価方法の一実施形態機による情報処理フローを説明するための図。
【図４】本発明に係る機器カルテ管理評価装置の一実施形態機による 本発明の機器カルテ管理データベース構成の一実施形態の図。
【図５】本発明に係る機器カルテ管理評価装置の一実施形態機による本発明の機器カルテデータの表示の一実施形態の図。
【図６】本発明に係る機器カルテ管理評価方法の一実施形態機による機器カルテ履歴評価結果を示す図。
【図７】本発明に係る機器カルテ管理評価方法による履歴評価結果を示す図。
【図８】本発明に係る機器カルテ管理評価装置の活用と効果を示す図。
【符号の説明】
１ 通信制御装置
２ 情報処理装置
３ 機器カルテ管理データベース
３ａ 設計仕様データ
３ｂ 状態監視データ
３ｃ 運転データ
３ｄ 点検記録データ
３ｅ 運転履歴データ
３ｆ 保守基準データ
３ｇ 重要度データ
３ｈ リスクデータ
３ｉ 故障劣化モードデータ
４ 表示装置
５ 入力装置
６ 入力補助装置
７ 出力装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば原子力発電プラント等の大型プラントの機器の運転や保守業務等に適用される支援技術に係り、特に同一プラントにおける運転、点検、補修等の個別的に得られる情報および記録等を総括的に評価要素として取り入れた機器カルテを作成し、そのカルテ情報を基にして合理的な計画策定に貢献することができる機器カルテ管理評価装置および同装置を用いた機器カルテ管理評価方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、原子力発電プラント等の大型プラントの機器の運転性能や劣化状況等の評価は、設計、技術、運転、保守等の各部門において、それぞれ時間や場所を異にして得られた観測データ、測定データ、記録データ、評価データ等に基づいて、個別に実施されていた。
【０００３】
近年は、原子力発電プラント等の大型プラントの経済性向上への要求が強まる中、設備の信頼性を維持および向上を図り、保守コストを低減する合理的な保守の実施が不可欠となってきている。このためには、機器の運転性能や劣化状況等をより精度良く把握し、その変化に応じた適切な運転および保守計画を策定していくことが重要となってきている。
【０００４】
しかし、従来の技術では、機器の運転性能や劣化状況等の評価に必要とされるデータが、上記のように複数の部門に分散し、それぞれ個別に管理および評価されているため、各データ間の因果関係とその相関関係については、体系的かつ定量的に評価されておらず、機器の運転性能や劣化状況等は、必ずしも精度良く評価できる状況ではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
機器の運転性能や劣化状況等を精度良く評価するためには、複数の部門に分散され、個別に管理、評価されているデータを１つのデータベースに集約して管理することが考えられる。このような管理は現状の計算機技術やネットワーク技術の適用により容易に可能であり、データを効率的に活用できるが、単にデータを集約して管理しただけでは、格別高精度の評価を行うことはできない。
【０００６】
また、機器の運転性能や劣化状況等の評価は、データが複数の部門に分散され、個別に管理されている場合、従来では、機器の運転および保守に関する専門家により、その専門家の業務範囲や知識の範囲内で必要なデータが整理され評価されているが、その評価は機器の包括的な評価とはなっておらず、必ずしも機器の運転性能や劣化状況等を精度良く評価することはできないという問題点がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、各部門の専門家の評価における評価対象データの因果関係とその相関関係から機器の運転性能や劣化状況等を評価し、その評価結果の要約情報を機器カルテとして集約して表示することにより、機器の包括的な情報を効率的に把握できる機器カルテ管理評価装置および同装置を用いた機器カルテ管理評価方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明では、プラントの機器の健全性を評価する要素として、当該機器およびその部品に関する設計仕様データ、状態監視データ、運転データ、点検記録データ、運転履歴データ、保守基準データ、重要度データ、故障劣化モードデータおよびリスクデータの少くとも２以上を複数の異なる情報源から取り込む通信手段と、この通信手段を介して取り込んだデータの中から前記健全性に影響を及ぼす要素となるものを抽出し、かつそれらの抽出データから異なる複数の機器であって、特定異常事象解析上相関関係のあるデータ同士を選び出し、その選び出された健全性についての因果関係または相関関係のあるものを選び出し、その選び出されたデータを前記関係毎にグループ化するデータ処理手段と、このデータ処理手段によって分けられたグループ毎のデータ間での前記機器または部品の性能または状況についての評価を行い、これにより管理データを作成する管理データ作成手段と、前記通信手段で取り込まれたデータ、前記データ処理手段によってグループ化されたデータおよび前記管理データ作成手段によって作成された管理データを機器カルテ管理データとして記憶する機器カルテ管理データベースと、この機器カルテ管理データベースに記憶されている情報を画像処理する画像処理手段と、この画像処理手段で処理された画像信号を取り込んで前記機器カルテ管理データベースに記憶された情報に基づく前記機器および部品の性能および状況を機器カルテとして機器または部品単位に集約してモニター表示する表示手段と、前記各手段を操作するための入力手段とを備えたことを特徴とする機器カルテ管理評価装置を提供する。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１記載の機器カルテ管理評価装置において、機器カルテ管理データベースに記憶されている情報をプリント出力する出力手段を備えたことを特徴とする機器カルテ管理評価装置を提供する。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項１または２記載の機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法であって、機器または部品の運転性能、劣化状況その他の評価に必要となる情報を、設計、製造、運転、保守の各業務において分散して管理されている各種の情報源より収集し、機器カルテ管理データベースでは、機器または部品毎に集約して包括的に管理することを特徴とする機器カルテ管理評価方法を提供する。
【００１１】
請求項４の発明では、請求項１または２記載の機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法において、機器カルテ管理データベースに記憶される機器および部品の設計仕様データは、性能、型式、材質または寸法に関するデータであり、状態監視データは、前記機器の運転に伴い観測される振動、音響または温度等のデータであり、運転データは、前記機器の運転に伴い観測される流量、圧力または電流に関するデータであり、点検記録データは、前記機器点検に伴い記録される腐食、摩耗または損傷に関するデータまたは前記部品の取替データであり、運転履歴データは、前記機器の運転時間、起動および停止回数等のデータであり、保守基準データは、前記機器の点検周期、点検内容、保修作業または部品の取替周期等のデータであり、重要度データは、前記機器または部品の故障時のプラント系統への影響度等のデータであり、故障劣化モードデータは、前記機器または部品の主要な劣化モード、故障モード及びそれらモードの状態監視方法、保守基準との関連データであり、リスクデータは、機器または部品の故障時におけるプラント自動停止に対する確率等のデータであることを特徴とする機器カルテ管理評価方法を提供する。
【００１２】
請求項５の発明では、請求項１または２記載の機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法であって、管理データ作成手段では、通信手段から取り込まれた最新の観測、測定、記録、評価データの因果関係とその相関関係の履歴傾向を定性的または定量的に処理することにより、機器の運転性能または劣化状況を評価し、かつ前記データ項目間の因果関係に関わる定性的評価と、前記のデータの変化量の相関関係による定量的評価、ならびにそれらの評価結果に基づく機器の運転性能、または劣化状況の規定値に対する包括的な評価を行うことを特徴とする機器カルテ管理評価方法を提供する。
【００１３】
請求項６の発明では、請求項１または２記載の機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法であって、機器カルテ管理データは、評価に必要なデータ項目、そのデータ項目間の因果関係または相関関係、これら因果関係または相関関係の定性的もしくは定量的な評価方法、ならびにその評価方法に基づく評価結果を判断する規定値であり、これらの機器カルテ管理データは、機器カルテ管理データベースにおいて評価対象機器毎に予め設定しておき、評価対象機器が操作手段によって選定された場合にその評価対象機器の運転性能または劣化状況等を包括的に評価する機器カルテとして表示手段または出力手段に導出することを特徴とする機器カルテ管理評価方法を提供する。
【００１４】
請求項７の発明では、請求項３から６までのいずれかに記載の機器カルテ管理評価方法において、表示装置では、機器カルテとして、現状の機器の運転性能または劣化状況に関する評価結果の要約情報を、１つの主画面に表示することにより、機器の包括的な情報を提示することを特徴とする機器カルテ管理評価方法を提供する。
【００１５】
請求項８の発明では、請求項３から７までのいずれかに記載の機器カルテ管理評価方法において、機器カルテは、予め規定されたその機器カルテ情報に関連するデータを含むものとし、この関連するデータは、表示手段の主画面上の機器カルテ情報を入力補助装置により指定することにより、機器カルテ管理データベースより検索し、複数の補助画面に表示することを特徴とする機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法を提供する。
【００１６】
本発明において、機器の運転性能や劣化状況等を評価するためのデータの因果関係とその相関関係について説明する。
【００１７】
例えばポンプの場合、運転部門では、ポンプの流量や圧力等の運転データを規定値と比較する方法により、ポンプ運転性能の健全性を評価している。また、技術部門ではポンブの運転時の振動、音響等の状態監視データを規定値と比較する方法により、ポンプ運転性能の健全性を評価している。さらに、保守部門では、ポンプ分解点検時に測定される、例えばシャフトの摩耗量等の点検記録データを規定値と比較する方法により、ポンプ運転性能の健全性を評価している。
【００１８】
さらにまた、保守部門の専門家は、シャフトの摩耗量等の点検記録データと、ポンブの運転時の振動、音響等の状態監視データとに因果関係があるという知識を基に、両データの相関関係を定量的に評価することで、ポンプ運転時に測定される振動データ等からシャフトの摩耗量の進展状況を評価し、劣化状況の判断材料としている。
【００１９】
しかし、実際のポンプの運転性能や劣化状況等を判断する場合には、上記の因果関係だけでなく、例えば、ポンプの運転時間とシャフトの摩耗量等の相関関係を判断材料とし、また保守計画の判断では、ポンプの現状の保守基準（点検周期、部品取替周期等）やプラント系統に対する重要度等と、前記の劣化状況との関係を判断材料としている。
【００２０】
本発明では、機器カルテ管理データベースと機器カルテ管理手法により、このような評価対象データの因果関係とその相関関係から機器の運転性能や劣化状況等を評価することにより、評価精度の向上を実現することができる。
【００２１】
また、評価結果の要約情報を、人間の健康診断や診察結果を１つのシートに集約して管理する場合と同様に、機器の運転性能や劣化状況等の評価結果を機器カルテとして集約して表示することにより、機器の包括的な情報の効率的な把握を実現することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態による機器カルテ管理評価装置のシステム構成を示すブロック図である。
【００２４】
この図１に示すように、本実施形態機による機器カルテ管理評価装置は、他システムとの通信を行う通信制御装置１と、この通信制御装置１を介して得られる情報を処理する情報処理装置２と、この情報処理装置２で処理された情報を保存する機器カルテ管理データベース３とを備えている。
【００２５】
通信制御装置１は、健全性評価の対象となる機器およびその部品に関する２以上のデータを複数の異なる情報源から取り込む通信手段として機能するものである。この通信制御装置１を介して取り込まれるデータとしては、例えば機器およびその部品に関する設計仕様データ３ａ、状態監視データ３ｂ、運転データ３ｃ、点検記録データ３ｄ、運転履歴データ３ｅ、保守基準データ３ｆ、重要度データ３ｇ、故障劣化モードデータ３ｈおよびリスクデータ３ｉ等である。
【００２６】
情報処理装置２は、入出力用変換器およびＣＰＵ等を備え、通信制御装置１を介して取り込んだデータの中から対象機器等の健全性に影響を及ぼす要素となるものを抽出し、かつそれらの抽出データから機器および部品毎に対応する健全性についての因果関係または相関関係のあるものを選び出し、その選び出されたデータをそれらの関係毎にグループ化するデータ処理手段と、このデータ処理手段によって分けられたグループ毎のデータ間での機器または部品の性能または状況についての評価を行い、これにより管理データを作成する管理データ作成手段と、機器カルテ管理データベース３に記憶されている情報を画像処理する画像処理手段とを構成する。
【００２７】
機器カルテ管理データベース３は、通信制御装置１で取り込まれたデータ、情報処理装置２のデータ処理手段によってグループ化されたデータ、および管理データ作成手段によって作成された管理データを機器カルテ管理データとして記憶するものである。
【００２８】
また、本実施形態の機器カルテ管理評価装置では、情報処理装置２の画像処理手段で処理された画像信号を取り込んで、機器カルテ管理データベース３に記憶された情報に基づく機器や部品の性能および状況を、機器カルテとして機器または部品単位に集約してモニター表示する表示手段としての表示装置４を備えている。さらに、各手段を操作するための入力手段としてのキーボード等の入力装置５と、マウス等の入力補助装置６と、機器カルテ管理データベース３に記憶されている情報および機器カルテ等の情報をプリント出力する出力手段としての出力装置７とを備えている。
【００２９】
このような構成の機器カルテ管理評価装置を使用することにより、本実施形態では例えば機器の運転性能、劣化状況等を機器単位に集約した状態でカラーグラフィック・モニター等の表示装置４に機器カルテが表示される。この機器カルテは、例えば入力装置５の操作により、現状の機器の運転性能、劣化状況等に関する評価結果を要約情報として、まず表示装置４上の１つの主画面に表示することができ、これにより、機器の包括的な情報が提示される。次に、表示装置４の主画面上の機器カルテの中から、マウス等の入力補助装置６で特定の項目を指定することにより、予め規定された機器カルテ情報に関連するデータを機器カルテ管理データベース３から検索して、図表等により表示装置４上の複数の補助画面に詳細に表示することができる。
【００３０】
図２は、このような機器カルテ管理装置による機器カルテ管理システムの機能を例示したものである。この図２においては、一例として下記の４つの機能をもつ構成を示してある。
【００３１】
１．機器カルテデータ検索・表示機能
本機能は、入力装置５等より入力する使用者の要求に従って、機器カルテ管理データベース３に記憶および管理されている機器の運転性能、劣化状況等に関する機器カルテ、および機器カルテに関連する前記情報３ａ〜３ｉ等を検索して、表示装置４上に表示する機能である。これにより、機器カルテ管理データベース３に記憶・管理される情報３ａ〜３ｉ、および前記の情報処理装置２により機器カルテ管理手法を用いて評価された機器の運転性能、劣化状況を要約した形の機器カルテ情報を得ることができる。
【００３２】
２．機器カルテデータ入力機能
本機能は、機器の運転性能、劣化状況等を要約した機器カルテ情報を評価する上で必要となる各種の情報３ａ〜３ｉを、機器カルテ管理データベース３にて記憶および管理するために入力する機能である。
【００３３】
なお、この機能には、通信制御装置１を介して、他システム等で記録および管理されている情報を授受する方法により、機器カルテ管理データベース３に入力する手段も含まれる。
【００３４】
３．機器カルテＤＢ運用管理機能
本機能は、既存のデータベース（ＤＢ）運用管理手法を適用して、機器カルテ管理データベース３に記憶および管理されている情報３ａ〜３ｉ等の更新、削除、履歴管理等を実施するとともに、データ管理項目の更新、削除等を実現する機能である。
【００３５】
４．機器カルテ管理データ編集機能
本機能は、機器の運転性能、劣化状況等を要約した機器カルテ情報を評価するために、評価対象機器毎に予め設定される機器カルテ管理データベース３に記憶および管理されている観測、測定、記録、評価データ項目と、それらの各データ間の因果関係および相関関係、または定性的もしくは定量的な情報処理を規定した機器カルテ管理データ項目とを、使用者の要求に応じて編集する機能である。
【００３６】
例えば、評価対象機器がポンプの場合には、観測、測定、記録、評価データ項目として、ポンプの運転時間、シャフトの摩耗量、ポンプ運転時の振動値、ポンプの吐出流量等がそれぞれ相当する。因果関係および相関関係としては、ポンプの運転時間とシャフトの摩耗量との関係が相当する。定性的もしくは定量的情報処理としては、ポンプ運転時間に対するシャフト摩耗量の履歴評価における増減傾向の状況、単位時間当たりの変化量、または機器の運転性能の健全性維持のための摩耗量に対する規定値との関係等が相当する。
【００３７】
図３は、上述した機器カルテ管理評価を行う際の情報処理の方法を示すフロー図である。
【００３８】
前述した通信制御装置１を介して各システムから取り込まれたデータは、情報処理装置２のデータ処理手段によって因果関係または相関関係のあるもの毎にグループ化された状態で管理されている。また、情報処理装置２の管理データ作成手段では、予め設定した評価要素に基づいて、各グループの因果関係または相関関係をもつデータから機器または部品の性能または状況についての評価が行われ、その結果得られた評価情報としての管理データも記憶されている。
【００３９】
そこで、使用者が例えば特定の機器の運転性能、劣化状況等についての機器カルテ情報を評価しようとする場合には、まず前記の入力装置５等より評価対象機器に関する入力を行う。
【００４０】
この入力が行われると、その入力情報に従って、機器カルテ管理データベース３に管理されている関連する観測、測定、記録、評価データ項目の検索が行われ、例えば図３にＤ１として示すように、評価対象機器の運転データ、状態監視データ、点検データ、運転記録等が抽出される。そして、これらの各データについて、因果関係および相関関係（Ｄ２）に基づく履歴評価等の情報処理（Ｄ３）が行われ、さらにこの履歴評価等の情報処理結果に基づいて、前記の機器カルテ管理データベース３に評価対象機器毎に予め設定された機器カルテ管理データに規定された増減傾向の状況、単位時間当たりの変化量、及び機器の運転性能の健全性維持のための摩耗量に対する規定値等の定性的、定量的情報処理（Ｄ４）を適用して、評価対象機器の運転性能、劣化状況を要約した機器カルテ情報を評価する。
【００４１】
そして、上記の機器カルテ管理手法により得られた評価結果は、前記の表示装置４に、要約した機器カルテ情報（Ｄ５）として、１つの規定された画面に表示される。
【００４２】
図４は、図３に示した機器カルテ情報の一例として、原子力発電プラントで適用されるポンプにおける機器カルテ情報を得る場合の具体的な管理データ構成を示している。
【００４３】
ここでは、機器カルテ管理データとして、まず評価対象機器であるポンプの具体的なデータ項目、例えば運転記録データ項目（Ｄａ）、点検記録データ項目（Ｄｂ）、ならびに状態監視データ項目（Ｄｃ）を機器カルテ管理データベース３から抽出する。これらの各データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃは具体的に、図４に表Ｇとして示すように、設計仕様データ（Ｄｄ）、劣化モードデータ（Ｄｅ）および評価欄（Ｄｆ）とともに、表形式で示される。これらのデータ項目Ｄａ〜Ｄｅは、図４に矢印ａ〜ｆで示すもの同士がそれぞれ因果関係または相関関係を有している。また、１つの因果関係または相関関係毎にその履歴評価方法と規定値とが整理されている。
【００４４】
このような表形式で整理された機器カルテ管理データを用いることにより、ポンプの場合には、点検記録データ項目（Ｄｂ）のうち、ポンプシャフトの寸法測定（摩耗量）に対して、運転記録データ項目（Ｄａ）のポンプ運転時間を、また状態監視では振動データを、それぞれ因果関係または相関関係として抽出する。
【００４５】
また、機器カルテ管理データには、図４に手順（Ｓ）として示すように、抽出された因果関係または相関関係（ａ〜ｆ）毎に、機器の運転性能や劣化状況等を判定するための履歴評価方法および規定値等が設定されており、これらも抽出することができる。このようして抽出された評価対象データ項目（Ｄａ〜Ｄｅ）と、これらデータ項目間の因果関係および相関関係とを、定性的または定量的に評価するための履歴評価方法や、履歴評価の結果を判定する規定値を用いて、図３に示した機器カルテ管理手法による情報処理フローに従って処理することにより、例えばストレス履歴評価からシャフトの状態変化を、また点検履歴評価からシャフトの経年変化を、さらに運転履歴評価から性能変化をそれぞれ評価することができる。
【００４６】
図５は、以上の機器カルテ管理手法によって評価された機器カルテを表示装置４に表示した例を示している。
【００４７】
この図５に示したポンプの機器カルテには、プラント名や機器名、評価時期等とともに、人間の健康診断等に提示されるカルテと同様に、評価対象機器の運転性能、劣化状況等を判定する上で必要となるデータ項目、機器カルテ管理手法による評価データおよび評価結果を、データ種別毎に整理した形式で提示するものである。
【００４８】
また、機器カルテは、点検計画の判断支援、例えば、点検周期の延長や故障発生時の原因究明に有効となる付帯情報として、点検周期、リスク値、主要劣化モード、オンラインメンテナンスの実施可能性等の保守基準を合せて提示するものである。
【００４９】
さらに、機器カルテは、機器カルテ管理手法による評価結果の総合的な評価結果として、機器カルテの評価の要求があった時点での所見を、点検記録、運転記録に記載されている懸案事項等と合せて提示するものである。
【００５０】
図６は、以上で説明した機器カルテ管理手法による具体的な履歴評価結果の一例として、ポンプシャフトの軸受寸法（摩耗量）（Ｍ）と振動値（Ｎ）を示すグラフである。
【００５１】
この図６に示したグラフは、例えば図５に示した機器カルテを表示した画面（機器カルテ表）の下から２番目の欄（Ｌ）における「点検記録」−「数値データ」−「トレンドデータ」の欄の右側にある角形表示部Ｌ１をマウス等の入力補助装置６で指示することにより、表示画面上に表すことができる。
【００５２】
図６においては、定期点検の回数を横軸にとり、点検毎に得られたポンプシャフトの軸受摩耗量（ｍ）の変化、あるいは運転中に得られた振動値（ｎ）をそれぞれ点として示し、さらにそれらの傾向をＭ１，Ｍ２，Ｎ１，Ｎ２として線で示している。
【００５３】
なお、図６には、第４回目の定検時にシャフト修復等を行った場合を示しており、それにより第４回目の定検を境として、一旦摩耗量や振動値が低下し、その後再び上昇する傾向が表われている。軸受寸法の相関関係として定検回数、サイクル運転時間、累積運転時間が設定されており、これらの履歴評価方法に従った履歴評価の図表が処理され、表示装置４に自動的に表示される。
【００５４】
また、機器の運転性能、劣化状況を判断する軸受寸法（摩耗量）の変化量の規定も表示され、さらに、軸受寸法（摩耗量）の因果関係として機器の振動値が設定されており、軸受寸法（摩耗量）の履歴傾向図と比較できる形式で表示されるものである。これらの履歴評価から、機器カルテの評価結果、例えば「点検記録」−「数値データ」−「トレンドデータ」の場合、“規定値内の摩耗”という評価結果が要約して表示されており、その評価のバックデータを確認することができるようになっている。
【００５５】
図７は、機器カルテ管理手法及び同システムによる機器カルテ管理手法による履歴評価結果の他の例を説明するグラフである。
【００５６】
この図７では、図６に示した軸受寸法（摩耗量）に関する履歴評価と異なり、累積運転時間との相関関係を、取替えた部品個々の摩耗量（ｍ１〜ｍ７）について図式化している。また、取替え時の点検記録（正常取替えもしくは予定外取替え等）との因果関係も合せて表示している。
【００５７】
なお、図７中、ｍ１〜ｍ６の平均的な摩耗進展度をＭ０１として示している。また、ｍ７は予定外取替を行った場合を示している。このような履歴評価を行うことにより、軸受寸法の累積時間に対する平均的な摩耗進展度Ｍ０１の関係、およびその時点の部品取替状況との因果関係を確認することが可能となる。
【００５８】
図８は、原子力発電プラント等の大型プラントにおける運転中、定検前および定検中における各データとその処理および支援の手順をフローとして示したものである。
【００５９】
プラントの運転中は、機器カルテ及び機器カルテから選択、提示される運転データ（Ｄｇ）の監視結果、状態データ（Ｄｋ）の履歴評価の結果、および機器の運転記録データ（Ｄｊ）等より、プラント設備機器の異常徴候の早期検知、及び継続監視項目の抽出等が実現され、この結果、原因究明支援等に多大な効果が得られる。原因究明支援では、機器カルテ管理データベース３に記録および保存された各種データから、プラント系統の温度、流量等の静特性に係わるデータをシミュレーションしたデータとの比較等により、さらに原因究明支援等の精度向上を実現でき、プラントの運転保守業務の合理化支援に大きく貢献できる。
【００６０】
また、プラントを停止して実施される定期検査（定検と略す）の実施前では、定検中に保守を実施する機器を選定し、その保守作業が計画されるが、この保守計画業務に対し、機器カルテ及び機器カルテから選択、提示される点検記録データ（Ｄｊ）の履歴評価結果、運転記録データ、および状態監視データ等より、重点点検項目の抽出、点検取替周期の見直し、及び設備改良項目の抽出等が実現される。この結果、点検および保守計画検討支援等に多大な効果が得られ、原因究明支援と同様に、プラントの運転保守業務の合理化支援に大きく貢献できる。
【００６１】
さらに、定検中は、多様な機器の点検および保守作業が実施されるが、この業務に対しては、機器カルテ及び機器カルテから選択、提示される点検記録データ（Ｄｋ）の部品交換履歴、保修方式等より、保修対応履歴、部品取替履歴が確認でき、点検作業の判断支援等が実現され、この結果、点検・保守計画検討支援等に多大な効果が得られ、プラントの運転保守業務の合理化支援に大きく貢献できる。
【００６２】
なお、以上の実施形態において、各種データは、既存のデータベースやシステムに管理されているものについては、既存の計算機ネットワーク技術によりＬＡＮ等を介して、機器カルテ管理データベースに必要なデータを入力できることを前提としている。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、原子力発電プラント等の大型プラントの機器の運転および保守業務において、設備の運転性能や劣化状況等の変化に応じた適切な運転および保守計画を策定し、設備の信頼性向上によるプラントの安全運転の維持と、保守作業の合理化による保守費用の削減という相反する要求を最適化するための判断情報を、機器カルテという形式に要約して提供することができ、合理的な保守計画の策定を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る機器カルテ管理評価装置の一実施形態機による構成を示す図。
【図２】本発明に係る機器カルテ管理評価装置の一実施形態機による機能構成を説明するための図。
【図３】本発明に係る機器カルテ管理評価方法の一実施形態機による情報処理フローを説明するための図。
【図４】本発明に係る機器カルテ管理評価装置の一実施形態機による 本発明の機器カルテ管理データベース構成の一実施形態の図。
【図５】本発明に係る機器カルテ管理評価装置の一実施形態機による本発明の機器カルテデータの表示の一実施形態の図。
【図６】本発明に係る機器カルテ管理評価方法の一実施形態機による機器カルテ履歴評価結果を示す図。
【図７】本発明に係る機器カルテ管理評価方法による履歴評価結果を示す図。
【図８】本発明に係る機器カルテ管理評価装置の活用と効果を示す図。
【符号の説明】
１ 通信制御装置
２ 情報処理装置
３ 機器カルテ管理データベース
３ａ 設計仕様データ
３ｂ 状態監視データ
３ｃ 運転データ
３ｄ 点検記録データ
３ｅ 運転履歴データ
３ｆ 保守基準データ
３ｇ 重要度データ
３ｈ リスクデータ
３ｉ 故障劣化モードデータ
４ 表示装置
５ 入力装置
６ 入力補助装置
７ 出力装置
Claims (8)
- プラントの機器の健全性を評価する要素として、当該機器およびその部品に関する設計仕様データ、状態監視データ、運転データ、点検記録データ、運転履歴データ、保守基準データ、重要度データ、故障劣化モードデータおよびリスクデータの少くとも２以上を複数の異なる情報源から取り込む通信手段と、この通信手段を介して取り込んだデータの中から前記健全性に影響を及ぼす要素となるものを抽出し、かつそれらの抽出データから異なる複数の機器であって、特定異常事象解析上相関関係のあるデータ同士を選び出し、その選び出された健全性についての因果関係または相関関係のあるものを選び出し、その選び出されたデータを前記関係毎にグループ化するデータ処理手段と、このデータ処理手段によって分けられたグループ毎のデータ間での前記機器または部品の性能または状況についての評価を行い、これにより管理データを作成する管理データ作成手段と、前記通信手段で取り込まれたデータ、前記データ処理手段によってグループ化されたデータおよび前記管理データ作成手段によって作成された管理データを機器カルテ管理データとして記憶する機器カルテ管理データベースと、この機器カルテ管理データベースに記憶されている情報を画像処理する画像処理手段と、この画像処理手段で処理された画像信号を取り込んで前記機器カルテ管理データベースに記憶された情報に基づく前記機器および部品の性能および状況を機器カルテとして機器または部品単位に集約してモニター表示する表示手段と、前記各手段を操作するための入力手段と、を備えたことを特徴とする機器カルテ管理評価装置。
- 請求項１記載の機器カルテ管理評価装置において、機器カルテ管理データベースに記憶されている情報をプリント出力する出力手段を備えたことを特徴とする機器カルテ管理評価装置。
- 請求項１または２記載の機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法であって、機器または部品の運転性能、劣化状況その他の評価に必要となる情報を、設計、製造、運転、保守の各業務において分散して管理されている各種の情報源より収集し、機器カルテ管理データベースでは、機器または部品毎に集約して包括的に管理することを特徴とする機器カルテ管理評価方法。
- 請求項１または２記載の機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法であって、機器カルテ管理データベースに記憶される機器および部品の設計仕様データは、性能、型式、材質または寸法に関するデータであり、状態監視データは、前記機器の運転に伴い観測される振動、音響または温度等のデータであり、運転データは、前記機器の運転に伴い観測される流量、圧力または電流に関するデータであり、点検記録データは、前記機器点検に伴い記録される腐食、摩耗または損傷に関するデータまたは前記部品の取替データであり、運転履歴データは、前記機器の運転時間、起動および停止回数等のデータであり、保守基準データは、前記機器の点検周期、点検内容、保修作業または部品の取替周期等のデータであり、重要度データは、前記機器または部品の故障時のプラント系統への影響度等のデータであり、故障劣化モードデータは、前記機器または部品の主要な劣化モード、故障モード及びそれらモードの状態監視方法、保守基準との関連データであり、リスクデータは、機器または部品の故障時におけるプラント自動停止に対する確率等のデータであることを特徴とする機器カルテ管理評価方法。
- 請求項１または２記載の機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法であって、管理データ作成手段では、通信手段から取り込まれた最新の観測、測定、記録、評価データの因果関係とその相関関係の履歴傾向を定性的または定量的に処理することにより、機器の運転性能または劣化状況を評価し、かつ前記データ項目間の因果関係に関わる定性的評価と、前記のデータの変化量の相関関係による定量的評価、ならびにそれらの評価結果に基づく機器の運転性能、または劣化状況の規定値に対する包括的な評価を行うことを特徴とする機器カルテ管理評価方法。
- 請求項１または２記載の機器カルテ管理評価装置を用いた機器カルテ管理評価方法であって、機器カルテ管理データは、評価に必要なデータ項目、そのデータ項目間の因果関係または相関関係、これら因果関係または相関関係の定性的もしくは定量的な評価方法、ならびにその評価方法に基づく評価結果を判断する規定値であり、これらの機器カルテ管理データは、機器カルテ管理データベースにおいて評価対象機器毎に予め設定しておき、評価対象機器が操作手段によって選定された場合にその評価対象機器の運転性能または劣化状況等を包括的に評価する機器カルテとして表示手段または出力手段に導出することを特徴とする機器カルテ管理評価方法。
- 請求項３から６までのいずれかに記載の機器カルテ管理評価方法において、表示装置では、機器カルテとして、現状の機器の運転性能または劣化状況に関する評価結果の要約情報を、１つの主画面に表示することにより、機器の包括的な情報を提示することを特徴とする機器カルテ管理評価方法。
- 請求項３から７までのいずれかに記載の機器カルテ管理評価方法において、機器カルテは、予め規定された機器カルテ情報に関連するデータを含むものとし、この関連するデータは、表示手段の主画面上の機器カルテ情報を入力補助装置により指定することにより、機器カルテ管理データベースより検索し、複数の補助画面に表示することを特徴とする機器カルテ管理評価方法。
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