JP3968656B2 - Maintenance support device for plant equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力プラント,火力プラント,化学プラントなどのプラント機器の保守支援装置に係り、特に、各プラント機器の異常がプラント運転に及ぼす影響度を評価し、その影響度に基づいて各機器の点検手法および点検時期を決定する手段に関する。
【0002】
【従来の技術】
原子力プラントに代表される大規模プラントを構成する機器の点検時期を適切に決定することは、古くから検討されている。特に、原子力プラントのように安全性が重視される場合には、機器故障によるプラントへの影響を考慮して、そのプラント機器の点検時期を決定する必要がある。
【0003】
そこで、経年劣化による機器の故障とその機器の故障モードによる影響とを故障モード影響解析によって評価し、評価値に基づいてそのプラント機器の点検時期を決定していた(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
また、保存されたデータに基づいて経年劣化状態を評価し、その経年劣化がプラントに及ぼす影響を評価し、経年劣化状態および影響に基づいてそのプラント機器の点検時期を判定していた(例えば、特許文献2参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−002785号公報(第4−5頁、図1,図5−7)
【特許文献2】
特開2001−125626号公報(第4−5頁、図1,図2)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プラント機器の故障は、経年劣化だけにより生ずるわけではない。点検時期の決定には、経年劣化のみならず、プラント機器に異常状態が発生した事象も考慮する必要がある。従来は、この経年劣化とは直接関係が無い機器異常について点検時期を決定する方法がなかった。
【0007】
一般に、機器故障は、機器のある個所が異常状態となったことが一要因となる。そのため、保全という観点からは、その異常状態による故障発生を未然に防ぎ、プラントへの影響を小さくすることが、非常に重要である。
【0008】
本発明の目的は、経年劣化と関係が無い場合でも、プラント機器が異常に至った際のプラント運転への影響度を的確に評価し、機器の点検手法および点検時期を決定するプラント機器の保守支援装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、プラント機器の観測値を蓄積する観測値データベースと、前記プラント機器の情報を蓄積する機器データベースと、前記プラント機器の点検情報を蓄積する点検情報データベースと、前記観測値データベース,前記機器データベース,前記点検情報データベースの観測値および情報を用いて任意時刻のプラント機器異常を診断する状態診断部と、前記機器データベースおよび前記点検情報データベースの情報と前記状態診断部で診断した情報とを用いて前記プラント機器異常がプラント運転に及ぼす影響を評価するプラント運転影響度評価部と、前記状態診断部および前記プラント運転影響度評価部で得た結果を用いて前記プラント機器の点検方法および点検時期を決定する点検方法/時期決定部とからなるプラント機器の保守支援装置を提案する。
【0010】
前記状態診断部は、前記観測値データベースに納められている過去の実測値に基づいて機器のモデルを作成するモデル作成手段と、作成されたモデルを用いて機器の任意の状態量を計算するモデル計算手段と、前記状態量に基づいて異常確率を計算する異常確率計算手段とを含むことができる。
【0011】
本発明は、また、上記目的を達成するために、プラント機器の観測値を蓄積する観測値データベースと、前記プラント機器の情報を蓄積する機器データベースと、前記プラント機器の点検情報を蓄積する点検情報データベースと、観測できない機器の状態量を推定し、前記観測値データベース,前記機器データベース,前記点検情報データベースの観測値および情報ならびに推定された前記観測できない機器の状態量を用いて任意時刻のプラント機器異常を診断する状態診断部と、前記機器データベースおよび前記点検情報データベースの情報と前記状態診断部で診断した情報とを用いて前記プラント機器異常がプラント運転に及ぼす影響を評価するプラント運転影響度評価部と、前記状態診断部および前記プラント運転影響度評価部で得た結果を用いて前記プラント機器の点検方法および点検時期を決定する点検方法/時期決定部とからなるプラント機器の保守支援装置を提案する。
【0012】
前記状態診断部は、取得できる実測値に基づいてセンサなどで直接観測できない値を推定する状態推定手段と、前記観測値データベースに納められている過去の実測値および推定された前記観測できない機器の状態量に基づいて機器のモデルを作成するモデル作成手段と、作成されたモデルを用いて機器の任意の状態量を計算するモデル計算手段と、前記状態量に基づいて異常確率を計算する異常確率計算手段とを含む。
【0013】
前記観測値データベースは、プラントから得られる観測値を点検時期からの経過日数毎に格納する手段と観測値を前記状態診断部にリアルタイムで転送する手段とを備える。
【0014】
前記状態診断部の前記異常確率計算手段は、前記点検方法/時期決定部で得られた結果を反映して異常確率を計算する手段を含む。
【0015】
前記状態診断部の前記異常確率計算手段は、前記観測値データベースに格納されている過去の観測値を用いて作成されたモデルを用いて前記プラント機器の任意時刻における観測値を予測し、その結果を用いて前記プラント機器の任意時刻における異常確率と現時刻から異常発生までの残り時間とを算出する手段を含む。
【0016】
前記状態診断部の前記異常確率計算手段は、前記観測値データベースに格納されている過去の観測値を用いて作成されたモデルおよび観測できない機器の状態量を推定するモデルを用いて前記プラント機器の任意時刻における観測値を予測し、その結果を用いて前記プラント機器の任意時刻における異常確率と現時刻から異常発生までの残り時間とを算出する手段を含む。
【0017】
前記プラント運転影響度評価部は、プラント運転中に点検可能である場合、該当する前記プラント機器の影響を考慮して影響度を評価する手段を含む。
【0018】
前記プラント運転影響度評価部は、故障モード影響度解析によって得られた前記プラント機器の影響度と、前記故障モードを頂上事象とするフォールトツリー解析の結果から得られる異常要因に対して前記状態診断部で算出される前記異常確率を前記異常要因の発生確率とし前記故障モードが前記プラント機器の異常によってどれくらいの割合で関与しているかを算出した結果と、前記プラント機器がプラント運転中に点検可能であれば1以上の数値を代入した係数を用いて、点検可能でなければ1を代入した係数を用いて、前記プラント機器の異常によるプラント運転への影響度を評価する手段を含む。
【0019】
前記点検方法/時期決定部は、前記プラント運転影響度評価部で得られた評価結果が所定のしきい値を超えかつプラント運転中に点検が可能である場合に、前記状態診断部で算出された異常発生までの残り時間内に点検時期を設定する手段を含む。
【0020】
【発明の実施の形態】
次に、図1〜図9を参照して、本発明によるプラント機器の保守支援装置の実施形態を説明する。なお、これらの実施形態は、本発明を原子力発電プラントに適用した例である。
【0021】
【実施形態1】
図1は、本発明によるプラント機器の保守支援装置の実施形態1の構成を示すブロック図である。本実施形態1のプラント機器の保守支援装置は、観測値データベース1と、機器データベース2と、点検情報データベース3と、状態診断部4と、プラント運転影響度評価部5と、点検方法/時期決定部6と、表示部7と、保存部8とを備えている。状態診断部4は、モデル作成手段41と、モデル計算手段42と、異常確率計算手段43とを含んでいる。
【0022】
観測値データベース1は、プラントから得られる観測値を格納している。また、同じ観測値でも、点検時期から経過した時間毎に観測値を並べ替えることができる。さらに、オンラインで状態監視が可能となるように、プラントから得られた観測値を格納するとともに、状態診断部4にその観測値を送る機能も備えている。
【0023】
機器データベース2には、プラントの構成機器に関する設計データと、故障および異常となる観測値のしきい値と、故障モード影響度解析により予め得られた解析データと、故障モード影響度解析の各故障モードを頂上現象としたフォールトツリー解析による解析データとが格納されている。
【0024】
点検情報データベース3は、点検方法と、点検時期の履歴と、オンラインメンテナンスが可能な場合の点検情報係数(α)とを格納している。点検情報係数(α)については、点検方法/時期決定部6とともに、後で詳細に説明する。
【0025】
状態診断部4は、機器の任意時刻における異常確率を算出する。状態診断部4の中で、モデル作成手段41は、観測値データベース1に納められている過去の実測値に基づいて機器のモデルを作成する。モデル計算手段42は、作成されたモデルを用いて、機器の任意の状態量を計算する。異常確率計算手段43は、その状態量に基づいて異常確率を計算する。
【0026】
プラント運転影響度評価部5は、故障モード影響度解析により予め得られた各機器の故障モードに対応するプラントへの影響度と、各機器の故障モードを頂上現象としたフォールトツリー解析を実施した結果よる異常影響度とを算出し、状態診断部4で算出した異常確率と点検情報データベース3に格納されている点検情報係数(α)とを用いて、プラント運転への影響度を評価する。
【0027】
点検方法/時期決定部6は、プラント運転影響度評価部5で得られた評価結果と点検情報データベース3および状態診断部4から得られた異常発生までの残り時間とを考慮し、各機器の点検方法および点検時期を決定する。
【0028】
決定した点検方法および点検時期の情報は、点検情報データベース3と、状態診断部4と、プラント運転影響度評価部5とにそれぞれ反映される。
【0029】
特に、状態診断部4では、点検方法および点検時期を考慮したオンラインでの状態監視を実施し、プラント運転の安全性を確保するための支援が可能となっている。
【0030】
表示部7は、点検方法/時期決定部6で決定された点検方法および点検時期を表示する。状態診断部4における診断結果も併せて表示できる。保存部8は、点検方法および点検時期を決定するまでに用いた情報を一括して保存する。なお、表示部7としては、汎用品の表示機器を用いることができ、保存部8の構成機器も特殊な物ではない。
【0031】
したがって、観測値データベース1,機器データベース2,点検情報データベース3,状態診断部4,プラント運転影響度評価部5,点検方法/時期決定部6をユニットとし、表示部7および保存部8を外部機器として接続する構成を採用してもよい。
【0032】
図2は、状態診断部4において異常確率を算出する方法を示す図である。
【0033】
任意時刻の予測値を得るために、観測値データベース1に格納されている実測値に基づいてモデル作成手段41でモデルを作成しておく。モデル作成手段41では、観測値を状態量として種々のモデルを使用できる。モデルとしては、ARMAモデルなどに代表される統計的モデル,物理モデル、伝達関数やニューラルネットワークに代表されるブラックボックスモデルなどがあり、各機器から得られる観測値や異常診断の種類に応じて選択する。
【0034】
モデル計算手段42は、得られた実測値を初期値としてモデルに入力し、任意時刻の予測値を得る。
【0035】
図2のように、モデルに与える初期値の時刻をt0とし、時刻t1の観測値xがモデルによる予測値で得られたとする。このとき、時刻t1における予測値の確率分布を過去の実測値から求めておき、観測値xの確率P(x)を算出する。
【0036】
例えば、時刻t1における確率分布が正規分布に従うとすると、観測値xに対する確率P(x)は、数式1で求められる。ここで、σは分散,μは平均,△xは十分小さい正の値を表す。
【0037】
【数1】
観測値xが平均から離れると、P(x)は小さくなり、過去の実測値から得られる正常な範囲から外れることを意味する。そこで、この確率P(x)を用いて、数式2により、異常確率を算出する。
【0038】
【数2】
数式2によれば、観測値xが正常値から外れると、異常確率が大きくなる。
【0039】
ここで考慮した時刻t0とt1の差t1−t0を異常発生までの残り時間とする。
【0040】
図3は、原子力プラントの再循環ポンプを対象として、故障モードがプラントに及ぼす影響度を解析した例を示す図である。
【0041】
機器データベース2には、図3に示すように、機種に応じて構成要素,故障モード,故障原因,故障の影響,影響度が記述されている。ここでは、影響度が最も高いプラント停止に至る故障モードを5とし、影響度を1〜5段階で分類しているが、本発明は、このような分類方式には限定されない。
【0042】
ただし、この影響度は、経年劣化に起因する故障に関するものであるため、そのまま使用すると機器異常による影響度にならない。そこで、各故障モードを頂上現象としたフォールトツリー解析を実施し、異常要因に対する各故障モードとの関係を解析し、機器異常による影響度を算出することにする。
【0043】
図4は、原子力プラントの再循環ポンプについて、シール室圧力異常を頂上現象として故障に至る異常要因を解析した例を示す図である。
【0044】
原子力プラントの再循環ポンプは、ステンレス鋼製の単段,二重渦巻形の立型遠心ポンプである。その軸シールは、一段で全圧力をシール可能なメカニカルシールを二段直列に配置してある。
【0045】
各シールにかかる圧力を等分するために、シール水の一部を外部に流出させるコントロール・ブリードオフを実施している。各シールを監視するため、一段目および二段目のシール室圧力と温度とを測定し、二段目シールからの漏えい量とコントロール・ブリードオフ量とを測定している。
【0046】
図4に示すように、シール室圧力異常10をフォールトツリー解析の頂上現象とすると、異常要因は、漏えい量異常12,コントロール・ブリードオフ量異常13,一段目シール室圧力異常14,二段目シール室圧力異常15,一段目シール室温度異常16,二段目シール室温度異常17からなり、ORゲート11を介して、頂上現象に接続されている。
【0047】
また、それぞれの異常要因に状態診断部4で算出された異常確率を当てはめると、各異常要因によるシール室圧力異常の確率が算出される。
【0048】
一般に、ORゲートを介したフォールトツリーにおいては、いずれかの要因が異常となれば、上位の事象が発生するので、数式3を用いて確率を決定する。ここで、PUORはORゲートの上位事象,P1はその要因事象,Iは添え字iの集合を表す。
【0049】
【数3】
この場合、上位事象であるシール室圧力異常10が発生する確率PPLRlは、漏えい量異常12の確率P1,コントロール・ブリードオフ量異常13の確率P2,一段目シール室圧力異常14の確率P3,二段目シール室圧力異常15の確率P4,一段目シール室温度異常16の確率P5,二段目シール室温度異常17の確率P6のうちで、一番大きい確率の値を選択することになる。このとき求めた頂上事象の発生確率を異常による故障モード発生確率とする。
【0050】
一方、頂上事象がその異常要因のAND関係で成立する場合も考慮しなければならない。
【0051】
図5は、機器データベースに格納されている故障に至る異常要因のAND関係で頂上事象が生ずる場合を説明する図である。異常要因は、異常事象A22と異常事象B23とからなり、ANDゲート21を介して、頂上事象A20に接続されている。
【0052】
この場合も、各異常事象に状態診断部4で算出された異常確率を当てはめ、数式4により、頂上事象A20が発生する確率を求める。ここで、PUANDはANDゲートの頂上事象が発生する確率、Pj(j=1,…,N)は頂上事象の要因となる異常事象を表す。
【0053】
【数4】
各異常要因がAND関係であることから、それぞれの確率が高くなければ、上位である事象が発生しないので、各異常事象の確率の平均値を設定する。ここでも、得られた頂上事象の発生確率を異常による故障モード発生確率とする。
【0054】
図6は、プラント運転影響評価部の処理手順を示すフローチャートである。この一連の処理を全ての機器の全ての故障モードについて実施する。
【0055】
ステップ100:異常確率が算出されているかを確認する。
【0056】
ステップ101:異常確率が算出されていなければ、異常確率を算出する。
【0057】
ステップ102:次に、異常による故障モード発生確率が算出されているかを確認する。
【0058】
ステップ103:算出されていなければ、異常による故障モード発生確率を算出する。
【0059】
ステップ104:機器情報データベース3を参照し、該当機器がオンラインメンテナンス可能であるかどうかを確認する。オンラインメンテナンスが可能であれば、運転中待機系数が減少した状態における点検となるので、その影響度を通常の影響よりも大きくするために、点検情報係数αを1以上に設定する。点検情報係数αは、機器の機能や設置場所および待機系数の大小などを考慮して決定する。オンラインメンテナンスが可能でなければ、定期検査における実施となるため、点検情報係数(α)は1に設定する。
【0060】
ステップ105:最後に、異常による故障モード発生確率に、その故障モードの影響度および点検情報係数(α)をそれぞれ乗算し、それを評価値とする。
【0061】
図7は、点検方法/時期決定部の処理手順を示すフローチャートである。
【0062】
ステップ110:まず、該当機器がオンラインメンテナンス可能であるかを確認する。
【0063】
ステップ111:オンラインメンテナンスが可能であれば、状態監視保全を選択する。
【0064】
ステップ115:そうでなければ、時間計画保全を選択する。
【0065】
ステップ112:状態監視保全111の場合、プラント運転影響度評価部5で算出された評価値をしきい値と比較する。
【0066】
ステップ113:評価値がしきい値よりも大きければ、状態診断部4で求めた異常発生までの残り時間内に点検時期を設定する。
【0067】
ステップ114:そうでなければ、点検時期延長が可能とする。
【0068】
ステップ116:時間計画保全115の場合、プラント運転影響度評価部5で算出された評価値をしきい値と比較する。
【0069】
ステップ117:評価値がしきい値よりも大きければ、次回の定期検査における検査を設定する。
【0070】
ステップ114:そうでなければ、点検時期延長が可能とする。
【0071】
ここまでは、機器異常のプラント運転への影響度を評価し、この影響度に基づき、各機器の点検方法および点検時期を決定する基本的方式について説明した。
【0072】
現実には、点検時期が延長された場合またはオンラインメンテナンスを実施できない機器で評価値がしきい値よりも大きい場合などは、プラントのより一層の安全性を考慮して、状態監視によるモニタリングに評価情報を反映する必要がある。
【0073】
本発明では、このようなことも考慮して、点検方法/時期決定部で得られた情報を状態診断部4にフィードバックし、モニタリングに反映する機能を備えている。
【0074】
図8は、点検方法および点検時期が決定した情報に基づいて、状態診断部で異常確率を算出する方法を示す図である。
【0075】
図2の場合と同様に、t0はモデルに与える初期値の時刻であり、時刻tlの観測値xをモデルの出力である予測値により得たとする。観測値xの対象となる機器が、点検方法/時期決定部6において、点検時期延長可能と判定され、点検時期延長と決定したとする。
【0076】
この場合、安全性を保つためにも、従来よりも少し厳しい基準で状態を監視する必要がある。そこで、時刻t1における確率分布の形状を変更して、監視基準を厳しくする。
【0077】
図2の場合は、確率分布が正規分布に従うと仮定したので、この仮定を継続する。数式1における分散σを小さくすると、分布が平均μの近傍で盛り上がる形状となる。そのため、同じ観測値xでも、分布の裾のほうに対応するため、確率P′(x)は、確率P(x)よりも小さくなる。すなわち、数式2から、異常確率は、確率P(x)のときと比べて大きくなる。その結果、正常値からのずれによる感度が高くなり、通常よりも厳しい基準で状態を監視できる。
【0078】
【実施形態2】
図9は、本発明によるプラント機器の保守支援装置の実施形態2の構成を示すブロック図である。本実施形態1のプラント機器の保守支援装置は、観測値データベース1と、機器データベース2と、点検情報データベース3と、状態診断部4と、プラント運転影響度評価部5と、点検方法/時期決定部6と、表示部7と、保存部8とを備えている。本実施形態2の状態診断部4は、実施形態1のモデル作成手段41,モデル計算手段42,異常確率計算手段43に加えて、状態推定手段44を含んでいる。
【0079】
観測値データベース1は、プラントから得られる観測値を格納している。また、同じ観測値でも、点検時期から経過した時間毎に観測値を並べ替えることができる。さらに、オンラインで状態監視が可能となるように、プラントから得られた観測値を格納するとともに、状態診断部4にその観測値を送る機能も備えている。
【0080】
機器データベース2には、プラントの構成機器に関する設計データと、故障および異常となる観測値のしきい値と、故障モード影響度解析により予め得られた解析データと、故障モード影響度解析の各故障モードを頂上現象としたフォールトツリー解析による解析データとが格納されている。
【0081】
点検情報データベース3は、点検方法と、点検時期の履歴と、オンラインメンテナンスが可能な場合の点検情報係数(α)とを格納している。
【0082】
状態診断部4は、機器の任意時刻における異常確率を算出する。状態診断部4の中で、モデル作成手段41は、観測値データベース1に納められている過去の実測値に基づいて機器のモデルを作成する。モデル計算手段42は、作成されたモデルを用いて、機器の任意の状態量を計算する。異常確率計算手段43は、その状態量に基づいて異常確率を計算する。状態推定手段44は、取得できる実測値に基づいて、センサなどで直接観測できない状態量を推定する。
【0083】
任意時刻の予測値を得るために、観測値データベース1に格納されている実測値に基づいてモデル作成手段41でモデルを作成しておく。モデル作成手段41では、観測値を状態量として種々のモデルを使用できる。モデルとしては、ARMAモデルなどに代表される統計的モデル,物理モデル,伝達関数やニューラルネットワークに代表されるブラックボックスモデルなどがあり、各機器から得られる観測値や異常診断の種類に応じて選択する。
【0084】
本実施形態2の状態推定手段44は、点検方法や点検時期を決定する際に必要となる機器の状態量が実測値として得られない場合に、観測できない機器の状態量を推定する。モデル作成手段41は、実測値とともに、状態推定手段44により推定された機器の状態量を取り込んでモデルを作成する。
【0085】
ここで、観測できない状態量とは、リアルタイムに観測できないことを意味し、分解点検などを実施したときは、計測して得られる量である。この分解点検時にだけ得られる実測値に基づいて、状態推定をするモデルを規定する。
【0086】
観測できない状態量を観測できる状態量から推定する場合には、例えば、因子分析や主成分分析などを用いて、観測できる状態量の中でどの状態量が観測できない状態量に関係しているかを求め、強く関係している状態量に基づいて回帰モデルに代表される統計的モデル,伝達関数やニューラルネットワークに代表されるブラックボックスモデルでモデルを作成する。
【0087】
また、機器によっては、物理モデルを定義できる場合もある。このときには、カルマンフィルタのような状態推定手法を用いる。
【0088】
モデル計算手段42は、得られた実測値を初期値としてモデルに入力し、作成されたモデルを用いて、機器の任意の状態量を計算する。異常確率計算手段43は、その状態量に基づいて異常確率を計算する。
【0089】
プラント運転影響度評価部5は、故障モード影響度解析により予め得られた各機器の故障モードに対応するプラントへの影響度と、各機器の故障モードを頂上現象としたフォールトツリー解析を実施した結果による異常影響度とを算出し、状態診断部4で算出した異常確率と点検情報データベース3に格納されている点検情報係数(α)とを用いて、プラント運転への影響度を評価する。
【0090】
点検方法/時期決定部6は、プラント運転影響度評価部5で得られた評価結果と点検情報データベース3および状態診断部4から得られた異常発生までの残り時間とを考慮し、各機器の点検方法および点検時期を決定する。
【0091】
表示部7は、点検方法/時期決定部6で決定された点検方法および点検時期を表示する。表示部7は、状態診断部4における診断結果も併せて表示できるようにしてもよい。
【0092】
保存部8は、点検方法および点検時期を決定するまでに用いた情報を一括して保存する。決定した点検方法および点検時期の情報は、点検情報データベース3と、状態診断部4と、プラント運転影響度評価部5とにそれぞれ反映される。
【0093】
特に、状態診断部4では、点検方法および点検時期を考慮したオンラインでの状態監視を実施し、プラント運転の安全性を確保するための支援が可能となっている。
【0094】
上記実施形態1,2では、本発明を原子力発電プラントの構成機器に適用しているが、本発明の適用対象は、原子力発電プラントに限定されない。例えば、火力発電プラントや化学プラントに代表される大規模なシステムの構成機器についても観測値が得られ、各機器の情報や保守の履歴などが管理されているので、本発明はこれらの保守支援にも適用できる。
【0095】
【発明の効果】
本発明によれば、プラントの実測値および予測値に基づいて、任意時刻における機器の異常確率を算出して、その機器が異常に至った際のプラント運転への影響度を評価するので、経年劣化と関係が無い場合でも、機器の点検手法および点検時期を決定できるプラント機器の保守支援装置が得られる。
【0096】
また、決定された点検手法および点検時期の情報を状態診断および影響度に反映させ、点検時期を考慮した状態監視や点検手法を考慮した影響評価ができる。
【0097】
さらに、点検方法や点検時期を決定する際に必要となる機器の状態量が実測値として得られない場合に、観測できない機器の状態量を推定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるプラント機器の保守支援装置の実施形態1の構成を示すブロック図である。
【図2】実施形態1の状態診断部4において異常確率を算出する方法を示す図である。
【図3】原子力プラントの再循環ポンプを対象として、故障モードがプラントに及ぼす影響度を解析した例を示す図である。
【図4】原子力プラントの再循環ポンプについて、シール室圧力異常を頂上現象として故障に至る異常要因を解析した例を示す図である。
【図5】機器データベースに格納されている故障に至る異常要因のAND関係で頂上事象が生ずる場合を説明する図である。
【図6】プラント運転影響評価部の処理手順を示すフローチャートである。
【図7】点検方法/時期決定部の処理手順を示すフローチャートである。
【図8】点検方法および点検時期が決定した情報に基づいて、状態診断部で異常確率を算出する方法を示す図である。
【図9】本発明によるプラント機器の保守支援装置の実施形態2の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 観測値データベース
2 機器データベース
3 点検情報データベース
4 状態診断部
5 プラント運転影響度評価部
6 点検方法/時期決定部
7 表示部
8 保存部
10 シール室圧力異常
11 ORゲート
12 漏えい量異常
13 コントロール・ブリードオフ量異常
14 一段目シール室圧力異常
15 二段目シール室圧力異常
16 一段目シール室温度異常
17 二段目シール室温度異常
20 頂上事象A
21 ANDゲート
22 異常事象A
23 異常事象B
41 モデル作成手段
42 モデル計算手段
43 異常確率計算手段
44 状態推定手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a maintenance support apparatus for plant equipment such as a nuclear power plant, a thermal power plant, and a chemical plant, and in particular, evaluates the degree of influence that an abnormality of each plant equipment has on plant operation, and based on the degree of influence, The present invention relates to an inspection method and a means for determining an inspection time.
[0002]
[Prior art]
It has been studied for a long time to appropriately determine the inspection timing of equipment constituting a large-scale plant represented by a nuclear power plant. In particular, when safety is important as in a nuclear power plant, it is necessary to determine the inspection time of the plant equipment in consideration of the influence on the plant due to equipment failure.
[0003]
Therefore, the failure of the equipment due to deterioration over time and the influence of the failure mode of the equipment are evaluated by failure mode influence analysis, and the inspection time of the plant equipment is determined based on the evaluation value (see, for example, Patent Document 1). ).
[0004]
Also, the aging deterioration state was evaluated based on the stored data, the influence of the aging deterioration on the plant was evaluated, and the inspection time of the plant equipment was determined based on the aging deterioration state and the influence (for example, (See Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-002785 A (page 4-5, FIGS. 1 and 5-7)
[Patent Document 2]
JP 2001-125626 A (page 4-5, FIGS. 1 and 2)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, plant equipment failures are not only caused by aging. In determining the inspection time, it is necessary to consider not only aged deterioration but also events in which abnormal conditions occur in plant equipment. Conventionally, there has been no method for determining the inspection time for an equipment abnormality not directly related to this aging deterioration.
[0007]
In general, an equipment failure is caused by a certain part of the equipment becoming in an abnormal state. Therefore, from the viewpoint of maintenance, it is very important to prevent the occurrence of failure due to the abnormal state and reduce the influence on the plant.
[0008]
The purpose of the present invention is to maintain plant equipment that accurately evaluates the degree of influence on plant operation when plant equipment becomes abnormal even when it has nothing to do with aging, and determines the equipment inspection method and time. It is to provide a support device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an observation value database for accumulating observation values of plant equipment, an equipment database for accumulating information on the plant equipment, an inspection information database for accumulating inspection information on the plant equipment, A state diagnosis unit for diagnosing plant equipment abnormality at an arbitrary time using observation values and information of the observation value database, the equipment database, and the inspection information database, information on the equipment database and the inspection information database, and the state diagnosis The plant operation influence evaluation unit that evaluates the influence of the plant equipment abnormality on the plant operation using the information diagnosed by the unit, and the results obtained by the state diagnosis unit and the plant operation influence evaluation unit Inspection method / time determination unit for determining the inspection method and inspection time of plant equipment To propose a maintenance support system of the plant equipment to be.
[0010]
The state diagnosis unit includes a model creation unit that creates a model of a device based on past measured values stored in the observation value database, and a model that calculates an arbitrary state quantity of the device using the created model Calculation means and abnormality probability calculation means for calculating abnormality probability based on the state quantity can be included.
[0011]
In order to achieve the above object, the present invention also provides an observation value database for accumulating observation values of plant equipment, an equipment database for accumulating information on the plant equipment, and inspection information for accumulating inspection information on the plant equipment. Estimating the state quantity of the database and unobservable equipment, and using the observation value database, the equipment database, the inspection information database, and the estimated state quantity of the unobservable equipment, the plant equipment at an arbitrary time A plant operation influence evaluation that evaluates the influence of the plant device abnormality on plant operation using the state diagnosis unit for diagnosing abnormality, the information of the device database and the inspection information database, and the information diagnosed by the state diagnosis unit Obtained by the department, the state diagnosis part and the plant operation influence degree evaluation part Suggest maintenance support system of the plant equipment comprising a service method / timing determining unit that determines an inspection method and inspection time of the plant equipment with fruit.
[0012]
The state diagnosis unit includes state estimation means for estimating a value that cannot be directly observed by a sensor or the like based on an actual value that can be acquired, a past actual value stored in the observation value database, and an estimated device that cannot be observed. Model creation means for creating a device model based on the state quantity, model calculation means for calculating an arbitrary state quantity of the equipment using the created model, and an abnormality probability for computing an abnormality probability based on the state quantity And calculating means.
[0013]
The observation value database includes means for storing observation values obtained from the plant for each number of days elapsed from the inspection time, and means for transferring the observation values to the state diagnosis unit in real time.
[0014]
The abnormality probability calculation means of the state diagnosis unit includes means for calculating an abnormality probability reflecting the result obtained by the inspection method / time determination unit.
[0015]
The abnormality probability calculation means of the state diagnosis unit predicts an observation value at an arbitrary time of the plant equipment using a model created using past observation values stored in the observation value database, and the result Means for calculating the abnormality probability of the plant equipment at an arbitrary time and the remaining time from the current time to the occurrence of the abnormality.
[0016]
The abnormality probability calculation means of the state diagnosis unit uses a model created using past observation values stored in the observation value database and a model for estimating state quantities of unobservable equipment. A means for predicting an observed value at an arbitrary time, and using the result to calculate an abnormality probability of the plant equipment at an arbitrary time and a remaining time from the current time to the occurrence of the abnormality.
[0017]
The plant operation influence degree evaluation unit includes means for evaluating the influence degree in consideration of the influence of the corresponding plant equipment when inspection is possible during plant operation.
[0018]
The plant operation influence degree evaluation unit performs the state diagnosis on the influence degree of the plant equipment obtained by the failure mode influence degree analysis and the abnormality factor obtained from the result of the fault tree analysis using the failure mode as a top event. The abnormality probability calculated by the unit is assumed to be the occurrence probability of the abnormality factor, and the rate at which the failure mode is involved due to the abnormality of the plant equipment and the plant equipment can be inspected during plant operation Then, using a coefficient substituted with a numerical value of 1 or more, and using a coefficient substituted with 1 if inspection is not possible, means for evaluating the degree of influence on the plant operation due to the abnormality of the plant equipment is included.
[0019]
The inspection method / time determination unit is calculated by the state diagnosis unit when the evaluation result obtained by the plant operation influence evaluation unit exceeds a predetermined threshold and inspection is possible during plant operation. Means for setting the inspection time within the remaining time until the occurrence of abnormality.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, with reference to FIGS. 1-9, embodiment of the maintenance assistance apparatus of the plant apparatus by this invention is described. Note that these embodiments are examples in which the present invention is applied to a nuclear power plant.
[0021]
Embodiment 1
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a maintenance support apparatus for plant equipment according to the present invention. The plant equipment maintenance support apparatus according to the first embodiment includes an observation value database 1,
[0022]
The observation value database 1 stores observation values obtained from the plant. In addition, even for the same observation value, the observation value can be rearranged for each time elapsed from the inspection time. Furthermore, it has a function of storing observation values obtained from the plant and sending the observation values to the
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The plant operation influence
[0027]
The inspection method / time determination unit 6 considers the evaluation result obtained by the plant operation
[0028]
Information on the determined inspection method and inspection timing is reflected in the
[0029]
In particular, the
[0030]
The
[0031]
Therefore, the observation value database 1,
[0032]
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for calculating the abnormality probability in the
[0033]
In order to obtain a predicted value at an arbitrary time, a model is created by the model creation means 41 based on the actual measurement value stored in the observation value database 1. In the model creation means 41, various models can be used with the observed values as state quantities. Models include statistical models such as ARMA models, physical models, black boxes models such as transfer functions and neural networks, and so on, depending on the observations obtained from each device and the type of abnormality diagnosis To do.
[0034]
The model calculation means 42 inputs the obtained actual measurement value to the model as an initial value, and obtains a predicted value at an arbitrary time.
[0035]
As shown in FIG. 2, it is assumed that the time of the initial value given to the model is t0, and the observed value x at time t1 is obtained as a predicted value by the model. At this time, the probability distribution of the predicted value at time t1 is obtained from the past actual measured value, and the probability P (x) of the observed value x is calculated.
[0036]
For example, if the probability distribution at time t1 follows a normal distribution, the probability P (x) for the observed value x can be obtained from Equation 1. Here, σ represents a variance, μ represents an average, and Δx represents a sufficiently small positive value.
[0037]
[Expression 1]
When the observed value x deviates from the average, P (x) becomes smaller, meaning that it deviates from the normal range obtained from the past measured values. Therefore, the probability of abnormality is calculated by
[0038]
[Expression 2]
According to
[0039]
The difference t1-t0 between the times t0 and t1 considered here is the remaining time until the occurrence of the abnormality.
[0040]
FIG. 3 is a diagram showing an example of analyzing the influence of the failure mode on the plant for the recirculation pump of the nuclear power plant.
[0041]
In the
[0042]
However, this influence degree is related to a failure caused by aging deterioration, so that if it is used as it is, it does not become an influence degree due to device abnormality. Therefore, fault tree analysis is performed with each failure mode as a top phenomenon, the relationship with each failure mode with respect to an abnormality factor is analyzed, and the degree of influence due to device abnormality is calculated.
[0043]
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of analyzing an abnormal factor that leads to a failure with a seal chamber pressure abnormality as a top phenomenon in a recirculation pump of a nuclear power plant.
[0044]
The nuclear power plant recirculation pump is a single-stage, double-vortex vertical centrifugal pump made of stainless steel. As for the shaft seal, mechanical seals capable of sealing all pressures in one stage are arranged in two stages in series.
[0045]
In order to equally divide the pressure applied to each seal, a control bleed-off is performed to allow a part of the seal water to flow out. In order to monitor each seal, the pressure and temperature of the first and second seal chambers are measured, and the amount of leakage from the second seal and the amount of control bleed-off are measured.
[0046]
As shown in FIG. 4, if the seal
[0047]
Further, when the abnormality probability calculated by the
[0048]
In general, in a fault tree via an OR gate, if any of the factors becomes abnormal, an upper event occurs. Therefore, the probability is determined using
[0049]
[Equation 3]
In this case, the probability PPLR1 of occurrence of the seal
[0050]
On the other hand, it is necessary to consider the case where the top event is established by the AND relationship of the abnormal factors.
[0051]
FIG. 5 is a diagram for explaining a case where a top event occurs due to an AND relationship of abnormal factors leading to a failure stored in the device database. The abnormal factor includes an abnormal event A22 and an abnormal event B23, and is connected to the top event A20 via the AND
[0052]
Also in this case, the abnormal probability calculated by the
[0053]
[Expression 4]
Since each abnormal factor has an AND relationship, if the respective probabilities are not high, an upper event does not occur. Therefore, an average value of the probabilities of each abnormal event is set. Also here, the probability of occurrence of the obtained top event is taken as the failure mode occurrence probability due to abnormality.
[0054]
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of the plant operation influence evaluation unit. This series of processing is performed for all failure modes of all devices.
[0055]
Step 100: It is confirmed whether the abnormality probability is calculated.
[0056]
Step 101: If the abnormality probability is not calculated, the abnormality probability is calculated.
[0057]
Step 102: Next, it is confirmed whether the failure mode occurrence probability due to abnormality is calculated.
[0058]
Step 103: If not calculated, the failure mode occurrence probability due to abnormality is calculated.
[0059]
Step 104: Referring to the
[0060]
Step 105: Finally, the failure mode occurrence probability due to abnormality is multiplied by the influence degree of the failure mode and the inspection information coefficient (α), respectively, and this is used as an evaluation value.
[0061]
FIG. 7 is a flowchart showing the processing procedure of the inspection method / time determination unit.
[0062]
Step 110: First, it is confirmed whether or not the corresponding device can be maintained online.
[0063]
Step 111: If online maintenance is possible, state monitoring maintenance is selected.
[0064]
Step 115: Otherwise, select time planned maintenance.
[0065]
Step 112: In the case of the state monitoring maintenance 111, the evaluation value calculated by the plant operation
[0066]
Step 113: If the evaluation value is larger than the threshold value, the inspection time is set within the remaining time until occurrence of the abnormality determined by the
[0067]
Step 114: Otherwise, the inspection time can be extended.
[0068]
Step 116: In the case of the
[0069]
Step 117: If the evaluation value is larger than the threshold value, the inspection for the next periodic inspection is set.
[0070]
Step 114: Otherwise, the inspection time can be extended.
[0071]
Up to this point, the basic method for evaluating the degree of influence of equipment abnormality on plant operation and determining the inspection method and inspection time of each equipment based on this degree of influence has been described.
[0072]
In reality, when the inspection time is extended or when the evaluation value is larger than the threshold value for equipment that cannot perform on-line maintenance, the monitoring by condition monitoring is evaluated in consideration of the further safety of the plant. Information needs to be reflected.
[0073]
In the present invention, in consideration of such a situation, the information obtained by the inspection method / time determination unit is fed back to the
[0074]
FIG. 8 is a diagram illustrating a method of calculating an abnormality probability in the state diagnosis unit based on information determined by the inspection method and the inspection time.
[0075]
As in the case of FIG. 2, t0 is the time of the initial value given to the model, and it is assumed that the observed value x at time tl is obtained from the predicted value that is the output of the model. Assume that the inspection method / time determination unit 6 determines that the inspection value x can be extended by the inspection method / time determination unit 6 and determines that the inspection time is extended.
[0076]
In this case, in order to maintain safety, it is necessary to monitor the state based on a slightly stricter standard than before. Therefore, the shape of the probability distribution at time t1 is changed to tighten the monitoring standard.
[0077]
In the case of FIG. 2, since it is assumed that the probability distribution follows a normal distribution, this assumption is continued. When the variance σ in Equation 1 is reduced, the distribution becomes a shape that rises in the vicinity of the average μ. Therefore, the probability P ′ (x) is smaller than the probability P (x) because the same observed value x corresponds to the bottom of the distribution. That is, from
[0078]
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of
[0079]
The observation value database 1 stores observation values obtained from the plant. In addition, even for the same observation value, the observation value can be rearranged for each time elapsed from the inspection time. Furthermore, it has a function of storing observation values obtained from the plant and sending the observation values to the
[0080]
The
[0081]
The
[0082]
The
[0083]
In order to obtain a predicted value at an arbitrary time, a model is created by the model creation means 41 based on the actual measurement value stored in the observation value database 1. In the model creation means 41, various models can be used with the observed values as state quantities. Models include statistical models such as ARMA models, physical models, black boxes models such as transfer functions and neural networks, etc., selected according to the observed values obtained from each device and the type of abnormality diagnosis To do.
[0084]
The state estimation unit 44 according to the second embodiment estimates the state quantity of the device that cannot be observed when the state quantity of the device necessary for determining the inspection method and the inspection time cannot be obtained as an actual measurement value. The model creation means 41 creates a model by taking in the state quantity of the device estimated by the state estimation means 44 together with the actual measurement value.
[0085]
Here, the state quantity that cannot be observed means that it cannot be observed in real time, and is an amount obtained by measurement when performing overhaul and the like. A model for estimating the state is defined based on the actual measurement value obtained only at the time of this overhaul.
[0086]
When estimating unobservable state quantities from observable state quantities, for example, by using factor analysis or principal component analysis, which state quantities are observable are related to unobservable state quantities. A model is created using a statistical model represented by a regression model and a black box model represented by a transfer function or a neural network based on the state quantities that are obtained and strongly related.
[0087]
Depending on the device, a physical model may be defined. At this time, a state estimation method such as a Kalman filter is used.
[0088]
The model calculation means 42 inputs the obtained actual measurement value to the model as an initial value, and calculates an arbitrary state quantity of the device using the created model. The abnormality probability calculation means 43 calculates the abnormality probability based on the state quantity.
[0089]
The plant operation influence
[0090]
The inspection method / time determination unit 6 considers the evaluation result obtained by the plant operation
[0091]
The
[0092]
The
[0093]
In particular, the
[0094]
In the said
[0095]
【The invention's effect】
According to the present invention, based on the measured value and predicted value of the plant, the abnormality probability of the device at an arbitrary time is calculated, and the degree of influence on the plant operation when the device becomes abnormal is evaluated. Even when there is no relationship with deterioration, a maintenance support device for plant equipment that can determine the equipment inspection method and inspection time can be obtained.
[0096]
In addition, information on the determined inspection method and inspection time is reflected in the state diagnosis and the degree of influence, and the impact can be evaluated in consideration of the state monitoring and inspection method considering the inspection time.
[0097]
Furthermore, when the state quantity of the equipment required when determining the inspection method and the inspection time cannot be obtained as an actual measurement value, the state quantity of the equipment that cannot be observed can be estimated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of a maintenance support apparatus for plant equipment according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of calculating an abnormality probability in the
FIG. 3 is a diagram showing an example of analyzing the influence of a failure mode on a plant for a recirculation pump of a nuclear power plant.
FIG. 4 is a diagram showing an example of analyzing a cause of failure of a nuclear power plant recirculation pump with a seal chamber pressure abnormality as a top phenomenon;
FIG. 5 is a diagram for explaining a case where a top event occurs due to an AND relationship of abnormal factors leading to a failure stored in a device database.
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of a plant operation influence evaluation unit.
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of an inspection method / time determination unit.
FIG. 8 is a diagram illustrating a method for calculating an abnormality probability in a state diagnosis unit based on information determined by an inspection method and an inspection time.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of a maintenance support apparatus for plant equipment according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Observation value database
2 Equipment database
3 Inspection information database
4 State diagnosis department
5 Plant Operation Impact Assessment Department
6 Inspection method / time determination part
7 Display section
8 preservation part
10 Seal chamber pressure abnormality
11 OR gate
12 Abnormal leakage amount
13 Control bleed-off amount error
14 First stage seal chamber pressure error
15 Second stage seal chamber pressure error
16 First stage seal chamber temperature abnormality
17 Second stage seal chamber temperature error
20 Top event A
21 AND gate
22 Abnormal event A
23 Abnormal Event B
41 Model creation means
42 Model calculation means
43 Abnormal probability calculation means
44 State estimation means
Claims (5)
前記状態診断部は、前記観測値データベースに納められている過去の実測値に基づいて機器のモデルを作成するモデル作成手段と、作成されたモデルを用いて機器の任意の状態量を計算するモデル計算手段と、前記状態量に基づいて異常確率を計算する異常確率計算手段とを含み、
前記プラント運転影響度評価部は、故障モード影響度解析によって得られた前記プラント機器の影響度と、前記故障モードを頂上事象とするフォールトツリー解析の結果から得られる異常要因に対して前記状態診断部で算出される前記異常確率を前記異常要因の発生確率とし前記故障モードが前記プラント機器の異常によってどれくらいの割合で関与しているかを算出した結果と、前記プラント機器がオンライン状態で点検可能であれば1以上の数値を代入した係数とを用いて、点検可能でなければ1を代入した係数とを用いて、前記故障モードの影響度と前記故障モードの発生確率と前記点検の係数とを乗算した結果を前記プラント機器の異常によるプラント運転への影響度の評価値とする手段を含み、
前記点検方法/時期決定部は、前記プラント運転影響度評価部で得られた評価結果が所定のしきい値を超えかつオンライン状態で点検可能である場合に、前記状態診断部で算出された異常発生までの残り時間内に点検時期を設定する手段を含むことを特徴とするプラント機器の保守支援装置。An observation value database for accumulating observation values of plant equipment, an equipment database for accumulating information on the plant equipment, an inspection information database for accumulating inspection information on the plant equipment, the observation value database, the equipment database, and the inspection A state diagnosis unit that diagnoses plant equipment abnormality at an arbitrary time using observation values and information of an information database, and the plant equipment using information in the device database and the inspection information database and information diagnosed in the state diagnosis unit A plant operation impact evaluation unit that evaluates the influence of abnormalities on plant operation, and an inspection that determines the inspection method and timing of the plant equipment using the results obtained by the state diagnosis unit and the plant operation impact evaluation unit Contact the maintenance support device of the plant equipment consisting of a method / time determining unit Te,
The state diagnosis unit includes a model creation unit that creates a model of a device based on past measured values stored in the observation value database, and a model that calculates an arbitrary state quantity of the device using the created model Calculation means, and an abnormality probability calculation means for calculating an abnormality probability based on the state quantity,
The plant operation influence degree evaluation unit performs the state diagnosis on the influence degree of the plant equipment obtained by the failure mode influence degree analysis and the abnormality factor obtained from the result of the fault tree analysis using the failure mode as a top event. The abnormality probability calculated by the unit is assumed to be the occurrence probability of the abnormality factor, and the rate at which the failure mode is involved due to the abnormality of the plant equipment, and the plant equipment can be checked online. If there is a coefficient substituted with a numerical value of 1 or more, and if the inspection is not possible, a coefficient substituted with 1 is used to calculate the influence degree of the failure mode, the occurrence probability of the failure mode, and the coefficient of the inspection. Means for multiplying the result of multiplication by an evaluation value of the degree of influence on plant operation due to abnormality of the plant equipment,
The inspection method / time determination unit is configured to calculate an abnormality calculated by the state diagnosis unit when the evaluation result obtained by the plant operation influence evaluation unit exceeds a predetermined threshold value and can be checked in an online state. A maintenance support device for plant equipment, comprising means for setting an inspection time within a remaining time until occurrence .
前記状態診断部は、取得できる実測値に基づいてセンサなどで直接観測できない値を推定する状態推定手段と、前記観測値データベースに納められている過去の実測値および推定された前記観測できない機器の状態量に基づいて機器のモデルを作成するモデル作成手段と、作成されたモデルを用いて機器の任意の状態量を計算するモデル計算手段と、前記状態量に基づいて異常確率を計算する異常確率計算手段とを含み、
前記プラント運転影響度評価部は、故障モード影響度解析によって得られた前記プラント機器の影響度と、前記故障モードを頂上事象とするフォールトツリー解析の結果から得られる異常要因に対して前記状態診断部で算出される前記異常確率を前記異常要因の発生確率とし前記故障モードが前記プラント機器の異常によってどれくらいの割合で関与しているかを算出した結果と、前記プラント機器がオンライン状態で点検可能であれば1以上の数値を代入した係数とを用いて、点検可能でなければ1を代入した係数とを用いて、前記故障モードの影響度と前記故障モードの発生確率と前記点検の係数とを乗算した結果を 前記プラント機器の異常によるプラント運転への影響度の評価値とする手段を含み、
前記点検方法/時期決定部は、前記プラント運転影響度評価部で得られた評価結果が所定のしきい値を超えかつオンライン状態で点検可能である場合に、前記状態診断部で算出された異常発生までの残り時間内に点検時期を設定する手段を含むことを特徴とするプラント機器の保守支援装置。An observation value database for accumulating observation values of plant equipment, an equipment database for accumulating information on the plant equipment, an inspection information database for accumulating inspection information on the plant equipment, and estimating a state quantity of equipment that cannot be observed, A state diagnosis unit for diagnosing plant equipment abnormality at an arbitrary time using the observation value database, the equipment database, the observation value and information of the inspection information database, and the estimated state quantity of the equipment that cannot be observed; the equipment database; and A plant operation influence evaluation unit that evaluates the influence of the plant equipment abnormality on plant operation using information in the inspection information database and information diagnosed by the state diagnosis unit, the state diagnosis unit, and the plant operation influence evaluation Using the results obtained in the In the maintenance support system of the plant equipment comprising a service method / timing determining unit which determines the inspection time,
The state diagnosis unit includes state estimation means for estimating a value that cannot be directly observed by a sensor or the like based on an actual value that can be acquired, a past actual value stored in the observation value database, and an estimated device that cannot be observed. Model creation means for creating a device model based on the state quantity, model calculation means for calculating an arbitrary state quantity of the equipment using the created model, and an abnormality probability for computing an abnormality probability based on the state quantity Calculation means,
The plant operation influence degree evaluation unit performs the state diagnosis on the influence degree of the plant equipment obtained by the failure mode influence degree analysis and the abnormality factor obtained from the result of the fault tree analysis using the failure mode as a top event. The abnormality probability calculated by the unit is assumed to be the occurrence probability of the abnormality factor, and the rate at which the failure mode is involved due to the abnormality of the plant equipment, and the plant equipment can be checked online. If there is a coefficient substituted with a numerical value of 1 or more, and if the inspection is not possible, a coefficient substituted with 1 is used to calculate the influence degree of the failure mode, the occurrence probability of the failure mode, and the coefficient of the inspection. Means for multiplying the result of multiplication by an evaluation value of the degree of influence on plant operation due to abnormality of the plant equipment,
The inspection method / time determination unit is configured to calculate an abnormality calculated by the state diagnosis unit when the evaluation result obtained by the plant operation influence evaluation unit exceeds a predetermined threshold value and can be checked in an online state. A maintenance support device for plant equipment, comprising means for setting an inspection time within a remaining time until occurrence .
前記観測値データベースは、プラントから得られる観測値を点検時期からの経過日数毎に格納する手段と観測値を前記状態診断部にリアルタイムで転送する手段とを備えたことを特徴とするプラント機器の保守支援装置。 In the maintenance support apparatus of the plant equipment of Claim 1 or 2 ,
The observation value database includes a means for storing observation values obtained from a plant for each number of days elapsed from an inspection time and a means for transferring observation values to the state diagnosis unit in real time. Maintenance support device.
前記状態診断部の前記異常確率計算手段は、前記観測値データベースに格納されている過去の観測値を用いて作成されたモデルを用いて前記プラント機器の任意時刻における観測値を予測し、その結果を用いて前記プラント機器の任意時刻における異常確率と現時刻から異常発生までの残り時間とを算出する手段を含むことを特徴とするプラント機器の保守支援装置。 In the maintenance support apparatus of the plant equipment as described in any one of Claims 1, 2 , 3 ,
The abnormality probability calculation means of the state diagnosis unit predicts an observation value at an arbitrary time of the plant equipment using a model created using past observation values stored in the observation value database, and the result A maintenance support device for plant equipment, comprising means for calculating an abnormality probability at an arbitrary time of the plant equipment and a remaining time from the current time to the occurrence of an abnormality using the above.
前記状態診断部の前記異常確率計算手段は、前記観測値データベースに格納されている過去の観測値を用いて作成されたモデルおよび観測できない機器の状態量を推定するモデルを用いて前記プラント機器の任意時刻における観測値を予測し、その結果を用いて前記プラント機器の任意時刻における異常確率と現時刻から異常発生までの残り時間とを算出する手段を含むことを特徴とするプラント機器の保守支援装置。 In the maintenance support apparatus of the plant equipment as described in any one of Claims 1, 2 , 3 ,
The abnormality probability calculation means of the state diagnosis unit uses a model created using past observation values stored in the observation value database and a model for estimating state quantities of unobservable equipment. Maintenance support for plant equipment, comprising means for predicting an observed value at an arbitrary time, and using the result to calculate an abnormality probability at the arbitrary time of the plant equipment and a remaining time from the current time until the occurrence of the abnormality apparatus.
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