JP4738309B2

JP4738309B2 - プラント運転データ監視装置

Info

Publication number: JP4738309B2
Application number: JP2006277269A
Authority: JP
Inventors: 井孝志笠; 辺経夫渡; 井研介河; 谷圭子大
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2006-10-11
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2026-10-11
Also published as: JP2008097254A

Description

本発明は、プラントデータを監視して異常検出を行うプラント運転データ監視装置に関する。

発電プラントでは、プラントの異常を検出する場合、予め監視対象となるポイント（センサ値）を定め、これに対し設定した固定上下限値と最新プラントデータとを比較し、制限値を逸脱したか否かでプラントの異常有無の判定を行っている。さらに、監視ポイントにおける過去のプラントデータの平均値・標準偏差などを活用してこの制限値を算出し、プラント異常の検出精度を高める技術が導入されている。
特開平０５−１２０５８２号公報特願２００４−３４６７１６号出願書類

上述した先行技術において、プラントの運転状態（起動／負荷上昇／停止等）が変わると、正常運転状態であるにも拘らず、監視ポイントの値がプラント異常を検出するための上下限値範囲を逸脱してしまうことがあり、誤警報としてオペレータに通知されることがある。

このため、最適な上下限値を決定するには、熟練プラントオペレータの知識を必要としたり、プラント試運転を繰り返して制限値を何度も変更したりするなど時間および労力を要するという問題がある。

本発明は上述の点を考慮してなされたもので、熟練オペレータでなくても精度の高いプラントの異常監視が可能なプラント運転データ監視装置を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明では、
プラント設備に設置された各センサからプラントデータを取り込むプラントデータ入力手段と、
前記プラントデータの最新値を一時保存するプラントデータ最新値テーブルと、
前記プラントデータ最新値テーブルから前記最新値を取り出し、長期間の時系列プラントデータをプラントデータ履歴テーブルとして保存するプラントデータ収録手段と、
オペレータの要求により前記プラント設備の異常を監視するための１または複数の監視ポイントを登録する監視ポイント編集手段と、
前記監視ポイント編集手段による登録結果を保存する監視ポイント登録テーブルと、
前記監視ポイントをキーに、前記プラント履歴データテーブルから相関関係の強い１または複数の主変数ポイントを選定するデータ相関判定手段と、
前記データ相関判定手段により選定された主変数ポイントを登録する主変数ポイント登録テーブルと、
前記監視ポイントおよび前記主変数ポイントの時系列プラントデータに基き、前記プラント履歴データテーブルの統計的上下限値関数を算出する制限値算出手段と、
前記制限値算出手段により算出された制限値関数を保存する制限値関数テーブルと、
前記制限値関数テーブルのテーブル情報を参照し、前記プラントデータ最新値テーブルの内容と周期的に照合し、制限値幅を逸脱していた場合、逸脱情報を判定結果テーブルとして保存する制限値判定手段と、
新規プラントの異常発生時に、異常信号および前記判定結果テーブルの内容を出力するプラント異常監視出力手段と、
前記プラント異常監視出力手段の出力を表示する表示装置と
をそなえ、
統計処理の結果、前記監視ポイントに対する前記主変数ポイントの相関において、分布が２つ以上の群に分かれる場合、これらの群を区別する条件を外部から与えることとし、
この複数群を区別する条件を履歴データに対してデータマイニング手法を行うことで、群の区別に対して最も適切なプラント条件を自動的に抽出する
ことを特徴とするプラント運転データ監視装置、
を提供するものである。

本発明は上述のように、プラント監視対象となるプラントデータの変化量を監視するための監視ポイントおよびこの監視ポイントに強い相関関係があり、プラントの異常監視として適切な主変数ポイントを統計技術により自動選定し、これをプラント監視の条件に取り込むこととしたため、熟練オペレータでなくても精度の高いプラントの異常監視が可能な監視装置を提供することができる。

以下、本発明に係るプラント運転データ監視装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。

第１実施例

図１を参照して本発明の第１実施例の構成を、また図１０ないし図１６を参照して第１実施例に関連するデータ構造を説明する。

（構成）
図１では、発電プラントにおける各種の状態量が、過去の実績範囲に対して最新値が妥当な値となっているか否かを判断する監視装置を示している。

この監視装置では、発電プラントＡ１の発電設備に設置された各センサから周期的にプラントデータを取り込むプラントデータ入力手段Ａ２が設けられており、このプラントデータ入力手段Ａ２からプラントデータ最新値テーブルＡ３（図１１）へ、時刻情報と共に瞬時値を書き込む。

さらに、プラントデータ収録手段Ａ４が、プラントデータ最新値テーブルＡ３の保存内容を周期的に読み込み、長期間の時系列プラントデータを保存するプラント履歴データテーブルＡ５（図１２）へ書き込みを行う。

監視ポイント編集手段Ａ７は、ディスプレイ、マウスおよびキーボードを具備する表示装置Ａ１５を介して、オペレータが指定する１または複数のプラント異常の監視ポイントを監視ポイント登録テーブルＡ８（図１３）に登録する。

この結果、データ相関判定手段Ａ６が、プラント履歴データテーブルＡ５内の時系列プラントデータを参照して、登録した監視ポイントと図１０に示すような強い相関（１．０≦相関係数ｒ＜０．９など）を持つ、１または複数の主変数ポイントを統計処理によって自動抽出し、主変数ポイントとして主変数登録テーブルＡ９（図１４）に保存する。

制限値算出手段Ａ１０は、主変数ポイント登録テーブルＡ９を参照し、監視ポイントおよび主変数ポイントに関する過去のプラントデータをプラント履歴データテーブルＡ５から読み込み、監視ポイントの統計的上下限値を主変数ポイントの関数（ｙ＝ａＸ^２＋ｂＸ＋ｃ）として算出し、制限値関数テーブルＡ１１（図１５）に保存する。

制限値判定手段Ａ１２は、監視ポイントおよび主変数ポイントにおける最新値のデータをプラントデータ最新値テーブルＡ３から周期的に読み込み、最新値が制限値関数テーブルＡ１１に登録された統計的上下限値関数の範囲内となっているか否かにつき、判定を行う。

最新値が上下限値幅を逸脱した場合、制限値判定手段Ａ１２は、判定結果テーブルＡ１３（図１６）に、制限値幅逸脱の時刻とその時の検出値とを保存する。プラント異常監視出力手段Ａ１４は、周期的に判定結果テーブルＡ１３の保存状態を読み込んでおり、新たな判定異常結果を検出すると、表示装置Ａ１５へプラント異常の検出を通知する。プラント異常監視出力手段Ａ１４は、表示装置Ａ１５からのオペレータの要求により、判定結果テーブルＡ１３の保存内容を表示装置Ａ１５へ出力する。

（作用）
まずオペレータが、表示装置Ａ１５を使用し、監視ポイント編集手段Ａ７を介して発電プラントの異常監視ポイントの登録を行う。すると、データ相関判定手段Ａ６が、プラント履歴データテーブルＡ５内の時系列プラントデータを用いて強い相関関係を持つ主変数ポイントを自動的に選定する。

そして、制限値算出手段Ａ１０が主変数ポイントの関数として監視ポイントの統計的上下限値を算出し、制限値判定手段Ａ１２による周期的な最新プラントデータの比較によりプラント異常を検出する。これにより、ダイナミックな動きのあるプラントの監視を行える。

（効果）
このように、第１実施例によれば、オペレータが熟練した発電プラント運転技術者でなくても、プラント異常監視ポイントに対し、プラント運転状態に応じた最適な統計的上下限値を設定することができる。したがって、オペレータの熟練度に頼らずにプラント監視精度の向上を図ることができる。

第２実施例

図２を参照して本発明の第２実施例の構成を、また図１７ないし図１９を参照して第２実施例に関連するデータ処理を説明する。

（構成）
第２実施例は、図２に示す通り、第１実施例に、制限値算出手段Ａ１０により統計的な上下限値算出時に参照するデータ個数・重み係数変換関数Ａ１６を加えたものである。

（作用）
図２に示す制限値算出手段Ａ１０において、過去のプラントデータから監視ポイントおよび主変数ポイントの統計的な上下限値を算出した場合、特定の主変数ポイント、例えば図１７に示すような発電出力では、最低出力、定格出力の近辺にデータが集まる、などの傾向がある。このため、データ数の少ない領域における統計的上下限値に平滑誤差が含まれる。

主変数ポイントを、図１９に示すように複数のクラスタに分割し、クラスタ範囲のデータ個数をカウントし、データ個数・重み係数変換関数Ａ１６（図１８）により重み係数を算出し、この重み係数を使用して回帰直線からの上下限値幅を決定する。

（効果）
このように、第２実施例によれば、監視ポイントと主変数ポイントとの統計的上下限値の算出において、分割したクラスタ単位でデータ分布密度による制限値算出を行うことで、図１９に示すような最適な上下限値幅を求めることができ、精度のより高いプラント異常監視を行うことができる。

第３実施例

図３を参照して本発明の第３実施例の構成を、また図２０を参照してその動作を説明する。

（構成）
図３に示す通り、本発明の第３実施例は、第１実施例および第２実施例に、表示装置Ａ１５を介して少なくとも一定時間、あるプラント値が一定範囲であるというプラント安定条件を編集するプラント安定条件編集手段Ａ１７と、この条件を保存するプラント安定条件テーブルＡ１８とを加えた構成である。

（作用）
図３に示した第３実施例において、少なくともある一定時間、あるプラント値が一定範囲にあるというプラント安定条件（図２０）を、オペレータが表示装置Ａ１５から設定すると、プラント安定条件編集手段Ａ１７が、この条件をプラント安定条件テーブルＡ１８に保存する。

制限値算出手段Ａ１０は、この条件に適合する履歴データを抽出し、よりばらつきの少ないデータによる統計的上下限値を算出する。さらに、この条件を制限値判定手段Ａ１２が参照し、この条件が成立した場合のみ監視チェックを行う。

（効果）
上述のように、第３実施例によれば、監視ポイントおよび主変数ポイントの統計的上下限値の算出値精度を高め、データのばらつきによる誤警報発生を抑えたプラントの監視を行うことができる。

第４実施例

図４を参照して本発明の第４実施例の構成を、また図２１を参照してそのデータ処理を説明する。

（構成）
本発明の第４実施例は、図４に示す通り、群判定条件編集手段Ａ１９と、群判定条件テーブルＡ２０とを加えた点を特徴とするものである。すなわち、第１実施例ないし第３実施例において、監視ポイントおよび主変数ポイントの相関関係を示すデータの分布が、図２１に示すように２つ以上の群（データ集合）に切り分けられた場合に、オペレータが、表示装置Ａ１５を介して編集を行う群判定条件編集手段Ａ１９、および編集された条件を保存する群判定条件テーブルＡ２０を備える。

（作用）
図２１に示すように、履歴データより監視ポイントに対する主変数ポイントの相関において、分布が２つ以上の群に分かれる場合、群判定条件編集手段Ａ１９が監視ポイントに対して算出された複数の統計的上下限値を制限値関数テーブルＡ１１から読み込み（図４、※１）、表示装置Ａ１５へ表示する。

オペレータにより、複数の統計的上下限値を区別するための条件（例えば、大気温度が１０℃以上の場合は群１を選択し、１０℃より低い場合は群２を選択するなど）が設定され、設定された条件が群判定条件テーブルＡ２０に保存される。

制限値判定手段Ａ１２は、周期的な監視チェック時に、この条件と最新プラントデータ値とを照合して条件に合った統計的上下限値によるチェックを行う。このように、第４実施例によれば、主要ポイントと監視ポイントとの二次元分布を単一群としてまとめた場合は、統計的な上下限値の幅に大きな誤差を含んでしまう。

（効果）
そこで、第４実施例によれば、プラントの運転状況によって分布が異なる複数の群として分割し、群ごとの選定条件を加えることによって、プラントの運転状態に応じた適切な統計的上下限値が選定され、プラントの監視精度を向上させることができる。

第５実施例

（構成）
次に、本発明の第５実施例を説明する。なお、第５実施例の構成は、制限値関数テーブルＡ１１の構造を除き、第３実施例と同一の構成であるため、説明を省略する。

（作用）
この第５実施例のデータ処理について、図２２を参照して説明する。既に第４実施例で説明したように、監視ポイントと主変数ポイントとの相関関係データ分布が２つ以上の群（データ集合）に切り分けられた場合、オペレータに代わり、制限値算出手段Ａ１０がプラント履歴データテーブルＡ５の履歴データを使用してデータマイニング手法などを適用する。これにより、複数の統計的上下限値の区別に対して最も適切な条件を自動的に抽出し、制限値関数テーブルＡ１１−２（図２２）に保存する。

（効果）
このように、第５実施例によれば、第４実施例の効果に加え、オペレータの判断を必要とせず、履歴データの傾向に基づく最適な群選定条件を自動算出する。このため、オペレータの負担を軽減できる上に、プラント状態に応じてより正確に統計的上下限値を選定することができ、プラント監視精度を向上させることができる。

第６実施例

図５を参照して本発明の第６実施例の構成を、また図２３を参照してそのデータ処理を説明する。

（構成）
図５に示すように、第６実施例は、第１実施例の構成に、オペレータが表示装置Ａ１５を介して複数のプラント状態を設定するプラント状態編集手段Ａ２１と、この設定した各プラント状態の保存先となるプラント状態テーブルＡ２２（１）〜（ｎ）を加え、複数のプラント状態に応じた主変数ポイント登録テーブルＡ９（１）〜（ｎ）、および制限値関数テーブルＡ１１（１）〜（ｎ）をそなえた構成としている。

（作用）
図５における監視ポイント登録テーブルＡ８に保存された１つの監視ポイントに対し、オペレータが表示装置Ａ１５を介して複数のプラント状態（１）〜（ｎ）を設定すると、プラント状態編集手段Ａ２１は、プラント状態テーブルＡ２２（１）〜（ｎ）に設定情報をプラント状態単位で保存する。

データ相関判定手段Ａ６は、このプラント状態における監視ポイントと強い相関関係にある１または複数の主変数ポイントを自動的に抽出し、プラント状態毎に主変数ポイント登録テーブルＡ９（１）〜（ｎ）に保存する。

制限値算出手段Ａ１０は、図２３に示すように、主変数ポイント登録テーブルＡ９（１）〜（ｎ）およびプラント状態テーブルＡ２２（１）〜（ｎ）を参照し、履歴データに基づくプラント状態毎に監視ポイントの統計的上下限値を主変数ポイントの複数の関数として算出し、制限値関数テーブルＡ１１（１）〜（ｎ）に保存する。

制限値判定手段Ａ１２は、プラント状態テーブルＡ２２（１）〜（ｎ）内のプラント状態およびプラントデータの最新値を周期的にチェックし、設定したプラント状態が成立した場合、そのプラント状態に関連する制限値関数テーブルＡ１１を読み込み、統計的上下限値による監視を行う。

（効果）
このように、第６実施例によれば、オペレータが注目する幾つかのプラント状態を規定することによって、監視ポイントに対する適切な主変数ポイントをプラント状態に応じて自動抽出して統計的上下限値を算出することで、よりプラント運転の変化に適応したプラント監視を行うことができる。

第７実施例

（構成）
次に、本発明の第７実施例を説明する。なお、この第７実施例の構成は、第６実施例と同一の構成であるため、説明を省略する。

（作用）
図５において、データ相関判定手段Ａ６は、プラント状態テーブルＡ２２（１）〜（ｎ）に保存された条件における監視ポイントおよび強い相関関係にある複数の主変数ポイントを自動的に抽出し、さらには、複数のプラント状態でも主変数ポイントが同一となるように優先度判定を行い、統計的上下限値を算出する。

例えば、図２３に示すように、
プラント状態（１）・・・主変数ポイントＲ
プラント状態（２）・・・主変数ポイントＳ
プラント状態（３）・・・主変数ポイントＲ
の３つのプラント状態における強い相関関係を持つ主変数ポイントが自動抽出された場合、全てのプラント状態において主変数ポイントが同一となるよう、プラント状態（２）における主変数ポイントを主変数ポイントＳから主変数ポイントＲに置き換え、統計的上下限値を算出する。

（効果）
このように、第７実施例によれば、監視ポイントに強い相関関係のある主変数ポイントを複数のプラント状態でも同一となるように選定することで、最大ｎ個であり多数になりがちな主変数ポイントの選出結果が優位性の高い主変数ポイントに集約され、プラントの傾向監視がし易くなる。

第８実施例

（構成）
図６を参照して、本発明の第８実施例を説明する。この図６に示す通り、複数のプラント状態に対応した主変数ポイント登録テーブルＡ９（１）〜（ｎ）における主変数ポイントを、オペレータが、表示装置Ａ１５を介して設定できる主変数ポイント編集手段Ａ２３を新たに備える。

（作用）
図６において、複数のプラント状態に対応した主変数ポイント登録テーブルＡ９（１）〜（ｎ）内の主変数ポイントを、表示装置Ａ１５を介した主変数ポイント編集手段Ａ２３によって設定することができる。

（効果）
このように、第８実施例によれば、監視ポイントに対する主変数ポイントを手動設定可能とし、オペレータが意識的に設定する監視ポイント／主変数ポイントの組合せによる統計的上下限値を算出し、プラント監視を行うことができる。

第９実施例

（構成）
次に、本発明の第９実施例を説明する。なお、この第９実施例の構成は、第６実施例と同一の構成であるため説明を省略する。

（作用）
データ処理については、図２４を参照して説明する。図６における監視ポイント登録テーブルＡ８および複数のプラント状態に対応した主変数ポイント登録テーブルＡ９（１）〜（ｎ）に、複数の監視ポイントを登録することができる。データ相関判定手段Ａ６は、監視ポイント単位でプラント状態毎に強い相関関係にある少なくとも１つの主変数ポイントを選定し、主変数ポイント登録テーブルＡ９（１）〜（ｎ）に保存する。制限値算出手段Ａ１０は、図２４に示すように、プラント状態単位で複数の監視ポイントに関する統計的上下限値を算出し、制限値関数テーブルＡ１１（１）〜（ｎ）に保存する。

（効果）
このように、第９実施例によれば、複数の監視ポイントを登録できることにより、複数箇所における設備センサを同時に監視することができ、多角的にプラント監視の感度を高めることができる。

第１０実施例

（構成）
図７を参照して、本発明の第１０実施例を説明する。この図７に示す通り、監視ポイント毎に独立したプラント条件を設定できる監視ポイント条件設定手段Ａ２４と、この条件を保存する監視ポイント条件テーブルＡ２５とを新たに備える。

（作用）
図７において、監視ポイント編集手段Ａ７によって監視ポイント登録テーブルＡ８に保存された複数の監視ポイント情報は、監視ポイント条件編集手段Ａ２４に読み込まれ（図示※１）、オペレータにより監視ポイントごとに監視精度を高めるための個別プラント条件が設定され、監視ポイント条件テーブルＡ２５に設定条件が保存される。

この条件は、制限値算出手段Ａ１０に使用され、監視ポイント毎に個別プラント条件範囲の履歴データのみで主変数ポイントとの統計的上下限値が算出され、同条件成立時のみ制限値判定手段Ａ１２が監視チェックを行う。

つまり、監視ポイントにより個別のプラント条件下におけるプラントデータのみを使用してプラント監視を行いたいというニーズがあり、この条件は監視ポイントによりそれぞれ異なる。

（効果）
このように第１０実施例によれば、監視ポイントごとに個別のプラント条件を設定することができる。したがって、オペレータの指定した条件下におけるプラント監視を行うことができ、条件次第で統計的に外れ値となる欠損データや試運転時のデータを除去することも可能であり、統計的上下限値の精度向上と不必要な警報の抑止とが行える。

第１１実施例

図８を参照して本発明の第１１実施例の構成を、また図２５を参照してそのデータ処理を説明する。

（構成）
図８において、制限値算出手段Ａ１０によって算出された統計的上下限値を制限値関数テーブルＡ１１から読み込み、監視ポイント条件テーブルＡ２５、プラント状態テーブルＡ２２の条件を基に、プラント履歴データテーブルＡ５から算出時に使用したプラントデータを抽出し、同一のグラフ上に重ね表示を行うとともに、上下限値適合データの個数と外れデータの個数とを合わせて表示する制限値照合手段Ａ２６を新たに備える。なお、図８中、※１、※２および※３は、同符号同士が接続されていることを示す。

（作用）
図８におけるプラント状態テーブルＡ２２、監視ポイント条件テーブルＡ２５の保存条件に基づき制限値算出手段Ａ１０によって算出された監視ポイントと主変数ポイントとの統計的上下限値を、制限照合手段Ａ２６が制限値関数テーブルＡ１１から読み込み、さらに同条件によって算出時に抽出されたプラントデータをプラント履歴データテーブルＡ５から読み込み、上下限値およびプラントデータを同一のグラフ上に表示装置Ａ１５を介して表示する。このとき、上下限値範囲内となったプラントデータ数および範囲外となったデータ数を算出し、合わせて表示する（図２５）。

なお、グラフ表示画面の特徴として、統計的上下限値を算出した際の履歴データ検索期間の表示、該当監視ポイントに関するプラント状態、監視ポイント個別の条件を呼び出す手段を持つ。また、上下限制限値の範囲外となったデータについては、プロット色を変更するなどで視認性を上げる。

（効果）
このように、第１１実施例によれば、指定した条件に基づき、統計処理によって算出された上下限値と、算出時に使用されたデータとを同一グラフ上に表示すると共に、制限値範囲内データおよび範囲外となった外れ値データの個数を表示することで、算出された統計的上下限値の精度を定量的に確認することができる。

第１２実施例

（構成）
次に、本発明の第１２実施例を説明する。なお、この第１２実施例の構成は、第１１実施例と同一であるため、説明を省略する。

（作用）
既に第１１実施例につき図８を参照して説明したように、制限値照合手段Ａ２６は、制限値関数テーブルＡ１１に保存された統計的制限値と、この制限値算出時に抽出されたプラントデータとを同一グラフ上に表示する。

表示されたグラフ画面には、監視ポイントに対する統計的上下限値関数（係数）を表示しており、表示装置Ａ１５を介してこの関数式の係数を手動で修正し、オペレータが適正とする統計的上限値を再設定する。

（効果）
このように、第１２実施例によれば、履歴データを基に監視ポイントに対する統計的上下限値が自動算出されるが、適正な履歴データが揃わない場合など、オペレータが統計的上下限値の関数式の係数を補正することで、監視チェック時の統計的上下限値に反映される。すなわち、容易にプラント監視における統計的上下限値の編集が可能となる。

第１３実施例

図９を参照して本発明の第１３実施例の構成を、また図２６を参照してそのデータ処理を説明する。

（構成）
図９におけるプラント状態編集手段Ａ２１によって複数のプラント状態（１）〜（ｎ）を設定可能とし、プラント状態毎にプラント状態テーブルＡ２２（１）〜（ｎ）、主変数ポイント登録テーブルＡ９（１）〜（ｎ）、制限値関数テーブルＡ１１（１）〜（ｎ）を複数持つ構成とする。なお、図９中、※１ないし※３は、同符号同士が接続されていることを示す。

（作用）
図９において、制限値照合手段Ａ２６は、監視ポイントに対する複数のプラント状態毎に保存された統計的上下限値と、その算出に使用されたプラントデータとを読み込み、色およびマーカなどを変えて同一グラフ上に重ねて表示する（図２６）。プラント状態によって、複数の上下限値およびプラントデータが重なって表示された場合、グラフ内の補足情報となる数値は、重ならないようにずらして表示する。

（効果）
このように、第１３実施例によれば、複数のプラント状態における監視ポイントと主変数ポイントとの統計的上下限値および算出に使用されたプラントデータを同一グラフ上に表示し、色およびマーカなどによる識別情報を提供し、プラント状態によって変動するプラント監視域のデータ分布を把握することができる。

第１４実施例

（構成）
次に、本発明の第１４実施例を説明する。なお、この第１４実施例の構成は、第１３実施例と同一構成であるため、説明を省略する。

（作用）
図９において、制限値照合手段Ａ２６により複数のプラント状態における監視ポイントの統計的上下限値と算出に使用されたプラントデータとを重ねて同一グラフに表示した場合において、グラフ表示画面上でプラント状態毎にグラフの表示／非表示を選択することができる。

（効果）
このように、第１４実施例によれば、プラント状態毎に、該当統計的上下限値および算出に使用されたプラントデータのグラフを非表示とする手段を設けることにより、着目しているプラント状態のグラフのみを表示することができる。

本発明の第１実施例の構成を示す図。本発明の第２実施例の構成を示す図。本発明の第３実施例の構成を示す図。本発明の第４実施例の構成を示す図。本発明の第６実施例の構成を示す図。本発明の第８実施例の構成を示す図。本発明の第１０実施例の構成を示す図。本発明の第１１実施例の構成を示す図。本発明の第１３実施例の構成を示す図。本発明の第１実施例における強い相関関係にあるデータ分布例を示す説明図。本発明の第１実施例におけるプラントデータ最新値テーブルの構成例を示す説明図。本発明の第１実施例におけるプラント履歴データテーブルの構成例を示す説明図。本発明の第１実施例における監視ポイント登録テーブルの構成例を示す説明図。本発明の第１実施例における主変数ポイント登録テーブルの構成例を示す説明図。本発明の第１実施例における制限値関数テーブルの構成例を示す説明図。本発明の第１実施例における判定結果テーブルの構成例を示す説明図。本発明の第２実施例におけるデータ分布が特定部に集中する傾向例を示す説明図。本発明の第２実施例における分布データ個数・制限値重み係数変換関数例本発明の第２実施例における重み係数による上下限値幅の最適化を示す説明図。本発明の第３実施例におけるプラント安定条件例を示す説明図。本発明の第４実施例における複数の群による上下限値設定を示す説明図。本発明の第５実施例における制限値関数テーブル（群区分け条件付）の構成例を示す説明図。本発明の第６実施例における監視ポイントに関する複数のプラント状態と制限値関数テーブルの構成例を示す説明図。本発明の第９実施例における複数監視ポイント対応の制限値関数テーブルの構成例を示す説明図。本発明の第１１実施例における統計的上下限値と履歴データの同一グラフ表示例を示す説明図。本発明の第１３実施例における複数プラント状態における統計的上下限値の同一グラフ表示例を示す説明図。

Claims

プラント設備に設置された各センサからプラントデータを取り込むプラントデータ入力手段と、
前記プラントデータの最新値を一時保存するプラントデータ最新値テーブルと、
前記プラントデータ最新値テーブルから前記最新値を取り出し、長期間の時系列プラントデータをプラントデータ履歴テーブルとして保存するプラントデータ収録手段と、
オペレータの要求により前記プラント設備の異常を監視するための１または複数の監視ポイントを登録する監視ポイント編集手段と、
前記監視ポイント編集手段による登録結果を保存する監視ポイント登録テーブルと、
前記監視ポイントをキーに、前記プラント履歴データテーブルから相関関係の強い１または複数の主変数ポイントを選定するデータ相関判定手段と、
前記データ相関判定手段により選定された主変数ポイントを登録する主変数ポイント登録テーブルと、
前記監視ポイントおよび前記主変数ポイントの時系列プラントデータに基き、前記プラント履歴データテーブルの統計的上下限値関数を算出する制限値算出手段と、
前記制限値算出手段により算出された制限値関数を保存する制限値関数テーブルと、
前記制限値関数テーブルのテーブル情報を参照し、前記プラントデータ最新値テーブルの内容と周期的に照合し、制限値幅を逸脱していた場合、逸脱情報を判定結果テーブルとして保存する制限値判定手段と、
新規プラントの異常発生時に、異常信号および前記判定結果テーブルの内容を出力するプラント異常監視出力手段と、
前記プラント異常監視出力手段の出力を表示する表示装置と
をそなえ、
統計処理の結果、前記監視ポイントに対する前記主変数ポイントの相関において、分布が２つ以上の群に分かれる場合、これらの群を区別する条件を外部から与えることとし、
この複数群を区別する条件を履歴データに対してデータマイニング手法を行うことで、群の区別に対して最も適切なプラント条件を自動的に抽出する
ことを特徴とするプラント運転データ監視装置。
請求項１記載のプラント運転データ監視装置において、
データ個数・重み係数変換関数を加え、前記制限値算出手段による監視ポイントと主変数ポイントとの統計的な上下限値算出時に、分割した複数のクラスタ単位でデータ分布密度を考慮した制限値算出を行うことにより、最適な上下限値幅を求めることを特徴とするプラント運転データ監視装置。
請求項１または２記載のプラント運転データ監視装置において、
プラントが安定している等の条件を外部から与え、監視ポイントと主変数ポイントとの統計的な上下限値算出時に、前記条件を基に履歴データを抽出することで、ばらつきの少ない制限値を算出し、この制限値を用いて監視チェックを行うことを特徴とするプラント運転データ監視装置。
プラント設備に設置された各センサからプラントデータを取り込むプラントデータ入力手段と、
前記プラントデータの最新値を一時保存するプラントデータ最新値テーブルと、
前記プラントデータ最新値テーブルから前記最新値を取り出し、長期間の時系列プラントデータをプラントデータ履歴テーブルとして保存するプラントデータ収録手段と、
オペレータの要求により前記プラント設備の異常を監視するための１または複数の監視ポイントを登録する監視ポイント編集手段と、
前記監視ポイント編集手段による登録結果を保存する監視ポイント登録テーブルと、
前記監視ポイントをキーに、前記プラント履歴データテーブルから相関関係の強い１または複数の主変数ポイントを選定するデータ相関判定手段と、
前記データ相関判定手段により選定された主変数ポイントを登録する主変数ポイント登録テーブルと、
前記監視ポイントおよび前記主変数ポイントの時系列プラントデータに基き、前記プラント履歴データテーブルの統計的上下限値関数を算出する制限値算出手段と、
前記制限値算出手段により算出された制限値関数を保存する制限値関数テーブルと、
前記制限値関数テーブルのテーブル情報を参照し、前記プラントデータ最新値テーブルの内容と周期的に照合し、制限値幅を逸脱していた場合、逸脱情報を判定結果テーブルとして保存する制限値判定手段と、
新規プラントの異常発生時に、異常信号および前記判定結果テーブルの内容を出力するプラント異常監視出力手段と、
前記プラント異常監視出力手段の出力を表示する表示装置と
をそなえたプラント運転データ監視装置において、
複数のプラント状態を規定し、各々のプラント状態における前記監視ポイントに対して強い相関を持つ１または複数の主変数ポイントを自動的に算出し、前記監視ポイントの統計的上下限値を前記主変数ポイントの複数の関数として与え、監視に際しては規定されたプラント状態にあるか否かをチェックし、適合した関数の上下限値により監視することを特徴とするプラント運転データ監視装置。
請求項４記載のプラント運転データ監視装置において、
複数のプラント状態でも前記主変数ポイントが同一ポイントとなるように優先的統計処理を行うことを特徴とするプラント運転データ監視装置。
請求項４記載のプラント運転データ監視装置において、
前記主変数ポイントを外部から与えて複数のプラント状態における統計的上下限値を算出することを特徴とするプラント運転データ監視装置。
請求項４記載のプラント運転データ監視装置において、
複数のプラント状態の各々で、複数の前記監視ポイントの統計的上下限値を算出することを特徴とするプラント運転データ監視装置。
請求項７記載のプラント運転データ監視装置において、
複数の前記監視ポイントに対して共通のプラント状態を規定して監視を行うに際して、前記監視ポイントごとに独立したプラント条件を与え、統計的上下限値を算出し、監視を行うことを特徴とするプラント運転データ監視装置。
請求項８記載のプラント運転データ監視装置において、
前記監視ポイントの算出された統計的上下限値と、算出に使用された前記プラントデータを同一グラフ上に表示すると共に、上下限値適合データ個数と外れ個数を表示し、算出値の妥当性確認を行うことを特徴とするプラント運転データ監視装置。
請求項９記載のプラント運転データ監視装置において、
統計的上下限値を表す関数式またはその係数を表示し、その係数を手動で修正し、グラフ表示で確認できることを特徴とするプラント運転データ監視装置。
請求項１０記載のプラント運転データ監視装置において、
複数の共通プラント状態および独立に与えたプラント条件における、統計的上下限値と、算出に使用した前記プラントデータを、色およびマーカ形状などを変えて同一グラフ上に表示できるようにしたことを特徴とするプラント運転データ監視装置。
請求項１１記載のプラント運転データ監視装置において、
複数の状態を重ねて表示した場合、必要に応じてある状態の情報を非表示にできる手段を設けたことを特徴とするプラント運転データ監視装置。