JP5401404B2

JP5401404B2 - 機器診断システム

Info

Publication number: JP5401404B2
Application number: JP2010136694A
Authority: JP
Inventors: 昌基金田; 節男有田; 伸雄多田; 勝男横田
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2010-06-16
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2030-06-16
Also published as: JP2012003436A

Description

本発明は、原子力プラントに使用されている機器の状態監視や異常診断を行う原子力プラントの機器の診断システムに関する。

原子力プラントに使用されている各種センサ、回転機、弁などの機器は一定期間ごとに保守作業が行われている。保守作業は主に定期検査において行われるが、機器の校正、分解点検、取替えなどによる作業量は膨大なものとなっている。

そこで、原子力プラントを安全、かつ効率的に稼動させることを目的として、原子力プラントの機器についてこれまでの一定期間ごとに保守作業を行う時間保全に代わり、機器の状態を監視して必要な時期に保守作業行う状態監視保全の導入が検討されている。

原子力プラントの機器の状態監視は、機器に取り付けられたセンサで計測した振動、温度、音、潤滑油の物性値（色、粘度、含まれる粒子数）、機器に関連するプラントのプロセス量（圧力、流量、温度）などの状態量を用いて、統計解析やクラスタリングなどの手法によって正常時との差異を計算してその状態を監視するのが一般的である。

この結果、機器異常度が得られ、あるしきい値を超えた場合に前記機器の異常と診断される。さらに、異常の種類、異常部位、余寿命を求める手法も知られている。この機器診断の結果を活用するには、利用者にとって利用しやすい情報として提示する必要がある。利用者としては運転員と保守員があげられる。

運転員は、機器診断の結果をもとに機器の運転を継続して良いかどうか判断し、場合によっては原子力プラントの停止も検討しなければならない。したがって、機器の異常の有無、異常の種類などの情報が特に重要である。前記情報の提示時期はなるべく早いほうが望ましいが、機器に異常が発生していないのに異常と診断する誤報は避けるようにしなければならない。特に緊急時に誤報が多く発生すれば運転員の負荷になる可能性がある。したがって、情報の提示時期は異常の確からしさが高くなってから提示するのが適切である。

保守員は、通常は機器が停止してから保守作業を実施するのが通常であるが、機器診断システムを利用した場合、機器の運転中に保守作業の準備をすることができる。機器診断により保守対象機器、異常部位がわかれば作業の計画を策定しやすい。また、機器の異常部位から交換部品の在庫、納期、保守作業に要する人数と日数などを事前に知ることができれば保守作業を効率的に実施できる。前記情報の提示時期については、作業計画の策定、人員、部品の確保などの時間が必要であるので、異常の確からしさが低くても早い段階であることが適切である。

そこで、機器の診断結果の提示方法として、特開２００３−１７３２０６号公報には、プラントの機器に発生した異常に対して、あらかじめ設定した異常時対応データとサービス形態を提示する技術が記載されている。

また、特開平０８−４４４２１号公報には、プラントの機器の劣化、損傷を計測し、補修コスト、期間を計算して提示する方法が記載されている。

また、特開２００６−２５２３１１号公報には、プラントの機器の設計・運用情報、重要度、リスク情報、故障率などを用いて、プラントの運転中に機器の保守の可否を判断し、保守計画を選定する方法が記載されている。

また、機器診断結果は、機器異常度があるしきい値を超えたときに異常と提示されるので、しきい値の設定が情報の提示時期を決めることになる。しかし、このしきい値の設定を全ての利用者にとって適切に設定するのは困難である。しきい値を低めに設定した場合、機器が異常であるのに異常と判定できない失報は減るが、誤報が増える可能性がある。逆に、しきい値を高めに設定した場合、誤報は減るが、失報が増える可能性がある。これまではこのような事情を考慮して、経験的あるいは統計的な評価によってしきい値を決めなければならなかった。

特開２００３−１７３２０６号公報特開平８−４４４２１号公報特開２００６−２５２３１１号公報

しかしながら、前記した特開２００３−１７３２０６号公報、特開平０８−４４４２１号公報及び特開２００６−２５２３１１号公報に記載された従来の技術では、機器の利用者にとって適切な時期に、機器についての適切な診断情報が提示されていないという問題があった。

本発明の目的は、原子力プラントの運転中に原子力プラントの機器の状態の診断に基づいて、機器の利用者にとって適切な時期に機器についての適切な内容の診断情報を提示する機器診断システムを提供することにある。

本発明の原子力プラントの運転中に原子力プラントに設置された機器の状態を診断する機器診断システムは、原子力プラントに設置された機器の状態量を測定する計測器と、前記計測器で測定した機器の状態量の計測データを取り込む計測データ入力手段と、機器診断システムの利用者情報を取得する利用者情報入力手段と、前記計測データ入力手段から取り込んだ機器の状態量の計測データ及び前記利用者情報入力手段から取り込んだ利用者情報に基づいて前記機器の診断を行う機器診断計算機と、前記機器診断計算器で演算処理された前記機器に関する診断結果を表示する診断結果表示手段を備え、前記機器診断計算機に、前記計測データ入力手段から取り込んだ機器の状態量の計測データに基づいて前記機器の異常を診断する機器異常診断処理器と、前記機器に使用される交換部品のデータを収容した交換部品データベースと、前記機器の保守作業のデータを収容した保守作業データベースと、前記機器異常診断処理器の診断結果、及び前記交換部品データベースの交換部品のデータに基づいて前記機器の交換部品の検索を行う交換部品検索処理器と、前記交換部品検索処理器の検索結果、及び前記保守作業データベースのデータに基づいて前記機器を保守する保守工数の計算を行う保守工数計算処理器と、前記利用者情報入力手段で取得した利用者情報に基づいて提示する情報の種類を設定する情報種類設定処理器、及び提示する情報の基準となるしきい値を設定するしきい値設定処理器と、前記機器異常診断処理器の診断結果、前記保守工数計算処理器で計算した保守工数の計算結果、及び前記情報種類設定処理器で設定した情報種類、及びしきい値設定処理器で設定したしきい値に基づいて機器の診断結果を判定した診断結果情報及び保守関連情報を利用者に対して提示する診断結果判定処理器を備え、前記診断結果判定処理器による診断結果の判定によって提示された機器の診断結果情報及び保守関連情報を前記診断結果表示手段に出力して表示するように構成したことを特徴とする。
また、原子力プラントの運転中に原子力プラントに設置された機器の状態を診断する機器診断システムは、原子力プラントに設置された機器の状態量を測定する計測器と、前記計測器で測定した機器の状態量の計測データを取り込む計測データ入力手段と、機器診断システムの利用者情報を取得する利用者情報入力手段と、前記計測データ入力手段から取り込んだ機器の状態量の計測データ及び前記利用者情報入力手段から取り込んだ利用者情報に基づいて前記機器の診断を行う機器診断計算機と、前記機器診断計算器で演算処理された前記機器に関する診断結果を表示する診断結果表示手段とを備え、前記機器診断計算機に、前記計測データ入力手段から取り込んだ機器の状態量の計測データに基づいて前記機器の異常を診断する機器異常診断処理器と、前記利用者情報入力手段で取得した利用者情報に基づいて提示する情報の基準となるしきい値を設定するしきい値設定処理器と、前記機器異常診断処理器の診断結果、及びしきい値設定処理器で設定したしきい値に基づいて機器の診断結果を判定した診断結果情報及び保守関連情報を利用者に対して提示する診断結果判定処理器を備え、前記診断結果判定処理器による診断結果の判定によって提示された機器の診断結果情報及び保守関連情報を前記診断結果表示手段に出力して表示するように構成したことを特徴とする。

本発明は、原子力プラントの運転中に原子力プラントの機器の状態の診断に基づいて、機器の利用者にとって適切な時期に機器についての適切な内容の診断情報を提示する機器診断システムが実現できる。

本発明の第１実施例である原子力プラントの機器の機器診断システムを示す構成図。第１実施例の機器診断システムで計測した機器の計測データの状態量を示す一例。第１実施例の機器診断システムで診断された機器の異常の診断例を示す一例。第１実施例の機器診断システムに設置された機器の交換部品データベースを示す一例。第１実施例の機器診断システムに設置された機器の保守作業データベースを示す一例。実施例１の機器診断システムにおける機器診断の手順を示すフローチャート。第１実施例の機器診断システムで利用者の運転員に提示された機器の診断結果の出力の一例。第１実施例の機器診断システムで利用者の保守員に提示された機器の診断結果の出力の一例。本発明の第２実施例である原子力プラントの機器の機器診断システムを示す構成図。第２実施例の機器診断システムにおける機器診断の手順を示すフローチャート。

本発明の実施例である原子力プラントの機器の機器診断システムについて図面を引用して以下に説明する。

本発明の第１実施例である原子力プラントの機器の機器診断システムについて図１乃至図７を用いて説明する。

図１は本発明の第１実施例である原子力プラントの機器の機器診断システムの全体構成図である。

図１に示した本実施例の原子力プラントの機器の機器診断システムおいて、機器診断の対象となる原子力プラントに設置された機器２０には前記機器２０の各種の状態量を測定する複数の計測器２１が設置されており、これら複数の計測器２１で測定した前記機器２０の各種の状態量の計測データを取り込んで、原子力プラントの機器の機器診断システムを構成する機器診断計算器３０に入力する計測データ入力手段１が設置されている。

そして複数の計測器２１で測定された前記機器２０の状態を診断するために必要な各種の状態量の計測データは、前記計測データ入力手段１を通じて機器診断計算機３０に入力される。

計測データ入力手段１から機器診断計算機３０に入力された前記機器２０の状態量は、機器２０の振動、温度、音、潤滑油の物性値（色、粘度、含まれる粒子数）、原子力プラントのプロセス量（流量、圧力、温度、水位）の中から、あらかじめ設定した一つ以上の状態量の値を用いる。

図２は、計測器２１で測定されて計測データ入力手段１から機器診断計算機３０に入力した機器２０の状態量の一例を示すもので、機器２０の振動振幅（％）及び温度（℃）が夫々示されている。

計測器２１で測定された機器２０の状態量は、原子力プラント運転中に計測器２１を通じて機器診断計算機３０にオンラインで計測するのが望ましいが、計測器２１で測定された機器２０の状態量を人手作業によって計測器２１から機器診断計算機３０に入力するようにしても良い。

図１及び図２に示すように、本実施例の原子力プラントの機器の機器診断システムを構成する機器診断計算機３０には利用者情報入力手段２が設置されており、この利用者情報入力手段２を通じて機器診断システムの利用者に関する情報を機器診断計算機３０に入力する。

利用者情報入力手段２から入力する利用者情報は、機器２０を操作する利用者の職種、職位、資格である。利用者情報の入力には、キーボードなど入力装置によって入力したり、ＩＤカード等に登録された情報を用いたり、結果を表示するモニタごとに特定の利用者が用いることをあらかじめ設定しておいてもよい。

前記機器診断システムを構成する機器診断計算機３０には機器異常診断処理器３が備えられており、この機器異常診断処理器３における演算によって、計測器２１で測定されて計測データ入力手段１を通じて入力された機器２０の状態量に基づいて機器異常の診断処理を行って、この機器異常診断処理器３から機器２０に対する診断結果情報を機器診断計算機３０に備えられた診断結果判定処理器１０に出力する。

機器異常診断処理器３の演算によって出力する機器２０に関する診断結果情報は、機器異常度、異常が生じた異常部位、異常が生じた部位における異常種類、及び余寿命などである。

機器異常診断処理器３における演算によって得られる前記機器異常度は、機器２０の状態量の正常時データと、計測器２１で計測された機器２０の状態量の計測値との差異を計算して得ることができる。

機器２０に関する異常種類及び異常部位については、機器異常診断処理器３における演算によって機器２０にそれぞれの異常事象が発生した時の状態量のデータを用いて計測器２１で計測された機器２０の状態量の計測値がどの異常事象が発生した時の状態に最も近いかを計算することによって推定できる。

機器２０に関する余寿命は、機器異常診断処理器３の演算において機器異常度がしきい値に達する時間を推定することによって求めることができる。尚、これらの推定の方法については多数の手法が知られているので、詳細な説明は省略する。

図３は機器異常診断処理器３における演算によって得られた機器２０に関する機器の異常度を判断して、異常が生じた異常部位、及び異常が生じた部位における異常種類の各例を例示したものである。

図１及び図２に示すように、本実施例の機器診断システムを構成する機器診断計算機３０には、交換部品データベース５と交換部品検索処理器４、並びに保守工数計算処理器６と保守作業データベース７とが夫々設置されている。

機器異常診断処理器３の演算によって得られた機器２０に関する機器異常度、異常部位、及び異常種類の演算結果は交換部品検索処理器４に入力され、この交換部品検索処理器４では機器異常診断処理器３の演算によって得られた機器２０の異常種類、異常部位に基づき該当する機器２０の交換部品の在庫数と納期の情報を交換部品データベース５から検索する。

前記交換部品データベース５には、機器２０に関する交換部品の在庫数と納期の情報が格納されている。図４に交換部品データベース５の一例として、各部品についての在庫数と、納期を示す。

前記保守工数計算処理器６では、交換部品検索処理器４によって検索された交換部品の在庫数と納期の情報を取得し、該当する機器２０の許容待機除外時間（ＡＯＴ）、保守作業に要する人数と日数の情報を保守作業データベース７から検索する。

そして、前記保守工数計算処理器６の演算によって、これらの検索した情報をもとに保守作業の保守工程を作成し、ＡＯＴと作業日数の比較から運転中保守の可否を判定する。なお、本実施例では、ＡＯＴの期間内であればプラント運転中に機器２０の運転を停止して保守することが可能となる。

前記保守作業データベース７には、各機器２０についてＡＯＴ、保守作業に要する人数と日数の情報が格納されている。

図５に保守作業データベース７の一例として、各機器についてのＡＯＴ、それぞれの保守作業に要する人数と日数の情報を示す。ここで、交換部品検索処理器４で得られた交換部品の在庫数と納期、保守工数計算処理器６で得られたＡＯＴ、保守作業に要する人数と日数、保守工程、運転中保守の可否を合わせて、以下、保守関連情報という。

図１及び図２に示すように、本実施例の機器診断システムを構成する機器診断計算機３０には、情報種類設定処理器８と、しきい値設定処理器９が夫々設置されており、前記情報種類設定処理器８では利用者情報入力手段２で得られた機器２０の利用者の職種、職位、資格に基づいて、診断結果情報と保守関連情報のうち、利用者に提示する情報の種類を設定する。

また前記しきい値設定処理器９では、利用者情報入力手段２で得られた利用者の職種、職位、資格に基づいて、機器異常度に対して情報を提示する基準であるしきい値を設定する。

図１及び図２に示すように、本実施例の機器診断システムを構成する機器診断計算機３０には診断結果判定処理１０が設置されており、前記診断結果判定処理１０における演算において、機器異常診断処理３で得られた機器２０の機器異常度と、しきい値設定処理器９で得られたしきい値を比較し、機器異常度が前記しきい値を超えた場合に情報を提示することを決定する。

前記診断結果判定処理器１０では、機器異常診断処理器３から診断結果情報を取得し、交換部品検索処理器４と保守工数計算処理器６から機器２０の保守関連情報を取得し、このうち前記情報種類設定処理器８で設定した情報に関して、前記診断結果判定処理器１０から診断結果表示手段１１にその情報を出力するように構成されている。

前記診断結果表示手段１１では、診断結果判定処理器１０で提示することを決定した情報をモニタ等の出力装置に出力して表示する。

次に本実施例の機器診断システムにおける機器診断の手順を図６に示すフローチャートを用いて説明する。

図６に示す機器診断の手順のフローチャート及び図１に示す機器診断システムおいて、本実施例の機器診断システムにおける機器診断の手順である計測データを入力のステップ１０１では、機器２０の状態を診断するために必要な状態量を計測器２１で測定し、計測データ入力手段１を通じて機器診断計算器３０に入力する。例えば、機器２０の振動変位を計測し、振動の振幅として入力する。また、機器２０の温度を計測して入力する。図２はその時の振動振幅及び温度の計測データの一例である。

次に機器診断の手順である機器異常度を計算のステップ１０２では、機器診断計算器３０に設けた機器異常診断処理器３によって機器２０の機器異常度を計算する。機器２０の機器異常度は、機器２０の正常時データと、計測器２１で計測された機器２０の状態量の計測データとの差異を計算して得ることができる。

正常時データは図２のデータと同様の形式で、機器２０が正常なときにあらかじめ計測したものを用いる。例えば、図２に示す機器２０の振動振幅及び温度の計測データを用いて機器異常診断処理器３における演算によって機器２０について各時間の機器異常度を計算すると、図３に示す機器２０の機器異常度の値を得ることができる。

次に機器診断の手順である異常種類、異常部位、余寿命を推定のステップ１０３では、機器診断計算器３０に設けた機器異常診断処理器３によって計測器２１で計測された機器２０の状態量の計測データから、機器２０の異常種類、異常部位、余寿命を計算する。例えば、図２示す機器２０の振動振幅及び温度の計測データを用いて、各時間の異常部位と異常種類を推定すると、図３に示す機器２０の異常部位と異常種類を得ることができる。

また、機器診断の手順である利用者情報を取得のステップ１０４では、利用者情報入力手段２から機器診断システムの利用者が運転員であるか、保守員であるかの情報を取得する。

そして次の機器診断の手順である提示する情報の種類を設定のステップ１０５では、機器診断計算器３０に設けた情報種類設定処理器８によって利用者に対して提示する情報の種類を設定する。

例えば、運転員であれば、機器異常度、異常種類を提示すると設定する。また、保守員であれば、機器異常度、異常種類、異常部位、交換部品の在庫数と納期、ＡＯＴ、保守作業に要する人数と日数、保守工程、運転中保守の可否を提示すると設定する。

その次の機器診断の手順である異常度しきい値を設定のステップ１０６では、機器診断計算器３０に設けたしきい値設定処理器９によって利用者に対して情報を提示する基準であるしきい値を設定する。

これは、機器異常度が１．０未満であっても機器異常の確からしさは低いが機器異常の可能性はあるので、前記しきい値設定処理器９において、保守員に対するしきい値を０．５に設定し、運転員に対するしきい値を１．０に設定する。

次に機器診断の手順である機器異常度としきい値の比較のステップ１０７では、異常種類、異常部位、余寿命を推定のステップ１０３における機器診断計算機３０の診断結果判定処理器１０による演算によって機器異常診断処理器３で得られた機器２０の機器異常度と、異常度しきい値を設定のステップ１０６におけるしきい値設定処理器９で設定されたしきい値を比較する。

そして両者の比較によって機器異常度がしきい値を超える場合には後述する交換部品在庫、納期を検索のステップ１０８に進み、また、両者の比較によって機器異常度がしきい値に達しない場合には計測データを入力のステップ１０１に戻って機器２０の計測を継続し、計測データ入力手段１を通じて機器異常診断装置３に前記計測データを入力する。

機器異常度としきい値の比較のステップ１０７では、機器異常度としきい値を比較する。前記診断結果判定処理器１０による診断結果に基づいて、機器異常度がしきい値に達しない場合には計測データを入力のステップ１０１に戻り、計測を継続する。また、機器異常度がしきい値を超えた場合には、診断結果として機器異常度（または異常の有無）を提示して、診断結果表示手段１１に表示する。

この結果、保守員には、図３に示したように機器異常度が設定した０．５の値を超えた場合は、確からしさは低くても早期（５日以後）に情報を提示でき、また、運転員には、図３に示したように機器異常度が設定した１．０の値を超えた場合は、機器異常の確からしさが高くなってから（７日以後）情報を提示できる。

次に機器診断の手順である交換部品在庫、納期を検索のステップ１０８では、異常種類、異常部位、余寿命を推定のステップ１０３の機器異常診断処理器３によって得られた機器２０の異常部位に基づいて、機器診断計算機３０に設けた交換部品検索処理器４によって機器２０の該当する交換部品の在庫を交換部品データベース５から検索し、在庫の有無と、在庫がない場合には納期を取得する。

納期が不明な場合は、調達に通常要する期間を用いる。例えば、機器２０としてポンプＡの診断結果を図３に示したものとすると、ポンプＡの部品である軸受に損傷が発生したと推定されるので、交換部品検索処理器４ではポンプＡの軸受の交換部品の在庫を検索する。

このときの交換部品データベース５が図４に示したものであるとすると、機器２０のポンプＡの部品である軸受の在庫はなく、納期が１０日であるとわかる。なお、ステップ１０３の交換部品検索処理器４によっても機器２０の異常部位が不明の場合には、該当機器の全ての交換部品を対象として検索する。

次に機器診断の手順である保守作業人数、日数ＡＯＴを検索のステップ１０９では、異常種類、異常部位、余寿命を推定のステップ１０３の機器異常診断処理器３によって得られた機器２０の異常部位と異常種類に基づいて、機器診断計算機３０に設けた保守工数計算処理器６によって該当する機器のＡＯＴ、保守作業に要する人数と日数の情報を保守作業データベース７から検索する。

例えば、機器２０としてポンプＡの診断結果を図３に示したものとすると、ポンプＡの部品である軸受の交換作業が必要なので、ポンプＡの軸受交換作業に要する人数と日数を検索する。

このときの保守作業データベース７が図５に示したものであるとすると、機器２０のポンプＡの部品である軸受の交換作業には２人の作業員が２日必要であるとわかる。なお、異常種類、異常部位、余寿命を推定のステップ１０３の機器異常診断処理器３によっても機器２０の異常部位が不明の場合には、例えば分解点検を実施することを想定しておく。

次に機器診断の手順である保守工程を計算、運転中保守可否判断のステップ１１０では、交換部品在庫、納期を検索のステップ１０８の交換部品検索処理器４の検索で得られた交換部品納期と、保守作業人数、日数ＡＯＴを検索のステップ１０９の保守作業データベース７の検索で得られた作業日数をもとに、機器診断る。

また、機器診断計算機３０に設けた診断結果判定処理１０によって、前記機器２０のＡＯＴと保守工数計算処理６で計算した前記機器２０の作業日数を比較し、原子力プラント運転中における機器２０の保守可否の判定をする。

図５に示した保守作業データベース７の例では、ポンプＡの部品である軸受の交換作業は、作業員が２名で、作業日数が２日を要するものであることから、ＡＯＴの３日よりも日数が短く、運転中の保守が可能となる。

そして、図４に示したように、ポンプＡの部品である軸受の在庫が０であって納期に１０日を要することから、１０日後から２人の作業員が２日間作業をする工程を作成する。

次に機器診断の手順のステップ１１１乃至ステップ１１３では、機器診断計算機３０に設けた診断結果判定処理器１０に、利用者に応じて診断結果情報と保守関連情報を提示する。

前記診断結果判定処理器１０には機器異常診断処理器３で演算した診断結果情報と、保守工数計算処理器６で演算した保守関連情報、情報種類設定処理器８から提示された利用者に提示する情報の種類、及びしきい値設定処理器９で設定されたしきい値がそれぞれ入力されている。

よって前記診断結果判定処理器１０による診断結果判定処理では、まず、機器診断の手順である利用者判別するステップ１１１において、情報種類設定処理器８によって設定された情報種類によって機器診断システムの利用者が運転員か、或いは保守員かを判別する。

そして利用者が運転員と判断すれば、次の機器診断の手順である運転員向けの情報を提示のステップ１１２に進み、機器異常診断処理器３で診断した機器２０の機器異常度、異常種類を運転員に対して診断結果表示手段１１に提示して表示する。

また、利用者が保守員と判断すれば、次の機器診断の手順である保守員向けの情報を表示のステップ１１２に進み、同様にこの診断結果判定処理器１０による診断結果判定処理によって、利用者に対して機器２０の機器異常度、異常種類、異常部位、交換部品の在庫数と納期、ＡＯＴ、保守作業に要する人数と日数、保守工程、運転中保守の可否を診断結果表示手段１１に出力して表示する。

図７は利用者である運転員に提示する情報の一例を示したものであり、診断結果判定処理器１０による診断結果判定処理によって診断結果表示手段１１に提示して表示される機器２０のポンプＡに関する情報である。

また、図８は利用者である保守員に提示する情報の一例を示したものであり、診断結果判定処理器１０による診断結果判定処理によって診断結果表示手段１１に提示して表示される機器２０のポンプＡに関する情報と保守工程案である。

図７の例では運転員に対して７日目に、図８の例では保守員に対して５日目にこのような情報を提示する。

上記した機器診断システムの実施例に記載されているように、原子力プラントの運転中に原子力プラントの機器の状態の診断に基づいて機器の利用者にとって適切な時期に機器についての適切な内容の情報を提示する機器診断システムを提供することが可能となる。

よって本実施例によれば、原子力プラントの運転中に原子力プラントの機器の状態の診断に基づいて、機器の利用者にとって適切な時期に機器についての適切な内容の情報を提示する機器診断システムが実現できる。

尚、本実施例の機器診断システムにおいて、診断結果判定処理器によって利用者に対して提示される保守関連情報は、機器の交換部品名、交換部品の在庫と納期、保守作業に要する人数と日数、保守工程、運転中保守の可否のうちの少なくとも１つの情報であっても良い。また、計測器２１で測定した機器の状態量の計測データは、機器の振動、機器の温度、機器の音、潤滑油の物性値、原子力プラントのプロセス量のうちの少なくとも１つの状態量であっても良い。また、利用者情報入力手段で取得した利用者情報は、利用者の職種、職位、資格のうちの少なくとも１つの情報であっても良い。また、機器異常診断器で診断する機器異常の診断結果情報は、機器異常度、または前記機器異常度と異常種類、異常部位、余寿命のうちの少なくとも１つの情報であっても良い。

上記した本実施例の機器診断システムでは、原子力プラントの運転中に原子力プラントに設置された機器の状態を診断することが可能となるので、機器診断システムの利用者にとって適切な時期に適切な内容の情報を提示できる。その結果、利用者である保守員は、早期に詳細な情報を得るので、交換部品の調達、保守計画の策定に余裕ができ、保守作業を効率的に実施できる。また、利用者である運転員には必要な情報のみ提示するので、緊急時における利用者の負荷を低減できる。

本実施例によれば、原子力プラントの運転中に原子力プラントの機器の状態の診断に基づいて、機器の利用者にとって適切な時期に機器についての適切な内容の診断情報を提示する機器診断システムが実現できる。

次に本発明の第２実施例である原子力プラントの機器の機器診断システムについて図８及び図９を用いて説明する。

本実施例の原子力プラントの機器の機器診断システムは図１乃至図７に示した第１実施例の原子力プラントの機器の機器診断システムと基本的な構成は共通しているので、両者に共通した説明は省略し、相違する部分について説明する。

図９は本発明の第２実施例である原子力プラントの機器の機器診断システムの全体構成図である。

図９に示した本実施例の原子力プラントの機器の機器診断システムおいて、機器診断の対象となる原子力プラントに設置された機器２０には前記機器２０の各種の状態量を測定する複数の計測器２１が設置されており、これら複数の計測器２１で測定した前記機器２０の各種の状態量を、原子力プラントの機器の機器診断システムを構成する機器診断計算器３０に入力する計測データ入力手段１が設置されている。

本実施例の原子力プラントの機器の機器診断システムを構成する機器診断計算機３０には利用者情報入力手段２が設置されており、この利用者情報入力手段２を通じて機器診断システムの利用者に関する情報を機器診断計算機３０に入力する。

前記機器診断システムを構成する機器診断計算機３０には、しきい値設定処理器９が設置されており、前記しきい値設定処理器９では利用者情報入力手段２で得られた利用者の職種、職位、資格に基づいて、機器２０に関する機器異常度に対して情報を提示する基準であるしきい値を設定する。

前記機器診断システムを構成する機器診断計算機３０に設置された診断結果判定処理器１０における演算では、機器異常診断処理器３で得られた機器２０の機器異常度と、しきい値設定処理器９で得られたしきい値を比較し、機器異常度が前記しきい値を超えた場合に情報を提示することを決定し、診断結果判定処理器１０から診断結果表示手段１１にその情報を出力して表示するように構成されている。

前記診断結果表示手段１１では、診断結果判定処理器１０で提示することを決定した情報をモニタ等の出力装置に表示する。

次に本実施例の機器診断システムにおける機器診断の手順を図１０に示すフローチャートを用いて説明する。

図１０に示す機器診断の手順のフローチャート及び図９に示す機器診断システムおいて、本実施例の機器診断システムにおける機器診断の手順である計測データを入力のステップ２０１では、機器２０の状態を診断するために必要な状態量を計測器２１で測定し、計測データ入力手段１を通じて機器診断計算器３０に入力する。

例えば、機器２０の振動変位を計測し、振動の振幅として入力する。また、機器２０の温度を計測して入力する。その時の振動振幅及び温度の計測データの一例は図２に示した第１実施例における計測データと同じものである。

次に機器診断の手順である機器異常度を計算のステップ２０２では、機器診断計算器３０に設けた機器異常診断処理器３によって機器２０の機器異常度を計算する。機器２０の機器異常度は、機器２０の正常時データと、計測器２１で計測された機器２０の状態量の計測データとの差異を計算して得ることができる。

また、機器診断の手順である利用者情報を取得のステップ２０４では、利用者情報入力手段２から利用者が運転員であるか、保守員であるかの情報を取得する。

そして次の機器診断の手順である異常度しきい値を設定のステップ２０６では、機器診断計算器３０に設けたしきい値設定処理器９によって利用者に対して情報を提示する基準であるしきい値を設定する。これは、機器異常度が１．０未満であっても機器異常の確からしさは低いが機器異常の可能性はあるので、前記しきい値設定処理器９において、保守員に対するしきい値を０．５に設定し、運転員に対するしきい値を１．０に設定する。

次に機器診断の手順である機器異常度としきい値の比較のステップ２０７では、機器異常度を計算のステップ２０２における機器診断計算機３０の診断結果判定処理器１０による演算によって機器異常診断処理器３で得られた機器２０の機器異常度と、異常度しきい値を設定のステップ２０６におけるしきい値設定処理器９で設定されたしきい値を比較する。

そして両者の比較によって機器異常度がしきい値を超える場合には診断結果を提示のステップ２１２に進み、また、両者の比較によって機器異常度がしきい値に達しない場合には計測データを入力のステップ２０１に戻って機器２０の計測を継続し、計測データ入力手段１を通じて機器異常診断装置３に前記計測データを入力する。

前記機器診断の手順である機器異常度としきい値の比較のステップ２０７では、機器異常度としきい値を比較する。機器異常度がしきい値に達しない場合には前記ステップ２０１に戻り、計測を継続する。機器異常度がしきい値を超えた場合には、診断結果として機器異常度（または異常の有無）を提示する。

そして、次の機器診断の手順である診断結果を提示のステップ２１２に進んで、機器異常度としきい値の比較のステップ２０７において比較した前記診断結果判定処理器１０による診断結果を診断結果表示手段１１に表示する。

この結果、保守員には確からしさは低くても早期（５日以後）に情報を提示でき、運転員には機器異常の確からしさが高くなってから（７日以後）情報を提示できる。

本実施例の機器診断システムでは、原子力プラントの運転中に原子力プラントに設置された機器の状態を診断することが可能となるので、機器診断システムの利用者にとって適切な時期に適切な内容の情報を提示できる。その結果、利用者である保守員は、早期に情報を得るので、保守計画の策定に余裕ができ、保守作業を効率的に実施できる。

よって本実施例によれば、原子力プラントの運転中に原子力プラントの機器の状態の診断に基づいて、機器の利用者にとって適切な時期に機器についての適切な内容の診断情報を提示する機器診断システムが実現できる。

本発明は原子力プラントの運転中に原子力プラントに設置された機器の状態を診断する機器診断システムに適用可能である。

１：計測データ入力手段、２：利用者情報入力手段、３：機器異常診断処理器、４：交換部品検索処理器、５：交換部品データベース、６：保守工数計算処理器、７：保守作業データベース、８：情報種類設定処理器、９：しきい値設定処理器、１０：診断結果判定処理器、１１：診断結果表示手段、２０：機器、２１：計測器、３０：機器診断計算機。

Claims

原子力プラントの運転中に原子力プラントに設置された機器の状態を診断する機器診断システムにおいて、
前記機器診断システムは、原子力プラントに設置された機器の状態量を測定する計測器と、前記計測器で測定した機器の状態量の計測データを取り込む計測データ入力手段と、
機器診断システムの利用者情報を取得する利用者情報入力手段と、前記計測データ入力手段から取り込んだ機器の状態量の計測データ及び前記利用者情報入力手段から取り込んだ利用者情報に基づいて前記機器の診断を行う機器診断計算機と、前記機器診断計算器で演算処理された前記機器に関する診断結果を表示する診断結果表示手段を備え、
前記機器診断計算機に、前記計測データ入力手段から取り込んだ機器の状態量の計測データに基づいて前記機器の異常を診断する機器異常診断処理器と、
前記機器に使用される交換部品のデータを収容した交換部品データベースと、前記機器の保守作業のデータを収容した保守作業データベースと、前記機器異常診断処理器の診断結果、及び前記交換部品データベースの交換部品のデータに基づいて前記機器の交換部品の検索を行う交換部品検索処理器と、
前記交換部品検索処理器の検索結果、及び前記保守作業データベースのデータに基づいて前記機器を保守する保守工数の計算を行う保守工数計算処理器と、
前記利用者情報入力手段で取得した利用者情報に基づいて提示する情報の種類を設定する情報種類設定処理器、及び提示する情報の基準となるしきい値を設定するしきい値設定処理器と、
前記機器異常診断処理器の診断結果、前記保守工数計算処理器で計算した保守工数の計算結果、及び前記情報種類設定処理器で設定した情報種類、及びしきい値設定処理器で設定したしきい値に基づいて機器の診断結果を判定した診断結果情報及び保守関連情報を利用者に対して提示する診断結果判定処理器を備え、
前記診断結果判定処理器による診断結果の判定によって提示された機器の診断結果情報及び保守関連情報を前記診断結果表示手段に出力して表示するように構成したことを特徴とする機器診断システム。
原子力プラントの運転中に原子力プラントに設置された機器の状態を診断する機器診断システムにおいて、
前記機器診断システムは、原子力プラントに設置された機器の状態量を測定する計測器と、前記計測器で測定した機器の状態量の計測データを取り込む計測データ入力手段と、
機器診断システムの利用者情報を取得する利用者情報入力手段と、前記計測データ入力手段から取り込んだ機器の状態量の計測データ及び前記利用者情報入力手段から取り込んだ利用者情報に基づいて前記機器の診断を行う機器診断計算機と、前記機器診断計算器で演算処理された前記機器に関する診断結果を表示する診断結果表示手段を備え、
前記機器診断計算機に、前記計測データ入力手段から取り込んだ機器の状態量の計測データに基づいて前記機器の異常を診断する機器異常診断処理器と、
前記利用者情報入力手段で取得した利用者情報に基づいて提示する情報の基準となるしきい値を設定するしきい値設定処理器と、
前記機器異常診断処理器の診断結果、及びしきい値設定処理器で設定したしきい値に基づいて機器の診断結果を判定した診断結果情報及び保守関連情報を利用者に対して提示する診断結果判定処理器を備え、
前記診断結果判定処理器による診断結果の判定によって提示された機器の診断結果情報及び保守関連情報を前記診断結果表示手段に出力して表示するように構成したことを特徴とする機器診断システム。
請求項１又は請求項２に記載の機器診断システムにおいて、
前記診断結果判定処理器によって利用者に対して提示される保守関連情報は、機器の交換部品名、交換部品の在庫と納期、保守作業に要する人数と日数、保守工程、運転中保守の可否のうちの少なくとも１つの情報であることを特徴とする機器診断システム。
請求項１又は請求項２に記載の機器診断システムにおいて、
前記計測器で測定した機器の状態量の計測データは、機器の振動、機器の温度、機器の音、潤滑油の物性値、原子力プラントのプロセス量のうちの少なくとも１つの状態量であることを特徴とする機器診断システム。
請求項１又は請求項２に記載の機器診断システムにおいて、
前記利用者情報入力手段で取得した利用者情報は、利用者の職種、職位、資格のうちの少なくとも１つの情報であることを特徴とする機器診断システム。
請求項１または請求項２に記載の機器診断システムにおいて、
前記機器異常診断処理器で診断する機器異常の診断結果情報は、機器異常度、または前記機器異常度と異常種類、異常部位、余寿命のうちの少なくとも１つの情報であることを特徴とする機器診断システム。