JP6096397B1 - 分析システム、及び、分析方法 - Google Patents

Abstract

不良化傾向と判定された後の所定期間の当該対象機器の作動状態に基づいて予測判定の正誤を判定し、少なくとも不良化傾向と判定された後に当該対象機器の作動状態が正常に変化したときは予測判定が誤っていたと判定する場合において、不良化傾向と判定された後に当該対象機器に対して所定の対策が実行されることによって当該対象機器の作動状態が正常に変化したときは、予測判定が正しかったと判定する。

Description

本発明は、対象機器の作動状態についての予測判定の正誤を判定する分析システム、及び、分析方法に関する。

例えば、対象機器としての蒸気トラップの監視方法として、米国特許第８９３５１２６号（特許文献１）には、蒸気トラップについての初期運転期間に各蒸気トラップのデータを収集して、収集したデータに基づいて蒸気トラップごとに正常範囲の上限値及び下限値を閾値として設定し、その閾値を用いてその蒸気トラップが過渡状態にあるか安定状態にあるかの予測判定を行う方法が開示されている。

このとき、過渡状態をその後不良に至る蓋然性が高い状態と考えれば（これを不良化傾向とする）、この不良化傾向を検出することで、対象の蒸気トラップが不良に至る前に何らかの処置を行うことが可能となる。

米国特許第８９３５１２６号明細書

特許文献１の方法で求められる予測判定の閾値（判定基準）はあくまでも暫定的なものである。このため、過渡状態（不良化傾向）と判定しても、その後安定状態（正常）に回復する場合も多く、このような場合、不必要に不良化傾向にあると判定し、その対象機器に対する無駄な処置を頻繁に発生させてしまうおそれがある。このため、判定基準設定後も、予測判定の結果とその後の蒸気トラップの状態の遷移との不一致を回避するために、予測判定後の蒸気トラップの状態の遷移を参照しながら予測判定の精度を判定し、予測判定の判定基準を更新することが望ましい。

この際、不良化傾向と判定された後に当該対象機器の作動状態が正常に遷移したときは予測判定が誤っており、当該対象機器の作動状態が不良に遷移したときは予測判定が正しいといえ、これに基づき予測判定の精度を判定することが考えられる。しかし、実際に対象機器が不良に至ると交換等の作業を強いられるため、当該機器に対する不良対策が可能であれば、念のため不良対策を行い不良に至るのを回避することが好ましい。ただし、不良対策が成功すると、本来は不良に遷移するはずだった対象機器の作動状態が正常に回復することとなり、上記のように精度分析を行うとすると予測判定が誤りということになる。このため、不良対策を行った場合の予測判定の結果を含めて上記の精度分析を行うことは具合が悪い。一方、後に不良対策を行った場合の予測判定の結果を精度分析に用いないとすると、精度分析のための母集団の数が少なくなり、効率的に精度分析を行えない。

そこで、効率的に対象機器に対する予測判定の精度を判定できる分析システム、及び、分析方法の実現が望まれる。

本開示に係る分析システムは、
対象機器の作動状態を検出する検出器と、
前記検出器の検出データに基づき、当該対象機器の作動状態が正常であるか又はその後不良に至る蓋然性が高い不良化傾向にあるかの予測判定を行う判定部と、
不良化傾向と判定された後の所定期間の当該対象機器の作動状態に基づいて前記予測判定の正誤を判定し、少なくとも不良化傾向と判定された後に当該対象機器の作動状態が正常に変化したときは前記予測判定が誤っていたと判定する精度分析部と、を備え、
前記精度分析部は、不良化傾向と判定された後に当該対象機器に対して所定の対策が実行されたことを前記精度分析部が認識したときに、前記対策の後当該対象機器の作動状態が正常に変化したときは、前記予測判定が正しかったと判定する。

後に不良対策を行った場合でも、不良対策が実行されることによって当該対象機器の作動状態が正常に回復した場合は、当該対象機器が不良対策により解消される不具合を抱えていたということであり、不良対策をしなければその後作動状態が不良に至ったといえる。そこで、この構成によれば、不良対策が実行されることによって当該対象機器の作動状態が正常に回復したときは、何もしなければ当該対象機器の作動状態が不良に変化したものとして、予測判定が正しかったと判定する。これにより、後に不良対策を行った場合の予測判定の結果も精度分析に用いることが可能となるから、効率的に対象機器に対する予測判定の精度を判定できる。

以下、本開示に係る分析システムの好適な態様について説明する。但し、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定される訳ではない。

１つの態様として、前記精度分析部における判定結果に基づき、前記予測判定における判定基準を補正する判定基準補正部を備えると好適である。

この構成によれば、精度分析の結果に基づき、予測判定における判定基準を補正することで、予測判定の精度を高めることができる。

１つの態様として、前記判定部は、前記検出データに対する複数の判定ロジックを有し、前記判定ロジックごとに正常か不良化傾向であるかの判定を行い、前記判定ロジックごとに定めた重み付け係数を用いて各前記判定ロジックの判定結果を統合し、統合した判定結果に基づいて前記予測判定を行うものであり、前記判定基準補正部は、前記精度分析部における判定結果に基づき、重み付け係数を補正すると好適である。

この構成によれば、複数の判定ロジックを統合して予測判定を行うから、ある判定ロジックでは検出できない兆候を他の判定ロジックで判定できるなど、漏れのない予測判定が可能となる。そして、精度分析の結果に基づき、判定結果を統合する際の重み付け係数を補正するから、より柔軟に予測判定の精度を高めることができる。

１つの態様として、前記検出器は、前記対象機器に対して前記対策が実行されたとき、前記対策が実行されたことを前記検出データに含ませると好適である。

この構成によれば、不良対策を対象機器に実行すれば、不良対策がされたことが検出データとともに記憶部に記憶されるので、不良対策を行ったことを別途記憶部に入力する等の手間を省くことができる。

１つの態様として、前記対象機器は、自動で前記対策を自身に実行する構成にしてあると好適である。

この構成によれば、作業員が対象機器に不良対策を実行する手間を省くことができる。

本開示に係る分析方法は、
対象機器の作動状態を検出する検出ステップと、
検出結果に基づき、当該対象機器の作動状態が正常であるか又はその後不良に至る蓋然性が高い不良化傾向にあるかの予測判定を行う予測判定ステップと、
不良化傾向と判定された後の所定期間の当該対象機器の作動状態に基づいて前記予測判定の正誤を判定し、少なくとも不良化傾向と判定された後に当該対象機器の作動状態が正常に変化したときは前記予測判定が誤っていたと判定する正誤判定ステップと、を行い、
前記正誤判定ステップにおいて、不良化傾向と判定された後に当該対象機器に対して所定の対策が実行されることによって当該対象機器の作動状態が正常に変化したときは、前記予測判定が正しかったと判定する。

この構成によれば、上記した分析システムと同様の作用効果を得ることができる。

本実施形態に係る分析システムの概略構成図 分析装置のブロック図 蒸気トラップの作動状態の遷移の一例を示すグラフ 蒸気トラップの作動状態の遷移の一例を示すグラフ 蒸気トラップの作動状態の遷移の一例を示すグラフ 蒸気トラップの断面図

本開示に係る分析システム及び分析方法の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る分析システム１は、検出器１２（図１）と、判定部２４（図２）と、精度分析部２５（図２）とを備える。検出器１２は、対象機器１１（図１）の作動状態を検出する。判定部２４は、検出器１２からの検出データに基づき、当該対象機器１１の作動状態が正常であるか又はその後不良に至る蓋然性が高い不良化傾向にあるかどうかの予測判定を行う。精度分析部２５は、不良化傾向と判定された後の所定期間の当該対象機器１１の作動状態に基づいて予測判定の正誤を判定し、少なくとも不良化傾向と判定された後に当該対象機器１１の作動状態が正常に変化したときは予測判定が誤っていたと判定する。そして、精度分析部２５は、不良化傾向と判定された後に当該対象機器１１に対して所定の対策が実行されたことを精度分析部２５が認識したときに、対策の後当該対象機器１１の作動状態が正常に変化したときは、予測判定が正しかったと判定する。これにより、効率的に対象機器１１に対する予測判定の精度を判定できる。以下、対象機器の一例としての蒸気トラップが各所に多数設置された蒸気プラントを監視する監視システムに、本実施形態に係る分析システムを適用した例について詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る分析システムを適用した監視システム１は、蒸気プラント１０の各所に多数設置された蒸気トラップ１１の作動状態を分析装置２０により監視するものである。概説すると、監視システム１では、蒸気プラント１０における蒸気トラップ１１から収集されるデータがネットワーク３０を介して分析装置２０に送信され、送信されたデータを分析装置２０が分析して、異常があった場合には蒸気プラント１０側（例えば蒸気プラント１０のＤＣＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ））に通知が行われるようになっている。以下、監視システム１についてより具体的に説明する。

蒸気プラント１０には、図１では省略されているが、各所に多数の蒸気トラップ１１が設置されており、監視対象とする蒸気トラップ１１それぞれに蒸気トラップ１１の作動状態を検出する検出器１２が設けられている。また、検出器１２はリピータ１３を介して現場用管理装置１４と通信可能となっており、各蒸気トラップ１１についての検出器１２の検出データが現場用管理装置１４に送信される。つまり、蒸気プラント１０では、各蒸気トラップ１１についての検出データが現場用管理装置１４に収集される。

本実施形態において、検出器１２は、図示しない温度センサ及び超音波センサを備え、蒸気トラップ１１の作動状態の一例として、温度及び超音波振動を検出する。また、検出器１２は図示しない制御部により、温度センサ及び超音波センサによる検出を連続的若しくは所定時間間隔ごとに実行し、各回の検出後、図示しない通信部により、各センサから検出された温度及び超音波振動の検出データをリピータ１３を介して現場用管理装置１４に送信する。このように、蒸気トラップ１１の作動状態の検出を間欠的に行うことにより、検出器１２の消費電力を抑えコストを低減してある。なお、各検出器１２は、検出データとともに、その検出器１２を設置した蒸気トラップ１１の識別情報や検出を行った日時も送信する構成となっている。

現場用管理装置１４は、ブラウザ機能を有し、分析装置２０の提供するプラントの保守管理用のＷｅｂサービスを利用可能となっている。現場用管理装置１４は、各検出器１２からの検出データを収集し、分析装置２０の提供するＷｅｂサービスの一環として、ネットワーク３０を介して、収集した検出データが分析装置２０に送信される。なお、現場用管理装置１４は少なくとも検出器１２（リピータ１３）からの検出データを受信可能で、ネットワーク３０を介して分析装置２０の提供するサービスを利用可能であればとくに限定されず、例えばＰＣ等のコンピュータであればよい。

分析装置２０は、現場用管理装置１４から送信される検出データを収集し、その分析を行う。具体的には、図２に示すように、分析装置２０は、データをネットワーク３０を介して送受信可能な通信機器等からなる通信部２１と、例えばハードディスクからなり各種データを記憶する記憶部２２と、ＣＰＵからなり各種のデータ処理を行う演算部２３と、を備える。なお、図１では、分析装置２０は一つの蒸気プラント１０とネットワーク３０を介して接続されているが、複数のプラントと接続されていてもよく、各プラント１０からの検出データを収集し、分析することも可能である。また、分析装置２０は、プラントの保守管理のためのＷｅｂサービスを提供し、後述する判定部２４による判定結果の通知を行ったり、利用者からのアクセスに応じて利用者に各種のデータを提示するなど、プラントの保守管理に関する各種機能を利用者に提供する。

記憶部２２は検出器１２の検出データを蒸気トラップ１１の識別情報と対応付けて蓄積的に記憶するデータベースを備える。このデータベースには後述する判定部２４による判定結果も記憶される。なお、分析装置２０において、外部サーバを記憶部として、その外部サーバに検出器１２の検出データ等を記憶するようにしてもよい。

演算部２３は、検出データに基づき蒸気トラップ１１の作動状態を分析する判定部２４と、判定部２４における判定結果の精度を判定する精度分析部２５と、精度分析部２５における判定結果に基づき、判定部２４における判定基準を補正する判定基準補正部２６と、を備える。

判定部２４は、検出データに基づき、当該蒸気トラップの作動状態が正常であるか、不良であるか、又はその後不良に至る蓋然性が高い不良化傾向にあるかの判定を行う。例えば、まず、作動状態が不良であるかどうかを判定し、その後、不良でないと判定されたときに、さらに当該蒸気トラップ１１の作動状態が正常であるか又は不良化傾向にあるかどうかの予測判定を行う。また、不良又は不良化傾向と判定する際、判定部２４は、ツマリ不良やモレ不良といった不良の種類も併せて判定する。

作動状態が不良であるかどうかの判定は、蒸気トラップ１１の設置位置や使用条件にかかわらず、温度及び超音波振動のそれぞれについて一律の判定基準を用いてよく、例えば、検出データ（温度又は超音波振動）の値が所定の閾値を超えているか否か（又は下回っているか否か）によって行う。又は、２つの閾値を設定し、２つの閾値の範囲内にあるときは不良でないと判定し、範囲外にあるときに不良であると判定してもよい。

蒸気トラップ１１の作動状態が正常であるときにとり得る温度や超音波振動等の各種のデータの値の範囲は、その蒸気トラップ１１の設置位置や使用条件に応じて異なるため、予測判定の判定基準は蒸気トラップ１１の設置位置や使用条件に応じて蒸気トラップ１１ごとに設定する必要がある。そのために、判定部２４は、検出データに対する複数の判定ロジックを有し、判定ロジックごとに正常か不良化傾向であるかの判定を行い、判定ロジックごとに定めた重み付け係数を用いて各判定ロジックの判定結果を統合し、統合した判定結果に基づいて予測判定を行う。

つまり、予測判定においては、不良かどうかの判定のようにある閾値を超えたかどうかの判定ロジックだけでは、不良化傾向であるかどうかを精度良く分析できない場合がある。また、ある蒸気トラップ１１では有効な判定ロジックが他の蒸気トラップ１１では全く有効でない場合もある。そのため、予測判定では、複数の判定ロジックを用いることとし、漏れのない予測判定が行えるようにしてある。その判定ロジックの種類としては、例えば、検出データの値を基準に判定を行うロジック、検出データ値の傾きを基準に判定を行うロジック、又は検出データの値とその傾きを組み合わせて判定を行うロジックなど判定対象とするデータが異なるものが挙げられる。また、判定対象とするデータは同じでも、判定ロジック間でそのデータと対比する閾値の値が異なっている判定ロジックも挙げられる。その他にも、閾値を固定値とするか、流動的な値とするか（例えば、判定時より前の一定期間の平均値に対する±何％を閾値と設定するなど）等その閾値の定め方を異ならせた判定ロジックや、一定時間閾値を超えた状態が継続した等の継続時間も考慮に入れた判定ロジックなども挙げられる。

そして、予測判定では、判定ロジックごとに重み付け係数を定めておき、判定ロジックごとの判定結果をその重み付け係数を用いて統合して、その統合判定結果に基づいて最終的に判定を行う。例えば、同種の判定結果（正常、不良化傾向）の重み付け係数を所定の数式に従って１の値に統合し、その値を統合判定結果として、その値に基づいて対象の蒸気トラップ１１について予測判定を行う。例えば本実施形態では、判定結果が不良化傾向であった判定ロジックの重み付け係数のみを足し合わせることで統合判定結果を得て、その重み付け係数の合計（統合判定結果）が閾値以上であったときにその蒸気トラップ１１が不良化傾向であると判断する。このように、判定ロジックごとに重み付け係数を定めることで、その蒸気トラップ１１に有効な判定ロジックとそうでない判定ロジックとの間で優劣を設けることができる。そして、重み付け係数を蒸気トラップ１１ごとに調節することで、蒸気トラップ１１ごとにその蒸気トラップ１１に即した予測判定を行うことが可能となる。

例を挙げて具体的に説明すると、例えば、予測判定において４つの判定ロジックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用いるとし、ある蒸気トラップ１１に対し判定ロジックごとにその合計が１となるように重み付け係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを定める（つまり、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１）。そして、その蒸気トラップ１１についての検出データについて各判定ロジックで判定を行い、判定ロジックＡ，Ｃでは不良化傾向と判定され、判定ロジックＢ，Ｄでは正常と判定されたとする。そうすると、不良化傾向と判定された判定ロジックＡ，Ｃの重み付け係数ａ，ｃを足し合わせたａ＋ｃを統合判定結果とする。そして、ａ＋ｃが所定の閾値を超えているかどうかを判定し、閾値を超えている場合は不良化傾向と判定し、そうでない場合は正常と判断する。

以上のようにして、判定部２４は蒸気トラップ１１の作動状態の判定を行う。そして、不良、又は、不良化傾向と判定されたときは、通信部２１及びネットワーク３０を介して現場用管理装置１４（又はその管理者用の端末等）にその旨の通知を行う。この通知はその判定の度に行ってもよいし、所定期間分（例えば一日分）の複数の判定結果に基づいてその蒸気トラップ１１の作動状態を最終的に判断し、所定期間ごとに通知を行うようにしてもよい。このとき、記憶部２３には不良や不良化傾向の種類とその不良又は不良化傾向に対して蒸気トラップ１１に行うべき処理（交換や修理などの作業の種類や方法、後述する不良対策に相当）とを対応付けて記憶させておき、判定部２４は、不良や不良化傾向と判定したとき、蒸気トラップ１１に行うべき処理も判定し、不良化傾向である旨の通知と併せてその不良化傾向とされた蒸気トラップ１１に対して行うべき処理の通知も行う。

このように、監視システム１では、検出器１２により定期的に検出される検出データが分析装置２０に送信され、その検出データを分析装置２０が判定し、その判定結果が不良、又は、不良化傾向であったときには蒸気プラント１０側に通知を行うようにすることにより、分析装置２０による蒸気トラップの監視が行われる。

そして、この監視システム１では、蒸気プラント１０の監視を行いながら、精度分析部２５が予測判定の精度を分析し、その判定結果に基づき、判定基準補正部２６が予測判定の判定基準（本実施形態では重み付け係数）を補正することで、判定部２４による予測判定の精度を高めるようにしてある。

つまり、本実施形態では、蒸気トラップ１１ごとに各判定ロジックについての重み付け係数を適切に定めることにより、精度良く予測判定を行うとするものである。ただし、この重み付け係数はある程度経験的に定めていく必要があるため、蒸気プラント１０の監視と並行して、順次その予測精度の判定を高めていくこととしてある。

そのために、精度分析部２５では、不良化傾向と判定された後の所定期間の当該蒸気トラップ１１の作動状態に基づいて予測判定の正誤を判定する。その一例として、精度分析部２５は、記憶部２２に記憶された検出データに基づき不良化傾向と判定されたときのその後の蒸気トラップ１１の作動状態の遷移を分析する。つまり、不良化傾向と判定された後、その蒸気トラップ１１が不良に至ったかどうかにより、その予測判定の正誤を判定することとしてある。具体的には、精度分析部２５は、例えば、図３に示すように、不良化傾向と判定された後、蒸気トラップ１１の作動状態が正常に変化したときは予測判定が誤っていたと判定する。また、図４に示すように、不良化傾向と判定された後、蒸気トラップ１１の作動状態が不良に変化したときは予測判定が正しかったと判定する。

さらに、精度分析部２５は、効率的に蒸気トラップ１１に対する予測判定の精度を判定するため、不良化傾向と判定された後に蒸気トラップ１１に対して所定の対策（その対象の機器の何らかの不具合を解消可能な対策であり、その機器の作動状態を正常へと回復可能な対策。以下、不良対策と称する）が実行されることによって蒸気トラップ１１の作動状態が正常に回復したときは、予測判定が正しかったと判定する。つまり、不良化傾向と判定された後、蒸気トラップ１１の作動状態が正常に遷移した場合であっても、不良対策が実行されることによって正常へ回復した場合は、蒸気トラップ１１が不良対策により解消される不具合を抱えていたということであり、不良対策をしなければその後作動状態が不良に至ったといえる。そのため、不良対策が実行されることによって当該対象機器の作動状態が正常に回復したときは、何もしなければ当該対象機器の作動状態が不良に遷移したものとして、予測判定が正しかったと判定する。これにより、後に不良対策を行った場合の予測判定の結果も精度分析に用いることが可能となるから、効率的に対象機器に対する予測判定の精度を判定できる。

なお、不良対策が実行されたもののその後当該対象機器の作動状態が不良に遷移したものも、実行した不良対策では解消できない他の不具合を抱えていたものとして、予測判定が正しかったと判定する。また、不良対策によって作動状態が正常に回復するときは、不良対策の後速やかに、且つ、ある程度の大きさの変化量で検出データが正常値まで回復する傾向があるので、不良対策が実行された後に当該対象機器の作動状態が正常に回復したものであっても、不良対策の時点からある程度経過した後に検出データが正常値へと回復し始めたときや、正常へと回復し始める時点が不良対策の時点と近似したものでも、その変化がなだらかである場合には、不良対策に起因して作動状態が正常に回復したものではないとみなし、予測判定が誤っていたと判定する。

ここで、監視システム１では、不良対策が実行された場合、少なくともその蒸気トラップ１１に不良対策が実行されたこととその日時が記憶部２２に記憶されるようにしてある。そして、精度分析部２５がこれを記憶部２２から読み取ることで、精度分析部２５は不良対策が実行されたことを認識する。これにより、不良対策が行われたことを反映した上記の精度判定を行うようにしてある。例えば、精度分析部２５は、不良化傾向と判定された後に当該蒸気トラップ１１に対して所定の対策が実行されたことを精度分析部２５が認識したときに、不良対策の後当該蒸気トラップ１１の作動状態が正常に変化したときは、予測判定が正しかったと判定することとなる。以下に、蒸気トラップ１１に不良対策が実行されたこととその日時を記憶部２２に記憶する手法についていくつか説明する。

〔第１の手法〕
１つ目は、各検出器１２に作業入力部（図示しない）を設けて、これを介して行うものである。具体的には、各検出器１２に、表示部を備えるとともにその表示部の表示に従って不良対策の種類を選択可能な作業入力部（例えばボタン式やタッチパネル等）を設ける。作業入力部は、作業入力部に対し不良対策を選択して入力を行うことにより、その時の日時とともに不良対策の種類が検出器１２の図示しない記憶部に記憶されるようにしてある。そして、検出器１２は、検出データの送信のときに、検出データとともに不良対策の種類とその日時を送信するようにしてある（又は、作業入力部に対し入力があったときにその後速やかに送信するようにする）。つまり、検出器１２は、蒸気トラップ１１に対して不良対策が実行されたとき、不良対策が実行されたことを検出データに含ませる。このように検出部１２を構成することにより、以下の手順で、蒸気トラップ１１に不良対策が実行されたこととその日時が記憶部２２に記憶される。

まず、不良対策は、分析装置２０から蒸気プラント１０側（現場用管理装置１４や管理者用の端末等）への蒸気トラップ１１の作動状態が不良化傾向である旨及びその蒸気トラップ１１に対して行うべき処理の通知に対応して、現場作業員により実行される。そして、現場作業員が蒸気トラップ１１に不良対策を実行したあと、その作業入力部に実行した不良対策を選択して入力を行うことにより、不良対策の実行データとしてその時の日時と不良対策の種類が保存される。その後、検出器１２は、次回の検出データの送信のときに、検出データとともに不良対策の種類とその日時を送信する。そして、やがて検出データが現場用管理装置１４を介して分析装置２０の記憶部２２に記憶されることに伴い、記憶部２２に、不良対策を行った蒸気トラップ１１と不良対策の種類及び日時も記憶される。その結果、精度分析部２５は、記憶部２２から、不良化傾向と判定された蒸気トラップ１１に対し不良対策が行われたこととその時点を読み取り、それを反映した上記の精度判定が可能になる。

この際、作業入力部の表示部がコレステリック液晶により構成されていると、電力を使わずに表示を継続させることができ、次回訪問時にその前の作業内容を知ることができる。

〔第２の手法〕
２つ目は、不良対策を行う現場作業員に持たせた記録用端末を介して行うものである。記録用端末は、ネットワーク３０を介して分析装置２０と通信可能に接続されている。記録用端末は表示部を備え、その表示部を介して不良対策の種類を選択可能にしてある。そして、不良対策を選択して入力操作を行うことで、検出器１２や現場用管理装置１４を介することなく、その時の日時とともに不良対策の種類を直接分析装置２０に送信するようにしてある。この記録用端末により、以下のようにして、蒸気トラップ１１に不良対策が実行されたこととその日時が記憶部２２に記憶される。

まず、不良対策は、上記と同様に、現場作業員により実行される。そして、現場作業員が蒸気トラップ１１に不良対策を実行したあと、実行した不良対策を記録用端末に入力することにより、不良対策の実行データとしてその時の日時と不良対策の種類が、直接分析装置２０に送信され、その記憶部２２に、不良対策を行った蒸気トラップ１１と不良対策の種類及び日時も記憶される。その結果、精度分析部２５は、記憶部２２から、不良化傾向と判定された蒸気トラップ１１に対し不良対策が行われたこととその時点を読み取り、それを反映した上記の精度判定が可能になる。

この際、記録用端末は、さらに、検出器１２や現場用管理装置１４と通信可能にし、記録用端末と検出器１２との時刻を同期したり、検出間隔等の検出器１２の動作設定を可能にしておくと好適である。例えば、記録用端末と検出器１２との時刻を同期することで、検出器１２から送信される検出データに含まれる時間情報と記録用端末から送信される時間情報との間のずれがなくなる。

〔第３の手法〕
３つ目は、蒸気トラップ１１を、自動で不良対策を自身に実行する構成にしておくものである。例えば、行われるべき不良対策が何らかの機構を付加することで自動化できるものであれば、その自動化機構を設けることで、作業員がその蒸気トラップ１１の場所まで向かい作業を行う手間を省くことができる。自動化機構としては、温度変化に対応して変形する温度変動部材を用いて温度変化による温度変動部材の変形により不良対策を実行する等、蒸気トラップ１１やその周囲の状態の変化を検出して不良対策を実行するものや、自動化機構に通信機能を持たせて、その蒸気トラップ１１が不良化傾向と判定されたときや不良化傾向の通知が現場用管理装置１４等にあったときの応答として、外部からの指示があったときに不良対策を実行するものでもよい。また、検出部１２に、その不良対策が行われたことを検知できるセンサを設けておき、検出部１２は、不良対策が行われたことを検出したとき、その時の日時を検出器１２の図示しない記憶部に記憶して、検出データとともに記憶するようにする。これにより、自動的に行われる不良対策を検出部１２が検出し、その日時が検出データとともに分析装置２０まで送信され、その記憶部２２に、不良対策を行った蒸気トラップ１１と不良対策の種類及び日時も記憶される。その結果、精度分析部２５は、記憶部２２から、不良化傾向と判定された蒸気トラップ１１に対し不良対策が行われたこととその時点を読み取り、それを反映した上記の精度判定が可能になる。

自動化機構の一例を、図６に示すようなフロート式の蒸気トラップ１１を用いた場合を例に説明する。フロート式の蒸気トラップ１１では、ドレンの滞留に伴うフロート１１１の浮上降下によってドレンの排出を行う。つまり、ドレンが少ないときはフロート１１１は弁座１１２に着座状態にあるが、ドレンが多くなるとフロート１１１が浮上し、弁座１１２に開けられた排出通路１１３からドレンが排出される。しかし、このようなフロート式の蒸気トラップ１１では、排出通路１１３中に異物が付着する場合があり、この場合、排出通路１１３が詰まりドレンが正常に排出されなくなる（ツマリ不良）。これに対し、蒸気トラップ１１では、排出通路１１３中の異物を除去するための操作部材１１４と、低温時において操作部材１１４を弁座１１２側に前進させ、高温時において操作部材１１４を弁座１１２に対して後退させる温度応答部材（バイメタル等）１１５を設けてある。これにより、ツマリ不良があったときはドレンが流れなくなるために温度応答部材１１５が低温となり、それに伴い自動的に操作部材１１４が弁座１１２側に前進し、排出経路１１３の異物が除去される。そして、ドレンが再び流れるようになると、温度応答部材１１５が高温となり、それに伴い自動的に操作部材１１４が弁座１１２に対して後退し元の位置戻る。上記のようにすることで、例えばフロート式の蒸気トラップ１１では不良対策を自動的に行うことができる。

また、監視システム１において、不良対策を実行した後、検出器１２による蒸気トラップ１１の作動状態の検出周期を短くすると好適である。これにより、不良対策後の作動状態のデータを小刻みに取得でき、不良対策後の作動状態の遷移を細かく知ることができる。例えば、上記第１の手法では、作業入力部に対する入力が行われたとき、検出部１２がその入力操作に伴い自動で所定期間にわたって検出周期を短くするようにすればよい。上記第２の手法では、記録用端末を検出器１２と通信可能にするとともに各検出器１２の検出周期を設定可能にしておき、不良対策後に作業員が記録用端末による検出周期の設定を行えばよい（又は、分析装置２０に不良対策の日時とその種類を送信するに伴い、自動でその検出器１２に対し検出周期を短くする指示を行うようにしてもよい）。上記第３の手法では、検出器１２が不良対策が実行されたことを検出したときに、自動で所定期間にわたって検出周期を短くするようにすればよい。

上記のようにして、精度分析部２５は予測判定の精度を判定する。そして、判定基準補正部２６は、その判定結果（予測判定の正誤）に基づいて、その蒸気トラップ１１における重み付け係数を予測判定の精度が高くなる方向に補正する。具体的には、予測判定が正しかったときは、複数の判定ロジックのうち、不良化傾向と判定した判定ロジックの重み付け係数を一定数加算し、正常と判定した判定ロジックの重み付け係数を一定数減算する。そして、反対に、予測判定が誤っていたときは、複数の判定ロジックのうち、不良化傾向と判定した判定ロジックの重み付け係数を一定数減算し、正常と判定した判定ロジックの重み付け係数を一定数加算する。精度分析部２５の判定ごとにこの操作を繰り返すことにより、その蒸気トラップ１１については不適切又は不要な判定ロジックが淘汰され、その蒸気トラップ１１に適した判定ロジックを中心とした判定基準（重み付け係数）が形成されることになる。これにより、予測判定の精度を高めることができる。

このように、複数の判定ロジックを用いて予測判定を行い、その精度に応じて各判定ロジックに設定した重み付け係数を補正する方式は、例えば、新たな判定ロジックを考案したときに有利となる。つまり、新たな判定ロジックは実際に精度よく予測判定を行うことができないため、予測判定を行うためのロジックとしてすぐに採用することには懸念がある。これに対し、本実施形態のように複数の判定ロジックを用いる場合、既存の複数の判定ロジックの中に、その重み付け係数の値を小さく又は０にして新たな判定ロジックを組み込めば、最終的な判定結果に大きな影響を与えることなく新たな判定ロジックによるデータを収集できる。そして、その新たな判定ロジックが精度よく予測判定を行えるものであれば、上記のように重み付け係数が補正されていくことで、新たな判定ロジックについての重み付け係数の値は大きくなり、新たな判定ロジックを中心とした予測判定が行われることとなる。反対に、その新たな判定ロジックが精度よく予測判定を行えるものでなければ、上記のように重み付け係数が補正されていくことで、自動的に淘汰される。このように、本実施形態によれば、新たな判定ロジックを予測判定に用いる判定ロジックに組み込むことで、その新たな判定ロジックの精度の評価や予測判定における新たな判定ロジックの採否が自動的に行われ、好適である。

なお、精度分析部２５の判定ごとに重み付け係数を補正するのではなく、精度分析部２５の判定結果としての予測判定の正誤を記憶部２２に蓄積的に記憶し、判定基準補正部２６が、複数回分の判定結果に基づいて重み付け係数を補正するようにしてもよい。

以下に、本実施形態に係る分析システムを適用した監視システム１により得られる利点の例を列挙する。まず、精度分析部２５は、不良対策が実行されることによって当該対象機器の作動状態が正常に回復したときは、何もしなければ当該対象機器の作動状態が不良に遷移したものとして、予測判定が正しかったと判定することにより、後に不良対策を行った場合の予測判定の結果も精度分析に用いることが可能となるから、効率的に対象機器に対する予測判定の精度を判定できる。

判定基準補正部２６によれば、精度分析の結果に基づき、予測判定における判定基準を補正するから、予測判定の精度を高めることができる。

判定部２４は、複数の判定ロジックを統合して予測判定を行うから、ある判定ロジックでは検出できない兆候を他の判定ロジックで判定できるなど、漏れのない予測判定が可能となる。そして判定基準補正部２６は、精度分析の結果に基づき、判定結果を統合する際の重み付け係数を補正するから、より柔軟に予測判定の精度を高めることができる。

検出器１２は、蒸気トラップ１１に対して不良対策が実行されたとき、不良対策が実行されたことを検出データに含ませるから、不良対策を蒸気トラップ１１に実行すれば、不良対策がされたことが検出データとともに記憶部２２に記憶されることとなるので、不良対策を行ったことを別途記憶部２２に入力する等の手間を省くことができる。

蒸気トラップ１１を自動で不良対策を自身に実行する構成にすれば、作業員が蒸気トラップ１１に不良対策を実行する手間を省くことができる。

〔その他の実施形態〕
最後に、本開示に係る分析システム及び分析方法のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記の実施形態では、対象機器として蒸気トラップ１１を用いた構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されず、その他の機器を用いた構成としても良い。

（２）上記の実施形態では、検出器１２が対象機器の温度及び超音波振動を検出する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。検出器１１が対象機器の作動状態として検出するのは温度及び超音波振動に限らず、目的に応じて適宜変更可能であり、また、１の物理量、又は、３以上の物理量を検出するものであってもよい。

（３）上記の実施形態では、検出器１２からの検出データが現場用管理装置１４を介して分析装置２０に送信され、分析装置２０でデータ管理や各種の分析を行う構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、分析装置２０の有する機能を現場用管理装置１４に備えさせて、現場用管理装置１４によりデータ管理や各種の分析を行うようにしてもよい。また、記憶部２２に代えて外部サーバでデータ管理を行い、判定部２４の行う判定を現場用管理装置１４に実行させる等、分析装置２０の有する機能を複数の機器に分散させて実行する構成としても良い。

（４）上記の実施形態では、判定部２４は、予測判定を、複数の判定ロジックを用いて、各判定ロジックの判定結果を各判定ロジックに定めた重み付け係数で統合した判定結果に基づいて行う構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、１個の判定ロジックを用いて予測判定を行うものでもよく、また、複数の判定ロジックを用いつつ、これらの判定結果を統合することのではなく、各判定結果に基づいて（例えば、全ての判定ロジック、又は所定数以上の判定ロジックで不良化傾向であるときに不良化傾向と判定するなど）予測判定を行うものであってもよい。

（５）上記の実施形態で、精度分析部２５が、記憶部２２に記憶された検出データに基づき不良化傾向と判定されたときのその後の蒸気トラップ１１の作動状態の遷移を分析する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されず、不良化傾向と判定された後の所定期間の当該蒸気トラップ１１の作動状態に基づいて予測判定の正誤を判定するものであれば、適宜変更可能である。

（６）上記の実施形態では、判定基準補正部２６は予測判定の正誤に応じて各判定ロジックの重み付け係数を一定数増減する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されず、予測判定の判定基準を補正する手法は適宜選択可能である。

（７）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。従って、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。

本発明は、例えば対象機器の作動状態についての予測判定の精度を分析することに利用することができる。

１ 監視システム（分析システム）
１１ 蒸気トラップ（対象機器）
１２ 検出器
２２ 記憶部
２４ 判定部
２５ 精度分析部
２６ 判定基準補正部

Claims (6)

1. 対象機器の作動状態を検出する検出器と、
   前記検出器の検出データに基づき、当該対象機器の作動状態が正常であるか又はその後不良に至る蓋然性が高い不良化傾向にあるかの予測判定を行う判定部と、
   不良化傾向と判定された後の所定期間の当該対象機器の作動状態に基づいて前記予測判定の正誤を判定し、少なくとも不良化傾向と判定された後に当該対象機器の作動状態が正常に変化したときは前記予測判定が誤っていたと判定する精度分析部と、を備え、
   前記精度分析部は、不良化傾向と判定された後に当該対象機器に対して所定の対策が実行されたことを前記精度分析部が認識したときに、前記対策の後当該対象機器の作動状態が正常に変化したときは、前記予測判定が正しかったと判定する分析システム。
2. 前記精度分析部における判定結果に基づき、前記予測判定における判定基準を補正する判定基準補正部を備える請求項１に記載の分析システム。
3. 前記判定部は、前記検出データに対する複数の判定ロジックを有し、前記判定ロジックごとに正常か不良化傾向であるかの判定を行い、前記判定ロジックごとに定めた重み付け係数を用いて各前記判定ロジックの判定結果を統合し、統合した判定結果に基づいて前記予測判定を行うものであり、
   前記判定基準補正部は、前記精度分析部における判定結果に基づき、重み付け係数を補正する請求項２に記載の分析システム。
4. 前記検出器は、前記対象機器に対して前記対策が実行されたとき、前記対策が実行されたことを前記検出データに含ませる請求項１〜３のいずれか１項に記載の分析システム。
5. 前記対象機器は、自動で前記対策を自身に実行する構成にしてある請求項１〜４のいずれか１項に記載の分析システム。
6. 対象機器の作動状態を検出する検出ステップと、
   検出結果に基づき、当該対象機器の作動状態が正常であるか又はその後不良に至る蓋然性が高い不良化傾向にあるかの予測判定を行う予測判定ステップと、
   不良化傾向と判定された後の所定期間の当該対象機器の作動状態に基づいて前記予測判定の正誤を判定し、少なくとも不良化傾向と判定された後に当該対象機器の作動状態が正常に変化したときは前記予測判定が誤っていたと判定する正誤判定ステップと、を行い、
   前記正誤判定ステップにおいて、不良化傾向と判定された後に当該対象機器に対して所定の対策が実行されることによって当該対象機器の作動状態が正常に変化したときは、前記予測判定が正しかったと判定する分析方法。

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