JP7118313B2 - State determination device - Google Patents
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Description
本願は、状態判定装置に関するものである。 The present application relates to a state determination device.
上下水道、化学、製鉄等の処理施設は、所定の処理を行う複数の処理系統が連なって構成される。一般に、各処理系統における処理は、前後の処理に互いに影響を及ぼすため、中央監視制御装置を導入して、処理施設全体での処理状態を監視して一括して制御する。 2. Description of the Related Art Treatment facilities for water supply and sewage, chemicals, iron manufacturing, etc. are configured by connecting a plurality of treatment systems for performing predetermined treatments. In general, the processing in each processing system affects the processing before and after the processing, so a central supervisory control unit is introduced to monitor the state of processing in the entire processing facility and collectively control it.
このような中央監視制御装置の運用を支援するものとして、状態判定装置が存在する。
状態判定装置とは、例えば、機器故障が生じた処理系統の状態情報と、故障が生じた前後の処理系統の計測値の挙動を示す情報とを組み合わせたデータを予め登録しておく。そして、計測値がそのデータに該当する挙動を示した際、処理系統において異常が発生したと判定して、操作員に通報するものである。
しかしながら、新規に導入された機器など、機器の動作に関する情報が乏しい場合では、異常が生じる場合の計測値の挙動を示すデータを予め中央監視制御装置に登録することができず、十分な動作に関する情報が蓄積されるまでは処理系統の異常を判定できないという問題点があった。A state determination device exists to support the operation of such a central supervisory control device.
In the state determination device, for example, data combining state information of a processing system in which an equipment failure has occurred and information indicating the behavior of measured values of the processing system before and after the failure is registered in advance. Then, when the measured value indicates behavior corresponding to the data, it is determined that an abnormality has occurred in the processing system, and the operator is notified.
However, in cases where information on the operation of equipment is scarce, such as when equipment is newly introduced, it is not possible to register data indicating the behavior of measured values in the event of an abnormality in the central supervisory control unit in advance. There is a problem that an abnormality in the processing system cannot be determined until the information is accumulated.
このような問題点に対し、新規に導入された機器に類似し、運転実績のある機器のデータを用いて動作に関する情報が乏しい機器を有する処理系統の状態を監視することの可能な、以下のような状態判定装置としての装置異常監視システムが開示されている。
即ち、従来の装置異常監視システムは、既存の複数の類似装置毎に個別の判定モデルを作成する。次に、これら個別の予測モデルの係数及び切片を、各装置の特徴項目値等から予測するメタ予測モデルを作成する。そして、このメタ予測モデルから、対象の装置専用の予測モデルを生成する。この判定モデルを用いて、判定モジュールは、装置の状態を監視して異常検知を行う(例えば、特許文献1参照)。In response to these problems, the following are possible to monitor the status of processing systems that have equipment with poor operational information, using data from equipment that is similar to newly introduced equipment and has a track record of operation. An apparatus abnormality monitoring system is disclosed as such a state determination apparatus.
That is, the conventional apparatus abnormality monitoring system creates an individual judgment model for each of a plurality of existing similar apparatuses. Next, a meta-prediction model is created that predicts the coefficients and intercepts of these individual prediction models from the characteristic item values of each device. Then, from this meta-prediction model, a prediction model dedicated to the target device is generated. Using this judgment model, the judgment module monitors the state of the device and detects anomalies (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1に記載の状態判定装置では、それぞれの処理系統専用の予測モデルを用いている。そのため、処理系統単体の判定値のみを判定を行う場合に有効である一方、上下水道処理施設等の複数の処理系統から構成される処理施設において、それら各処理系統のそれぞれの計測値を組み合わせて状態判定を行う必要がある場合に、以下のように困難が生じる。
即ち上記特許文献1では、複数ある処理系統の内の特定の処理系統に対して、他の処理系統の計測値の挙動によらず、特定の処理系統の計測値にのみ基づき異常発生有無の判定を行う。そのため、特定の処理系統の計測値が通常と異なる挙動を示す場合で、例えばこの挙動が正常範囲内の変動である場合は、この異なる挙動が正常な処理により生じているものなのか、センサ故障によるものなのか、あるいは、別の原因によるものなのかの判別ができないという課題があった。The state determination device described in
That is, in the
また、複数ある処理系統全体を判定する場合、各処理系統におけるセンサ故障を含む、すべての計測値の挙動を示す予測モデルを、処理系統毎に予め登録しておかなければならず、設計にかかる負荷が増加するという課題が残る。 In addition, when evaluating the entire processing system with multiple processing systems, a prediction model showing the behavior of all measured values, including sensor failures in each processing system, must be registered in advance for each processing system. The problem of increased load remains.
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、複数の処理系統から構成される処理網において、処理系統の状態判定を高精度に行うことができると共に、設計にかかる負荷を低減できる状態判定装置を提供することを目標とする。 The present application discloses a technique for solving the above-described problems, in a processing network composed of a plurality of processing systems, it is possible to determine the state of the processing system with high accuracy, An object of the present invention is to provide a state determination device capable of reducing such load.
本願に開示される状態判定装置は、
被処理対象物に対して処理を行う処理系統を複数備えて構成される処理網において、
各前記処理系統の状態を計測値情報としてそれぞれ検出する検出部と、
検出された前記計測値情報に基づいて、前記処理系統の状態を判定する判定制御を行う判定部とを備え、
前記判定部は、前記判定制御において、
各前記処理系統の前記計測値情報間の相関性に基づいて前記処理系統の状態を判定する基準判定式を用い、
前記判定部は、
前記処理網における複数の前記処理系統の接続関係を示す処理工程情報を有し、
前記判定制御において、該処理工程情報に示される前記処理系統の前記接続関係に基づいて、複数の前記処理系統の相互の組み合わせを設定し、該設定された各組み合わせに共通して用いられる前記基準判定式を作成し、
前記被処理対象物に対する処理は、複数の前記処理系統により段階的に行われ、
前記処理工程情報は、段階的に行われる前記処理系統の処理順序を更に示し、
前記判定部は、前記判定制御において、
異常状態と判定された前記処理系統である異常処理系統が検出された場合、前記処理工程情報に示される前記処理順序に基づいて、前記異常処理系統の前段側あるいは後段側の段階に属する前記処理系統の状態を判定し、
前記判定部は、前記判定制御において、
前記異常処理系統において異常状態の期間を含む第1期間内にて検出された複数の前記計測値情報の第1分布情報、および、前記第1期間よりも前の第2期間内にて検出された前記異常処理系統の複数の前記計測値情報の第2分布情報の少なくとも一方と、
前記異常処理系統以外の各前記処理系統において、設定された期間内に検出された複数の前記計測値情報の第3分布情報と、を導出し、
前記第1分布情報および前記第2分布情報の少なくとも一方と、前記第3分布情報と、を用いて前記異常処理系統以外の各前記処理系統の状態を判定する、
ものである。
また、本願に開示される状態判定装置は、
被処理対象物に対して処理を行う処理系統を複数備える処理網において、
各前記処理系統の状態を計測値情報としてそれぞれ検出する検出部と、
検出された前記計測値情報に基づいて、前記処理系統の状態を判定する判定制御を行う判定部とを備え、
前記判定部は、前記判定制御において、
各前記処理系統の前記計測値情報間の相関性に基づいて前記処理系統の状態を判定する基準判定式を用い、
前記処理網における複数の前記処理系統の接続関係を示す処理工程情報を有し、
前記判定制御において、該処理工程情報に示される前記処理系統の前記接続関係に基づいて、複数の前記処理系統の相互の組み合わせを設定し、該設定された各組み合わせに共通して用いられる前記基準判定式を作成し、
前記処理網は、複数の前記処理系統により前記被処理対象物を並列的に処理する並列処理系統を有して構成され、
前記判定部は、
前記判定制御における前記基準判定式の入力値としての前記計測値情報の第3分布情報と、前記基準判定式の演算値としての演算結果の第4分布情報とを、前記並列処理系統における前記処理系統の相互の各組み合わせ毎に導出し、
導出された前記第3分布情報と前記第4分布情報に基づいて、前記判定制御における判定結果が、前記並列処理系統における各前記処理系統において同一となるように、前記基準判定式を補正する補正係数を作成する、
ものである。
The state determination device disclosed in the present application is
In a processing network configured with a plurality of processing systems for processing an object to be processed,
a detection unit that detects the state of each processing system as measured value information;
A determination unit that performs determination control for determining the state of the processing system based on the detected measured value information,
The determination unit, in the determination control,
Using a reference judgment formula for determining the state of the processing system based on the correlation between the measured value information of each processing system,
The determination unit is
having processing step information indicating a connection relationship between the plurality of processing systems in the processing network;
In the determination control, mutual combinations of the plurality of processing systems are set based on the connection relationship of the processing systems indicated in the processing step information, and the reference commonly used for each of the set combinations Create a judgment formula,
The processing of the object to be processed is performed step by step by the plurality of processing systems,
The processing process information further indicates the processing order of the processing system performed step by step,
The determination unit, in the determination control,
When an abnormal processing system, which is the processing system determined to be in an abnormal state, is detected, the processing belonging to the preceding stage or the succeeding stage of the abnormal processing system based on the processing order indicated in the processing process information determine the state of the system,
The determination unit, in the determination control,
First distribution information of the plurality of measured value information detected within a first period including a period of an abnormal state in the abnormality processing system, and detected within a second period prior to the first period at least one of the second distribution information of the plurality of measured value information of the abnormality handling system;
deriving third distribution information of the plurality of measured value information detected within a set period in each of the processing systems other than the abnormal processing system;
Using at least one of the first distribution information and the second distribution information and the third distribution information to determine the state of each of the processing systems other than the abnormal processing system;
It is.
In addition, the state determination device disclosed in the present application is
In a processing network comprising a plurality of processing systems for processing an object to be processed,
a detection unit that detects the state of each processing system as measured value information;
A determination unit that performs determination control for determining the state of the processing system based on the detected measured value information,
The determination unit, in the determination control,
Using a reference judgment formula for determining the state of the processing system based on the correlation between the measured value information of each processing system,
having processing step information indicating a connection relationship between the plurality of processing systems in the processing network;
In the determination control, mutual combinations of the plurality of processing systems are set based on the connection relationship of the processing systems indicated in the processing step information, and the reference commonly used for each of the set combinations Create a judgment formula,
The processing network is configured to have a parallel processing system for processing the object to be processed in parallel by a plurality of the processing systems,
The determination unit
Third distribution information of the measured value information as the input value of the reference judgment expression in the judgment control and fourth distribution information of the calculation result as the calculation value of the reference judgment expression are transferred to the processing in the parallel processing system Derive for each mutual combination of phylogenies,
Correction for correcting the reference judgment formula so that the judgment result in the judgment control is the same in each of the processing systems in the parallel processing system based on the derived third distribution information and the fourth distribution information. create the coefficients,
It is a thing.
本願に開示される状態判定装置によれば、処理系統の状態判定を高精度に行うことができると共に、設計にかかる負荷を低減できる状態判定装置が得られる。 According to the state determination device disclosed in the present application, it is possible to obtain a state determination device capable of highly accurately determining the state of a processing system and reducing the design load.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による状態判定装置100の概略構成を示すブロック図である。
図2は、実施の形態1による状態判定装置100が状態判定を行う処理網60の模式図である。
先ず、図2を用いて本実施の形態の状態判定装置100が状態判定を行う処理網60について説明する。
図2に示すように、例えば上下水道処理施設では、原水等の被処理対象物に対して浄化処理等の設定された処理を行う水槽等の処理系統(第1処理系統10、第2処理系統21~24、第3処理系統30、第4処理系統41~44)を複数備えて処理網60が構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a
FIG. 2 is a schematic diagram of a
First, the
As shown in FIG. 2, for example, in water and sewage treatment facilities, treatment systems such as water tanks (
先ず、図示しない上流の処理系統から送られてきた被処理対象物は、第1処理系統10において設定された第1処理を実施された後、後段の並列処理系統20に送られる。
First, an object to be processed sent from an upstream processing system (not shown) is subjected to a set first process in the
並列処理系統20は、4つの第2処理系統21、22、23、24を水路等により並列的に接続して構成される。そして、これら第2処理系統21、22、23、24は、前段の第1処理系統10から送られてきて分流した被処理対象物に対して、設定された第2処理を並列的に実施する。なお、第2処理系統21、22、23、24は、運用状況においてそれぞれの使用、不使用を使い分けられている。
被処理対象物は、並列処理系統20において設定された第2処理を実施された後、後段の第3処理系統30に送られる。The parallel processing system 20 is configured by connecting four
After being subjected to the second processing set in the parallel processing system 20, the object to be processed is sent to the
第3処理系統30では、第2処理系統21、22、23、24において並列的にそれぞれ処理された被処理対象物が集められている。
被処理対象物は、第3処理系統30において設定された第3処理を実施された後、後段の並列処理系統40に送られる。In the
After being subjected to the set third processing in the
並列処理系統40は、並列処理系統20と同様に、4つの第4処理系統41、42、43、44を水路等により並列的に接続して構成される。そして、これら第4処理系統41、42、43、44は、前段の第3処理系統30から送られてきて分流した被処理対象物に対して、設定された第4処理を並列的に実施する。なお、並列処理系統20と同様に、第4処理系統41、42、43、44は、運用状況においてそれぞれの使用、不使用を使い分けられている。
被処理対象物は、並列処理系統40において設定された第4処理を実施された後、後段の第5処理系統50に送られる。
このように、被処理対象物に対する処理は、第1、2、3、4、5処理系統10、21~24、30、41~44、50により、段階的に行われる。Similar to the parallel processing system 20, the parallel processing system 40 is configured by connecting four
After the object to be processed is subjected to the set fourth processing in the parallel processing system 40, it is sent to the
In this manner, the processing of the object to be processed is carried out step by step by the first, second, third, fourth and
また、各処理系統には、処理系統の状態を確認するための、検出部としてのセンサが設置されている。
本実施の形態では、並列処理系統20の第2処理系統21に対しセンサ21S、第2処理系統22に対しセンサ22S、第2処理系統23に対しセンサ23S、第2処理系統24に対しセンサ24Sが設置されている。
また、並列処理系統40の第4処理系統41に対しセンサ41S、第4処理系統42に対しセンサ42S、第4処理系統43に対しセンサ43S、第4処理系統44に対しセンサ44Sが設置されている。
以降、センサ21S、22S、23S、24S、41S、42S、43S、44Sを総称する場合は、センサSと称して用いる。Further, each processing system is provided with a sensor as a detection unit for confirming the state of the processing system.
In this embodiment, a
A sensor 41S is installed for the
Hereinafter, the
なお、処理工程においてセンサSが設置される設置位置は、センサSが測定したい情報に応じて決定すればよい。図2に示す並列処理系統20、40では、並列処理系統20、40の被処理対象物の入力側にセンサ21S~24S、41S~44Sが設置される。また、第5処理系統50では、被処理対象物の出力側にセンサSが設置される。
また、センサSの種類は一種類ではなく、複数種類設置される場合もある。The installation position where the sensor S is installed in the treatment process may be determined according to the information that the sensor S wants to measure. In the parallel processing systems 20 and 40 shown in FIG. 2,
Moreover, the type of the sensor S may not be one type but may be installed in a plurality of types.
以下、本実施の形態の状態判定装置100の構成について図1を用いて説明する。
状態判定装置100は、上下水道処理施設等を構成する各処理系統の各機器及び設備に付帯するセンサSの計測値に基づいて、各処理系統10、21~24、30、41~44、50の状態を判定するものである。The configuration of
The
図1に示すように、状態判定装置100は、判定部70と、入出力装置1と、センサSと、収集装置2とを備える。
センサSは、各処理系統10、21~24、30、41~44、50の状態を計測値情報J1として検出する。この計測値情報J1としては、例えば、被測定対象物である原水の水質でもよいし、あるいは、処理系統が有する機器および設備における電圧等でもよい。As shown in FIG. 1 , the
The sensor S detects the state of each
検出された計測値情報J1は、収集装置2によって収集され、判定部70に送信される。
判定部70は、計測値情報J1に基づいて、以下に説明する各処理系統10、21~24、30、41~44、50の状態の判定を行う判定制御を行い、判定結果を状態情報J2として出力する。状態情報J2は、入出力装置1を通じて操作員に伝達される。The detected measurement value information J1 is collected by the
Based on the measured value information J1, the
以下、判定部70の構成と、この判定部70により行われる判定制御とについて説明する。
図1に示すように、判定部70は、計測情報データベース71(以下、計測情報DBと称す)と、基準判定式情報データベース72(以下、判定式情報DBと称す)と、処理工程情報としてのネットワークモデル情報データベース73(以下、Nモデル情報DBと称す)と、判定式作成部74と、状態判定部75と、を備える。The configuration of the
As shown in FIG. 1, the
計測情報DB71には、センサSの種別、およびセンサSによって検出された計測値情報J1が計測時間毎に記録される。
In the
Nモデル情報DB73は、処理網60の各処理系統10、21~24、30、41~44、50の接続関係等の構成情報が電子的に記録されたものである。
図3は、図2に示した処理網60の構成情報を、Nモデル情報DB73に記録する際の記録方式を模式的に表した図である。The N
FIG. 3 is a diagram schematically showing a recording method when the configuration information of the
図3に示すように、Nモデル情報DB73には、処理工程名称73A、並列処理工程名称73B、前段処理工程名称73C、後段処理工程名称73D、付帯計測値名称73Eが登録されている。
処理工程名称73Aとは、処理網60における各段階の処理系統を示すものであり、第1処理系統10は処理1、その後段の第2処理系統21~24は処理2、その後段の第3処理系統30は処理3、・・・として示される。
なお、並列処理系統20のように一つの段階において複数の第2処理系統21~24が存在する場合には、それらを纏めて処理2として示される。As shown in FIG. 3, the N
The
Note that when a plurality of
並列処理工程名称73Bとは、図2の並列処理系統20のように、複数の処理系統21、22、23、24が並列的に存在する場合に、各処理系統21、22、34、24において行われる第2処理に対して固有の名称(図3では処理2-1、2-2、2-3、2-4)を記録するものである。
The parallel
前段処理工程名称73Cは、並列処理工程名称73Bに記録された処理系統への送り元となる前段側の処理系統の名称を示すものであり、後段処理工程名称73Dは、送り先となる後段側の処理工程名称を示すものである。
例えば、並列処理系統20の第2処理(処理2-1、2-2、2-3、2-4)の送り元となる前段の処理系統は第1処理系統10であるため、前段処理工程名称73Cは第1処理を示す処理1が記録される。また、並列処理系統20の第2処理(処理2-1、2-2、2-3、2-4)の送り先となる後段の処理系統は第3処理系統30であるため、後段処理工程名称73Dは第3処理を示す処理3が記録される。このように、処理工程名称73Aに、前段処理工程名称73Cおよび後段処理工程名称73Dを組み合わせることで、図2に示すような処理網60をネットワークグラフの形式で記載できる。
こうして、被処理対象物に対する処理が、複数の処理系統により段階的に行われる場合、Nモデル情報DB73は、段階的に行われる各処理系統の処理順序が示される。The
For example, since the
In this way, when the processing on the object to be processed is performed step by step by a plurality of processing systems, the N
また、付帯計測値名称73Eとは、並列処理工程名称73Bに記録された処理系統21~24、41~44、50に付帯するセンサSの名称を記録するものであり、第2処理系統21、22、23、24に対しては、センサ21S、22S、23S、24Sがそれぞれ該当する。
In addition, the incidental
判定式情報DB72には、判定制御において用いられる基準判定式fが記録される。
この基準判定式fは、各処理系統21~24、41~44、50においてそれぞれ検出された計測値情報J1間の相関性に基づき、各処理系統10、21~24、30、41~44、50の状態を判定するものである。
例えば、第2処理系統21において検出された計測値情報J1と、第2処理系統22において検出された計測値情報J1と、を基準判定式fの入力値として用いる。そして、基準判定式fは、これらの2つの計測値情報J1間の相関性に基づいて、第2処理系統21あるいは第2処理系統22の状態を判定し、判定結果を演算値として出力する。A reference judgment expression f used in judgment control is recorded in the judgment
This reference judgment formula f is based on the correlation between the measured value information J1 detected in each of the
For example, the measured value information J1 detected in the
更に、この基準判定式fは、並列処理系統20、40における並列関係の処理系統の相互の各組み合わせに共通するように構成される。
例えば、並列処理系統20のように、第2処理系統21、22、23、24の4つが並列的に存在する場合において、例えば第2処理系統21を基準とした処理系統の組み合わせは、「第2処理系統21-第2処理系統22」、「第2処理系統21-第2処理系統23」、「第2処理系統21-第2処理系統23」、「第2処理系統21-第2処理系統24」となる。基準判定式fは、これら4つの組み合わせに共通して用いられる一つの判定式となるように構成される。
また、基準判定式fは、以下に説明するように判定式作成部74により作成される。Furthermore, this reference judgment formula f is constructed so as to be common to each mutual combination of the parallel processing systems in the parallel processing systems 20 and 40 .
For example, when four
Also, the reference judgment formula f is created by the judgment
判定式作成部74は、Nモデル情報DB73に示される各処理系統10、21~24、30、41~44、50の接続関係に基づいて、各処理系統21~24、41~44、50の一部の組み合わせ、あるいは全ての組み合わせを任意に選択して設定する。そして判定式作成部74は、設定した各組み合わせに共通して用いる基準判定式fを一つ作成して、判定式情報DB72内に記録する。
Based on the connection relationships of the
状態判定部75は、判定式作成部74を通じ、判定式情報DB72から対応する基準判定式fを呼び出す。例えば、並列処理系統20の第2処理系統21に対して状態判定を行う場合、第2処理系統21を基準とした各組み合わせに共通する基準判定式fを呼び出す。
呼び出された基準判定式fに対し、状態判定部75は、各組み合わせに対応する計測値情報J1を基準判定式fの入力値として用いて、処理系統の状態の判定を行う。例えば、基準判定式fが、第2処理系統21を基準とした、「第2処理系統21-第2処理系統22」、「第2処理系統21-第2処理系統23」、「第2処理系統21-第2処理系統23」、「第2処理系統21-第2処理系統24」の全ての組み合わせに共通して構成される場合、センサ21S、22S、23S、24Sにおいて検出された全ての計測値情報J1を入力値として用いる。また例えば、基準判定式fが、「第2処理系統21-第2処理系統22」の組み合わせに対応して構成される場合は、センサ21S、22Sの計測値情報J1を入力値として用いる。The
For the called reference judgment formula f, the
状態判定部75は、このように基準判定式fを用いて、各センサSの計測値情報J1間の相関性を比較して処理系統の状態を判定する判定制御を行う。
例えば、一つのセンサSの計測値情報J1が、処理系統の定常状態の変動範囲内で変動したとする。
この場合、状態判定部75は、一つのセンサSの計測値情報J1と、他のセンサSの計測値情報J1との相関性を示す比較値が著しく大きい場合、変動が生じたセンサSにおいてセンサ故障が発生したと判定する。The
For example, it is assumed that the measured value information J1 of one sensor S fluctuates within the steady-state fluctuation range of the processing system.
In this case, if the comparison value indicating the correlation between the measured value information J1 of one sensor S and the measured value information J1 of the other sensor S is significantly large, the
本手法によれば、センサSの計測値情報J1間の挙動の相関性を比較することで、未知の計測値情報J1の挙動パターン、あるいは、操作員による運転等によって定常処理範囲内で計測値情報J1が変化する場合においても、的確に定常、異常、等の処理系統の状態判定を高精度に行える。こうして他のセンサSと異なる挙動を示すセンサSを特定し、例えば故障発生として操作員に的確に通知できる。 According to this method, by comparing the behavior correlation between the measured value information J1 of the sensor S, the behavior pattern of the unknown measured value information J1, or the measured value within the steady process range due to the operation by the operator etc. Even when the information J1 changes, it is possible to accurately determine the state of the processing system such as normal, abnormal, or the like. In this way, it is possible to specify a sensor S that exhibits a behavior different from that of other sensors S, and to accurately notify an operator that, for example, a failure has occurred.
更に、状態判定部75による判定結果は、判定式作成部74を通じて、判定式情報DB72に登録される。こうして判定式情報DB72には、処理系統の状態が定常、異常、であるかの情報である判定結果が記録される。
更に、判定式情報DB72には、この判定式作成部74による判定結果だけでなく、予め把握可能な処理系統の状態を記録しておいてもよい。例えば、処理系統の運用形態等の分類、処理系統が点検中であるか、等の情報が登録される。
登録方法については、閾値による成否判定、定義式との差異評価による判定などがあり、判定式情報DB72には、閾値あるいは定義式の形式で記録される。Furthermore, the determination result by the
Furthermore, in the determination
As for the registration method, there are success/failure determination by a threshold value, determination by difference evaluation with a definition formula, and the like, and the determination
なお、前述のように、判定式作成部74は、Nモデル情報DB73に示される処理系統の接続関係に基づいて、処理系統の各組み合わせに共通する基準判定式fを作成する。ここで、判定式作成部74は、上記のように判定式情報DB72に登録された処理系統の判定結果に基づいて、基準判定式fを作成してもよい。例えば、第2処理系統22のセンサSが故障中であると判定されている場合は、センサ22Sの計測値情報J1を用いない組み合わせの基準判定式fを作成する。このように、判定式作成部74は、各処理系統の実際の稼働状態に応じて、適切な基準判定式fを動的に作成可能である。
Note that, as described above, the determination
また、上記では、基準判定式fは、並列処理系統20、40における並列関係の処理系統の相互の各組み合わせに共通するように構成されたものを示したが、これに限定するものではない。例えば、例えば、並列処理系統40と、第5処理系統50とにまたがる判定制御を行う場合、並列処理系統40における第4処理系統と、第5処理系統50とに共通するように基準判定式fを構成すればよい。ここで、並列処理系統40では、4つの第4処理系統41~44における4つの計測値情報J1があり、第5処理系統50には1つの計測値情報J1がある。この場合、並列処理系統40における計測値情報J1として、並列処理系統40における4つの計測値情報J1の最大値、最小値、平均値、等を用いられる。この場合、判定式情報DB72には並列処理系統40における計測値情報J1として用いた計測値情報J1の種類(例えば最大値)と、その選定方法が記録される。
In the above description, the reference judgment formula f is configured to be common to each combination of parallel processing systems in the parallel processing systems 20 and 40, but it is not limited to this. For example, when performing determination control across the parallel processing system 40 and the
上記のように構成された本実施の形態の状態判定装置は、
被処理対象物に対して処理を行う処理系統を複数備える処理網において、
各前記処理系統の状態を計測値情報としてそれぞれ検出する検出部と、
検出された前記計測値情報に基づいて、前記処理系統の状態を判定する判定制御を行う判定部とを備え、
前記判定部は、前記判定制御において、
各前記処理系統の前記計測値情報間の相関性に基づいて前記処理系統の状態を判定する基準判定式を用いる、
ものである。The state determination device of the present embodiment configured as described above,
In a processing network comprising a plurality of processing systems for processing an object to be processed,
a detection unit that detects the state of each processing system as measured value information;
A determination unit that performs determination control for determining the state of the processing system based on the detected measured value information,
The determination unit, in the determination control,
Using a reference judgment formula for determining the state of the processing system based on the correlation between the measured value information of each processing system,
It is.
一般に、処理系統の異常として例えばセンサ故障を検出する際は、センサ毎にあらかじめ「正常」と判定される範囲を決めておき、その範囲を逸脱した場合に故障と判定する手法が用いられている。しかしながら、このような処理系統毎に個別に判定を行う手法は、事前に登録されていない新たな異常状態の検出が困難であり、また、操作員の運転手法によって「正常」の範囲が変化する場合において、処理系統の状態を定義することが困難となる。更に、複数の処理系統から構成される処理施設においては各処理系統の処理は互いに影響を及ぼすため、この場合も処理系統個別に判定を行う手法では、状態判定を精度良く行うことが困難となる。 In general, when detecting a sensor malfunction as an abnormality in the processing system, a method is used in which a range is determined in advance for each sensor to be judged to be "normal", and when the sensor deviates from that range, it is judged to be malfunctioning. . However, it is difficult to detect a new abnormal state that has not been registered in advance with such a method of making individual judgments for each processing system, and the range of "normal" changes depending on the operating method of the operator. In some cases, it becomes difficult to define the state of the processing system. Furthermore, in a treatment facility composed of a plurality of treatment systems, the processing of each treatment system affects each other, so in this case as well, it is difficult to accurately determine the state by the method of making determinations for each processing system. .
これに対して本実施の形態の状態判定装置は、各処理系統の状態を計測値情報としてそれぞれ検出する検出部を備える。そして、判定部は、判定制御において各処理系統の計測値情報間の相関性に基づいて処理系統の状態を判定する基準判定式を用いる。
このように、処理系統の運転状態に応じて変化する処理系統の状態を検出部により随時検出値情報として検出する。そして、この運転状態に応じて変化する検出値情報間の相関性に基づいて処理系統の状態を判定することで、個々の計測値情報の挙動に依らず、各計測値情報の挙動に基づいた状態判定が可能となる。こうして、状態判定を精度良く行うことができる。On the other hand, the state determination device of the present embodiment includes a detection unit that detects the state of each processing system as measured value information. In the determination control, the determination unit uses a reference determination formula for determining the state of the processing system based on the correlation between the measurement value information of each processing system.
In this way, the state of the processing system, which changes according to the operating state of the processing system, is detected by the detection unit at any time as detection value information. Then, by judging the state of the processing system based on the correlation between the detected value information that changes according to the operating state, it is possible to determine the state of the processing system based on the behavior of each measured value information, regardless of the behavior of each measured value information. status can be determined. In this way, it is possible to accurately determine the state.
例えば、上下水道処理施設においては、浄水量の増減、設備メンテナンスの観点等から、同じ処理系統を複数用意し、状況によって使い分ける方法が採用されている。このような処理施設に本実施の形態の状態判定装置を適用することで、一つの処理系統でセンサ故障によりセンサが通常と異なる値を出力した場合に、各処理系統における同じ種類のセンサ計測値を互いに比較することで、センサ故障が発生したのか、処理施設全体に関わる異常が生じているのかの判定が可能となる。 For example, in water and sewage treatment facilities, a method is adopted in which a plurality of the same treatment systems are prepared and used depending on the situation, from the viewpoint of increasing or decreasing the amount of purified water, facility maintenance, and the like. By applying the state determination device of the present embodiment to such a processing facility, when the sensor outputs a value different from normal due to a sensor failure in one processing system, the same type of sensor measurement value in each processing system are compared with each other, it becomes possible to determine whether a sensor failure has occurred or whether an abnormality related to the entire processing facility has occurred.
また、上記のように構成された本実施の形態の状態判定装置は、
前記判定部は、
前記処理網における複数の前記処理系統の接続関係を示す処理工程情報を有し、
前記判定制御において、該処理工程情報に示される前記処理系統の前記接続関係に基づいて、複数の前記処理系統の相互の組み合わせを設定し、該設定された各組み合わせに共通して用いられる前記基準判定式を作成する、
ものである。Further, the state determination device of the present embodiment configured as described above,
The determination unit is
having processing step information indicating a connection relationship between the plurality of processing systems in the processing network;
In the determination control, mutual combinations of the plurality of processing systems are set based on the connection relationship of the processing systems indicated in the processing step information, and the reference commonly used for each of the set combinations Create a judgment formula,
It is.
このように、判定制御において用いられる基準判定式は、設定された処理系統の相互の組み合わせに共通して用いられるように構成される。そのため、処理系統毎あるいはすべての組み合わせ毎に判定式を作成して記録する必要がなく、各組み合わせに共通する一つの基準判定式を記録するだけで良い。これにより、設計にかかる負荷を軽減してコスト削減が可能になると共に、判定部における処理負荷を低減できる。 In this way, the reference judgment formula used in the judgment control is configured to be commonly used for mutual combinations of the set processing systems. Therefore, it is not necessary to create and record a determination formula for each processing system or for each combination, and it is only necessary to record one reference determination formula common to each combination. As a result, it is possible to reduce the cost by reducing the load on the design, and reduce the processing load in the determination unit.
更に判定部は、処理網における複数の処理系統の接続関係を示す処理工程情報を有している。そして、この接続関係に基づいて処理系統の相互の組み合わせを設定し、基準判定式を作成する。このように、判定部は、処理工程情報に示される接続関係に基づいた、判定制御における組み合わせを設定することで、実際の系統網の状態に応じた組み合わせの決定と、この組み合わせに基づいた基準判定式の作成が可能なる。そのため、例えば、点検中であって稼働していない状態の処理系統が存在する場合に、この処理系統を除いた基準判定式を動的に作成して判定制御を行えるため、判定部における処理負荷を低減できると共に状態判定を更に精度良く行うことができる。 Furthermore, the determination unit has processing step information indicating the connection relationship of a plurality of processing systems in the processing network. Then, based on this connection relationship, mutual combinations of processing systems are set, and a reference determination formula is created. In this way, the determination unit sets the combination in the determination control based on the connection relationship indicated in the processing step information, thereby determining the combination according to the actual state of the system network and the reference based on this combination. It is possible to create judgment formulas. Therefore, for example, when there is a processing system that is under inspection and is not in operation, a reference judgment formula excluding this processing system can be dynamically created and judgment control can be performed. can be reduced, and the state determination can be performed with higher accuracy.
また、上記のように構成された本実施の形態の状態判定装置は、
前記処理網は、複数の前記処理系統により前記被処理対象物を並列的に処理する並列処理系統を有して構成され、
前記判定部は、前記判定制御において、
前記処理工程情報に示される前記接続関係に基づいて、前記並列処理系統における並列関係の前記処理系統の相互の各組み合わせに共通して用いられる前記基準判定式を作成する、
ものである。Further, the state determination device of the present embodiment configured as described above,
The processing network is configured to have a parallel processing system for processing the object to be processed in parallel by a plurality of the processing systems,
The determination unit, in the determination control,
Based on the connection relationship indicated in the processing step information, creating the reference judgment formula commonly used for each mutual combination of the parallel processing systems in the parallel processing system;
It is.
このように、判定部は、並列処理系統内の各処理系統の相互の各組み合わせに共通して用いられる基準判定式を作成する。特に、被処理対象物に対して並列的に処理を行う並列処理系統では、計測値情報間における相関性に処理系統の状態が反映されやすい。よって、並列処理系統において上記のような基準判定式を用いた判定制御を行うことで、精度良い処理系統の状態判定を行える。 In this way, the judging unit creates a reference judging expression that is commonly used for each mutual combination of the processing systems in the parallel processing system. In particular, in a parallel processing system that processes an object to be processed in parallel, the state of the processing system is likely to be reflected in the correlation between the measurement value information. Therefore, by performing determination control using the reference determination formula as described above in the parallel processing system, it is possible to accurately determine the state of the processing system.
実施の形態2.
以下、本願の実施の形態2を、上記実施の形態1と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
本実施の形態では、処理系統における発生頻度が低く、異常要因の把握が困難な異常が処理系統に生じた場合、あるいは、複数事象の組み合わせによって最終的に異常に至る等の複雑な要因の異常が処理系統に生じた場合について説明する。
Hereinafter, the second embodiment of the present application will be described with reference to the drawings, focusing on the points different from the first embodiment. Parts similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
In this embodiment, when an abnormality occurs in the processing system with a low frequency of occurrence and the cause of the abnormality is difficult to grasp, or when a combination of multiple events finally leads to an abnormality, an abnormality due to a complex factor will be described below.
上記のような異常がある処理系統において発生した場合、操作員は正確な状態把握のため、その異常発生の要因となった箇所を処理網60において特定する必要がある。要因箇所の特定においては、異常処理系統の前段あるいは後段の処理系統における計測値情報J1の挙動の変化を調査する。
そして、異常処理系統の前段および後段の要因箇所となる処理系統を特定し、その処理系統における計測値情報J1の挙動を抽出して分析を進める。以下、その詳細について説明する。When an abnormality such as the one described above occurs in the processing system, it is necessary for the operator to identify the location in the
Then, the processing system that is the factor location before and after the abnormal processing system is specified, and the behavior of the measured value information J1 in the processing system is extracted and analyzed. The details will be described below.
図2に示す第5処理系統50のセンサ50Sの計測値情報J1値が異常を示す状態となり、第5処理系統50が異常処理系統であると仮定して説明する。
状態判定部75は、Nモデル情報DB73に登録されている、段階的に行われる各処理系統の処理順序情報に基づいて、第5処理系統50の前段あるいは後段の処理系統の計測値情報J1を抽出する。第5処理系統50は、後段側の処理系統は存在せず、前段の処理系統として並列処理系統40における第4処理系統41~44が該当する。It is assumed that the measurement value information J1 of the
The
よって、状態判定部75は、第4処理系統41~44のセンサ41S~44Sの計測値情報J1を抽出する。さらに、状態判定部75は、この並列処理系統40の前段の処理系統の計測値情報J1を抽出する。第1、3処理系統10、30には計測値情報J1が無いため、状態判定部75は、並列処理系統20のセンサ21S~24Sの計測値情報J1を抽出する。
Therefore, the
状態判定部75は、このように抽出された、異常処理系統である第5処理系統の前段側の並列処理系統20、40の計測値情報J1に対し、基準判定式情報データベース72に登録された基準判定式fを用いて、並列処理系統40から並列処理系統20にまたがる判定制御を行う。
この判定制御により、例えば、並列処理系統40におけるセンサ41S~44Sの計測値情報J1の値の変動が通常とは異なり、並列処理系統20におけるセンサ21S~24Sの計測値情報J1の値は通常の範囲内であると判定されるとする。この場合、状態判定部75は、第5処理系統50における異常発生の要因となった箇所(処理系統)は、並列処理系統20または第3処理系統30であると判定する。The
Due to this determination control, for example, the fluctuation of the measured value information J1 of the sensors 41S to 44S in the parallel processing system 40 is different from normal, and the value of the measured value information J1 of the
上記のように構成された本実施の形態の状態判定装置は、
前記被処理対象物に対する処理は、複数の前記処理系統により段階的に行われ、
前記処理工程情報は、段階的に行われる前記処理系統の処理順序を更に示し、
前記判定部は、前記判定制御において、
異常状態と判定された前記処理系統である異常処理系統が検出された場合、前記処理工程情報に示される前記処理順序に基づいて、前記異常処理系統の前段側あるいは後段側の段階に属する前記処理系統の状態を判定する、
ものである。The state determination device of the present embodiment configured as described above,
The processing of the object to be processed is performed step by step by the plurality of processing systems,
The processing process information further indicates the processing order of the processing system performed step by step,
The determination unit, in the determination control,
When an abnormal processing system, which is the processing system determined to be in an abnormal state, is detected, the processing belonging to the preceding stage or the succeeding stage of the abnormal processing system based on the processing order indicated in the processing process information determine the state of the system,
It is.
このように、処理工程情報には、段階的に行われる前記処理系統の処理順序が示される。そして判定部は、この処理工程情報に示される処理順序に基づいて、異常処理系統の前段側あるいは後段側の段階に属する処理系統の状態を判定する。これにより、被処理対象物に対して段階的に処理を行う複雑な処理網において、発生の頻度が低く、複雑な要因の異常が生じた場合でも、処理工程情報に示される処理順序に従い、段階的に異常の有無を調査していくことで、異常が発生する要因となった要因箇所を処理網において特定できる。これにより、処理施設の安定した操業を確保できる。 In this way, the processing step information indicates the processing order of the processing system that is performed step by step. Then, the determining unit determines the state of the processing system belonging to the preceding stage or the succeeding stage of the abnormal processing system based on the processing order indicated in the processing process information. As a result, in a complex processing network that processes objects to be processed step by step, even if an abnormality occurs infrequently and has a complex cause, it can be processed step by step according to the processing order indicated in the processing process information. By systematically investigating the presence or absence of anomalies, it is possible to identify the location of the factor that caused the anomaly in the processing network. This will ensure stable operation of the treatment facility.
実施の形態3.
以下、本願の実施の形態3を、上記実施の形態1、2と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。
実施の形態2では、異常発生の要因となる箇所を処理網60において特定することについて述べた。本実施の形態では、要因箇所の特定の結果、異常発生の過程と、その特定された箇所の処理系統における計測値情報J1の挙動パターンが定義可能となった場合、新たに判定式情報DB72に統計処理式を追加する。これにより、次回同様の異常が発生した場合においても、容易に要因となる箇所の特定が可能となる。以下、その詳細について説明する。Embodiment 3.
Embodiment 3 of the present application will be described below with reference to the drawings, focusing on points different from
In the second embodiment, the
図4は、実施の形態3による状態判定装置300の概略構成を示すブロック図である。
本実施の形態における状態判定装置300は、実施の形態1に示した状態判定装置100の判定部70に対し、判定式作成部374を追加したものである。
また、本実施の形態において、判定式情報DB72には、計測値情報J1の評価値を導出するための統計処理式ftが複数記録される。この計測値情報J1の評価値とは、設定された期間内において複数の計測値情報J1を検出した場合、これら計測値情報J1の最大値、最小値、平均値、分得範囲、回帰式、計測値情報J1間の相関性、等が評価値となる。そして、この各評価値をそれぞれ導出する式が統計処理式ftである。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a
Further, in the present embodiment, the judgment
先ず、状態判定部75が、実施の形態1に示したように、判定制御において、ある処理系統における異常を検知したとする。ここで、この処理系統が異常状態である期間を含む期間を第1期間とする。そして、この第1期間より前の処理系統が正常状態である期間を第2期間として説明する。
First, assume that the
状態判定部75は、この判定制御において、判定式情報DB72内に記録された複数の統計処理式ftの内から、所望の統計処理式ftを呼び出す。
本実施の形態では、状態判定部75は、計測値情報J1の最小値を導出する統計処理式ftと、最大値を導出する統計処理式ftと、平均値を導出する統計処理式ftとを呼び出す。
そして、状態判定部75は、第1期間内における計測値情報J1の最小値、最大値、平均値(以下、最小値Min1、最大値Max1、平均値Ave1と称す)を、各統計処理式ftから導出する。
さらに、状態判定部75は、第2期間内における計測値情報J1の最小値、最大値、平均値(以下、最小値Min2、最大値Max2、平均値Ave2と称す)を、各統計処理式ftから導出する。In this determination control, the
In the present embodiment, the
Then, the
Furthermore, the
そして、状態判定部75は、第1期間と第2期間との間でこれら評価値の比較を行う。
即ち、状態判定部75は、第1期間における最小値Min1と、第2期間における最小値Min2との比較、最大値Max1と最大値Max2との比較、平均値Ave1と平均値Ave2との比較を行う。
そして、状態判定部75は、第1期間と第2期間との評価値の比較結果の中で最も差異の大きかった評価値に基づいて、処理系統の状態を判定する判定制御を行う。例えば、最大値Max1と最大値Max2との差異が、これら最大値、最小値、平均値の差異の内で最も大きい場合、この最も差異が大きく現れた最大値Max1と最大値Max2とを用いて判定制御を行う。Then, the
That is, the
Then, the
判定式作成部374は、このように状態判定部75が異常発生に関連していると判定した計測値情報J1の評価値(最大値)に対し、最大値を導出した統計処理式ftを、判定式情報DB72内に新たな基準判定式fとして自動的に記録する。
そして、状態判定部75は、この自動的に更新された新たな基準判定式fを、処理系統の状態判定に用いる新たな基準判定式fとして用いる。これにより、監視対象の処理系統において最も異常の兆候が現れる評価値(最大値)を判定制御に用いることができ、処理系統の状態判定を更に高精度に行える。The determination
Then, the
また、操作員は自動的に更新された新たな基準判定式fの内容を確認および修正することで、監視対象の処理系統における異常に関する兆候を把握して、詳細な分析を行える。また、操作員が、データ分析作業、統計処理に関する専門的な知識を有しない場合においても、このように容易に適切な基準判定式fが自動的に作成され、更新されるため、処理施設の安定した操業が可能になる。 Further, the operator can confirm and correct the content of the new reference judgment formula f that has been automatically updated, thereby grasping signs of abnormality in the processing system to be monitored and performing detailed analysis. In addition, even if the operator does not have specialized knowledge of data analysis work and statistical processing, the appropriate reference judgment formula f can be automatically created and updated easily in this way, so the processing facility can be improved. Stable operation becomes possible.
また、状態判定部75は、以下に説明するような状態判定を行うものでもよい。
状態判定部75は、異常が生じた異常処理系統において、異常期間である第1期間内の評価値として計測値情報J1の第1分布情報D1、正常期間である第2期間内の評価値として計測値情報J1の第2分布情報D2をそれぞれ導出する。
また、状態判定部75は、処理網60において異常が生じていない他の処理系統において、設定された期間内の評価値として計測値情報J1の第3分布情報D3を導出する。Also, the
The
In addition, the
そして状態判定部75は、異常が生じていない処理系統における第3分布情報D3を、異常処理系統の異常期間の第1分布情報D1あるいは正常期間の第2分布情報D2の少なくとも一方と比較する。
これにより、異常処理系統における計測値情報J1の異常期間における挙動、あるいは、異常に至る直前の挙動の少なくとも一方に基づいて、これらの挙動に類似する状態にある異常が生じていない状態の処理系統を特定できる。このように正常状態であっても異常が発生し得る処理系統を特定して把握することで、上下水道処理施設の各処理系統において異常が生じる前に対処を行って、適切な保全処理が可能となる。Then, the
As a result, based on at least one of the behavior in the abnormal period of the measured value information J1 in the abnormality processing system and the behavior immediately before the abnormality occurs, the processing system in a state similar to these behaviors in which no abnormality has occurred. can be identified. In this way, by identifying and grasping the treatment systems that can cause abnormalities even in normal conditions, it is possible to take appropriate measures before abnormalities occur in each treatment system of water and sewage treatment facilities, and to perform appropriate maintenance treatment. becomes.
上記のように構成された本実施の形態の状態判定装置は、
記判定部は、前記判定制御において、
前記異常処理系統において異常状態の期間を含む第1期間内にて検出された複数の前記計測値情報の第1分布情報、および、前記第1期間よりも前の第2期間内にて検出された前記異常処理系統の複数の前記計測値情報の第2分布情報の少なくとも一方と、
前記異常処理系統以外の各前記処理系統において、設定された期間内に検出された複数の前記計測値情報の第3分布情報と、を導出し、
前記第1分布情報および前記第2分布情報の少なくとも一方と、前記第3分布情報と、を用いて前記異常処理系統以外の各前記処理系統の状態を判定する、
ものである。The state determination device of the present embodiment configured as described above,
The determination unit, in the determination control,
First distribution information of the plurality of measured value information detected within a first period including a period of an abnormal state in the abnormality processing system, and detected within a second period prior to the first period at least one of the second distribution information of the plurality of measured value information of the abnormality handling system;
deriving third distribution information of the plurality of measured value information detected within a set period in each of the processing systems other than the abnormal processing system;
Using at least one of the first distribution information and the second distribution information and the third distribution information to determine the state of each of the processing systems other than the abnormal processing system;
It is.
このように、異常処理系統における異常が生じた前後の計測値情報の挙動に類似する他の処理系統を検出することができるため、例えば、上下水道処理施設の適切な保全処理が可能となり、処理施設の安定した操業を確保できる。 In this way, it is possible to detect other processing systems similar to the behavior of measured value information before and after an abnormality occurs in the abnormality processing system. Stable operation of the facility can be ensured.
また、上記のように構成された本実施の形態の状態判定装置は、
前記判定部は、
設定された期間内に検出された複数の前記計測値情報に基づいて評価値を導出する統計処理式を複数有し、
前記判定制御において、前記第1期間と前記第2期間のそれぞれについて、各前記統計処理式に対応する前記評価値をそれぞれ導出し、
前記第1期間と前記第2期間との前記評価値の差異が最も大きい前記統計処理式を、複数の前記統計処理式から選出して、選出された前記統計処理式を新たな前記基準判定式として用いる、
ものである。Further, the state determination device of the present embodiment configured as described above,
The determination unit is
having a plurality of statistical processing formulas for deriving an evaluation value based on the plurality of measured value information detected within a set period;
In the determination control, for each of the first period and the second period, each of the evaluation values corresponding to each of the statistical processing formulas is derived;
selecting the statistical processing formula having the largest difference in the evaluation value between the first period and the second period from a plurality of the statistical processing formulas, and using the selected statistical processing formula as a new reference judgment formula; used as
It is.
このように判定部は、評価値の差異が最も大きい統計処理式を、新たな基準判定式として判定制御において用いる。これにより、監視対象の処理系統において最も異常の兆候が現れる評価値を判定制御に用いることができ、処理系統の状態判定を更に高精度に行える。 In this way, the determination unit uses the statistical processing formula with the largest difference in evaluation value as a new reference determination formula in determination control. This makes it possible to use the evaluation value that gives the most signs of abnormality in the monitoring target processing system for decision control, and to perform the state decision of the processing system with higher accuracy.
実施の形態4.
以下、本願の実施の形態4を、上記実施の形態1と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。
並列処理系統20のように、並列的に複数の第2処理系統21~22が存在する場合、センサSの調整、土木構造的な違いにより、並列する第2処理系統21~22間での計測値情報J1の挙動が異なる場合が存在する。例えば、第1処理系統10から第2処理系統21~24に至る水路の分岐が、開水路などの物理特性によってなされる場合、第2処理系統21~24に流入する流量は完全に4等分となるのではなく、各水路にばらつきが発生する。Embodiment 4.
Hereinafter, the fourth embodiment of the present application will be described with reference to the drawings, focusing on the points different from the first embodiment.
When a plurality of
これらの場合、判定式情報DB72に登録される共通の基準判定式fに対し、各第2処理系統21~24の計測値情報J1の分布、傾向にばらつきが生じるため、異常発生の判定が第2処理系統21~24ごとに異なる可能性がある。
本実施の形態4の状態判定装置400はこのような課題を解決するものとして提案されるものであり、以下、図5に基づいて説明する。In these cases, the distribution and tendency of the measured value information J1 of each of the
A
図5は、実施の形態4による状態判定装置400の概略構成を示すブロック図である。
本実施の形態の状態判定装置400は、実施の形態1に示した状態判定装置100に対し、特徴量抽出部476と、補正係数情報データベース477(以下、補正係数情報DBと称す)とを追加したものである。
ここで、特徴量抽出部476は、Nモデル情報DB73に示される各処理系統10、21~24、30、41~44、50の接続関係に基づいて、並列処理系統20、40における各処理系統21~24、41~44を抽出する。そして、並列する計測値情報J1間での分布、相関性を比較し、それらの差異を補正係数情報として補正係数情報DB73に登録するものである。以下、その詳細について説明する。FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a
Here, based on the connection relationship of each
特徴量抽出部476は、判定式情報DB72に登録されている基準判定式fのうち、並列処理系統20、40の計測値情報J1を用いるものについて、それぞれ基準判定式fの入力値の第3分布情報D3、基準判定式fの演算結果である出力値の第4分布情報D4をそれぞれ算出する。
さらに、これら第3分布情報D3の分布傾向と、第4分布情報D4の分布傾向においてそれぞればらつきが生じる場合は、並列する処理系統21~24、41~44間での判定制御の判定結果である異常発生の検出頻度が同一となるように補正係数を作成し、補正係数情報DB73に記録する。The feature
Furthermore, when the distribution tendency of the third distribution information D3 and the distribution tendency of the fourth distribution information D4 vary, the judgment result of the judgment control between the
判定式作成部74は、判定対象となる計測値情報J1が並列処理系統20、40に属する場合、補正係数情報DB477に記録された補正係数から、基準判定式fを補正する。
If the measured value information J1 to be determined belongs to the parallel processing systems 20 and 40, the determination
上記のように構成された本実施の形態の状態判定装置は、
前記処理網は、複数の前記処理系統により前記被処理対象物を並列的に処理する並列処理系統を有して構成され、
前記判定部は、
前記判定制御における前記基準判定式の入力値としての前記計測値情報の第3分布情報と、前記基準判定式の演算値としての演算結果の第4分布情報とを、前記並列処理系統における前記処理系統の相互の各組み合わせ毎に導出し、
導出された前記第3分布情報と前記第4分布情報に基づいて、前記判定制御における判定結果が、前記並列処理系統における各前記処理系統において同一となるように、前記基準判定式を補正する補正係数を作成する、
ものである。The state determination device of the present embodiment configured as described above,
The processing network is configured to have a parallel processing system for processing the object to be processed in parallel by a plurality of the processing systems,
The determination unit is
Third distribution information of the measured value information as the input value of the reference judgment expression in the judgment control and fourth distribution information of the calculation result as the calculation value of the reference judgment expression are transferred to the processing in the parallel processing system Derive for each mutual combination of strains,
Correction for correcting the reference judgment formula so that the judgment result in the judgment control is the same in each of the processing systems in the parallel processing system based on the derived third distribution information and the fourth distribution information. create the coefficients,
It is.
このように、判定部は、基準判定式の入力値の分布情報と、演算結果の分布情報とを、並列処理系統の相互の各組み合わせ毎に導出する。そして、導出されたそれぞれの入力値と演算結果の分布情報とに基づいて、判定制御における判定結果が、並列処理系統における各前記処理系統において同一となるように、基準判定式を補正する。
これにより、並列する系統間で分布、あるいは傾向のばらつきがある場合、これを自動的に補正することで、異常発生の頻度を平準化するとともに、異常状態の過検出、見落としを抑制でき、適切な状態判定が可能となる。Thus, the determination unit derives the distribution information of the input values of the reference determination formula and the distribution information of the calculation results for each mutual combination of the parallel processing systems. Then, based on the derived respective input values and the distribution information of the calculation results, the reference judgment formula is corrected so that the judgment results in the judgment control are the same in each of the processing systems in the parallel processing system.
As a result, if there is variation in distribution or tendency among parallel systems, by automatically correcting this, it is possible to equalize the frequency of occurrence of anomalies and suppress over-detection and oversight of anomalous conditions. status can be determined.
実施の形態5.
以下、本願の実施の形態5を、上記実施の形態1と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。
上下水道処理施設の処理系統に異常が発生した場合、その要因を特定するとともに、処理施設を正常な状態に戻すための操作を行わなければならない。
本実施の形態5の状態判定装置500はこのような課題を解決するものとして提案されるものであり、以下、図6に基づいて説明する。Embodiment 5.
Hereinafter, the fifth embodiment of the present application will be described with reference to the drawings, focusing on the points different from the first embodiment.
When an abnormality occurs in the treatment system of a water and sewage treatment facility, the cause must be identified and an operation must be performed to restore the treatment facility to its normal state.
A
図6は、実施の形態5による状態判定装置500の概略構成を示すブロック図である。
本実施の形態の状態判定装置500は、実施の形態1に示した状態判定装置100に対し、対応操作抽出部578と、対応操作情報データベース579(以下、対応操作情報DBと称す)を追加したものである。
ここで、対応操作抽出部578は、状態判定部75が異常と判定したのちに、操作員が上下水道処理施設に対して実施した操作を設定期間内記録しておき、その後にその操作を抽出して操作員に提示するものである。以下、その詳細について説明する。FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a
Here, after the
対応操作抽出部578は、状態判定部75が判定制御において処理系統に異常が発生したことを検出してから一定期間内の操作員による制御操作を操作パターン情報として対応操作情報DB579に記録する。
そして、対応操作抽出部578は、対応操作情報DB579に過去に記録されている操作パターンから、異常が発生した処理系統の種別が大きく異なるもの、および、制御種別が異なる操作の操作パターンを除外した上で、類似する操作パターンを抽出する。そしてこの類似する操作パターンの頻度を算出し、対応操作情報DB579に登録する。ここで、上記の制御種別が異なる操作とは、例えば、水処理の水質制御に対する操作と、電気設備制御に対する操作などである。The corresponding
Then, from the operation patterns recorded in the corresponding
ここで、操作パターン情報とは、操作員が設定する制御設定値、制御が複数実施される場合における設定値の入力順序などの操作順序、操作量のことを指す。
また、対応操作抽出部578は、あらかじめ、対応操作情報DB579内に、同一の異常に関連する操作が登録されている場合は、統計処理を施し、操作パターンを定型化していく。Here, the operation pattern information refers to the control setting values set by the operator, the operation order such as the input order of the setting values when multiple controls are performed, and the operation amount.
Further, if operations related to the same abnormality are registered in advance in the corresponding
そして、新たな異常が処理系統において発生すると、対応操作抽出部578は、状態判定部75が異常と判定した異常に関連する操作パターン情報が対応操作情報DB579に記録されている場合、この操作パターン情報を抽出して、参照情報として操作員に表示する。
Then, when a new abnormality occurs in the processing system, the corresponding
上記のように構成された本実施の形態の状態判定装置は、
前記判定部は、前記判定制御において、
異常状態と判定された前記処理系統である異常処理系統が検出された場合、異常が検出された時点から設定期間の前記処理系統に対する操作員による操作を操作パターン情報として記録し、
前記設定期間経過後に異常処理系統が新たに検出されると、検出された前記異常処理系統の前記処理系統の種別に関連する記録された前記操作パターン情報を抽出して出力する、
ものである。The state determination device of the present embodiment configured as described above,
The determination unit, in the determination control,
when an abnormal processing system, which is the processing system determined to be in an abnormal state, is detected, an operation performed by an operator on the processing system during a set period from the time when the abnormality was detected is recorded as operation pattern information;
when an abnormal processing system is newly detected after the set period has elapsed, extracting and outputting the recorded operation pattern information related to the type of the processing system of the detected abnormal processing system;
It is.
このように、判定部は、異常状態と判定された時点から設定期間内の操作員による操作を操作パターン情報として記録する。そして、異常処理系統が新たに検出されると、新たに検出された異常処理系統の処理系統の種別に関連する操作パターン情報を抽出して、操作員に提示する。こうして、過去の操作員操作履歴より、異常時の対応操作を自動抽出することで、設計の負荷を減らすとともに、異常状態に対する迅速な対応が可能となる。 In this way, the determination unit records, as operation pattern information, the operations performed by the operator within a set period from the time when the abnormal state is determined. Then, when an abnormality handling system is newly detected, operation pattern information related to the processing system type of the newly detected abnormality handling system is extracted and presented to the operator. In this way, by automatically extracting countermeasures against abnormalities from the history of past operator operations, it is possible to reduce the design load and quickly respond to abnormal conditions.
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。While this application describes various exemplary embodiments and examples, various features, aspects, and functions described in one or more embodiments may not apply to particular embodiments. can be applied to the embodiments singly or in various combinations.
Therefore, countless modifications not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed in the present application. For example, modification, addition or omission of at least one component, extraction of at least one component, and combination with components of other embodiments shall be included.
10,21,22,23,24,30,41,42,43,44,50 処理系統、60 処理網、70 判定部、S センサ(検出部)、20,40 並列処理系統、100,300,400,500 状態判定装置。 10, 21, 22, 23, 24, 30, 41, 42, 43, 44, 50 processing system, 60 processing network, 70 determination unit, S sensor (detection unit), 20, 40 parallel processing system, 100, 300, 400, 500 State determination device.
Claims (7)
各前記処理系統の状態を計測値情報としてそれぞれ検出する検出部と、
検出された前記計測値情報に基づいて、前記処理系統の状態を判定する判定制御を行う判定部とを備え、
前記判定部は、前記判定制御において、
各前記処理系統の前記計測値情報間の相関性に基づいて前記処理系統の状態を判定する基準判定式を用い、
前記判定部は、
前記処理網における複数の前記処理系統の接続関係を示す処理工程情報を有し、
前記判定制御において、該処理工程情報に示される前記処理系統の前記接続関係に基づいて、複数の前記処理系統の相互の組み合わせを設定し、該設定された各組み合わせに共通して用いられる前記基準判定式を作成し、
前記被処理対象物に対する処理は、複数の前記処理系統により段階的に行われ、
前記処理工程情報は、段階的に行われる前記処理系統の処理順序を更に示し、
前記判定部は、前記判定制御において、
異常状態と判定された前記処理系統である異常処理系統が検出された場合、前記処理工程情報に示される前記処理順序に基づいて、前記異常処理系統の前段側あるいは後段側の段階に属する前記処理系統の状態を判定し、
前記判定部は、前記判定制御において、
前記異常処理系統において異常状態の期間を含む第1期間内にて検出された複数の前記計測値情報の第1分布情報、および、前記第1期間よりも前の第2期間内にて検出された前記異常処理系統の複数の前記計測値情報の第2分布情報の少なくとも一方と、
前記異常処理系統以外の各前記処理系統において、設定された期間内に検出された複数の前記計測値情報の第3分布情報と、を導出し、
前記第1分布情報および前記第2分布情報の少なくとも一方と、前記第3分布情報と、を用いて前記異常処理系統以外の各前記処理系統の状態を判定する、
状態判定装置。 In a processing network comprising a plurality of processing systems for processing an object to be processed,
a detection unit that detects the state of each processing system as measured value information;
A determination unit that performs determination control for determining the state of the processing system based on the detected measured value information,
The determination unit, in the determination control,
Using a reference judgment formula for determining the state of the processing system based on the correlation between the measured value information of each processing system ,
The determination unit is
having processing step information indicating a connection relationship between the plurality of processing systems in the processing network;
In the determination control, mutual combinations of the plurality of processing systems are set based on the connection relationship of the processing systems indicated in the processing step information, and the reference commonly used for each of the set combinations Create a judgment formula,
The processing of the object to be processed is performed step by step by the plurality of processing systems,
The processing process information further indicates the processing order of the processing system performed step by step,
The determination unit, in the determination control,
When an abnormal processing system, which is the processing system determined to be in an abnormal state, is detected, the processing belonging to the preceding stage or the succeeding stage of the abnormal processing system based on the processing order indicated in the processing process information determine the state of the system,
The determination unit, in the determination control,
First distribution information of the plurality of measured value information detected within a first period including a period of an abnormal state in the abnormality processing system, and detected within a second period prior to the first period at least one of the second distribution information of the plurality of measured value information of the abnormality handling system;
deriving third distribution information of the plurality of measured value information detected within a set period in each of the processing systems other than the abnormal processing system;
Using at least one of the first distribution information and the second distribution information and the third distribution information to determine the state of each of the processing systems other than the abnormal processing system;
State determination device.
前記判定部は、前記判定制御において、
前記処理工程情報に示される前記接続関係に基づいて、前記並列処理系統における並列関係の前記処理系統の相互の各組み合わせに共通して用いられる前記基準判定式を作成する、
請求項1に記載の状態判定装置。 The processing network is configured to have a parallel processing system for processing the object to be processed in parallel by a plurality of the processing systems,
The determination unit, in the determination control,
Based on the connection relationship indicated in the processing step information, creating the reference judgment formula commonly used for each mutual combination of the parallel processing systems in the parallel processing system;
The state determination device according to claim 1 .
設定された期間内に検出された複数の前記計測値情報に基づいて評価値を導出する統計処理式を複数有し、
前記判定制御において、前記第1期間と前記第2期間のそれぞれについて、各前記統計処理式に対応する前記評価値をそれぞれ導出し、
前記第1期間と前記第2期間との前記評価値の差異が最も大きい前記統計処理式を、複数の前記統計処理式から選出して、選出された前記統計処理式を新たな前記基準判定式として用いる、
請求項1または請求項2に記載の状態判定装置。 The determination unit is
having a plurality of statistical processing formulas for deriving an evaluation value based on the plurality of measured value information detected within a set period;
In the determination control, for each of the first period and the second period, each of the evaluation values corresponding to each of the statistical processing formulas is derived;
selecting the statistical processing formula having the largest difference in the evaluation value between the first period and the second period from a plurality of the statistical processing formulas, and using the selected statistical processing formula as a new reference judgment formula; used as
The state determination device according to claim 1 or 2.
前記評価値が、設定された期間内に検出された複数の前記計測値情報の最大値、最小値、平均値、および、変化率、の少なくとも一つを示すように構成される、
請求項3に記載の状態判定装置。 The statistical processing formula is
The evaluation value is configured to indicate at least one of a maximum value, a minimum value, an average value, and a rate of change of the plurality of measured value information detected within a set period;
The state determination device according to claim 3 .
前記判定部は、
前記判定制御における前記基準判定式の入力値としての前記計測値情報の第3分布情報と、前記基準判定式の演算値としての演算結果の第4分布情報とを、前記並列処理系統における前記処理系統の相互の各組み合わせ毎に導出し、
導出された前記第3分布情報と前記第4分布情報に基づいて、前記判定制御における判定結果が、前記並列処理系統における各前記処理系統において同一となるように、前記基準判定式を補正する補正係数を作成する、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の状態判定装置。 The processing network is configured to have a parallel processing system for processing the object to be processed in parallel by a plurality of the processing systems,
The determination unit is
Third distribution information of the measured value information as the input value of the reference judgment expression in the judgment control and fourth distribution information of the calculation result as the calculation value of the reference judgment expression are transferred to the processing in the parallel processing system Derive for each mutual combination of strains,
Correction for correcting the reference judgment formula so that the judgment result in the judgment control is the same in each of the processing systems in the parallel processing system based on the derived third distribution information and the fourth distribution information. create the coefficients,
The state determination device according to any one of claims 1 to 4 .
異常状態と判定された前記処理系統である異常処理系統が検出された場合、異常が検出された時点から設定期間の前記処理系統に対する操作員による操作を操作パターン情報として記録し、
前記設定期間経過後に異常処理系統が新たに検出されると、検出された前記異常処理系統の前記処理系統の種別に関連する記録された前記操作パターン情報を抽出して出力する、
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の状態判定装置。 The determination unit, in the determination control,
when an abnormal processing system, which is the processing system determined to be in an abnormal state, is detected, an operation performed by an operator on the processing system during a set period from the time when the abnormality was detected is recorded as operation pattern information;
when an abnormal processing system is newly detected after the set period has elapsed, extracting and outputting the recorded operation pattern information related to the type of the processing system of the detected abnormal processing system;
The state determination device according to any one of claims 1 to 5 .
各前記処理系統の状態を計測値情報としてそれぞれ検出する検出部と、a detection unit that detects the state of each processing system as measured value information;
検出された前記計測値情報に基づいて、前記処理系統の状態を判定する判定制御を行う判定部とを備え、A determination unit that performs determination control for determining the state of the processing system based on the detected measured value information,
前記判定部は、前記判定制御において、The determination unit, in the determination control,
各前記処理系統の前記計測値情報間の相関性に基づいて前記処理系統の状態を判定する基準判定式を用い、Using a reference judgment formula for determining the state of the processing system based on the correlation between the measured value information of each processing system,
前記処理網における複数の前記処理系統の接続関係を示す処理工程情報を有し、having processing step information indicating a connection relationship between the plurality of processing systems in the processing network;
前記判定制御において、該処理工程情報に示される前記処理系統の前記接続関係に基づいて、複数の前記処理系統の相互の組み合わせを設定し、該設定された各組み合わせに共通して用いられる前記基準判定式を作成し、In the determination control, mutual combinations of the plurality of processing systems are set based on the connection relationship of the processing systems indicated in the processing step information, and the reference commonly used for each of the set combinations Create a judgment formula,
前記処理網は、複数の前記処理系統により前記被処理対象物を並列的に処理する並列処理系統を有して構成され、The processing network is configured to have a parallel processing system for processing the object to be processed in parallel by a plurality of the processing systems,
前記判定部は、The determination unit is
前記判定制御における前記基準判定式の入力値としての前記計測値情報の第3分布情報と、前記基準判定式の演算値としての演算結果の第4分布情報とを、前記並列処理系統における前記処理系統の相互の各組み合わせ毎に導出し、Third distribution information of the measured value information as the input value of the reference judgment expression in the judgment control and fourth distribution information of the calculation result as the calculation value of the reference judgment expression are transferred to the processing in the parallel processing system Derive for each mutual combination of phylogenies,
導出された前記第3分布情報と前記第4分布情報に基づいて、前記判定制御における判定結果が、前記並列処理系統における各前記処理系統において同一となるように、前記基準判定式を補正する補正係数を作成する、Correction for correcting the reference judgment formula so that the judgment result in the judgment control is the same in each of the processing systems in the parallel processing system based on the derived third distribution information and the fourth distribution information. create the coefficients,
状態判定装置。State determination device.
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