JP7240563B2 - 評価装置及び評価システム - Google Patents

Description

本発明は、評価装置及び評価システムに関する。

機器に設けられたセンサの出力に基づいて機器の稼働状況を把握可能な方法が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１９－１７８６２５号公報

プラントでも、プラントに含まれる各種の施設が備える機器にセンサを設けてプラントの稼働状況を把握したいという需要がある。一方、発電所等の大規模なプラントでは、プラントに含まれる各種の施設の稼働状況が互いに関与し合うことで一体的な動作が成立する。このようなプラントに含まれる各種の施設が備える機器に単にセンサを設けてセンサの出力を羅列したとしても、プラントの全体的な安定度を把握することは困難だった。

本発明では、プラントの全体的な安定度をより把握しやすい評価装置及び評価システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の評価装置は、プラントに含まれる複数の施設の稼働状況に係る情報を取得する取得部と、前記情報に含まれるセンシング値に基づいて施設の健全度を示す評価値を算出する処理を前記複数の施設毎に行い、前記複数の施設の各々の前記評価値に基づいてプラントの稼働状況の安定度を示す総合評価値を算出する評価部とを備える。

本発明の望ましい態様として、前記評価部は、前記評価値が施設の正常動作を示さない施設が複数ある場合、単一の施設の評価値が示す安定度よりも低い安定度を示す前記総合評価値を算出する。

本発明の望ましい態様として、前記評価部は、前記複数の施設の評価値のＬｐノルムとして、前記総合評価値を算出する。

本発明の望ましい態様として、前記取得部は、前記プラントに含まれる複数の施設に個別に設けられた複数のセンサから前記情報を取得する。

本発明の望ましい態様として、前記センサは、設けられた施設の温度、湿度、圧力、振動、容量、流量、動作速度及び開閉部の開閉状況のうち少なくとも１つを検知する。

本発明の望ましい態様として、前記複数のセンサの一部又は全部と前記取得部とは無線通信を介して接続される。

本発明の望ましい態様として、前記評価値は、施設の正常動作時を含む最も安定した状態から施設の異常動作時を含む最も警戒すべき状態までの範囲を百分率として導出された施設の稼働状況を示す値である。

本発明の望ましい態様として、前記プラントの稼働状況の評価に係る報知を行う報知部を備える。

本発明の望ましい態様として、前記報知部は、前記プラントの稼働状況の評価に係る情報を表示する表示部を含む。

本発明の望ましい態様として、プラントに含まれる複数の施設に個別に設けられた複数のセンサと、前記複数のセンサの出力に基づいて前記プラントの稼働状況を評価する評価装置と、前記プラントの稼働状況の評価に係る報知を行う報知部を備える端末とを備える評価システムであって、前記評価装置は、上述した評価装置である。

本発明によれば、プラントの全体的な安定度をより把握しやすくなる。

図１は、実施形態に係る評価システムの主要構成例を示す図である。 図２は、評価装置の構成例を示すブロック図である。 図３は、センサの出力が示すセンシング値と評価値との関係の一例を示すグラフである。 図４は、センシング値の時系列変化と評価値の時系列変化との関係の一例を示すグラフである。 図５は、プラントの稼働状況の評価に係る報知の一例を示す図である。 図６は、施設の種類と、施設の種類に応じてセンサがセンシングする項目と、施設の種類に応じてセンサがセンシングする項目の具体例との対応関係の一例を示す図である。 図７は、２つの施設３の評価値に基づいたプラントの総合評価値の算出例を模式的に示すグラフである。 図８は、季節に応じた分散の上限の変更例を示すグラフである。

次に、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、実施形態に係る評価システム１の主要構成例を示す図である。評価システム１は、プラントの稼働状況を評価するシステムである。

図１に示すように、評価システム１は、プラント２に設けられた複数のセンサ４ａ，４ｂ，…と、評価装置１０と、端末２０とを含む。プラント２は、複数の施設３ａ，３ｂ，…と、複数のセンサ４ａ，４ｂ，…と、通信部５とを備える。施設３ａ，３ｂ，…はそれぞれ、プラント２が全体として奏する効果のために設けられた施設である。具体例を挙げると、プラント２が水力発電所である場合、施設３ａ，３ｂ，…は、発電機、水車、…のような水力発電所が備える施設である。施設３ａ，３ｂ，…の具体的形態は、プラント２の目的に応じたものになる。

複数のセンサ４ａ，４ｂ，…は、複数の施設３ａ，３ｂ，…に個別に設けられたセンサである。センサ４ａ，４ｂ，…の各々の具体的態様及び検出対象となる事項は、施設３ａ，３ｂ，…の具体的態様に応じたものになる。複数の施設３ａ，３ｂ，…の数及び複数のセンサ４ａ，４ｂ，…の数は３以上であってもよい。

なお、図１では、１つの施設３に１つのセンサ４が設けられているが、１つの施設３に複数のセンサ４が設けられてもよいし、複数の施設３に共通する事項を１つのセンサ４で検出可能にセンサ４が設けられてもよい。複数の施設３に共通する事項として、例えばプラント２がある地域の天候、気温、湿度等が挙げられる。

施設３ａ，３ｂ，…を特に区別せず包括的に説明する場合、施設３と記載することがある。また、センサ４ａ，４ｂ，…を特に区別せず包括的に説明する場合、センサ４と記載することがある。なお、プラント２の構成のうち、実施形態に係る評価システム１に含まれる構成は、センサ４と通信部５である。施設３は、センサ４が設けられる構成として図示されている。

通信部５は、複数のセンサ４ａ，４ｂ，…の出力を評価装置１０に伝送する。実施形態に係る通信部５は、予め定められた通信プロトコルに対応したＮＩＣ（Network interface controller）として機能するための回路等を有する。係る通信プロトコルとして、例えばＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）が挙げられるが、採用可能な通信プロトコルこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。通信部５は、評価装置１０との通信を介して複数のセンサ４ａ，４ｂ，…の出力に応じたデータを評価装置１０に伝送する。

なお、図１では、１つの通信部５が図示されているが、複数のセンサ４ａ，４ｂ，…の一部又は全部に対して個別に通信部５と同様に機能する通信のための構成が設けられていてもよい。また、図示しないが、センサ４の出力がアナログである場合、通信部５によるデジタル通信を介してセンサ４の出力に応じたデータを伝送するためのアナログ／デジタル変換回路が設けられる。

評価装置１０は、通信部１１と、取得部１２と、評価部１３と、報知部１４とを備える。通信部１１は、通信部５の通信プロトコルに対応するＮＩＣとして機能するための回路等を有する。通信部１１は、通信部５と通信を行い、複数のセンサ４ａ，４ｂ，…の出力に応じたデータを受信する。実施形態では、通信部５と通信部１１との間の通信回線は、電波等の電磁波を利用した無線の通信回線である。このように、実施形態では、複数のセンサ４ａ，４ｂ，…と取得部１２とは、通信部５及び通信部１１による無線通信を介して接続される。

取得部１２は、プラント２に含まれる複数の施設３ａ，３ｂ，…の稼働状況に係る情報を取得する。具体的には、取得部１２は、通信部１１が受信したデータを取得することで、プラント２に含まれる複数の施設３ａ，３ｂ，…に個別に設けられた複数のセンサ４ａ，４ｂ，…から得られた情報を取得する。評価部１３は、取得部１２が取得した情報に基づいてプラント２の稼働状況を評価する。報知部１４は、評価部１３が評価したプラント２の稼働状況の評価に係る報知を行う。

実施形態に係る評価装置１０は、通信部１１、取得部１２、評価部１３及び報知部１４としての機能を奏するよう設けられた情報処理装置である。係る情報処理装置の構成例について、図２を参照して説明する。

図２は、評価装置１０の構成例を示すブロック図である。評価装置１０は、通信部１１と、記憶部３１と、演算部３２と、入力部３３と、出力部３４とを備える。記憶部３１は、評価装置１０が行う各種の処理で読み出されるソフトウェア・プログラム及びデータを記憶する。以下、プログラム等と記載した場合、係るソフトウェア・プログラム及びデータをさす。具体的には、記憶部３１は、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）やソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）、フラッシュメモリのような記憶装置を含み、係る記憶装置に当該データを記憶する。

図２では、プログラム等の一例として、評価プログラム３１ａ、センシングデータ３１ｂ及び評価基準データ３１ｃが例示されている。評価プログラム３１ａは、演算部３２を取得部１２、評価部１３として機能させるためのソフトウェア・プログラムである。センシングデータ３１ｂは、通信部１１を介して受信されて取得部１２によって取得された、複数の施設３ａ，３ｂ，…に個別に設けられた複数のセンサ４ａ，４ｂ，…から得られた情報を含むデータである。評価基準データ３１ｃは、センシングデータ３１ｂに基づいた評価に際して参照されるデータである。

演算部３２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置を含み、上述のプログラム等を利用した演算処理によって取得部１２、評価部１３として機能し、各種の処理を行う。入力部３３は、評価装置１０の管理者からの入力操作を受け付けるための構成を有する。係る構成として、例えばキーボード、マウス等が挙げられるが、これに限られるものでなく、各種の入力装置を採用可能である。

出力部３４は、演算部３２が行った処理内容に応じた各種の出力を行う。出力部３４は、例えば表示出力部３４ａ、音声出力部３４ｂ等を構成に含む。表示出力部３４ａは、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の表示装置を１つ以上有し、演算部３２が行った処理内容に応じた画像を表示する。音声出力部３４ｂは、例えばスピーカ等、音声を出力可能な構成を有し、演算部３２が行った処理内容に応じた音声を出力する。表示出力部３４ａ、音声出力部３４ｂは、報知部１４として機能する。

以下、図３と図４を参照し、評価部１３によるプラント２の稼働状況の評価について説明する。図３は、センサ４の出力が示すセンシング値と評価値との関係の一例を示すグラフである。図３では、センシング値の分布をヒストグラムで示し、センシング値に応じた評価値を線グラフで示している。

図３で例示するセンシング値は、評価値を導出する根拠として採用された正常時のセンシング値である。評価値は、正常時のセンシング値の分布に基づいて決定される。ヒストグラムが示すセンシング値の分布は、当該分布に基づいたカーネル密度推定から当該センシング値を出力するセンサ４が設けられた施設３のセンシング値の正常値範囲を示す情報として機能する。

具体的には、図３で例示するセンシング値は、ほとんどが２５から５０の範囲内に分布している。ここで、一点鎖線Ｃ１が示すセンシング値の中央値をタウ（τ）とし、センシング値の分散をシグマ（σ）とする。この場合、センシング値の正常値範囲の下限Ｅ１はτ－σとして表せる。また、この場合、センシング値の正常値範囲の上限Ｅ２はτ＋σとして表せる。下限Ｅ１から上限Ｅ２までのセンシング値の正常値範囲から外れたセンシング値が検出された場合、当該センシング値を出力するセンサ４が設けられた施設３に何らかの異常が生じている可能性が示唆される。

実施形態の評価値は、係る可能性の高さを百分率で現すものとして設定される。例えば、センシング値が下限Ｅ１を下回ると、評価値は０を超えた値として導出される。図３では、センシング値がτ－σからτ－３σに向かって下がるに従って評価値が漸増する設定が例示されている。また、図３ではτ－３σを評価下限Ｅ３として示している。また、センシング値が上限Ｅ２を上回ると、評価値は０を超えた値として導出される。図３では、センシング値がτ＋σからτ＋３σに向かって上がるに従って評価値が漸増する設定が例示されている。また、図３ではτ＋３σを評価上限Ｅ４として示している。このように、実施形態では、評価下限Ｅ３から下限Ｅ１までの範囲内及び上限Ｅ２から評価上限Ｅ４までの範囲内では、センシング値の正常値範囲からの乖離の度合いに応じて評価値が大きくなるよう設定されている。すなわち、評価値が大きくなるほど、センシング値が正常値範囲から乖離していることが示され、当該センシング値を出力するセンサ４が設けられた施設３に何らかの異常が生じている可能性がより強く示唆される。評価下限Ｅ３以下のセンシング値又は評価上限Ｅ４以上のセンシング値が得られた場合、評価値は最大（１００）で飽和する。

このように、実施形態の評価値は、施設３の正常動作時を含む最も安定した状態（０）から施設３の異常動作時を含む最も警戒すべき状態（１００）までの範囲を百分率として導出された施設３の稼働状況を示す値である。

なお、センシング値の中央値（τ）と分散（σ）とに基づいた正常値範囲の下限Ｅ１及び上限Ｅ２並びに評価下限Ｅ３及び評価上限Ｅ４の設定はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、係数や具体的な式については適宜変更可能である。

図４は、センシング値の時系列変化と評価値の時系列変化との関係の一例を示すグラフである。ここでは、図４に示すセンシング値が得られた施設３は、図３に示すセンシング値が得られた施設３であるものとして説明を行う。

図４に示すように、時間帯Ｔ１以前の時間帯におけるセンシング値は２５から５０の正常値範囲内であり、概ね５０を有意に下回る値で安定している。係る時間帯の評価値は、０又は０を超える値であっても比較的低い値である。これに対し、時間帯Ｔ１に入るとセンシング値が有意に５０を上回った後、２５を下回るように下降し、しばらく２５以下を示した後に急激に５０を上回る瞬間を生じるように上昇する等、不安定に変化している。このような時間帯Ｔ１の評価値は、０を有意に上回り、当該センシング値を出力するセンサ４が設けられた施設３に何らかの異常が生じている可能性を示唆している。

なお、時間帯Ｔ１の後に生じている空白時間帯Ｔ２の大半は、センシング値が０となっているが、これは時間帯Ｔ１における評価値に基づいて施設３に何らかの異常があると判断されたことによって当該施設３又は当該施設３を含むプラント２が停止されたことによる。プラント２の停止中は、評価値も導出されない。空白時間帯Ｔ２を経て当該施設３を含むプラント２が再稼働することで、センシング値の出力及び評価値の導出が再開されている。図４に示す例では、再稼働直後には一時的にセンシング値及び評価値の揺らぎがあるものの、その後安定している。

図３及び図４を参照した説明では、１つの施設３に設けられた１つのセンサ４のセンシング値及び当該センシング値に応じた評価値を例示しているが、センシング値の出力及び評価値の導出は、複数のセンサ４ａ，４ｂ，…で個別に行われる。評価部１３は、複数のセンサ４ａ，４ｂ，…の出力が示すセンシング値に応じた評価値の導出処理を、各センシング値毎に周期的に行う。取得部１２が施設３に係る情報を取得して評価部１３が評価値を導出する処理周期は任意であるが、施設３に異常が生じた場合にすみやかに評価値によって当該異常が示唆される程度の短期間（例えば、１秒未満）周期であることが望ましい。

ここで、１つの施設３には１つ以上のセンサ４が設けられるので、施設毎に１つ以上の評価値が導出されることになる。施設に設けられたセンサ４が１つである場合、その１つのセンサ４のセンシング値に応じて導出された評価値が当該施設の評価値として扱われる。施設に設けられたセンサ４が複数である場合、その複数のセンサ４のセンシング値に応じて導出された複数の評価値のうち最も正常値から乖離した評価値が当該施設の評価値として扱われる。実施形態の場合、最も正常値から乖離した評価値は、最も高い評価値である。

このように、評価部１３は、通信部１１が取得した複数の施設３ａ，３ｂ，…の稼働状況に係る情報に含まれるセンシング値に基づいて施設の健全度を示す評価値を算出する処理を複数の施設３ａ，３ｂ，…毎に行う。また、複数の施設３ａ，３ｂ，…の稼働状況に係る情報は、プラント２に含まれる複数の施設３ａ，３ｂ，…に個別に設けられた複数のセンサ４ａ，４ｂ，…から得られる。

次に、プラント２の稼働状況の評価に係る報知について説明する。図５は、プラント２の稼働状況の評価に係る報知の一例を示す図である。表示出力部３４ａによる表示出力内容は、第１表示領域Ｄ１と、第２表示領域Ｄ２と、を含む。

第１表示領域Ｄ１では、複数のセンサ４ａ，４ｂ，…の出力が示すセンシング値が表示される。図５に示す第１表示領域Ｄ１では、１８のセンサ４の各々からの出力が示すセンシング値がアナログメータ形式で表示されているが、これは表示の一形態例であってこれに限られるものでない。第１表示領域Ｄ１に表示されるセンシング値の数及び種類並びに第１表示領域Ｄ１及び第２表示領域Ｄ２における表示形式、レイアウト等の具体的な態様については任意である。また、第１表示領域Ｄ１に一括表示できない数のセンサ４がプラント２に設けられている場合、第１表示領域Ｄ１に表示させるセンシング値を選択可能とするためのスクロールバー等が追加で設けられる。

第２表示領域Ｄ２では、複数のセンサ４ａ，４ｂ，…の各々の出力に応じて評価部１３によって導出された複数の評価値のうち、最高の評価値に基づいた表示が行われる。ここで、最高の評価値は、評価値が最も健全でない施設の評価値と同義である。第２表示領域Ｄ２は、プラント安定度表示部Ｍ１と、トレンドグラフ表示部Ｍ２とを含む。

プラント安定度表示部Ｍ１では、プラント２の稼働状況の安定度を示す総合評価値ｒに対応した表示が行われる。総合評価値ｒの算出に係る処理について、図６及び図７を参照して説明する。

図６は、施設３の種類（「施設」）と、施設３の種類に応じてセンサ４がセンシングする「項目」と、施設３の種類に応じてセンサ４がセンシングする項目の「具体例」との対応関係の一例を示す図である。図６は、プラント２が水力発電所である場合の対応関係を例示しているが、これに限られるものでない。図６に示す各事項は、プラント２に応じたものになる。

例えば、施設３が「発電機」である場合、図６で「施設」が「発電機」であるレコードが含む「項目」が示すように、「発電機」に係る情報として、「温度」、「振動」、「油圧・油面」、「流量」、「その他」の情報を取得するようセンサ４が設けられる。さらに、これらの「項目」と「具体例」との組み合わせが示すように、センサ４が設けられる。「項目」のうち「温度」を例とすると、発電機に設けられている「固定子コイル」並びに発電機を冷却する「冷却水」及び「冷却風」の「温度」を検出できるよう、複数のセンサ４がプラント２の「発電機」に設けられる。「発電機」以外の施設３についても、図６で例示するような「項目」と「具体例」との組み合わせが示す事項について情報を取得できるよう、センサ４が施設３に設けられる。

このように、プラント２からは、施設３の種類（「施設」）と、施設３の種類に応じてセンサ４がセンシングする「項目」と、施設３の種類に応じてセンサ４がセンシングする項目の「具体例」との組み合わせの数に応じた複数のセンシング値が得られる。すなわち、複数のセンサ４ａ，４ｂ，…は、このような組み合わせに応じて設けられる。センシング値が温度のセンシング値である場合、当該センシング値を出力するセンサ４は温度センサである。センシング値が振動のセンシング値である場合、当該センシング値を出力するセンサ４は振動センサである。他のセンシング値についても同様に、センシング値に対応したセンサ４が設けられる。評価部１３は、係る複数のセンシング値の各々について評価値を導出する。

図６では、発電機、水車、入口弁及び水路の各々の評価値を例示している。図６に示す発電機の評価値は、４０である。また、水車の評価値は、３０である。また、入口弁及び水路の評価値は、０である。すなわち、入口弁及び水路の稼働状況が極めて安定していることが評価値に現れている。一方、発電機及び水車については、評価値が０になる理想的な安定状況よりも何らかの理由によって注意すべき状況が生じていることが評価値に現れている。図６に示すように、評価値は、発電機、水車、入口弁及び水路のような複数の施設３の各々について個別に算出される。

評価部１３は、複数の施設３の評価値に基づいて総合評価値ｒの評価を算出する。図６では、ｒ＝５０の総合評価値が算出されている場合を例示している。以下、より詳細な総合評価値ｒの算出方法について、図７を参照して説明する。

図７は、２つの施設３の評価値ｘ_１，ｘ_２に基づいたプラント２の総合評価値ｒの算出例を模式的に示すグラフである。図７を参照した説明では、総合評価値ｒによってプラント２の評価が表されるものとする。

評価部１３は、以下の式（１）に基づいて、総合評価値ｒを算出する。ここで、ｘは、式（２）のように表せる。式（１）及び式（２）におけるｘ_１，ｘ_２，ｘ_３，…，ｘ_ｎは、それぞれ異なる施設３の評価値である。すなわち、ｎは施設の数に対応する。また、式（１）におけるｐは、重み付け定数であり、１以上の実数が設定される。このように、実施形態の評価部１３は、複数の施設３の評価値のＬｐノルムとして総合評価値ｒを算出する。

式（１）に基づいて算出される総合評価値ｒは、複数の施設の各々の評価値以上になる。例えば、ある１つの施設３の評価値のみ０より大きく、他の施設３の評価値が全て０である場合、式（１）によれば、総合評価値ｒは当該ある１つの施設３の評価値と等しくなる。一方、複数の施設３の評価値が０より大きい場合、式（１）によれば、総合評価値ｒは、評価値が０より大きい複数の施設３の各々の評価値を超えた値になる。

図７を参照した以下の説明では、理解を容易にする目的で、ｎ＝２かつｐ＝２である場合を例として説明を行うが、ｎ及びｐは任意の自然数であってよい。ただし、ｎは施設３の数に対応する。

図７に示すように、ｎ＝２かつｐ＝２である場合、２つの施設３のうち一方の評価値ｘ_１が４０であり、他方の評価値ｘ_２が３０であるとき、評価部１３は、式（１）によってｒ＝５０を算出する。このように、２つの施設３の各々の評価値ｘ_１，ｘ_２の値が共に０より大きい場合、総合評価値ｒは、２つの施設３の各々の評価値ｘ_１，ｘ_２を超えた値になる。ここで、実施形態では、評価値が大きいほど当該評価値を導出された対象がより警戒すべき状態であることが示される。従って、評価部１３は、評価値が施設３の正常動作を示さない施設３が複数ある場合にプラント２の稼働状況の評価を単一の施設３の評価値が示す評価よりも下げる。なお、実施形態では、「評価値」の大小と、「評価」の上下とは、その関係性が反対である。

なお、総合評価値ｒは、百分率の上限（１００）を超える値となってもよい。これによって、単一の施設３の稼働状況に限定されない複数の施設３の稼働状況に係るプラント２の安定度の評価が行われていることがより強調されやすくなる。

プラント安定度表示部Ｍ１は、評価部１３が評価したプラント２の稼働状況の最新の評価として表示される。このため、図５で例示するように、第１表示領域Ｄ１に含まれる１つ１つのセンシング値に比して、プラント安定度表示部Ｍ１は、より大きくより目立つよう表示される。

なお、図５では、プラント安定度表示部Ｍ１において評価値が「安定度メータ」という名称のアナログメータ形式で表示されているが、これは表示の一形態例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。図５に示すプラント安定度表示部Ｍ１では、総合安定度ｒが１００［％］になった場合に「警報レベル」であることが示されている。「警報レベル」は、プラント２の安定的な稼働を脅かす何らかの異常が生じたことを示す警報が音声出力部３４ｂ等によって発せられるか、発せられないとしても警報が発せられる程のレベルの異常が生じたことを示すものである。なお、プラント安定度表示部Ｍ１のアナログメータは、１００［％］を超える値として１２０［％］が例示されているが、当該超える値は必須ではないし、１００［％］を超える値であって１２０［％］未満の値であってもよいし、１２０［％］を超える値であってもよい。逆に、総合安定度が１００［％］より小さくて、変動が少ない場合にプラントの理想的な安定状況であることを逆説的に示している。

また、図５では、プラント安定度表示部Ｍ１において「リアルタイム」という文字列が付されている。係る文字列は、当該プラント安定度表示部Ｍ１によって表示されている総合評価値ｒが、上述の評価値と同様、プラントの安定度が実質的にリアルタイムで確認できる程度の短期間（例えば、１秒未満）周期で更新されていることを表している。「警報レベル」や「リアルタイム」の文字列は必須でないし、文字列の具体的内容については適宜変更可能である。

なお、評価値が施設３の正常動作を示さない施設３が複数ある場合にプラント２の稼働状況の評価を単一の施設３の評価値が示す評価よりも下げる具体的方法は、図７を参照した例に限られるものでない。まず、前提として、プラント安定度表示部Ｍ１には、評価部１３が周期的に導出している評価値のうち最新の周期で導出した複数の評価値のうち、最高の評価値に基づいた評価値が表示されるようにしてもよい。すなわち、この場合、評価部１３は、複数の施設の評価値ｘ_１，ｘ_２，ｘ_３，…，ｘ_ｎのうち、最高の評価値を特定して特定された評価値に基づいた評価を行う。さらに、評価部１３は、最高の評価値を補正した値を総合評価値ｒとして導出する。

具体例を挙げると、ある時点で導出された複数の評価値のうち、例えばプラント２の「発電機」である施設３に係る評価値が最も高かった場合を想定する。より具体例を挙げると、「発電機」である施設３設けられている「軸受」の「温度」の評価値が最も高かった場合を想定する。この場合、プラント安定度表示部Ｍ１で表示される評価値は、「軸受」の「温度」の評価値に基づいたものになる。この場合において、プラント２の「発電機」以外の施設３に設けられたセンサ４のセンシング値に基づいた評価値が正常動作を示さない値（例えば、０を超える値）であった場合、評価部１３は、プラント安定度表示部Ｍ１で表示される評価値を、「軸受」の「温度」の評価値を補正した値とする。この補正は、プラント２がより警戒すべき状態であることを示す補正になる。すなわち、実施形態の場合、評価部１３は、その時点で最も高い評価値をより上げるよう評価値を補正し、補正された総合評価値ｒをプラント安定度表示部Ｍ１に表示させる。

図３を参照した説明と同様、評価値の変換指数が一次である場合、すなわち、センシング値の分散の上限又は下限から乖離する度合いが大きくなるほど一次的に評価値が高まる場合を例とする。また、「発電機」である施設３の「軸受」の「温度」が７５［℃］を超えた場合に評価値が１００となり、音声出力部３４ｂによる音声出力を伴う警報が発されて異常が報知されるものとする。気温と同一の温度（例えば、２０［℃］）である場合に評価値が０となり、分散が０であることを想定する。ある時点で「軸受」の「温度」を示すセンシング値が５０［℃］であれば、「軸受」の「温度」は、気温に対して３０［℃］高く、評価値が１００となって警報が発される場合に比して１５［℃］低いことになる。この場合、警報の発令条件に対して３０／（３０＋１５）＝６７［％］の状態であることとなり、「６７」が評価値になる。

「発電機」である施設３の評価値のうち、ある時点での評価値で「６７」が最高の評価値であるとする。「発電機」以外の他の施設３の評価値に「最高の評価値－５」以上の値が含まれている場合、評価部１３は、最高の評価値を５［％］増しとする補正を行ってプラント安定度表示部Ｍ１に表示させる。また、「発電機」以外の他の施設３の評価値に「最高の評価値－５」以上の値が含まれておらず、「最高の評価値－１０」以上の値が含まれている場合、評価部１３は、最高の評価値を２．５［％］増しとする補正を行ってプラント安定度表示部Ｍ１に表示させる。

このように、評価部１３は、評価値が施設３の正常動作を示さない施設３が複数ある場合、２番目に健全でない施設の評価値を予め定められた施設の多段階評価基準に基づいて多段階評価するようにしてもよい。この説明では、「２番目に健全でない施設の評価値を予め定められた施設の多段階評価基準」として、最高の評価値が導出された施設でない他の施設の評価値が「最高の評価値－５」以上であるか、最高の評価値が導出された施設でない他の施設の評価値が「最高の評価値－５」未満かつ「最高の評価値－１０」以上であるか、という２段階の評価基準が適用されているが、３段階以上であってもよい。多段階評価基準の具体的な内容については任意であり、適宜変更可能である。評価部１３は、当該多段階評価に基づいた補正値を導出する。この説明では、「最高の評価値の５［％］増し」、「最高の評価値の２．５［％］増し」という補正値が適用されているが、補正値の具体的な決定方法については任意であり、適宜変更可能である。評価部１３は、評価値が最も健全でない施設の評価値（最高の評価値）を補正値で補正した値をプラント２の稼働状況を示す総合評価値ｒとして算出するようにしてもよい。

なお、「発電機」以外の他の施設３の評価値に「最高の評価値－１０」以上の値が含まれていない場合についても、評価部１３は、最高の評価値を補正してプラント安定度表示部Ｍ１に表示させるようにしてもよい。この場合、評価部１３は、最高の評価値を２．５［％］未満の程度（例えば、１［％］）増しとする補正を行ってプラント安定度表示部Ｍ１に表示させる。以上、補正に係る説明で例示された各種の数値や状況はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、補正による評価値の上昇量等の詳細なパラメータについては適宜変更可能である。

また、「補正値」による最高の評価値の補正は、最高の評価値に対する補正値の加算によるものでもよいし、最高の評価値に対する補正値の乗算によるものであってもよい。ただし、どのような演算が適用されるかについては、評価基準データ３１ｃに含まれる条件として予め決定されている。

このように、評価値が施設３の正常動作を示さない施設３が複数ある場合、２番目に健全でない施設３の評価値を予め定められた施設３の多段階評価基準に基づいて多段階評価し、当該多段階評価に基づいた補正値を導出するようにしてもよい。そして、評価部１３は、評価値が最も健全でない施設の評価値を当該補正値で補正した値をプラント２の稼働状況を示す評価値として算出するようにしてもよい。これによって、評価値が施設３の正常動作を示さない施設３が複数ある場合にプラント２の稼働状況がより深刻である可能性が高いことが報知内容を確認した者により確実に伝わりやすくなり、より迅速な対応を促しやすくなる。従って、プラント２の稼働状況に応じた適切な対処がなされやすくなる。

プラント安定度表示部Ｍ１の表示によって、複数の施設３の評価値が０より大きい場合、被報知者（プラント２における管理者、作業者等）にとって、プラント２の稼働状況がより深刻な状態であることが把握しやすくなる。なお、プラント安定度表示部Ｍ１に表示された評価値が単一の施設３の評価値によるものか、複数の施設３の０より大きい評価値が考慮されたものであるのか否かを示す付加的な表示がさらにプラント安定度表示部Ｍ１又はプラント安定度表示部Ｍ１近傍で行われるようにしてもよい。これによって、複数の施設３に何らかの異常が示唆される状況であるのか否かをより直観的に把握しやすくなる。

「評価値が１００となる条件」や「評価値が０となる条件」等、図３を参照して説明したような「評価値の導出方法」、「補正値」等の各種条件に係るデータは、評価基準データ３１ｃとして予め記憶部３１に記憶されている。図３は「発電機」に設けられた「軸受」の「振動量」を例としたものであるが、他のセンシング値についても同様であり、各種条件に係るデータが評価基準データ３１ｃに含まれている。また、取得部１２によって取得されたセンシング値は、センシングデータ３１ｂとして記憶、蓄積される。

トレンドグラフ表示部Ｍ２は、プラント安定度表示部Ｍ１の一定期間内の時系列変化を示す。実施形態では、評価部１３は、少なくとも当該一定期間内に導出された評価値を示すデータを記憶部３１に記憶させ、トレンドグラフ表示部Ｍ２の表示に際して当該データを参照する。図５では、トレンドグラフ表示部Ｍ２は、表示が行われている時点から４８時間前までの期間におけるプラント安定度表示部Ｍ１の値の変化が線グラフで示されているが、トレンドグラフ表示部Ｍ２の具体的な表示態様は適宜変更可能である。

実施形態では、演算部３２が評価部１３として機能するとともに表示内容の決定に係る処理（表示データの生成処理）を行うが、これに限られるものでない。評価部１３が評価値の導出を行い、評価値に基づいた報知内容の決定に係る処理を評価部１３から独立した専用の構成が行うようにしてもよい。

図５に示すように、表示出力部３４ａによる表示出力内容は、第１表示領域Ｄ１、第２表示領域Ｄ２に含まれない内容をさらに含んでいてもよい。図５に示す表示内容は、第１表示領域Ｄ１、第２表示領域Ｄ２に加えて、さらに、リアルタイム値表示部Ａ１、対象名表示部Ａ２、トレンド表示部Ａ３を含んでいる。リアルタイム値表示部Ａ１には、０を超える評価値が導出されたセンシング値の一部又は全部が一覧表示される。リアルタイム値表示部Ａ１には、より高い評価値が導出されたセンシング値が優先して表示されるようにしてもよいし、プラント安定度表示部Ｍ１として表示されている評価値が導出された施設３に設けられた他のセンサ４の出力が示すセンシング値が優先して表示されるようにしてもよい。対象名表示部Ａ２には、リアルタイム値表示部Ａ１で一覧表示されたセンシング値がどの施設のどの項目で得られたセンシング値であるのかを示す情報（文字列等）が表示される。トレンド表示部Ａ３では、リアルタイム値表示部Ａ１として選定して表示されたセンシング値の一定期間内の時系列変化を示す表示が行われる。実施形態では、評価部１３は、少なくとも当該一定期間内に導出されたセンシング値を示すデータをセンシングデータ３１ｂとして記憶部３１に記憶させ、トレンド表示部Ａ３の表示に際してセンシングデータ３１ｂを参照する。

以上、評価装置１０が備える出力部３４による報知を例とした説明を行ってきたが、報知は端末２０（図１参照）によって行われてもよい。図１に示すように、端末２０は、通信部２１と、報知部２２とを備える。通信部２１は、通信部１１と同様の構成であり、通信部１１と通信を行うことで表示出力部３４ａの表示内容に対応したデータや音声出力部３４ｂの音声出力内容に対応したデータを評価装置１０から取得する。報知部２２は、出力部３４と同様の構成であり、上述のように説明された表示出力部３４ａと同様の表示出力や音声出力部３４ｂと同様の音声出力を行う。このように、端末２０は、プラント２の稼働状況の評価に係る報知を行う報知部２２を備える。また、報知部２２は、プラント２の稼働状況の評価に係る情報を表示する構成として、表示出力部３４ａと同様の構成を含む。

なお、図１では、通信部１１が通信部５及び通信部２１と通信を行っているが、通信部５と通信を行う構成と通信部２１と通信を行う構成とは別個の構成であってもよい。

なお、上述の説明において、一例として気温と同一の温度（例えば、２０［℃］）である場合に評価値が０となるものとしている事項があるが、気温と同一の温度は周囲の温度に影響を受けるものであり、特に季節によって大きく変化する。このため、季節によって分散の上限又は下限が変更されるようあらかじめ条件付けがされていてもよい。この場合、当該条件付けに対応したデータが予め評価基準データ３１ｃに含まれている。また、季節を特定可能なカレンダーとして機能するソフトウェア・プログラムや回路（タイマー回路等）が予め評価装置１０に設けられる。

図８は、季節に応じた分散の上限の変更例を示すグラフである。図８は、温度センサであるセンサ４によって温度がセンシングされる場合を想定している。図８では、評価上限Ｅ４に対してより遠い値の第１上限Ｅ２１とより近い値の第２上限Ｅ２２とが個別に設定されている。第１上限Ｅ２１と第２上限Ｅ２２は、ともに上述の上限Ｅ２として機能する。すなわち、第１上限Ｅ２１と第２上限Ｅ２２との間の変動量ＳＣが、上限Ｅ２の季節変動量である。なお、図８では第１上限Ｅ２１と第２上限Ｅ２２の２つのみ端的に示しているが、季節を特定可能なカレンダーとして機能するソフトウェア・プログラムや回路（タイマー回路等）等に応じて、評価部１３が第１上限Ｅ２１と第２上限Ｅ２２との間で多段階的又は無段階的に適用される上限Ｅ２を変更するようにしてもよい。

以上、実施形態によれば、評価装置１０は、プラント２に含まれる複数の施設３の稼働状況に係る情報を取得する取得部１２と、当該情報に基づいてプラント２の全体的な安定度を評価する評価部１３とを備える。評価部１３は、当該情報に含まれるセンシング値に基づいて施設３の健全度を示す評価値を算出する処理を複数の施設３ａ，３ｂ，…毎に行い、複数の施設３ａ，３ｂ，…の各々の評価値ｘ_１，ｘ_２，…に基づいてプラント２の稼働状況の安定度を示す総合評価値ｒを算出する。これによって、単純なセンシング値の取得及びその羅列的な報知のみである場合に比して、総合評価値ｒを確認した者がプラント２の全体的な安定度をより把握しやすくなる。

また、評価部１３は、評価値が施設３の正常動作を示さない施設３が複数ある場合にプラント２の稼働状況の評価を単一の施設３の評価値が示す評価よりも下げる。実施形態では、複数の施設で０を超える評価値が導出された場合、プラント安定度表示部Ｍ１において表示される評価値が補正されてプラントの健全度評価がより下がったように報知される。これによって、評価値が施設３の正常動作を示さない施設３が複数ある場合にプラント２の稼働状況がより深刻である可能性が高いことが報知内容を確認した者により確実に伝わりやすくなり、より迅速な対応を促しやすくなる。従って、プラント２の稼働状況に応じた適切な対処がなされやすくなる。

また、評価部１３は、複数の施設３ａ，３ｂ，…の評価値のＬｐノルムとして、プラント２の稼働状況の評価を示す総合評価値ｒを算出する。これによって、施設３の数によらず、予め定められた数式（式（１）、式（２））に基づいたプラント２の評価を行える。

また、取得部１２は、プラント２に含まれる複数の施設３ａ，３ｂ，…に個別に設けられた複数のセンサ４ａ，４ｂ，…から複数の施設３ａ，３ｂ，…の稼働状況に係る情報を取得する。これによって、センサ４の出力を施設３の稼働状況に係る情報として利用できる。

また、図６の例で示すように、センサ４は、設けられた施設３の温度、湿度、圧力、振動、容量、流量、動作速度及び開閉部（例えば、入口弁）の開閉状況のうち少なくとも１つを検知する。これによって、より多様な情報を施設３の稼働状況に係る情報として利用可能になる。

また、複数のセンサ４の一部又は全部と取得部１２とは無線通信を介して接続される。これによって、プラント２に対する評価装置１０の設置条件をより緩和しやすくなる。また、センサ４を設けるための物理的な制約条件をより緩和しやすくなる。すなわち、センサ４と評価装置１０とが必ずしも直結されている必要がなくなることで、センサ４及び評価装置１０の設置に係る自由度がより向上する。

また、評価値は、例えば、施設３の正常動作時を含む最も安定した状態から、上述の警報レベルで警戒すべき状況のように施設の異常動作時を含む状態までの範囲を百分率として導出された施設の稼働状況を示す値である。これによって、０から１００までの範囲内で表されたより直観的な数値情報でプラント２の稼働状況を把握できる。なお、「安定した状態」は、何の問題もない理想的な稼働状況のみをさすものでなく、その状態が維持される限り問題なく施設３及び当該施設３を含むプラント２が稼働し続けられる状態全般をさす。また、「最も警戒すべき状態」は、プラント２の管理レベルとして設定されるものであり、例えば警報レベルのように異常を解消するための即時対処が必要なことを示す警報が音声等で報知される施設３の稼働状況がこれに該当するが、これに限られるものでない。警報の音声報知は必須でないし、一時的又は新たに生じた事故等の事例に基づいて「最も警戒すべき状態」とされる施設３の稼働状況が変更されることは当然あってよい。

また、実施形態の評価装置１０は、プラント２の稼働状況の評価に係る報知を行う報知部１４を備える。これによって、端末２０を保有していない者でも報知内容を認知する機会を得られる。

また、報知部１４は、プラント２の稼働状況の評価に係る情報を表示する表示出力部３４ａを含む。これによって、プラント２の管理者や作業者等は、表示出力部３４ａを視認することでプラント２の稼働状況の評価に係る情報を任意のタイミングで容易に確認できる。

なお、上記の実施形態はあくまで一例であり、本発明の技術的特徴を逸脱しない範囲内において適宜変更可能である。例えば、評価装置１０は、情報処理装置に限られるものでなく、上述の機能のうち少なくとも取得部１２、評価部１３の機能を奏するよう設けられた専用の装置であってもよい。

センサ４の出力を評価装置１０に伝送するための経路は、通信部５と通信部１１とによる無線通信を介したものに限られない。通信部５と通信部１１との間の通信回線の一部又は全部は、有線の通信回路を含んでいてもよいし、インターネット等の公共の通信回線網を含んでいてもよい。また、一部又は全部のセンサ４の出力を評価装置１０に伝送するための経路は、専用に設けられた直結用のバスであってもよい。

また、図３では評価値の増減の次数が１次である場合を例としているが、評価値の増減の次数は任意である。また、評価値の高低と施設の評価の高低との関係は上述の説明と逆でもよい。

１ 評価システム
２ プラント
３ 施設
４ センサ
１０ 評価装置
５，１１，２１ 通信部
１２ 取得部
１３ 評価部
１４，２２ 報知部
２０ 端末

Claims (8)

1. プラントに含まれる複数の施設の稼働状況に係る情報を取得する取得部と、
   前記情報に含まれるセンシング値に基づいて施設の健全度を示す評価値を算出する処理を前記複数の施設毎に行い、前記複数の施設の各々の前記評価値に基づいてプラントの稼働状況の安定度を示す総合評価値を算出する評価部と、を備え、
   前記総合評価値をｒとすると、ｒは、以下の式（１）によって算出され、当該式（１）におけるｘ _１ ，ｘ _２ ，ｘ _３ ，…，ｘ _ｎ は、それぞれ異なる施設の評価値であり、当該式（１）におけるｎは、施設の数であり、当該式（１）におけるｐは、１以上の実数が設定される重み付け定数であり、
   前記式（１）に、０より大きい複数の施設の評価値ｘ _１ ，ｘ _２ が少なくとも入力されると、総合評価値ｒは、２つの施設ｘ _１ ，ｘ _２ の各々の評価値ｘ _１ ，ｘ _２ を超えた値になる、
   評価装置。
   

   
2. 前記取得部は、前記プラントに含まれる複数の施設に個別に設けられた複数のセンサから前記情報を取得する
   請求項１に記載の評価装置。
3. 前記センサは、設けられた施設の温度、湿度、圧力、振動、容量、流量、動作速度及び開閉部の開閉状況のうち少なくとも１つを検知する
   請求項２に記載の評価装置。
4. 前記複数のセンサの一部又は全部と前記取得部とは無線通信を介して接続される
   請求項２又は３に記載の評価装置。
5. 前記評価値は、施設の正常動作時を含む最も安定した状態から施設の異常動作時を含む最も警戒すべき状態までの範囲を百分率として導出された施設の稼働状況を示す値である
   請求項１から４のいずれか一項に記載の評価装置。
6. 前記プラントの稼働状況の評価に係る報知を行う報知部を備える
   請求項１から５のいずれか一項に記載の評価装置。
7. 前記報知部は、前記プラントの稼働状況の評価に係る情報を表示する表示部を含む
   請求項６に記載の評価装置。
8. プラントに含まれる複数の施設に個別に設けられた複数のセンサと、前記複数のセンサの出力に基づいて前記プラントの稼働状況を評価する評価装置と、前記プラントの稼働状況の評価に係る報知を行う報知部を備える端末とを備える評価システムであって、
   前記評価装置は、請求項１から６のいずれか一項に記載の評価装置である
   評価システム。

Images