JP7447758B2 - Plant abnormality prediction system - Google Patents

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Description

本発明は、プラント異常予測システムに関する。 The present invention relates to a plant abnormality prediction system.

工場では、センサからリアルタイムにプロセスデータを収集している。プロセスデータは、時系列に並んだ数値データであり、時々刻々と変化している。一般に、センサ毎にしきい値が設定され、プロセスデータがしきい値を超えると異常事態として検知する。近年では、プロセスデータを解析することにより、異常の要因を特定する技術も確立されている。特許文献1には、プロセス情報を使用して異常検知を行い、異常検知によって判明した異常状態に対して、保守情報を使用して異常診断を行うことが開示されている。 In factories, process data is collected from sensors in real time. Process data is numerical data arranged in chronological order and changes from moment to moment. Generally, a threshold value is set for each sensor, and when process data exceeds the threshold value, it is detected as an abnormal situation. In recent years, technology has been established to identify the cause of an abnormality by analyzing process data. Patent Document 1 discloses that process information is used to detect an abnormality, and maintenance information is used to perform an abnormality diagnosis for an abnormal state found by the abnormality detection.

特開2011-227706号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-227706

しかしながら、上述した特許文献1では、保守情報に日々のプロセス情報が記載されていないため、プロセス情報を考慮した異常診断を行うのは難しい。さらに、異常検知においてはプロセス情報だけで行っていることから、日々の操業員の運転情報を検知アルゴリズムに取り入れて作成するに至っていない。 However, in Patent Document 1 mentioned above, since daily process information is not described in the maintenance information, it is difficult to perform an abnormality diagnosis that takes process information into consideration. Furthermore, since abnormality detection is performed using only process information, it has not been possible to incorporate daily operation information of operators into the detection algorithm.

この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、プラント設備のプロセスデータおよび運転員が記録した運転情報を組み合わせてプラント設備の異常を予測可能なプラント異常予測システムを提供することである。 This invention was made to solve the above-mentioned problems. An object of the present invention is to provide a plant abnormality prediction system that can predict abnormalities in plant equipment by combining process data of the plant equipment and operating information recorded by operators.

上記目的の達成のため、本発明に係るプラント異常予測システムは以下のように構成される。 In order to achieve the above object, a plant abnormality prediction system according to the present invention is configured as follows.

プラント異常予測システムは、プロセスデータ蓄積部と、テキストデータ蓄積部と、異常予測モデル学習部と、異常予測部と、表示部とを備える。 The plant abnormality prediction system includes a process data storage section, a text data storage section, an abnormality prediction model learning section, an abnormality prediction section, and a display section.

プロセスデータ蓄積部は、各時刻においてセンサにより計測されたプラント設備の状態値を含むプロセスデータを蓄積する。 The process data storage unit stores process data including state values of plant equipment measured by sensors at each time.

テキストデータ蓄積部は、操業員が記録したテキストデータであって、前記プロセスデータの変化に基づく事象と、該事象に対して操業員が実施した処置とを関連付けた操業員介入データ、を蓄積する。 The text data storage unit stores operator intervention data that is text data recorded by an operator and associates an event based on a change in the process data with a treatment performed by the operator in response to the event. .

異常予測モデル学習部は、前記蓄積された前記プロセスデータおよび前記操業員介入データを説明変数として、異常発生の有無を目的変数として、予測モデルである決定木を作成する。 The anomaly prediction model learning unit creates a decision tree, which is a prediction model, using the accumulated process data and the operator intervention data as explanatory variables and the presence or absence of an abnormality as an objective variable.

異常予測部は、前記決定木を用いて、新たに計測された前記プロセスデータの変化に基づく事象に対して今後取りうる処置の実施有無に応じた異常発生の有無を予測する。 The anomaly prediction unit uses the decision tree to predict whether or not an abnormality will occur depending on whether future measures will be taken for an event based on a newly measured change in the process data.

表示部は、前記異常発生が有ると予測された場合に、前記新たに計測された前記プロセスデータおよび前記今後の処置の内容を表示する。 The display unit displays the newly measured process data and the details of the future treatment when it is predicted that the abnormality has occurred.

好ましくは、前記操業員介入データは、さらに前記事象が発生した原因を含む。前記表示部は、前記異常発生が有ると予測された場合に、アラームを表示し、前記操業員介入データから、前記新たに計測された前記プロセスデータに関連する過去の事象と、当該事象に関連付いた処置および原因を表示する。 Preferably, the operator intervention data further includes a cause for the occurrence of the event. The display unit displays an alarm when the abnormality is predicted to occur, and displays a past event related to the newly measured process data and a past event related to the event based on the operator intervention data. Displays the attached action and cause.

本発明に係るプラント異常予測システムによれば、センサにより計測されたプラント設備のプロセスデータと、操業員に記録された運転情報(操業員介入データ)とを組み合わせて、プラント設備の異常発生を予測できる。これによれば、現時点では異常が発生していない場合であっても、現在の事象に対する今後の処置を実施しなかった場合に発生する異常を予測できる。また、本発明によれば、将来に生じうる異常発生に対して、事前にとりうる処置を表示して、異常発生を未然に回避することが可能となる。 According to the plant abnormality prediction system according to the present invention, the occurrence of abnormalities in plant equipment is predicted by combining process data of plant equipment measured by sensors and operation information (operator intervention data) recorded by operators. can. According to this, even if no abnormality has occurred at the present time, it is possible to predict the abnormality that will occur if future measures are not taken for the current event. Further, according to the present invention, it is possible to display measures that can be taken in advance to prevent abnormalities from occurring in the future.

本発明の実施の形態1に係るプラント異常予測システムの全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the overall configuration of a plant abnormality prediction system according to Embodiment 1 of the present invention. テキスト解析部におけるデータ変換の概念図である。It is a conceptual diagram of data conversion in a text analysis part. 異常要因抽出部におけるキーワード検索の概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram of keyword search in an abnormality factor extraction unit. 決定木を用いた異常発生の予測例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of predicting the occurrence of an abnormality using a decision tree. 異常通知部により表示される画面情報について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining screen information displayed by an abnormality notification section. 異常通知部により表示される画面情報について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining screen information displayed by an abnormality notification section. モデル学習の概念図である。It is a conceptual diagram of model learning. 本発明の実施の形態1に係るプラント異常予測システムが有する処理回路のハードウェア構成例を示す概念図である。1 is a conceptual diagram showing an example of the hardware configuration of a processing circuit included in the plant abnormality prediction system according to Embodiment 1 of the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。但し、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数にこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, in the embodiments shown below, when referring to the number, amount, amount, range, etc. of each element, the reference shall not be made unless it is specifically specified or it is clearly specified to that number in principle. The invention is not limited to this number. Furthermore, the structures and the like described in the embodiments shown below are not necessarily essential to the present invention, unless specifically specified or clearly specified in principle. It should be noted that common elements in each figure are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted.

実施の形態1.
<全体構成>
図1は、本発明の実施の形態1に係るプラント異常予測システム1の全体構成を示すブロック図である。
Embodiment 1.
<Overall configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a plant abnormality prediction system 1 according to Embodiment 1 of the present invention.

プラント異常予測システム1は、工場内のプラント設備の将来の異常発生を予測し、異常発生を未然に回避するためのシステムである。プラント異常予測システム1は、プロセスデータ入力部10、プロセスデータ蓄積部11、操業記録入力部12、テキストデータ蓄積部13、テキスト解析部14、異常要因抽出部15、異常予測モデル学習部17、異常予測部18、表示部21を備える。表示部21は、画面を表示するモニタ、異常要因表示部16、異常通知部19、連携部20を備える。 The plant abnormality prediction system 1 is a system for predicting future abnormalities in plant equipment in a factory and preventing the abnormalities from occurring. The plant abnormality prediction system 1 includes a process data input section 10, a process data storage section 11, an operation record input section 12, a text data storage section 13, a text analysis section 14, an abnormality factor extraction section 15, an abnormality prediction model learning section 17, and an abnormality prediction section 17. It includes a prediction section 18 and a display section 21. The display section 21 includes a monitor that displays a screen, an abnormality cause display section 16, an abnormality notification section 19, and a cooperation section 20.

プラント異常予測システム1には、2種類のデータ、すなわちプロセスデータおよびテキストデータが入力される。プロセスデータは、センサにより計測されたプラント設備の状態情報である。テキストデータは、操業員がプラント設備の運転に介入した操業記録である。 Two types of data are input into the plant abnormality prediction system 1: process data and text data. Process data is state information of plant equipment measured by sensors. The text data is an operation record in which an operator intervenes in the operation of plant equipment.

プロセスデータ入力部10は、工場の各所に配置された各センサから出力されたプロセスデータを入力する。プロセスデータは、各時刻においてセンサにより計測されたプラント設備の状態値を含む。具体的には、プロセスデータは、計測時刻と、プラント設備を特定する設備識別子(例えば、機器番号、設備名)と、プラント設備の状態値(温度、圧力、濃度、流量の計測値及びバルブの開閉やポンプ運転等機器の状態を含む)とが関連付けられたデータである。 The process data input unit 10 inputs process data output from each sensor placed at various locations in the factory. The process data includes state values of plant equipment measured by sensors at each time. Specifically, process data includes measurement time, equipment identifiers that identify plant equipment (e.g., equipment number, equipment name), and state values of plant equipment (measured values of temperature, pressure, concentration, flow rate, and valves). (including equipment status such as opening/closing and pump operation).

プロセスデータ蓄積部11は、プロセスデータ入力部10に入力されたプロセスデータをリアルタイムに蓄積する。プロセスデータ蓄積部11は、例えばデータベースである。 The process data storage unit 11 stores process data input to the process data input unit 10 in real time. The process data storage unit 11 is, for example, a database.

ところで、プロセスデータ以外にも、操業員が日々の運転情報を記録している運転日誌には操業上の重要な情報が残っている。本システムでは、従来は紙ベースで残していた運転日誌の情報をテキストデータとして蓄積する(操業記録入力部12、テキストデータ蓄積部13)。また、蓄積したテキストデータを使って、テキストの文言の解析に応用する(テキスト解析部14、異常要因抽出部15)。 By the way, in addition to process data, important operational information remains in the operation diary in which operators record daily operation information. In this system, information on driving logs, which were conventionally kept on a paper basis, is accumulated as text data (operation record input section 12, text data accumulation section 13). Furthermore, the accumulated text data is used to analyze the wording of the text (text analysis section 14, abnormal factor extraction section 15).

操業記録入力部12は、プラント設備を操作する操業員が記録したテキストデータを入力する。テキストデータは、例えば運転日誌であり、後述する操作介入データを含むデータである。なお、同一のプラント設備について、プロセスデータおよび操業員介入データには、共通する設備識別子(機器番号、設備名)が付されることにより関連付けられている。 The operation record input unit 12 inputs text data recorded by an operator who operates plant equipment. The text data is, for example, a driving diary, and includes operation intervention data to be described later. Note that for the same plant equipment, process data and operator intervention data are associated by being assigned a common equipment identifier (equipment number, equipment name).

テキストデータ蓄積部13は、操業記録入力部12に入力されたテキストデータを蓄積する。テキストデータ蓄積部13は、例えばデータベースである。 The text data storage unit 13 stores the text data input to the operation record input unit 12. The text data storage unit 13 is, for example, a database.

テキスト解析部14は、蓄積されたテキストデータを解析して、操業員介入データに変換する。操業員介入データは、センサにより検出されたプラント設備の状態値の変化に基づく「事象」と、事象が発生した「原因」と、該事象に対して操業員が手動介入によりプラント設備に実施した「処置」とを含む。また、「事象」には事象の発生時刻が、「処置」には処置の実施時刻が、事象・原因・処置に記載されたプラント設備には上述の設備識別子が関連付けられている。すなわち、上述したプロセスデータおよびテキストデータ(操業員介入データ)は、時刻および設備識別子により関連付けられている。 The text analysis unit 14 analyzes the accumulated text data and converts it into operator intervention data. Operator intervention data includes "events" based on changes in the state values of plant equipment detected by sensors, the "cause" of the occurrence of the event, and the manual intervention performed by the operator on the plant equipment in response to the event. "Treatment" is included. Further, the "event" is associated with the time of occurrence of the event, the "treatment" is associated with the time when the treatment is implemented, and the plant equipment described in the event/cause/treatment is associated with the above-mentioned equipment identifier. That is, the process data and text data (operator intervention data) described above are associated by time and equipment identifier.

図2は、テキスト解析部14におけるデータ変換の概念図である。テキスト解析部14は、例えば、予め定めた区切り文字列を用いて、テキストデータを事象と原因と処置に分割することができる。図2において、時刻と紐付いたテキストデータ201は、「事象」、「原因」、「処置」に分割されて、変換後のテキストデータ202(操業員介入データ)に変換される。変換後のテキストデータ202は、テキストデータ蓄積部13に蓄積される。 FIG. 2 is a conceptual diagram of data conversion in the text analysis section 14. The text analysis unit 14 can divide the text data into an event, cause, and treatment using, for example, a predetermined delimiter string. In FIG. 2, text data 201 associated with time is divided into "event", "cause", and "treatment" and converted into converted text data 202 (operator intervention data). The converted text data 202 is stored in the text data storage section 13.

異常要因抽出部15は、変換後のテキストデータ202(操業員介入データ)を「事象」毎に整理する。図3は、異常要因抽出部15におけるキーワード検索の概念図である。キーワード検索によって、キーワードに合致する「事象」が特定され、特定された「事象」に紐付いた「原因」、「処置」が抽出される。なお、図3のTAG欄には、設備識別子(例えば、機器番号、設備名)が入力される。 The abnormality factor extraction unit 15 organizes the converted text data 202 (operator intervention data) for each "event". FIG. 3 is a conceptual diagram of keyword search in the abnormality factor extraction unit 15. By keyword search, "events" that match the keywords are identified, and "causes" and "treatments" associated with the identified "events" are extracted. Note that an equipment identifier (for example, equipment number, equipment name) is input in the TAG column of FIG. 3 .

異常要因表示部16は、異常要因抽出部15を用いて、キーワード検索により抽出した「事象」、「原因」、「処置」を表示できる。 The abnormality factor display section 16 can display "event", "cause", and "treatment" extracted by keyword search using the abnormality factor extraction section 15.

異常予測モデル学習部17は、蓄積された過去のプロセスデータおよび操業員介入データを説明変数として、異常発生の有無を目的変数として、予測モデルである決定木を作成する。具体的には、説明変数は、各時刻におけるプロセスデータ、各時刻における「事象」、該事象に対して実施された「処置」の有無、処置の内容、処置の実施有無に応じたその後のプロセスデータの変化などを含む。目的変数には、処置の実施有無に応じたその後の異常発生の有無を含む。 The abnormality prediction model learning unit 17 creates a decision tree, which is a prediction model, using the accumulated past process data and operator intervention data as explanatory variables, and using the presence or absence of an abnormality as an objective variable. Specifically, the explanatory variables are the process data at each time, the "event" at each time, the presence or absence of a "treatment" performed for the event, the content of the treatment, and the subsequent process depending on whether the treatment was implemented. Including changes in data. The objective variables include the presence or absence of subsequent abnormality occurrence depending on whether or not the treatment is performed.

図7は、予測モデルの学習の概念図である。テキストデータから異常要因抽出(72)により抽出された操業員介入データに対応するプロセスデータの特徴量が抽出される(71)。特徴量は、操業員介入データの事象に含まれる設備識別子および数値を用いて抽出される。プロセスデータの特徴量および操業員介入データが学習モデルに入力される(73)。学習モデルでは、後述する図4のように、事象に対して適切な処置を実施して異常発生が回避されるパターン、適切な処置を実施せずに異常が発生するパターンが学習される(74)。 FIG. 7 is a conceptual diagram of predictive model learning. Features of the process data corresponding to the operator intervention data extracted from the text data by abnormal factor extraction (72) are extracted (71). The feature amount is extracted using the equipment identifier and numerical value included in the event of the operator intervention data. Process data features and operator intervention data are input into the learning model (73). In the learning model, as shown in FIG. 4, which will be described later, patterns are learned in which an abnormality is avoided by taking appropriate measures against an event, and patterns in which an abnormality occurs without taking appropriate measures (74 ).

なお、異常予測モデル学習部17は、新たなプロセスデータおよび操業員介入データが取得される度に学習を繰り返す。学習を繰り返すことによって、異常が新たに発生した場合に新しい異常情報によって予測モデルを見直すことが可能となる。 Note that the abnormality prediction model learning unit 17 repeats learning every time new process data and operator intervention data are acquired. By repeating learning, it becomes possible to review the prediction model based on new abnormality information when a new abnormality occurs.

異常予測部18は、上述した予測モデルである決定木を用いて、新たに計測されたプロセスデータの変化に基づく「事象」に対して、今後の取りうる「処置」の実施有無に応じた異常発生の有無を予測する。 The abnormality prediction unit 18 uses the decision tree, which is the prediction model described above, to detect abnormalities according to the implementation or non-implementation of future "measures" for "events" based on changes in newly measured process data. Predict whether or not it will occur.

図4は、決定木を用いた異常発生の予測例を示す図である。工場プロセスにおいては、異常状態が発生する要因は一つだけではなく、複数の要因が複雑に関係することが多い。そのため、本発明の異常判定としては、複数の要因を説明変数として視覚的にわかりやすく解析することが可能である機械学習の決定木を使用した。図4に示す例では、リアルタイムに収集されるプロセスデータから、設備A(化学プラントのタンクa)の温度がX[℃]上昇しているという事象が得られる。この事象に対して、処置A(流量を増やす)を実施した場合には、設備Aの温度が下がることが予測され、製品品質を維持することができる。一方、処置Aを実施しない場合には、設備B(タンクa下流に設けられたタンクb)の温度がY[℃]上昇する事象が生じることが予測される。さらに、この事象に対して処置B(流量を増やす)を実施すれば設備Bの温度が下がることが予測され、製品品質を維持することができる。一方、処置Bを実施しない場合には、設備Bの温度が上限しきい値を超えることが予測され、製品品質に関する異常が発生することが予測される。このように、異常予測部18によれば、新たに計測されたプロセスデータに基づく事象に対して、過去に実施した処置の実施有無を踏まえて、将来の異常発生を予測できる。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of predicting the occurrence of an abnormality using a decision tree. In factory processes, there is often not just one factor that causes an abnormal state, but multiple factors that are intricately related. Therefore, for abnormality determination in the present invention, a machine learning decision tree was used, which allows for easy-to-understand visual analysis using multiple factors as explanatory variables. In the example shown in FIG. 4, the event that the temperature of equipment A (tank a of the chemical plant) has increased by X [° C.] is obtained from the process data collected in real time. When treatment A (increasing the flow rate) is implemented in response to this event, it is predicted that the temperature of equipment A will decrease, and product quality can be maintained. On the other hand, if treatment A is not implemented, it is predicted that an event will occur in which the temperature of facility B (tank b provided downstream of tank a) increases by Y [° C.]. Furthermore, if action B (increasing the flow rate) is implemented in response to this event, it is predicted that the temperature of equipment B will decrease, and product quality can be maintained. On the other hand, if treatment B is not implemented, it is predicted that the temperature of equipment B will exceed the upper limit threshold, and it is predicted that an abnormality related to product quality will occur. In this manner, the abnormality prediction unit 18 can predict the occurrence of future abnormalities based on whether or not past actions have been taken with respect to events based on newly measured process data.

異常通知部19は、新たに計測されたプロセスデータおよび今後の処置の内容を表示する。図5および図6は、異常通知部19により表示される画面情報の1つについて説明するための図である。図5に示す様に、例えばグラフとして、横軸は時間軸とし、縦軸はプロセスデータの値とし、現時点までのプロセスデータに基づく事象に対して、今後処置を実施した場合と、処置を実施しない場合のプロセスデータの予測、および必要に応じそのプロセスデータの上限や下限が表示される。また、現在の事象に対して決定木に分類された過去の実施すべき「処置」の内容がテキスト表示される。操業員は、表示された処置内容に従ってプロセス設備への操作介入を実施することで、未然に異常発生を防ぐことができる。図5では、処置およびその結果予測は一つしか示されていないが、複数の処置とそれによる複数の予測を一つの画面に示してもよいし、複数のウインドに分かれて表示してもよいし、複数のページ(シート)に分かれて表示してもよい。 The abnormality notification unit 19 displays newly measured process data and details of future treatment. 5 and 6 are diagrams for explaining one type of screen information displayed by the abnormality notification unit 19. As shown in Figure 5, for example, in a graph, the horizontal axis is the time axis, and the vertical axis is the value of process data. The prediction of the process data in the case where the data is not used is displayed, as well as the upper and lower limits of the process data if necessary. In addition, the contents of past "measures" to be performed for the current event classified into a decision tree are displayed in text. Operators can prevent abnormalities from occurring by intervening in the process equipment according to the displayed treatment details. In FIG. 5, only one treatment and its result prediction are shown, but multiple treatments and their resulting predictions may be shown on one screen or divided into multiple windows. However, it may be divided into multiple pages (sheets) and displayed.

また、異常通知部19は、図6に示すように、異常発生が有ると予測される場合に、アラーム内容を画面に表示する。アラーム内容には例えばアラームを表示した時刻と、「事象」に関する内容やその事象は発生すると予測される時刻が含まれる。さらに「事象」に関する内容には、例えばプロセス値や機器の状態や関連機器の識別子などが含まれる。異常通知部19は、連携部20を介して異常要因表示部16と連携する。これにより、異常通知部19により画面に表示された、予測された異常発生に関するアラーム内容を選択すると、異常要因表示部16により当該アラーム内容に関連する過去の「事象」と、事象に紐付いた「原因」および「処置」が表示される。アラーム表示画面は、予測を表示した時刻、事象発生予測時刻、事象の重要度、関連機器の識別子、プロセスの順序等を表示し、それらでソート可能としてもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 6, the abnormality notification unit 19 displays alarm details on the screen when it is predicted that an abnormality will occur. The alarm contents include, for example, the time when the alarm is displayed, the contents related to the "event", and the time when the event is predicted to occur. Furthermore, the content related to the "event" includes, for example, process values, device states, and identifiers of related devices. The abnormality notification section 19 cooperates with the abnormality cause display section 16 via the cooperation section 20. As a result, when the alarm content related to the predicted abnormality occurrence displayed on the screen by the abnormality notification unit 19 is selected, the abnormality cause display unit 16 displays the past “event” related to the alarm content and the “event” linked to the event. "Cause" and "Treatment" are displayed. The alarm display screen may display the time at which the prediction was displayed, the predicted event occurrence time, the importance of the event, the identifier of the related equipment, the order of the process, etc., and may be able to be sorted by these.

以上説明したように、本実施形態に係るプラント異常予測システムによれば、センサにより計測されたプラント設備のプロセスデータと、操業員に記録された運転情報(操業員介入データ)とを組み合わせて、プラント設備の異常発生を予測できる。これによれば、現時点では異常が発生していない場合であっても、現在の事象に対する今後の処置を実施しなかった場合に発生する異常を予測できる。また、本発明によれば、将来に生じうる異常発生に対してとりうる処置を表示して、異常発生を未然に回避することが可能となる。
また、テキストデータを解析することにより、異常発生が予測される場合に、異常の原因や処置をわかりやすく表示できる。本システムによれば、工場内の異常検知の精度を向上させるとともに、異常状態の要因についても解析できる。
As explained above, according to the plant abnormality prediction system according to the present embodiment, process data of plant equipment measured by sensors is combined with operation information (operator intervention data) recorded by the operator. It is possible to predict the occurrence of abnormalities in plant equipment. According to this, even if no abnormality has occurred at the present time, it is possible to predict the abnormality that will occur if future measures are not taken for the current event. Furthermore, according to the present invention, it is possible to display possible measures to be taken against an abnormality that may occur in the future, thereby preventing the occurrence of an abnormality.
Furthermore, by analyzing text data, when an abnormality is predicted to occur, the cause and treatment of the abnormality can be displayed in an easy-to-understand manner. This system not only improves the accuracy of abnormality detection within a factory, but also enables analysis of the causes of abnormal conditions.

<変形例>
ところで、上述した実施の形態1のシステムにおいては、テキスト解析部14において、区切り文字を用いてテキストデータを「事象」、「原因」、「処置」に分割することとしたが、これに限定されるものではない。予め操業員が記入する操作記録のテンプレートに「事象」欄、「原因」欄、「処置」欄を用意しておいてもよい。これによれば、テキスト解析部14における処理を簡略でき、テキストデータ蓄積部13に操業員介入データを蓄積できる。
<Modified example>
Incidentally, in the system of the first embodiment described above, the text analysis unit 14 divides the text data into "event", "cause", and "treatment" using delimiters, but the present invention is not limited to this. It's not something you can do. An "event" column, a "cause" column, and a "treatment" column may be prepared in advance in the operation record template filled in by the operator. According to this, the processing in the text analysis section 14 can be simplified, and the operator intervention data can be stored in the text data storage section 13.

また、上述した実施の形態1のシステムにおいては、テキストデータ(操業員介入データ)に「原因」が含まれているが、「原因」は含まれない場合もある。 Further, in the system of the first embodiment described above, the text data (operator intervention data) includes the "cause", but the "cause" may not be included in some cases.

<ハードウェア構成例>
図8は、実施の形態に係るプラント異常予測システムが有する処理回路のハードウェア構成例を示す概念図である。図1に示す各部は機能の一部を示し、各機能は処理回路により実現される。一態様として、処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ81と少なくとも1つのメモリ82とを備える。他の態様として、処理回路は、少なくとも1つの専用のハードウェア83を備える。
<Hardware configuration example>
FIG. 8 is a conceptual diagram showing an example of the hardware configuration of a processing circuit included in the plant abnormality prediction system according to the embodiment. Each part shown in FIG. 1 shows a part of the function, and each function is realized by a processing circuit. In one aspect, the processing circuitry includes at least one processor 81 and at least one memory 82. In other aspects, the processing circuitry includes at least one dedicated hardware 83.

処理回路がプロセッサ81とメモリ82とを備える場合、各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、メモリ82に格納される。プロセッサ81は、メモリ82に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。 When the processing circuit includes a processor 81 and a memory 82, each function is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. At least one of the software and firmware is written as a program. At least one of software and firmware is stored in memory 82. The processor 81 implements each function by reading and executing programs stored in the memory 82.

処理回路が専用のハードウェア83を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、又はこれらを組み合わせたものである。各機能は処理回路で実現される。 If the processing circuitry comprises dedicated hardware 83, the processing circuitry may be, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, or a combination thereof. Each function is realized by a processing circuit.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the present invention.

1 プラント異常予測システム
10 プロセスデータ入力部
11 プロセスデータ蓄積部
12 操業記録入力部
13 テキストデータ蓄積部
14 テキスト解析部
15 異常要因抽出部
16 異常要因表示部
17 異常予測モデル学習部
18 異常予測部
19 異常通知部
20 連携部
21 表示部
81 プロセッサ
82 メモリ
83 ハードウェア
201 テキストデータ
202 変換後のテキストデータ
1 Plant abnormality prediction system 10 Process data input section 11 Process data accumulation section 12 Operation record input section 13 Text data accumulation section 14 Text analysis section 15 Abnormal factor extraction section 16 Abnormal factor display section 17 Abnormality prediction model learning section 18 Abnormality prediction section 19 Abnormality notification section 20 Cooperation section 21 Display section 81 Processor 82 Memory 83 Hardware 201 Text data 202 Text data after conversion

Claims (2)

各時刻においてセンサにより計測されたプラント設備の状態値を含むプロセスデータを蓄積するプロセスデータ蓄積部と、
操業員が記録したテキストデータであって、前記プロセスデータの変化に基づく事象と、該事象に対して操業員が実施した処置とを関連付けた操業員介入データ、を蓄積するテキストデータ蓄積部と、
前記蓄積された前記プロセスデータおよび前記操業員介入データを説明変数として、異常発生の有無を目的変数として、予測モデルである決定木を作成する異常予測モデル学習部と、
前記決定木を用いて、新たに計測された前記プロセスデータの変化に基づく事象に対して今後取りうる処置の実施有無に応じた異常発生の有無を予測する異常予測部と、
前記異常発生が有ると予測された場合に、前記新たに計測された前記プロセスデータおよび前記今後の処置の内容を表示する表示部と、
を備えることを特徴とするプラント異常予測システム。
a process data storage unit that stores process data including state values of plant equipment measured by sensors at each time;
a text data storage unit that stores operator intervention data that is text data recorded by an operator and associates an event based on a change in the process data with a treatment performed by the operator in response to the event;
an anomaly prediction model learning unit that creates a decision tree that is a prediction model using the accumulated process data and the operator intervention data as explanatory variables and the presence or absence of an abnormality occurrence as an objective variable;
an anomaly prediction unit that uses the decision tree to predict whether or not an abnormality will occur depending on whether future measures will be taken for an event based on a change in the newly measured process data;
a display unit that displays the newly measured process data and the details of the future treatment when the occurrence of the abnormality is predicted;
A plant abnormality prediction system comprising:
前記操業員介入データは、さらに前記事象が発生した原因を含み、
前記表示部は、前記異常発生が有ると予測された場合に、アラームを表示し、前記操業員介入データから、前記新たに計測された前記プロセスデータに関連する過去の事象と、当該事象に関連付いた処置および原因を表示すること、
を特徴とする請求項1記載のプラント異常予測システム。
The operator intervention data further includes the cause of the occurrence of the event,
The display unit displays an alarm when the abnormality is predicted to occur, and displays a past event related to the newly measured process data and a past event related to the event based on the operator intervention data. displaying the treatment and cause of the
The plant abnormality prediction system according to claim 1, characterized in that:
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