JPH01181198A - プロセスデータ監視方法 - Google Patents
プロセスデータ監視方法Info
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- JPH01181198A JPH01181198A JP63004753A JP475388A JPH01181198A JP H01181198 A JPH01181198 A JP H01181198A JP 63004753 A JP63004753 A JP 63004753A JP 475388 A JP475388 A JP 475388A JP H01181198 A JPH01181198 A JP H01181198A
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- signals
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- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 16
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、発電プラント等の大規模システムのプロセス
信号を実時間で表示し異常を監視するプロセスデータ監
視方法に関する。
信号を実時間で表示し異常を監視するプロセスデータ監
視方法に関する。
（従来の技術）
原子カプラントの様な大規模発電プラントではその挙動
を監視する為、多くのプロセス計装系が備えられている
。通常、これらのプロセス信号は、トレンド記録計や計
算機を利用したＣＲＴへのトレンド表示９円／棒グラフ
表示が行われているが、大規模プラントでは多数の信号
が、互いに時間遅れも含んだ相関を持ち、複雑にからみ
合って変動しているため、プラントの状況を正確に知る
には熟練した知識と経験が必要である。特に、複数の信
号（例えば圧力と流量等）の動きの関係を監視すること
は、プラントの正常性を判断する上で重要である。発電
プラントでは外部の負荷により出力を常時変えて運転す
る（負荷追従運転）ような場合、全てのプロセス量が大
きく変動する為、単一の信号の動きを見るだけでは、プ
ラントの正常性を判断することが困難になる。このよう
な場合。
を監視する為、多くのプロセス計装系が備えられている
。通常、これらのプロセス信号は、トレンド記録計や計
算機を利用したＣＲＴへのトレンド表示９円／棒グラフ
表示が行われているが、大規模プラントでは多数の信号
が、互いに時間遅れも含んだ相関を持ち、複雑にからみ
合って変動しているため、プラントの状況を正確に知る
には熟練した知識と経験が必要である。特に、複数の信
号（例えば圧力と流量等）の動きの関係を監視すること
は、プラントの正常性を判断する上で重要である。発電
プラントでは外部の負荷により出力を常時変えて運転す
る（負荷追従運転）ような場合、全てのプロセス量が大
きく変動する為、単一の信号の動きを見るだけでは、プ
ラントの正常性を判断することが困難になる。このよう
な場合。
例えば外部からの負荷要求と実出力の両方の動きを同時
に監視することにより始めてプラントの動作状態の健全
性を確認できる。
に監視することにより始めてプラントの動作状態の健全
性を確認できる。
このような複数信号の動きの関係からプラント状態の監
視を行う場合、その方法が重要になる。
視を行う場合、その方法が重要になる。
即ち、適切なプロセス信号の表示方法を開発し、運転員
の監視・判断を補助することは非常に重要になると考え
られる。しかしながら、上述したような従来の表示技術
では、負荷追従運転のように全てのプロセス信号が変動
するような場合には不十分であった。
の監視・判断を補助することは非常に重要になると考え
られる。しかしながら、上述したような従来の表示技術
では、負荷追従運転のように全てのプロセス信号が変動
するような場合には不十分であった。
（発明が解決しようとしている問題点）本発明は上記の
点に鑑みてなされたもので、その目的は、大規模プラン
トのプロセス信号の状態を適切な形で運転員に表示する
こと、特に、複数の信号の変動の関連性を把握し易い形
で表示することが可能なプロセスデータ監視方法を提供
することにある。
点に鑑みてなされたもので、その目的は、大規模プラン
トのプロセス信号の状態を適切な形で運転員に表示する
こと、特に、複数の信号の変動の関連性を把握し易い形
で表示することが可能なプロセスデータ監視方法を提供
することにある。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明のプロセスデータ監
視方法は、発電プラントの複数のプロセス信号を連続的
にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換装置と、Ａ／Ｄ変換された
複数のプロセス（ｇ号の瞬時値及びその時間微分値から
任意の２つの値を選び、両者の相関を図形表示すること
によりプラント状態を表示するようにしたことを特徴と
するものである。
視方法は、発電プラントの複数のプロセス信号を連続的
にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換装置と、Ａ／Ｄ変換された
複数のプロセス（ｇ号の瞬時値及びその時間微分値から
任意の２つの値を選び、両者の相関を図形表示すること
によりプラント状態を表示するようにしたことを特徴と
するものである。
（作用）
本発明のプロセスデータ監視方法によると、大規模プラ
ントの複雑なプロセス信号の挙動を、２次元相関表示す
ることにより、運転員に直観的に理解し易い形で情報を
提示しプラント状況の適確な把握を助けることができる
。また、時間的に階層付けしたデータ分類を利用して異
常の検知を行うことができる。
ントの複雑なプロセス信号の挙動を、２次元相関表示す
ることにより、運転員に直観的に理解し易い形で情報を
提示しプラント状況の適確な把握を助けることができる
。また、時間的に階層付けしたデータ分類を利用して異
常の検知を行うことができる。
次に、本発明のプロセスデータ監視方法について説明す
る。まず、特定の２信号（例えば負荷要求と実出力）に
注目する。次にこの２信号を一定の周期でディジタル値
に変換し、両者を第２図のようにＸ −Ｙ ｌ１ｌｌを
持った２次元の回内に点としてプロットする。さらに、
この図では、現時点から数えて最新のに１点（例えば１
分間のデータ相当）。
る。まず、特定の２信号（例えば負荷要求と実出力）に
注目する。次にこの２信号を一定の周期でディジタル値
に変換し、両者を第２図のようにＸ −Ｙ ｌ１ｌｌを
持った２次元の回内に点としてプロットする。さらに、
この図では、現時点から数えて最新のに１点（例えば１
分間のデータ相当）。
Ｋ２点（例えば１時間）、に３点（例えば１日）という
複数のブロックに分けて色を変えて表示する。
複数のブロックに分けて色を変えて表示する。
（ここで、Ｋ工＜Ｋ２＜Ｋ３である。） このような表
示をすると、次のようなメリットがある。
示をすると、次のようなメリットがある。
■ ２信号Ｘ、Ｙの因果関係（例えばＸが増えればＹが
増える）を直観的に把握できる。
増える）を直観的に把握できる。
■ ２信号Ｘ、Ｙの時間的相関関係を直観的しこ把握で
きる。例えば、Ｋ０点のトレースを時刻に沿って見ると
、Ｘが増えた後、ある時間遅れの後にＹが増えると第３
図の時刻ｔ０の矢印に沿ったトレースが得られる。また
、別の時刻ｔ２では、Ｘが減った後、ある時間遅れでＹ
が減るというトレースが得られる。このように、時間的
遅れも含めた相関関係が直観的に把握できる。
きる。例えば、Ｋ０点のトレースを時刻に沿って見ると
、Ｘが増えた後、ある時間遅れの後にＹが増えると第３
図の時刻ｔ０の矢印に沿ったトレースが得られる。また
、別の時刻ｔ２では、Ｘが減った後、ある時間遅れでＹ
が減るというトレースが得られる。このように、時間的
遅れも含めた相関関係が直観的に把握できる。
■ ２信号Ｘ、Ｙの相関関係からの異常検出が可能にな
る。例えば、第３図において、Ｋ０点という短期間のト
レースは、定常状態であれば、 それより長い期間のに
２点というトレースの領域内で変動することになる。（
第３図の点線の領域）もちろん、確率的には、Ｋ２点の
領域を多少に１点のトレースからはみ出すことはあり得
る。従って第４図のように、 Ｋ２点のトレースに一定
の係数で余裕を持たせた領域を正常域として設定し、
Ｋ０点という短期間トレースがこの領域を越えると異常
とみなすというような監視が可能である。 これにより
、Ｋ１点という短期のレベルでの相関のずれ（異常な過
渡変化等）を検出することができる。
る。例えば、第３図において、Ｋ０点という短期間のト
レースは、定常状態であれば、 それより長い期間のに
２点というトレースの領域内で変動することになる。（
第３図の点線の領域）もちろん、確率的には、Ｋ２点の
領域を多少に１点のトレースからはみ出すことはあり得
る。従って第４図のように、 Ｋ２点のトレースに一定
の係数で余裕を持たせた領域を正常域として設定し、
Ｋ０点という短期間トレースがこの領域を越えると異常
とみなすというような監視が可能である。 これにより
、Ｋ１点という短期のレベルでの相関のずれ（異常な過
渡変化等）を検出することができる。
また、 同様に、Ｋ２のトレースに対して、さらに長い
に１点のトレースに基づいたしきい値を設定しそこから
のずれにより異常を検出することにすれば、前述の異常
よりもゆっくりとしたドリフト的な相関の変化を検出す
ることができる。
に１点のトレースに基づいたしきい値を設定しそこから
のずれにより異常を検出することにすれば、前述の異常
よりもゆっくりとしたドリフト的な相関の変化を検出す
ることができる。
以上のように、２信号の動きを時間的に色を変えて２次
元表示することにより多くのメリットが生まれ、運転員
のプラント状況把握を助けるとともに、相関関係の変化
から異常を自動的に検出することが可能になる。
元表示することにより多くのメリットが生まれ、運転員
のプラント状況把握を助けるとともに、相関関係の変化
から異常を自動的に検出することが可能になる。
また、以上の方法の修正方法として次のようなものも可
能である。
能である。
■ 信号Ｘに対して、他の信号を使う代りに、その時間
微分ΔＸ／Δｔを用い両者の相関を第２図〜第４図のよ
うな方法で表示し、異常検知に利用する。信号又とその
変化率△Ｘ／Δｔの相関はシステムの動特性（例えば、
センサーの時定数、弁の動作遅れ等）と関連している為
、このような表示により。
微分ΔＸ／Δｔを用い両者の相関を第２図〜第４図のよ
うな方法で表示し、異常検知に利用する。信号又とその
変化率△Ｘ／Δｔの相関はシステムの動特性（例えば、
センサーの時定数、弁の動作遅れ等）と関連している為
、このような表示により。
対象システムの動特性の異常を検出可能である。
■ 信号Ｘに対して、プラントの正常時の動特性モデル
と必要な入力！両信号Ｙ、Ｚを用いた予測値Ｘを２次元
表示する。プラントが正常であれば両者は全く一致する
為、第５図のように４５°の線上を動く。この動きを前
述の方法と同様に監視すれば、異常検出が可能である。
と必要な入力！両信号Ｙ、Ｚを用いた予測値Ｘを２次元
表示する。プラントが正常であれば両者は全く一致する
為、第５図のように４５°の線上を動く。この動きを前
述の方法と同様に監視すれば、異常検出が可能である。
（発明の実施例）
本発明の一実施例を第１図のブロック構成図で説明する
。まず、プラントからのプロセス信号をＡ／Ｄ変換器１
によりディジタル値に変換する。
。まず、プラントからのプロセス信号をＡ／Ｄ変換器１
によりディジタル値に変換する。
次に、微分装置２では、信号の微分値をにより計算する
。（Δｔはサンプリング同期）また、動特性予測装置３
では、 ｘｔ＝ｘｔ−ａｔ＋Δｔ ｆ （Ｘ ｔ−ａｔ ＋ ｕ
ｔ−ａｔ） ■又は ｘｔ＝ｇ （ｕｔ）（３） により、信号Ｘ、の予甜値Ｌ４計算する。ここで、Ｕ、
は予測に必要な入力信号ベクトル（複数個）であり、０
式は微分方程式により予測できるもの。
。（Δｔはサンプリング同期）また、動特性予測装置３
では、 ｘｔ＝ｘｔ−ａｔ＋Δｔ ｆ （Ｘ ｔ−ａｔ ＋ ｕ
ｔ−ａｔ） ■又は ｘｔ＝ｇ （ｕｔ）（３） により、信号Ｘ、の予甜値Ｌ４計算する。ここで、Ｕ、
は予測に必要な入力信号ベクトル（複数個）であり、０
式は微分方程式により予測できるもの。
■式は代数方程式により予測できるものである。
信号選択装置４では、上述の３通りの信号、即ち
■ プロセス信号
■ ＪＪ の微分値
■ Ｈの予測値
から任意の２信号を選択する。表示装置５では、この両
信号をＸ−Ｙ軸にとり、各時刻で点表示する。ここで最
新１分のデータを赤で、１時間のデータを黄で、１日の
データを白で、表示する二また１日より過去のデータは
消去する。
信号をＸ−Ｙ軸にとり、各時刻で点表示する。ここで最
新１分のデータを赤で、１時間のデータを黄で、１日の
データを白で、表示する二また１日より過去のデータは
消去する。
判定装置６では、前述の方法により異常を判定する。
まず、最新１分のデータについては、最新１時間のデー
タから次の方法で算出した２次元領域からはみ出た時に
アラームと判定する。正常時の２次元領域は、 σ１．（Ｘｔ−マ）２＋２σｔｚ（Ｘｔ−マ）（ｙｔ−
ｙ）＋σ２□（ｙｔ−ｙ）”＝２Ｅ＠）により計算する
。
タから次の方法で算出した２次元領域からはみ出た時に
アラームと判定する。正常時の２次元領域は、 σ１．（Ｘｔ−マ）２＋２σｔｚ（Ｘｔ−マ）（ｙｔ−
ｙ）＋σ２□（ｙｔ−ｙ）”＝２Ｅ＠）により計算する
。
ここで
ε；判定しきい値
この領域に特定のデータが入っているか否かは、次のよ
うに判定する。 目的データを（ｘｏ’ｙｏ）とすると
、け）式にｙｏを入れると、σ、１（Ｘｔ−Ｘ）２＋２
σｘｚ （ｘ ｔ’−ｘ ）（ｙ ｏ−ｙ ）＋σ２□
（ｙｏ−ｙ）”−２ε＝０となる。 これは、Ｘｔの２
次式であるから、２つの根ｘｉ−，ＸＨを計算できる。
うに判定する。 目的データを（ｘｏ’ｙｏ）とすると
、け）式にｙｏを入れると、σ、１（Ｘｔ−Ｘ）２＋２
σｘｚ （ｘ ｔ’−ｘ ）（ｙ ｏ−ｙ ）＋σ２□
（ｙｏ−ｙ）”−２ε＝０となる。 これは、Ｘｔの２
次式であるから、２つの根ｘｉ−，ＸＨを計算できる。
（ＸＬ＜Ｘ１１）これより、
ＸＬ ＜ ｘｔ ＜ ｘＨ正常
その他 異常
という判定が可能である。もちろん、誤判定をさける為
に、何点か連続して上記異常が発生した時に異常とみな
すことが必要である。
に、何点か連続して上記異常が発生した時に異常とみな
すことが必要である。
以上の判定は、最新１時間のデータを対象に、最新１日
のデータから同様−に計算した正常領域を用いて異常判
定を行う。これにより、さらにゆっくりとしたドリフト
等の異常が検出可能である。
のデータから同様−に計算した正常領域を用いて異常判
定を行う。これにより、さらにゆっくりとしたドリフト
等の異常が検出可能である。
尚、上述の（イ）、（ハ）式の正常領域の算出は、しき
い領領域計算装置７で行い、結果を警報装置１ｆｆ８に
出力する。また、異常検出時にはデータ保存装置９にそ
の際のデータを保存する。
い領領域計算装置７で行い、結果を警報装置１ｆｆ８に
出力する。また、異常検出時にはデータ保存装置９にそ
の際のデータを保存する。
以上説明のように、本発明によると、大規模プラントの
複雑なプロセス信号の挙動を、２次元相関表示すること
により、運転員に直観的に理解し易い形で情報を提示し
プラント状況の適確な把握を助けることができる。また
、時間的に階層付けしたデータ分類を利用して異常の検
知を行うことができる。特に、２信号間の相関関係の異
常を適確に検出することが可能になり、出力が大幅に変
動するような状況でのプラントの異常検出を効果的に行
うことができる。
複雑なプロセス信号の挙動を、２次元相関表示すること
により、運転員に直観的に理解し易い形で情報を提示し
プラント状況の適確な把握を助けることができる。また
、時間的に階層付けしたデータ分類を利用して異常の検
知を行うことができる。特に、２信号間の相関関係の異
常を適確に検出することが可能になり、出力が大幅に変
動するような状況でのプラントの異常検出を効果的に行
うことができる。
第１図は本発明の一実施例のブロック構成図、第２図は
２信号の相関関係を時間の順序に沿って色分けして表示
した図、第３図は時間遅れを持った相関がある場合の短
期間のデータのトレースと長期間のトレースとの関係を
比較した図、第４図は異常検出の為のしきい値の設定方
法を示した図、第５図は動特性モデルによる予測と実聞
値を比較した図である。 １・・・Ａ／Ｄ変換装置 ２・・・微分装置 ３・動特性予測装置 ４・・信号選択装置 ５・・表示装置 ６・・・判定装置 ７・ しきい領領域計算装置 ８・・・警報装置 ９・・・データ保存装置 （８７３３）代理人弁理士猪 股 祥 晃（ほか１名）
Ｘ 節 ・１ 図 第５区
２信号の相関関係を時間の順序に沿って色分けして表示
した図、第３図は時間遅れを持った相関がある場合の短
期間のデータのトレースと長期間のトレースとの関係を
比較した図、第４図は異常検出の為のしきい値の設定方
法を示した図、第５図は動特性モデルによる予測と実聞
値を比較した図である。 １・・・Ａ／Ｄ変換装置 ２・・・微分装置 ３・動特性予測装置 ４・・信号選択装置 ５・・表示装置 ６・・・判定装置 ７・ しきい領領域計算装置 ８・・・警報装置 ９・・・データ保存装置 （８７３３）代理人弁理士猪 股 祥 晃（ほか１名）
Ｘ 節 ・１ 図 第５区
Claims (4)
- （１）発電プラントの複数のプロセス信号を連続的にＡ
／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換装置と、Ａ／Ｄ変換された複数
のプロセス信号の瞬時値及びその時間微分値から任意の
２つの値を選び、両者の相関を図形表示することにより
プラント状態を表示するようにしたことを特徴とするプ
ロセスデータ監視方法。 - （２）両者の相関を２次元図形として表示し、さらに；
現時点から一定の過去までさかのぼったある長さのデー
タを、時間に依存して色を変えて連続表示するようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプロセ
スデータ監視方法。 - （３）２次元図形において、短期間の相関のトレースを
、それよりさらに長い期間のトレースから計算した正常
領域の範囲に入っているか否かで異常を検出するように
したことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のプロ
セスデータ監視方法。 - （４）２次元図形において、観測値と、正常時のプラン
ト動特性モデルと他の観測信号を用いた観測値の予測値
を用いて異常を検出するようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第３項記載のプロセスデータ監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63004753A JPH01181198A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | プロセスデータ監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63004753A JPH01181198A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | プロセスデータ監視方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01181198A true JPH01181198A (ja) | 1989-07-19 |
Family
ID=11592669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63004753A Pending JPH01181198A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | プロセスデータ監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01181198A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008070871A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Tektronix Inc | ２次元データの時間シーケンス表示方法及び装置 |
| JP2021111034A (ja) * | 2020-01-08 | 2021-08-02 | 富士通株式会社 | 異常検知プログラム、異常検知方法、および情報処理装置 |
-
1988
- 1988-01-14 JP JP63004753A patent/JPH01181198A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008070871A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Tektronix Inc | ２次元データの時間シーケンス表示方法及び装置 |
| JP2021111034A (ja) * | 2020-01-08 | 2021-08-02 | 富士通株式会社 | 異常検知プログラム、異常検知方法、および情報処理装置 |
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