JPH01245196A - プラント・インターロック監視装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は原子力発電プラント等の大規模プラントシステ
ムのプラント・インターロックの監視装置に関する。

（従来の技術） 原子力発電プラント等の大規模プラントシステムには、
何らかの異常が発生した場合に、異常が大きな範囲に亘
って波及しないように、あるいはプラントの機器・設備
の健全性を維持するように、プラントに設けられたリレ
ー等のロジックにより動作するプラント・インターロッ
ク装置が設けられている。

しかし、従来は上記インターロックが正常に動作しなか
った場合に、その旨を知らせる監視装置がなかったため
、人間がプラントの機能や構造に関する知識を基にして
１発生する多数のロジック信号の中から種々の異常原因
を想定し、その波及経路を推定し、インターロックが正
常に動作しているかどうかを調べて、異常の現状に対す
る処置方法を選定していた。また、発生する信号の中に
は要因成立中は必ずＯＮ”であるはずであるという立場
から、常時監視をする必要のあるものや。

制御系の自動操作あるいは運転員の手動操作等により要
因成立中でも”　ＯＦ　Ｆ”になる可能性があることか
ら、その初期応答のみを監視し、そ九以外はその動作監
視をする必要のないものがあり、上記インターロックが
正常に動作しているかを調べる時には、信号によって区
別して扱わなければならない場合があった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、人間による方法ではシステムが大規模に
なると、発生している多数のロジック信号の中から異常
の波及経路を推定し、発生した信号が常時その動作を監
視するものか、初期応答のみを監視し、それ以外はその
必要のないものなのかを区別する事は容易ではなく、イ
ンターロックが正常に動作しているかどうかを調べて、
異常の現状に対する処置方法を選定することは困戴であ
るという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、原子力発電プラントや火力発電プラント等の大規模
システムにおいて、プラントのインターロックに係わる
ロジック信号の発生原因と発生条件およびインターロッ
ク動作後の信号の処理種別に関する知識を信号毎に分割
して記憶させておき・異常時のプラントデータから前記
記憶された知識を基に、異常の将来の状態を予測するモ
デルを作成し、前記記憶した信号の処理種別より発生し
た信号を要因成立中は必ず＃＃ＯＮｌ＋であるものと、
制御系の介入等により要因成立中でもＯＦ　Ｆ　”にな
る可能性があるものとに分け、時々刻々変化する異常の
現在の状態と前記作成したモデルを比較することにより
、必ずＯＮであるものについては上記インターロックの
動作を常時監視し、また“ＯＦＦ”になる可能性がある
ものについては、要因成立に対する初期応答のみを監視
し、運転員にそれらインターロックの動作の状況を表示
することによってプラントの安全性、稼動率の向上を図
るようにしたプラント・インターロック監視装置を提供
することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段および作用）上記目的を達
成するために、本発明のプラント。

インターロック監視装置は、原子力発電プラントまたは
火力発電プラントのような大規模システムにおけるプラ
ントのインターロックに係わるロジック信号の発生原因
と発生条件およびインターロック動作後の信号の処理種
別に関する知識を用いて、異常時のプラントデータから
異常の状態を表わすモデルを作成し、このモデルによっ
て異常の将来の状態を予測し、時々刻々と変化する異常
の現状の状態と前記作成したモデルを比較することによ
り、前記インターロックが設定した通りに作動している
かどうかを監視し、運転員にそれらインターロックの動
作の状況を表示するように構成したことを特徴とするも
のである。

したがって、本発明のプラント・インターロック監視装
置によれば、時々刻々変化する異常の現在の状態と前記
作成したモデルを比較することにより、必ずＯＮである
ものについては上記インターロックの動作を常時監視し
、又”ＯＦＦ”になる可能性があるものについては、要
因成立に対する初期応答のみを監視し、運転員にそれら
インターロックの動作の状況を表示することによってプ
ラントの安全性、稼動率の向上を図ることができる。

次に１本発明の原理について説明する。

大規模プラントの状態は、多量のアナログ信号と警報の
ようなディジタル信号によって検知される。本発明では
、アナログ信号についてはプラント設計時の安全解析や
運転経験から各々の信号の特性に合った異常検出法（例
えば物理モデルやその信号の過去の挙動の統計的性質か
ら現在の挙動を予測するモデルであるＡＲモデルとの比
較）と正常／異常を判定するしきい値を定めておき、し
きい値判定を行うことによって正常／異常を０Ｎ１０Ｆ
Ｆで表わすような他の監視システムの出力と、プラント
制御室に設けられている警報や機器の運転／休止を示す
ような信号を用いて、二値で表現される信号の組合わせ
としてプラントの状態を把握する。

プラントのインターロック（例えば、原子カプラントに
おける冷却系ポンプトリップ時の補助モータ自動起動ロ
ジック等）に関する知識は、プラントの構造や設計デー
タから得ることができる。

そこで、インターロックに係わるロジック信号の発生原
因と発生条件とインターロック動作後の信号の処理種別
とそれに対応する処置があればその処置を、例えば第３
図に示すような形式で信号毎に記憶させておく。　ここ
で、Ａｌ＋　ＡＪは警報、ＡＱ。

Ａｍｌ　Ａｍ’　？”’Ａｎは原因警報、　Ｄ、、　Ｄ
、、−Ｄｎはインターロック不動作時の処置、Ｔｊ、Ｔ
Ｉｌは時間を表わす。

プラントに異常が発生した場合に、プラント制御室に設
けられている警報や機器の運転／休止を示す信号等をま
とめて０Ｎ１０ＦＦの二値信号の集りでプラントの状態
を記述するテーブルを作成する。

作成したテーブルから記憶した知識を基に発生した信号
間のインターロックが正常に動作しているかをチエツク
し、現在発生している警報や機器の運転／休止を示す信
号から次に発生すべき警報、あるいは次の機器の運転／
休止を示す信号の状態を予測し、予測モデルを作成する
。この予測モデルは、第４図に示すような横軸に時刻Ｔ
をとり。

縦軸に時刻Ｔに対応する警報や機器の状態を示す０Ｎ１
０ＦＦの値をとる。知識ベースに記述されたインターロ
ック動作後の信号の処理種別により、発生した信号の中
で要因成立中は必ず’ＯＮ”であるものについては、作
成されたモデルと時々刻々変化する警報や機器の状態を
示す０Ｎ１０ＦＦの値を常時比較し、一致していなけれ
ばインターロックの不動作として判定する。又要因成立
中でも”ＯＦＦ”になる可能性があるものについては、
作成されたモデルと警報や機器の状態を示す初期状態（
ＯＦＦ→ＯＮに変化するはずである最初の立上がり部分
）のＯＮ　／　ＯＦＦの値を比較し、要因成立に対する
初期応答を確認できれば、再び要因が成立するまで監視
を中断し、その応答を確認できなければ、インターロッ
クの不動作として判定する。上記処理によりインターロ
ックの不動作として判定したならば、それら不動作時に
対応した処置があればその処置を、インターロックの不
動作を示す警報と共にプラントの運転員に示す。発生す
る信号を発生要因成立中はその動作を常時監視する必要
のあるものと、要因成立に対する初期応答を監視するも
のとに分けて、上記インターロックが正常に動作してい
るかを調べることができるので、異常の状態に応じた正
確な診断が可能になる。

上記のようにプラントの異常時に上記インターロックの
動作を監視し、′Ｍ転員にそれらの動作の状況を表示す
ることによってプラントの安全性、稼動率の向上を図る
ことができる。

（実施例） 本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の機能構成図を示すもので、
プラント１から得られた監視データはプラント・インタ
ーロック監視装置２および他の監視機能２ａに入力され
る。このプラント・インターロック監視装置２は信号テ
ーブル作成部３、知識ベース４、推論部５、予測モデル
６、比較・判断部７および表示部８とから構成されてい
る。

信号テーブル作成部３では、制御盤に設けられた警報信
号と機器の運転／休止を示す信号とアナログ量を監視し
て異常を検出する他の監視システムの出力信号をまとめ
て０Ｎ１０ＦＦの二値信号の集りでプラントの状態を記
述するテーブルを作成する。

知識ベース４では、各々のロジック信号の名称等の属性
に関する知識とプラント・インターロックに係わる信号
の発生原因と発生条件およびインターコック動作後の信
号の処理種別に関する知識とそれらインターロック不動
作時に対応した処置があれば、その処置に関する知識が
記憶されている。この知識ベース４の内容は、個々の信
号について他の信号とどのような条件で結ばれているか
を単位とした知識の集りとして構成されているため、作
成が容易で、また出来上がってからの修正、変更、追加
も容易に行える。

推論部５では、信号テーブル作成部３からプラントの状
態を読み込み、知識ベース４を用いて発生している信号
を検索し、発生した信号から次に発生する信号を予測し
、その予測モデル６を作成する。

比較・判断部７では、要因成立中は必ずＩｔ　ＯＮ　ｔ
ｊであるものについては作成した予測モデルト時々刻々
変化する異常の現在の状態とを常時比較し・インターロ
ックが設定した通りに作動しているがどうかを監視する
ことにより、インターロックの不動作を判定する。要因
成立中でも”ＯＦＦ”になる可能性があるものについて
は、作成されたモデルと警報や機器の状態を示す初期状
態とを比較し、要因成立に対する初期応答を監視するこ
とによりインターロックの不動作を判定する。

表示部８では、インターロックの動作の状況を運転員に
表示し、運転員の状況判断を支援するものである。

次に、本発明によるアルゴリズムを第２図のフローチャ
ートについて説明する。

まず、第１ステツプ１１では警報テーブル作成部よりプ
ラント状態が周期的に取込む。第２ステツプ１２ではこ
の入力されたプラント状態に基づいて新たに発生した信
号の有無を判定する。新たに発生した信号があれば次の
第３ステツプ１３ではインターロックに係る信号の発生
原因と発生条件とインターロック動作後の信号の処理種
別に関する知識を用いて、新たに発生した信号を検索し
、発生した信号が要因成立中は必ずＩＩ　ＯＮ　ＩＩで
あるものなのか、要因成立中でも“ＯＦＦ”になる可能
性があるものなのかを区別し、次に発生する信号とその
状態のモデルを予測する。第４ステツプ１４では前回の
予測で判定された次に発生する信号が要因成立中は必ず
４６０　Ｎ　ＩＩであるもならば、その予測モデルと時
々刻々変化する異常の現在の状態とを比較する。また第
５ステツプ１５では上記予測された信号が要因成立中で
も’ＯＦＦ”になる可能性があるものならば、第６ステ
ツプ１６において作成されたモデルと警報や機器の状態
を示す初期状態とを比較し１次の第７ステツプ１７では
要因成立に対する初期応答を監視することによりインタ
ーロックが設定した通りに作動しているかどうかを監視
する。

インターロックが正常に動作していなかった場合は第８
ステツプ１８で運転員にインターロック不動作の警報を
出力しそれらに対応する処置があれば、その処置も表示
する。次に第９ステツプ１９で、新たに発生した信号の
有無を判断する。新たに発生した信号が無ければ第１ス
テツプ１１に戻り、新たに発生した信号があけば次の第
１０ステツプ２０ではインターロックに係わる信号の発
生原因と発生条件およびインターロック動作後の警報や
機器の運転／休止を示すロジック信号の処理種別に関す
る知識ベース４を用いて、新たに発生した信号を検索す
る。そして次の第１１ステツプ２１でこの発生した警報
より「次に発生する信号」　（次の診断のステップで発
生するはずである警報）とその状態を予測する。その後
は、以上説明した各ステップを順次繰り返すことにより
プラントからの時々刻々変化して入力される異常の状態
を運転員に表示するものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のプラント・インターロッ
ク監視装置によれば、プラントに異常が生じた場合、イ
ンターロックに係わる信号の発生原因と発生条件および
インターロック動作後の信号の処理種別に関する知識を
用いて異常時のプラントデータから異常の将来の状態を
推定し、発生した信号が要因成立中は必ずＯＮ”である
ものなのか、要因成立中でも“ＯＦＦ”になる可能性が
あるものなのかを区別し、必ず“ＯＨ２であるものなら
ば常時監視を行い、”ＯＦＦ”になる可能性があるもの
ならば要因成立に対する初期応答を監視し、インターロ
ックが設定した通りに作動しているがどうかを調べるこ
とができるので、運転員の状況判断を支援するとともに
プラントの安全性、稼動率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の機能構成図、第２図は本発
明によるアルゴリズムを示すフローチャートを示す図、
第３図は本発明の知識ベースを説明するための図、第４
図は本発明による予測モデルを説明するための図である
。 １・・・プラント ２・・・インターロック監視装置 ３・・・警報テーブル作成部 ４・・・知識ベース ５・・・推論部 ６・・・予測モデル ７・・・比較判断部 ８・・・表示部 代理人　弁理士　猪股祥晃（ほか１名）第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原子力発電プラント等の大規模なプラントにおけ
   るプラント・インターロックに係わる警報や機器の運転
   ／休止を示すロジック信号の発生原因と発生条件および
   インターロック動作後の前記ロジック信号の処理種別に
   関する知識を用いて異常時のプラントデータから異常の
   将来の状態を推定し、時々刻々変化する異常の現在の状
   態と前記推定した異常の状態を比較することにより、前
   記インターロックが設定した通りに作動しているかどう
   かを監視し、オペレータの状況判断を支援することを特
   徴とするプラント・インターロック監視装置。