JPH01271843A - 知識データの推論方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、プラン１〜の運転方法に係り、特にプラン１
〜に異常が発生した時における適切な運転ガイドを提供
できるブラントの運転方法に関するものである。

〔従来技術〕

従来、プラン１〜の異常時における運転ガイ１〜を提供
する方法としてＣａｕｓｃ−Ｃｏｎｓｃｑｕｅｎｃｅ′
Ｉ″ｒｅｅ　（以下ＣＣＴという）を利用したものが提
案されている。

ｃ　ｃ　’ｒとは、事前の解析結果等に基づいて、プラ
ン１−に発生する事象の因果関係を樹木−１−につない
だものでありプラントの異常時における運転のガイダン
ス作成に利用すると強力な機能を提供する。しかし、Ｏ
ＣＴを利用したプラン１〜の運転ガイド装置の対応でき
る事象を多くする場合には、膨大量のＣＣＴが必要であ
り、作成および保守に困難が伴う。

また、小規模なデータベースを、有効利用したガイダン
スシステム作成の技法としては、医療コンサルテーショ
ン・システｌ＼に利用されている知識工学の手法がある
。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、プラン１〜の異常の原因を精度を良く
求めることにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、予測したプラント状態要素中における
実際のプラン１〜状態要素の存在の有無を判定して後者
の要素が前求の要素中に存在しない時、実際のプラント
状態要素のすべてが予測したプラント状態要素中に存在
するようになるまで、予測したプラント状態要素を入力
としてその状態要素が生じる原因を推定するステップと
、推定した原因に基づいて所定時間経過後に生しるすへ
てのプラント状態要素を予測するステップとの処理を繰
返すことにある。

〔発明の実施例〕

沸騰水型原子炉プラン１−に適用した本発明の好適な一
実施例であるプラントの運転方法を、第１図に基づいて
説明する。

原子炉圧力容器１内の炉心２で発生した蒸気は、主蒸気
管１３を通ってタービン６に送られ、その後、復水器７
にて凝縮されて水になる。この水は、給水配管１４を通
って冷却水として原子炉圧力容器１内に供給される。給
水配管１４は、復水ポンプ８、脱塩器９、給水ポンプＩ
ＯＡ、１０Ｂ。

］、　Ｌ　Ａおよび１１Ｂおよび給水加熱器１２を上流
側より準じ連絡している。給水ポンプ１０Ａ。

１０Ｂ、ＩＩＡおよびＩＩＢはモータ駆動型の給水ポン
プである。給水ポンプ］、ＬＡおよび１１．　Ｂは、原
子炉の起動および停止時に一時的に駆動されるが、原子
炉の通常運転中には給水ポンプ１０ＡおよびＩＯＢのバ
ックアップ用となり待機状態にある。給水ポンプＩＯＡ
およびＩＯＢは、原子炉の運転中に常時駆動されている
。原子炉圧力容器１内に流れた冷却水は、再循環系配管
５に設けられた再循環ポンプ４の駆動によってジェット
ポンプ３を通り、炉心２に送られる。

水位計１５は、原子炉圧力容器１内の水位（原子炉水位
）１７を検出する。流量計１６は、ジェットポンプ３内
を流れる流量を検出する。すべてのジェットポンプ３内
を流れる流量を合計すると、炉心２内を流れる冷却水流
量となる。多くの検出器にて測定された原子炉水位１７
およびジェットポンプ流量等のプロセス量は、電子計算
機１８のプロセス入出力装置１８Ａを介して電子計算機
１８の中央処理装置１８Ｂ内に入力される。電子計算機
１８はさらにメモリ（内部メモリおよび外部メモリ）１
８Ｃを有している。中央処理装置１８Ｂにて処理された
結果は、制御盤２０に設けられたブラウン管（ＣＲＴと
いう）２１に表示される。

本実施例は、知識工学の手法を利用して上記の原子炉プ
ラントの異常時における運転ガイダンスを求め、そのガ
イダンスに応じて異常時における運転を実施し、原子炉
プラントの異常事態を収束させようとするものである。

このような運転方法について以下に説明する。電子計算
機１８のメモリ１８Ｃは、原因・結果データベース２２
、推移予測データベース２３、操作データベース２４、
詳細データベース２５、事例データベース２６および処
理プログラム２７を記憶している。

原因・結果データベース２２は、原因とその原因から直
接判定できる結果との組み軽わせからなる因果関係を記
憶しておくデータベースである。

これは、一般に知識工学の研究者の間で、″ルール″と
呼ばれているものに相当するデータの格納場所である。

沸騰水型原子炉プランｉ・における原因・結果データベ
ース２２の一例を第２図に示す。

推移予測データベース２３は、原因・結果データベース
２２のデータを時間の前後関係を正しく保ちながら組み
立てるための情報を格納するデータベースである。ここ
には、プラントの各機器の運転状態および各プロセス量
の状態に関する情報と、状態を表わす値の求まっている
プロセス量についてその値を変化させる時間と、ある時
間が経過した後の値を求めるための手法とが格納されて
いる。沸騰水型原子炉プラン１−における推移予測デー
タベース２３の一例を第３図に示す。　第４図は、沸騰
水型原子炉プラントにおける操作データベース２４の一
例である。操作データベース２４は、プラントの各機器
の運転状態・各プロセス量の状態の組み合わせを条件部
とし、その時に考えられる操作を操作案とし、条件部と
操作案の組み合わせを付加する為のデータベースである
。

詳細データベース２５は、プラントの各機器の詳細な操
作方法と、運転制限を記録する為のデータベースである
。

事例データ・ベース２６は、プラン１−の事前の解析結
果および過去の運転時の記録を納めたデータベースであ
る。

沸騰水型原子炉プラントにおける詳細データベース２５
を第５図に、事例データベース２６を第６図にそれぞれ
示す。

処理プログラム２７の概要を第７図および第８図に基づ
いて説明する。処理プロゲラ１１２７は、異常判定部２
８゜データ変換部３０、状態把握部３１、原因判定部３
２、最適操作判定部３８、詳細化部４２、類似事例検出
伎４３およびガイダンス作成部４４からなっている。原
因判定部３２は、原因列挙部３３、状態把握部３１、予
測部３４、無矛盾確認部３５、原因判定部３２の再帰呼
出し部３６および判定部３７を有している。さらに、最
適操作決定部３８は、操作列挙部３９、予測部３４、状
態把握部３１、最適操作決定部３８の再帰呼出し部４０
および決定部４１を有している。

データ変換部３０は、測定されたプロセス量であるプラ
ントデータを入力して各プラン１−データの値について
多数決等の論理判定を行なって１つに絞り、どのプラン
１〜データであるかの識別子と、以下に示す処理におい
てのプランＩ−データの値を表わすプラント運転のガイ
ダンスを求める装置（以下運転ガイド装置という）内で
の特別な値に変形した結果とを組み合わせて要素状！（
プラン１−の」つの状態を示す項目）とし、これらの要
素状態をあつめてプラント状態信号として出力する。

データ変換部３０のフローチャートを第９図に示す。

状態把握部３１は、原因結果データベース２２に収納さ
れている各「原因Ｊと入力したプラント状態信号とを比
較し、このプラン１〜状態信号に対応する「原因」に基
づいて生じる「結果」を選択する。そして選択された結
果を新しい要素状態として入力したプラント状態信号に
付加する。

状態把握３１の概要を第１０図に示す。

原因列挙部３３は、入力したプラン１−状態信号の各要
素状態の原因となりえる要素状態またはそれらの組み合
わせを、原因・結果データベース２２に収納されている
「結果」を検索することにより求め、検索した「結果」
を出力する。そのフローチャー１〜を第１１図に示す。

予測部３４は、プラント状態信号を入力した入力したプ
ラント状態信号の各要素状態の値が次のレベルめ値に変
わるまでの時間を、推移予測データベース２３に格納さ
れた計算手法（プロゲラｌ、）を実行してそれぞれ求め
る。次に、求められたこれらの時間のうちで最短の時間
を選択し、この最短時間経過後の各要素状態の値を、や
はり推移予測データベース２３に格納されたＨ１算手法
を実行して求める。そして、各要素状態を１つにまとめ
て、次のステップに対するプラント状態信号として出力
する。予測部３４の概要を第１２図に示す。

無矛盾性確認部３５は、基準となるプラン１−状態信号
と、無矛盾性の確認される単数または複数のプラント状
態信号を入力し、はじめのプラン１〜状態信号に含まれ
ずまたデータ変換部３０により取り込まれる要素状態を
含んでいないプラント状態信号号を出力する。第１３図
は無矛盾性確認部３５のフローチャー１〜を示している
。

判定部３７は、複数のプラント状態信号を入力して、原
因判定部３２に入力したプラン状態信号を構成する各要
素状態に最も近い各要素状態を含むプラント状態信号を
出力するものである。第］４図は、その内容を示してい
る。

操作列挙部３９は、プラント状態信号を入力し、その時
の操作として考えられる操作業を、操作データベース２
４の条件部を検索することによってリストアツブし、出
力する。操作列挙部３９のフローチャートを第１５図に
示す。

判定部４１は、第１６図に示すように複数のプラント状
態信号を入力してその時の運転目的に最も近いプラント
状態信号を出力する。

原因判定部３２は、プラント異常時において、プラント
状態信号を入力して原因列挙部３３、状態把握部３１、
予測部３４、無矛盾性確認部３５、再帰呼出し部３６お
よび判定部３７を起動しプラント異常の原因を判定し、
この原因を付加したプラント状態信号を出力する。

最適操作決定部３８は、原因判定部３２がら出力された
プラント状態信号を入力し、操作列挙部３９、予測部３
４、状態把握部３１、再帰呼出し部４０、決定部４１を
起動して、最適な操作方法を決定し、その操作を実行し
た結果も付加されたプラン１〜状態信号を出力する。

詳細化部４２は、最適操作決定部３８から出力されたプ
ラン１〜状態信号を入力して、このプラン１−状態信号
の各要素状態でプラン１〜の機器の操作を意味するもの
を検索する。さらに検索した操作について詳細データベ
ース２５の運転制限を満足することを確認した後、詳細
な操作手順をプラン１へ状態信号に付加する。また、検
索された操作が詳細データベース２５の運転制限に違反
する場合は、最適操作決定部３８を再実行させる。詳細
化部４２のフローチャー１・を第１７図に示す。

類似事例検索部４３は、第１８図に示すように詳細化部
４２から出力されたプラン１〜状態信号を入力して、事
例データベース２６の原因とキーワードを検索し、原因
が一致するかまたはキーワードと前述のプラン１〜状態
信号の要素状態が一定率以上で一致するものを、類似事
例としてプラン１−状態信号に付加する。

ガイダンス作成部４４は、類似事例検索部４３から出力
されたプラン１〜状態信号を入力し、それをＣＲＴ２１
に出力するために、形式を整える。

前述した機能を有する装置による沸騰水型原子炉プラン
トの運転方法を説明する。説明にあたっては、実際には
発生が考えられない現象であるが、沸騰水型原子炉プラ
ン１〜の運転中に、炉心２に冷却水を供給する再循環ポ
ンプ４の回転軸が軸受に固着したという再循環ポンプ４
の軸固着現象が発生したことを前提とする。このような
軸固着が生じると、炉心２内を流れる冷却水流量が減少
し、炉心２内でのボイド量が増加する。ボイド量の増加
は、原子炉水位１７の一ト昇につながる。実際には軸固
着およびボイド量増加の現象はわからず、測定された原
子炉水位およびジェットポンプ流量のプロセス量がわか
るだけである。正常な原子炉水位１７はＬ４のレベルで
ある。原子炉水位１７がＬ８のレベルに達すると、原子
炉は急速停止（スクラｔｓ）される。原子炉水位１７が
スクラム直前のＬ７のレベルに達した時、制御盤２０に
その旨表示される。これにより運転員は、原子炉水位の
」二昇を知ることができる。原子炉水位１７およびジェ
ットポンプ流量等のプロセス量であるプラントデータタ
が入出力装置１．８　Ａを介して中央処理装置１８Ｂに
入力される。入力されたプラン１〜データは、その後の
中央処理装置１．’　８　ｒ（内での処理が円滑に行え
るようにアナログ・デジタル変換される。プラントデー
タの入力とともに中央処理装置１１１８Ｂは、メモリ１
８Ｃ内の運転ガイド装置である処理プログラム２７（第
７図および第８図参照）を呼出し、その処理プロゲラ１
１２７に基づいて所定の処理を行う。異常判定部２８は
、入力したプラントデータのうちで異常な値を示すプラ
ントデータの有無を判断する。異常な値を示すプラント
データ（本実施例の場合は、Ｌ７のレベルに達した原子
炉水位１７）が存在する場合は、表示の指令２９を出力
し、異常の内容を制御盤２゜に表示される。さらに、異
常な値を示すプラン１へデータが存在する場合は、処理
プログラム２７のデータ変換部３０以後の処理が実行さ
れる。

沸騰水型原子炉プラントで測定された１つまたは複数の
プラン１〜データ４５が、データ変換部（第９図）３０
に人力される。プラン１ヘデータ４５から設定値を満足
しない（超過または低下）ものをすべて選択し、これを
プラント状態信号４６に変換する。データ変換部３０は
、第２０図に示すプラント状態信号４６を出力する。

この時、沸騰水型原子炉プラン１へにおいては、原子炉
水位のような重要なプロセス量に対しては、複数の検出
器が設けられている。従って、それらの３−１測結果が
−・致しているかを確認する必要がある。一致しない場
合には多数決等により誤まった検出器の測定値が、運転
ガイド装置内に入力されないように処理される。

第２０図においては、普通の文字で内容を示すが、実際
の場合は論理演算の容易な、Ｆ　Ｂ　ＣＤ　Ｉ　Ｃ文字
コー１−１整数値であってもよい。

データ変換部３０の出力であるプラント状態信号／１．
６が、状態把握部（第１０図）３１に入力される。状態
把握部３１は、第２０図に示すプラント状態信号４６に
欠けている情報があればそれを補う。すなわち、人力し
たプランＩ−状態信号４６の各要素状態に基づいて第２
図に示すｈｒｉ囚・結果データベース２２の〃ｘ因部を
検索する。次に検索結果の有無を判断し、有の場合には
その検索結果をプラント状態信号４６に付加する。その
後、原因・結果データベース２２の原因部を再び検索す
る。検索結果の有無を判断し、無の場合には前述の検索
結果を付加したプラント状態信号４７を出力する。本実
施例では、追加するものがなく、第２０図と同様な第２
１図に示されるプラン１へ状態信号４７が出力される。

本実施例では、状態把握部３１の入力と出力は同一であ
る。

プラン１へ状態信号４７は、原因判定部３２内の原因列
挙部３３にまず入力される。原因列挙部３３は、プラン
１〜状態信号４７の各要素状態を「結果」とし、原因・
結果データベース２２（第２図）の結果部からプラント
状態信号４７の要素状態を検索し、この要素状態に対応
する原因部の項目をプラント状態信号４７に付加する。

すなわち、プラン１〜状態信号４７の要素状態は、「原
子炉水位＝Ｌ７」および［ジェノ１−ポンプ流址滅」で
ある。要素状態が２個以」、ある場合は、重要度の高い
要素状態について検索を行う。要素状態の重要度につい
ては、予め定められている。本実施例では、「原子炉水
位＝Ｌ７」のほうかより重要であり、検索が実施される
。「原子炉水位＝Ｌ７」は原子炉水位の」１昇した結果
であるため、原因・結果データベース２２の結果部から
「原子炉水位」１昇」を検索し、それに対応する原因部
の項目である「ボイド増」および「給水流量増」をプラ
ン１〜状態信号４７に付加する。再び、原因・結果デー
タベース２２の結果部を検索する。しかし、何も検索さ
れない。次に検索結果の有無を判断する。

この場合は、何も検索されないため、原因列挙部３３は
、第２２Ａ図および第２２Ｂ図に示す「ボイド増」およ
び「給水流量増ｊを付加したプラン１〜状態信号４８Ａ
および４８Ｂを出力する。

状態把握部３１は、プラント状態信号４．８　Ａおよび
４８■３を入力することによって「ポイＩく増」および
「給水流量増」の項目を原因・結果データ変換部２２の
原因部より検索し、それに対応する結果部の結果の項目
「原子炉水位」二Ｂ」を求める。

これを付加した各々のプラン１〜状態信号４９Δ。

４９　Ｂを出力する。

プラン１〜状態信号４９Ａおよび４９Ｂは、予測部３４
（第１２図）に入力される。予測部３４を用いることに
より原因・結果データベース２２に収納されている「原
因」と「結果」の組合せからポイ１くが増えた場合およ
び給水流量が増えた場合のプラン１〜状態の推移予測が
できる。予測部３４は、プランＩ−状態信号４．９　Ａ
および４．９　Ｂ内の要素状態の変化時間を計算してい
ない要素状態を検索し、検索される要素状態がなくなる
まで、検索された各要素状態の変化する時間を橿算する
。要素状態の変化する時間とは第３図に示されるように
要素状態の現在のレベルから次のレベル（原子炉水位で
言えば、現在のＬ　６に対して次のレベルＬ　７　）ま
で変化するのに要する時間である。次に、求めた変化時
間が最小か否かを判定する。プラント状態信号４９Ａお
よび４９Ｉ３の要素状態「ボイド増」および「給水流量
増」のそれぞれに対する「原子炉水位上昇」についての
変化時間を第３図の推移予測データベース２３に示す計
算学力（時間計算法）に基づいて求める。その後、求め
られた最小変化時間経過後における各要素状態を推移予
測データベース２３の手法（状態計算法）により計算す
る。予算部３４は、第２３Ａ図および第２３Ｂ図に示す
新たなプラント状態信号を付加したプラント状態信号５
０Ａ、５０Ｂを出力する。

予測部３４によって、原因列挙部３３にて推定された「
原因」に基づいて生じる現象（原因判定部３２の状態把
握部３１にて検索した「結果」）が時間的にどのように
変化するのかを求めることができる。このため沸騰水型
原子炉プラントの動的なプロセス量に異常が生じても、
原因列挙部３３にて推定した「原因」が真の原因である
かどうかの判定が容易になる。すなわち、沸騰水型原子
炉で実際に測定された異常を示すプラントデータをもた
らす真の原因を容易に求めることができる。

プラント状態信号５０Ａおよび５０Ｂを入力した第１３
図に示す無矛盾確認部３５は、結果として起こるプラン
ト状態信号が、実際に発生しているプラント状態にない
要素状態で原因列挙部３３自身によって原因が推定され
ないものを含まない事を確認する。確認されたプラン１
〜状態信号はそのまま出力されるが、実際のブラント状
態になく、データ変換部３０により取り込まれる要素状
態を結果として発生したものは、原因として不適切であ
るとされ、出力されない。本実施例においては、第２３
Ａ図および第２３Ｂ図の状態信号５０Ａおよび５０Ｂが
矛盾がなく、そのまま無矛盾確認部３５より出力される
。

無矛盾確認部３５から出力されたプラント状態信号５０
Ａ、５０Ｂが、再帰呼出し部３６に入力される。再帰呼
出し部３６は、無矛盾確認部３５の出力であるプラント
状態信号５０Ａおよび５０Ｂと原因判定部３２に出力さ
れるプラント状態信号号４７とを比較する。プラント状
態信号５０Ａおよび５０Ｂのいずれか一方の要素状態が
プラント状態信号４７と一致すれば、再帰呼出し部３６
は機能しない。この場合は、プラント状態信号５０Ａお
よび５０Ｂは、判定部３７に伝えられる。本実施例にお
いては、プラン１〜状態信号４７に「ジェットポンプ流
量減」という要素状態が含まれており、プラント状態信
号５０Ａおよび５０Ｂのいずれにもそれが含まれていな
い。従って再帰呼出し部３６は、プラント状態信号５０
Ａおよび５０Ｂを入力とする原因判定部３２を再帰的に
呼出す。

すなわち、原因列挙部３３から無矛盾確認部３５までの
処理が再び行なわれる。プラン１−状態信号５０Ａおよ
び５０Ｂが原因列挙部３３に入力される。原因列挙部３
３は、プラント状態信号５０Ａおよび５０Ｂの要素状態
「ボイド増」および「給水流量増」を「結果」として原
因・結果データベース２２の結果部を検索視それらに対
応する「原因」を求める。前者に対しては第２４．　Ａ
図に５１Ａで示す「再循環ポンプ軸固着」が、後者に対
しては第２４１３図に５１Ｂで示す「給水制御系異常」
がそれぞれ検索される。これらの要素状態がプラント状
態信号５０Ａおよび５０Ｂにそれぞれ付加−２０＝ されたプラント状態信号５１Ａおよび５１Ｂが原因列挙
部３３から出力される。これらの信号を入力する状態把
握部３１は、プラント状態信号５１Ａおよび５１Ｂの要
素状態を「原因」とするすべての「結果」を原因・結果
データベース２２より検索する。プラント状態信号５１
Ａの「再循環ポンプ軸固着」に対しては「ボイド増」の
外に「ジェットポンプ流量減」が、プラント状態信号５
１Ｂの「給水制御系異常」に対しては「給水流量増」の
外に「流量ミスマツチ」がそれぞれ検索される。

これらの要素状態がそれぞれ付加された各プラント状態
信号５２Ａおよび５２Ｂ（第２４Ａ図および第２４Ｂ図
）は、状態把握部３１より出力されて予測部３４に入力
される。予測部３４で前述のように各プラン１〜状態信
号５２Ａおよび５２Ｂの推移予測を行なっても、プラン
ト状態信号の変化はなく、そのまま無矛盾性確認部３５
に入力される。無矛盾性確認部３５でも、矛盾なしと判
定されてそのまま出力される。

無矛盾性確認部３５から出力されたプラン！−状態（Ｍ
　”Ｊ’　５２△ｊ′９よび５２Ｂは、再帰呼出し部３
３６に入力される。再帰呼出し部３６は、前述したよう
にプラン１〜状態量号４７とプラント状態信号５２Ａお
よび５２１３とを比較する４、プランｌ−状態信号４７
の２つの要素状態「原子炉水位■−４７」および「シェ
ラ１〜ポンプ流星滅」は、プラント状態信号５２ハ内に
も存在する。このため、再帰呼出し部３６は、原因判定
部３２の再帰呼出しを行なわす、プラント状態信号５２
Ａおよび５２　Ｂを判定部３７へ出力する。

第１４図に示す判定部３７は、第２４Δ図および第２４
Ａ図に示すプラン１〜状態量号５２Ａおよび５２Ｂと実
際の沸騰水型原ｒ炉プラン１へのプラント状態を示す第
２１図のプラン１〜状態量号４７どが比較される１、 「再循環ポンプ軸固着」が原因となる場合は、プラン１
へ状態信号５２Ａがプランｌ−状態信号４７と一致する
。しかし、「給水制御系異常」が原因となる場合は、プ
ラン１〜状態量号５２Ｂとプランｉ・状態量−ｒ３”ｔ
とは一致しない。従って、「再循環ポンプ軸固着」が原
因と判定されて第２４Ａ図に示すプラント状態（９号５
２Ａが、原因判定部３２の出力であるプラン１〜状態量
号５３として出力される。以−１−をもって原因判定部
３２による処理か終了する。

再帰呼出し部３６が存在するので、本実施例に基づいて
推定された「原因」によって生じるプラン１〜状態が、
沸騰水型原子炉プラントにおいて生している異常を示す
プラン１〜状態になるか否かを容易に判断できる。従っ
て、異常を示すプラン１〜状態の括となる真の「原因」
を簡単にしかも精度良く見付けることができる。

再帰呼出し部３６において実施される原因判定部３２に
入力された第１プラン１−状態信号の要素状態と無矛盾
性確認部３５から出力された第２プラン１〜状態信号の
要素状態とを比較して再帰呼出しを行なうか否かの判断
を行う機能を、再帰呼出し部３６から切離して再帰呼出
し部３６の前段においてもよい。第２プラン１〜状態信
号の要素状態が第１プラン１−状態信号の要素状態の一
部と一致し、再帰呼出し後において原因列挙部３３にて
新たな原因が検索されない場合は、異なる原因による異
常な現象が２以上発生（多重事象）していることになる
。この場合は、第１プラント状態信号の要素状態から第
２プラント状態信号のそれを除いた後における第１プラ
ン１−状態信号の要素状態詮生しる「原因」を前述と同
様にして原因判定部３２て求める。

原因判定部３２の判定部３７の出力であるプラント状態
信号５３（今回の場合は、実質的にプラント状態信号５
２Ａ）が、最適操作決定部３８の操作列挙部３９に入力
される。操作列挙部３９は、プラン１〜状態量号５２　
Ａの各要素状態について操作データベース２／Ｉの条件
部を検索し、その条件部の項目に対応する操作業を求め
る。本実施例では、［原子炉水位ｌ−１７」てあって操
作データベース２４の条件部には該当する項目が存在し
ない。

このため、具体的な操作業もなく、「何もしない」とい
う操作業がプラント状態信号５３に付加されたプラント
状態信号５４が操作列挙部３９から出力される。

次に、このプラント状態信号５４を入力して予測部３４
が働く。予測部３４は、プラン１−状態信号５４の各要
素状態の変化時間およびその最小変化時間経過後の各要
素状態を付加したプラン１−状態信号５５を出力する。

具体的には最小変化時間で変化する状態量は原子炉水位
であり、その最小時間経過後の要素状態は「原子炉水位
上昇、１７８」となる。この要素状態が付加されたプラ
ント状態信号号５５が予測部３４より出力される。

プラント状態信号５５は、状態把握部３１に人力される
。状態把握部３１は、原因・結果データ・ベース２２に
基づいて新しく付加された要素状態「原子炉水位」１昇
Ｌ８Ｊに対する「結果」である［タービン１−リップ」
を検索する。さらに、状態把握部３１は、検索された要
素状態「ターヒントリップ」を「原因」とする「結果」
である［スクラム、母線切換」および「原子力１圧力上
１１」を検索する。これらの新しい要素状態を付加した
プラン１〜状態量号５６（第２５図参照）が、状態把握
部３１の出力である。

プラント状態信号５６は、再帰呼出し部４０に入力され
る。再帰呼出し部４０は、操作列挙部５４に入力された
プラント状態信号と操作列挙部５４から出力されたプラ
ント状態信号を比較し、後者の信号に新しい操作業が付
加されたか否かを判定する手段を有している。再帰呼出
し部４ｏは、前述の判定にて新しい操作業が付加されて
いると判断した場合には、最適操作決定部３８の再帰呼
出しを行い、その逆であると判断した場合にはその再帰
呼出しを行わない。本実施例では、「操作を実施しない
」という操作業が行われているので、最適操作決定部３
８の再帰呼出しが行われ、操作列挙部５４、予測部３４
および状態把握部３１の各処理が再び行われる。状態把
握部３１の出力信号であるプラント状態信号５６が操作
列挙部３９に入力される。

操作列挙部３９は、プラント状態信号５６を入力し、こ
の信号の要素状態に対する操作業を操作データベース２
４より検索する。本実施例では、［原子炉水位上昇、Ｌ
８Ｊに対応する操作「モータ即動給水ポンプトリップ」
が検索され、さらに、「操作を実施しない」も操作業と
して列挙される。

これらの操作業を付加したプラント状態信号、すなわち
、第２６Ａ図および第２６Ｂ図にそれぞれ示すプラント
状態信号５７Ａおよび５７Ｂが予ａ＋１１部３４に入力
される。予測部３４は、それぞれの操作を行なった場合
のプラント状態の推移予測が前述したように行なわれる
。すなわち、プラン１〜状態信号５７Ａの「モータ傭動
給水ポンプトリップ」を行なうと、前回の予測部３４の
処理によって得られた最小変化時間からさらに最小変化
時間を経過した後に「原子炉圧力上昇、高」および「原
子炉水位急下降、Ｌ４Ｊになることが予測される。また
、「操作を実施しない」場合にも、「原子炉圧力上昇、
高」および「原子炉水位下降、Ｌ６Ｊになることが予測
される。これらの要素状態が付加されたプラント状態信
号５８Ａおよび５８Ｂが予測部３４から状態把握部３１
に入力される。

状態把握部３１は、各要素状態に対応する「結果」を、
原因・結果データ・ベース２２から検索する。すなわち
、操作業「モータ駆動給水ポンプトリップ」を有するプ
ラント状態信号５８Ａに対しては、原因「原子炉圧力高
」に対する結果「バイパス弁開」、原因「モータ駆動給
水ポンプトリップ」に対する結果「原子炉水位低下」お
よび原因「スクラム（所定時間経過後）」（スクラム後
に２回の最小変化時間が経過しているので）に対する結
果、「ボイド減」、さらに原因「ボイド減」に対する結
果「原子炉水位下降」がそれぞれ検索される。これらの
検索結果を付加した第２６Ａ図のプラント状態信号５９
Ａが状態把握部３１の処理によって得られる。また、操
作業「操作を実施しない」を有するプラント状態信号５
８Ｂに対しては、原因「原子炉圧力高」に対する結果「
バイパス弁開」および原因「スクラム（所定時間経過後
）」に対する結果「ボイド減」、さらに原因「ボイド滅
」に対する結果「原子炉水位下降」がそれぞれ検索され
る。これらの検索結果を付加した第２６Ｂ図のプラント
状態信号５９Ｂが状態把握部３１の処理によって得られ
る。

これらのプラント状態信号５９Ａおよび５９Ｂは、再帰
呼出し部４０に入力される。再帰呼出し部４０は、再帰
呼出し後の操作列挙部３９の処理において前述したよう
な新しい操作業を付加したか否かに基づいて再度最適操
作決定部３８の再帰呼出しの要否を決定する。今回の場
合は、「モータ駆動給水ポンプトリップ」が新しい操作
業として付加されているので、最適操作決定部３８の再
帰呼出しが再び行われる。プラント状態信号５９Ａおよ
び５９Ｂは、操作列挙部３９に入力される。

しかし、操作列挙部３９は、いずれのプラン１〜状態信
号５９Ａおよび５９Ｂに対しても新たに操作業を追加し
ない。次に、予測部３４は、操作列挙部３９から出力さ
れたプラント状態信号５９Ａおよび５９Ｂを入力して各
プラント状態信号の要素状態の最小変化時間経過後の状
態を予測する。すなわち、操作業「モータ駆動給水ポン
プトリップ」を有するプラント状態信号５９Ａに対して
は、原子カー１水位か「Ｌ、２」に、原子炉圧力か「下
降」に変化する。また、操作案「操作を実施しない」を
有するプラン１〜状態信号５９Ｂに対しては、原子炉水
位が「Ｌ４」に、原子炉圧力が「下降」に変化する。各
々の操作案に対して予測部３４は、第２７Δ図および第
２７Ｂ図に示すプラント状態信号６０Ａおよび６０Ｂを
出力する。

プラント状態信号６０Ａおよび６０Ｂは、再帰呼出し部
４０に入力される。操作列挙部３９において新たに追加
されないので、今回は再帰呼出しが行われない。従って
、プラント状態信号６０Ａおよび６０　Ｂは、決定部４
１に入力される。決定部４１は、最適な操作としてプラ
ン１へ状態信号６０Ａおよび６０　Ｂのいずれか一方の
操作を選択する。ずなオ〕ち、プランＩ−状態信号６０
Ａの「モータ駆動給水ポンプトリップ」を実施した場合
は、「原子炉水位１４２」となり、「操作を実施しない
」を実施した場合は「原子炉水位Ｌ、４」となる。

「原子炉水位を下げない」という沸騰水型原子炉プラン
１〜の運転条件に対応させると、「操作を実施しない」
ことが今回の「再循環ポンプ軸固着」に対して最も適切
な操作である。従って、最適操作決定部３８からは、第
２７Ａ図のプラン１〜状態信号６０Ｂが出力される。

本実施例においては、最適操作決定部３８に予測部３４
を設けているので、原因判定部３２で求めた異常状態の
真の原因を解消する操作（操作列挙部３９で検索された
操作）を実施した場合において、その操作を実施したと
仮定した将来のプラン１〜状態を予？ｌｌすすることが
できる。すなわち、動的なプロセス量の将来における値
を予測することができる。また、最適操作決定部３８に
も再帰呼出し部４０を設けているので、予測部３４にて
／％られた将来のプランｌ−状態を考慮して最適な操作
を容易に決定することができる１、従って、本実施例に
よれば、現在、沸騰水型原子炉プランＩ−において発生
している異常状態を解消でき、しかも安全性の高い最適
な操作を選択することが可能となる。予測部３４および
再帰呼出し部３６を有している原因判定部３２と予測部
３４および再帰呼出し部４０を有する最適操作決定部３
８を組合せた本実施例では、異常状態の真のｊ７；（因
を精度良く把握できるので、異常状態を解消するために
得られた操作は最善のものとなる。また、正確な原因が
わかるので、直ちにプラン１〜の補修の要否が判断でき
、しかも補修要の場合は補修箇所を事前に把握でき、プ
ラント停止後の補修が短時間で行える。

最適操作決定部３８の決定部４１から出力されたプラン
１〜状態信号６０Ｂが詳細化部４２に入力される。本実
施例では、最適操作が「操作を実施しない」であるので
詳細化部４２は機能しない。

詳細化部４２は、プラン１〜状態信号６０Ｂを詳細化部
４２の出力（プラン１〜状態信号６１）として出力する
。たとえば、プラント状態信号６０Ａの「モータ駆動給
水ポンプトリップ」が実施されてプラント状態信号６０
Δの「原子炉水位Ｌ２Ｊにより高圧注水系の作動が行な
われた場合には、詳細データベース２５より該当する高
圧注水系の詳細操作法（第５図）をピックアップし、こ
れを付加したプラント状態信号が、詳細化部４２より出
力される。また、詳細な運転制限の確認を行なって制限
違反が有った場合は、「高圧注水系が使用できない」を
付加したプラント状態信号を出力し、最適操作決定部３
８にその出力を伝えて前述したような最適操作決定部３
８の処理を再度行い、操作の立案を再度求める。

プラント状態信号６１を人力して第】８図に示す類似事
例検索部４３が起動される。類似事例検索部４３は、第
６図に示すような実際の事例を収納している事例データ
ベース２６よりプラント状態信号６１に似ている事例を
検索する。本実施例においては、第６図に示す再循環ポ
ンプ軸固着の事例１が検索され、その内容がプラン［・
状態（ｒｉ号６１に付加されたプラント状態信号６２と
なって類似事例検索部４３により出力される。

プラント状態信号６２は、第１９図に示すカイダンス作
成部４４に入力される。ガイダンス作成部４４は、第２
７Ｂ図に示すプラント状態信号号６０ＢをＣＲＴ表示出
力に変換して（例えば、プランＩ−状態信号６０ＢをＣ
ＲＴ用の文字コーＩ〜に変換）出力する。この時、詳細
操作法および類似事例の内容についても、同様な変換が
行われる。

ガイダンス作成部４４は、プラント状態信号６０ＢをＣ
ＲＴ表示出力に変換する時、原因となる要素状態とそれ
に対応する操作内容である要素状態がわかるようにＣＲ
Ｔ表示出力を出す。例えば、「再循環ポンプ軸固着（原
因）」および「操作を実施しない（操作内容）」のよう
に該当する要素状態の後に（原因）および（操作内容）
の言葉を付加する。

ガイダンス作成部４４の出力（プラント状態信号６０Ｂ
）は、ＣＲＴ２１に伝えられてＣＲＴ２］に表示される
。沸騰水型原子炉プラントの運転員は、ＣＲＴ２１に表
示された操作内容を見てそれに応じて制御盤を通して沸
騰水型原子炉プラントの対象機器を操作する。本実施例
の操作内容が「操作を実施しない」であるので、沸騰水
型原子炉プラントに対して具体的な操作は実施されない
。

逆に言えば、沸騰水型原子炉プラントに対して「操作を
実施しない」という操作が実施されたことになる。この
ような操作を実施すると、沸騰水型原子炉プラン］・に
おいては、ボイドが現象して原子炉水位１７がＬ４のレ
ベルまで低下し、バイパス弁が自動的に開くことにより
原子炉圧力も下降し、安全な状態になる。例えば、プラ
ン１〜状態信号６０Ａの内容が最適な操作であると決定
部４１にて決定された場合は、運転員は、ＣＲＴ２］に
表示された操作内容を見てモータ屏動給水ポンプをトリ
ップさせる如く制御盤２０を操作する。

その指令は、制御盤２０より駆動している給水ポンプＩ
ＯＡおよびＩＯＢに伝えられる。これによって給水ポン
プＩＯＡおよび１０　Ｂは停止される。

本実施例によれば、表示された操作内容に基づいて実際
の操作を行った場合においてプラントに生しる現象がす
べてＣＲＴに表示されるので、実際のプラン１〜におけ
る状態の変化を確認することにより操作の進行度合を関
しできる。また、原因・結果データベース２２を利用し
て「原因の判定」および「操作の決定」を行なう時に、
予測部３４を用いているので、再循環ポンプ軸固着とい
う実際に発生が考えられないような異常現象に対してさ
えも、安全に沸騰水型原子炉プラントを運転できる（モ
ータ駆動給水ポンプをトリップしても、安全は守られる
）安全性の高い最適な操作を得ることができる。

ＣＣＴおよび知識工学の手法（本実施例の如く予測部お
よび再帰呼出し部を含んでいない）を単に利用した運転
ガイド装置では、実際の発生が考えられない異常現象に
対して安全性の高い操作方法のガイダンスを提供しよう
とした場合に、大規模なデータベースを必要とし、その
ガイダンス作成のためのルールおよび保守に多大な労力
を要する。このため、その手法による実現性が困難であ
る。すなわち、ＣＣＴを利用する方法では、膨大な量の
ＣＣＴが必要となって作成、保守が困難となる。また、
単に知識工学の手法を利用する場合でも、あるプラン１
−の状態を表わす計測結果が、複数ある場合の原因と結
果を表わすデータを用意しなければならないこと、およ
びプラントの推移予測（動的プロセス量の変化予測）が
できないので事前にプラントの推移予測も考慮して、適
用範囲の狭いデータを用意しなければならないことによ
りデータの量は膨大となる。

本実施例の手法によれば、運転員がガイダンスの操作の
改善を試み、ガイダンスの操作の効果を半減させるよう
な誤操作を行ない、プラントの起動時、負荷変動時等に
対応に手間取るといったこともなくなる。

また、上記の処理を、新しいアラームの発生や、再度の
運転員の要求、または運転ガイド装置の内部の時計によ
る割り込み等により再実行することで、運転員に新しい
事態に応じたガイダンスを提供できる。

なお、本実施例を実施する場合に、プラントデータの入
力は、状態把握部３１が起動され、原因・結果データベ
ース２２の原因部とプラン１〜状態信号が比較される時
点等の使用される時点で、要素状態ごとに入力されても
よい。

データ変換部３０で、複数のプラン１−の状態が得られ
た時、１つに絞るための論理判定は、多数決ではなくプ
ラン１−にとって好ましくない値を選ぶ等の他の手法を
用いてもよい。

原因判定部３２では、原因を１つに限定せずに矛盾しな
いものは複数の原因として出力を行ない、それぞれにつ
いて以降の処理を行なってもよい。

最適操作決定部３８では、操作を１つに決定せず、運転
目的に合うものは出力し、運転員がその中から選択する
ようにしてもよい。また、最適な操作を求めるのでなく
運転目的に合うものが初期に設定された数以上見つかっ
た時点で処理を打ち切り、出力するのでもよい。

操作データベース２４は、原因・結果データベース２２
と同一のものを使用し、どちらの内容を含むかを印をつ
けることにより見分けるようにして使い分けてもよい。

詳細化部４２および類似事例検索部４３は、運転員の指
示があってはじめて起動されるようにしてもよい。また
、その処理は、類似事例の検索を先に行なってもよいし
、同時に行なってもよいし、−・方だけ行なうのでもよ
い。

予測部３４は、推移予測データベース２３−．１：の計
算式を直接解釈実行してもよいし、推移予測データベー
ス２３」二には、サブルーチンの呼び出し用情報が格納
されていて、そのサブルーチンを呼び出す事により計算
を行なうのでよい。また表の検索も、予測機能が直接行
なってもよいし、同様な手法で、専用のサブルーチンで
行なってもよい。

原因判定部３２および最適操作決定部３８では、再帰呼
び出し機能を用いずに、スタックを用いて同様な処理を
ソフトウェアで作ってもよいし、〃；（因判定部３２と
、最適操作決定部３８を実現する機能をハードウェアで
作り、それを十分と思われる数だけあらかじめ直列につ
ないでおくことにより行ってもよい。

第１図に示す実施例によれば、大規模なデータベースを
必要とせず、作成・保守が容易である。

また、データベースの内容が、第２図〜第６図に示す様
に、構成単位ごとに、独立しているため、データベース
に含まれていない現象が発生したというような、極端な
状態を考えても、訓練された運転員が、そのような、現
象の発生した時点で、その特徴だけをデータ・ベースに
入力し、運転ガイド装置の機能を拡張することができる
。

本発明は、原子炉プラントを例にとって説明したが、こ
のようなプラン１〜に限らすあ゛らゆる装置に適用可能
である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プラントの異常状態の真の原因を容易
に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は沸騰水型原子炉プラントに適用した本発明の好
適な一実施例であるプラントの運転方法を実施する装置
の系統図、第２図は第１図に示す原因・結果データベー
スの内容の一例を示す説明図、第３図は第１図に示す推
移予測データベースの内容の一例を示す説明図、第４図
は第１図に示す操作データベースの内容の一例を示す説
明図、第５図は第１図に示す詳細データベースの内容の
一例を示す説明図、第６図は第１図に示す事例デ−タベ
ースの内容の一例を示す説明図、第７図および第８図は
第１図に示す処理プログラムのフローチャー１・、第９
図は第７図に示すデータ変換部の構成図、第１０図は第
７図に示す状態把握部の構成図、第１１図は第７図に示
す原因列挙部の構成図、第１２図は第７図に示す予測部
の構成図、第１３図は第７図に示す無矛盾性確認部の構
成図。 第１４図は第７図に示す判定部の構成図、第１５図は第
８図に示す操作列挙部の構成図、第１６図は第８図に示
す決定部の構成図、第１７図は第８図に示す詳細化部の
構成図、第１８図は第８図に示す類似事例検索部の構成
図、第１９図は第８図に示すガイダンス作成部の構成図
、第　２０図はデータ変換部から出力されたプラン１〜
状態信号の説明図、第２１図は状態把握部から出力され
るプラント状態信号の説明図、第２２Ａ図および第２２
Ｂ図は原因判定部内の状態把握部から出力されるプラン
ト状態信号の説明図、第２３　Ａ　）Ｍｌおよび第２３
Ｂ図は原因判定部内の予測部から出力されるプラント状
態信号の説明図、第２４　Ａ図および第２４．　Ｂ図は
再帰的に呼出された原因判定部の原因列挙部および状態
把握部から出力されるプラント状態信号の説明図、第２
５図は最適操作決定部の状態把握部から出力されるプラ
ント状態信号の説明図、第２６Ａ図および第２６Ｂ図、
第２７Ａ図および第２７Ｂ図は再帰的に呼出された最適
操作決定部の予測部および状態把握部から出力されるプ
ラント状態信号の説明図である。 １・原子炉圧力容器、２・炉心、３・・・ジェットポン
プ、４・・・再循環ポンプ、６・・タービン、８・・復
水ポンプ、ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＩＡ、ＩＩＢ・・給水ポ
ンプ、１８・・電子計算機、１８Ａ・・プロセス入出力
装置、１８１３・・中央処理装置、１８Ｃ・・メモリ、
２０・制御盤、２１・ＣＲＴ、２２　原因・結果データ
ベース、２３　・推移予測データベース、２４　・操作
データベース、２５・詳細データベース、２６・事例デ
ータベース、２７・・処理プログラム、３１・・・状態
把握部、３２・・原因判定部、３３　・原因列挙部、３
４　予測部、３５・・無矛盾性確認部、３６．４０・・
再帰呼出し部、３７・判定部、３８・最適操作決定部、
３９・操作列挙部、４１・・決定部。 代理人　弁理士　小川勝男゛゛・ ’Ｘ’、、’、／’　゛ 柄屯 守　　　　　　　　　　ζ マ　　　　　　　　　　　　実 −手糸売令市７ト書（方式） 事件の表示 昭和６：Ｓ年　特許願第２６３９６５号発明の名称 知識データの推論方法 補正をする者 事件との関係　　特許出願人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、 （１）知識ベースを構成するデータベースを蓄えるステ
   ップと、 （２）知識ベースを解釈する手段を含む処理を実行する
   ステップとからなる方法であって 該知識ベースは、 （１）少なくとも１組のシステムの状態を示す定義部と
   対応する値部とを表わす事実としてのデータと、 （２）条件部と対応する結論部を含み、該各部分は定義
   部と値部とを含むルールとを含み、 該知識ベースを解釈する手段を含む処理を実行するステ
   ップは、 （１）事実とルールを比較するために、知識ベースを検
   索し、比較の結果選択された事実と一致する少なくとも
   １つの条件部あるいは結論部を求めるステップと、 （２）比較の結果にもとづき知識ベースの検索を終了す
   るステップと、 （３）知識ベースの検索の終了にもとづき、処理を実行
   した結果を出力するステップ とからなる知識データの推論方法。