JPH01300397A - プロセス信号多重監視装置 - Google Patents
プロセス信号多重監視装置Info
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- JPH01300397A JPH01300397A JP63130444A JP13044488A JPH01300397A JP H01300397 A JPH01300397 A JP H01300397A JP 63130444 A JP63130444 A JP 63130444A JP 13044488 A JP13044488 A JP 13044488A JP H01300397 A JPH01300397 A JP H01300397A
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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
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- 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（計測されている各種信号の総称）による異常を早期
に検知するプロセス信号多重監視装置に関する。
号（計測されている各種信号の総称）による異常を早期
に検知するプロセス信号多重監視装置に関する。
（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ため、多くのプロセス計装系が設置
されている０通常、これらプロセス計装系からのプロセ
ス信号はトレンド記録計や計算機を利用したＣＲＴへの
トレンド表示等が行なわれている。プラントの異常を早
期に発見することは、熟練した知識と経験があっても非
常に困難である。
されている０通常、これらプロセス計装系からのプロセ
ス信号はトレンド記録計や計算機を利用したＣＲＴへの
トレンド表示等が行なわれている。プラントの異常を早
期に発見することは、熟練した知識と経験があっても非
常に困難である。
従来のプロセス信号の記録および表示方法では異常の早
期検知による原因究明ができず、静観している間に、大
きなトラブルが発生することが多くあった。
期検知による原因究明ができず、静観している間に、大
きなトラブルが発生することが多くあった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は上記事情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常時きめこま
かく監視して、正常状態からはずれた場合を精度よく検
知して、原因究明に必要な生データを記録収集するプロ
セス信号多重監視装置を提供することにある。
、大規模プラントのプロセス信号の状態を常時きめこま
かく監視して、正常状態からはずれた場合を精度よく検
知して、原因究明に必要な生データを記録収集するプロ
セス信号多重監視装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明のプロセス信号多重
監視装置は発電プラントの複数のプロセス信号から平均
値および分散値を算出する平均値・分散演算装置と、前
記平均値および分散値を基に早期異常検知する突変判定
装置と、前記平均値を基に早期異常検知するレベル判定
装置と、変動がなく一定値となることを検知する不動判
定装置とを備え、前記３個の判定装置からのプロセス信
号変動特性を監視することにより早期にプラントの異常
を監視するようにしたものであり、また前記各判定装置
ではプロセス信号によりしきい値を変更するしきい値設
定装置を備えるようにしたことを特徴とするものである
。
監視装置は発電プラントの複数のプロセス信号から平均
値および分散値を算出する平均値・分散演算装置と、前
記平均値および分散値を基に早期異常検知する突変判定
装置と、前記平均値を基に早期異常検知するレベル判定
装置と、変動がなく一定値となることを検知する不動判
定装置とを備え、前記３個の判定装置からのプロセス信
号変動特性を監視することにより早期にプラントの異常
を監視するようにしたものであり、また前記各判定装置
ではプロセス信号によりしきい値を変更するしきい値設
定装置を備えるようにしたことを特徴とするものである
。
次に１本発明によるプラント状態の異常を判定する原理
について説明する。
について説明する。
一般的にＢＷＲプラントの場合には、熱出力（Ａ Ｐ
ＲＭ）は、炉心流量の増減および制御棒の挿入／引抜に
よって制御されるので、定格出力状態、中間出力状態、
低出力状態では、熱出力（ＡＰＲＭ）や炉心流量の運転
条件によってプロセス信号の変動特性が異なる。したが
って、プラントの主要プロセス信号の微小な異常を検知
する方法としては、プロセス信号の変動特性（運転条件
を含む）に合った突変判定、レベル判定、不動判定等の
判定により多重監視することが重要である。
ＲＭ）は、炉心流量の増減および制御棒の挿入／引抜に
よって制御されるので、定格出力状態、中間出力状態、
低出力状態では、熱出力（ＡＰＲＭ）や炉心流量の運転
条件によってプロセス信号の変動特性が異なる。したが
って、プラントの主要プロセス信号の微小な異常を検知
する方法としては、プロセス信号の変動特性（運転条件
を含む）に合った突変判定、レベル判定、不動判定等の
判定により多重監視することが重要である。
次に、（１）突変判定、■レベル判定、■不動判定につ
いて説明する。
いて説明する。
■ 突変判定
本判定は、プロセス信号の正常時の標準偏差σのＮ倍が
その平均値の正常範囲であるならば、平均値と瞬時値の
偏差がＮσを超過したことにより異常と判定するもので
ある。
その平均値の正常範囲であるならば、平均値と瞬時値の
偏差がＮσを超過したことにより異常と判定するもので
ある。
ただし、対象とする信号は平均値のまわりで定常的に変
動している信号に限られる。
動している信号に限られる。
なお、運転条件の違いによっては、プロセス信号の制御
特性が異なる。第２図（ａ）に示すような定格時の運転
状態のように安定動作する領域と、第２図（ｂ）に示す
ような低出力時の運転状態のような不安定な動作をする
領域に分離される。そこで、運転条件ごとに適切なしき
い値Ｎに自動更新することが必要である。
特性が異なる。第２図（ａ）に示すような定格時の運転
状態のように安定動作する領域と、第２図（ｂ）に示す
ような低出力時の運転状態のような不安定な動作をする
領域に分離される。そこで、運転条件ごとに適切なしき
い値Ｎに自動更新することが必要である。
■ レベル判定
本判定は上記■の突変判定において対象となりにくい第
３図（ａ）に示すような一定値を示す信号や第３１ｍ（
ｂ）に示すような制御特性の関係で不感帯の大きな信号
ルこ対し、上下限の可変しきい値（ｇ＝ａｙ＋ｂ）を用
い、追従性のあるところに特徴がある。
３図（ａ）に示すような一定値を示す信号や第３１ｍ（
ｂ）に示すような制御特性の関係で不感帯の大きな信号
ルこ対し、上下限の可変しきい値（ｇ＝ａｙ＋ｂ）を用
い、追従性のあるところに特徴がある。
また、本しきい値はａをＯとして一定レベルでの判定や
、ｙを自分自身ではなく相関の強い他の信号の平均値に
設定してバランス監視も可能であり、各種トラブル事象
の検知に有効である。
、ｙを自分自身ではなく相関の強い他の信号の平均値に
設定してバランス監視も可能であり、各種トラブル事象
の検知に有効である。
■ 不動判定
本判定は、第４図に示すような平均値のまわりで定常的
に変動している信号や、制御特性の関係で不感帯をもっ
ているがゆっくり変化している信号を対象とするもので
ある０本判定は平均値のまわりで変動している信号が変
動しなくなり一定値となるような状態を検知するもので
ある。
に変動している信号や、制御特性の関係で不感帯をもっ
ているがゆっくり変化している信号を対象とするもので
ある０本判定は平均値のまわりで変動している信号が変
動しなくなり一定値となるような状態を検知するもので
ある。
（実施例）
本発明の一実施例を第１図のブロック構成図を参照して
説明する。
説明する。
まず、プラントからのプロセス信号はデータ保存装置ｉ
１により連続的に取込む。
１により連続的に取込む。
次に５データ保存装置１に取込まれたプロセス信号デー
タを基に平均値・分散演算装置２でプロセス信号の平均
値９分散値を演算する。演算方法は以下に示す通りであ
る。
タを基に平均値・分散演算装置２でプロセス信号の平均
値９分散値を演算する。演算方法は以下に示す通りであ
る。
Ｙ （ｎ）＝Ｙ （ｎ−１）＋ＷＴ１（Ｘ（ｎ）−Ｙ
（ｎ−１））ａ ’ （ｎ）＝ ａ ” （ｎ−１ン＋
ＷＴ、（（Ｘ （ｎ）−Ｙ （ｎ））” −ａ ” （
ｎ−２））Ｘ（ｎ） ：サンプルデータ Ｙ（ｎ） ：平均値 σ２（ｎ） ：分散値 Ｔｍ−Ｔｖ：時定数 ただし、初期値とＬｌ”Ｙ（１）＝Ｘ（１）、 σ”（
０）＝０とする。
（ｎ−１））ａ ’ （ｎ）＝ ａ ” （ｎ−１ン＋
ＷＴ、（（Ｘ （ｎ）−Ｙ （ｎ））” −ａ ” （
ｎ−２））Ｘ（ｎ） ：サンプルデータ Ｙ（ｎ） ：平均値 σ２（ｎ） ：分散値 Ｔｍ−Ｔｖ：時定数 ただし、初期値とＬｌ”Ｙ（１）＝Ｘ（１）、 σ”（
０）＝０とする。
また、プロセス信号データは、データ保存装置１のサイ
クリックバッファエリアに常時保存される。他方ではプ
ロセス信号データは突変判定装置３、レベル判定装置ｉ
！！４．不動判定装置５に入力され、それぞれの判定装
置で判定され、これにより多重監視される。そして、早
期異常が検知された場合にはその前後の生データをデー
タ保存袋ｆｉ！ｉｌのサイクリックバッファエリアから
生データ出力表示装置８に転送して原因究明に役立てる
。
クリックバッファエリアに常時保存される。他方ではプ
ロセス信号データは突変判定装置３、レベル判定装置ｉ
！！４．不動判定装置５に入力され、それぞれの判定装
置で判定され、これにより多重監視される。そして、早
期異常が検知された場合にはその前後の生データをデー
タ保存袋ｆｉ！ｉｌのサイクリックバッファエリアから
生データ出力表示装置８に転送して原因究明に役立てる
。
しきい値設定装置６は、プロセス監視しながら各判定の
しきい値を変更できるようにしている。
しきい値を変更できるようにしている。
また、特に、突変（Ｎσ）判定ではあらかじめ設定され
た運転条件とＮの関係によってＮを自動更新できるよう
にしている。
た運転条件とＮの関係によってＮを自動更新できるよう
にしている。
さらに、異常が検知された場合には運転員等に異常を知
らせる警報装ｗ！１７と１Ｍ囚究明のための生データ出
力表示装置８が設置されている。
らせる警報装ｗ！１７と１Ｍ囚究明のための生データ出
力表示装置８が設置されている。
次に、しきい値設定装置６．突変判定装置３゜レベル判
定装置４．不動判定装置５の詳細について説明する。
定装置４．不動判定装置５の詳細について説明する。
■ 突変判定
先ず、突変判定のしきい値設定処理は次のようにして行
なわれる。
なわれる。
すなわち、基準データの計算タイミングとしては、初期
計算時又は、設定時のパワー／フローと現在パワー／フ
ローとの偏差大の時などに行なわれる。
計算時又は、設定時のパワー／フローと現在パワー／フ
ローとの偏差大の時などに行なわれる。
したがって、信号監視実行要求、ＡＰＲＭのＩＹＢ−Ｙ
（ｎ）ｌ≧Ｐ、炉心流量のＩＹＢ−Ｙ（ｎ）ｌ≧Ｆのい
ずれかがあると。
（ｎ）ｌ≧Ｐ、炉心流量のＩＹＢ−Ｙ（ｎ）ｌ≧Ｆのい
ずれかがあると。
基準データ計算タイミングとなる。
ここで、
ＹＢ ：基準を設定した時の平均値
Ｙ（ｎ）：現在の平均値
Ｆ、Ｐ：パラメータ
次に、平均値の平均Ｙおよび分散値の平均σ２は次の式
により求められる。
により求められる。
ここで、
１ｔ＝ｉｘ／Δｔ
ｆｉ＝ｔ２／Δｔ
ｔｌ：計算データが安定するまでの時間ｔ２：基準デー
タ計算を終了させる時間上記のように基準データ作成期
間ｔ、〜ｔ２で計算される平均値・分散値の平均値を最
終的に基準データとして（Ｙ→ＹＢ、σ２→σＢ ２
）保存される。
タ計算を終了させる時間上記のように基準データ作成期
間ｔ、〜ｔ２で計算される平均値・分散値の平均値を最
終的に基準データとして（Ｙ→ＹＢ、σ２→σＢ ２
）保存される。
そこで、突変判定では出力依存のもの又は流量依存のも
のについて、基準データの計算タイミングのつとしきい
値データが自動更新される。
のについて、基準データの計算タイミングのつとしきい
値データが自動更新される。
次に、突変判定は下記式により処理される。
ここで、
Ｘ（ｎ） ：サンプルデータ
Ｙ （ｎ−１） ：前回平均値
６百１ ：標準偏差（基準データ）
εＡＭ ：アラームレベル
上記基準データ６璽Ｐは、先に示した分散値より求めら
れ、ある時点のプラント状態（パワー／フロー状態）に
より設定される。
れ、ある時点のプラント状態（パワー／フロー状態）に
より設定される。
■ レベル判定
レベル判定は下記式により処理される。
ｔＬＡＭ＜Ｘ（ｎ）＜ｉＨＡＭ
を連続に目満たさなかった場合アラーム二こで、
下限レベル：
ｉＬＡＭ＝ａＬＡＭ−Ｙ（ｎ）＋ｂＬＡＭ上限レベル：
ＥＨＡＭ＝ａＨＡＭ−Ｙ（ｎ）＋ｂＨＡＭａＨＡＭ、ｂ
ＨＡＭ、ａＬＡＭ、ｂＬＡＭ：上／下限レベルを決定す
るための係数 Ｘ（ｎ）：現在生データ（Ａ／Ｄ変換装置より入力）Ｙ
（ｎ） ：任意の信号の平均値（平均値・分散演算装
置より入力） Ｙ （ｎ）を他の信号にすることにより２信号間のバラ
ンス的な監視となり、ａ＝Ｏにすることにより絶対値に
よるレベル監視となる。
ＨＡＭ、ａＬＡＭ、ｂＬＡＭ：上／下限レベルを決定す
るための係数 Ｘ（ｎ）：現在生データ（Ａ／Ｄ変換装置より入力）Ｙ
（ｎ） ：任意の信号の平均値（平均値・分散演算装
置より入力） Ｙ （ｎ）を他の信号にすることにより２信号間のバラ
ンス的な監視となり、ａ＝Ｏにすることにより絶対値に
よるレベル監視となる。
また、異常となった信号は、連続的に発生する可能性が
あるため、１度異常となった信号は、正常になるまでそ
のレベル監視はバイパスされ、正常になった時点で監視
に復帰される。
あるため、１度異常となった信号は、正常になるまでそ
のレベル監視はバイパスされ、正常になった時点で監視
に復帰される。
■ 不動判定
先ず、不動判定の計算処理は各信号ごとに設定した判定
期間Ｘ秒間の最大変化幅（Ｐ−Ｐ値）が判定レベルより
小さい時に不動として検知する。ここで１判定周期間の
最大変動幅Ｘ Ｐ−Ｐは下記式で求める。
期間Ｘ秒間の最大変化幅（Ｐ−Ｐ値）が判定レベルより
小さい時に不動として検知する。ここで１判定周期間の
最大変動幅Ｘ Ｐ−Ｐは下記式で求める。
ｘｐ−ｐ ＝ ＸＭＡＸ ＸＭＩＮＸｐ−ｐ：判定
周期内データの最大変動幅ＸＭＡＸ：判定周期内データ
の最大値 ＸＭＩＮ：判定周期内データの最小値 次に不動判定は下記式により処理される。
周期内データの最大変動幅ＸＭＡＸ：判定周期内データ
の最大値 ＸＭＩＮ：判定周期内データの最小値 次に不動判定は下記式により処理される。
たゾし、この判定周期Ｘ秒間毎に行なわれる。
ＸＰ−Ｐ≦εＡＭを連続に同温した場合アラーム・・・
・・・・・・・・・・・・εＡＭ：判定レベル 不動となった場合は、連続的に発生する可能性があるた
め、１度不動となった信号は、正常になるまでの不動監
視はバイパスされ、正常になった時点で監視に復帰され
る。
・・・・・・・・・・・・εＡＭ：判定レベル 不動となった場合は、連続的に発生する可能性があるた
め、１度不動となった信号は、正常になるまでの不動監
視はバイパスされ、正常になった時点で監視に復帰され
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によると、大規模システム
のプロセス信号挙動から大事故に到る前の、異常徴候を
検知して予防保全することができる。また、大事故発生
した際も異常発生前後の生データを保存出力できること
がら、早期に原因究明とその対策に支援できるという効
果を奏する６
のプロセス信号挙動から大事故に到る前の、異常徴候を
検知して予防保全することができる。また、大事故発生
した際も異常発生前後の生データを保存出力できること
がら、早期に原因究明とその対策に支援できるという効
果を奏する６
第１図は本発明の一実施例のブロック構成図、第２図は
突変判定動作を示したもので、同図（ａ）は平均値急変
した場合の図、同図（ｂ）は突変動作した場合の図、第
３図はレベル判定動作を示したもので、同図（ａ）は一
定信号が突然変化した場合の図、同図（ｂ）は一定周期
で振幅変化しているものの大幅な変化をした場合の図、
第４図は不動判定動作で平均値のまわりでゆらいでいた
ものが一定となり変化がなくなった場合の図である。 １・・・データ保存装置 ２・・・平均値・分散演算装置 ３・・・突変判定装置 ４・・・レベル判定装置５・
・・不動判定装置 ６・・・しきい値設定装置７・・
・警報装置 ８・・・生データ出方表示装置代理人
弁理士 猪股祥晃（はが１名）第１図
突変判定動作を示したもので、同図（ａ）は平均値急変
した場合の図、同図（ｂ）は突変動作した場合の図、第
３図はレベル判定動作を示したもので、同図（ａ）は一
定信号が突然変化した場合の図、同図（ｂ）は一定周期
で振幅変化しているものの大幅な変化をした場合の図、
第４図は不動判定動作で平均値のまわりでゆらいでいた
ものが一定となり変化がなくなった場合の図である。 １・・・データ保存装置 ２・・・平均値・分散演算装置 ３・・・突変判定装置 ４・・・レベル判定装置５・
・・不動判定装置 ６・・・しきい値設定装置７・・
・警報装置 ８・・・生データ出方表示装置代理人
弁理士 猪股祥晃（はが１名）第１図
Claims (1)
- （１）発電プラントの複数のプロセス信号から平均値お
よび分散値を算出する平均値・分散演算装置と、前記平
均値および分散値を基に早期異常検知する突変判定装置
と、前記平均値を基に早期異常検知するレベル判定装置
と、変動がなく一定値となることを検知する不動判定装
置とを備え、前記３個の判定装置からのプロセス信号変
動特性を監視することにより早期にプラントの異常を監
視するようにしたことを特徴とするプロセス信号多重監
視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63130444A JPH01300397A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | プロセス信号多重監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63130444A JPH01300397A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | プロセス信号多重監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01300397A true JPH01300397A (ja) | 1989-12-04 |
Family
ID=15034390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63130444A Pending JPH01300397A (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | プロセス信号多重監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01300397A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013191136A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Ihi Corp | 異常診断装置 |
| JP2014126431A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Toshiba Corp | 出力監視システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63100514A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-02 | Hitachi Ltd | 異常診断装置 |
| JPS63103400A (ja) * | 1986-10-21 | 1988-05-09 | 日本電気株式会社 | 検出回路 |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63130444A patent/JPH01300397A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63100514A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-02 | Hitachi Ltd | 異常診断装置 |
| JPS63103400A (ja) * | 1986-10-21 | 1988-05-09 | 日本電気株式会社 | 検出回路 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013191136A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Ihi Corp | 異常診断装置 |
| JP2014126431A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Toshiba Corp | 出力監視システム |
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