JPH0293709A - Supporting device for process plant operation - Google Patents

Supporting device for process plant operation

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Publication number
JPH0293709A
JPH0293709A JP63244535A JP24453588A JPH0293709A JP H0293709 A JPH0293709 A JP H0293709A JP 63244535 A JP63244535 A JP 63244535A JP 24453588 A JP24453588 A JP 24453588A JP H0293709 A JPH0293709 A JP H0293709A
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JP
Japan
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knowledge
plant
abnormality
countermeasure
hierarchical structure
Prior art date
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Pending
Application number
JP63244535A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Yamane
憲幸 山根
Yoji Takizawa
滝沢 洋二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Nippon Atomic Industry Group Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH0293709A publication Critical patent/JPH0293709A/en
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Abstract

PURPOSE:To diagnose even concerning unknown abnormality to take countermeasure against the abnormality by providing a plant data base, a knowledge base to house the function hierarchical structure knowledge of a plant as well, an inferring mechanism and a man machine interface. CONSTITUTION:In a knowledge base 4, a knowledge 7 to describe the function hierarchical structure of the process plant is housed in addition to knowledges (figures 8-12) to be needed for the abnormality diagnosis and countermeasure plan of the process plant. For this knowledge 7, a nuclear power plant 1 is grasped as the hierarchical structure from the side of the function according to the view point of knowledge engineering. Thus, in an inferring mechanism 5, on the basis of this knowledge 7, the retrieval and diagnosis of the plant abnormality, the selection of an operation target and further, the plan and synthesization of the countermeasure are systematically executed from the view point of production and security to be the original purpose of the plant. Thus, interaction between man-machine is easily executed and the enough processing can be executed even concerning the unknown abnormality which is not forecasted in advance. Then, the optimum countermeasure can be presented.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は、発電プラントや石油精製プラントのように
、物理的あるいは化学的プロセスを利用して物質または
エネルギを/l:産するブ0ヒスプラン1〜の操業にお
いて、機器の故障や誤動作、運転口の誤操作あるいは外
乱等を原因とするプロセスの擾乱を検出し、異常原因と
ブラン1−の状態を診断して、さらにこれらの結果から
新たな運転目標を選択し、目標達成に必要なヌ・j応策
を立案するプロセスプラント運転支4I装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Objective of the Invention) (Industrial Application Field) This invention is directed to the production of substances or energy using physical or chemical processes, such as power plants and oil refinery plants. During the operation of the bran 1- that produces the product, process disturbances caused by equipment failures, malfunctions, incorrect operation of the operating port, disturbances, etc. are detected, the cause of the abnormality and the state of the bran 1- are diagnosed, and these This invention relates to a process plant operation support 4I device that selects a new operation target from the results of and formulates countermeasures necessary to achieve the target.

(従来の技術) プロヒスプラントの擾乱は、放置するとブランi・の局
部に物質のアンバランスやエネルギの集中を生じ、プラ
ントを破損したり有害物71を環境へ放出する等のおそ
れがあるので、この擾乱を早期に検■し、プラントの状
態を診断して適切な1・■置を講する必要がある。
(Prior art) If the disturbance of the prohis plant is left untreated, it will cause imbalance of substances and concentration of energy in local parts of the plant, which may damage the plant or release harmful substances 71 into the environment. It is necessary to detect this disturbance at an early stage, diagnose the state of the plant, and take appropriate measures.

そのため、従来のプロセスプラントでは、中央制御室に
おいてプラント内における必要情報を集め、これを監視
することによって異常の検出・診断を行なっている。す
なわち、プラントからの必要な情報に関する計測値につ
いて予め正常運転範囲を定め、計測値がこの正常運転範
囲から逸脱した場合に運転員に警報を発する¥1報装置
を設置して、広くプラント全体を監視できるようにして
いる。さらに、警報が発せられた場合の対応策立案の方
法については、手順書を設けたり、あるいは運転訓練等
によって対処している。
Therefore, in conventional process plants, abnormalities are detected and diagnosed by collecting necessary information within the plant in a central control room and monitoring this information. In other words, a normal operating range is determined in advance for measured values related to necessary information from the plant, and a ¥1 alarm device is installed that issues a warning to operators when the measured value deviates from this normal operating range. I am able to monitor it. Furthermore, methods for formulating countermeasures in the event of an alarm are dealt with through procedures such as written procedures or driver training.

ところが、近年、プラントが大型化・複雑化する傾向に
あるので、これに伴って上記警報装置の規模も大きくな
り、さらに手l!!書や訓練も?J2雑化している。し
たがって、擾乱発生時には運転口の処理能力を遥かに超
える多数の警報が発生する等、運転員の対応が困難にな
ってきている。このtこめ、計算機の情報処理技術を利
用し、真に価値ある適切な情報のみを運転員に提供する
システムが開発されつつある。が、これも全体として部
分的な対応にしか過ぎないと考えられる。つまり、例え
ば、警報の抑制システムとして提案されているものは、
多数のアラームの中から時間的に最も早いものを選択し
たり、比較的小ll14な論理(例えば「嵩高」の警報
が発生したときは同じ信号の「高」警報は消去)に基づ
いて不要な!!報を抑111j′7jるものであり、効
果は認められるものの抜本的な対処法とは考えられない
However, in recent years, as plants have become larger and more complex, the scale of the above-mentioned alarm systems has also increased, making it even more difficult to handle! ! Books and training too? J2 is becoming more complex. Therefore, when a disturbance occurs, a large number of alarms are generated that far exceed the processing capacity of the operating port, making it difficult for operators to respond. In response to this trend, systems are being developed that utilize computer information processing technology to provide only truly valuable and appropriate information to operators. However, this is considered to be only a partial response overall. So, for example, what has been proposed as an alarm suppression system:
Select the earliest alarm from a large number of alarms, or select unnecessary alarms based on relatively small logic (for example, when a "bulky" alarm occurs, a "high" alarm of the same signal is deleted). ! ! Although it is acknowledged to be effective, it cannot be considered as a drastic countermeasure.

一方、一般に、知識工学的手法を用いた異常診断システ
ムでは、異常の原因とその結果としてプラントの計測信
号に表われる異常な変化に関する知識とを収容した知識
ベース、および11を論機構を用いることによって診断
を行なっている。例えば、プラントの計測値から1つの
異常なパターンが得られた場合、推論機構は知識ベース
を探索してそのパターンにマツチした知識があるか否か
を求め、マツチしたものをピックアップJる。複数のマ
ツチングした知識がある場合は、その中で最も確からし
いものを選択する等して異常原因を推定する。
On the other hand, in general, an abnormality diagnosis system using a knowledge engineering method uses a knowledge base containing knowledge about the causes of abnormalities and abnormal changes that appear in plant measurement signals as a result, and 11. The diagnosis is made by For example, when an abnormal pattern is obtained from the measured values of a plant, the inference mechanism searches the knowledge base to determine whether there is knowledge that matches that pattern, and picks up the one that matches. If there are multiple pieces of matched knowledge, the most probable one is selected to estimate the cause of the abnormality.

(fe明が解決しようとする課題) しかしながら、このような異″畠°診断システムでは、
予め考えて知識ベースに収容した異常原因については診
断が可能であるが、予め考えられていなかったものにつ
いては診断することができない。また、このような異常
原因、徴候のパターンに関する知識の数はシステムが大
規模化するに伴い、飛躍的に増大し、処理時間が膨大に
なるという欠点がある。
(The problem that FE Ming is trying to solve) However, with such an abnormality diagnosis system,
It is possible to diagnose abnormal causes that have been considered in advance and stored in the knowledge base, but it is not possible to diagnose causes that have not been considered in advance. Furthermore, the amount of knowledge regarding the causes of abnormalities and patterns of symptoms increases dramatically as the scale of the system increases, resulting in an enormous amount of processing time.

この発明は上記事情を考虞してなされたものであり、プ
ラントの異常の検出、診断、運転目標選択および対応策
立案を広範かつ迅速に実mでき、さらに、予め予想して
いない未知の異常原因および異常パターンについても診
断して、その異常に対処できるようにしたプロセスプラ
ンi・運転支援装置を提供することを目的とする。
This invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and allows for the detection and diagnosis of plant abnormalities, the selection of operational targets, and the formulation of countermeasures over a wide range of areas and quickly. It is an object of the present invention to provide a process plan i/driving support device that can also diagnose causes and abnormal patterns and deal with the abnormalities.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) この発明は、プロセスプラントからのプラントデータを
貯えるプラントデータベースと、上記プロセスプラン1
〜の異常診断および対応策立案に必要な知識を備えた知
識ベースと、上記プラントデータベースおよび知識ベー
スを用い知識工学的手法に基づいて異常診断および対応
策立案を行なう推論機構と、Jff論の結果を運転員に
1に供するなと運転口との対話を実現するマンマシンイ
ンタフェースとを有し、上記知識ベースには、前記プロ
セスプラントの機能r!IJ層構造を記述した知識が収
納されていることを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) This invention provides a plant database that stores plant data from a process plant, and the process plan 1 described above.
A knowledge base equipped with the knowledge necessary for diagnosing abnormalities and formulating countermeasures for ~, an inference mechanism that uses the above plant database and knowledge base to diagnose abnormalities and formulating countermeasures based on knowledge engineering methods, and the results of the Jff theory. It has a man-machine interface that allows operators to communicate with the operating port, and the knowledge base includes the functions of the process plant! It is characterized by storing knowledge describing the IJ layer structure.

(作用) したがって、この発明に係るプロレスプラン1へ運転支
援装置によれば、知識工学的手法を用いた異常診断を、
プラントの本来の目的である生産J J:び安全確保の
観点から系統的に行なうことによって、予め考えていな
かったような未知事9を含むプラント状態を広範かつ迅
速に把握でき、運転目標とずべきプラント状態を選定し
、さらに目標実現のため講ずべき必要な対策について立
案、評価でき、これらの情報を適切なマンマシンインタ
フェースを介して運転員に提供することができる。
(Function) Therefore, according to the driving support device for Pro Wrestling Plan 1 according to the present invention, abnormality diagnosis using the knowledge engineering method,
By systematically carrying out production activities, which are the original purpose of the plant, and ensuring safety, it is possible to broadly and quickly grasp the plant status, including unknown conditions that have not been considered in advance, and to meet operational targets. It is possible to select the desired plant state, plan and evaluate the necessary measures to be taken to achieve the goal, and provide this information to operators via an appropriate man-machine interface.

(実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は、この発明に係るプロセスプラント運転支援装
置を原子力発電プラントに適用した一実施例たる原子力
発電プラント運転支援装置を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a nuclear power plant operation support system which is an embodiment of the process plant operation support system according to the present invention applied to a nuclear power plant.

原子力発電プラント運転支援装置2は、プロセスプラン
トとしての原子力発電プラント1からのプラントデータ
を貯えるプラントデータベース3と、原子力発電プラン
1〜1の異常診断および対応策立案を行なうための知識
を有する知識ベース4と、上記プラントデータベース3
および知識ベース4を用いて異常診断および対応策立案
を行なう推論機構5と、推論の結果を運転員に提供する
ためのマンマシンインタフェース6とを備えて構成され
る。
The nuclear power plant operation support device 2 includes a plant database 3 that stores plant data from the nuclear power plant 1 as a process plant, and a knowledge base that has knowledge for diagnosing abnormalities and formulating countermeasures for nuclear power generation plans 1 to 1. 4 and the above plant database 3
and an inference mechanism 5 that uses the knowledge base 4 to diagnose abnormalities and formulate countermeasures, and a man-machine interface 6 that provides the results of the inference to the operator.

原子力発電プラント1は核分裂反応を利用して発電を行
なうシステムであるから、当然その中には連鎖核分裂反
応を維持するシステム、核分裂反応を熱エネルギに変換
しこの熱エネルギを輸送するシステム、熱エネルギを機
械エネルギに変換するシステム(タービン発電機の回転
)、および機械エネルギを電気エネルギに変換するシス
テムがが含まれる。さらにこれらの各システムは、それ
ぞれの目標を達成するための副目標を実現するサブシス
テム、さらにこのサブシステムを分割したサブシステム
、あるいはこれら各サブシステムの機能を維持するため
の補助システムから構成される。そして、これらのシス
テムの現在の運転状況は、プロセス計測値信号としてプ
ラントデータベース3に適当なタイムステップで入力さ
れる。
Since the nuclear power plant 1 is a system that generates electricity using nuclear fission reactions, it naturally includes a system that maintains the chain nuclear fission reaction, a system that converts the nuclear fission reaction into thermal energy and transports this thermal energy, and a system that converts the nuclear fission reaction into thermal energy and transports this thermal energy. systems that convert mechanical energy into mechanical energy (rotation of a turbine generator), and systems that convert mechanical energy into electrical energy. Furthermore, each of these systems consists of subsystems that realize subgoals to achieve each goal, subsystems that are further divided into these subsystems, or auxiliary systems that maintain the functions of each of these subsystems. Ru. The current operating conditions of these systems are then input into the plant database 3 as process measurement value signals at appropriate time steps.

知識ベース4には、第4図に示すように、複数の運転目
標に対応した原子力発電プラン1−1の機能階層構造を
記述した知識(以下、階層構造知識という)7と、これ
らの機能階層構造7の各ノードにおいて異常診断を行な
う知識(以下、ノード診断知識という)8と、プラント
全体の異常診断を行なうための知識(以下、全体診断知
識という)つと、その異常診断結束から新たな運転目標
を選択するための知識(以下、運転目標選択知識という
>10と、その運転目標の達成に必要な対応策を立案す
るための知識(以下、対応策立案知識という)11と、
対応策実施の影響が運転目標に一致するかどうかを確め
るための知識(以下、対応策評価知識という)12とが
収められている。
As shown in Fig. 4, the knowledge base 4 includes knowledge (hereinafter referred to as hierarchical structure knowledge) 7 that describes the functional hierarchical structure of the nuclear power generation plan 1-1 that corresponds to multiple operational targets, and these functional hierarchies. Knowledge for diagnosing abnormalities at each node of the structure 7 (hereinafter referred to as node diagnosis knowledge) 8, knowledge for diagnosing abnormalities in the entire plant (hereinafter referred to as overall diagnosis knowledge), and new operation based on the abnormality diagnosis combination. Knowledge for selecting a goal (hereinafter referred to as driving goal selection knowledge) >10, knowledge for formulating countermeasures necessary to achieve the driving goal (hereinafter referred to as countermeasure planning knowledge) 11,
Knowledge (hereinafter referred to as countermeasure evaluation knowledge) 12 for confirming whether the impact of implementing countermeasures matches the operational goal is stored.

このうち、階層構造知識は知識工学的な考え方により、
原子力発電プラント1をその機能の面から階層構造とし
て把握したものである。この実施例においては、原子力
発電プラント1の機能階層構造を知識ベース化するに当
り、プロセスプラントの基本であるプラント内の物質の
移動、およびその物質の移動を媒介とするエネルギの移
動に注目することによって、第2図に示すように、明確
な機能階層構造の知識を作成している。この第2図は、
定常運転状態での電力生産を運転目標とした階層構造知
識の例である。また、この第2図においては、輸送、貯
蔵、分岐、バリア等のフローファンクション(Flow
 FunCLiO口)を第3図に示す記号を用いて表現
している。
Among these, hierarchical structure knowledge is based on the knowledge engineering concept.
The nuclear power plant 1 is understood as a hierarchical structure in terms of its functions. In this example, when converting the functional hierarchical structure of the nuclear power plant 1 into a knowledge base, we will focus on the movement of materials within the plant, which is the basis of a process plant, and the movement of energy through the movement of these materials. As a result, knowledge of a clear functional hierarchical structure is created, as shown in Figure 2. This second figure is
This is an example of hierarchical structure knowledge whose operation goal is electric power production in a steady state of operation. In addition, in this Figure 2, flow functions such as transportation, storage, branching, and barriers are shown.
FunCLiO) is expressed using the symbols shown in FIG.

第2図において、電力生産についての機能階層構造は、
フローストラクチt (Flow 5tructure
)と称する特定の層面を持った複数のノード13゜14
.15,16.17,18.・・・から成り、これら複
数のノードが階層構造に構成される。各ノード(フロー
ストラクチp)13〜18.・・・の内部構造として、
第3図に示すフローファンクションと、これらの70−
フ?ンクションの機能を維持するためのサポートとを有
して構成される。
In Figure 2, the functional hierarchical structure for electricity production is as follows:
Flow 5structure
) multiple nodes with specific layer planes 13゜14
.. 15, 16. 17, 18. ..., and these multiple nodes are configured in a hierarchical structure. Each node (flow structure p) 13-18. As the internal structure of...
The flow function shown in Figure 3 and these 70-
centre? support for maintaining the functionality of the function.

例えば、最上部の電力生産フロース1−ラクチ1213
は電力生産を達成するための機能を有し、この電力生産
70−ストラクチャ13の下部に電力生産管理フロース
トラクチ1114がある。電力生産フローストラクチャ
13は、核分裂反応によりエネルギを発生さUるソース
19ヤ、そのエネルギを変換して輸送するシステム20
とを有する。
For example, the top power production flow 1-Rakti 1213
has a function for achieving power production, and a power production management flow structure 1114 is located at the bottom of this power production 70-structure 13. The power production flow structure 13 includes a source 19 that generates energy through a nuclear fission reaction, and a system 20 that converts and transports that energy.
and has.

また、電力生産管理フローストラクチャ14は、核エネ
ルギ発生システム21、熱エネルギ輸送システム22お
よびエネルギ変換システム23などを有し、各システム
21〜23.・・・には、それぞれその機能を維持する
ために必要な補助システムとしての瞥ナボーh24.2
5,26.・・・が備えられる。さらに、これらのサポ
ートは、各1ナボートを実施するためのフローストラク
チャもその下部に持っている。例えば、サポート24は
その下部にフローストラクチャ15〜18.・・・を持
っている。そして、このフローストラクチt15〜18
゜・・・はさらにその内部にフローファンクションとサ
ポートを有している。例えばロースドラクチャ15は、
その内部にフローファンクション27,28、・・・を
有している。斯くして階層構造が構成される。
The power production management flow structure 14 also includes a nuclear energy generation system 21, a thermal energy transport system 22, an energy conversion system 23, and the like, and each of the systems 21 to 23. ..., respectively, as an auxiliary system necessary to maintain its functions H24.2
5,26. ... will be provided. Additionally, these supports also have flow structures underneath them for implementing each single node. For example, the support 24 has flow structures 15 to 18 . ···have. And this flow structure t15-18
゜... further has a flow function and support inside it. For example, loin structure 15 is
It has flow functions 27, 28, . . . inside it. In this way, a hierarchical structure is constructed.

さて、原子力発電プラント運転支援装置2には推論機構
5があるが、ここでの処理の概要を表わすフローヂャー
トを第4図に示ず。まず、この推論機構5は、プラント
データベース3を参照しながら、知識ベース4の階層構
jΔ知識7に基づいてプラン1〜階層構造のトップから
始めて階層を順次下降し、トップダウン的にフローファ
ンクションおよびサポートの健全性の良否を判定する(
ステップ1)。この推論過程は、運転員の意志決定過程
と同様である。この判定結果が、例えばプラントデータ
ベース3内のワーキングメモリに一時保存される。
Now, although the nuclear power plant operation support device 2 has an inference mechanism 5, a flowchart showing an outline of the processing here is not shown in FIG. First, while referring to the plant database 3, the inference mechanism 5 sequentially descends the hierarchy starting from the top of the hierarchy from Plan 1 based on the hierarchical structure jΔ knowledge 7 of the knowledge base 4, and calculates the flow function and the hierarchy in a top-down manner. Determine support health (
Step 1). This reasoning process is similar to the operator's decision-making process. This determination result is temporarily stored in a working memory within the plant database 3, for example.

そして、推論m4’li5は、この健全性の判定結果に
基づきノード診断知識8を利用して、健全性異常と判定
されたフローファンクションまたはサポートを含むフロ
ース1−ラクチ1=13.14.・・・について異常診
断を行なう〈ステップ2)。異常を含む70−ス1−ラ
フチャ13.14.・・・について診断した後に、その
診断結果に基づき、全体診断知識9に従ってブラント全
体としての異常診断を行なう(ステップ3)。その後、
+tt論機構5は、この異常診断結果に基づき運転目標
選択知識10に従って新たな運転目標を選択しくステッ
プ4)、対応策実施後a11に従ってその運転目標に対
する対応策を立案する(ステップ5)。
Then, the inference m4'li5 uses the node diagnostic knowledge 8 based on the health determination result to calculate the flow 1-rachi1=13.14 that includes the flow function or support determined to be unhealthy. Perform abnormality diagnosis for ... (Step 2). 70-S1-Rough Char with Abnormality 13.14. After diagnosing . . . , based on the diagnosis results, an abnormality diagnosis for the whole brand is performed according to the overall diagnostic knowledge 9 (step 3). after that,
Based on the abnormality diagnosis result, the +tt theory mechanism 5 selects a new driving target according to the driving target selection knowledge 10 (step 4), and after implementing the countermeasure, formulates a countermeasure for the driving target according to a11 (step 5).

次に、推論機構5においては、上述のようにして立案さ
れた対応策を実施した場合の影響(リ−なわら対応策実
施後のプラント状態)が、選択された運転目標に一致す
るかどうかを評価する。そのために、まず、階FIvi
i造知識7上の質量およびエネルギ等の情報に基づき、
立案された対応策を定性的にシミュレーションする(ス
テップ6)。そして、このシミュレーションの結果が、
選択された運転目標に一致しているかどうかを対応策評
価知識12に基づいて評価する(ステップ7)。ここで
、一致していると評価されれば、推論tEIM45にJ
3ける処理を終了し、シミュレーションを行なう前の運
転目標と対応策が推論機構5の推論結果となる。また、
一致していないと判定された場合には、シミュレーショ
ンの結果得られた新たなプラント状態に対し、再び対応
策立案知識11を利用して新たな対応策を立案する。そ
して、この新たな対応策の結果を得るため、階層層迄知
識7に基づき再び定性シミュレーションを行ない、その
結果が運転目標に一致するかどうかを評価する。
Next, the inference mechanism 5 determines whether the impact of implementing the countermeasure designed as described above (the plant state after implementing the countermeasure) matches the selected operation target. Evaluate. For that purpose, first, the floor FIvi
Based on the information such as mass and energy on i-Building Knowledge 7,
Qualitatively simulate the planned countermeasures (step 6). And the result of this simulation is
It is evaluated based on the countermeasure evaluation knowledge 12 whether or not the selected driving target is met (step 7). Here, if it is evaluated as matching, J
The driving target and countermeasures before the simulation are completed and the inference result of the inference mechanism 5 is completed. Also,
If it is determined that they do not match, a new countermeasure is drawn up using the countermeasure planning knowledge 11 again for the new plant state obtained as a result of the simulation. In order to obtain the results of this new countermeasure, qualitative simulation is performed again based on the knowledge 7 up to the hierarchical layer, and it is evaluated whether the results match the driving target.

−aするまでこれらのステップ(ステップ5、ステップ
6、ステップ7)を繰り返す。
- Repeat these steps (step 5, step 6, step 7) until a.

但し、定性シミュレーションの結果がそのまま運転目標
に正確に一致するとは限らないので、評価を行なう際に
プラントパラメータの値等に幅を持たせるよう対応策評
価知識12を構成する必要がある。また、上記ステップ
1からステップ7までの処理は適切なタイムステップ毎
に実行されるが、もし、シミュレーション結果と運転目
標の評価を繰り返し行なう過程(ステップ7)で、両者
がいつまでも一致しないような場合には、j内当なステ
ップで処理を打ち切り、その時点での運転目標とそれに
相当する最も上位の対応策を選択するものとする。
However, since the results of the qualitative simulation do not always exactly match the operation target, it is necessary to configure the countermeasure evaluation knowledge 12 so that there is a range in the values of plant parameters when performing the evaluation. Additionally, the processes from step 1 to step 7 above are executed at appropriate time steps, but if the simulation results and the driving target are repeatedly evaluated (step 7), if the two do not match forever. In this case, the process is terminated at a reasonable step j, and the driving target at that time and the highest-ranking countermeasure corresponding to the target are selected.

最後に、原子力発電ブラント運転支援装胃2の推論結果
は、マンマシンインタフェース6を用いて運転員に適切
に表示される。表示された情報の例としては、プラント
の機能階庖構造上にa3ける異常ノードの所在とその繋
り、異常ノードの存在覆るフロース1−ラクヂ【lにお
ける異常なフローファンクシ3ン、異常なサポートの所
在、それら異常なザボー1への繋り、すなわち因果関係
と異常の影響する範囲等であり、さらにこれらの診断結
果に基づき選択された新たな運転目標、運転目標を達成
するためにとるべき対応策、並びにそれらの目的および
導出理由等である。
Finally, the inference results of the nuclear power plant blunt operation support system 2 are appropriately displayed to the operator using the man-machine interface 6. Examples of displayed information include the location of the abnormal node in a3 on the plant's functional hierarchy structure and its connections, the abnormal flow function in a3 that covers the existence of the abnormal node, and the abnormal flow function in a3. The location of the support, the connection to these abnormal Zabo 1s, that is, the causal relationship and the range affected by the abnormality, and the new driving goals selected based on these diagnostic results and the measures to be taken to achieve the driving goals. countermeasures to be taken, their purpose and reasons for deriving them, etc.

上記実施例によれば、原子力発電ブランl−運転支援装
N2は、知識工学的手法、すなわち知識ベース4と推論
機構5を用い、知識ベース4にプロセスプラントの機能
階層構造の知識7を収容し、この階層構造知識7に基づ
いてプラン!・の本来の目的である生産および安全確保
の観点からプラントの異常の検索、診断、運転目標の選
択さらに対応策の立案および合成を系統的に行なうため
、これらの診断等を広範かつ迅速に実行できる。と同時
に、従来の個々の異常原因および結果の知識を用いるも
のに比べ、1舶に異常原因を想定する必要がなく、した
がって未知の異常原因にも充分対処できる。
According to the above embodiment, the nuclear power generation plant l-operation support system N2 uses the knowledge engineering method, that is, the knowledge base 4 and the reasoning mechanism 5, and stores the knowledge 7 of the functional hierarchical structure of the process plant in the knowledge base 4. , plan based on this hierarchical structure knowledge 7!・In order to systematically search for and diagnose plant abnormalities, select operational targets, and formulate and synthesize countermeasures from the perspective of production and safety, which is the original purpose of can. At the same time, compared to conventional methods that use knowledge of individual causes and effects of anomalies, there is no need to assume the causes of anomalies in a single ship, and therefore unknown causes of anomalies can be adequately dealt with.

また、原子力発電プラント1の機能構造を階層的に表現
したプラントモデル(階層構造知識7)を用いてプラン
トの異常を診断しているため、その診断が重要度の高い
ものから順に、かつ抜は無く実行できる。
In addition, since plant abnormalities are diagnosed using a plant model (hierarchical structure knowledge 7) that hierarchically represents the functional structure of the nuclear power plant 1, the diagnosis is performed in order of importance and without exception. It can be executed without any

さらに、階層構造知識7が原子力発電プラント1にとっ
て本質的かつ諺遍的な質a・エネルギバランスに基づい
て作成されているため、抽象レベルの高いものではある
が、その階層構造知識7の構成に曖昧さがなく理解し易
いという特徴がある。
Furthermore, since the hierarchical structure knowledge 7 is created based on quality a and energy balance, which are essential and proverbial for the nuclear power plant 1, although it is at a high level of abstraction, the structure of the hierarchical structure knowledge 7 is It is characterized by being unambiguous and easy to understand.

また、原子力発電プラント運転支援装置2の推811構
5における推シ過程は運転qの意志決定過程に沿ってお
り、マンマシンインタフェースを介して運転口の意志を
診断#&置の推論過程に反映することが簡単にでき、マ
ンマシン間の対話を容易に実現できる。例えば、運転目
標の変更として、出力運転II続からプラントを停止ト
シて冷態停止に向わぜる場合等簡単にできる。
In addition, the recommendation process in the recommendation 811 structure 5 of the nuclear power plant operation support system 2 is in line with the decision-making process of operation q, and the intention of the operator is reflected in the reasoning process of diagnosis # & position via the man-machine interface. This allows for easy interaction between humans and machines. For example, the operation target can be easily changed by shutting down the plant from output operation II and moving toward cold shutdown.

さらに、推論機1ili5にJ3いては、異常診断結果
から対応策を提供(ステップ5)するだけでなく、人間
が自然と考えるように対策の影響予測を行ない(ステッ
プ6)、その結果が運転目標に到達するか否かの評価を
行なった上で対応策を立案する(ステップ7)ので、最
適な対応策を配供できる。
Furthermore, J3 in the inference machine 1ili5 not only provides countermeasures based on the abnormality diagnosis results (Step 5), but also predicts the impact of countermeasures as humans naturally think (Step 6), and uses the results as driving targets. Since countermeasures are formulated after evaluating whether or not the above is reached (step 7), it is possible to provide optimal countermeasures.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明に係るプロセスプラント運転支
援装置によれば、プロセスプラン1〜からのプラントデ
ータを貯えるプラントデータベースと、上記プロセスプ
ラントの異常診断および対応策立案に必要な知識を備え
た知識ベースと、上記プラントデータベースおよび知識
ベースを用い知識工学的手法に基づいて異常診断および
対応策立案を行なう推論機構と、推論の結果を運転員に
提供するなど運転口との対話を実現するマンマシンイン
タフェースとを有し、上記知識ベースには、前記プロセ
スプラントの機能階層構造を記述した知識が収納された
ことから、プラントの異常の検出、診断、運転目標選択
および対応策立案を広範かつ迅速に実施でき、さらに予
め予想していない未知の異常原因および異常パターンに
ついても診断して、その異常に充分対処できる。
As described above, the process plant operation support device according to the present invention includes a plant database that stores plant data from process plans 1 to 1, and knowledge that includes knowledge necessary for diagnosing abnormalities in the process plant and formulating countermeasures. an inference mechanism that diagnoses abnormalities and formulates countermeasures based on knowledge engineering methods using the plant database and knowledge base, and a man-machine that realizes dialogue with the operation port by providing the results of inference to the operator. Since the knowledge base contains knowledge describing the functional hierarchical structure of the process plant, it is possible to detect and diagnose plant abnormalities, select operational targets, and formulate countermeasures in a wide range of areas and quickly. Furthermore, it is possible to diagnose unknown abnormality causes and abnormality patterns that have not been predicted in advance, and to adequately deal with the abnormality.

運転目標とした知識ベースにおける階層4M造知識の一
例を示す図、第3図は第2図に用いられたフローストラ
クチャの記号を示す図、第4図は知識ベースおよび推論
14mの構成をフローチャートを用いて示した図である
A diagram showing an example of hierarchical 4M-built knowledge in a knowledge base that is the operation target, Figure 3 is a diagram showing symbols of the flow structure used in Figure 2, and Figure 4 is a flowchart showing the configuration of the knowledge base and inference 14M. FIG.

1・・・原子力発電プラント、2・・・原子力発電ブラ
ント運転支援装置、3・・・プラントデータベース、4
・・・知識ベース、5・・・推論機構、6・・・マンマ
シンインタフェース、7・・・原子力発電プラン1〜の
階層構造知識、12・・・対応策評価知識。
1... Nuclear power plant, 2... Nuclear power generation blunt operation support device, 3... Plant database, 4
...Knowledge base, 5. Reasoning mechanism, 6. Man-machine interface, 7. Hierarchical structure knowledge of nuclear power generation plan 1~, 12. Countermeasure evaluation knowledge.

出願人代理人   波 多 野   久Applicant's agent Hisashi Hatano

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明に係るプロセスプラント運転支援¥装
置を原子力発電プランi〜に適用した一実施例たる原子
力発電プラント運転支11装首を示すブロック図、第2
図は定常運転状態での電力生産を第 図 第 図
FIG. 1 is a block diagram showing the installation of a nuclear power plant operation support 11, which is an embodiment in which the process plant operation support device according to the present invention is applied to a nuclear power generation plan i~;
The figure shows electricity production under steady-state operation.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] プロセスプラントからのプラントデータを貯えるプラン
トデータベースと、上記プロセスプラントの異常診断お
よび対応策立案に必要な知識を備えた知識ベースと、上
記プラントデータベースおよび知識ベースを用い知識工
学的手法に基づいて異常診断および対応策立案を行なう
推論機構と、推論の結果を運転員に提供するなど運転員
との対話を実現するマンマシンインタフェースとを有し
、上記知識ベースには、前記プロセスプラントの機能階
層構造を記述した知識が収納されていることを特徴とす
るプロセスプラント運転支援装置。
A plant database that stores plant data from process plants, a knowledge base that has the knowledge necessary for diagnosing abnormalities in the process plant and formulating countermeasures, and diagnosing abnormalities based on knowledge engineering methods using the plant database and knowledge base. and an inference mechanism for formulating countermeasures, and a man-machine interface for realizing dialogue with operators, such as providing the results of inference to operators. A process plant operation support device characterized by storing written knowledge.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05250378A (en) * 1992-03-05 1993-09-28 Toshiba Corp Unified control method for plant preventive maintenance information
JPH0844423A (en) * 1994-07-26 1996-02-16 Mitsubishi Electric Corp Plant supporting device

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