JPH04143808A - Diagnostic device - Google Patents
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- JPH04143808A JPH04143808A JP2266360A JP26636090A JPH04143808A JP H04143808 A JPH04143808 A JP H04143808A JP 2266360 A JP2266360 A JP 2266360A JP 26636090 A JP26636090 A JP 26636090A JP H04143808 A JPH04143808 A JP H04143808A
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野〕
この発明は、発電プラント、工場及びビル等の一般産業
の系統や設備の健全性、又は医療等に用いられる診断装
置に関し、特に判定時間が短く信頼性の高い診断装置に
関するものである。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a diagnostic device used for the health of systems and equipment in general industries such as power plants, factories, and buildings, or for medical treatment. It concerns a short and reliable diagnostic device.
[従来の技術]
一般に、運転中の設備等に故障が発生すると何らかの徴
候が現れるので、設備の異常診断を行うためには、徴候
データと故障原因との関係を診断推論ルール(以下、単
にルールという)として予め整理し、このルールに基づ
いて、実際に得られた徴候データから故障原因をさかの
ぼって特定すればよい0通常、この種のルールはI P
−THENの形式からなるプロダクションルールが用い
られる。[Prior Art] Generally, when a failure occurs in equipment that is in operation, some symptoms appear, so in order to diagnose equipment abnormalities, the relationship between symptom data and the cause of the failure must be determined using diagnostic inference rules (hereinafter simply referred to as rules). ), and based on this rule, the cause of the failure can be identified retroactively from the symptom data actually obtained.Normally, this type of rule is
A production rule of the form -THEN is used.
従来より、徴候データと故障原因との関係を故障の木(
FT図)の形式で整理し、プロダクションルールで記述
したエキスパートシステムを有する設備診断システムが
市販されており、又、特開昭62−251836号公報
には、実際の運用過程で得られた知識を故障の木に反映
させて診断精度を向上させる方法が記載されている。し
かし、この場合、故障の木をマニュアルで作成するため
、多大な労力及び時間を必要とし、関係するパラメータ
が多くなると、パラメータ間の関係を正確に把握し且つ
記述することは困難になる。Traditionally, the relationship between symptom data and failure causes has been expressed using a failure tree (
There are equipment diagnosis systems on the market that have expert systems organized in the format of FT diagrams and described using production rules. A method for improving diagnostic accuracy by reflecting this in a fault tree is described. However, in this case, manually creating a fault tree requires a great deal of effort and time, and as the number of related parameters increases, it becomes difficult to accurately grasp and describe the relationships between the parameters.
又、自動学習機能を有する診断装置としては、例えば、
特開平1−270623号公報に記載されたものがある
が、故障の木の形式で学習することは考慮されていない
ため、マンマシン性が悪く実用的ではない。In addition, examples of diagnostic devices with automatic learning functions include:
Although there is a method described in Japanese Patent Application Laid-open No. 1-270623, it does not consider learning in the form of a fault tree, so it is not practical due to poor man-machine performance.
更に、第7図に示すようなニューラルネットを用いた学
習方法も提案されている。第7図において、(1)は入
力層、(2)は中間層、(3)は出力層であり、(1a
)〜(1f)は徴候データに対応する入力ノード、(3
^)〜(3D)は故障原因に対応する出力ノードである
。Furthermore, a learning method using a neural network as shown in FIG. 7 has also been proposed. In Figure 7, (1) is the input layer, (2) is the intermediate layer, (3) is the output layer, and (1a
) to (1f) are input nodes corresponding to symptom data, (3
^) ~ (3D) are output nodes corresponding to the cause of failure.
この場合、徴候データを示す入力ノード(1a)〜(1
f)と原因を示す出力ノード(3^)〜(3D)との間
は、統計的重みにより関係付けられているが、原因とし
て結論付けられた過程が全くのブラックボックスとなる
。従って、ニューラルネットを用いた診断装置において
は、原因を導出した理由が提示されないため、ユーザに
対するマンマシン性が悪く、答(原因)を信用してよい
のか否かを判断することができない。In this case, input nodes (1a) to (1
f) and the output nodes (3^) to (3D) indicating the cause are related by statistical weights, but the process concluded as the cause becomes a complete black box. Therefore, in a diagnostic device using a neural network, since the reason for deriving the cause is not presented, the user is not very man-machine, and it is impossible to judge whether or not the answer (cause) can be trusted.
[発明が解決しようとする課題]
従来の診断装置は以上のように、故障の木を用いた場合
には、マニュアルで学習させているので、多大の労力及
び時間を要するという問題点があった。又、ニューラル
ネットを用いた場合には、故障原因の導出過程が不明瞭
になるため、マンマシン性が悪くなるという問題点があ
った。[Problems to be Solved by the Invention] As mentioned above, conventional diagnostic devices have the problem of requiring a lot of effort and time because they are trained manually when using a fault tree. . Furthermore, when a neural network is used, the process of deriving the cause of a failure becomes unclear, resulting in a problem of poor man-machine performance.
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、故障の木の形式からなるルールを自動的に作
成且つ修正することにより、徴候及び原因の関連付けに
よるマンマシン性を改善すると共に、ルールを正確に且
つ短期間に生成することのできる診断装置を得ることを
目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and by automatically creating and modifying rules in the form of a fault tree, it improves man-machine performance by associating symptoms and causes. Another object of the present invention is to obtain a diagnostic device that can generate rules accurately and in a short period of time.
[課題を解決するための手段]
この発明に係る診断装置は、予め得られた知識を故障の
木の形式で自動的に学習するためのルールインダクショ
ンを含む学習ブロックと、ルールインダクションにより
生成されたルールがダウンロードされる推論ブロックと
、徴候データを解析する信号解析ブロックと、徴候デー
タの診断結果を故障の木と共に表示する表示装置とを備
えたものである。[Means for Solving the Problems] A diagnostic device according to the present invention includes a learning block including a rule induction for automatically learning knowledge obtained in advance in the form of a fault tree, and a learning block including a rule induction for automatically learning knowledge obtained in advance in the form of a fault tree. This system includes an inference block to which rules are downloaded, a signal analysis block to analyze symptom data, and a display device to display diagnostic results of the symptom data together with a fault tree.
[作用]
この発明においては、学習機能としてルールインダクシ
ョンの技術を導入することにより、種々のパラメータ間
の関係、即ち入力データ(徴候)と出力データ(故障原
因)との関係を故障の木の形式で記述すると共に、I
F−THENのプロダクションルールとして自動的に学
習生成し、出力データの導出における診断過程をユーザ
が吟味できるようにする。[Operation] In this invention, by introducing rule induction technology as a learning function, the relationship between various parameters, that is, the relationship between input data (symptoms) and output data (failure causes), is expressed in the form of a failure tree. In addition to describing I
It is automatically learned and generated as a production rule of F-THEN, and allows the user to examine the diagnostic process in deriving output data.
[実施例]
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st
The figure is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
図において、(10)は専門家の知識による故障原因情
報Jが入力される学習ブロックであり、故障原因情報J
に基づいて故障の木を生成するルールインダクション(
11)を含んでいる8ルールインダクシヨン(11)は
、故障の木工及び故障の木Tに基づくルールRを出力す
ると共に、故障原因情報J又は徴候データの解析結果(
後述する)に基づいて故障の木を自動的に学習するよう
になっている。In the figure, (10) is a learning block into which failure cause information J based on expert knowledge is input;
Rule induction (
11) outputs a rule R based on the failed woodwork and the failed tree T, and also outputs the failure cause information J or the analysis result of the symptom data (
(described later), the fault tree is automatically learned.
(20)は表示知!(21)及び解析手順知識(22)
が格納された推論ブロックであり、学習ブロック(10
)内のルールインダクション(11)から生成される最
新のルールRが解析手順知識(22)にダウンロードさ
れるようになっている。(20) is display knowledge! (21) and analysis procedure knowledge (22)
is an inference block in which is stored, and a learning block (10
) The latest rule R generated from the rule induction (11) is downloaded to the analysis procedure knowledge (22).
(30)は設備監視データ等の種々の信号データSを含
む徴候データKが入力される信号データベースブロック
であり、生データファイル(31)と、処理結果ファイ
ル(32)と、解析履歴ファイル(33)と、データベ
ース管理(34)とを備え、徴候データK及び解析結果
Qを含む管理データUを生成するようになっている。(30) is a signal database block into which symptom data K including various signal data S such as equipment monitoring data is input, and includes a raw data file (31), a processing result file (32), and an analysis history file (33). ) and database management (34), and is configured to generate management data U including symptom data K and analysis results Q.
(40)は信号データベースブロック(30)から入力
される信号データSを解析して解析結果Qを生成する信
号解析ブロックであり、信号データSの平滑化を行う平
滑化ブロック(41)と、信号データSの微分を行う微
分ブロック(42)と、信号データSの数学的意味付け
を行うARモデル(43)と、高速フーリエ変換により
信号データSの周波数分析を行うF F T (44)
と、信号データSの傾向を解析するトレンド(45)と
を備えている。(40) is a signal analysis block that analyzes the signal data S input from the signal database block (30) and generates an analysis result Q, and a smoothing block (41) that smoothes the signal data S; A differentiation block (42) that differentiates data S, an AR model (43) that gives mathematical meaning to signal data S, and an FFT (44) that performs frequency analysis of signal data S using fast Fourier transform.
and a trend (45) for analyzing the tendency of the signal data S.
(50)は推論ブロック(20)からの診断結果■と、
学習ブロック(10)からの故障の木工と、信号データ
ベースブロック(30)からの管理データUとが入力さ
れるグラフ表示ブロックであり、診断過程表示ブロック
(51)と、時系列表示ブロック(52)と、スペクト
ル表示ブロック(53)とを備えている。(50) is the diagnosis result ■ from the inference block (20),
This is a graph display block into which the failed woodwork from the learning block (10) and the management data U from the signal database block (30) are input, and the diagnostic process display block (51) and the time series display block (52). and a spectrum display block (53).
(60)はグラフ表示ブロック(50)に接続された表
示装置としてのCRTであり、グラフ表示ブロック(5
0)の制御下で徴候データK、その解析結果Q、故障の
木T、診断結果V及びその過程等を表示するようになっ
ている。(60) is a CRT as a display device connected to the graph display block (50);
0), symptom data K, analysis results Q, failure tree T, diagnosis results V, their processes, etc. are displayed.
次に、第1図に示したこの発明の一実施例の概略の動作
について説明する。Next, the general operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described.
まず、専門家の知識に基づいて、故障原因情報Jを学習
ブロック(10)内のルールインダクション(11)に
入力する。ルールインダクション(11)は、故障原因
情報Jを故障の木T及びルールRに自動的に変換し、ル
ールRを推論ブロック(20)内の解析手順知識(22
)にダウンロードすると共に、故障の木Tをグラフ表示
ブロック(50)にダウンロードする。ルールインダク
ション(11)から生成される故障の木T及びルールR
は、新規の故障原因情報J又は解析結果Qを含む管理デ
ータUにより、常に学習されながら更新される。First, failure cause information J is input into the rule induction (11) in the learning block (10) based on the knowledge of the expert. Rule induction (11) automatically converts failure cause information J into failure tree T and rule R, and converts rule R into analysis procedure knowledge (22) in inference block (20).
), and the fault tree T is also downloaded to the graph display block (50). Fault tree T and rule R generated from rule induction (11)
is constantly learned and updated by management data U including new failure cause information J or analysis results Q.
推論ブロック(20)内の解析手順知識(22)は、信
号データベースブロック(30)を介して入力される徴
候データKをルールRと照合し、診断を行い診断結果V
を生成する0診断結果■は、グラフ表示ブロック(50
)及びCRT (60)に入力される。尚、信号データ
ベースブロック(30)からの管理データUは、徴候デ
ータにと共に解析結果Q等を含んでおり、解析手順知識
(22)に入力されている。The analysis procedure knowledge (22) in the inference block (20) compares the symptom data K input via the signal database block (30) with the rule R, performs diagnosis, and generates the diagnosis result V.
The 0 diagnostic result ■ that generates the graph display block (50
) and CRT (60). The management data U from the signal database block (30) includes symptom data as well as analysis results Q, etc., and is input into the analysis procedure knowledge (22).
信号データベースブロック(30)は、徴候データKを
生データファイル(31)に生データの形式で格納し、
これを信号データSとして信号解析ブロック(40)に
転送する。又、データベース管理(34)の制御下で、
信号解析ブロック(40)で1次処理された解析結果Q
を処理結果ファイル(32〉に格納し、解析結果Qの履
歴を解析履歴ファイル(33)に格納する。そして、信
号データS及び解析結果Q等を含む管理データUを、学
習ブロック(10)、推論ブロック(20)及びグラフ
表示ブロック(50)に転送する。The signal database block (30) stores the symptom data K in the raw data file (31) in the form of raw data;
This is transferred as signal data S to the signal analysis block (40). Also, under the control of database management (34),
Analysis result Q subjected to primary processing in the signal analysis block (40)
is stored in the processing result file (32>), and the history of the analysis result Q is stored in the analysis history file (33).Then, the management data U including the signal data S, the analysis result Q, etc. is stored in the learning block (10), Transfer to an inference block (20) and a graph display block (50).
信号解析ブロック(40)は、平滑化ブロック(41)
、微分ブロック(42)、ARモデル(43)、F F
T (44)及びトレンド(45)を用いて、徴候デ
ータKに含まれる信号データSを種々の手法で解析し、
信号データSの意味付け(例えば、成る周波数成分の振
動が「大」等)を行う。The signal analysis block (40) is a smoothing block (41)
, differential block (42), AR model (43), F F
Analyzing signal data S included in symptom data K using various methods using T (44) and trend (45),
A meaning is given to the signal data S (for example, the vibration of the frequency component is "large", etc.).
グラフ表示ブロック(50)は、診断結果V、並びに、
診断過程を説明するために必要な故障の木工、徴候デー
タにの生データ(信号データS)及びその1次処理デー
タ(解析結果Q)等をCRT (60)に表示させる。The graph display block (50) displays the diagnosis result V and
The raw data (signal data S) and the primary processing data (analysis result Q) of the failed woodwork and symptom data necessary to explain the diagnosis process are displayed on the CRT (60).
次に、発電プラントの回転機異常を診断する場合を例に
とり、第2図〜第6図の説明図を参照しながら、第1図
内の学習ブロック(10)におけるルール化動作を具体
的に説明する。この場合、ルールRは、仮想される異常
を原因としたときの、監視パラメータに現れる現象(徴
候データ)の関係を示すことになる。Next, using the case of diagnosing an abnormality in a rotating machine in a power generation plant as an example, we will specifically explain the rule-forming operation in the learning block (10) in Figure 1 while referring to the explanatory diagrams in Figures 2 to 6. explain. In this case, rule R indicates the relationship between phenomena (symptom data) that appear in monitoring parameters when a hypothetical abnormality is the cause.
一般に、この種の技術に精通した専門家は、対象物の構
造から判断して、例えば軸受が故障したときに発生する
現象を予想することができる。従って、例えば、第2図
の横軸に示したように、異常原因(この場合、軸受異常
)と現象との間の演鐸的な知識A〜工を有している。又
、第5図のように、例えば、異常原因として電圧バラン
スが崩れると、振動強度が大きくなり、ブーンという振
動音が発生し、電流値が変動する等の知識を有している
。Generally, experts familiar with this type of technology can predict the phenomenon that will occur when, for example, a bearing fails, judging from the structure of the object. Therefore, for example, as shown on the horizontal axis of FIG. 2, the operator has operational knowledge between the cause of an abnormality (in this case, a bearing abnormality) and the phenomenon. Also, as shown in FIG. 5, for example, if the voltage balance collapses as a cause of an abnormality, the vibration intensity increases, a buzzing sound is generated, and the current value fluctuates.
又、長年の使用経験から、逆の現象が観測された場合に
、どのような原因によるものなのか等。Also, based on many years of usage experience, if the opposite phenomenon is observed, what is the cause?
保守点検結果に基づく帰納的な知識も有している。They also have inductive knowledge based on maintenance inspection results.
この場合の異なる知識は、第5図の縦軸に示されている
0例えば、振動強度が大きくなった原因として、電圧ア
ンバランス又はアライメント不良がある等の知識である
。The different knowledge in this case is 0 shown on the vertical axis of FIG. 5, for example, the knowledge that the cause of the increased vibration intensity is voltage imbalance or alignment failure.
第2図又は第5図に示すような断片的な知識は、キーボ
ード等を介して学習ブロック(10)に適宜入力される
0例えば、「電圧アンバランスで振動大」や「冷却水喪
失で軸受温度上昇」という関係をランダムに入力すれば
よい、これらの知識は、多いほどルールR及び診断の信
頼性が向上するので、矛盾する内容であっても、多くの
専門家により種々の知識を予め入力しておくことが望ま
しい。Fragmentary knowledge such as that shown in Figure 2 or Figure 5 is entered into the learning block (10) as appropriate via a keyboard or the like. All you have to do is input the relationship "Temperature Rise" at random. The more you have this knowledge, the more reliable the Rule R and diagnosis will be. It is recommended that you enter it.
第2図は電動機異常のうちの軸受異常のみの知識につい
て簡略化して示している。以下、第1図〜第4図を参照
しながら、軸受異常を原因とする知!lA〜工に基づい
て軸受異常と徴候データにとの関係を故障の木Tとして
生成する過程、並びに、故障の木工に基づいて、プロダ
クションルール形式のルールRを生成する過程について
説明する。FIG. 2 shows the knowledge of only bearing abnormalities among motor abnormalities in a simplified manner. Hereinafter, with reference to Figures 1 to 4, we will discuss the causes of bearing abnormalities. A process of generating a relationship between a bearing abnormality and symptom data as a failure tree T based on lA~work, and a process of generating a rule R in a production rule format based on a failure woodwork will be described.
例えば、[軸受異常が発生すれば、軸受温度が高くなり
、振動が大きくなり、データという振動音が発生する」
という演騨的な知識Aが入力されたとする。続いて、軸
受異常のとき、「軸受温度が高く」、「振動が大」であ
ったが「データという音がしていた」という帰納的な知
識を加える。For example, if a bearing abnormality occurs, the bearing temperature will rise, vibration will increase, and vibration noise called data will be generated.
Suppose that the following knowledge A is input. Next, inductive knowledge is added that when the bearing was abnormal, the ``bearing temperature was high'' and the ``vibration was large'', but ``there was a sound called data''.
このような断片的な知識群は、順次入力され、第2図の
ように構成される。Such a fragmented knowledge group is input sequentially and is configured as shown in FIG.
第2図の知TlaA〜工を図式的に表わすと、第3図の
ように、3つの徴候データに対応した三次元空間のセル
集合で位置付けることができる。ここで、各軸は、軸受
温度の高低、振動の大小及び音色を示し、各セル内の×
は軸受異常、Qは軸受正常を示している。If the knowledge TlaA to TlaA in FIG. 2 is represented diagrammatically, it can be positioned as a set of cells in a three-dimensional space corresponding to three symptom data, as shown in FIG. Here, each axis indicates the high/low bearing temperature, the magnitude of vibration, and the tone, and the ×
indicates that the bearing is abnormal, and Q indicates that the bearing is normal.
まず、第4図のような故障の木工を生成するために、第
3図のセル集合を、例えば振動の大小で分類し、同じ結
果、即ちOのみか又は×のみかに分類できるか否かを吟
味する。この場合、振動車であればO(軸受正常)のみ
であり、振動大であれば×(軸受異常)のみであり、そ
れぞれ、第4図内の(4a)及び(4b)に対応した故
障の木に展開することができる。First, in order to generate a woodwork with a failure as shown in Fig. 4, it is possible to classify the cell set shown in Fig. 3, for example, by the magnitude of vibration, and to determine whether it is possible to classify the cell set in Fig. 3 into the same result, that is, only O or only ×. Examine. In this case, if it is a vibrating vehicle, only O (bearing normal), and if the vibration is large, only × (bearing abnormal), which corresponds to (4a) and (4b) in Figure 4, respectively. Can be expanded into a tree.
振動が「やや大」の場合は、O及び×が混在しているの
で、続いて音色(データ又はガタガタ)の分類を行う、
もし、「データ」という音が発生しているときには○(
正常)のみに分類することができ、「ガタガタ」という
音が発生しているときには×(異常)のみに分類するこ
とができ、それぞれ、(4c)及び(4d)、(4c)
及び(4e)に対応した故障の木に展開することができ
る。こうして、第4図のような故障の木Tを生成するこ
とができる。If the vibration is "slightly large", O and × are mixed, so next classify the tone (data or rattling).
If the sound “data” is being generated, ○(
(4c), (4d), and (4c), respectively.
and (4e) can be expanded into a fault tree corresponding to (4e). In this way, a fault tree T as shown in FIG. 4 can be generated.
尚、以上の分類過程において、軸受温度のファクタは軸
受異常を表わすファクタではないことが明らかとなるの
で、故障の木Tから除外される。In the above classification process, it becomes clear that the bearing temperature factor is not a factor representing bearing abnormality, so it is excluded from the failure tree T.
これにより、成る事象を特定するために必要な観測デー
タのみを最小限にすることができ、不要なセンサを設け
る等の無駄を省くことができる。This makes it possible to minimize only the observation data necessary to identify the event, and eliminate waste such as providing unnecessary sensors.
又、第4図の故障の木Tに基づいて、ルールRを容易に
記述することができる0例えば、IFr振動大」 →T
HEN r軸受異常」IFr振動振動車→THEN r
軸受正常」IFF振動やや大」&「ガタガタ音」
→THEN r軸受異常」
IFr振動やや大」&「データ音」
→THEN r軸受正常」
というルールRが生成され、これを推論ブロック(20
)にダウンロートすることにより、実際のルールとして
診断に利用することができる。Also, based on the fault tree T in Fig. 4, the rule R can be easily written. For example, IFr vibration is large" →T
HEN r Bearing abnormality” IFr vibration vibration wheel → THEN r
A rule R such as "Bearing normal", "IFF vibration is slightly large"&"Rattlenoise" → THEN r Bearing abnormal" IFr vibration is slightly large"&"Datasound" → THEN r Bearing normal" is generated, and this is applied to the inference block (20
), it can be used as an actual rule for diagnosis.
尚、故障の木工を生成する過程は、種々の分類の仕方で
異なり、例えば、音による分類の次に振動による分類を
行うこともできる。従って、学習ブロック(10)は、
種々の分類手順による故障の木を生成した後、(4&)
〜(4e)のような枝が最も少なく、最短パスで判定を
完了することのできる故障の木を最終的に採用する。Note that the process of generating failed woodwork differs depending on the method of classification; for example, classification based on sound may be followed by classification based on vibration. Therefore, the learning block (10) is
After generating fault trees by various classification procedures, (4&)
~(4e) A fault tree with the fewest branches and which can complete the determination in the shortest path is finally adopted.
第1図、第5図及び第6図を参照しながら、第5図のよ
うな種々の異常原因に関係する知識に基づいて、第6図
のような故障の木工を生成する場合について説明する。With reference to FIGS. 1, 5, and 6, a case will be explained in which a faulty woodwork as shown in FIG. 6 is generated based on knowledge related to various causes of abnormalities as shown in FIG. .
第5図は電動機の異常原因を特定するための知識であり
、電圧アンバランス、冷却水喪失、アライメント不良、
オイルホワール(油飛散)及び基礎不良等の多次元にわ
たる異常原因と、観測される異常徴候との関係を示して
いる。Figure 5 shows the knowledge needed to identify the causes of motor abnormalities, such as voltage imbalance, loss of cooling water, poor alignment, etc.
It shows the relationship between multidimensional causes of abnormalities, such as oil whirl and poor foundations, and observed abnormal symptoms.
この場合も、前述と同様に、第1の軸受温度、第2の軸
受温度、振動強度、振動音、電流、波形、等について順
次分類し、それぞれ、1つの異常原因に特定される現象
を絞り込んでいく。In this case, as described above, the first bearing temperature, second bearing temperature, vibration intensity, vibration sound, current, waveform, etc. are classified in order, and each phenomenon is narrowed down to one specific cause of the abnormality. I'll go.
まず、第1の軸受温度で分類する場合、第1の軸受温度
が「正常」のときには「電圧アンバランス」及び「アラ
イメント不良」が抽出され、「上昇」のときには「オイ
ルホワール」及び「冷却水喪失」が抽出され、[高温j
のときには「オイルホワール」のみが抽出される。First, when classifying based on the first bearing temperature, when the first bearing temperature is "normal", "voltage imbalance" and "defective alignment" are extracted, and when the first bearing temperature is "increased", "oil whirl" and "cooling water" are extracted. "Loss" is extracted, [high temperature j
When , only "oil whirl" is extracted.
次に、例えば、第1の軸受温度が正常のときに、「電圧
アンバランス」又は「アライメント不良」を分類するた
め、第2の軸受温度による分類を行う、この場合、アラ
イメント不良に対して、第2の軸受温度が「安定」及び
「不安定」という矛盾した事象が存在するため、第2の
軸受温度をバスして、次の振動強度による分類を行う、
しかし、この場合も、オイルホワールに対して振動強度
が「正常」及び「大」という矛盾した事象が存在するた
め、同様にパスして、次の振動音による分類を行う。Next, for example, when the first bearing temperature is normal, classification is performed according to the second bearing temperature in order to classify "voltage imbalance" or "malalignment". In this case, for malalignment, Since there are contradictory events in which the second bearing temperature is "stable" and "unstable," the second bearing temperature is used as a bus and the following classification is performed based on vibration intensity.
However, in this case as well, since there is a contradictory phenomenon in which the vibration intensity is "normal" and "large" for the oil whirl, it is similarly passed and the next classification based on vibration sound is performed.
これにより、振動音が[デーンjのときに「電圧アンバ
ランス」と特定することができ、「ガタガタ」又は「プ
ルプル」のときに「アライメント不良」と特定すること
ができる。As a result, it is possible to specify "voltage imbalance" when the vibration sound is [Dane j], and it is possible to specify "defective alignment" when the vibration sound is "rattling" or "jiggling".
更に、第2の軸受温度で分類することにより、振動音が
「ガタガタ」の場合に、第2の軸受温度が「安定」であ
れば「アライメント不良」、「不安定」であれば「基礎
不良」と特定することができる。Furthermore, by classifying based on the second bearing temperature, when the vibration noise is "rattling", if the second bearing temperature is "stable", it is a "bad alignment", and if it is "unstable", it is a "foundation defect". ” can be specified.
一方、第1の軸受温度が「上昇」の場合には、続いて、
第2の軸受温度による分類を行い、第2の軸受温度が「
安定」のときには「オイルホワール」、「不安定」のと
きには「冷却水喪失」と特定することができる。On the other hand, if the first bearing temperature is "increased", then
Classification is performed based on the second bearing temperature, and the second bearing temperature is
When the condition is "stable," it can be identified as "oil whirl," and when it is "unstable," it can be identified as "loss of cooling water."
以上の手順により、第6図内の(6a)〜(6j)に対
応した故障の木Tが展開されて生成される。この場合、
振動強度、電流及び波形は、単一の異常原因を特定する
ことができないので、故障の木T及びルールRから除外
されている。こうして完成された故障の木Tに基づいて
、前述と同様に、IF−THENの形式で展開されるル
ールRを生成することができる。Through the above procedure, the fault tree T corresponding to (6a) to (6j) in FIG. 6 is expanded and generated. in this case,
Vibration intensity, current, and waveform are excluded from the fault tree T and rule R because a single cause of the abnormality cannot be identified. Based on the fault tree T completed in this way, the rule R expanded in the IF-THEN format can be generated in the same way as described above.
ルールインダクション(11)で生成された故障の木T
及びルールRは、前述と同様に、それぞれグラフ表示ブ
ロック(50)及び推論ブロック(20)にダウンロー
ドされる。そして、実際の診断の際に、信号データベー
スブロック(30)を介して入力される徴候データK(
実データ)に対し、診断及び診断結果を表示するための
ソフトウェアとして使用される。Fault tree T generated by rule induction (11)
and rule R are downloaded to the graph display block (50) and the inference block (20), respectively, in the same manner as described above. Then, during actual diagnosis, symptom data K (
It is used as software for diagnosing and displaying diagnostic results (actual data).
又、第5図のような知識データは、次の段階で実施する
ルールRの学習を行うためのデータベースとして、学習
ブロック(10)にファイルされる。Further, the knowledge data as shown in FIG. 5 is filed in the learning block (10) as a database for learning the rule R to be carried out in the next stage.
尚、第2の軸受温度に関する知識がなかった場合は、第
6図内の故障の木工の枝(6e)及び(6f)並びに(
6h)及び(61)の分離が不可能となる。従って、第
1の軸受温度が「正常」且つ振動音が「ガタガタ」の場
合には「アライメント不良」又は「基礎不良」のいずれ
かとして、又、第1の軸受温度が「上昇」の場合には、
「オイルホワール」又は「冷却水喪失」のいずれかとし
て、故障の木Tを止どめておくことになる。In addition, if there is no knowledge about the second bearing temperature, the broken woodwork branches (6e) and (6f) and (
6h) and (61) become impossible. Therefore, if the first bearing temperature is ``normal'' and the vibration sound is ``rattling,'' it is considered either ``defective alignment'' or ``foundation failure,'' and if the first bearing temperature is ``increased.'' teeth,
The malfunctioning tree T will be stopped as either "oil whirl" or "cooling water loss".
又、第5図内の「基礎不良」に関する知識が入力されて
いなかった場合は、「アライメント不良」に関し、「ガ
タガタ音」のときの分類が不要となり、第2の軸受温度
による「基礎不良」との分離が行われないことになる。In addition, if the knowledge regarding the "foundation defect" in Figure 5 has not been input, there is no need to classify "rattling noise" in relation to "alignment defect", and "foundation defect" due to the second bearing temperature is not required. There will be no separation between the two.
逆に、新規の知識が入力された場合は、その都度、学習
機能が働いて、全ファクタに関する分類を再度行われる
。従って、学習ブロック(10)に対して、信号データ
ベースブロック(30)からの徴候データK及び警報入
力等を連続的に入力し、これらの同時性トリガをかけれ
ば、関連データを自動的に入力して学習することも可能
となる。On the other hand, whenever new knowledge is input, the learning function is activated and the classification regarding all factors is performed again. Therefore, if the symptom data K and alarm input etc. from the signal database block (30) are continuously input to the learning block (10), and these simultaneous triggers are applied, the related data will be automatically input. It is also possible to learn by
このように、学習機能としてルールインダクション(1
1)の技術を導入することにより、種々のパラメータ閏
の関係、即ち入力データ(徴候)と出力データ(故障原
因)との関係を故障の木の形式で記述することができる
、又、故障の木Tで関連付けられた入力データ(徴候)
及び出力データ(原因)に基づいて、プロダクションル
ール形式のルールRを自動的に修正しながら生成するの
で、導出された診断結果Vの成立過程を追うことにより
、導出における診断過程の妥当性をユーザが吟味するこ
とができる。In this way, rule induction (1
By introducing the technology 1), it is possible to describe the relationship between various parameters, that is, the relationship between input data (symptoms) and output data (fault causes) in the form of a fault tree, and also Input data (symptoms) associated with tree T
Since the production rule format rule R is automatically modified and generated based on the output data (causes), the user can check the validity of the diagnosis process in the derivation by following the process of establishing the derived diagnosis result V. can be examined closely.
又、第5図に示すような複雑な因果関係を整理して、診
断に必要なデータのみを取り出し、第6図のような必要
最小限の故障の木工並びにこれに基づくルールRを自動
的に生成し、推論ブロックにダウンロードすることによ
り、短時間で正確なルールRが作成され且つ学習するこ
とができる。In addition, by sorting out the complicated cause-and-effect relationships shown in Figure 5 and extracting only the data necessary for diagnosis, it is possible to automatically create woodwork with the minimum number of failures as shown in Figure 6 and rule R based on this. By generating and downloading to the inference block, accurate rules R can be created and learned in a short time.
又、因果関係の修正や追加等の容易に行うことができる
。Furthermore, it is possible to easily modify or add causal relationships.
更に、故障の木工をグラフ表示ブロック(5o)にダウ
ンロードすることにより、故障の木Tを短時間に且つ正
確に作画でき、マンマシンインタフェースを改善するこ
とができる。Furthermore, by downloading the failed woodwork to the graph display block (5o), the failed tree T can be drawn accurately in a short time, and the man-machine interface can be improved.
尚、上記実施例では、設備の異常診断を行う場合を示し
たが、患者の症状や検査データと病名との関係に適用し
、医療用診断装置としても同等の効果を奏する。In the above embodiment, a case has been described in which equipment abnormality diagnosis is performed, but the present invention can be applied to the relationship between patient's symptoms, test data, and disease name, and the same effect can be achieved as a medical diagnostic device.
又、円レートや株価とこれに影響されるファクタとの関
係を整理することなど、因果関係を示すものであれば、
同様にルールとして表現し且つ学習すべき設問に対し適
用することができる。In addition, if it shows a causal relationship, such as organizing the relationship between the yen rate or stock price and the factors that are affected by it,
Similarly, it can be expressed as a rule and applied to questions to be studied.
更に、第1図においては、学習ブロック(10)を診断
装置と一体に構成したが、診断装置と切り離し、て、オ
フラインでスタンドアロンのブロックとしてもよい。Further, in FIG. 1, the learning block (10) is configured integrally with the diagnostic device, but it may be separated from the diagnostic device and used as a stand-alone block off-line.
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、予め得られた知識を故
障の木の形式で自動的に学習するためのルールインダク
ションを含む学習ブロックと、ルールインダクションに
より生成されたルールがダウンロードされる推論ブロッ
クと、徴候データを解析する信号解析ブロックと、徴候
データの診断結果を故障の木と共に表示する表示装置と
を設け、入力データ(徴候)と出力データ(故障原因)
との関係を故障の木の形式で記述して故障の木に基づく
ルールを自動的に生成すると共に、出力データの導出に
おける診断過程をユーザが吟味できるようにしたので、
徴候及び原因の関連付けによるマンマシン性を改善する
と共に、ルールを正確に且つ短期間に生成することので
きる診断装置が得られる効果がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a learning block including a rule induction for automatically learning knowledge obtained in advance in the form of a fault tree, and a rule generated by the rule induction are provided. An inference block to be downloaded, a signal analysis block that analyzes symptom data, and a display device that displays diagnostic results of symptom data together with a fault tree are provided, and input data (symptoms) and output data (failure causes) are provided.
In addition to automatically generating rules based on the fault tree by describing the relationship between the
This has the effect of improving man-machine performance by associating symptoms and causes, and providing a diagnostic device that can generate rules accurately and in a short period of time.
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は第1図内の学習ブロックに入力される知識群の一例を
示す説明図、第3図は第2図の知識群を図式的に示す説
明図、第4図は第2図の知識群に基づいて生成される故
障の木を示す説明図、第5図は第1図内の学習ブロック
に入力される知識群の他の例を示す説明図、第6図は第
5図の知識群に基づいて生成される故障の木を示す説明
図、第7図は従来の診断装置に用いられるニューラルネ
ットを示す説明図である。
(10)・・・学習ブロック
(11)・・・ルールインダクション
(20)・・・推論ブロック
(50)・・・信号解析ブロック
(60)・・・CRT(表示装置)
J・・・故障原因情報 K・・・徴候データT・・
・故障の木 R・・・ルール■・・・診断結果
尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the knowledge group input to the learning block in FIG. 1, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing a fault tree generated based on the knowledge group in FIG. 2, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing the knowledge group input to the learning block in FIG. 1. FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a fault tree generated based on the knowledge group in FIG. 5. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a neural network used in a conventional diagnostic device. . (10)...Learning block (11)...Rule induction (20)...Inference block (50)...Signal analysis block (60)...CRT (display device) J...Failure cause Information K...Symptom data T...
・Fault tree R...Rule ■...Diagnosis result In the diagram, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
常原因を判定する診断装置において、前記知識を故障の
木の形式で学習するためのルールインダクションを含む
学習ブロックと、前記ルールインダクションにより生成
されたルールがダウンロードされる推論ブロックと、前
記徴候データを解析する信号解析ブロックと、前記徴候
データの診断結果を前記故障の木と共に表示する表示装
置と、 を備えたことを特徴とする診断装置。[Scope of Claim] A diagnostic device that determines the cause of an abnormality based on previously obtained knowledge and actual symptom data, comprising a learning block that includes a rule induction for learning the knowledge in the form of a fault tree; An inference block for downloading rules generated by the rule induction, a signal analysis block for analyzing the symptom data, and a display device for displaying diagnostic results of the symptom data together with the fault tree. Characteristic diagnostic equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2266360A JPH04143808A (en) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | Diagnostic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2266360A JPH04143808A (en) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | Diagnostic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04143808A true JPH04143808A (en) | 1992-05-18 |
Family
ID=17429864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2266360A Pending JPH04143808A (en) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | Diagnostic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04143808A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1995013572A1 (en) * | 1993-11-09 | 1995-05-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Process and device for the analysis of a diagnosis of the operating condition of a technical plant |
JP2011014014A (en) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | System, method and program for supporting problem analysis |
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1990
- 1990-10-05 JP JP2266360A patent/JPH04143808A/en active Pending
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