JPH04186119A - 異常監視方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプロセス監視装置においてプロセス信号間の相
関関係により求めた規準値と当該プロセス信号との偏差
を監視することによりプロセスの異常を早期に診断する
異常監視方法及び装置に関する。

［従来の技術］ 従来の方式は、対象プロセスに対する監視用電子計算機
を利用し、プラントより取り込んだ入力信号の状態量に
対し、監視対象のプロセス信号の規準値を信号間の相関
関係の物理式により求め、この規準値と前記実測値との
偏差を該当する制限値との比較により異常判定し、その
結果を出力し−２＝ ていた。すなわち、監視対象プロセス信号とそのプロセ
ス信号の規準値を作成する信号との相関関係は定常で一
端物理式を設定すれば変えることなくその規準値に２実
測値との偏差を見て異常判定を行なっていた。

〔発明か解決しようとする課題］ −Ｉｚ記従来技術は、監視対象プロセス信号とそのプロ
セス信号の異常判定を行なう規準値を作り出す信号との
相関関係は不変であると仮定しプロセスの異常監視を行
なっているが、プロセス状態が正常であってもプロセス
信号の変化（ドリフト、検出器の校正による人力信号の
変化等）は考えられ、それにより信号間の相関関係は崩
れるという点について配慮がされておらず、誤った相関
関係により監視対象プロセス信号とその規準値の偏差が
該当する制限値より大きくなり異常と判定し誤警報を発
生する恐れがあるという問題点かあった。

本発明は、上記問題点を解決し誤まった異常判定を行な
わず誤警報を妨ぐために信号間の相関関係を監視、修正
することによりプロセスの異常以外の誤認を防止する異
常監視方法を提供することを目的としており、さらにこ
の異常監視方法を実現する装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 」１記目的を達成する為に、プロセスの異常判定を行な
う時にそのプロセス信号の規準値を作成する信号と当該
監視対象プロセス信号との間の相関関係の信頼性、妥当
性を判断する手段を設け、また相関バランスが崩れたと
判断した際には再度入力情報を取り込み信号間の相関関
係をフィッティング等による手法を用い自動的に規準値
を再設定する手段を設けたものである。

さらに、上記目的を達成する為に、プロセスの情報を入
力する装置及び上記手段を実行する演算処理装置、さら
に人間に対しその結果を出力表示する装置をシステムと
して組み込んだものである。

［作用］ プロセス入力装置は、プロセスの状態を検出器、変換器
を通し伝送された信号として取り込む。その情報は、演
算処理部により当該監視対象プロセス信号の相関関係に
ある信号による規準値を求める処理に使用される。演算
処理部は１）？Ｉ記で求めた規準値と当該監視対象プロ
セス信号との偏差を泪算し、その偏差が該当する制限値
よりも大きい場合異常と判定する。

ここで異常と判定された内容につき再度調査する為、そ
の偏差か明らかにプロセスの異常によるものかあるいは
相関バランスの崩れによるものかその偏差の大きさによ
り判定する。またこの判定は統計を用いた手法によるこ
とも可能である。

上記判定により相関バランスの崩れにより偏差が大きく
なったと判断された場合、現在までの入力情報を基に当
該監視対象プロセス信号とその規準値を生成する信号の
相関関係を最小二乗法等の手法を使用しフィッティング
を行なう。これにより監視対象プロセス信号の規準値が
自動再設定される。これは監視状態を人間に報告する表
示出力装置により情報を提供する。

これによってプロセス信号独自の正常から多少逸脱した
情報により相関バランスか崩れこれによる偏差大の為異
常と判定し誤警報を発生することを未然に防ぎ、新しい
入力情報から規準値を再設定する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は本発明の一実施例の全体システム構成を示すもので
あり、本発明による異常監視装置を沸騰水型原子力発電
所に適用したものである。

第１図に示す様に異常監視装置１、その構成要素である
プロセス入力装置２、演算処理装置３、出力制御装置４
、マンマシンインタフェースデバイスの中の１つ表示装
置５、及び印字装置６さらに圧力、流量、温度の計測点
から成るプロセス７から本システムは構成されている。

異常監視装置１は、プロセス７の各種計測点より圧ノＪ
、流量、温度等のプロセス状態量をプロセス入ツノ装置
２を介して取り込み演算処理装置３にてその情報を基に
プロセスの異常判定を行ない出力制御装置４を介して異
常判定結果を表示装置５及び印字装置６に出力するもの
である。

ここで演算処理装置３は、プロセス状態量をプロセス人
ツノ装置３を介してＩｒｙり込み、工学値変換等の処理
を行なう入力信号処理部８と、前記入力信号処理部８に
て処理された監視対象プロセス信号とその当該プロセス
信号との相関関係にある信号を取り込み、当該プロセス
信号に関する信号間の相関関係を物理式により演算し規
準値を求め、その規準値と当該プロセス信号の偏差より
該当する制限値との大小を比較することによりプロセス
の異常を判定する異常診断処理部９と、前記異常診断処
理部９よりプロセスの異常が発見された場合、その異常
がプラントのプロセスに係わる異常なのかあるいはプロ
セス信号のドリフト又は計器校正による信号間の相関バ
ランスの崩れによるものなのかを規準値と当該プロセス
信号の偏差を求めあるしきい値と比較することにより判
定し、後者による場合であるならば再度信号間の相関に
よる物理式を求め規準値を設定する様前記異常診断処理
部９に指令を行なう故障判定処理部１０と、前記異常診
断処理部９と前記故障判定処理部］０からの情報からプ
ロセスの状態及び異常傾向を人間に知らせる為に情報の
加工を行なう出力（ｉｆｆ　シー処理部１１から構成さ
れている。

次に請求項１に記載の一実施例につき第２図及び第３図
により説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示す詳細な機能の流れ図
である。第２図に示す様にまず、監視対象プロセス信号
ｙ、当該監視対象プロセス信号に関連する信号ｘ＋（ｉ
＝１〜ｎ）の信号を入力する。

ここで、監視対象プロセス信号ｙは信号間の相関により
関連プロセスＸ１を用いて、物理式ｙ＝ｆｚ（ｘ＋）と
表わせる。これによりプラントの主要パラメータの規準
値Ｖｙは物理式ｖｙ＝ｆ１　（ｘ＋）により計算できこ
れを異常監視装置に装荷する。ここで監視パラメータｙ
か関連プロセス信号Ｘの一次式で表わせると仮定すると
ｙとＸの関連式はｙ＝ａｘ＋ｂで表わせ最小二乗法によ
り係数ａ、ｂを求めることができる。このＸとｙの関係
を表わしたグラフが第２図（２）である。次にプラント
の起動時等に監視対象プロセス信号ｙ及び関連プロセス
信号×１を取り込み、関連プロセス信号より求めた規準
値ｖｙ＝　ｆ　１　（ＸＩ）と監視対象プロセス信号ｙ
との偏差＋ｙ−ｖｙｌ　　を求め、この偏差が異常判定
定数ε１より小さい場合は、プラントのプロセスが正常
であると判断し大きい場合は何らかの異常があると判断
する。１）１１記プラント早期異常診断判定により異常
判定された場合次にその異常がプラントの本質的な異常
によるものか、あるいはプロセスの経年変化又は別器校
正等によりプロセス信号自体がドリフト等をおこしこれ
が起因し監視対象パラメータｙと関連パラメータｘ１の
相関バランスが崩れたことによるものかを判定するため
に前記偏差１ｙｖｙｌに対し異常要因判定定数ε２より
大きい場合は前者の異常と判断しε２より小さい場合は
後者であると判断する。後者であると判断した場合の監
視対象プロセス信号ｙ１とプロセス信号ｘ１の関係を図
示すると第３ｐ（５）の様になり、白丸（Ｘｚ＋　ｙｉ
）は−点破線と点線の間の領域に位置することとなる。

すなわち偏差１ｙ−ｖｙｌの値はε１（ｌｙ　　ｖｙｌ
（ε２となる。

−８＝ 以」二の異常要因判定の手法は一例であり、監視パラメ
ータｙと関連パラメータＸ、との相関関係をある一定時
間サンプリングしその相関による物理式と前回の物理式
とを比較し例えばその関係式か一次式ｙ　＝　ａ　ｘ　
＋　１）で表わせるとするならばその係数ａが合理的な
範囲内の違いかあるか否かにより判定する手法も考えら
れる。

次に偏差１ｙ−ｖｙｌの値がε２より小さい場合は、今
までプラント起動時等に取り込んでおいた監視対象プロ
セス信号ｙ及び関連プロセス値Ｘ。

の情報を基に新たに信号間の相関による物理式ｙ＝ｆｚ
（ｘ＋）を求めこれにより監視対象プロセス値の規準値
ｖｙ＝ｆｚ（ｘ、）を自動的に再設定する。前記規準値
設定方法は、監視対象プロセス値ｙと関連プロセス値Ｘ
の相関物理式が一次式で表わせると仮定するとｙ　＝　
ａ　１　ｘ　＋　ｂ　ｌとなり、今までの入力情報を基
に最小二乗法等によるフィッティングの結果係数ａｘ、
ｂｚを求めることができる。

これをグラフで示したものが第３図（ｂ）である。

ここでＸ／２Ｙ＝　ｆ　２　（ｘ）は新しく設定した規
準値、ｖｘｙ＝ｆｒ（ｘ）は今までの規準値を示す。

前記監視対象プロセス値の基率値を再設定したことを知
らせる為に、表示出力装置等を使用し当該情報を提供す
る。また規準値が再設定された以降は、前記偏差］、ｙ
　　ｖｙｌ　　を監視することにより異常要因判定定数
ε２との大小関係によりプラントの異常を早期に診断し
、異常と判定した場合表示出力装置、印字機器、警報表
示器を使用し情報を提供する。

［発明の効果］ 本発明によれば、監視対象プロセス値とその規準値の偏
差からプラントの本質的な異常によるものか、あるいは
プロセス信号単体によるドリフト等に起因する異常なの
かを判断する手段を設けたことにより、プラントの異常
以外の場合警報を回避できるので誤警報を防止する効果
がある。

また、信号間の相関バランスが崩れた場合、監視対象プ
ロセス値の規準値を自動的に再設定することができるの
でプラントの異常監視を行なう際信頼性を高めることか
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体システム構成図、第２
図は本発明の詳細機能を示す流れ図、第３図は第２図を
補足する為の監視対象プロセス値と関連プロセス値の相
関を表わす図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラントの情報を取り込む入力処理部とその情報を
   基に監視対象のプロセス信号の規準値を信号間の相関関
   係より求め、その規準値と当該プロセス信号との偏差を
   計算し当該プロセス信号の制限値と比較することにより
   プロセスの異常判定を行なう処理部と、その判定をマン
   マシンデバイスに表示させる出力部からなる異常監視方
   法において、前記処理部の異常判定を行なう際にその異
   常がプラントのプロセスに起因する異常なのか、あるい
   は個々の入力信号がドリフトしそれにより信号間の相関
   関係が崩れた為に規準値と当該プロセス信号の偏差が大
   きくなり異常となったものなのかを判定する処理部と、
   その前記処理部において後者であると判定した場合に当
   該監視対象プロセス信号とその相関関係にある信号の情
   報から再度規準値を自動計算する処理部を設けたことを
   特徴とする異常監視方法。 ２、プロセスの状態量を読み込むプロセス入力装置と、
   請求項１記載の異常監視方法を処理実行する演算処理装
   置と、その結果を出力表示する装置から成ることを特徴
   とする異常監視装置。