JPH04254713A - 故障候補集合指定装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電システム、化学プ
ラント等のシステムについて、その故障の候補集合を指
定する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、発電システムにおいて、
故障を発見するため警報装置をボイラー、発電機等適宜
何箇所かの所に取り付けモニターしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、そのような
システムにおいては、ある機器で故障が生じた場合その
故障は次々と伝幡していく。従って、警報装置を取り付
けてある機器で警報装置が作動した場合、その機器で故
障が発生したかどうかは不明であり、他の機器での故障
がその機器に伝幡したに過ぎない場合も有り得る。この
ように故障診断は難しいものであった。また、その警報
装置をどの様に設置すれば、効果的に故障を発見できる
かについても対処できる方法はなかった。

【０００４】本発明は、このような従来のシステムの故
障診断方法の課題を考慮し、故障の候補となる変数状態
を指定し、どの様な変数をモニターするのが効果的であ
るかの判断材料を提供出来る故障候補集合指定装置を提
供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、故障診断対象
となる要素をピックアップし、それら要素の故障状態を
定義し、それら故障の伝幡を担う物の物理的、化学的、
生物的変数の状態間の故障伝幡因果関係を定義して作成
された有向モデル及び、所定の前記変数状態に付加され
たモニターとを記憶した記憶手段と、いずれか一つのモ
ニターが付加された変数状態を選択し、前記有向モデル
から他のモニターが付加された変数状態をすべて除去し
た修正有向モデルを作成し、その有向修正モデルにおい
て、その選択した変数状態に故障を伝幡する可能性のあ
る変数状態及びその選択した変数状態自身からなる故障
候補集合を指定し、さらに他のモニターについても同様
にして、そのような故障候補集合を指定する故障候補集
合指定手段とを備えた故障候補集合指定装置である。

【０００６】

【作用】本発明では、予め、故障診断対象となる要素を
ピックアップし、それら要素の故障状態を定義し、それ
ら故障の伝幡を担う物の物理的、化学的、生物的変数の
状態間の故障伝幡因果関係を定義して有向モデルを作成
し、そのモデルの所定の変数状態にモニターを付加し、
それを記憶手段に記憶する。そして故障候補集合指定手
段によって、いずれか一つのモニターが付加された変数
状態を選択し、前記有向モデルから他のモニターが付加
された変数状態をすべて除去した修正有向モデルを作成
し、その修正有向モデルにおいて、その選択した変数状
態に故障を伝幡する可能性のある変数状態及びその選択
した変数状態自身からなる故障候補集合を指定し、他の
モニターについても同様にして、故障候補集合を指定す
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【０００８】図１は、本発明の故障候補集合指定装置の
一実施例の適用対象となる気水分離システムのブロック
図である。このシステムは、水から蒸気を分離するため
のシステムである。２は供給される水の圧力を計測する
圧力計であり、２は蒸気を分離する気水分離器１内の水
のレベルを計測するレベル計であり、４は分離された蒸
気の量を測定する流量計４である。

【０００９】このような気水分離システムにおける有向
モデルを次のように作成する。すなわち、各機器など、
故障診断の対象となる要素をピックアップし、それら要
素の故障状態を定義する。例えば気水分離器１が蒸気を
分離できなくなった等である。そしてそれら故障の伝幡
を担う物の物理的、化学的、生物的変数の状態間の故障
伝幡因果関係を定義する。図２に示すように、その変数
とは、水の水圧ｐ１、ｐ２、水の流量ｐ３、ｐ４、水の
温度ｐ５、ｐ６、気水分離器水レベルｐ７、蒸気流量ｐ
８等である。またその変数の状態とは、水圧低下、上昇
、流量低下、上昇、水の温度の高低、気水分離器水レベ
ルが異常、蒸気流量が異常等である。そして、それら変
数状態間の故障伝幡因果関係は、図２の矢印のように定
義できる。このようにして有向モデルを作成する。それ
を記憶手段５に記憶する。

【００１０】さらにこの有向モデルの所定の変数状態に
モニター情報を付加する。図２における黒丸の変数状態
がモニターされたことを示す。圧力計２、レベル計３、
流量計４でモニター出来ることになる。それらを記憶手
段５に記憶する。故障候補集合指定手段６は、次のよう
にして、故障候補集合を指定する。すなわち、先ずいず
れか一つのモニターが付加された変数状態を選択する。 例えば、図２においてｐ１を選択する。そして、記憶手
段５の有向モデルから他のモニターが付加された変数状
態ｐ７、ｐ８をすべて除去した修正有向モデルを作成す
る。図４はその修正有向モデルを示す。その修正有向モ
デルにおいて、その選択した変数状態ｐ１に故障を伝幡
する可能性のある変数状態及びその選択した変数状態ｐ
１自身からなる故障候補集合を指定する。図４から明ら
かなように、変数状態ｐ１に故障を伝幡する可能性のあ
る変数状態は存在しない。従って、指定される故障候補
集合は、その選択した変数状態自身のみ、即ち｛ｐ１｝
となる。

【００１１】次に、他のモニターされている変数状態ｐ
７について調べる。すなわち、それ以外の変数状態ｐ１
，ｐ８を除外した修正有向モデルを作成する。図５はそ
の修正有向モデルである。そして、その修正有向モデル
において、その選択した変数状態ｐ７に故障を伝幡する
可能性のある変数状態及びその選択した変数状態ｐ７自
身からなる故障候補集合を指定する。図５から明らかな
ように、変数状態ｐ７に故障を伝幡する可能性のある変
数状態は、ｐ２、ｐ３、ｐ４である。従って故障候補集
合は、｛ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ７｝となる。すなわち、
変数状態ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ７のいずれかが故障を起
こしていると診断できる。なお、故障を起こしている変
数状態は１つだけと仮定する。

【００１２】同様に、変数状態ｐ８についても、図６に
示すような修正有向モデルを作成する。その修正有向モ
デルにおいて、その選択した変数状態ｐ８に故障を伝幡
する可能性のある変数状態及びその選択した変数状態ｐ
８自身からなる故障候補集合を指定する。従って、故障
候補集合は、｛ｐ２、ｐ３、ｐ４，ｐ５，ｐ６、ｐ８｝
となる。

【００１３】なお、それら各故障候補集合｛ｐ１｝、｛
ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ７｝、｛ｐ２、ｐ３、ｐ４，ｐ５
，ｐ６、ｐ８｝間で共通の変数状態がある場合（つまり
積集合が存在する場合）は、即ちこの例の場合は、ｐ２
、ｐ３、ｐ４が共通であるが、これは変数状態ｐ７とｐ
８が同時に異常を示すとき、ｐ２、ｐ３、ｐ４のいずれ
かに故障があると診断できるので、故障候補集合として
、｛ｐ２、ｐ３、ｐ４｝を追加する。

【００１４】以上から、図２の有向モデルについて、故
障候補集合指定手段６は、故障候補集合｛ｐ１｝、｛ｐ
２、ｐ３、ｐ４、ｐ７｝、｛ｐ２、ｐ３、ｐ４，ｐ５，
ｐ６、ｐ８｝、｛ｐ２、ｐ３、ｐ４｝をそれぞれ指定す
る。これによって、故障候補集合をすべてピックアップ
できる。図７（ａ）は別のシステムに関する有向モデル
である。この場合は、変数状態ｐ２、ｐ３間でループを
作っている場合である。このような場合、変数状態ｐ３
に着目すると、修正有向モデルは図７（ｂ）に示すよう
になり、故障候補集合｛ｐ３、ｐ４｝が得られる。また
変数状態ｐ２に着目すると、図７（ｃ）に示すように修
正有向モデルはなり、故障候補集合｛ｐ１、ｐ２｝が得
られる。さらに、ループを描いているのでｐ２、ｐ３が
共に異常となった場合には、いずれが光に故障したか分
からないので、それらの和集合｛ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ
４｝も故障候補集合として指定する。

【００１５】このようにして本発明により得られた各故
障候補集合は次のように利用することが出来る。所定の
変数状態をそれぞれモニターすることとし、本発明によ
り各故障候補集合を得る。そして、例えば、その故障候
補集合の中の要素の数が非常に多いと、候補が多すぎて
、そのモニターシステムではなかなか故障した変数状態
を特定しにくく、欠点があると判定できる。このように
モニターの仕方を順次変更して、故障候補集合を得、そ
のモニターシステムの良不良を判定することが出来る。 また、｛ｐ１｝のように、一個しか要素の無い故障候補
集合は、その状態変数ｐ１のモニターが警報を発生する
と、直ちにその状態変数ｐ１が故障であることが特定で
きるので、重要な状態変数の場合有効である。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、いずれか一つのモ
ニターが付加された変数状態を選択し、有向モデルから
他のモニターが付加された変数状態をすべて除去した修
正有向モデルを作成し、その有向修正モデルにおいて、
その選択した変数状態に故障を伝幡する可能性のある変
数状態及びその選択した変数状態自身からなる故障候補
集合を指定し、さらに他のモニターについても同様にし
て、そのような故障候補集合を指定する故障候補集合指
定手段を備えているので、所定のシステムに対する設計
したモニターシステムの品質を定量的に容易に判定する
ことが可能になり、より良いモニターシステム開発の指
針を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる故障候補集合指定装
置が適用される、ある気水分離システムの構成図である
。

【図２】本発明の一実施例におけるモニター付き有向モ
デル図である。

【図３】本発明の一実施例における故障候補集合指定装
置のブロック図である。

【図４】〜

【図７】本発明の一実施例における各種有向モデル及び
修正有向モデル図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　　　気水分離器２　　　　
　　　　　　　　　　圧力計３　　　　　　　　　　　
　　　レベル計４　　　　　　　　　　　　　　流量計
５　　　　　　　　　　　　　　記憶手段６　　　　　
　　　　　　　　　故障候補集合指定手段ｐ１〜ｐ８　
　　　　　変数状態

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】故障診断対象となる要素をピックアップし
   、それら要素の故障状態を定義し、それら故障の伝幡を
   担う物の物理的、化学的、生物的変数の状態間の故障伝
   幡因果関係を定義して作成された有向モデル及び、所定
   の前記変数状態に付加されたモニターとを記憶した記憶
   手段と、いずれか一つのモニターが付加された変数状態
   を選択し、前記有向モデルから他のモニターが付加され
   た変数状態をすべて除去した修正有向モデルを作成し、
   その有向修正モデルにおいて、その選択した変数状態に
   故障を伝幡する可能性のある変数状態及びその選択した
   変数状態自身からなる故障候補集合を指定し、さらに他
   のモニターについても同様にして、そのような故障候補
   集合を指定する故障候補集合指定手段とを備えたことを
   特徴とする故障候補集合指定装置。
2. 【請求項２】前記いくつかのモニターが付加された変数
   状態がループを形成している場合、それら各モニターに
   ついての故障候補集合の和集合をさらに、別の故障候補
   集合として、前記故障候補集合指定手段は指定すること
   を特徴とする請求項１の故障候補集合指定装置。
3. 【請求項３】前記上述のようにして得られた故障候補集
   合同士の中に、共通の変数状態が存在する場合は、その
   共通となる変数状態をさらに、別の故障候補集合として
   、前記故障候補集合指定手段は指定することを特徴とす
   る請求項１の故障候補集合指定装置。