JPH05322605A - プラント異常診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プラント監視における対象プラントデータ信号
毎に実施する制限値の設定と判定作業を、経験を有する
技術者に頼ることなく、自動的で速やかに作成、設定を
行うプラント異常診断装置を提供する。 【構成】プラント信号をプラント監視データとして入力
するデータ収集手段２と、監視判定の制限値を自動作成
する制限値作成手段４と、監視データを制限値により判
定し、異常とされた監視データに対して所定の処理を行
うオンライン診断手段５と、オペレータとの対話等必要
なデータを入出力する入出力手段９と、前記異常とされ
たプラント監視データを統計処理して正規分布を作成す
る統計処理処手段６と、プラント監視による正常・異常
時データと制限値および統計処理されたデータ等の入出
力する管理機能を備えたデータ記憶手段３等を具備した
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラント監視のための
異常診断装置に係り、特に監視対象信号に対する判定制
限値を自動設定するプラント異常診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種プラントの保全および信頼性の向上
のために、稼働中のプラントからのデータを監視する手
段として、従来より監視対象毎に制限値を設定し、移動
平均値に幅を持たせるオンライン信号監視を行ってい
る。また監視対象のプラント信号が制限値を超えて異常
と判定された場合には、警報を発すると共に予め設定さ
れたサンプリング周期でプラントデータの収集および記
録を行い、これをプリンタ等の出力装置に時系列データ
として出力することを行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は監視対象のプラ
ントデータである信号毎に行う制限値の設定は、過去の
プラントデータおよび、他のプラントデータによる統計
処理を行なうと共に、豊富な経験を持つ技術者の判断に
より実施していた。しかし、この手法では多数で種々の
監視対象のプラントデータ信号に対する制限値を決める
ためには、多くの経験と時間、さらに労力が必要であ
り、このため一度設定を行うと頻繁に変更をすることは
容易でなく、従ってプラント運転中に同一のプラントデ
ータ信号で度々異常判定が生じる場合には、当該監視対
象のプラントデータ信号をバイパスさせる等して一時的
に監視判定を休止する必要があった。

【０００４】しかしながら、プラントの監視対象におけ
る異常発生の時期は不定であり、一時的にせよ監視判定
を休止することはプラント監視の信頼性が低下する支障
があり、また頻繁な監視判定作業を実施することは作業
員に対して負担が増大するという課題があった。

【０００５】本発明の目的とするところは、プラント監
視における対象プラントデータ信号毎に実施する制限値
の設定と判定作業を、経験を有する技術者に頼ることな
く、自動的で速やかに作成、設定を行うプラント異常診
断装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】予め定められたプラント
監視対象信号を所定のサンプリング周期によりプラント
監視データとして入力するデータ収集手段と、オペレー
タの指令で入力されたプラント監視データ信号から監視
判定の制限値を自動作成する制限値作成手段と、入力さ
れたプラント監視データ信号を前記制限値作成手段で作
成した制限値により判定を行って異常と判定された際に
当該プラント監視データ信号に対して予め定められた処
理を行うオンライン診断手段と、オペレータとの対話に
より必要なデータを入出力するための表示装置および入
力装置を備えた入出力手段と、前記判定で異常とされた
プラント監視データ信号に対して統計処理を行い正規分
布を作成する統計処理処手段と、プラント監視による正
常・異常時データと制限値および統計処理されたデータ
等の入出力を行うデータベース管理機能を有するデータ
記憶手段等を具備したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】プラントからの監視対象信号は、サンプリング
周期に応じてデータ収集手段を介してプラント監視デー
タ信号としてデータ記憶手段に入力され、次いで制限値
作成手段４において所定のアルゴリズムに従って制限値
を作成する。この制限値によりオンライン診断部５で前
記プラント監視データ信号の正常・異常判定を行う。す
なわち、入力されたプラント監視データ信号が、これに
対応した制限値内であれば正常、上限値あるいは下限値
を超えた場合には異常と判定する。

【０００８】さらに、この監視判定された結果は統計処
理処手段により正規分布のデータが作成され、前記プラ
ント監視データ信号、および制限値等と共に、データ記
憶手段に保存される。また監視判定の内容等はデータ記
憶手段内に保存されている各種データベースと共に、オ
ペレータによる入出力手段の入力装置からの指令により
表示装置において随時表示される。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。図１のブロック構成図に示すように、プラント１か
らのプラント監視対象信号を所定のサンプリング周期に
より入力するデータ収集手段２は、プラント監視データ
信号の正常・異常時データと制限値、および統計処理さ
れたデータ等をオペレータの指令により入出力するデー
タベース管理機能を有するデータ記憶手段３と結合され
ている。

【００１０】またデータ記憶手段３にはデータ収集手段
２から入力されたプラント監視データ信号から監視判定
の制御値を自動作成する制限値作成手段４と、入力され
た対象のプラント監視データ信号を前記制限値作成手段
４で定められた制限値により判定を行い、異常と判定さ
れた際に当該プラント監視データ信号に対して予め定め
られた処理を行うオンライン診断手段５と、このオンラ
イン診断手段５で異常と判定されたプラント監視データ
信号に対して統計処理を行い正規分布のデータを作成す
る統計処理処手段６に結合されている。

【００１１】さらに、オペレータとの対話と必要なデー
タの入出力をするための、例えばＣＲＴからなる表示装
置７および、キーボードからなる入力装置８を備えた入
出力手段９は、制御手段10を介して前記データ記憶手段
３、監視判定制限値作成手段４、オンライン診断手段５
および統計処理処手段６等に結合して構成されている。
なお、上記プラント異常診断装置の各演算処理手段は、
電子計算機で構築されている。

【００１２】次に上記構成による作用について説明す
る。プラント１からの予め定められたプラント監視対象
信号は、サンプリング周期に応じてデータ収集手段２を
介してデータ記憶手段３に入力され、次いで制限値作成
手段４へ移行する。制限値作成手段４では、図２に示す
制限値作成のアルゴリズムに従って監視判定の制限値を
作成し、この制限値を再びデータ記憶手段３に保存さ
せ、さらにオンライン診断部５において設定する。

【００１３】制限値作成手段４においては、ステップＳ
11でデータ記憶手段３からのプラント監視データを入力
し、ステップＳ12で先ずサンプリング周期ΔＴ（可変）
で予め設定されたデータ点数に対して、統計処理を行い
各統計量｛平均値（ＡＶＲ）、最大値（ＭＡＸ）、最小
値（ＭＩＮ）、標準偏差（ＲＭＳ）｝を求める。ステッ
プＳ13にて平均値からの最大値，最小値の偏差Ｌｉを求
め、ステップＳ14の判断において、これらの処理回数Ｎ
ＣＮＴを設定処理回数Ｎと照合し、設定処理回数Ｎを満
すまで前記ステップＳ12以降の処理を繰り返す。

【００１４】次にステップＳ14までの演算処理で求めら
れた各統計量のＬｉ，ＲＭＳ，ＮＣＮＴを用いて、ステ
ップＳ15にて制限値の上限値Ｌ_H と下限値Ｌ_L を求め、
さらにステップＳ16とステップＳ17で、この上限値Ｌ_H
と下限値Ｌ_L をデータ記憶手段３に設定し、この制限値
をもとにオンライン診断手段５にて診断を実行する。

【００１５】ステップＳ18では前記ステップＳ17での診
断の結果、制限値を超えなかった場合は、正常としてス
テップＳ19により先に求められた制限値をそのまま設定
する。若しも制限値を超えた場合には、再びステップＳ
11以降の演算処理を行うものとする。なお、この際には
ステップＳ20で、これらの処理回数ＮＣＯＮＴに制限回
数ｎを設定して、この制限回数ｎを超えた場合にはオペ
レータにより、ステップＳ21にて手動設定を行うことが
できる。

【００１６】オンライン診断手段５においては、上記し
たように制限値をもとにオンラインで診断を行うが、こ
れは図３の監視判定特性図で示すようにプラント監視デ
ータ信号の直流分（ＤＣ値）を表す実線30に対して、点
線で表す設定された制限値の夫々上限値Ｌ_H と、下限値
Ｌ_L をもとに判定を実行する。図３ではＤＣ値の実線20
が時刻ｔにおいて上限値Ｌ_H を超えており、これを検出
して異常と判定する。また、これら異常時のデータは前
記データ記憶手段３に保存される。さらに、この監視判
定作業はプラントから入力される監視対象信号に対して
繰返し実施される。

【００１７】統計処理手段６では、積分計算を用いて異
常時データを統計処理し、図４の判定結果分布特性図に
示すように実線31で示す基準データと、点線32で示す異
常データを正規分布によって出力し、この結果は前記デ
ータ記憶手段３に記憶させる。

【００１８】なお、データ記憶手段３に記憶、保存され
た各種データベースは、プラント監視と保全管理に際し
てオペレータの診断作業支援として用いられ、前記入出
力手段９の入力装置８であるキーボードからのオペレー
タの指令により随時、表示装置７のＣＲＴの画面に呼び
出すことができ、プラント診断のバックアップデータと
される。さらに、プラント監視データ信号について異常
の判定がされると、これが表示装置７に表示されるの
で、この際にオペレータは必要に応じて警報を発する。

【００１９】

【発明の効果】以上本発明によれば、通常運転時におい
て多数でしかも種々の監視対象プラント信号に対する制
限値を自動作成、設定をして、現在の運転状態に見合っ
た診断を行い、運転状態が変化した場合（設定値、機器
の変化）にも速かに対応することができるので、経験豊
富な技術者が不要で、作業員の負担が軽減されると共
に、より的確なプラント信号に対する診断が行えるので
プラント監視はもとより、プラント運転の信頼性も向上
する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例のブロック構成図。

【図２】本発明に係る一実施例の制限値作成手段のアル
ゴリズム。

【図３】本発明に係る一実施例を示す監視判定特性図。

【図４】本発明に係る一実施例の判定結果分布特性図。

【符号の説明】

２…データ収集手段、３…データ記憶手段、４…制限値
作成手段、５…オンライン診断手段、６…統計処理処手
段、７…表示装置、８…入力装置、９…入出力手段、10
…制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め定められたプラント監視対象信号を
   所定のサンプリング周期によりプラント監視データとし
   て入力するデータ収集手段と、オペレータの指令で入力
   されたプラント監視データ信号から監視判定の制限値を
   自動作成する制限値作成手段と、入力されたプラント監
   視データ信号を前記制限値作成手段で作成した制限値に
   より判定を行って異常と判定された際に当該プラント監
   視データ信号に対して予め定められた処理を行うオンラ
   イン診断手段と、オペレータとの対話により必要なデー
   タを入出力するための表示装置および入力装置を備えた
   入出力手段と、前記判定で異常とされたプラント監視デ
   ータ信号に対して統計処理を行い正規分布を作成する統
   計処理処手段と、プラント監視による正常・異常時デー
   タと制限値および統計処理されたデータ等の入出力を行
   うデータベース管理機能を有するデータ記憶手段等を具
   備したことを特徴とするプラント異常診断装置。