JPH06123642A - Method and apparatus for analyzing abnormality of plant - Google Patents

Method and apparatus for analyzing abnormality of plant

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JPH06123642A
JPH06123642A JP4274493A JP27449392A JPH06123642A JP H06123642 A JPH06123642 A JP H06123642A JP 4274493 A JP4274493 A JP 4274493A JP 27449392 A JP27449392 A JP 27449392A JP H06123642 A JPH06123642 A JP H06123642A
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JP
Japan
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failure
plant
information
cause
diagnosing
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Application number
JP4274493A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunichi Shimizu
水 俊 一 清
Kiyohide Miura
浦 清 秀 三
Tomohiro Otake
嶽 友 宏 大
Akira Abe
部 朗 阿
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
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a method and an apparatus for diagnosing the abnormality of a plant to investigate the. fundamental cause of at least one failure generated in the plant system with the use of a failure mechanism model. CONSTITUTION:A plant abnormality diagnosing apparatus 1 is constituted of a data input/output device 2 which inputs/outputs data necessary for the plant abnormality diagnosing method and manipulation data by a user including the diagnosing result of abnormality, a database 3 for recording the data, if necessary, a data managing device 4 for managing data including registration, deletion and retrieval of data to the database 3, and a data operating/processing device 5 for executing the plant abnormality diagnosing method.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は大規模なプラントシステ
ムを構成する各種構成機器の異常診断方法および異常診
断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an abnormality diagnosing method and an abnormality diagnosing apparatus for various components constituting a large-scale plant system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来プラントの異常診断および保守を行
う技術として、特定機器について故障メカニズム・モデ
ルを用いて劣化診断を行う技術や、FTA(故障樹木解
析)によって劣化や故障の最終伝達モードの信頼性を評
価する技術や、因果マトリックスによって故障現象の原
因候補を推定する技術があった。
2. Description of the Related Art Conventional techniques for diagnosing abnormalities and maintenance of a plant include a technique for diagnosing deterioration of a specific device using a failure mechanism model, and reliability of the final transfer mode of degradation or failure by FTA (Failure Tree Analysis). There was a technology to evaluate the sex and a technology to estimate the cause of the failure phenomenon using a causal matrix.

【0003】上記故障メカニズム・モデルを用いてプラ
ントの特定の機器の劣化診断や適正な点検・保守計画の
策定を行う技術は、本願出願人の先の出願(特開平4−
285117)において提案されている。この技術によ
れば、特定の機器の劣化・故障メカニズムをモデル化す
ることにより、機器全体の経年信頼性の変化を予測する
ことができる。この機器の経年信頼性の予測によって、
機器と部品の点検やその取替に依存していた機器の信頼
性の変化を把握でき、機器の劣化診断や適正な点検・保
守計画の策定に多大な効果を発揮することができる。
A technique for diagnosing deterioration of specific equipment of a plant and formulating an appropriate inspection / maintenance plan by using the above failure mechanism / model is disclosed in the prior application of the applicant of the present application (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-
285117). According to this technique, it is possible to predict a change in aged reliability of the entire device by modeling a deterioration / fault mechanism of a specific device. By predicting the reliability of this device over time,
It is possible to grasp changes in the reliability of equipment that depended on the inspection of equipment and parts and the replacement thereof, and it is possible to exert a great effect on the diagnosis of equipment deterioration and the formulation of appropriate inspection and maintenance plans.

【0004】また、上記FTAによる信頼性の評価技術
は、各種の機器から構成された系統全体の故障メカニズ
ムを故障樹木解析およびその類似方法によってモデル化
し、故障モードに相当する各ブロックに故障率や不信頼
度関数を与えるものである。この方法により、FTAに
よる信頼性の評価技術は、ブール代数などによって構成
機器の各ブロックのトップ事象(劣化や故障の最終伝達
モード)のトータルな信頼性を評価することができる。
Further, the reliability evaluation technique by FTA described above models a failure mechanism of the entire system composed of various devices by a failure tree analysis and its similar method, and a failure rate and a failure rate are assigned to each block corresponding to a failure mode. It gives the unreliability function. With this method, the reliability evaluation technique by FTA can evaluate the total reliability of the top event (final transmission mode of deterioration or failure) of each block of the component equipment by Boolean algebra or the like.

【0005】また、上記因果マトリックスによるモデル
化技術は、特定機器の故障現象モードと原因モードとを
あらかじめ分類し、両者により作成される因果マトリッ
クスの要素にその関連性の程度を数値等として与えるも
のである。この方法によれば、観測された故障現象モー
ドと上記モデルとを用いて原因候補を推定することがで
き、各種の異常診断装置に適用されている。
Further, the above-mentioned causal matrix modeling technique classifies the failure phenomenon mode and the cause mode of a specific device in advance, and gives the degree of their relevance as numerical values to the elements of the causal matrix created by them. Is. According to this method, the cause candidate can be estimated using the observed failure phenomenon mode and the model, and is applied to various abnormality diagnosis devices.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のプラント異
常診断技術はあるものの、故障現象の発生は確率的な問
題を含んでおり、また、単一の故障モードによって故障
現象が発生するのみでなく、複数の故障モードが影響し
あって種々の故障現象が出現するという複雑なメカニズ
ムを有している。このため、異常の原因究明には極めて
精度の高い故障メカニズムのモデル化や、故障モード間
の影響を考慮する必要がある。
Although the above-mentioned conventional plant abnormality diagnosing techniques exist, the occurrence of a failure phenomenon involves a probabilistic problem, and not only the failure phenomenon occurs due to a single failure mode. It has a complicated mechanism that various failure modes affect each other and various failure phenomena appear. Therefore, in order to investigate the cause of the abnormality, it is necessary to model the failure mechanism with extremely high accuracy and consider the influence between failure modes.

【0007】上記故障メカニズム・モデルを用いてプラ
ントの特定機器の劣化診断等を行う異常診断方法は、特
定の機器の異常原因究明には有効である。たとえば、ポ
ンプのような回転体機器の場合、軸受の摩耗が進行する
と、シャフトの偏心などによる振動が増大し、次にこれ
によってインペラとケーシングの接触・かじりが発生
し、その結果、ケーシングあるいはインペラの削れ・亀
裂・折損等の事象が発生・進行する。上記故障メカニズ
ム・モデルの方法によれば、上記ケーシングやインペラ
の削れ・亀裂・折損の事象に対して精度良くモデル化で
き、異常の原因を精度良く同定することができた。ま
た、対象が配管であれば、たとえばフランジのボルトが
緩み、これによって配管が振動し、この結果、シールリ
ングの摩耗・割れが発生するような場合、上記故障メカ
ニズム・モデルの方法によれば、シールリングの摩耗・
割れなどの複合効果、すなわち、劣化・故障モードの影
響伝達(干渉効果)を精度良くモデル化でき、異常の原
因を精度良く同定することができた。しかしながら、プ
ラントの系統における異常発生は、上述したように特定
の機器における単一の故障モードに起因するとは限らな
い。例えば配管のサポートの取り付け方が十分でないた
めに配管が振動し、配管の振動によって配管上に設置さ
れた弁の構成部品が欠損し、構成部品の破片が下流側の
ポンプに流入し、この結果ポンプ軸受のシール部分に傷
が発生し、流体が漏洩することがある。この例では、上
記故障メカニズム・モデルの方法によってポンプの漏洩
という現象から、軸受シール部分の傷を原因事象として
評価することができても、根本的な原因、すなわち、配
管のサポート不良の原因事象を同定することができな
い。
The abnormality diagnosis method for diagnosing the deterioration of the specific equipment of the plant using the failure mechanism model is effective for investigating the cause of the abnormality of the specific equipment. For example, in the case of rotating equipment such as a pump, as the wear of the bearing progresses, vibration due to eccentricity of the shaft increases, which in turn causes contact and galling between the impeller and the casing, and as a result, the casing or the impeller. Events such as chipping, cracking and breakage occur and progress. According to the above failure mechanism / model method, it was possible to accurately model the phenomenon of scraping, cracking, or breakage of the casing or impeller, and to accurately identify the cause of the abnormality. Further, if the object is piping, for example, if the flange bolts are loosened and this causes the piping to vibrate, resulting in wear and cracks of the seal ring, then according to the method of the failure mechanism model described above, Wear of seal ring
The complex effect such as cracking, that is, the effect transmission (interference effect) of the deterioration / failure mode could be accurately modeled, and the cause of the abnormality could be accurately identified. However, the occurrence of abnormality in the system of the plant is not always due to the single failure mode in the specific device as described above. For example, the piping is vibrated due to insufficient mounting of the piping support, the vibration of the piping causes damage to the components of the valve installed on the piping, and fragments of the components flow into the downstream pump, resulting in The seal part of the pump bearing may be damaged and fluid may leak. In this example, from the phenomenon of pump leakage by the method of the failure mechanism model described above, even if the damage of the bearing seal part can be evaluated as the cause event, the root cause, that is, the cause event of poor support of piping Cannot be identified.

【0008】これに対してFTAによる方法は、系統・
機器全体の故障メカニズムをモデル化することができ、
故障樹木モデルを用いて上述の事例を解析することがで
きる。しかしながら、FTAによる方法は、予め定めた
1つのトップ事象をもとに影響伝達を展開する方法であ
るので、作成された干渉効果のモデルは、系統・機器の
部分的故障モードのみを表現している場合がある。この
場合、漏れなく系統・機器全体の故障モデルを完成する
ためには、トップ事象をいくつも設定して故障モデルを
作成しなくてはならない欠点を有している。
On the other hand, the FTA method is
You can model the failure mechanism of the entire device,
A fault tree model can be used to analyze the above cases. However, since the FTA method is a method of developing the influence transmission based on one predetermined top event, the created model of the interference effect represents only the partial failure mode of the system / equipment. There is a case. In this case, in order to complete a failure model for the entire system / equipment without omission, it is necessary to set several top events and create a failure model.

【0009】また、因果マトリックスによる方法は、予
め特定機器の故障現象と故障原因とを分類する必要があ
るが、一般に機器の故障メカニズムは非常に複雑であ
り、故障モードを単純に現象と原因に分類することが困
難なため、モデルを構築したとしても精度が不足する問
題があった。
Further, in the method based on the causal matrix, it is necessary to classify the failure phenomenon and the failure cause of a specific device in advance, but in general, the failure mechanism of the device is very complicated, and the failure mode is simply defined as the phenomenon and the cause. Since it is difficult to classify, there is a problem that accuracy is insufficient even if a model is constructed.

【0010】このように現状の技術では、プラントの系
統およびその構成機器に発生した異常現象の根本原因を
究明する診断方法および診断装置が提案されておらず、
プラント系統・機器に発生した異常事象の原因究明は専
ら専門技術者の経験と勘に依存していた。
As described above, the current technology has not proposed a diagnostic method and a diagnostic device for investigating the root cause of an abnormal phenomenon occurring in a plant system and its components.
The investigation of the causes of abnormal events that occurred in plant systems and equipment relied solely on the experience and intuition of specialist engineers.

【0011】そこで本発明の目的は、上記特定機器につ
いての故障メカニズム・モデルによる異常診断方法をプ
ラントの系統および構成機器群のレベルに拡張し、この
故障メカニズム・モデルを用いてプラント系統内に発生
した少なくとも一つの故障現象の根本的な原因を究明す
るプラント異常診断方法およびプラント異常診断装置を
提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to extend the abnormality diagnosis method based on the failure mechanism model for the specific equipment to the level of the plant system and the group of constituent equipments, and use the failure mechanism model to generate in the plant system. Another object of the present invention is to provide a plant abnormality diagnosing method and a plant abnormality diagnosing apparatus for investigating the root cause of at least one failure phenomenon.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるプラント異常診断方法は、プラントの
系統を構成する各種構成機器の故障モードを2次元に配
置して作成された故障モード干渉行列の各要素に、前記
故障モード間の有向的な影響伝達とその程度を示す数値
を代入し、行列計算を用いて、前記構成機器の故障原因
となる複数の故障モードから故障現象として現れる複数
の故障モードに至る階層的な影響伝達経路を示す故障メ
カニズム・モデルを構築するとともに、前記故障メカニ
ズム・モデルを有向グラフを用いて階層化ブロック図に
図式化することを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, a method of diagnosing a plant abnormality according to the present invention is a failure mode created by two-dimensionally arranging the failure modes of various components constituting a system of a plant. Substituting a numerical value indicating the directional influence transfer between the failure modes and the degree thereof into each element of the interference matrix, and using matrix calculation, a failure phenomenon from a plurality of failure modes that cause the failure of the constituent device is determined. The present invention is characterized by constructing a failure mechanism model showing a hierarchical influence transfer path leading to a plurality of failure modes that appear, and graphically representing the failure mechanism model in a hierarchical block diagram using a directed graph. .

【0013】また、本発明によるプラント異常診断方法
は、前記故障メカニズム・モデルを用いて、故障現象と
なる故障モードを入力あるいは設定することにより、そ
の故障現象の故障原因となる故障モードの関連度の順位
と、故障原因の確信度と、故障モードが故障現象として
出現する時間的推移とを解析し、発生した故障現象の原
因究明や保全対策の支援情報を提供することを特徴とす
るものである。
Further, in the plant abnormality diagnosing method according to the present invention, the degree of relevance of the failure mode that causes the failure of the failure phenomenon is input by inputting or setting the failure mode that becomes the failure phenomenon using the failure mechanism model. Of the above, the certainty of the cause of the failure, and the temporal transition in which the failure mode appears as a failure phenomenon are analyzed, the cause of the failure phenomenon that occurred and the support information for maintenance measures are provided. is there.

【0014】また、本発明によるプラント異常診断装置
は、前記プラント異常診断方法に必要な情報と、ユーザ
ーによる操作情報と、異常診断結果とを含む入出力を行
う情報入出力装置と、前記情報を必要に応じて記録する
データベースと、前記データベースへの登録、削除、検
索を含む情報管理を行う情報管理装置と、前記プラント
異常診断方法を実施する情報演算処理装置とからなるこ
とを特徴とするものである。
The plant abnormality diagnosing device according to the present invention includes an information input / output device for inputting / outputting information necessary for the plant abnormality diagnosing method, operation information by a user, and an abnormality diagnosing result, and the information. A database which is recorded as required, an information management device which manages information including registration, deletion, and retrieval in the database, and an information processing device which carries out the plant abnormality diagnosis method. Is.

【0015】[0015]

【作用】本発明によるプラント異常診断方法は、プラン
ト系統を構成する構成機器の故障モードを2次元的に配
列して故障モード干渉行列を作成し、この故障モード干
渉行列の各要素に対して故障モード間の有向的な影響伝
達とその程度を示す数値を代入する。次に、行列計算に
よって故障モード干渉行列を、各故障モード間の直接・
間接的な伝達影響を要素に含む可到達行列に変換する。
さらに可到達行列を、影響を受けるのみの故障モード
(要素)順に階層化し、階層化された可到達行列を有向
グラフによって階層化ブロック図に図式化し、視覚的に
認識できる故障メカニズム・モデルを得る。
According to the plant abnormality diagnosing method of the present invention, the failure modes of the components constituting the plant system are two-dimensionally arranged to create a failure mode interference matrix, and a failure occurs for each element of the failure mode interference matrix. Substitute a numerical value that indicates the directional influence transmission between modes and its degree. Next, the failure mode interference matrix is directly calculated between each failure mode by matrix calculation.
Convert to a reachable matrix that includes indirect transfer effects as elements.
Furthermore, the reachability matrix is hierarchized in the order of failure modes (elements) that are only affected, and the hierarchized reachability matrix is diagrammed in a hierarchical block diagram by a directed graph to obtain a visually recognizable failure mechanism model.

【0016】この故障メカニズム・モデルはプラント系
統を構成する各種構成機器の故障モード間の直接および
間接の影響伝達経路とその程度を要素に含むので、プラ
ント系統で発生する特定機器の故障現象に対して、故障
原因となる他の構成機器の故障モードを推定でき、か
つ、階層化ブロック図によって故障原因およびその関連
度を視覚的に認識することができる。
Since this failure mechanism model includes the direct and indirect influence transmission paths between failure modes of various constituent devices constituting the plant system and its degree as elements, the failure phenomenon of a specific device occurring in the plant system is dealt with. Thus, it is possible to estimate the failure mode of another component that causes the failure, and to visually recognize the failure cause and its degree of association with the hierarchical block diagram.

【0017】さらに、上記故障干渉行列は、複数の故障
現象に対する複数の故障原因を設定でき、複数の故障現
象を設定した場合、これら故障現象に共通の故障原因と
なる故障モードが加重され、これにより、プラント異常
の根本の故障原因を精度よく特定することができる。
Further, the failure interference matrix can set a plurality of failure causes for a plurality of failure phenomena, and when a plurality of failure phenomena are set, a failure mode which is a common failure cause for these failure phenomena is weighted. This makes it possible to accurately identify the root cause of the plant abnormality.

【0018】上記プラント異常診断方法を実施するため
に、本発明のプラント異常診断装置は、診断に必要な情
報とユーザーの操作情報と診断結果等を入出力する入出
力装置と、情報を記録するデータベースと、データベー
スのデータを管理する情報管理装置と、異常診断方法を
実施する情報演算処理装置とを有しているので、ユーザ
ーは故障干渉行列の要素の数値をデータベースより容易
に設定し、必要な修正を行って故障メカニズム・モデル
を構築し、診断結果を階層化ブロックによって視覚化し
て故障原因を容易に推定し、さらに必要に応じて診断結
果をデータベースに登録することができる。
In order to carry out the above-described plant abnormality diagnosis method, the plant abnormality diagnosis apparatus of the present invention records the information and the input / output apparatus for inputting / outputting information necessary for diagnosis, user operation information, diagnosis result and the like. Since it has a database, an information management device that manages the data in the database, and an information processing device that executes the abnormality diagnosis method, the user can easily set the numerical values of the elements of the fault interference matrix from the database and The failure mechanism model can be constructed by various modifications, the diagnosis result can be visualized by the hierarchical blocks to easily estimate the cause of the failure, and the diagnosis result can be registered in the database as necessary.

【0019】また、本発明によるプラント異常診断装置
は、ユーザーの操作情報を入力する入出力装置を有して
いるので、ユーザーは、この入出力装置を介して診断結
果を解析し、故障原因となる故障モードの関連度順位
と、故障原因の確信度と、故障モードが故障現象として
出現する時間的推移等のプラント保全対策に有用な支援
情報を必要に応じて入手することができる。
Further, since the plant abnormality diagnosing device according to the present invention has the input / output device for inputting the operation information of the user, the user analyzes the diagnosis result through the input / output device and determines the cause of failure. If necessary, it is possible to obtain support information useful for plant maintenance measures, such as the degree of association of failure modes, the certainty of failure causes, and the temporal transition in which failure modes appear as failure phenomena.

【0020】[0020]

【実施例】以下に本発明によるプラント異常診断方法と
プラント異常診断装置の一実施例について説明する。図
1は本発明のプラント異常診断方法を実施するプラント
異常診断装置の構成例を示している。プラント異常診断
装置1は、本発明の異常診断方法の膨大な情報処理量に
対処するためにコンピューターからなり、このコンピュ
ーターはプラント異常診断方法に必要な情報と、ユーザ
ーによる操作情報と、異常診断結果とを入出力する情報
入出力装置2と、必要に応じて情報を記録するデータベ
ース3と、データベース3への情報の登録、削除、検索
を行う情報管理装置4と、本発明のプラント異常診断方
法を実行する情報演算処理装置5とによって構成されて
いる。情報入出力装置2で入出力される情報としては、
機器情報、部品情報、FMEA(故障モード影響解析)
情報、故障モード干渉行列の要素データ、診断条件、診
断結果等がある。これら情報は、必要に応じてデータベ
ース3に記録されている。情報入出力装置2はこれら情
報を扱うために、カラー・グラフィック・モニター装置
6、キーボード装置7、マウス装置8、フロッピー・デ
ィスク・ドライブ装置9、漢字・グラフィックプリンタ
ー装置10等を有している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the plant abnormality diagnosing method and plant abnormality diagnosing apparatus according to the present invention will be described below. FIG. 1 shows an example of the configuration of a plant abnormality diagnosing apparatus for carrying out the plant abnormality diagnosing method of the present invention. The plant abnormality diagnosing device 1 is composed of a computer in order to deal with a huge amount of information processing of the abnormality diagnosing method of the present invention. Information input / output device 2 for inputting / outputting information, database 3 for recording information as necessary, information management device 4 for registering, deleting, and searching information in database 3, and plant abnormality diagnosis method of the present invention And an information processing unit 5 for executing The information input / output by the information input / output device 2 is
Equipment information, parts information, FMEA (failure mode influence analysis)
There are information, element data of the failure mode interference matrix, diagnostic conditions, diagnostic results, and the like. These pieces of information are recorded in the database 3 as needed. The information input / output device 2 has a color / graphics monitor device 6, a keyboard device 7, a mouse device 8, a floppy disk drive device 9, a kanji / graphics printer device 10, etc. for handling these information.

【0021】次に本発明のプラント異常診断方法の処理
の流れについて説明する。図2はプラント異常診断方法
の処理の流れを示している。ステップ100は、プラン
ト異常診断を行うプラント系統や機器群に対して故障メ
カニズム・モデルの作成を開始する段階を示ししてい
る。ステップ110において、データベース3より必要
な情報(故障モード干渉行列の要素等の数値)を検索し
て設定する。次にステップ120において、ステップ1
10で得た情報が診断に使用する情報として適切か否か
の検討を行う。情報が適切でない場合は、ステップ13
0において必要な情報をデータベース3に登録して、上
記処理を繰り返す。
Next, the process flow of the plant abnormality diagnosis method of the present invention will be described. FIG. 2 shows a processing flow of the plant abnormality diagnosis method. Step 100 shows a step of starting the creation of a failure mechanism model for a plant system or equipment group for which a plant abnormality diagnosis is performed. In step 110, necessary information (numerical value of elements of failure mode interference matrix) is retrieved from the database 3 and set. Next, in step 120, step 1
It is examined whether the information obtained in 10 is appropriate as information used for diagnosis. If the information is not correct, step 13
At 0, necessary information is registered in the database 3 and the above process is repeated.

【0022】ステップ110で得た情報が適切な場合、
次のステップ140において、故障モード干渉行列を設
定する。次にステップ150において、故障モード干渉
行列の要素が適切か否かを検討する。故障モード干渉行
列の要素が適切でない場合は、ステップ160におい
て、ユーザーによって故障モード干渉行列の要素が修正
される。故障モード干渉行列の要素が適切な場合、ステ
ップ170において、情報演算処理装置5によって行列
計算が実行され、故障メカニズム・モデルが作成され
る。次にステップ180において、ユーザーに故障メカ
ニズム・モデルのグラフ化の必要の有無を確認し、グラ
フ化する場合はステップ190で有向グラフを作成して
表示する。次にステップ200において、故障メカニズ
ム・モデルの登録の必要の有無を確認し、登録する場合
は、ステップ210で情報管理装置4を介してデータベ
ース3に登録する。故障メカニズム・モデルが不適切で
あり、登録する必要がない場合は、ステップ160で故
障モード干渉行列の要素を修正し、上記処理を繰り返
す。
If the information obtained in step 110 is appropriate,
In the next step 140, the failure mode interference matrix is set. Next, in step 150, consider whether the elements of the failure mode interference matrix are appropriate. If the elements of the failure mode interference matrix are not suitable, then at step 160 the elements of the failure mode interference matrix are modified by the user. If the elements of the failure mode interference matrix are appropriate, matrix computation is performed by the information processing unit 5 in step 170 to create a failure mechanism model. Next, in step 180, it is confirmed to the user whether or not the failure mechanism model needs to be graphed. When graphing, a directed graph is created and displayed in step 190. Next, in step 200, it is confirmed whether or not the failure mechanism / model needs to be registered, and in the case of registration, it is registered in the database 3 via the information management device 4 in step 210. If the failure mechanism model is inappropriate and does not need to be registered, then in step 160 the elements of the failure mode interference matrix are modified and the above process is repeated.

【0023】このように故障メカニズム・モデルを構築
できたなら、ステップ210以下のプラント系統・機器
群の異常の根本原因究明の処理を行う。ステップ220
において、作成した故障メカニズム・モデルにプラント
の異常モードを入力、設定する。この異常モードに対し
てステップ230において、異常モードに関連する経路
と関連する故障モードを探索して抽出する。次にステッ
プ240において、故障原因となる故障モードの関連度
の順位と確信度を算定する。この場合、診断条件は変更
可能である。次にステップ250において、故障原因の
故障モードをリスト化する必要の有無を確認し、リスト
化する場合はステップ260において、故障原因候補リ
ストや詳細観測事象の優先度を表示する。次にステップ
270において、観測を継続するか否かを確認し、観測
を終了する場合はステップ280において診断結果をデ
ータベース3に登録し、次のステップ290で異常診断
を終了するか否かを確認する。観測を終了しない場合
は、ステップ300とステップ310において、原因候
補リスト上の機器についての情報と、パトロール、監視
装置ロボット等による機器の情報を収集し、ステップ2
20からの処理を繰り返す。ステップ290で診断を終
了する確認を得られた場合は、診断の終了処理を行い
(ステップ320)、否の場合はステップ330におい
て、診断対象、データベース3からの情報、故障モード
干渉行列の要素、計算条件等を変更し、ステップ100
あるいはステップ210からの処理を繰り返す。
Once the failure mechanism / model has been constructed in this way, the root cause investigation of the abnormalities in the plant system / device group in step 210 and thereafter is performed. Step 220
At, the plant failure mode is input and set in the created failure mechanism model. In step 230 for this abnormal mode, the failure mode associated with the path associated with the abnormal mode is searched for and extracted. Next, in step 240, the rank of the degree of association and the certainty factor of the failure mode that causes the failure are calculated. In this case, the diagnostic condition can be changed. Next, in step 250, it is confirmed whether or not it is necessary to list the failure modes of the failure causes, and in the case of listing, in step 260, the failure cause candidate list and the priority of the detailed observation event are displayed. Next, in step 270, it is confirmed whether or not to continue the observation. When the observation is to be terminated, the diagnosis result is registered in the database 3 in step 280, and it is confirmed whether or not the abnormality diagnosis is terminated in the next step 290. To do. If the observation is not ended, in step 300 and step 310, the information about the device on the cause candidate list and the device information by the patrol, the monitoring device robot, etc. are collected, and step 2
The processing from 20 is repeated. If the confirmation to end the diagnosis is obtained in step 290, the end processing of the diagnosis is performed (step 320). If not, in step 330, the diagnosis target, the information from the database 3, the elements of the failure mode interference matrix, Change the calculation conditions etc. and go to Step 100.
Alternatively, the processing from step 210 is repeated.

【0024】次に具体的なプラント系統に、本発明のプ
ラント異常診断方法を適用した場合の例を図3乃至図5
によって説明する。図3は電動弁11と、配管12と、
ポンプ13を有する簡単なプラント系統とその故障原因
の伝達の一例を示している。図3において、電動弁11
は故障の根本原因となる機器であり、配管12は故障原
因を干渉伝達する機器であり、ポンプ13は故障事象が
観測される機器である。図3に示す故障原因伝達の例で
は、電動弁11にシートリークという故障モードが生じ
た場合、この影響によって配管12に熱変形が生じ、さ
らに配管12の熱変形によって配管12のサポート不良
とポンプ13の軸シール部の漏洩が生じる。また、配管
12のサポート不良は電動弁11のシートリークに影響
し、上記の影響の干渉伝達を繰り返す。
Next, an example in which the plant abnormality diagnosis method of the present invention is applied to a concrete plant system will be described with reference to FIGS.
Explained by. FIG. 3 shows a motor-operated valve 11, a pipe 12,
1 shows an example of a simple plant system having a pump 13 and transmission of its failure cause. In FIG. 3, the motor operated valve 11
Is a device that is the root cause of the failure, the pipe 12 is a device that interferes with transmission of the cause of the failure, and the pump 13 is a device in which a failure event is observed. In the example of failure cause transmission shown in FIG. 3, when a failure mode called seat leak occurs in the motor-operated valve 11, thermal deformation occurs in the pipe 12 due to this effect, and further thermal deformation of the pipe 12 causes poor support of the pipe 12 and the pump. Leakage of the shaft seal portion 13 occurs. Further, the poor support of the pipe 12 affects the seat leak of the electric valve 11, and the interference transmission of the above influence is repeated.

【0025】本発明のプラント異常診断方法によって図
3に示すプラント系統の故障現象の原因を解析する場合
には、最初に情報入出力装置2によって診断対象となる
系統の名称や構成機器などの情報をデータベース3より
検索して設定し、続いて故障メカニズム・モデルを作成
するための情報、例えばFMEA情報、故障モード干渉
行列などをデータベース3より検索して設定する。デー
タベース3より検索、設定された情報が適切でない場合
は、ユーザーによって情報入出力装置2を介してデータ
を入力または修正することができる。
When the cause of the fault phenomenon of the plant system shown in FIG. 3 is analyzed by the plant abnormality diagnosis method of the present invention, first, the information input / output device 2 provides information such as the name of the system to be diagnosed and component equipment. Is searched from the database 3 and set, and then information for creating a failure mechanism model, such as FMEA information and failure mode interference matrix, is searched and set from the database 3. When the information retrieved and set from the database 3 is not appropriate, the user can input or correct the data via the information input / output device 2.

【0026】上記操作によって、例えば図4に示す故障
モード干渉行列が情報入出力装置2のカラー・グラフィ
ック・モニター装置6上に設定表示される。図4の故障
モード干渉行列の行は故障原因となる故障モードを示
し、列は故障現象の故障モードを示している。故障モー
ド干渉行列の各要素は故障伝達の程度(以下故障伝達度
という)を示している。
By the above operation, for example, the failure mode interference matrix shown in FIG. 4 is set and displayed on the color graphic monitor device 6 of the information input / output device 2. The row of the failure mode interference matrix in FIG. 4 shows the failure mode that causes the failure, and the column shows the failure mode of the failure phenomenon. Each element of the failure mode interference matrix indicates the degree of failure transfer (hereinafter referred to as failure transfer rate).

【0027】図4の故障モード干渉行列の各要素の数値
は、図3のプラント系統の故障伝達の故障モード間の故
障伝達度を例示したものである。具体的には、ID.N
O.01ー01ー002の電動弁シートリークは、I
D.NO.01ー01ー001の電動弁作動不良(故障
伝達度0.8)と、ID.NO.01ー02ー003の
配管変形(故障伝達度0.7)に影響伝達する。また、
ID.NO.01ー02ー003の配管変形は、ID.
NO.01ー02ー005の配管サポート不良(故障伝
達度0.8)と、ID.NO.01ー03ー006のポ
ンプ漏洩(故障伝達度0.7)に影響伝達する。また、
ID.NO.01ー02ー005の配管サポート不良
は、ID.NO.01ー01ー002の電動弁シートリ
ーク(故障伝達度0.7)と、ID.NO.01ー02
ー003の配管変形(故障伝達度0.8)に影響伝達す
る。
The numerical values of the respective elements of the failure mode interference matrix of FIG. 4 are examples of the failure transfer rates between the failure modes of the failure transfer of the plant system of FIG. Specifically, ID. N
O. The electric valve seat leak of 01-01-002 is I
D. NO. 01-01-001 motor operated valve malfunction (failure transmission rate 0.8), ID. NO. It affects the pipe deformation of 01-02-003 (fault transmission rate 0.7). Also,
ID. NO. The pipe deformation of 01-02-003 is ID.
NO. 01-02-005 piping support failure (failure transmissibility 0.8), ID. NO. It affects the pump leakage of 01-03-006 (failure transfer rate 0.7). Also,
ID. NO. The defective piping support of 01-02-005 is ID. NO. 01-01-002 motor-operated valve seat leak (failure transmissibility 0.7) and ID. NO. 01-02
-Transfect the pipe deformation of 003 (fault transmission rate 0.8).

【0028】上記故障モード干渉行列の要素の数値は、
既にデータベースにデータがある場合は自動的に検索・
表示される。この場合は、修正・追加のみを行うことで
故障モード干渉行列を得ることができる。また検索・表
示された故障モード干渉行列のデータが不適切あるいは
データが存在しない場合は、ユーザーが自由に入力と修
正を行う。
The numerical values of the elements of the above failure mode interference matrix are
If there is already data in the database, it will be searched automatically.
Is displayed. In this case, the failure mode interference matrix can be obtained by performing only the correction / addition. In addition, if the retrieved / displayed failure mode interference matrix data is inadequate or does not exist, the user is free to input and correct it.

【0029】故障モード干渉行列の要素に入力・設定す
る数値(故障伝達度)は、適用する行列計算によって値
が異なる。故障モード干渉行列の要素の数値を設定する
4つの方法について以下に概略説明する。
The numerical values (fault transferability) input / set to the elements of the failure mode interference matrix differ depending on the matrix calculation applied. The four methods of setting the numerical values of the elements of the failure mode interference matrix are outlined below.

【0030】 (1) 0または1のいずれかの値を入力する方法 この場合の行列計算はISM(Interpretiv
e Structural Model)法を適用する
(「参加型システムズ・アプローチ」;椹木義一・河村
和彦編;日刊工業新聞社発行参照)。ここで、要素0は
故障モード間に影響伝達のないことを示し、要素1は故
障モード間に影響伝達があることを示している。
(1) Method of Inputting Value of 0 or 1 In this case, matrix calculation is performed by ISM (Interpretiv).
e Structural Model) method is applied (see “Participatory Systems Approach”; edited by Yoshikazu Sasaki and Kazuhiko Kawamura; published by Nikkan Kogyo Shimbun). Here, element 0 indicates that there is no effect transfer between failure modes, and element 1 indicates that there is effect transfer between failure modes.

【0031】 (2) 0から1の間のいずれかの値を入力する方法 この場合の行列計算はFSM(Fuzzy Struc
tural Modeling)法を適用する(「あい
まい理論による社会システムの構造化」;田崎栄一郎
著;別冊「数理科学 ファジィ理論への道」;サイエン
ス社発行参照)。ここで、要素の数値の大きさは、影響
伝達の程度に対応するものであり、1に近い数値は影響
伝達が大きいことを示すものである。図4の例はこの方
法によるものである。
(2) Method of inputting any value between 0 and 1 The matrix calculation in this case is FSM (Fuzzy Struc
The “Tual Modeling” method is applied (“Structuring of social system by fuzzy theory”; Eiichiro Tasaki; separate volume “Mathematical Science: Road to Fuzzy Theory”; see Science Publishing). Here, the size of the numerical value of the element corresponds to the degree of influence transmission, and the value close to 1 indicates that the influence transmission is large. The example of FIG. 4 is based on this method.

【0032】(3) 集団アンケートによって影響伝達の程
度を設定する方法 この場合、対象のプラント系統や機器群の設計や保守の
専門技術者により、2つの故障モードの間に影響伝達が
有無について0か1かのアンケートを行う。次にこのア
ンケート結果の平均値を算定して、上記(2) のFSM法
を適用することができる。あるいは、上述したアンケー
ト結果の平均値をさらに4捨5入して0か1に変換し、
上記(1) のISM法を適用するができる。
(3) Method of setting degree of influence transmission by group questionnaire In this case, the presence or absence of influence transmission between two failure modes is 0 by a specialist in design and maintenance of the target plant system and equipment group. Do one questionnaire. Next, the average value of this questionnaire result can be calculated and the FSM method of (2) above can be applied. Alternatively, the average value of the above-mentioned questionnaire result is rounded to 4 and converted into 0 or 1,
The ISM method of (1) above can be applied.

【0033】 (4) 確信度付きの影響伝達の程度を設定する方法 この方法によれば、上記(1) ないし(3) のいずれかの方
法で得られた要素数値に加えて、その確信度を併せて入
力、設定する。例えば、故障伝達度[0.8]に対し
て、確信度0.3を加えて、故障伝達度[0.8,0.
3]を設定する。この場合、故障モード間の影響伝達は
比較的大きい(0.8に相当する部分)が、実際にその
影響が発生し、伝達する可能性は比較的低い(0.3に
相当する部分)ということを意味している。
(4) Method of setting degree of influence transmission with certainty factor According to this method, in addition to the element numerical values obtained by any of the above methods (1) to (3), the certainty factor Are also input and set. For example, a certainty factor of 0.3 is added to the failure transfer rate [0.8], and the failure transfer rate [0.8, 0.
3] is set. In this case, the effect transmission between the failure modes is relatively large (corresponding to 0.8), but the effect actually occurs and the possibility of transmission is relatively low (part corresponding to 0.3). It means that.

【0034】次に図3および図4の例について、上記
(1) のISM法による行列計算の適用について説明す
る。この行列計算では、図4の要素の値をそれぞれ4捨
5入して0か1のいずれかの値に変換する。図4に示す
故障モード干渉行列は、2つの故障モード間の直接的な
関係のみを示している。すなわち、電動弁11と配管1
2、および配管12とポンプ13の直接的な関係を示し
ているが、電動弁11とポンプ13の間接的な関係を示
していない。ISM法においては、このような直接的な
関係のみを含む故障モード干渉行列は隣接行列と呼ばれ
る。この隣接行列をA、単位行列をIとすると、ブール
代数演算のもとで、 (A+I)r-1 ≠(A+I)r =(A+I)r+1 =T
(可到達行列) によって可到達行列Tを求めることができる。この可到
達行列Tは、隣接行列Aのすべての直接的な関係を含む
とともに、間接的な関係をも同時に含む。
Next, regarding the example of FIGS. 3 and 4, the above
The application of matrix calculation by the ISM method in (1) will be described. In this matrix calculation, the values of the elements shown in FIG. 4 are rounded to 4 and converted into values of 0 or 1. The failure mode interference matrix shown in FIG. 4 shows only a direct relationship between two failure modes. That is, the motor-operated valve 11 and the pipe 1
2 and the direct relationship between the pipe 12 and the pump 13 are shown, but the indirect relationship between the motor-operated valve 11 and the pump 13 is not shown. In the ISM method, a failure mode interference matrix including only such a direct relationship is called an adjacency matrix. If this adjacency matrix is A and the identity matrix is I, then (A + I) r-1 ≠ (A + I) r = (A + I) r + 1 = T under the Boolean algebra operation.
The reachability matrix T can be obtained by (reachability matrix). The reachability matrix T includes all the direct relationships of the adjacency matrix A and also includes the indirect relationships at the same time.

【0035】この可到達行列Tから各要素(故障モー
ド)の階層構造を設定することにより、故障メカニズム
・モデルの階層構造(中間モデル)を得ることができ
る。さらに、可到達行列Tの隣接行列(骨格行列)を計
算することにより、影響伝達経路を簡略化して故障メカ
ニズム・モデルを構築することができる。この影響伝達
経路簡略化の処理は、故障モードAが故障モードBを介
して故障モードCに影響伝達する経路と、故障モードA
が直接故障モードCに影響伝達する経路が同時に存在す
る場合に、後者の影響伝達経路を省略する処理に相当す
る。ただし、この処理は、実際の物理現象に推移性があ
る場合でも影響伝達経路が省略されてしまうので、本実
施例のプラント異常診断方法および診断装置では、当初
の故障モード干渉行列に存在している影響伝達経路を復
活させる操作を可能としている。この操作により、得ら
れた故障メカニズム・モデルが現実の物理現象を適切に
反映することができる。
By setting the hierarchical structure of each element (fault mode) from this reachable matrix T, the hierarchical structure of the failure mechanism model (intermediate model) can be obtained. Furthermore, by calculating the adjacency matrix (skeleton matrix) of the reachability matrix T, it is possible to simplify the influence transfer path and construct a failure mechanism model. The process of simplifying the influence transmission path is performed by the route in which the failure mode A transmits the influence to the failure mode C via the failure mode B and the failure mode A.
Corresponds to a process of omitting the influence transmission route of the latter when there is a route transmitting the influence to the direct failure mode C at the same time. However, in this process, since the influence transmission path is omitted even when the actual physical phenomenon has transitivity, in the plant abnormality diagnosis method and the diagnosis device of the present embodiment, the effect exists in the original failure mode interference matrix. It is possible to revive the influence transmission path. By this operation, the obtained failure mechanism model can properly reflect the actual physical phenomenon.

【0036】上述したような各処理段階における故障モ
ード干渉行列や故障メカニズム・モデルは、有向グラフ
によって視覚的に表される。ここで、有向グラフは、ブ
ロックと矢線とによって、カラー・グラフィック・モニ
ター装置6上に故障モード干渉行列や故障メカニズム・
モデルを表したものである。本実施例のプラント異常診
断方法および診断装置は、故障モード干渉行列と、故障
メカニズム・モデルの階層構造(中間モデル)と、故障
メカニズム・モデルの3種類の有向グラフを作成できる
ように構成されている。図5は、図4に示す故障モード
干渉行列から求められた故障メカニズム・モデルの有向
グラフを示している。図5は、各構成機器(電動弁1
1、配管12、ポンプ13)の故障モードの影響伝達の
方向と影響伝達方向が理解容易に示している。
The failure mode interference matrix and the failure mechanism model in each processing stage as described above are visually represented by a directed graph. Here, the directed graph includes a failure mode interference matrix and a failure mechanism on the color graphic monitor device 6 by blocks and arrows.
This is a model. The plant abnormality diagnosing method and the diagnosing apparatus of the present embodiment are configured so as to be able to create three types of directed graphs of a failure mode interference matrix, a failure mechanism model hierarchical structure (intermediate model), and a failure mechanism model. . FIG. 5 shows a directed graph of the failure mechanism model obtained from the failure mode interference matrix shown in FIG. FIG. 5 shows the components (motorized valve 1
1, the influence transmission direction and the influence transmission direction of the failure mode of the pipe 12, the pump 13) are shown for easy understanding.

【0037】本実施例によるプラント異常診断方法およ
び診断装置では、図4に示した故障モード干渉行列から
図5の故障メカニズム・モデルが図2に示すユーザーの
操作を経て自動的に作成される。また、構築された故障
メカニズム・モデルは、必要に応じてデータベース3に
登録および保存される。
In the plant abnormality diagnosing method and apparatus according to this embodiment, the failure mechanism model of FIG. 5 is automatically created from the failure mode interference matrix shown in FIG. 4 through the user's operation shown in FIG. Further, the constructed failure mechanism model is registered and stored in the database 3 as needed.

【0038】次に上記故障メカニズム・モデルを用いた
故障原因の究明方法について以下に説明する。本実施例
によるプラント異常診断方法と診断装置では、現場保守
員等によるパトロールや点検ロボットにより例えば「ポ
ンプの軸シール部からの漏洩」が観測された場合、カラ
ー・グラフィック・モニター装置6上に表示された図5
の故障メカニズム・モデル上の「ポンプ漏洩」を示すブ
ロックをマウス装置8等を用いて指示する。この操作に
より、ブロックの表示が白黒反転表示し、あるいは着色
される。また、この操作を複数回行うことにより、複数
個の故障観測事象(故障モード)を設定することが可能
である。
Next, a method for investigating the cause of failure using the above failure mechanism model will be described below. In the plant abnormality diagnosing method and the diagnosing device according to the present embodiment, for example, when "leakage from the shaft seal part of the pump" is observed by a patrol or inspection robot by a field maintenance worker or the like, it is displayed on the color graphic monitor device 6. Figure 5
A block indicating "pump leakage" on the failure mechanism / model is designated by using the mouse device 8 or the like. By this operation, the block display is reversed in black and white or colored. Further, by performing this operation a plurality of times, it is possible to set a plurality of failure observation events (fault modes).

【0039】このように設定された故障現象に対して、
情報演算処理装置5により、関連度の高い故障原因の故
障モードがリスト化され、カラー・グラフィック・モニ
ター装置6や漢字・グラフィックプリンター装置10に
出力される。この故障モードのリストは故障モード干渉
行列の各要素に入力される数値に応じて3種類の出力形
式を有する。以下にこの3種類の出力形式についてそれ
ぞれ説明する。
For the failure phenomenon set in this way,
The information processing unit 5 lists the failure modes having a high degree of association and outputs them to the color / graphics monitor 6 and the Kanji / graphics printer 10. This list of failure modes has three types of output formats depending on the numerical values input to each element of the failure mode interference matrix. The three types of output formats will be described below.

【0040】図6は、0または1の要素からなる故障モ
ード干渉行列に対する故障メカニズム・モデル(図6
(a))と故障原因リスト(図(b))を示している。
図6(a)において、ブロックA乃至ブロックJは故障
モードを示し、上方に故障現象、下方に故障原因を示し
ている。故障モード間に影響伝達がある場合は故障モー
ド干渉行列の要素は1であり、図6(a)の故障メカニ
ズム・モデルのブロック間は線によって結ばれている。
一方、故障モード間に影響伝達がない場合は故障モード
干渉行列の要素は0であり、図6(a)の故障メカニズ
ム・モデルのブロック間は線によって結ばれていない。
この故障メカニズム・モデルでは、各ブロック間の影響
伝達の程度は考慮されない。この図6(a)に示す故障
メカニズム・モデルにおいて、故障モードDが観測され
た場合、故障現象となる故障モードA,Bと、故障原因
となる故障モードF,G,I,Jは図6(b)に示すよ
うに並列的に列挙される。
FIG. 6 shows a failure mechanism model (FIG. 6) for a failure mode interference matrix consisting of 0 or 1 elements.
(A)) and a failure cause list (Fig. (B)) are shown.
In FIG. 6A, blocks A to J indicate failure modes, the failure phenomenon is shown in the upper part, and the cause of the failure is shown in the lower part. When there is influence transmission between failure modes, the element of the failure mode interference matrix is 1, and the blocks of the failure mechanism model of FIG. 6A are connected by lines.
On the other hand, when there is no effect transmission between failure modes, the element of the failure mode interference matrix is 0, and the blocks of the failure mechanism model of FIG. 6A are not connected by lines.
This failure mechanism model does not take into account the degree of influence transmission between blocks. In the failure mechanism model shown in FIG. 6A, when failure mode D is observed, failure modes A and B which are failure phenomena and failure modes F, G, I and J which are failure causes are shown in FIG. They are listed in parallel as shown in (b).

【0041】図7は、0から1の間のいずれかの値を有
する要素からなる故障モード干渉行列に対する故障メカ
ニズム・モデル(図7(a))と故障原因リスト(図7
(b))を示している。図7(a)において、ブロック
A乃至ブロックJは故障モードを示し、上方に故障現
象、下方に故障原因を示している。故障モード間に影響
伝達がある場合は故障モード干渉行列の要素は0から1
の間の数値であり、図7(a)の故障メカニズム・モデ
ルのブロック間は線によって結ばれ、その線に影響伝達
程度を示す数値が示されている。一方、故障モード間に
影響伝達がない場合は故障モード干渉行列の要素は0で
あり、図7(a)の故障メカニズム・モデルのブロック
間は線によって結ばれていない。
FIG. 7 shows a failure mechanism model (FIG. 7A) and a failure cause list (FIG. 7) for a failure mode interference matrix consisting of elements having any value between 0 and 1.
(B)) is shown. In FIG. 7A, blocks A to J indicate failure modes, the failure phenomenon is shown in the upper part, and the cause of the failure is shown in the lower part. If there is influence transmission between failure modes, the elements of the failure mode interference matrix are 0 to 1
7A, the blocks of the failure mechanism model in FIG. 7A are connected by a line, and the line indicates the degree of influence transmission. On the other hand, when there is no effect transmission between failure modes, the element of the failure mode interference matrix is 0, and the blocks of the failure mechanism model of FIG. 7A are not connected by lines.

【0042】この図7(a)に示す故障メカニズム・モ
デルにおいて、故障モードDが観測された場合、故障現
象となる故障モードA,Bと、故障原因となる故障モー
ドF,G,I,Jはその関連度の順位に従って、図7
(b)に示すように出力される。この場合、例えば故障
モードJの関連度は、0.5×0.7=0.35として
計算され、所定の関連度の順位に配列される。
In the failure mechanism model shown in FIG. 7A, when failure mode D is observed, failure modes A and B which are failure phenomena and failure modes F, G, I and J which are failure causes. 7 according to the order of their degree of association.
It is output as shown in (b). In this case, for example, the degree of association of the failure mode J is calculated as 0.5 × 0.7 = 0.35 and arranged in a predetermined order of the degree of association.

【0043】図8は関連度と確信度とからなる数値を要
素とする故障モード干渉行列に対する故障メカニズム・
モデル(図8(a))と故障原因リスト(図8(b))
とを示している。図8(a)において、ブロックA乃至
ブロックJは故障モードを示し、上方に故障現象、下方
に故障原因を示している。故障モード間に影響伝達があ
る場合は故障モードのブロックは線で結ばれ、この線に
対して0から1の間の値の関連度と、0から1の間の値
の信頼度とが付されている。
FIG. 8 shows a failure mechanism for a failure mode interference matrix whose elements are numerical values consisting of the degree of association and the certainty factor.
Model (Fig. 8 (a)) and failure cause list (Fig. 8 (b))
Is shown. In FIG. 8A, blocks A to J indicate failure modes, the failure phenomenon is shown in the upper part, and the cause of the failure is shown in the lower part. When there is an influence transfer between failure modes, blocks in failure modes are connected by a line, and a relevance of a value between 0 and 1 and a reliability of a value between 0 and 1 are attached to this line. Has been done.

【0044】図8(a)に示す故障メカニズム・モデル
において、故障モードDが観測された場合、故障現象と
なる故障モードA,Bと、故障原因となる故障モード
F,G,I,Jはその関連度と信頼度の積の大きさに従
って、図8(b)に示すように出力される。この場合、
例えば故障モードFの順位は、関連度0.3と信頼度
0.7の積0.21の大きさに従って、所定の順位に配
列される。
In the failure mechanism model shown in FIG. 8A, when failure mode D is observed, failure modes A and B which are failure phenomena and failure modes F, G, I and J which are failure causes are Output is performed as shown in FIG. 8B according to the product of the degree of association and the degree of reliability. in this case,
For example, the order of the failure mode F is arranged in a predetermined order according to the size of the product 0.21 of the degree of association 0.3 and the degree of reliability 0.7.

【0045】このようにして得られた故障原因リストに
基づいて、プラントの保守員による追加の点検や、点検
ロボットによる検査を行い、新たな機器状況の観測デー
タを収集することができる。新たに機器状況が観測され
た場合、この観測事象をさらに故障メカニズム・モデル
に入力することにより、故障の原因の絞り込みをより精
度よく行うことができる。
Based on the failure cause list obtained in this way, additional inspections by the maintenance personnel of the plant and inspections by the inspection robot can be performed, and observation data of new equipment conditions can be collected. When a device status is newly observed, the cause of the failure can be narrowed down more accurately by inputting this observation event into the failure mechanism model.

【0046】図5の例において、例えば「ポンプの漏
洩」が観測された場合、故障原因の第一候補として「ポ
ンプの異物混入」、第二候補として「配管の変形」が推
論される。この故障原因の推論に基づいて両故障モード
を点検した結果、仮に「ポンプの異物混入」が観測され
ず、「配管の変形」が観測された場合、図5の故障メカ
ニズム・モデルに「配管の変形」を追加入力する。この
新たな故障現象に基づいて、本実施例のプラント異常診
断方法および診断装置は、「電動弁のシートリーク」を
故障原因の第一候補として推論することができる。すな
わち、本実施例のプラント異常診断方法および診断装置
によれば、「ポンプの漏洩」という故障現象から間接的
な根本原因たる「電動弁のシートリーク」を推論するこ
とができるのである。このように本実施例のプラント異
常診断方法および診断装置によれば、プラント系統や機
器群の異常の根本原因を究明する故障メカニズム・モデ
ルを構築でき、この故障メカニズム・モデルを利用する
ことによって、故障原因の究明と適切な補修対策を策定
でき、プラントの点検の効率の向上とプラント異常に対
する予防能力の向上を図ることができる。
In the example of FIG. 5, for example, when "pump leakage" is observed, "pump foreign matter mixing" is inferred as the first candidate of the failure cause, and "pipe deformation" is inferred as the second candidate. As a result of inspecting both failure modes based on the reasoning of the failure cause, if "foreign matter contamination of the pump" is not observed and "deformation of the piping" is observed, the failure mechanism model in Fig. Input "Transformation". Based on this new failure phenomenon, the plant abnormality diagnosing method and the diagnosing apparatus of the present embodiment can infer "the seat leak of the motor-operated valve" as the first candidate of the failure cause. That is, according to the plant abnormality diagnosing method and the diagnosing device of the present embodiment, it is possible to infer the indirect root cause, "seat leak of the motor-operated valve" from the failure phenomenon of "pump leakage". Thus, according to the plant abnormality diagnosis method and the diagnosis apparatus of the present embodiment, it is possible to construct a failure mechanism model for investigating the root cause of the abnormality of the plant system or equipment group, and by using this failure mechanism model, It is possible to investigate the cause of failure and formulate appropriate repair measures, improve the efficiency of plant inspection, and improve the ability to prevent plant abnormalities.

【0047】[0047]

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明の
プラント異常診断方法およびプラント異常診断装置によ
れば、プラントの構成機器の故障モード間の影響伝達の
程度を数値化して、故障モード干渉行列を作成し、この
故障モード干渉行列に行列計算を施すことにより、プラ
ント系統と構成機器群の異常事象の故障原因の究明に必
要な故障メカニズム・モデルを構築でき、この故障メカ
ニズム・モデルによって異常事象の根本的な原因事象を
評価することができる。これにより、プラント系統と機
器群に不具合が生じた時に精度よく故障原因を特定して
異常事象の拡大を防止できるばかりでなく、適切な修復
・保守計画の策定が可能となる。この結果、プラントの
稼働率の向上と、保守計画の適正化と、プラント全体の
信頼性の向上を図ることができる。
As is apparent from the above description, according to the plant abnormality diagnosing method and the plant abnormality diagnosing device of the present invention, the degree of influence transmission between the failure modes of the components of the plant is quantified, and the failure mode interference is quantified. By creating a matrix and performing matrix calculation on this failure mode interference matrix, it is possible to construct a failure mechanism model necessary for investigating the cause of failure of an abnormal event in the plant system and component equipment group. The root cause event of the event can be evaluated. As a result, when a failure occurs in the plant system and equipment group, it is possible to accurately identify the cause of the failure and prevent the expansion of the abnormal event, and it is also possible to formulate an appropriate repair / maintenance plan. As a result, it is possible to improve the operating rate of the plant, optimize the maintenance plan, and improve the reliability of the entire plant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるプラント異常診断装置の一実施例
の装置構成を示したブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a device configuration of an embodiment of a plant abnormality diagnosis device according to the present invention.

【図2】本発明によるプラント異常診断方法の処理の流
れを示したブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a processing flow of a plant abnormality diagnosis method according to the present invention.

【図3】プラント系統とその構成機器の故障モードの伝
達を例示したブロック図。
FIG. 3 is a block diagram illustrating transmission of failure modes of a plant system and its constituent devices.

【図4】図3のプラント系統に対する故障モード干渉行
列を例示した図。
4 is a diagram exemplifying a failure mode interference matrix for the plant system of FIG.

【図5】図4の故障モード干渉行列から求められた故障
メカニズム・モデルを有向グラフによって示した図。
5 is a directed graph showing a failure mechanism model obtained from the failure mode interference matrix of FIG. 4;

【図6】要素が0または1からなる故障モード干渉行列
から求められた故障メカニズム・モデルと、その故障原
因リストの出力形式を示した図。
FIG. 6 is a diagram showing a failure mechanism model obtained from a failure mode interference matrix having 0 or 1 elements and an output format of the failure cause list.

【図7】要素が0から1の間の値の故障モード干渉行列
から求められた故障メカニズム・モデルと、その故障原
因リストの出力形式を示した図。
FIG. 7 is a diagram showing a failure mechanism model obtained from a failure mode interference matrix whose elements are values between 0 and 1 and an output format of the failure cause list.

【図8】要素が伝達影響程度と信頼度の組からなる故障
モード干渉行列から求められた故障メカニズム・モデル
と、その故障原因リストの出力形式を示した図。
FIG. 8 is a diagram showing a failure mechanism model obtained from a failure mode interference matrix whose elements are a set of a transmission influence degree and reliability, and an output format of the failure cause list.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラント異常診断装置 2 情報入出力装置 3 データベース 4 情報管理装置 5 情報演算処理装置 1 Plant abnormality diagnosis device 2 Information input / output device 3 Database 4 Information management device 5 Information arithmetic processing device

フロントページの続き (72)発明者 阿 部 朗 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内Front page continuation (72) Inventor Akira Abe 8 Shinsita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Stock company Toshiba Yokohama office

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】プラントの系統を構成する各種構成機器の
故障モードを2次元に配置して作成された故障モード干
渉行列の各要素に、前記故障モード間の有向的な影響伝
達とその程度を示す数値を代入し、行列計算を用いて、
前記構成機器の故障原因となる複数の故障モードから故
障現象として現れる複数の故障モードに至る階層的な影
響伝達経路を示す故障メカニズム・モデルを構築すると
ともに、前記故障メカニズム・モデルを有向グラフを用
いて階層化ブロック図に図式化することを特徴とするプ
ラント異常診断方法。
1. A directional influence transfer between the failure modes and its extent to each element of a failure mode interference matrix created by two-dimensionally arranging the failure modes of various components constituting the system of the plant. Substituting the numerical value indicating
While constructing a failure mechanism model showing a hierarchical effect transfer path from a plurality of failure modes that cause a failure of the component to a plurality of failure modes that appear as failure phenomena, the failure mechanism model is used by using a directed graph. A plant abnormality diagnosing method which is characterized in that it is diagrammed in a hierarchical block diagram.
【請求項2】解析された前記故障メカニズム・モデルを
用いて、故障現象となる故障モードを入力あるいは設定
することにより、その故障現象の故障原因となる故障モ
ードの関連度順位と、故障原因の確信度と、故障モード
が故障現象として出現する時間的推移とを解析し、発生
した故障現象の原因究明や保全対策の支援情報を提供す
ることを特徴とするプラント異常診断方法。
2. By using the analyzed failure mechanism model to input or set a failure mode that is a failure phenomenon, the order of relevance of the failure modes that cause the failure of the failure phenomenon and the failure cause A method for diagnosing a plant abnormality, characterized by analyzing the certainty factor and the temporal transition in which a failure mode appears as a failure phenomenon, and investigating the cause of the occurring failure phenomenon and providing support information for maintenance measures.
【請求項3】前記プラント異常診断方法に必要な情報
と、ユーザーによる操作情報と、異常診断結果とを含む
入出力を行う情報入出力装置と、前記情報を必要に応じ
て記録するデータベースと、前記データベースへの登
録、削除、検索を含む情報管理を行う情報管理装置と、
前記プラント異常診断方法を実施する情報演算処理装置
とからなることを特徴とするプラント異常診断装置。
3. An information input / output device for inputting / outputting information necessary for the plant abnormality diagnosis method, operation information by a user, and an abnormality diagnosis result, and a database for recording the information as necessary. An information management device that manages information including registration, deletion, and search in the database,
An apparatus for diagnosing plant abnormality, comprising an information processing unit for implementing the method for diagnosing plant abnormality.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004029744A1 (en) * 2002-09-27 2004-04-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Abnormality-diagnosing system in plant control system, and abnormality-diagnosing method
JP2007198254A (en) * 2006-01-26 2007-08-09 Toyota Motor Corp Failure diagnosis device
US7469170B2 (en) 2002-03-01 2008-12-23 Robert Bosch Gmbh Device and method for assessing the safety of systems and for obtaining safety in system, and corresponding computer program
JP2010267048A (en) * 2009-05-14 2010-11-25 Toshiba Corp Plant equipment management system and plant equipment management method
JP2016538645A (en) * 2013-11-27 2016-12-08 アデプト エーアイ システムズ インコーポレーテッド Method and system for control based on artificial intelligence model of dynamic processes using stochastic factors
JP2020057192A (en) * 2018-10-02 2020-04-09 株式会社日立製作所 Malfunction factor priority presenting apparatus
JP2020166599A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 日本電気株式会社 Operation plan support device, operation plan support method and operation plan support program
WO2021070512A1 (en) * 2019-10-07 2021-04-15 株式会社日立製作所 Failure tree generation device and method therefor
WO2023047806A1 (en) * 2021-09-22 2023-03-30 株式会社日立ハイテク Information processing device and automatic analysis system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03285117A (en) * 1990-03-31 1991-12-16 Toshiba Corp Diagnostic method of deterioration of plant equipment and apparatus therefor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03285117A (en) * 1990-03-31 1991-12-16 Toshiba Corp Diagnostic method of deterioration of plant equipment and apparatus therefor

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7469170B2 (en) 2002-03-01 2008-12-23 Robert Bosch Gmbh Device and method for assessing the safety of systems and for obtaining safety in system, and corresponding computer program
WO2004029744A1 (en) * 2002-09-27 2004-04-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Abnormality-diagnosing system in plant control system, and abnormality-diagnosing method
US7212952B2 (en) 2002-09-27 2007-05-01 Kabushiki Kaisha Toshiba System and method for diagnosing abnormalities in plant control system
JP2007198254A (en) * 2006-01-26 2007-08-09 Toyota Motor Corp Failure diagnosis device
JP4674551B2 (en) * 2006-01-26 2011-04-20 トヨタ自動車株式会社 Fault diagnosis device
JP2010267048A (en) * 2009-05-14 2010-11-25 Toshiba Corp Plant equipment management system and plant equipment management method
JP2016538645A (en) * 2013-11-27 2016-12-08 アデプト エーアイ システムズ インコーポレーテッド Method and system for control based on artificial intelligence model of dynamic processes using stochastic factors
JP2020057192A (en) * 2018-10-02 2020-04-09 株式会社日立製作所 Malfunction factor priority presenting apparatus
WO2020071054A1 (en) * 2018-10-02 2020-04-09 株式会社日立製作所 Fault factor priority presentation device
JP2020166599A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 日本電気株式会社 Operation plan support device, operation plan support method and operation plan support program
WO2021070512A1 (en) * 2019-10-07 2021-04-15 株式会社日立製作所 Failure tree generation device and method therefor
JP2021060812A (en) * 2019-10-07 2021-04-15 株式会社日立製作所 Failure tree generation device and method thereof
US11977441B2 (en) 2019-10-07 2024-05-07 Hitachi, Ltd. Fault tree generation device and fault tree generation method
WO2023047806A1 (en) * 2021-09-22 2023-03-30 株式会社日立ハイテク Information processing device and automatic analysis system

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