JPH06273286A - Process state diagnosing system - Google Patents

Process state diagnosing system

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JPH06273286A
JPH06273286A JP5058939A JP5893993A JPH06273286A JP H06273286 A JPH06273286 A JP H06273286A JP 5058939 A JP5058939 A JP 5058939A JP 5893993 A JP5893993 A JP 5893993A JP H06273286 A JPH06273286 A JP H06273286A
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JP
Japan
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symbol
state
data
event
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP5058939A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Honda
義則 本多
Takuji Nishitani
卓史 西谷
Koichi Kawaguchi
幸一 川口
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06273286A publication Critical patent/JPH06273286A/en
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Abstract

PURPOSE:To discover the process anomaly at early times and lighten the load of an operator for a process by converting the pattern change of the process measurement data to the symbol and utilizing the obtained symbol to the diagno sis for the process state. CONSTITUTION:A process state diagnosing system consists of a symbolic notation part 120 for converting the change pattern of the process measurement data to the symbol, diagnosing part 50 for diagnosing the process state by using the time relation between the change of the symbol through the lapse of time and the symbol of a plurality of time sequence data, and a construction assisting part 180 for assisting the construction of the parameter used in each part. Further, the diagnosing part 50 consists of the single data management part 130 for managing the change of the symbol through the lapse of time, event formation part 140 for generating the event by using the time relation of the symbol between a plurality of data, and a fault mode management part 150 for diagnosing the process state by using the change of the event.

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、各種プラントのプロセ
スから得られる計測データの変化状態を、運転員や技術
者に分かる言語的な記号に変換し、該記号を用いてプラ
ントの状態を診断するシステムに関する。殊に、時々刻
々と変化する時系列データをリアルタイムで言語的な記
号表現に変換し、該記号を用いた推論処理によってプロ
セスの状態を診断するシステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention converts a change state of measurement data obtained from processes of various plants into a linguistic symbol understood by an operator or an engineer and diagnoses the state of the plant using the symbol. About the system to do. In particular, the present invention relates to a system for converting time-series data that changes from moment to moment into a linguistic symbolic representation in real time and diagnosing a process state by inference processing using the symbol.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、多くの製造工業プロセスや、上下
水道等の公共資源を管理するプロセスにおいて、プロセ
ス状態の診断のためのシステムが採用されている。代表
的なものとしては、プロセスの状態量を用いて「if〜
then〜」型のルールにより推論を行なうものがあ
る。このシステムは、プロセスから計測されるデータの
値や変化量、あるいは回帰式などの簡単な演算処理を施
したものをプロセス状態として扱うために、複雑な変化
をするプロセス状態を充分に把握することが困難であっ
た。
2. Description of the Related Art In recent years, a system for diagnosing a process state has been adopted in many manufacturing industrial processes and processes for managing public resources such as water and sewage. As a typical example, using the state quantity of the process, "if ~
There are some which make inference based on the rule of "then" type. This system handles the values and changes of the data measured from the process, or those that have undergone simple arithmetic processing such as regression equations, as the process state, so it is necessary to fully understand the process state that undergoes complicated changes. Was difficult.

【0003】特開平3−57917号公報には、現在の
センサの検出量があらかじめ定められたどの局面位置に
あるか、また、現在の検出量の変化速度があらかじめ定
められたどの局面変化にあるかを把握し、それらを複数
の検出量について組み合せることにより検出器の正否を
チェックする方法が記載されてある。
In Japanese Patent Laid-Open No. 3-57917, the current detection amount of the sensor is at a predetermined position of the position, and the change speed of the current detection amount is at a predetermined position of change. There is described a method of checking whether the detector is correct or not by grasping the above and combining them for a plurality of detection amounts.

【0004】また、同一出願人による特願平4−240
647号公報には、複数の時系列的なパターンデータを
用いてプロセスの診断を行うシステムの基本技術が記載
されてある。以下、この技術について簡単に説明する。
図35を用いて、システム全体の構成を説明する。この
システムは、プロセスから得られる時系列データの変化
を記号に変換する記号化部4720と、記号の出現順序
や組み合わせを事象名に変換する記号変換部4730
と、事象名の組み合わせとしてプロセスの状態を診断す
る推論部4740と、前記記号化部、記号変換部、およ
び推論部で用いるパラメータや知識の構築を支援する構
築支援部4770とからなる。記号化部4720はプロ
セス計測データ入力装置4710から送られる時系列デ
ータを記号に変換する。図36を用いて、記号変換部4
730の構成を説明する。記号変換部4730は、前記
記号化部4720から送られる記号を用いて、診断の対
象となっている事象の成立条件を管理する事象管理部4
810と、構築支援部4770で構築された、事象が成
立する条件を表す記号ネットワークを記憶しておく記号
ネットワーク記憶部4820とからなる。ある制御系A
において、ある異常Xの発生時に、図37に示す3つの
時系列データSV2,PV2,MV2が得られるとす
る。推論部4740において用いられる知識として次の
ものを考える。
Further, Japanese Patent Application No. 4-240 by the same applicant.
Japanese Patent No. 647 describes the basic technique of a system for diagnosing a process using a plurality of time-series pattern data. Hereinafter, this technique will be briefly described.
The configuration of the entire system will be described with reference to FIG. This system includes a symbolization unit 4720 that converts changes in time-series data obtained from a process into symbols, and a symbol conversion unit 4730 that converts the appearance order and combination of symbols into event names.
And an inference unit 4740 that diagnoses a process state as a combination of event names, and a symbolization unit, a symbol conversion unit, and a construction support unit 4770 that supports construction of parameters and knowledge used in the inference unit. The symbolization unit 4720 converts the time series data sent from the process measurement data input device 4710 into symbols. The symbol conversion unit 4 will be described with reference to FIG.
The configuration of 730 will be described. The symbol conversion unit 4730 uses the symbol sent from the symbolization unit 4720 to manage the establishment condition of the event to be diagnosed, the event management unit 4
810 and a symbol network storage unit 4820 that stores a symbol network that is constructed by the construction support unit 4770 and that represents a condition for an event to be satisfied. A control system A
In the above, it is assumed that, when a certain abnormality X occurs, three time series data SV2, PV2, MV2 shown in FIG. 37 are obtained. Consider the following as the knowledge used in the inference unit 4740.

【0005】〔知識1〕 「制御系Aが事象2の後で事
象4になれば、”異常X”」 知識で用いた各事象を図38に示すような記号のネット
ワークで表現する。すなわち、各計測データに対する記
号の変化およびデータ間の記号の関係をリスト構造のネ
ットワークで表現する。具体的に前記異常判定知識に含
まれる事象2、事象4を記号ネットワークで表現すると
図39に示すようになる。
[Knowledge 1] "If control system A becomes event 4 after event 2," abnormal X "" Each event used in the knowledge is represented by a network of symbols as shown in FIG. That is, the change of the symbol for each measurement data and the relation of the symbol between the data are expressed by the network of the list structure. Specifically, the phenomenon 2 and the phenomenon 4 included in the abnormality determination knowledge are expressed in a symbol network as shown in FIG.

【0006】実際に、異常Xの場合にプロセスから得ら
れる計測データの記号変化は図40に示すようになる。
この記号変化に対する記号ネットワーク内での条件成立
の状況を管理するために図41に示す事象管理テーブル
を用いる。
Actually, the symbol change of the measurement data obtained from the process in the case of the abnormality X is as shown in FIG.
The event management table shown in FIG. 41 is used to manage the condition fulfillment condition in the symbol network for this symbol change.

【0007】具体的に記号変換部4730の動作を詳細
に説明する。推論部4740では知識1の前件部が成立
するために監視すべき事象をリストアップする。前記知
識1では、制御系Aの事象2が監視対象の事象となる。
この監視すべき事象のリストが記号変換部4730の事
象管理部4810に送られる。記号変換部4730は、
推論部4740から送られる事象名をもとに、記号ネッ
トワークより、監視すべきデータ名と記号名称を取り出
す。本例の場合、監視する事象は制御系Aの事象2であ
り、事象管理テーブル4812の所定位置に事象名とデ
ータ名が書き込まれる。また、事象管理テーブル481
2の監視記号の部分には監視対象の記号名称が書き込ま
れる。本例では、事象1のSV2は「一定から下降」、
PV2は「ステップ下降」、MV2は「一定から上昇」
が監視記号となる。これら監視記号は記号化部4720
に送られる。
The operation of the symbol converting unit 4730 will be specifically described in detail. The inference unit 4740 lists the events to be monitored in order to establish the antecedent part of knowledge 1. According to the knowledge 1, the event 2 of the control system A is the event to be monitored.
This list of events to be monitored is sent to the event management unit 4810 of the symbol conversion unit 4730. The symbol conversion unit 4730
Based on the event name sent from the inference unit 4740, the data name and symbol name to be monitored are extracted from the symbol network. In the case of this example, the event to be monitored is the event 2 of the control system A, and the event name and the data name are written in a predetermined position of the event management table 4812. In addition, the event management table 481
The symbol name of the monitoring target is written in the portion of the monitoring symbol of 2. In this example, the SV2 of event 1 is “down from constant”,
PV2 is "step down", MV2 is "up from a certain level"
Is a watch symbol. These monitoring symbols are converted into a symbolization unit 4720.
Sent to.

【0008】記号化部4720から送られる記号が、事
象管理テーブル4812の監視記号と等しく、許容時間
内に許容類似度を超えていれば、事象管理テーブル48
12に新しい記号名称を書き込むと同時に、記号ネット
ワーク4822を参照して、次の記号化対象となる記号
名称を監視記号の欄に書き込む。監視記号の欄に新たに
書き込むべき記号名称が無くなった場合、すなわち記号
ネットワークの各枝がすべて末端のノードまで到達して
いる場合は、事象名の欄に登録されている事象が成立し
ていることになる。新たな事象が成立した場合は、成立
した事象名が推論部4740に送られる。
If the symbol sent from the symbolization unit 4720 is equal to the monitoring symbol of the event management table 4812 and exceeds the allowable similarity within the allowable time, the event management table 48
At the same time as writing a new symbol name in 12, the symbol network 4822 is referred to and the symbol name to be the next symbolization target is written in the field of the monitoring symbol. When there are no new symbol names to be written in the monitoring symbol column, that is, when each branch of the symbol network reaches the end node, the event registered in the event name column is established. It will be. When a new event is established, the established event name is sent to the inference unit 4740.

【0009】推論部4740は、事象管理部4810か
ら送られてくる新たな事象名と知識の前件部から次に監
視すべき事象名を抽出して事象管理部4810に送る。
本例では、制御系Aの事象4が次に監視すべき事象とな
る。また、前件部がすべて満足している知識があれば、
該知識は成立していることになり、後件部に書かれてい
る結論をプロセス状態表示装置4750に送る。
The inference unit 4740 extracts the event name to be monitored next from the new event name and knowledge antecedent sent from the event management unit 4810 and sends it to the event management unit 4810.
In this example, the event 4 of the control system A is the event to be monitored next. Also, if you have the knowledge that the antecedent department is all satisfied,
The knowledge is established, and the conclusion written in the consequent part is sent to the process status display device 4750.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】特開平3−57917
号の技術は検出量の変化傾向を局面変化として扱える
が、局面変化の時間的な変化、つまり、上昇傾向から下
降傾向に変化した、などといった状況は取り扱えない。
また、特願平4−240647号の技術は事象の成立条
件として、1つの時系列データに付与された記号の生起
順序は取り扱えるが、データ間の記号の生起順序は取り
扱えない。例えば、SV2の下降とMV2の上昇はどち
らが先に変化し始めたのかを事象の成立条件に取り入れ
ることはできない。しかし、制御系によっては、複数の
時系列データ間の変化の順序が重要となる場合がある。
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-57917
The technique of No. can handle the change tendency of the detection amount as a phase change, but cannot handle the temporal change of the phase change, that is, the situation that the upward trend changes to the downward trend.
Further, the technique of Japanese Patent Application No. 4-240647 can handle the occurrence order of symbols assigned to one time-series data as a condition for establishing an event, but cannot handle the occurrence order of symbols between data. For example, it is not possible to incorporate which of the SV2 decrease and the MV2 increase started to change into the condition for establishing the event. However, depending on the control system, the order of changes among a plurality of time series data may be important.

【0011】本発明の第一の目的は、時系列データの変
化状態を表現する記号の系列によって故障時のプロセス
データ毎の変化パターンを表現し、さらに、複数のプロ
セスデータ間の記号の相互関係を用いたプロセスの状態
診断を可能とするプロセス状態診断システムを提供する
ことにある。また、本発明の第二の目的は、上記システ
ムにおいて用いる、内部的なパラメータや知識の設定を
容易にする構築支援システムを提供することにある。
A first object of the present invention is to represent a change pattern for each process data at the time of a failure by a series of symbols representing a change state of time-series data, and further, a mutual relation of symbols among a plurality of process data. It is to provide a process state diagnosis system that enables the process state diagnosis using the. A second object of the present invention is to provide a construction support system that facilitates the setting of internal parameters and knowledge used in the above system.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の第一の目的は、
プロセスから得られる時系列データなどのパターンデー
タの変化状態を記号に変換する記号化部と、前記記号化
部から得られる記号を用いて、記号の遷移系列により故
障時の時系列データの変化パターンを単一データの状態
遷移図により表現し、この状態遷移図における状態(ス
テータス)を更新する単一データ管理部と、前記単一デ
ータの状態遷移図において、ある複数のデータのステー
タスが、あらかじめ定められた時間的条件等を満たすと
き、その故障モードに特有な「事象」を生成する事象生
成部と、この事象生成部から得られる事象を用いて、各
故障モードの到達段階を表現する故障モードの状態遷移
図を更新する故障モード管理部とを設けることにより達
成される。
The first object of the present invention is to:
A symbolization unit that converts a change state of pattern data such as time-series data obtained from a process into a symbol, and a symbol obtained from the symbolization unit is used, and a change pattern of time-series data at the time of a failure by a symbol transition sequence. Is represented by a state transition diagram of a single data, and a single data management unit that updates the state (status) in this state transition diagram, and in the state transition diagram of the single data, the statuses of a plurality of data are A fault that expresses the reaching stage of each failure mode by using the event generation unit that generates an "event" unique to the failure mode when the specified time conditions are satisfied, and the event obtained from this event generation unit. It is achieved by providing a failure mode management unit that updates the state transition diagram of the mode.

【0013】本発明の第二の目的は、記号化したいパタ
ーンから自動的に特徴抽出に用いる特徴抽出フィルタと
特徴抽出のためのパラメータおよび辞書の記号パターン
を決定する記号化パラメータ構築部と、前記記号化部か
ら得られる記号の遷移系列により故障時の時系列データ
の変化パターンを表現する単一データの状態遷移図を決
定するための状態遷移図構築部と、前記状態遷移図にお
いて、その故障モードにおいて満たされなければならな
い、異なる計測データのステータス間の前記遷移開始時
間の前後関係と、その関係を満たすときに生成するとさ
れる事象名を表現する事象生成条件図を決定する事象生
成条件構築部と、前記事象の遷移系列として各故障モー
ドにおける故障モードの到達段階を表現する、故障モー
ドの状態遷移図を決定する故障モードの状態遷移図構築
部と、異なる故障モード間での前記単一データの状態遷
移図と前記事象生成条件図との整合性をチェックする整
合性チェック手段とを設けることにより達成される。
A second object of the present invention is to provide a feature extraction filter used for feature extraction automatically from a pattern to be encoded, a parameter for feature extraction, and a symbolization parameter construction unit for determining a symbol pattern of a dictionary. A state transition diagram construction unit for determining a state transition diagram of a single data representing a change pattern of time series data at the time of a failure by a transition sequence of symbols obtained from a symbolization unit, and the fault in the state transition diagram. The event generation condition construction that determines the context relationship of the transition start time between the statuses of different measurement data that must be satisfied in the mode and the event generation condition diagram that expresses the event name that is generated when the relationship is satisfied And a state transition diagram of the failure mode, which represents the arrival stage of the failure mode in each failure mode as a transition sequence of the event. Achieved by providing a state transition diagram construction unit for a failure mode to be defined and a consistency check means for checking the consistency between the state transition diagram of the single data and the event generation condition diagram between different failure modes. To be done.

【0014】[0014]

【作用】本発明に係る記号化システムにおいて、単一デ
ータ管理部は、記号の遷移系列により故障時の時系列デ
ータの変化パターンを表現する単一データの状態遷移図
を用いて、前記記号化部から送られてくる前記記号によ
り、各故障モードにおけるパターンデータの変化段階の
ステータスを更新する。これにより、現在のプロセスデ
ータの変化が、各故障モードにおいて複雑に変化するプ
ロセスデータの変化段階のどの到達段階にあるのかを把
握することができる。
In the symbolization system according to the present invention, the single data management unit uses the state transition diagram of the single data expressing the change pattern of the time-series data at the time of failure by the symbol transition sequence to perform the symbolization. The status of the change stage of the pattern data in each failure mode is updated by the symbol sent from the unit. As a result, it is possible to grasp at which step the change stage of the process data that the current change of the process data changes in a complicated manner in each failure mode is reached.

【0015】さらに、事象生成部は、単一データ管理部
から得られる各故障モードにおけるパターンデータの変
化段階のステータスと、各故障モードにおいて、異なる
計測データ間のステータスが満たすべき前後関係を定め
た事象生成条件図とを用いて、各故障モードに特有な、
データ間の記号の関係を表現する事象名を得る。これに
より、例えば、異なる故障モードにおいて、プロセスデ
ータ自身の変化パターンが同じである場合でも、複数の
プロセスデータ間の変化の前後関係から、故障モードを
識別することができる。また、時間遅れの大きい系にお
いてはプロセスデータ間の変化に時間的な差が生じる
が、前後関係の条件時間を適当に設定することにより、
このようなデータ間の変化の時間的ずれを取り扱うこと
ができる。
Further, the event generation unit defines the status of the change stage of the pattern data in each failure mode obtained from the single data management unit and the context that the status between different measurement data should satisfy in each failure mode. By using the event generation condition diagram and
Get the event name that represents the symbolic relationship between data. Thereby, for example, even when the change patterns of the process data themselves are the same in different failure modes, the failure mode can be identified from the context of the change between the plurality of process data. Also, in a system with a large time delay, there is a time difference in the change between process data, but by setting the condition time of the front-back relationship appropriately,
It is possible to handle such a time lag of change between data.

【0016】さらに、故障モード管理部は、事象生成部
から得られる事象と故障モードの状態遷移図を用いて、
各故障モードのステータス名を得る。これにより、プロ
セスの状態が各故障モードのどの到達段階にあるのかを
捉えることができ、そのステータスに応じてCRT等の
表示装置にメッセージ等を表示することができる。
Further, the failure mode management unit uses the state transition diagram of the event and the failure mode obtained from the event generation unit,
Get the status name for each failure mode. As a result, it is possible to grasp at which stage of each failure mode the process state is reached, and a message or the like can be displayed on a display device such as a CRT according to the status.

【0017】さらに、構築支援部においては、単一デー
タの状態遷移図構築部は、各故障モードにおける記号の
時間的変化を状態遷移図として与えることができる。事
象生成条件構築部は、各故障モードにおいて特有なプロ
セスデータの変化段階のステータスが満たすべき前後関
係を、故障モード毎のリスト表現として与えることがで
きる。故障モードの状態遷移図構築部は、故障モードに
おける到達段階を、事象生成部から得られる事象を遷移
条件とする状態遷移図として与えることができる。これ
により、複雑なプロセスの状態を個々のプロセスデータ
の変化状態を表す記号、各故障モードに特有な、異なる
データ間の変化の関係を表す事象の表現、さらに事象を
遷移条件とする故障モードの状態遷移図のステータスに
よる各故障モードの到達段階の表現、という段階的な状
態の記述により表現することが容易になる。
Further, in the construction support unit, the single data state transition diagram construction unit can give the time change of the symbol in each failure mode as a state transition diagram. The event generation condition construction unit can give the context, which the status of the changing stage of the process data peculiar to each failure mode should satisfy, as a list expression for each failure mode. The failure mode state transition diagram construction unit can provide the reaching stage in the failure mode as a state transition diagram with the event obtained from the event generation unit as a transition condition. As a result, a complex process state is represented by a symbol that represents the change state of individual process data, an event that represents the relationship of changes between different data that is unique to each failure mode, and a failure mode that uses the event as a transition condition. It becomes easy to express by the stepwise description of the arrival stage of each failure mode by the status of the state transition diagram.

【0018】[0018]

【実施例】本発明によるプロセス状態診断システムの構
成を図1を用いて以下に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of a process state diagnosis system according to the present invention will be described below with reference to FIG.

【0019】プロセス状態診断システムは、プロセスか
ら得られる時系列データの変化を記号表現に変換する記
号化部120と、記号の時間的な変化および組合せを用
いてプロセスの状態を診断する診断部50と、計測デー
タ、故障モードのステータスを表示するための管理を行
なうプロセス状態表示管理部160と、前記診断部50
で用いられるパラメータや状態遷移図や知識の構築を支
援する構築支援部180とからなる。
The process state diagnosis system includes a symbolization unit 120 for converting changes in time-series data obtained from a process into a symbolic representation, and a diagnosis unit 50 for diagnosing the state of a process by using a temporal change and combination of symbols. And a process state display management unit 160 that manages to display the measurement data and the status of the failure mode, and the diagnosis unit 50.
And a construction support unit 180 for supporting construction of parameters, state transition diagrams and knowledge used in.

【0020】前記診断部50は、記号の遷移系列により
故障時の時系列データの変化パターンを表現する単一デ
ータの状態遷移図における状態(ステータス)を更新す
る単一データ管理部130と、前記単一データの状態遷
移図において、ある複数のデータのステータスが、あら
かじめ定められた時間的条件等を満たすとき、その故障
モードに特有な「事象」を生成する事象生成部140
と、前記事象生成部から得られる事象を用いて、各故障
モードの到達段階を表現する故障モードの状態遷移図を
更新する故障モード管理部150とからなる。
The diagnosis unit 50 updates the state in the state transition diagram of the single data expressing the change pattern of the time series data at the time of failure by the transition sequence of symbols, and the single data management unit 130, In the state transition diagram of single data, when the status of a plurality of data satisfies a predetermined time condition or the like, an event generation unit 140 that generates an “event” unique to the failure mode.
And a failure mode management unit 150 that updates the state transition diagram of the failure mode that expresses the arrival stage of each failure mode using the event obtained from the event generation unit.

【0021】前記記号化部120は、プロセスの状態を
表すデータを入力するプロセス計測データ入力装置11
0に接続され、前記プロセス状態表示管理部160は、
プロセスの状態をプラントの運転員等に報知するための
プロセス状態表示装置162に接続されている。また、
前記構築支援部180は、前記プロセス計測データ入力
装置110から得られる計測データを格納しておくプロ
セスデータベース170に接続されている。
The symbolization section 120 is a process measurement data input device 11 for inputting data representing a process state.
0, the process status display management unit 160 is
It is connected to a process status display device 162 for informing the plant operator of the process status. Also,
The construction support unit 180 is connected to a process database 170 that stores measurement data obtained from the process measurement data input device 110.

【0022】前記記号化部120は、計測データの変化
パターンを記号に変換する記号化処理部122と、構築
支援部180の記号化パラメータ構築部182で構築さ
れた、記号化に用いる各種パラメータや辞書を記憶して
おくパラメータ記憶部124とからなる。前記単一デー
タ管理部130は、前記記号化部120の記号化処理部
122から送られる記号を用いて、各故障モードにおけ
る記号の時間的変化を管理する単一データのステータス
管理部132と、構築支援部180の状態遷移図等構築
部184で構築された、各故障モードにおける記号の時
間的変化を記憶しておく単一データの状態遷移図記憶部
134とからなる。前記事象生成部140は、制御装置
100から送られるスイッチのON/OFF等の信号
と、単一データ管理部130の単一データの状態遷移図
記憶部134から得られる各故障モードにおけるパター
ンデータの変化段階のステータスの組合せとを用いて、
各故障モードにおけるデータ間の変化の関係を表現する
事象を管理する事象管理部142と、構築支援部180
の状態遷移図等構築部184で構築された、事象が成立
する条件を記憶しておく事象生成条件記憶部144とか
らなる。前記故障モード管理部150は、前記事象生成
部140の事象管理部142から送られる事象を用い
て、各故障モードの到達段階を管理する故障モードのス
テータス管理部152と、構築支援部180の状態遷移
図等構築部184で構築された、事象の時間的変化を記
憶しておく故障モードの状態遷移図記憶部154とから
なる。前記構築支援部180は、記号化に用いる各種パ
ラメータや辞書の構築を支援する記号化パラメータ構築
部182と、各故障モードにおける記号の時間的変化を
表現する状態遷移図、各故障モードにおける事象を生成
するための条件、および各故障モードにおける成立事象
の時間的変化を表現する状態遷移図の構築を支援する状
態遷移図等構築部184と、これらの動作を統括管理す
る管理機構196とからなる。また、管理機構196に
は、ユーザーとの情報交換のインターフェースであるC
RTなどの表示装置190、キーボード192、マウス
194などが接続されている。
The symbolization unit 120 is a symbolization processing unit 122 for converting a variation pattern of measurement data into a symbol, and various parameters used for symbolization constructed by the symbolization parameter construction unit 182 of the construction support unit 180. The parameter storage unit 124 stores a dictionary. The single data management unit 130 uses a symbol sent from the symbolization processing unit 122 of the symbolization unit 120 to manage a temporal change of the symbol in each failure mode, and a single data status management unit 132. It is composed of a single data state transition diagram storage unit 134, which is constructed by the state transition diagram etc. construction unit 184 of the construction support unit 180 and stores the temporal change of symbols in each failure mode. The event generation unit 140 uses a signal such as a switch ON / OFF sent from the control device 100, and pattern data in each failure mode obtained from the single data state transition diagram storage unit 134 of the single data management unit 130. Using the combination of the statuses of the change stages of
An event management unit 142 that manages an event that expresses a relationship of changes between data in each failure mode, and a construction support unit 180.
And an event generation condition storage unit 144 that stores a condition for an event to be established, which is constructed by the state transition diagram construction unit 184 of FIG. The failure mode management unit 150 uses the events sent from the event management unit 142 of the event generation unit 140 to manage the arrival stage of each failure mode, the failure mode status management unit 152, and the construction support unit 180. A state transition diagram storage unit 154 of a failure mode constructed by the state transition diagram etc. construction unit 184 for storing the temporal change of the event. The construction support unit 180 includes a symbolization parameter construction unit 182 that supports construction of various parameters and dictionaries used for symbolization, a state transition diagram expressing temporal changes of symbols in each failure mode, and an event in each failure mode. The state transition diagram construction unit 184 that supports the construction of the state transition diagram that expresses the conditions for generation and the temporal change of the established event in each failure mode, and the management mechanism 196 that integrally manages these operations. . In addition, the management mechanism 196 has C, which is an interface for exchanging information with the user.
A display device 190 such as RT, a keyboard 192, a mouse 194, etc. are connected.

【0023】前記記号化システムのうち、記号化部12
0、単一データ管理部130、事象生成部140、およ
び故障モード管理部150はオンラインで動作し、常時
プロセスの診断を実行する。構築支援部180は必要に
応じて起動され、プロセス診断のためのパラメータや辞
書および状態遷移図の追加、改変を支援する。
The symbolization unit 12 of the symbolization system
0, the single data management unit 130, the event generation unit 140, and the failure mode management unit 150 operate online to constantly perform process diagnosis. The construction support unit 180 is activated as needed, and supports addition and modification of parameters for process diagnosis, a dictionary, and a state transition diagram.

【0024】次に、図2を用いて、記号化部120の動
作を詳細に説明する。記号化部120は、記号化処理部
122とパラメータ記憶部124とからなる。さらに、
記号化処理部122は、特徴抽出機能210と、照合機
能220と、記号化経過ファイル230とからなる。記
号化経過ファイル230は、プロセスの計測データを一
時記憶するデータファイル232、特徴抽出フィルタと
の積和演算結果を記憶しておくフィルタ結果ファイル2
34、折線ベクトルに変換された結果を記憶しておくベ
クトル系列ファイル236、辞書との照合経過を記憶し
ておく照合経過ファイル238からなる。また、パラメ
ータ記憶部124は、特徴抽出フィルタを記憶しておく
特徴抽出フィルタファイル240、特徴抽出スレシホル
ドを記憶しておく特徴抽出スレシホルドファイル24
2、計測パターンを規格化して扱う係数である変換係数
を記憶しておく変換係数ファイル244、記号パターン
を構成する折線ベクトルを記憶しておく記号化辞書ファ
イル246とからなる。
Next, the operation of the symbolization unit 120 will be described in detail with reference to FIG. The symbolization unit 120 includes a symbolization processing unit 122 and a parameter storage unit 124. further,
The symbolization processing unit 122 includes a feature extraction function 210, a collation function 220, and a symbolization progress file 230. The symbolization progress file 230 is a data file 232 that temporarily stores the measurement data of the process, and a filter result file 2 that stores the sum of products operation result with the feature extraction filter.
34, a vector series file 236 for storing the result converted into the polygonal line vector, and a collation progress file 238 for storing the collation progress with the dictionary. The parameter storage unit 124 also stores a feature extraction filter file 240 for storing a feature extraction filter and a feature extraction threshold file 24 for storing a feature extraction threshold.
2. A conversion coefficient file 244 that stores conversion coefficients that are coefficients that standardize and handle measurement patterns, and a symbolization dictionary file 246 that stores polygonal line vectors that form symbol patterns.

【0025】図3を用いて特徴抽出機能210の動作を
詳細に説明する。特徴抽出機能210の動作は以下の
(1)〜(6)の処理からなる。
The operation of the feature extraction function 210 will be described in detail with reference to FIG. The operation of the feature extraction function 210 includes the following processes (1) to (6).

【0026】(1)処理310:プロセス計測データ入
力装置110から最新の計測データを読み出す。また、
変換係数ファイル244を参照して、工学的な値から規
格化された値に変換し、データファイル232に格納す
る。この時、データファイル232に格納されたデータ
のうち最も古いデータは消去され、一定個数の計測デー
タが常にサイクリックに格納される。
(1) Process 310: The latest measurement data is read from the process measurement data input device 110. Also,
With reference to the conversion coefficient file 244, an engineering value is converted into a standardized value and stored in the data file 232. At this time, the oldest data among the data stored in the data file 232 is deleted, and a fixed number of measurement data are always stored cyclically.

【0027】(2)処理320:特徴抽出フィルタファ
イル240から処理対象の計測データに対する特徴抽出
フィルタを読み出す。特徴抽出フィルタは図4に例を示
すような形をした数列である。また、データファイル2
32から特徴抽出に必要な計測データを読み出す。次
に、特徴抽出計算として、時系列データ f(t) (t=-T,-T
+1,…,0)と特徴抽出フィルタ W2(x) を用いた積和演算
(2) Process 320: The feature extraction filter for the measurement data to be processed is read from the feature extraction filter file 240. The feature extraction filter is a sequence of numbers having an example shown in FIG. Also, data file 2
The measurement data required for feature extraction is read from 32. Next, as feature extraction calculation, time series data f (t) (t = -T, -T
+ 1,…, 0) and feature extraction filter W 2 (x)

【0028】[0028]

【数1】 [Equation 1]

【0029】により、計測データの凹凸度合いを示す特
徴量 g2(t) を計算する。ここに、aはフィルタ W2(x)
の広がりを表す定数である。数1による積和計算はフィ
ルタ結果ファイル234に格納される。
According to the above, the feature amount g 2 (t) indicating the degree of unevenness of the measurement data is calculated. Where a is the filter W 2 (x)
Is a constant representing the spread of. The sum of products calculation according to the equation 1 is stored in the filter result file 234.

【0030】(3)処理330:フィルタ結果ファイル
234から、過去の積和演算結果を読み出す。次に、フ
ィルタ特徴量 g2(t)(t は現在時刻)を用いて数2によ
り、新たな特徴が現われたかを判定する。
(3) Process 330: The past product-sum operation result is read from the filter result file 234. Next, using the filter feature amount g 2 (t) (t is the current time), it is determined by Equation 2 whether a new feature appears.

【0031】[0031]

【数2】 [Equation 2]

【0032】を満足する場合、時刻 (t-1-b) が新しい
特徴点となる。ここに、θ は特徴抽出スレシホルドフ
ァイル242に格納されている、処理対象の計測データ
に対する特徴抽出スレシホルドである。また、b はフィ
ルタによって定められる一定値である。この判定処理に
より、新しい特徴点が生成された場合は処理340に進
み、特徴点が生成されなかった場合は処理350に進
む。
When the above condition is satisfied, the time (t-1-b) becomes a new feature point. Here, θ is a feature extraction threshold stored in the feature extraction threshold file 242 for the measurement data to be processed. Also, b is a constant value determined by the filter. By this determination processing, if a new feature point is generated, the processing proceeds to step 340, and if no new feature point is generated, the processing proceeds to processing 350.

【0033】(4)処理340:処理330で新たに生
成された特徴点 τp における復元値fep) を数3と
数4により求める。
(4) Process 340: The restoration value f ep ) at the feature point τ p newly generated in the process 330 is calculated by the formulas 3 and 4.

【0034】[0034]

【数3】 [Equation 3]

【0035】[0035]

【数4】 [Equation 4]

【0036】ここに、W1(x) および W2(x) は図4に示
した特徴抽出フィルタであり、特徴量g0p) は平均値
を表す特徴量であり、 g1p) は平均的な傾きを表す
特徴量である。
Here, W 1 (x) and W 2 (x) are the feature extraction filters shown in FIG. 4, the feature amount g 0p ) is the feature amount representing the average value, and g 1 ( τ p ) is a feature quantity that represents an average slope.

【0037】復元値 fep) と一つ前の特徴点におけ
る復元値 fep-1) とをむすび、新しいベクトル Vk=
(v1,v2) を、数5により生成する。
The restored value f ep ) and the restored value f ep-1 ) at the previous feature point are connected, and a new vector V k =
(v1, v2) is generated by Equation 5.

【0038】[0038]

【数5】 [Equation 5]

【0039】次に、FLAG=1 として処理360に進む。Next, FLAG = 1 is set and the process advances to the process 360.

【0040】(5)処理350:最も新しい特徴点 (τ
p,fep)) を通り、最新のデータf(0)までの回帰直線
h(t) を数6により求める。
(5) Process 350: Newest feature point (τ
regression line through p , f ep )) to the latest data f (0)
h (t) is calculated by Equation 6.

【0041】[0041]

【数6】 [Equation 6]

【0042】数6に t=0 を代入することにより、入力
パターンの終端 (t=0) の点の復元値fe(0) (=h(0)) が
求められ、処理340の数5と同様にして最新のベクト
ルを求めることができる。次に、FLAG=0 として処理3
60に進む。図5に時系列データが折線のベクトルとし
て近似されていく例を示す。図5(a)は時系列データf
(t)を表し、図5(b)は折線ベクトルの系列を示す。
By substituting t = 0 into the equation 6, the restoration value f e (0) (= h (0)) at the end (t = 0) of the input pattern is obtained, and the equation 5 of the process 340 is obtained. The latest vector can be obtained in the same manner as. Next, process 3 with FLAG = 0
Proceed to 60. FIG. 5 shows an example in which time-series data is approximated as a polygonal line vector. Figure 5 (a) shows time series data f
FIG. 5B shows a series of polygonal line vectors.

【0043】(6)処理360:照合機能220に最新
のベクトルと FLAG を送る。
(6) Process 360: The latest vector and FLAG are sent to the matching function 220.

【0044】以上が、特徴抽出機能210における処理
の詳細である。次に、照合機能220における処理の詳
細を説明する。まず、照合処理の基本的な考え方を説明
しておく。照合処理はDP(ダイナミック・プログラミ
ング)の考え方を基本としている。DPは、最適性の原
理、すなわち、「最適方策とは、最初の状態や決定がど
うであっても、この最初の決定の結果として起こった状
態について、以降の決定は最適方策となるように構成し
なければならない。」という性質を利用して、多段階の
決定過程を形式的に一段階過程に分解して解を計算す
る。ここで、求められた解が最適方策となることが保証
されるのは、マルコフ性、すなわち、「各段階での決定
が、その時点での系の状態のみに依存し、過去の決定の
履歴に無関係に行なえなければならない。」を満足する
場合に限られる。
The above is the details of the processing in the feature extraction function 210. Next, details of the processing in the matching function 220 will be described. First, the basic concept of the matching process will be described. The collation processing is based on the concept of DP (dynamic programming). DP refers to the principle of optimality, that is, "optimal policy is such that, no matter what the initial state or decision is, the subsequent decision is the optimal policy for the state resulting from this initial decision. Must be constructed. ”The multi-step decision process is formally decomposed into a one-step process to calculate the solution. Here, it is guaranteed that the obtained solution is the optimal policy by Markov property, that is, "the decision at each stage depends only on the state of the system at that time, and the history of past decisions. It has to be done regardless of. "

【0045】上記の性質を利用して、ベクトル系列間の
照合を図6に示す多段階決定過程として計算する。横軸
には、記号パターンのベクトルのベクトル系列 Um(m=1,
2,…,M) を並べ、縦軸には計測データのベクトル系列 V
n(n=1,2,…,N) を並べる。各格子点 (m,n)は、その横軸
上の記号パターンのベクトル Um と縦軸上の計測データ
のベクトル Vn との対応関係を表す。ベクトル系列間の
対応関係を求めることは、図6のように構成されたネッ
トワーク上で、格子点 (1,n) (n=1,2,…,N) から格子点
(M,N) に至る経路のうちあらかじめ定められた評価関
数が最大になるものを求める問題となる。計測データの
ベクトル系列と、記号パターンのベクトルのベクトル系
列の中で、対応関係が前後する場合と、対応関係にある
ベクトルが存在しない場合と、複数の辞書ベクトルが一
つの計測データのベクトルと対応する場合とは生じない
とすると、格子点と格子点の接続関係は、図7に示した
ものだけを考慮すればよいことになる。
Utilizing the above properties, matching between vector sequences is calculated as a multi-step decision process shown in FIG. On the horizontal axis, the vector series U m (m = 1,
2, ..., M) are arranged, and the vertical axis is the vector series V of measurement data.
Arrange n (n = 1,2, ..., N). Each grid point (m, n) represents the correspondence between the symbol pattern vector U m on the horizontal axis and the measurement data vector V n on the vertical axis. Finding the correspondence between vector sequences is performed from the grid point (1, n) (n = 1,2, ..., N) on the network configured as shown in FIG.
The problem is to find the route that reaches (M, N) that maximizes the predetermined evaluation function. In the vector series of the measurement data and the vector series of the vector of the symbol pattern, there is a correspondence relationship before and after, when there is no corresponding vector, and a plurality of dictionary vectors correspond to one measurement data vector. If it does not occur, it suffices to consider only the connection relationship between the grid points and the grid points shown in FIG.

【0046】最適な対応関係の探索は、図6の左下の格
子点から右上の格子点へと、各格子点に至る最適経路を
計算することになる。ただし、実際の計算は計測データ
の最新のベクトルと一つ古いベクトルとの間の経路の計
算をベクトルが生成される毎に行なえばよいことにな
る。照合機能220における処理は図8に示すように、
以下の(1)〜(9)の処理からなる。
The search for the optimum correspondence relationship involves calculating the optimum route from the lower left grid point to the upper right grid point in FIG. However, in actual calculation, it is sufficient to calculate the path between the latest vector of the measurement data and the vector one older than each time the vector is generated. As shown in FIG. 8, the processing in the matching function 220 is as follows.
It consists of the following processes (1) to (9).

【0047】(1)処理810:照合していない記号が
残っている場合は処理820に進み、残っていない場合
は処理890に進む。
(1) Process 810: If there are unmatched symbols, the process proceeds to process 820, and if not, the process proceeds to process 890.

【0048】(2)処理820:照合経過ファイル23
8から該記号に対する前回の照合経過を読みだし、記号
化辞書ファイル246から照合対象となる記号パターン
のベクトル系列を読み出す。
(2) Process 820: Collation progress file 23
8, the previous collation process for the symbol is read out, and the vector series of symbol patterns to be collated is read out from the symbolization dictionary file 246.

【0049】(3)処理830:FLAG の判定を行な
う。FLAGが 1 の場合は新しい特徴点が現われた直後で
あり、計測データの最新ベクトルが確定しているから、
処理840に進む。FLAG が 0 の場合は、計測データの
最新ベクトルは回帰直線で求まったものであり、次回の
計算では異なったベクトルとなるため、処理850に進
む。
(3) Process 830: FLAG is judged. If FLAG is 1, it means that the new feature point has just appeared and the latest vector of measurement data has been confirmed.
Go to processing 840. If FLAG is 0, the latest vector of the measurement data has been obtained by the regression line, and since it will be a different vector in the next calculation, the process proceeds to step 850.

【0050】(4)処理840:格子点 (m,N) (m=0,1,
…,M) で照合処理を行なう。すなわち、図7で示した4
つの経路から類似度が最大の経路を選択する。類似度 S
は以下の数7で計算される。(数7の意味は後で詳細
に説明する。)
(4) Process 840: Lattice point (m, N) (m = 0,1,
,, M) performs the matching process. That is, 4 shown in FIG.
The route with the highest similarity is selected from the two routes. Similarity S
Is calculated by the following equation 7. (The meaning of Expression 7 will be described in detail later.)

【0051】[0051]

【数7】 [Equation 7]

【0052】また、このときの計測データのベクトル系
列の大きさが記号パターンのベクトル系列の何倍である
かを表す尺度 K は数8で計算できる。
Further, the scale K indicating how many times the size of the vector series of the measurement data at this time is larger than the vector series of the symbol pattern can be calculated by the equation 8.

【0053】[0053]

【数8】 [Equation 8]

【0054】(5)処理850:格子点 (M,N) で照合
処理を行なう。類似度 S と、尺度 Kの計算式は処理8
40と同様に、数7と数8である。
(5) Process 850: Collation process is performed at the lattice point (M, N). Calculation of similarity S and scale K is processed 8
Similar to 40, the equations 7 and 8 are given.

【0055】(6)処理860:類似度 S と、尺度 K
を一時記憶する。
(6) Process 860: similarity S and scale K
Is temporarily stored.

【0056】(7)処理870:FLAG の判定を行な
う。FLAGが 1 の場合は照合経過ファイル更新のために
処理880に進み、FLAG が 0 の場合は処理810に戻
る。
(7) Process 870: The FLAG is judged. If FLAG is 1, the process proceeds to processing 880 for updating the collation progress file, and if FLAG is 0, the process returns to processing 810.

【0057】(8)処理880:照合経過ファイル23
8の更新処理を行なう。すなわち、新しく確定したベク
トル Vn に関する情報を Vn-1 の情報として書き替え
る。
(8) Process 880: Collation progress file 23
8 update processing is performed. That is, the information on the newly determined vector V n is rewritten as the information on V n-1 .

【0058】(9)処理890:処理860で記憶した
記号の類似度と尺度を単一データのステータス管理部1
32に出力する。
(9) Process 890: The status management unit 1 of the single data sets the similarity and scale of the symbols stored in the process 860.
To 32.

【0059】次に、図9を用いて、単一データ管理部1
30の動作を詳細に説明する。単一データ管理部130
は、記号化処理部122から送られる記号の変化をもと
に、各故障モードにおける計測データの変化段階のステ
ータスを管理する単一データのステータス管理部132
と、構築支援部180の状態遷移図等構築部184で構
築された、記号表現された時系列データのパターン変化
を接続した状態遷移図として、各故障モードにおける記
号の時間的な変化を表現する単一データの状態遷移図9
20を記憶しておく単一データの状態遷移図記憶部13
4とからなる。さらに、単一データのステータス管理部
132は単一データの状態遷移機能910からなる。
Next, referring to FIG. 9, the single data management unit 1
The operation of 30 will be described in detail. Single data management unit 130
Is a single data status management unit 132 that manages the status of the change stage of the measurement data in each failure mode based on the change of the symbol sent from the symbolization processing unit 122.
And a time transition of the symbol in each failure mode are represented as a state transition diagram in which the pattern changes of the symbol-represented time series data constructed by the state transition diagram construction unit 184 of the construction support unit 180 are connected. Single data state transition diagram 9
Single data state transition diagram storage unit 13 storing 20
4 and. Further, the single data status management unit 132 includes a single data state transition function 910.

【0060】図10を用いて単一データの状態遷移図9
20の構成について説明する。ある故障モードにおい
て、各計測データがどのように変化するか、つまり、記
号化処理部122から送られる記号がどのように変化す
るか、という知識を計測データ毎の状態遷移図1020
により表現する。ある故障モードは複数の計測データの
時間的変化とその変化間の前後関係により識別される、
という考えから、一つの故障モードに対する単一データ
の状態遷移図1010は、複数の、計測データ毎の状態
遷移図1020により構成される。ここで、一つの故障
モードに対する単一データの状態遷移図1010は、あ
る故障モードにおいて、各計測データがどのように変化
するのかをそれぞれ独立に表現したものであり、計測デ
ータ間の前後関係等は表現しない。複数の故障モードが
存在する場合は、故障モード毎に一つの故障モードに対
する単一データの状態遷移図1010を用意する。
State transition diagram of single data with reference to FIG.
The configuration of 20 will be described. The state transition diagram 1020 for each measurement data is obtained by knowing how each measurement data changes in a certain failure mode, that is, how the symbol sent from the symbolization processing unit 122 changes.
Express by. A failure mode is identified by the temporal changes in multiple measurement data and the context between the changes.
Therefore, the single data state transition diagram 1010 for one failure mode is composed of a plurality of state transition diagrams 1020 for each measurement data. Here, the single data state transition diagram 1010 for one failure mode is an independent representation of how each measurement data changes in a certain failure mode. Is not expressed. When there are a plurality of failure modes, a single data state transition diagram 1010 for one failure mode is prepared for each failure mode.

【0061】次に図11を用いて、計測データ毎の状態
遷移図1020を詳細に説明する。計測データ毎の状態
遷移図1020は、計測データの変化段階のステータス
を表現する構造体の線形リストにより表現される。各ス
テータスは、遷移状態を表現する遷移フラグ1140
と、現ステータスに遷移するために必要な記号を表す記
号名1150と、現ステータスに遷移するために満足す
べき記号の時間的条件を示す遷移最小時間1160、遷
移最大時間1170と、現ステータスに遷移した時刻で
ある遷移開始時間1180とからなる。このうち、遷移
フラグ1140と、遷移開始時間1180はリアルタイ
ムに更新される。計測データ毎の状態遷移図1020の
ステータスは、初期状態1110と、最終状態1130
と、それ以外の中間状態1120とに分かれる。診断開
始時、ステータスは初期状態1110にある。ここで、
初期状態に遷移することはないので、初期状態のステー
タスの記号名1150と、遷移最小時間1160と、遷
移最大時間1170と、遷移開始時間1180とは0と
し、遷移フラグ1140は1(遷移済)とし、以降更新
されない。
Next, the state transition diagram 1020 for each measurement data will be described in detail with reference to FIG. The state transition diagram 1020 for each measurement data is represented by a linear list of structures that represent the status of the change stage of the measurement data. Each status has a transition flag 1140 that represents a transition state.
A symbol name 1150 that represents a symbol required to make a transition to the current status, a transition minimum time 1160, a transition maximum time 1170 that shows the time condition of a symbol that should be satisfied to make a transition to the current status, and a current status The transition start time 1180 that is the transition time. Of these, the transition flag 1140 and the transition start time 1180 are updated in real time. The status of the state transition diagram 1020 for each measurement data is the initial state 1110 and the final state 1130.
And other intermediate states 1120. At the start of diagnosis, the status is in the initial state 1110. here,
Since there is no transition to the initial state, the symbol name 1150 of the status of the initial state, the minimum transition time 1160, the maximum transition time 1170, and the transition start time 1180 are 0, and the transition flag 1140 is 1 (transition completed). And will not be updated thereafter.

【0062】図12を用いて、単一データの状態遷移機
能910の動作を詳細に説明する。単一データの状態遷
移機能910の動作は以下の(1)〜(11)の処理か
らなる。
The operation of the single data state transition function 910 will be described in detail with reference to FIG. The operation of the single data state transition function 910 includes the following processes (1) to (11).

【0063】(1)処理1210:単一データの状態遷
移図920にアクセスし、初期状態から始めて、次のス
テータスの遷移フラグが0か、または、最終状態になる
まで、注目するステータスを進めていく。これで、現ス
テータスに注目することになる。
(1) Process 1210: Access the state transition diagram 920 of a single data, start from the initial state, and advance the noticed status until the transition flag of the next status becomes 0 or the final state. Go. Now you should pay attention to the current status.

【0064】(2)処理1220:現ステータスが最終
状態かどうかの判定を行なう。次ステータスへのポイン
ターが NULL の場合は、現ステータスは最終状態であ
り、全体の処理を終了し、 NULL でない場合は、現ステ
ータスは初期状態か中間状態であり、処理1240に進
む。
(2) Process 1220: Determine whether the current status is the final state. If the pointer to the next status is NULL, the current status is the final state and the entire processing is terminated. If it is not NULL, the current status is the initial state or the intermediate state, and the processing proceeds to processing 1240.

【0065】(3)処理1240:現ステータスが初期
状態かどうかの判定を行なう。現ステータスの記号が0
の場合は、現ステータスは初期状態であり、処理125
0に進み、0でない場合は、中間状態であり、処理12
60に進む。
(3) Process 1240: Determine whether the current status is the initial state. Current status symbol is 0
, The current status is the initial state, and the processing 125
If it is not 0, it means the intermediate state, and the process 12
Proceed to 60.

【0066】(4)処理1250:現ステータスは初期
状態である。記号化処理部122から送られる記号が、
次ステータスの記号名(=次ステータスへ遷移するため
に必要な記号名)と同じである場合には、ステータスの
遷移処理1296に進み、同じでない場合には、全体の
処理を終了する。
(4) Process 1250: The current status is the initial state. The symbol sent from the symbolization processing unit 122 is
If it is the same as the symbol name of the next status (= the symbol name required to make a transition to the next status), the process proceeds to the status transition process 1296, and if it is not the same, the entire process ends.

【0067】(5)処理1260:現ステータスは中間
状態である。記号化処理部122から送られる記号が、
次ステータスの記号名と同じである場合には、遷移でき
る可能性があり、処理1280に進み、同じでない場合
には遷移できる可能性はなく、処理1270に進む。
(5) Process 1260: The current status is the intermediate status. The symbol sent from the symbolization processing unit 122 is
If it is the same as the symbol name of the next status, there is a possibility of transition, and the process proceeds to processing 1280. If it is not the same, there is no possibility of transition and processing proceeds to processing 1270.

【0068】(6)処理1270:記号化処理部122
から送られる記号が、現ステータスの記号名と同じであ
る場合は、現ステータスに遷移した時の記号から変化し
ていないということであり、全体の処理を終了し、同じ
でない場合には、現ステータス、次ステータス共と異な
る記号が検知されたことになるので、ステータスの初期
化処理1294に進む。
(6) Process 1270: Symbolization processing unit 122
If the symbol sent from is the same as the symbol name of the current status, it means that it has not changed from the symbol at the time of transition to the current status, and the whole process is terminated. Since different symbols are detected for both the status and the next status, the process proceeds to the status initialization processing 1294.

【0069】(7)処理1280:現ステータスは中間
状態であり、次ステータスの記号名と同じ記号が検知さ
れている。後は、時間的条件を満足すれば遷移できる。
ここで、ステータス遷移には二種類ある。一つは、現ス
テータスの記号と次ステータスの記号が異なる場合であ
り、これは、記号が変化することによりステータスを遷
移させることに対応する。もう一つは、現ステータスの
記号と次ステータスの記号が同じである場合であり、こ
れは、ある記号がある一定時間検知され続けることによ
り、ステータスを遷移させることに対応する。それぞれ
時間的条件の形式が異なるので、これら二つのパターン
のうちどちらであるかを判定する。現ステータスの記号
と次ステータスの記号が同じである場合は後者のパター
ンであり、処理1290に進み、異なる場合は前者のパ
ターンであり、処理1292に進む。
(7) Process 1280: The current status is an intermediate state, and the same symbol as the symbol name of the next status is detected. After that, the transition can be made if the time condition is satisfied.
Here, there are two types of status transitions. One is the case where the symbol of the current status and the symbol of the next status are different, which corresponds to the transition of the status by changing the symbol. The other is the case where the symbol of the current status and the symbol of the next status are the same, which corresponds to the transition of the status by continuing to detect a certain symbol for a certain period of time. Since the formats of the temporal conditions are different, which of these two patterns is determined. If the symbol of the current status and the symbol of the next status are the same, the latter pattern is entered, and the process proceeds to step 1290. If the symbols are different, the former pattern is entered, and the process proceeds to step 1292.

【0070】(8)処理1290:現ステータスの記号
と次ステータスの記号が同じである場合の遷移に関する
時間的条件は次で与えられる。
(8) Process 1290: The time condition regarding the transition when the symbol of the current status and the symbol of the next status are the same is given as follows.

【0071】検知記号の終了時間−検知記号の開始時間
> 次ステータスの遷移最大時間 ここで、検知記号の開始時間と、終了時間は、記号化処
理部122から送られる記号に付随する情報であり、辞
書の記号パターンのベクトル系列と最適な対応関係にあ
る計測データのベクトル系列の両端の時刻に相当する。
この条件を用いた遷移は、主に、時系列データの直線的
な変化状態(例えば、一定、上昇、下降)が長時間継続
していることを捉えるためのものである。上記の時間的
条件を満たす場合には、ステータスの遷移処理1296
に進み、満たさない場合には、全体の処理を終了する。
End time of detection symbol-start time of detection symbol> maximum transition time of next status Here, the start time and the end time of the detection symbol are information attached to the symbol sent from the symbolization processing unit 122. , Corresponding to the times at both ends of the vector series of the measurement data having the optimum correspondence with the vector series of the symbol pattern of the dictionary.
The transition using this condition is mainly for grasping that the linearly changing state of the time-series data (for example, constant, rising, or falling) continues for a long time. When the above temporal conditions are satisfied, the status transition processing 1296
If not satisfied, the whole process is terminated.

【0072】(9)処理1292:現ステータスの記号
と次ステータスの記号が異なる場合の遷移に関する時間
的条件は次で与えられる。
(9) Process 1292: The temporal condition regarding the transition when the symbol of the current status and the symbol of the next status are different is given by the following.

【0073】次ステータスの遷移最小時間 < 検知記号の開始時間−現ステータスの遷移開始時間 < 次ステータスの遷移最大時間 この時間的条件は、ある記号が付いて、次に別の記号が
付くまでの間の時間に、上下限の制限を与えるものであ
る。上記の時間的条件を満たす場合には、ステータスの
遷移処理1296に進み、満たさない場合には、ステー
タスの初期化処理1294に進む。
Minimum transition time of next status <Start time of detection symbol-Transition start time of current status <Maximum transition time of next status This time condition is that a certain symbol is attached and another symbol is attached next. The upper and lower limits are given to the time between. If the above temporal condition is satisfied, the processing proceeds to status transition processing 1296, and if not satisfied, the processing proceeds to status initialization processing 1294.

【0074】(10)処理1294:ステータスの初期
化処理を行なう。これは現ステータスの記号と次ステー
タスの記号が異なる場合に、検知記号が次ステータスの
記号と異なるか、同じだが時間的条件を満たさない場合
に行なわれる。これらの場合、対象としている故障モー
ドとは異なる故障モードのパターンデータが入力されて
いるとみなして、一つの故障モードに対する単一データ
の状態遷移図1010に含まれる全ての計測データ毎の
状態遷移図1020について、初期状態以外のステータ
スの遷移フラグを0(未遷移)にする。
(10) Process 1294: Initialize the status. This is done when the current status symbol and the next status symbol are different and the sensed symbol is different from the next status symbol or the same but the time condition is not met. In these cases, it is considered that pattern data of a failure mode different from the target failure mode is input, and the state transition of each measurement data included in the single-state state transition diagram 1010 for one failure mode. Regarding FIG. 1020, transition flags of statuses other than the initial state are set to 0 (untransitioned).

【0075】(11)処理1296:ステータスの遷移
処理を行なう。次ステータスの遷移フラグを1(遷移
済)にする。また、次ステータスの遷移開始時間に検知
記号の開始時間を代入する。
(11) Processing 1296: Status transition processing is performed. The transition flag of the next status is set to 1 (transition completed). Also, the start time of the detection symbol is substituted for the transition start time of the next status.

【0076】次に、図13を用いて、事象生成部140
の動作を詳細に説明する。事象生成部140は、事象管
理部142と、事象生成条件記憶部144とからなる。
さらに、事象管理部142は、事象変換機能1310
と、事象生成機能1320と、事象リスト1330とか
らなる。また、事象生成条件記憶部144は、事象生成
条件図1340からなる。
Next, referring to FIG. 13, the event generator 140
The operation of will be described in detail. The event generation unit 140 includes an event management unit 142 and an event generation condition storage unit 144.
Furthermore, the event management unit 142 uses the event conversion function 1310.
And an event generation function 1320 and an event list 1330. The event generation condition storage unit 144 includes an event generation condition diagram 1340.

【0077】事象変換機能1310の動作を説明する。
事象変換機能1310は、制御装置100から送られる
スイッチのON/OFFなどの信号を、それらを特定す
る事象名に変換し、事象リスト1330に格納する。
The operation of the event conversion function 1310 will be described.
The event conversion function 1310 converts a signal such as ON / OFF of a switch, which is sent from the control device 100, into an event name that identifies them, and stores the event name in the event list 1330.

【0078】図14を用いて、事象生成条件図1340
の構成を説明する。ある故障モードにおいて、計測デー
タ間の特徴的な変化の関係を表す、一つの故障モードに
対する単一データの状態遷移図1010のステータス間
の時間的前後関係を、一つの故障モードに対する事象生
成条件図1410により表現する。複数の故障モードが
存在する場合には、故障モード毎に、一つの故障モード
に対する事象生成条件図1410を用意する。一つの故
障モードに対する事象生成条件図1410における事象
生成条件は図14における事象1(1420)、事象2
(1430)、事象3(1440)の3種類がある。事
象1(1420)は、ステータス1472とステータス
1474との間に次の時間的前後関係の条件が成立する
場合に生成される。
Using FIG. 14, an event generation condition diagram 1340
The configuration of will be described. In a certain failure mode, the temporal transition between the statuses in the single data state transition diagram 1010, which represents the characteristic change relation between the measurement data, is shown as an event generation condition diagram for one failure mode. This is represented by 1410. When a plurality of failure modes exist, an event generation condition diagram 1410 for one failure mode is prepared for each failure mode. Event generation conditions for one failure mode The event generation conditions in FIG. 1410 are event 1 (1420) and event 2 in FIG.
(1430) and event 3 (1440). Event 1 (1420) is generated when the following temporal context condition is satisfied between status 1472 and status 1474.

【0079】最小条件時間 < ステータス1474の遷移開始時間−ステータス147
2の遷移開始時間 < 最大条件時間 この条件の意味は、ステータス1472に遷移してか
ら、ステータス1474に遷移するまでの時間が、最小
条件時間以上、最大条件時間以下でなければならないと
いうものである。最小条件時間と最大条件時間は前後関
係毎に設定される。事象2(1430)は、複数のステ
ータス間で上記時間的前後関係の条件が成立するときに
生成されるものの一例である。事象2(1430)は、
ステータス1478とステータス1476、および、ス
テータス1478とステータス1480の二組のステー
タス間で上記時間的前後関係が成立するときに生成され
る。ここでは二組のステータス間について示したが、こ
れは三組以上のステータス間であってもよい。事象3
(1440)は、ステータス1482に遷移しているこ
とが事象生成条件である。つまり、ステータス1482
に遷移していること自体に、その故障モードにおける特
徴が表われている場合に用いられる。
Minimum condition time <transition start time of status 1474-status 147
2 transition start time <maximum condition time This condition means that the time from the transition to status 1472 to the transition to status 1474 must be at least the minimum condition time and at most the maximum condition time. . The minimum condition time and the maximum condition time are set for each context. Phenomenon 2 (1430) is an example of what is generated when the condition of the temporal context is satisfied between a plurality of statuses. Event 2 (1430) is
It is generated when the temporal context is established between the status 1478 and the status 1476, and the status 1478 and the status 1480. Although shown here between two statuses, this may be between three or more statuses. Event 3
(1440) is the event generation condition that the status 1482 is transited. That is, status 1482
It is used when the characteristic in the failure mode is shown in the transition to.

【0080】図15を用いて、一つの故障モードに対す
る事象生成条件図1410の内部表現を詳細に説明す
る。各事象を表す構造体1510〜1512がリスト状
に接続され、各構造体に、事象生成条件を表す構造体が
接続されている。上記事象1に対する事象生成条件を表
す構造体1520は、一つの故障モードに対する単一デ
ータの状態遷移図1010における二つのステータス1
472と、1474を表現する構造体を指すポインター
と、最小条件時間と、最大条件時間とからなる。上記事
象2に対する事象生成条件は二つあるので、それを表現
する構造体も二つ(構造体1521、1522)、直列
に接続されている。上記事象3は、ステータス1482
に遷移していることが事象生成条件であるので、構造体
1523にはステータス1482を表現する構造体への
ポインターのみを情報として持つ。
The internal representation of the event generation condition diagram 1410 for one failure mode will be described in detail with reference to FIG. Structures 1510 to 1512 representing each event are connected in a list, and a structure representing an event generation condition is connected to each structure. The structure 1520 representing the event generation condition for the event 1 has two statuses 1 in the single data state transition diagram 1010 for one failure mode.
472, a pointer that points to a structure representing 1474, a minimum condition time, and a maximum condition time. Since there are two event generation conditions for the above event 2, two structures (structures 1521 and 1522) expressing them are connected in series. The above event 3 is status 1482.
Since the event generation condition is that the status is changed to, the structure 1523 has only a pointer to the structure representing the status 1482 as information.

【0081】図16を用いて、事象生成機能1320の
動作を詳細に説明する。事象生成機能1320の動作は
以下の(1)〜(11)の処理からなる。
The operation of the event generation function 1320 will be described in detail with reference to FIG. The operation of the event generation function 1320 includes the following processes (1) to (11).

【0082】(1)処理1610:単一データの状態遷
移図920と、事象生成条件図1340にアクセスす
る。
(1) Process 1610: Access the state transition diagram 920 of the single data and the event generation condition diagram 1340.

【0083】(2)処理1620:現在チェック中の故
障モードにおいて、未チェックの事象がある場合には処
理1630に進み、ない場合には処理1692に進む。
(2) Process 1620: In the failure mode currently being checked, if there is an unchecked event, the process proceeds to process 1630, and if not, the process proceeds to process 1692.

【0084】(3)処理1630:現在チェック中の事
象において、未チェックの事象生成条件がある場合には
処理1640に進み、ない場合には処理1680に進
む。
(3) Process 1630: In the event currently being checked, if there is an unchecked event generation condition, the process proceeds to process 1640. If not, the process proceeds to process 1680.

【0085】(4)処理1640:現在チェック中の事
象生成条件を表す構造体に、二つのステータスへのポイ
ンターが記憶されている場合には、その条件は時間的前
後関係であり、処理1650に進み、一つのステータス
へのポインターしか記憶されていない場合には、そのス
テータスへの遷移自体が事象生成条件であるので処理1
660に進む。
(4) Process 1640: When the pointers to the two statuses are stored in the structure representing the event generation condition currently being checked, the condition is in the temporal context and the process 1650 is executed. If only one pointer to one status is stored, the transition to that status itself is the event generation condition, so process 1
Proceed to 660.

【0086】(5)処理1650:現在チェック中の時
間的前後関係における二つのステータスが共に遷移済み
である場合には、時間的前後関係の判定をするために処
理1670に進み、少なくともどちらかが未遷移である
場合には、現在チェック中の事象の判定を終了して、次
の事象のチェックを行なうために処理1620に戻る。
(5) Process 1650: When the two statuses in the temporal context currently being checked have both transitioned, the process proceeds to process 1670 to determine the temporal context, and at least one of them is executed. If the transition is not yet made, the determination of the event currently being checked is terminated, and the process 1620 is returned to for checking the next event.

【0087】(6)処理1660:事象生成条件である
ステータスが遷移済みである場合には、現在チェック中
の事象生成条件は成立するので、次の事象生成条件をチ
ェックするために処理1630に戻り、未遷移である場
合には、現在チェック中の事象の判定を終了して、次の
事象のチェックを行なうために処理1620に戻る。
(6) Process 1660: When the status, which is an event generation condition, has been transitioned, the event generation condition currently being checked is satisfied, so the process returns to the process 1630 to check the next event generation condition. If not yet transitioned, the determination of the event currently being checked is ended, and the process returns to the process 1620 to check the next event.

【0088】(7)処理1670:現在チェック中の二
つのステータスの遷移開始時間の間に、前記時間的前後
関係が成立する場合には、次の事象生成条件をチェック
するために処理1630に戻り、成立しない場合には、
計測データは、現在チェック中の故障モードとは異なる
変化をしているとみなし、処理1690に進む。
(7) Process 1670: If the temporal context is satisfied during the transition start time of the two statuses currently being checked, the process returns to process 1630 to check the next event generation condition. , If not,
The measurement data is considered to have changed different from the failure mode currently being checked, and the process proceeds to processing 1690.

【0089】(8)処理1680:現在チェック中の事
象に対する全ての事象生成条件を満たしたので事象が生
成される。生成事象名を一時記憶し、次の事象のチェッ
クを行なうために処理1620に戻る。
(8) Process 1680: The event is generated because all the event generation conditions for the event currently being checked are satisfied. The generated event name is temporarily stored, and the process returns to the process 1620 to check the next event.

【0090】(9)処理1690:計測データは現在チ
ェック中の故障モードではないとみなし、現故障モード
の全ての計測データ毎の状態遷移図1020を初期状態
にする。この処理は図12のステータスの初期化処理1
294と同じである。さらに、処理1680において一
時記憶された生成事象名はクリアされ、現在の故障モー
ドのチェックを終了し、処理1694に進む。
(9) Process 1690: It is considered that the measurement data is not the failure mode currently being checked, and the state transition diagram 1020 for all the measurement data in the current failure mode is initialized. This processing is the status initialization processing 1 of FIG.
Same as 294. Further, the generated event name temporarily stored in the process 1680 is cleared, the check of the current failure mode is finished, and the process 1694 is performed.

【0091】(10)処理1692:現故障モードにお
ける全ての事象について判定を終えたので、処理168
0において、一時記憶された生成事象名を事象リスト1
330に格納する。
(10) Process 1692: Since all events in the current failure mode have been judged, process 168 is performed.
In 0, the generated event name temporarily stored is the event list 1
It is stored in 330.

【0092】(11)処理1694:まだチェックして
ない故障モードがある場合には、次の故障モードのチェ
ックをするために処理1620に戻り、全ての故障モー
ドについてチェックした場合には、全体の処理を終了す
る。
(11) Process 1694: If there is a failure mode that has not been checked yet, the process returns to process 1620 to check the next failure mode, and if all failure modes have been checked, the entire The process ends.

【0093】次に、図17を用いて、故障モード管理部
150の動作を詳細に説明する。故障モード管理部15
0は、故障モードのステータス管理部152と、故障モ
ードの状態遷移図記憶部154とからなる。さらに、故
障モードのステータス管理部152は、事象リストと、
構築支援部180の状態遷移図等構築部184で構築さ
れた、故障モードの状態遷移図1730とにより故障モ
ードのステータスを管理する故障モードのステータス管
理機能1710と、現在の故障モードのステータスを記
憶しておく故障モードリスト1720とからなる。ま
た、故障モードの状態遷移図記憶部154は、上記故障
モードの状態遷移図1730からなる。
Next, the operation of the failure mode management unit 150 will be described in detail with reference to FIG. Failure mode management unit 15
0 includes a failure mode status management unit 152 and a failure mode state transition diagram storage unit 154. Furthermore, the failure mode status management unit 152
A failure mode status management function 1710 for managing the status of the failure mode by the failure mode status transition diagram 1730 constructed by the construction section 184 such as the state transition diagram of the construction support unit 180, and the current failure mode status are stored. The failure mode list 1720 is stored. Further, the failure mode state transition diagram storage unit 154 includes the failure mode state transition diagram 1730.

【0094】図18を用いて、故障モードの状態遷移図
1730の構成を説明する。故障モードの状態遷移図1
730は、丸で表現される故障モードのステータス18
01〜1806と、矢印で表現されるステータスの遷移
1811〜1815と、ステータスの遷移に必要な事象
名とから構成される。図18には、ある三つの故障モー
ドについての故障モードの状態遷移図が描かれてある。
それぞれ、事象がA、B、…と生成される故障モード
α、事象がC、D、…と生成される故障モードβ、事象
がC、EandF(順不同)、…と生成される故障モード
γである。診断開始時には、故障モードのステータスは
初期状態にある。初期状態において事象Aが生成される
と、故障モードのステータスは状態aに遷移する。状態
aにおいて事象Bが生成されると、故障モードのステー
タスは状態bに遷移する。また、初期状態において事象
Aと事象C共に生成された場合には、状態aと状態cの
両方に遷移する。状態cから状態eへの遷移には事象E
と事象Fの両方が生成されることが必要である。また、
状態cは、故障モードβ、γのステータスのある一時期
に共通する状態である。このように、それぞれの故障モ
ードにおいて生成される事象の順番を用いて、故障モー
ドのステータスを細分化して管理することにより、故障
モードを様々なレベルで把握することができる。
The configuration of the failure mode state transition diagram 1730 will be described with reference to FIG. Failure mode state transition diagram 1
730 indicates a failure mode status 18 represented by a circle.
01 to 1806, status transitions 1811 to 1815 represented by arrows, and event names necessary for status transition. FIG. 18 shows a state transition diagram of failure modes for a certain three failure modes.
A failure mode α is generated with events A, B, ..., A failure mode β is generated with events C, D, ..., A failure mode γ is generated with events C, EandF (in no particular order). is there. At the start of diagnosis, the failure mode status is in the initial state. When the event A is generated in the initial state, the failure mode status transits to the state a. When the event B is generated in the state a, the status of the failure mode transits to the state b. When both the event A and the event C are generated in the initial state, the state transitions to both the state a and the state c. Event E is required for transition from state c to state e
And event F both need to be generated. Also,
The state c is a state that is common in the temporary periods in which the failure modes β and γ are present. As described above, the failure modes can be grasped at various levels by subdividing and managing the statuses of the failure modes by using the sequence of events generated in the respective failure modes.

【0095】図19は、故障モードの状態遷移図173
0の内部表現を示したものである。故障モードの状態遷
移図1730の内部表現は、故障モードのステータスを
表すノード構造体と、ノード構造体間を接続している、
ステータスの遷移を表すトランジション構造体と、トラ
ンジション構造体に接続している、ステータスの遷移の
条件である事象を表すイベント構造体とからなる。ある
ステータスから複数のステータスに遷移できる場合に
は、トランジション構造体を遷移可能なステータス数だ
け連結する。
FIG. 19 is a state transition diagram 173 of the failure mode.
The internal representation of 0 is shown. The internal representation of the failure mode state transition diagram 1730 connects the node structures that represent the status of the failure mode and the node structures,
It is composed of a transition structure that represents a status transition and an event structure that is connected to the transition structure and that represents an event that is a condition of the status transition. When it is possible to transit from one status to multiple statuses, the transition structure is connected by the number of transitionable statuses.

【0096】図20を用いて、故障モードのステータス
管理機能1710の動作を詳細に説明する。故障モード
のステータス管理機能1710の動作は以下の(1)〜
(10)の処理からなる。
The operation of the failure mode status management function 1710 will be described in detail with reference to FIG. The operation of the status management function 1710 in the failure mode is as follows (1)-
It consists of the processing of (10).

【0097】(1)処理2010:事象リストから生成
事象を読み出す。
(1) Process 2010: The generated event is read from the event list.

【0098】(2)処理2030:初期状態ノードにつ
いて、末端ノードの判定ルーチンに進む。
(2) Process 2030: For the initial state node, the process proceeds to the end node determination routine.

【0099】(3)処理2040:現ノードが末端ノー
ド(トランジション構造体へのポインターが NULL )で
あるの場合には、処理2060に進み、末端ノードでな
い場合には、処理2050に進む。
(3) Process 2040: If the current node is the end node (the pointer to the transition structure is NULL), proceed to process 2060. If it is not the end node, proceed to process 2050.

【0100】(4)処理2050:現ノードは末端ノー
ドではないので、さらに奥のノードを探索するために探
索ルーチンに進む。
(4) Process 2050: Since the current node is not the end node, the process proceeds to a search routine to search for a node further inside.

【0101】(5)処理2060:現ノード(末端ノー
ド)のステータス名を故障モードリスト1720に格納
する。
(5) Process 2060: The status name of the current node (end node) is stored in the failure mode list 1720.

【0102】(6)処理2070:現トランジションの
条件である事象が存在する場合には、遷移可能なので処
理2080に進み、事象が存在しない場合には、これ以
上奥のノードに遷移できないので処理2090に進む。
(6) Process 2070: If an event that is a condition of the current transition exists, the process can be transited to the process 2080, and if no event exists, the process cannot proceed to a node further in the process 2090. Proceed to.

【0103】(7)処理2080:一つ奥のノードにつ
いて、末端ノードの判定ルーチンに進む。
(7) Process 2080: With respect to the node at the back, proceed to the end node determination routine.

【0104】(8)処理2090:現ノードのステータ
ス名を故障モードリスト1720に格納し、また、現ノ
ードから別のトランジションを経由して遷移できるかど
うか調べるために処理2092に進む。
(8) Process 2090: The status name of the current node is stored in the failure mode list 1720, and the process proceeds to process 2092 to check whether the transition can be made from the current node via another transition.

【0105】(9)処理2092:現ノードに接続され
てあるトランジションの内、未探索のものがあれば、処
理2094に進み、なければ探索ルーチンを終了する。
(9) Process 2092: If there is an unsearched transition among the transitions connected to the current node, proceed to process 2094. If not, terminate the search routine.

【0106】(10)処理2094:注目するトランジ
ションを未探索のトランジションに移し、探索ルーチン
に進む。
(10) Process 2094: The noticed transition is moved to an unsearched transition, and the process proceeds to the search routine.

【0107】次に、プロセス状態表示管理部160の動
作を説明する。プロセス状態表示管理部160は、故障
モード管理部150で得られる故障モードのステータス
を故障モードリスト1720より読みだし、プロセス診
断上、重要なステータスがある場合には、そのステータ
スに対応するプラントの運転員へのメッセージと、その
故障モードに対する、一つの故障モードに対する単一デ
ータの状態遷移図1010と、故障モードの状態遷移図
1730の内その故障モードに関する部分とをプロセス
状態表示装置162に送る。プロセス状態表示装置16
2は、CRT164等の表示装置に、プロセス状態表示
管理部160から送られるプロセス状態を表示する。そ
の表示画面の一例を図21に示す。重要度の高い複数の
ステータスについて、故障モード名2104と、プラン
トの運転員へのメッセージ2106と、故障モードの状
態遷移図1730の内、その故障モードに関する部分2
108と、単一データの状態遷移図2110とを表示す
る。また、画面下部には、計測データのトレンドグラフ
2112を表示することにより、プラントの運転員の確
認作業を容易にする。また、プロセス状態表示装置16
2は、音声出力装置166等を用いて音声により、プラ
ントの運転員に報知することもできる。
Next, the operation of the process status display management section 160 will be described. The process status display management unit 160 reads out the status of the failure mode obtained by the failure mode management unit 150 from the failure mode list 1720. If there is an important status in the process diagnosis, the operation of the plant corresponding to the status is performed. A message to a member, a single data state transition diagram 1010 for one failure mode, and a portion of the failure mode state transition diagram 1730 for the failure mode are sent to the process status display device 162. Process status display device 16
2 displays the process status sent from the process status display management unit 160 on a display device such as the CRT 164. An example of the display screen is shown in FIG. A failure mode name 2104, a message 2106 to an operator of the plant, and a failure mode state transition diagram 1730 regarding a plurality of statuses of high importance.
108 and a single data state transition diagram 2110 are displayed. Further, by displaying a trend graph 2112 of measurement data at the bottom of the screen, the operator of the plant can easily confirm the work. In addition, the process status display device 16
2 can also notify the plant operator by voice using the voice output device 166 or the like.

【0108】以下、状態遷移図の変化の様子を具体的な
例を用いて説明する。図22に対象プロセスの例を示
す。対象プロセスは配管と、配管の流量を調節するバル
ブ2120からなる。また、流量は流量制御器2130
により制御される。流量制御器2130の状態は、次の
三つの量で表される。
Hereinafter, how the state transition diagram changes will be described using a specific example. FIG. 22 shows an example of the target process. The target process includes piping and a valve 2120 that adjusts the flow rate of the piping. The flow rate is controlled by the flow rate controller 2130.
Controlled by. The state of the flow rate controller 2130 is represented by the following three quantities.

【0109】SV:他の制御装置あるいは他の計算機か
ら与えられる流量2132(設定値) PV:配管に設けられた流量センサ2110から得られ
る流量2134(制御量) MV:バルブ2120の開度を調節する量2136(操
作量) 図22のプロセスで、流量センサ2110が上限で固着
した場合(センサ上限固着)と、バルブ2120が全開
で固着した場合(バルブ全開固着)との2つの異常状態
の検出を考える。センサ上限固着と、バルブ全開固着と
の場合の流量制御器2130の各状態量の変化を表した
ものが図23と図24であり、各故障モードに対する単
一データの状態遷移図と、事象生成条件図と、故障モー
ドの状態遷移図の内、関連する遷移系列を表したものが
図25と図26である。図25と図26において、遷移
最小時間、遷移最大時間、最小条件時間が「−」と書か
れてある場合には、その時間に関する条件は無視する。
また、故障モードの状態遷移図の中の重要なステータス
には、プラントの運転員へのメッセージを併記してあ
る。
SV: Flow rate 2132 (set value) given from another control device or other computer PV: Flow rate 2134 (control amount) obtained from the flow rate sensor 2110 provided in the pipe MV: Adjusting the opening of the valve 2120 Amount 2136 (manipulation amount) In the process of FIG. 22, two abnormal states are detected: when the flow rate sensor 2110 is stuck at the upper limit (sensor upper limit sticking) and when the valve 2120 is stuck fully open (valve fully open sticking). think of. FIG. 23 and FIG. 24 show changes in each state quantity of the flow rate controller 2130 when the sensor upper limit is fixed and the valve is fully opened, and FIG. 23 and FIG. 24 show a single data state transition diagram for each failure mode and event generation. 25 and 26 show the related transition series in the condition diagram and the state transition diagram of the failure mode. In FIG. 25 and FIG. 26, when the transition minimum time, the transition maximum time, and the minimum condition time are written as “−”, the condition regarding the time is ignored.
A message to the plant operator is also shown in the important statuses in the failure mode state transition diagram.

【0110】センサ上限固着とバルブ全開固着の場合の
記号化処理部122から送られる記号と、記号の開始時
間と、記号の終了時間との時間変化の一部を表したもの
が図27と図28である。図27と図28において検知
記号が「−」と書かれてあるのは、検知記号が無かった
ことを表す。図27のセンサ上限固着について、図25
の状態遷移図がどのように変化していくかを追う。
FIG. 27 and FIG. 27 show a part of the time change between the symbol sent from the symbolization processing unit 122 in the case of the sensor upper limit fixation and the valve fully open fixation, the symbol start time, and the symbol end time. 28. The detection symbol "-" written in FIGS. 27 and 28 indicates that there is no detection symbol. Regarding the sensor upper limit fixation of FIG. 27, FIG.
We will follow how the state transition diagram of changes.

【0111】時刻45:単一データの状態遷移図のS
V,PV,MVが「一定」に遷移する。
Time 45: S in the state transition diagram of single data
V, PV, and MV change to "constant".

【0112】時刻83:単一データの状態遷移図のPV
が「上昇」に遷移する。
Time 83: PV of state transition diagram of single data
Changes to "increase".

【0113】時刻84:単一データの状態遷移図のMV
が「下降」に遷移する。事象19が成立する。故障モー
ドのステータスが状態14に遷移する。
Time 84: MV of state transition diagram of single data
Changes to "fall". Event 19 holds. The failure mode status transitions to state 14.

【0114】時刻100:単一データの状態遷移図のP
Vが「ステップ上昇」に遷移する。事象20が成立す
る。
Time 100: P in the state transition diagram of single data
V transits to "step up". Event 20 holds.

【0115】時刻101:単一データの状態遷移図のM
Vが「ステップ下降」に遷移する。事象21が成立す
る。故障モードのステータスが状態15に遷移する。メ
ッセージ「センサ上限固着」が出力される。
Time 101: M in the state transition diagram of single data
V transits to “step down”. Event 21 is established. The failure mode status transitions to state 15. The message "Sensor upper limit stuck" is output.

【0116】図28のバルブ上限固着について、図26
の状態遷移図がどのように変化していくかを追う。
Regarding the valve upper limit fixation in FIG. 28, FIG.
We will follow how the state transition diagram of changes.

【0117】時刻88:単一データの状態遷移図のS
V,PV,MVが「一定」に遷移する。
Time 88: S in the state transition diagram of single data
V, PV, and MV change to "constant".

【0118】時刻91:単一データの状態遷移図のMV
が「下降」に遷移する。
Time 91: MV of state transition diagram of single data
Changes to "fall".

【0119】時刻92:単一データの状態遷移図のPV
が「上昇(3710)」に遷移する。
Time 92: PV of state transition diagram of single data
Transitions to "increase (3710)".

【0120】時刻101:単一データの状態遷移図のP
Vが「上昇(3720)」に遷移する。事象25が成立
する。
Time 101: P in the state transition diagram of single data
V transits to “increase (3720)”. Event 25 holds.

【0121】時刻114:単一データの状態遷移図のM
Vが「ステップ下降」に遷移する。事象26が成立す
る。故障モードのステータスが状態18に遷移する。メ
ッセージ「バルブ全開固着」が出力される。
Time 114: M in the state transition diagram of single data
V transits to “step down”. Event 26 holds. The failure mode status transitions to state 18. The message "Valve fully open stuck" is output.

【0122】以下、本発明によるプロセス状態診断シス
テムの各種パラメータを決定するための構築支援部18
0について詳細に説明する。
Hereinafter, the construction support unit 18 for determining various parameters of the process state diagnosis system according to the present invention.
0 will be described in detail.

【0123】まず、記号化パラメータ構築部182につ
いて詳しく説明する。記号化パラメータ構築部182で
決定するものには、 (a)特徴抽出フィルタ (b)変換係数 (c)特徴抽出スレシホルド (d)記号化辞書の記号パターン の四つである。以下、順に説明する。
First, the symbolization parameter construction unit 182 will be described in detail. There are four (a) feature extraction filter, (b) transform coefficient, (c) feature extraction threshold, and (d) symbol pattern of the symbolization dictionary, which are determined by the symbolization parameter construction unit 182. Hereinafter, they will be described in order.

【0124】(a)特徴抽出フィルタ 特徴抽出フィルタは数9に示す形をしている。(A) Feature Extraction Filter The feature extraction filter has the form shown in Expression 9.

【0125】[0125]

【数9】 [Equation 9]

【0126】実際には離散的な値として演算が実行され
るために、xの離散値に対する値として求めておく必要
がある。以下、プロセス状態の識別を実行する前に、必
要に応じて予め特徴抽出フィルタファイル240に記憶
しておく特徴抽出フィルタの生成方法について図29を
用いて詳細に説明する。
Since the calculation is actually executed as a discrete value, it is necessary to obtain it as a value for the discrete value of x. Hereinafter, a method of generating a feature extraction filter, which is stored in the feature extraction filter file 240 in advance as necessary before performing the process state identification, will be described in detail with reference to FIG.

【0127】(1)処理4110:キーボード192等
の入力手段を用いて以下の処理を行なうプログラムを起
動し、フィルタの大きさや形状を決定する定数a、およ
びσと、求める最大の次数 nmax を入力する。
(1) Process 4110: A program for executing the following process is started by using the input means such as the keyboard 192, and the constants a and σ that determine the size and shape of the filter and the maximum order n max to be obtained are set. input.

【0128】(2)処理4120:ガウス関数 E(x) (x
=-a,-a+1,…,0) の計算を行なう。
(2) Process 4120: Gaussian function E (x) (x
= -a, -a + 1, ..., 0) is calculated.

【0129】(3)処理4130:計算するフィルタの
次数 n を0に設定する。
(3) Process 4130: The order n of the filter to be calculated is set to 0.

【0130】(4)処理4140:次数 n の多項式の
計算を行なう。以下、例として2次までの多項式の計算
式を示しておく。同様の計算を繰り返すことにより、必
要に応じて、さらに高次の多項式も容易に計算すること
ができる。0次の多項式は定数であることから、
(4) Process 4140: A polynomial of degree n is calculated. Hereinafter, the polynomial calculation formulas up to the second order will be shown as an example. By repeating the same calculation, a higher-order polynomial can be easily calculated if necessary. Since the 0th-order polynomial is a constant,

【0131】[0131]

【数10】 [Equation 10]

【0132】として終了する。1次の多項式を、The process ends as. The first-order polynomial

【0133】[0133]

【数11】 [Equation 11]

【0134】とおくと、0次の多項式 H0(x) と直交性
が成り立つためには、
If we say that in order to establish orthogonality with the 0th-order polynomial H 0 (x),

【0135】[0135]

【数12】 [Equation 12]

【0136】を満足しなければならない。従って、The following must be satisfied. Therefore,

【0137】[0137]

【数13】 [Equation 13]

【0138】と求めることができる。2次の展開多項式
It can be calculated as follows. Quadratic expansion polynomial

【0139】[0139]

【数14】 [Equation 14]

【0140】とおくと、1次の多項式と直交性が成り立
つためには、
[0140] In order to establish orthogonality with a first-order polynomial,

【0141】[0141]

【数15】 [Equation 15]

【0142】を満足しなければならない。0次と1次の
多項式は直交することを考慮すると、
The following must be satisfied. Considering that 0th-order and 1st-order polynomials are orthogonal,

【0143】[0143]

【数16】 [Equation 16]

【0144】が成り立たなければならない。従って、Must be satisfied. Therefore,

【0145】[0145]

【数17】 [Equation 17]

【0146】と求められる。さらに、2次の多項式と0
次の多項式の直交性が成り立つ条件
Is calculated. Furthermore, a quadratic polynomial and 0
The condition that the orthogonality of the following polynomial holds

【0147】[0147]

【数18】 [Equation 18]

【0148】から、From

【0149】[0149]

【数19】 [Formula 19]

【0150】と求められる。Is calculated.

【0151】(5)処理4150:計算する多項式が最
大の次数 nmax 達していれば、次の処理に進む。さもな
ければ、処理4160において n を n+1 にインクリメ
ントして、処理4140に進む。
(5) Process 4150: If the polynomial to be calculated has reached the maximum degree n max , proceed to the next process. Otherwise, in process 4160, n is incremented to n + 1 and the process 4140 is performed.

【0152】(6)処理4170:処理4140で求め
た多項式をもとに正規化を行なう。各次数の多項式は、
数20を満足しなければならない。各次数の多項式に対
して、
(6) Process 4170: Normalization is performed based on the polynomial obtained in process 4140. The polynomial of each degree is
You have to satisfy the number 20. For each degree polynomial,

【0153】[0153]

【数20】 [Equation 20]

【0154】を計算すると、正規化された特徴抽出フィ
ルタ Wm(x)は、
By calculating, the normalized feature extraction filter W m (x) becomes

【0155】[0155]

【数21】 [Equation 21]

【0156】と求められる。Is calculated.

【0157】(7)処理4180:生成された特徴抽出
フィルタを特徴抽出フィルタファイル240に格納す
る。
(7) Process 4180: The generated feature extraction filter is stored in the feature extraction filter file 240.

【0158】生成された特徴抽出フィルタの例は図4に
示した通りである。本例では、フィルタの範囲を表す定
数を、 a=16、形状を決定する定数を、σ=4.0としてお
り、図4の W0(x)、W1(x)、W2(x) はそれぞれ0次、1
次、2次の特徴抽出フィルタの生成結果である。
An example of the generated feature extraction filter is as shown in FIG. In this example, the constant representing the range of the filter is a = 16, and the constant determining the shape is σ = 4.0, and W 0 (x), W 1 (x), and W 2 (x) in FIG. 0 order, 1 respectively
It is a generation result of the secondary and secondary feature extraction filters.

【0159】(b)変換係数 変換係数ファイル244に格納されている変換スケール
は計測データ毎に、その工学的な値を計算機の内部で扱
う規格化された値に変換する定数である。この定数は、
プラントの運転員あるいは技術者がCRT等の表示装置
にデータのトレンドグラフを表示した時に、記号を付与
したい変化が最も見やすい形で表示されるときの画面上
の縦方向と横方向の表示比率として決定できる。例え
ば、あるデータの変化状態に「ステップ変化」という記
号を付与したい時、図30に示した画面表示が最も運転
員の考える「ステップ変化」に近い場合、そのデータの
変換係数は、
(B) Conversion coefficient The conversion scale stored in the conversion coefficient file 244 is a constant for converting, for each measurement data, an engineering value thereof into a standardized value handled inside the computer. This constant is
When the plant operator or technician displays a trend graph of data on a display device such as a CRT, the display ratio in the vertical and horizontal directions on the screen when the change for which a symbol is desired is displayed in the most visible form I can decide. For example, when it is desired to add a symbol “step change” to a change state of certain data, and the screen display shown in FIG. 30 is closest to the “step change” considered by the operator, the conversion coefficient of the data is

【0160】[0160]

【数22】 [Equation 22]

【0161】で与えられる。ここに、 t は画面上の横
軸方向の1サンプリング間隔に相当する画面のドット
数、 h は縦軸方向の工学的な値 1.0 に対する表示ドッ
ト数である。
Is given by Here, t is the number of dots on the screen corresponding to one sampling interval in the horizontal axis direction on the screen, and h is the number of display dots for the engineering value 1.0 in the vertical axis direction.

【0162】(c)特徴抽出スレシホルド 特徴抽出スレシホルドファイル242に格納されている
特徴抽出スレシホルドは図31に示す以下の六つの処理
からなる。
(C) Feature Extraction Threshold The feature extraction threshold stored in the feature extraction threshold file 242 consists of the following six processes shown in FIG.

【0163】(1)処理4310:プロセスデータベー
ス170から計測データを読み出す。
(1) Process 4310: Read measurement data from the process database 170.

【0164】(2)処理4320:高速フーリエ変換
(FFT)等を用いて、時系列データ f(t) を周波数ス
ペクトル X(ω)に展開する。
(2) Process 4320: The time series data f (t) is expanded into the frequency spectrum X (ω) by using the fast Fourier transform (FFT) or the like.

【0165】(3)処理4330:適当な高周波成分を
指定(例えば、(1/2)π〜(3/2)π)して、逆フーリエ変
換することにより、ノイズ成分 fn(t) を復元する。
(3) Process 4330: An appropriate high frequency component is designated (for example, (1/2) π to (3/2) π) and inverse Fourier transform is performed to restore the noise component fn (t). To do.

【0166】(4)処理4340:ノイズ成分 fn(t)
に対して、2次の特徴抽出フィルタ W2(x) を作用さ
せ、2次の展開係数を求める。
(4) Process 4340: Noise component fn (t)
On the other hand, a quadratic feature extraction filter W 2 (x) is applied to obtain a quadratic expansion coefficient.

【0167】(5)処理4350:2次の展開係数の絶
対値の最大値を求め、特徴抽出スレシホルド θ とす
る。
(5) Process 4350: The maximum absolute value of the quadratic expansion coefficient is obtained and set as the feature extraction threshold θ.

【0168】(6)処理4360:特徴抽出スレシホル
ド θ を特徴抽出スレシホルドファイル242に格納す
る。
(6) Process 4360: The feature extraction threshold θ is stored in the feature extraction threshold file 242.

【0169】以上の処理の例を図32に示す。図32
(a)は元の時系列データ f(t) である。図32(b)は、こ
の時系列データ f(t) をFFTによりフーリエ展開した
ときのスペクトルの絶対値 | X(ω) |を示す。高周波成
分として (1/2)π〜(3/2)π の区間のスペクトル情報と
位相情報を逆フーリエ変換すると、図32(c)のよう
に、ノイズ成分 fn(t) を得ることができる。ノイズ成
分 fn(t) の2次の展開項 A2(t) を求めると、図32
(d)に示すようになる。この2次の展開項の絶対値の最
大値を求めて、特徴抽出スレシホルド θ とする。
FIG. 32 shows an example of the above processing. Figure 32
(a) is the original time series data f (t). FIG. 32 (b) shows the absolute value of the spectrum | X (ω) | when the time series data f (t) is Fourier expanded by FFT. When the spectrum information and the phase information in the section of (1/2) π to (3/2) π as the high frequency component are inverse Fourier transformed, the noise component fn (t) can be obtained as shown in FIG. 32 (c). . When the quadratic expansion term A 2 (t) of the noise component fn (t) is obtained,
It becomes as shown in (d). The maximum absolute value of the second-order expansion term is obtained and used as the feature extraction threshold θ.

【0170】(d)記号化辞書 記号化辞書ファイル246に格納される記号パターン
は、図33に示す以下の(1)〜(5)の処理で決定さ
れる。
(D) Symbolic Dictionary The symbol pattern stored in the symbolic dictionary file 246 is determined by the following processes (1) to (5) shown in FIG.

【0171】(1)処理4510:ユーザがCRT画面
の上でマウスを利用して辞書の基準パターンを指定し、
それを計算機に読み込む。
(1) Process 4510: The user specifies the reference pattern of the dictionary by using the mouse on the CRT screen,
Read it into the calculator.

【0172】(2)処理4520:プロセスデータベー
ス170に格納されているプロセスデータの任意の部分
を折線に変換してCRT画面に表示し、ユーザがその中
から該当する記号で表される部分をマウス等を用いて指
定する。指定された部分を読み込み、パターンファイル
として一時記憶する。
(2) Process 4520: An arbitrary part of the process data stored in the process database 170 is converted into a polygonal line and displayed on the CRT screen, and the user selects the part indicated by the corresponding symbol from the mouse. Specify using etc. Read the specified part and temporarily store it as a pattern file.

【0173】(3)処理4530:基準パターンとパタ
ーンファイルに格納されたパターンとを照合し、その対
応関係から平均的なパターンを生成して記号パターンと
する。
(3) Process 4530: The reference pattern is collated with the pattern stored in the pattern file, and an average pattern is generated from the corresponding relationship to make a symbol pattern.

【0174】(4)処理4540:記号パターンとパタ
ーンファイルに格納されたパターンとを再度照合処理
し、それぞれのパターンに対する類似度と尺度を求め
る。求まった類似度と尺度の最小値を求め、それぞれ類
似度と尺度のスレシホルドとする。
(4) Process 4540: The symbol pattern and the pattern stored in the pattern file are collated again to obtain the similarity and scale for each pattern. The calculated similarity and minimum value of the scale are calculated and used as thresholds of the similarity and the scale, respectively.

【0175】(5)処理4550:記号化辞書ファイル
246に、記号パターン、類似度のスレシホルド、およ
び尺度のスレシホルドを格納する。
(5) Process 4550: The symbol pattern, the similarity threshold, and the scale threshold are stored in the symbolization dictionary file 246.

【0176】次に、状態遷移図等構築部184の構成を
図34を用いて説明する。状態遷移図等構築部184
は、プロセスデータベース170から読み込まれる計測
データを記号化し、記号化結果を記号列ファイル462
0に格納する記号化部4610と、記号化ファイル46
20から記号列を読み込み、単一データの状態遷移図を
構築し、単一データの状態遷移図記憶部134に格納す
る単一データの状態遷移図構築機能4630と、単一デ
ータの状態遷移図構築機能4630で構築された単一デ
ータの状態遷移図を用いて、計測データ間の特徴的な変
化の関係から事象生成条件図を構築し、事象生成条件記
憶部144に格納する事象生成条件図構築機能4640
と、事象生成条件図構築機能4640で構築された事象
生成条件図を用いて、故障モードの状態遷移図を構築
し、故障モードの状態遷移図記憶部154に格納する故
障モードの状態遷移図構築機能184と、異なる故障モ
ードが正しく識別されるように故障モード間の単一デー
タの状態遷移図と事象生成条件図の整合性をチェック
し、それらの図を洗練する整合性チェック機能4660
とからなる。なお、記号化部4610は、記号化部12
0の処理と同一である。
Next, the configuration of the state transition diagram etc. construction section 184 will be described with reference to FIG. State transition diagram construction unit 184
Symbolizes the measurement data read from the process database 170, and the symbolization result is the symbol string file 462.
The encoding unit 4610 for storing in 0 and the encoding file 46
20. A symbol string is read from 20, a single data state transition diagram is constructed, and stored in the single data state transition diagram storage unit 134. A single data state transition diagram construction function 4630 and a single data state transition diagram. Using the state transition diagram of the single data constructed by the construction function 4630, an event generation condition diagram is constructed from the characteristic change relation between the measurement data and stored in the event generation condition storage unit 144. Construction function 4640
And the event generation condition diagram constructed by the event generation condition diagram construction function 4640 to construct a state transition diagram of the failure mode and store the state transition diagram of the failure mode stored in the state transition diagram storage unit 154 of the failure mode. Function 184 and a consistency check function 4660 that checks the consistency of single data state transition diagrams between failure modes and event generation condition diagrams so that different failure modes are correctly identified and refines those diagrams.
Consists of. The symbolization unit 4610 is equivalent to the symbolization unit 12
This is the same as the processing of 0.

【0177】以上、本発明によるプロセス状態診断方法
および装置の一実施例を説明したが、本発明で扱えるデ
ータは、流量、温度、水位、などのデータに限らず、振
動や光等を計測する各種センサのデータであっても同様
に扱うことができる。また、公衆回線や専用のLAN等
を通じてデータを受け取っても良いし、各種の記録媒体
(磁気ディスク等)を用いても良い。また、本発明は専
用の処理装置を用いたハードウェアとして構成しても良
いし、DSP(ディジタル シグナル プロセッサ)等
のLSIを用いてハードウェアとして構成しても良い。
あるいは、マイクロコンピュータ等で処理を行なうソフ
トウェアとしても実現できる。
Although one embodiment of the process state diagnosing method and apparatus according to the present invention has been described above, the data that can be handled by the present invention is not limited to data such as flow rate, temperature, water level, etc., and vibration, light, etc. are measured. The data of various sensors can be handled in the same way. Further, the data may be received via a public line, a dedicated LAN, or the like, or various recording media (such as a magnetic disk) may be used. Further, the present invention may be configured as hardware using a dedicated processing device, or may be configured as hardware using an LSI such as a DSP (digital signal processor).
Alternatively, it can be realized as software that performs processing by a microcomputer or the like.

【0178】また、本発明は複数のプロセスデータ同士
の照合をすることにより、プロセス状態診断を行うが、
パターンデータを上昇、下降などの要素パータンの系列
とみなし、データ間の関係を要素パータン間の時間的関
係とみなす本発明の知識表現方法は、プロセス状態診断
に限らず、複数の1次元データを記憶し、照合する分野
における複数の1次元データの表現方法として用いるこ
ともできる。
Further, according to the present invention, the process state diagnosis is performed by collating a plurality of process data with each other.
The knowledge representation method of the present invention, which regards pattern data as a series of element patterns such as rising and falling, and regards the relation between data as a temporal relation between element patterns, is not limited to process state diagnosis, It can also be used as a method of expressing a plurality of one-dimensional data in the field of storing and collating.

【0179】本発明はその構成および処理から明らかな
ように、プロセスの構成要素の正常時および各種異常時
の計測データを記憶しておき、知識として利用すること
により、運転状態を正確に判定することができる、とい
う特徴を有する。
As is apparent from the configuration and processing of the present invention, the operating state is accurately determined by storing the measured data of the process components at the normal time and various abnormal times and using them as knowledge. It has the feature that it can.

【0180】数学的な背景 本発明によるプロセス状態診断方法および装置の実施例
を良く理解し、その固有の可能性と利点を評価するため
に、以下に、実施例が実現されるために用いられる手法
に対する簡単な数学的な背景および基礎を提示する。導
入された式は、実施例の機能の洞察も与えてくれる。
Mathematical Background In order to better understand the embodiments of the process condition diagnosis method and apparatus according to the present invention and to evaluate their inherent possibilities and advantages, they are used below for implementing the embodiments. It provides a brief mathematical background and foundation for the method. The formulas introduced also give an insight into the functionality of the embodiment.

【0181】特徴抽出フィルタファイル240に記憶さ
れ、特徴抽出機能210における特徴抽出フィルタリン
グ320において用いられる特徴抽出フィルタ W0(x)、
W1(x)、および W2(x)は、W0(x)はパターンの平均的な値
を求めるフィルタ、W1(x)は平均的な傾きを求めるフィ
ルタ、W2(x)はパターンの平均的な凹凸を求めるフィル
タである。以下に、W0(x)、W1(x)、および W2(x)の求め
方を整理して示しておく。
The feature extraction filter W 0 (x) stored in the feature extraction filter file 240 and used in the feature extraction filtering 320 in the feature extraction function 210,
W 1 (x) and W 2 (x) are filters that find the average value of the pattern W 0 (x), filters that find the average slope of W 1 (x), and W 2 (x) This is a filter for obtaining the average unevenness of the pattern. Below is a summary of how to determine W 0 (x), W 1 (x), and W 2 (x).

【0182】パターンデータの展開方法として、As a pattern data expansion method,

【0183】[0183]

【数23】 [Equation 23]

【0184】で定義される多項式 Hm(x) を用いる。こ
こに、E(x) は適当な微分可能関数であり、a および b
は定義区間を示す定数である。このとき、
The polynomial H m (x) defined by is used. Where E (x) is a suitable differentiable function, and a and b
Is a constant indicating a defined section. At this time,

【0185】[0185]

【数24】 [Equation 24]

【0186】とおくと、Putting it aside,

【0187】[0187]

【数25】 [Equation 25]

【0188】は、正規直交関数系を構成する。Forms an orthonormal function system.

【0189】正規直交関数系 ψm(x)をそのまま用い
て、時系列データ f(t) を時刻 t の近傍で展開する
と、原データの良い近似を得るには高次の項まで求めて
おくことが必要となる。これを避けるために、時系列デ
ータを時刻 t を中心として、
If the orthonormal function system ψ m (x) is used as it is and the time series data f (t) is expanded in the vicinity of time t, higher order terms are obtained in order to obtain a good approximation of the original data. Will be required. To avoid this, time-series data centered around time t

【0190】[0190]

【数26】 [Equation 26]

【0191】と変換して扱うことにする。It will be converted into and treated.

【0192】数26に対し、数25の直交関数系を用い
た展開を行なうと、
If the expansion using the orthogonal function system of the equation 25 is performed on the equation 26,

【0193】[0193]

【数27】 [Equation 27]

【0194】となる。ここに、展開係数 am(t) (m=0,1,
…,∞)は、
It becomes Where the expansion coefficient a m (t) (m = 0,1,
…, ∞) is

【0195】[0195]

【数28】 [Equation 28]

【0196】により求められる。数27および数28に
より、時系列データ f(t) は、時刻 tの近傍で
It is calculated by According to Equations 27 and 28, the time series data f (t) is near the time t.

【0197】[0197]

【数29】 [Equation 29]

【0198】と展開されたことになる。It means that it has been expanded as follows.

【0199】微分可能関数 E(x) をDifferentiable function E (x)

【0200】[0200]

【数30】 [Equation 30]

【0201】で表される指数関数とした場合、数23に
より Hm(x) は m 次のHermite多項式となる。また、数
29より、時系列データ f(t) は時刻 t の近傍で多項
式に展開されたことになる。この時の展開フィルター W
m(x) は、数28に数25および数26を代入すること
により、
In the case of the exponential function represented by, H m (x) is a m-th order Hermite polynomial according to the equation (23). Also, from Equation 29, the time series data f (t) is expanded into a polynomial in the vicinity of time t. Expansion filter W at this time
By substituting equations 25 and 26 into equation 28, m (x) is

【0202】[0202]

【数31】 [Equation 31]

【0203】となることから、Since,

【0204】[0204]

【数32】 [Equation 32]

【0205】と表される。It is expressed as follows.

【0206】数32で表される特徴抽出フィルターによ
る多項式展開の結果を用いて、時刻t における時系列デ
ータの復元値 fe(t) を求める。数29に x=0 を代入し
てfe(t) は、
The restored value f e (t) of the time series data at the time t 1 is obtained using the result of the polynomial expansion by the feature extraction filter represented by the equation 32. Substituting x = 0 into Equation 29, f e (t) becomes

【0207】[0207]

【数33】 [Expression 33]

【0208】と求められる。Is obtained.

【0209】数33による展開係数の2次の項 a2(t)
は、時刻 t の近傍における時系列データの凹凸の状態
を示している。従って、時系列データ f(t) に対して、
数31に従い2次の多項式の展開係数 a2(t) を求め、
極値を持つ時刻を抽出することにより、時系列データの
勾配が変化する時刻を得ることができる。
The quadratic term a 2 (t) of the expansion coefficient according to Equation 33
Indicates the unevenness of the time series data near time t. Therefore, for time series data f (t),
The expansion coefficient a 2 (t) of the quadratic polynomial is calculated according to Equation 31,
By extracting the time having the extreme value, the time when the gradient of the time series data changes can be obtained.

【0210】以下、類似度及び尺度の求め方について述
べる。記号化辞書ファイル246に記憶されている一つ
の記号パターンのベクトル系列を Ui(i=1,2,…,m)、計
測データのベクトル系列を Vi(i=1,2,…,m)とする。記
号パターンのベクトル系列をK 倍した時、両ベクトル系
列の間の2乗誤差 E は、
The method of obtaining the degree of similarity and the scale will be described below. The vector sequence of one symbol pattern stored in the symbolization dictionary file 246 is U i (i = 1,2, ..., m), and the vector sequence of measurement data is V i (i = 1,2, ..., m). ). When the vector series of the symbol pattern is multiplied by K, the squared error E between both vector series is

【0211】[0211]

【数34】 [Equation 34]

【0212】と表される。まず、2乗誤差 E を最小と
する尺度 K を求める。数34を展開すると、
It is represented as follows. First, find the scale K that minimizes the squared error E. Expanding number 34,

【0213】[0213]

【数35】 [Equation 35]

【0214】となる。ここに、(,)はベクトルの内積を
示す。数35は K に関する2次の係数が正の2次式で
あるから、2乗誤差 E の最小値を与える尺度 K は、
It becomes Here, (,) indicates the dot product of the vector. Since Equation 35 is a quadratic equation in which the quadratic coefficient of K is positive, the scale K that gives the minimum value of the squared error E is

【0215】[0215]

【数36】 [Equation 36]

【0216】より、From the above,

【0217】[0217]

【数37】 [Equation 37]

【0218】と与えられる。その時の2乗誤差 E は、
数37を数35に代入して、
Given as The squared error E at that time is
Substituting equation 37 into equation 35,

【0219】[0219]

【数38】 [Equation 38]

【0220】で与えられる。数38における2乗誤差 E
を時系列パターンのベクトル系列に関して正規化する
と、
It is given by. Squared error E in Eq. 38
Is normalized with respect to the vector series of the time series pattern,

【0221】[0221]

【数39】 [Formula 39]

【0222】となる。従って、尺度 K によって正規化
された2乗誤差 E による対応度合の評価指数を、数3
9の第2項の平方根を用いた類似度 S で定義する。
It becomes Therefore, the evaluation index of the degree of correspondence by the squared error E normalized by the scale K is given by
It is defined by the similarity S using the square root of the second term of 9.

【0223】[0223]

【数40】 [Formula 40]

【0224】数39では、数37による尺度 K が正の
場合でも負の場合でも2乗誤差 E は同じとなる。しか
し、時系列データを照合する場合、反転して一致する場
合は類似度は小さくならなければならない。数40は、
数39の右辺第2項の平方根を考えることにより、適正
な類似度を得られるものとなっている。数39で表され
る類似度 S は -1.0≦S≦1.0 を満足し、通常の相関係
数とよく似た形の式をしており、ベクトル系列間の相関
係数と考えることができる。
In Expression 39, the squared error E is the same whether the scale K according to Expression 37 is positive or negative. However, when collating time-series data, the degree of similarity must be small when they are inverted and coincident. The number 40 is
An appropriate degree of similarity can be obtained by considering the square root of the second term on the right side of Expression 39. The similarity S represented by the equation 39 satisfies -1.0≤S≤1.0, has a formula similar to the ordinary correlation coefficient, and can be considered as a correlation coefficient between vector sequences.

【0225】以上、計測データのベクトル系列と記号パ
ターンのベクトル系列が一対一に対応すると仮定して類
似度 S および尺度 K の式を求めた。一般には、記号パ
ターンのベクトル系列と計測データのベクトル系列との
間で一つのベクトルと複数のベクトルとが対応する場合
が生ずる。この場合は、数40および数37に示した類
似度 S および尺度 K を
As described above, the equations of the similarity S and the scale K are obtained on the assumption that the vector series of the measurement data and the vector series of the symbol pattern have a one-to-one correspondence. In general, there is a case where one vector and a plurality of vectors correspond between the vector series of the symbol pattern and the vector series of the measurement data. In this case, the similarity S and the scale K shown in Equations 40 and 37 are

【0226】[0226]

【数41】 [Formula 41]

【0227】[0227]

【数42】 [Equation 42]

【0228】と変形して用いる。ここに、記号パターン
のベクトル Uiと対応する計測パターンのベクトル系列
を Vij (j=1,2,…,ni) としている。
It is used after being modified. Here, the vector series of the measurement pattern corresponding to the vector U i of the symbol pattern is defined as V ij (j = 1,2, ..., n i ).

【0229】[0229]

【発明の効果】本発明によるシステムを使用することに
よって、プロセスの変化パターンを考慮したプロセスの
状態診断が可能となり、ひいてはプラントの安定操業や
品質の向上あるいは情報処理機器の信頼性向上による顧
客サービスの向上に飛躍的な改善をもたらすことができ
る。
By using the system according to the present invention, it becomes possible to diagnose the state of the process in consideration of the change pattern of the process, which leads to the stable service of the plant and the improvement of the quality or the reliability of the information processing equipment for customer service. Can bring a dramatic improvement to the improvement of.

【0230】(1)プロセスから得られる計測データを
記号に変換することにより、複数のデータ間の因果関係
を、記号の現われる時間の前後関係として扱うことが可
能となり、従来の手法によるプロセスモデル構築のネッ
クとなっていた変数間の干渉の扱いや、多変数モデルに
よる数値的な演算の限界を克服したプロセスの状態診断
ができる。
(1) By converting the measurement data obtained from the process into a symbol, the causal relationship between a plurality of data can be treated as the context of the time when the symbol appears, and the process model construction by the conventional method is possible. It is possible to handle the interference between variables, which has been a bottleneck of the process, and to diagnose the state of the process that overcomes the limitation of numerical calculation by the multivariable model.

【0231】(2)複雑なプロセスの挙動を診断する基
準を、個々の計測データを記号に変換する処理と、複数
の計測データに対する記号の時間的変化と前後関係から
故障モード毎の特徴を管理する事象を把握する処理と、
事象の遷移により故障モード毎の到達段階を把握する処
理とを階層的に行なうことにより、プロセスの状態を診
断するための知識の構築を容易に行なうことができる。
(2) As a criterion for diagnosing the behavior of a complicated process, the process of converting individual measurement data into symbols, and the characteristics of each failure mode are managed from the time change of symbols for a plurality of measurement data and the context. Process to understand the event
By hierarchically performing the process of grasping the arrival stage for each failure mode by the transition of events, knowledge for diagnosing the state of the process can be easily constructed.

【0232】(3)従来は熟練者にしか可能でなかっ
た、プロセス状態の診断システムが、手軽にしかも非熟
練者でも構築することが可能となり、プラントやプロセ
スを維持するための人手を大幅に減らすことができる。
(3) A process state diagnostic system, which has been possible only by an expert in the past, can be constructed easily and by an unskilled person, and a large amount of manpower is required to maintain a plant or process. Can be reduced.

【0233】(4)過去のプロセス状態のデータを利用
することにより、知識を時間と共に増加させることがで
き、保守員が実績と経験を積むように次第に賢くなる機
能を持たせることができる。
(4) By using the data of past process states, the knowledge can be increased with time, and the function can be gradually increased so that the maintenance staff gains experience and experience.

【0234】(5)熟練運転員の持つ知識やノウハウ、
あるいはプロセスの構造から定まる変数間の因果関係な
どを利用した制御モデルの構築が可能になり、熟練者の
表現力を超えた知識と経験則を、もれなく、しかも整合
性を保った形で抽出・利用できる。
(5) Knowledge and know-how possessed by skilled operators,
Alternatively, it becomes possible to construct a control model using causal relationships between variables that are determined by the structure of the process, and extract knowledge and empirical rules that exceed the expressive power of experts in a consistent and consistent manner. Available.

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

【図1】本発明によるプロセス状態診断装置の構成を説
明する図。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a process state diagnosis device according to the present invention.

【図2】記号化部120を詳細に説明する図。FIG. 2 is a diagram illustrating a symbolization unit 120 in detail.

【図3】特徴抽出機能210における処理の流れを説明
する図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a processing flow in a feature extraction function 210.

【図4】特徴抽出フィルタの例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a feature extraction filter.

【図5】折線ベクトルによる近似の例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of approximation by a polygonal line vector.

【図6】多段階決定過程としての照合処理を説明する
図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a matching process as a multi-step determination process.

【図7】各格子点への最適経路を探索する範囲を説明す
る図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a range in which an optimum route to each grid point is searched.

【図8】照合機能220における処理の流れを説明する
図。
FIG. 8 is a diagram illustrating the flow of processing in the matching function 220.

【図9】単一データ管理部130の構成を説明する図。FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of a single data management unit 130.

【図10】単一データの状態遷移図920の構成を説明
する図。
FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of a state transition diagram 920 for single data.

【図11】計測データ毎の状態遷移図1020を詳細に
説明する図。
FIG. 11 is a diagram for explaining the state transition diagram 1020 for each measurement data in detail.

【図12】単一データの状態遷移機能910における処
理の流れを説明する図。
FIG. 12 is a diagram illustrating a flow of processing in a single data state transition function 910.

【図13】事象生成部140の構成を説明する図。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of an event generation unit 140.

【図14】事象生成条件図1340の構成を説明する
図。
FIG. 14 is a diagram illustrating the configuration of an event generation condition diagram 1340.

【図15】一つの故障モードに対する事象生成条件図1
410を詳細に説明する図。
FIG. 15: Event generation condition diagram for one failure mode
The figure which illustrates 410 in detail.

【図16】事象生成機能1320の処理の流れを説明す
る図。
FIG. 16 is a diagram illustrating a processing flow of an event generation function 1320.

【図17】故障モード管理部150の構成を説明する
図。
FIG. 17 is a diagram illustrating the configuration of a failure mode management unit 150.

【図18】故障モードの状態遷移図1730を説明する
図。
FIG. 18 is a diagram illustrating a state transition diagram 1730 of a failure mode.

【図19】故障モードの状態遷移図1730の内部表現
を説明する図。
FIG. 19 is a diagram for explaining the internal representation of the failure mode state transition diagram 1730.

【図20】故障モードのステータス管理機能1710に
おける処理の流れを説明する図。
FIG. 20 is a diagram illustrating the flow of processing in a failure mode status management function 1710.

【図21】出力画面の一例を示す図。FIG. 21 is a diagram showing an example of an output screen.

【図22】本発明による一実施例を説明するプロセスの
構成図。
FIG. 22 is a block diagram of a process illustrating an embodiment according to the present invention.

【図23】センサ上限固着による状態量の変化。FIG. 23 shows a change in state quantity due to sensor upper limit fixation.

【図24】バルブ全開固着による状態量の変化。FIG. 24 shows a change in state quantity due to the valve being fully opened and stuck.

【図25】センサ上限固着に対する単一データの状態遷
移図と事象条件生成図と故障モードの状態遷移図。
FIG. 25 is a state transition diagram of single data with respect to sensor upper limit fixation, an event condition generation diagram, and a state transition diagram of a failure mode.

【図26】バルブ全開固着に対する単一データの状態遷
移図と事象条件生成図と故障モードの状態遷移図。
FIG. 26 is a state transition diagram of single data with respect to the valve fully opened and stuck, an event condition generation diagram, and a state transition diagram of a failure mode.

【図27】センサ上限固着時の記号変化を説明する図。FIG. 27 is a view for explaining symbol changes when the sensor upper limit is fixed.

【図28】バルブ上限固着時の記号変化を説明する図。FIG. 28 is a view for explaining a symbol change when the valve upper limit is fixed.

【図29】特徴抽出フィルタの生成処理を説明する図。FIG. 29 is a diagram illustrating a feature extraction filter generation process.

【図30】変換係数の決定方法を説明する図。FIG. 30 is a diagram illustrating a method of determining a conversion coefficient.

【図31】特徴抽出スレシホルドの決定方法を説明する
図。
FIG. 31 is a diagram illustrating a method for determining a feature extraction threshold.

【図32】特徴抽出スレシホルドの決定例を説明する
図。
FIG. 32 is a diagram illustrating an example of determining a feature extraction threshold.

【図33】記号化辞書の決定方法を説明する図。FIG. 33 is a diagram illustrating a method of determining a symbolic dictionary.

【図34】状態遷移図等構築部184の構成を説明する
図。
FIG. 34 is a diagram illustrating the configuration of a state transition diagram etc. construction unit 184.

【図35】従来の方法のシステム構成を説明する図。FIG. 35 is a diagram illustrating a system configuration of a conventional method.

【図36】記号変換部4730の構成を説明するブロッ
ク図。
FIG. 36 is a block diagram illustrating a configuration of a symbol conversion unit 4730.

【図37】ある異常Xによる状態量の変化。FIG. 37 shows a change in state quantity due to a certain abnormality X.

【図38】記号ネットワークの構成を詳細に説明する
図。
FIG. 38 is a diagram for explaining the configuration of the symbol network in detail.

【図39】計測データの変化事象を表現する記号ネット
ワークの説明図。
FIG. 39 is an explanatory diagram of a symbol network that expresses a change event of measurement data.

【図40】制御系Aの異常X時の記号変化を説明する
図。
FIG. 40 is a view for explaining a symbol change when the control system A is abnormal X.

【図41】事象管理テーブルの構成を詳細に説明する
図。
FIG. 41 is a diagram for explaining the configuration of an event management table in detail.

【符号の説明】 50…診断部、100…制御装置、110…プロセス計
測データ入力装置、120…記号化部、122…記号化
処理部、124…パラメータ記憶部、130…単一デー
タ管理部、132…単一データのステータス管理部、1
34…単一データの状態遷移図記憶部、140…事象生
成部、142…事象管理部、144…事象生成条件記憶
部、150…故障モード管理部、152…故障モードの
ステータス管理部、154…故障モードの状態遷移図記
憶部、160…プロセス状態表示管理部、162…プロ
セス状態表示装置、170…プロセスデータベース、1
80…構築支援部、182…記号化パラメータ構築部、
184…状態遷移図等構築部、196…管理機構。
[Explanation of Codes] 50 ... Diagnosis unit, 100 ... Control device, 110 ... Process measurement data input device, 120 ... Symbolization unit, 122 ... Symbolization processing unit, 124 ... Parameter storage unit, 130 ... Single data management unit, 132 ... Single data status management unit, 1
34 ... Single data state transition diagram storage unit, 140 ... Event generation unit, 142 ... Event management unit, 144 ... Event generation condition storage unit, 150 ... Failure mode management unit, 152 ... Failure mode status management unit, 154 ... Failure mode state transition diagram storage unit, 160 ... Process state display management unit, 162 ... Process state display device, 170 ... Process database, 1
80 ... Construction support unit, 182 ... Symbolization parameter construction unit,
184 ... State transition diagram construction unit, 196 ... Management mechanism.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】プロセスから得られる各種データを処理し
て、プロセスの状態を診断するためのシステムにあっ
て、 前記プロセスから得られる時系列データなどのパターン
データの変化状態を記号に変換する記号化手段と、 前記記号化手段から得られる記号の時間的な変化と複数
の記号間の時間的な関係とを用いて、プロセスの状態の
診断を行う診断手段と、を有することを特徴とするプロ
セス状態診断システム。
1. A system for diagnosing a state of a process by processing various data obtained from a process, wherein a symbol for converting a changed state of pattern data such as time series data obtained from the process into a symbol. And a diagnosing means for diagnosing the state of the process by using a temporal change of the symbols obtained from the symbolizing means and a temporal relationship between a plurality of symbols. Process status diagnostic system.
【請求項2】プロセスから得られる各種データを処理し
て、プロセスの状態を診断するためのシステムにあっ
て、 前記プロセスから得られる時系列データなどのパターン
データの変化状態を記号に変換する記号化手段と、 前記記号化手段から得られる記号の時間的な変化および
複数の時系列データの記号の時間的な関係を用いて、プ
ロセスの状態の診断を行う診断手段と、 前記診断手段から得られる診断結果を表示するためのプ
ロセス状態表示管理手段と、を有することを特徴とする
プロセス状態診断システム。
2. A system for diagnosing a state of a process by processing various data obtained from a process, wherein a symbol is used to convert a change state of pattern data such as time series data obtained from the process into a symbol. And a diagnostic means for diagnosing the state of the process by using the temporal change of the symbol obtained from the symbolizing means and the temporal relationship of the symbols of a plurality of time series data, and the diagnostic means obtained from the diagnostic means. And a process state display management means for displaying the diagnostic result.
【請求項3】前記特許請求の範囲第1項において用いら
れる診断手段が、 前記記号化手段から得られる記号を用いて、記号の遷移
系列により故障時の時系列データの変化パターンを表現
する単一データの状態遷移図における、状態(ステータ
ス)を更新する単一データ管理手段と、 前記単一データの状態遷移図において、ある複数のデー
タのステータスが、あらかじめ定められた時間的条件等
を満たすとき、その故障モードに特有な「事象」を生成
する事象生成手段と、 前記事象生成手段から得られる事象を用いて、各故障モ
ードの到達段階を表現する故障モードの状態遷移図を更
新する故障モード管理手段と、を有することを特徴とす
るプロセス状態診断システム。
3. The diagnostic means used in claim 1 uses a symbol obtained from the symbolizing means to express a change pattern of time-series data at the time of a failure by a transition sequence of the symbol. Single data management means for updating a state (status) in a state transition diagram of one data, and statuses of a plurality of data in the state transition diagram of the single data satisfy predetermined time conditions and the like. At this time, the state transition diagram of the failure mode expressing the reaching stage of each failure mode is updated using the event generation means for generating an "event" specific to the failure mode and the event obtained from the event generation means. A process state diagnosis system comprising: a failure mode management unit.
【請求項4】前記特許請求の範囲第3項において用いら
れる単一データの状態遷移図の各ステータスが、 そのステータスに遷移するために必要な記号と遷移開始
時間と遷移最小時間と遷移最大時間とを有し、 現ステータスから次ステータスへ遷移する際の条件が、 次ステータスへ遷移するために必要な記号が現ステータ
スへ遷移するために必要な記号と異なる場合は、前記記
号化手段から得られる最新記号が次ステータスへ遷移す
るために必要な記号と等しく、かつ、上記最新記号の開
始時間が現ステータスの遷移開始時間から遷移最小時間
以上であり遷移最大時間以下であることと、 次ステータスへ遷移するために必要な記号が現ステータ
スへ遷移するために必要な記号と等しい場合は、上記最
新記号が次ステータスへ遷移するために必要な記号と等
しく、かつ、上記最新記号の開始時間が現ステータスの
遷移開始時間から遷移最大時間以上であることと、を特
徴とするプロセス状態診断システム。
4. A symbol, a transition start time, a transition minimum time, and a transition maximum time required for each status of a single data state transition diagram used in claim 3 to transit to that status. And if the condition for transitioning from the current status to the next status is different from the symbol required to transit to the next status, obtain from the encoding means. The latest symbol that is displayed is equal to the symbol that is required to transition to the next status, and the start time of the latest symbol is from the transition start time of the current status to the transition minimum time or more and the transition maximum time or less, and the next status If the symbol required to transition to is equal to the symbol required to transition to the current status, the latest symbol above is required to transition to the next status. A process state diagnosis system, which is equal to a required symbol and has a start time of the latest symbol that is equal to or longer than a transition maximum time from a transition start time of a current status.
【請求項5】前記特許請求の範囲第3項において用いら
れる事象生成手段が、 前記単一データの状態遷移図において、その故障モード
において満たされなければならない、異なる計測データ
のステータス間の前記遷移開始時間の前後関係と、その
関係を満たすときに生成するとされる事象名とを表現す
る事象生成条件図を記憶しておく事象生成条件図記憶手
段と、 前記単一データの状態遷移図と、上記事象生成条件図
と、制御装置などから得られるスイッチのON/OFF
などの信号とから、各故障モードにおける事象を生成す
る事象管理手段と、を有することを特徴とするプロセス
状態診断システム。
5. The transition between the statuses of different measurement data that the event generation means used in claim 3 must satisfy in its failure mode in the state transition diagram of the single data. An event generation condition diagram storage unit that stores an event generation condition diagram that expresses a context of start time and an event name that is generated when the relation is satisfied, a state transition diagram of the single data, ON / OFF of the switch obtained from the above event generation condition diagram and control device
And a event management means for generating an event in each failure mode from signals such as.
【請求項6】前記特許請求の範囲第5項において用いら
れる事象生成条件図が、最小条件時間と最大条件時間を
有し、事象を生成するための条件として一対の単一デー
タのステータス間の前記遷移開始時間の差が上記最小条
件時間以上、上記最大条件時間以下である場合と、 上記条件が複数対のステータス間で成立する場合と、 あるステータスが遷移状態にある場合と、の3種類を表
現できることを特徴とするプロセス状態診断システム。
6. The event generation condition diagram used in claim 5 has a minimum condition time and a maximum condition time, and a condition between a pair of single data is used as a condition for generating an event. There are three types of cases: the difference between the transition start times is equal to or more than the minimum condition time and is equal to or less than the maximum condition time, the condition is satisfied between a plurality of pairs of statuses, and a status is in a transition state A process state diagnosis system characterized by being able to express.
【請求項7】前記特許請求の範囲第3項において用いら
れる故障モード管理手段が、 前記事象の遷移系列として各故障モードにおける故障モ
ードの到達段階を表現する、故障モードの状態遷移図を
記憶しておく故障モードの状態遷移図記憶手段と、 前記事象生成手段から得られる事象の変化に応じて、上
記故障モードの状態遷移図を用いて故障モードの到達段
階を管理する故障モードのステータス管理手段と、を有
することを特徴とするプロセス状態診断システム。
7. The failure mode management means used in claim 3 stores a failure mode state transition diagram representing a failure mode arrival stage in each failure mode as the transition sequence of the event. A failure mode state transition diagram storage means, and a failure mode status for managing the arrival stage of the failure mode using the failure mode state transition diagram according to the change of the event obtained from the event generation means. A process state diagnosis system comprising: a management unit.
【請求項8】前記特許請求の範囲第1項記載のプロセス
状態診断システムにおいて用いられる記号化手段におけ
る内部的なパラメータを構築する手段が、 記号化したパターンから自動的に特徴抽出に用いる特徴
抽出フィルタと特徴抽出のためのパラメータおよび辞書
の記号パターンを決定する記号化パラメータ構築手段か
ら成り、 前記特許請求の範囲第3項記載のプロセス状態診断シス
テムにおいて用いられる、前記単一データの状態遷移図
と前記事象生成条件図と前記故障モードの状態遷移図と
に記憶される知識を構築する手段が、 プロセスデータベースに蓄積されたデータを読みだし、
記号に変換し、記号列ファイルに記憶する記号化手段
と、 記号列を上記記号ファイルから読みだし、前記単一デー
タの状態遷移図を作成する単一データの状態遷移図構築
手段と、 上記単一データの状態遷移図構築手段から得られる前記
単一データの状態遷移図を用いて、前記事象生成条件図
を作成する事象生成条件構築手段と、 上記事象生成条件構築手段から得られる前記事象生成条
件図を用いて、前記故障モードの状態遷移図を作成する
故障モードの状態遷移図構築手段と、 異なる故障モード間での前記単一データの状態遷移図と
前記事象生成条件図との整合性をチェックする整合性チ
ェック手段と、から成ることを特徴とするプロセス状態
診断システム。
8. Feature extraction used automatically in feature extraction from a symbolized pattern by means for constructing internal parameters in the symbolization means used in the process state diagnosis system according to claim 1. A state transition diagram of the single data used in the process state diagnosis system according to claim 3, comprising a filter and a parameter for feature extraction, and a symbolized parameter construction means for determining a symbol pattern of the dictionary. And a means for constructing knowledge stored in the event generation condition diagram and the failure mode state transition diagram reads the data accumulated in the process database,
A symbolization means for converting into a symbol and storing in a symbol string file; a single data state transition diagram construction means for reading the symbol string from the symbol file and creating a state transition diagram for the single data; Using the state transition diagram of the single data obtained from the state transition diagram construction means of one data, the event generation condition construction means for producing the event generation condition diagram, and the above-mentioned thing obtained from the event generation condition construction means A failure mode state transition diagram construction means for creating the failure mode state transition diagram by using an image generation condition diagram; a state transition diagram of the single data between different failure modes; and an event generation condition diagram And a consistency check means for checking the consistency of the process status diagnosis system.
【請求項9】前記特許請求の範囲第3項において用いら
れる単一データ管理手段が、 記号の遷移系列により故障時の時系列データの変化パタ
ーンを表現する単一データの状態遷移図を記憶しておく
単一データの状態遷移図記憶部と、 前記記号化手段から得られる記号の変化に応じて、単一
データの状態遷移図を更新する単一データのステータス
管理手段と、を有することを特徴とするプロセス状態診
断システム。
9. The single data management means used in claim 3 stores a state transition diagram of single data expressing a change pattern of time-series data at the time of failure by a transition sequence of symbols. A single data state transition diagram storage unit, and a single data status management unit that updates the single data state transition diagram according to a change in a symbol obtained from the symbolization unit. Characteristic process state diagnosis system.
【請求項10】複数の1次元データを表現する際、各1
次元データのパターンを、パターンを構成する要素パタ
ーンの系列として表現し、1次元データ間の関係を要素
パターン間の制約として表現することを特徴とする複数
の1次元データの表現方法。
10. When expressing a plurality of one-dimensional data, each one
A method of expressing a plurality of one-dimensional data, characterized in that a pattern of the dimensional data is expressed as a series of element patterns constituting the pattern, and a relation between the one-dimensional data is expressed as a constraint between the element patterns.
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