JPH07234300A - Device for determining emergency operation in plant management and control system - Google Patents

Device for determining emergency operation in plant management and control system

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Publication number
JPH07234300A
JPH07234300A JP6025318A JP2531894A JPH07234300A JP H07234300 A JPH07234300 A JP H07234300A JP 6025318 A JP6025318 A JP 6025318A JP 2531894 A JP2531894 A JP 2531894A JP H07234300 A JPH07234300 A JP H07234300A
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JP
Japan
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plant
value
measurement data
target
suppression
Prior art date
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Pending
Application number
JP6025318A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsushi Miki
哲志 三木
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH07234300A publication Critical patent/JPH07234300A/en
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Abstract

PURPOSE:To effectively determine an emergency operation by autonomously dealing with an emergency in a plant. CONSTITUTION:Equipment for which a suppressing operation is to be performed is determined by a performance detecting part 50 or a suppressed equipment determining part 53, and an effective controlled variable is determined by a first future value anticipating part 54 or a controlled variable determining part 59. In this case, the first future value anticipating part 54 obtains an anticipated value to deal with any unprecedented abnormal event using a neural network, and a second future value anticipating part 55 obtains an effective anticipated value using an approximate function to correspond to the features of input data. The anticipated values are corrected by an anticipated value correcting part 56 and fed to the controlled variable determining part 59. Using the anticipated values and a function of the influence of operations, the controlled variable determining part 59 determines the controlled variable based on a target value for a suppressing operation.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、原子炉プラ
ント等のプラントの運転操作を管理するプラント管理操
作システムに係り、特に、プラント運転時に発生した異
常事態に対応した応急操作を決定する応急操作決定装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plant management operation system for managing the operation of a plant such as a nuclear reactor plant, and more particularly to an emergency operation for determining an emergency operation corresponding to an abnormal situation occurring during plant operation. The present invention relates to an operation determining device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、原子力発電所等の原子炉プラン
トは、いわゆる巨大技術に属するために、その開発およ
び実用化には極めて高度の技術的信頼性が要求され、特
に、その運転管理においても高度の安全性が要求され
る。例えば、原子炉プラントの運転の際に、プラントに
何らかの異常が発生した場合には、まず、その原因を同
定して、それを取り除く操作を行う必要がある。しかし
ながら、その第一原因を同定する以前にプラントが緊急
状態に陥り、原因を同定する余裕がない場合には、とり
あえず観測された事象を緩和するための操作、つまり応
急操作を行う必要がある。そのためには、プラント運転
をトリップさせるか、あるいはトリップさせずに安全性
を確保するための何らかの操作が存在するか否かを迅速
に判断して処理する必要がある。
2. Description of the Related Art For example, a nuclear reactor plant such as a nuclear power plant belongs to a so-called enormous technology, and therefore, extremely high technical reliability is required for its development and practical application, and especially in its operation management. A high degree of safety is required. For example, if any abnormality occurs in the plant during operation of the nuclear reactor plant, it is necessary to first identify the cause and perform an operation to remove it. However, if the plant falls into an emergency state before the first cause is identified and there is no room to identify the cause, it is necessary to perform an operation for alleviating the observed event for the time being, that is, an emergency operation. For that purpose, it is necessary to promptly determine whether or not the plant operation is to be tripped or whether or not there is any operation for ensuring safety without tripping.

【0003】従来、このような判断を人的に行わずにプ
ラントの緊急事態に自律的に対処し得る応急操作決定シ
ステムが本願発明者と同じ発明者により、例えば、特開
平5−249287号公報として提案されている。この
応急操作決定システムは、プラントの運転目標を階層的
に細分化してネットワーク化した知識ベースを有し、こ
れに基づいて達成度および緊急度を求め、より正常な状
態に移行させるために有効な異常状態抑制操作の対象と
なる機器を特定していた。一方、過去の適当な時点から
現在までの異常プラント変数の時間的変化を特定の固定
された関数、例えば、2次関数によって近似し、次に、
この関数を未来方向へ外挿することによって当該プラン
ト変数の将来値を予測し、その予測値と、抑制操作機器
を単位量だけ操作したときのプラント計測データの時間
経過を示す操作影響度関数とを用いてプラント計測デー
タの将来値が所定の制限範囲内に入るように、特定され
た抑制操作対象機器の操作量を決定していた。
Conventionally, an emergency operation determination system capable of autonomously dealing with an emergency situation of a plant without making such a judgment manually has been proposed by the same inventor as the inventor of the present application, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 5-249287. Is proposed as. This emergency operation decision system has a knowledge base in which plant operation targets are hierarchically subdivided into a network, and the achievement level and urgency level are calculated based on this, which is effective for shifting to a more normal state. The target device for the abnormal condition suppression operation was specified. On the other hand, the temporal change of the abnormal plant variable from an appropriate point in the past to the present is approximated by a specific fixed function, for example, a quadratic function, and then,
Predict the future value of the plant variable by extrapolating this function in the future direction, and the predicted value, and the operation impact degree function that indicates the elapsed time of the plant measurement data when the suppression operation device is operated by a unit amount. Was used to determine the operation amount of the specified suppression operation target device so that the future value of the plant measurement data falls within a predetermined limit range.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の応急操作決定シ
ステムは以上のように構成されているので、プラントの
緊急事態に人の判断によらず、抑制対象操作機器および
その操作量を決定することができる。しかしながら、さ
らにプラントの異常時に完全な応急操作を行う場合に
は、以下のような問題点があった。
Since the conventional emergency operation determining system is configured as described above, it is possible to determine the operation equipment to be suppressed and the operation amount thereof regardless of human judgment in the emergency of the plant. You can However, when a complete emergency operation is performed when the plant is abnormal, there are the following problems.

【0005】(1)上述した従来の技術ではプラント変
数の将来値を特定の固定された関数、例えば、2次関数
によって近似して予測しているので、オンライン時に未
経験な異常事象に遭遇した際に予測が困難になったり、
固定された関数に不適合な入力データが生じた場合には
予測値の誤差が極めて大きくなる場合があり、これによ
って操作量を決定した場合には完全な応急操作を行うこ
とができない場合があった。したがって、いかなる異常
事態にも予測値を精度よく算出することができる必要性
があった。
(1) In the above-mentioned conventional technique, the future value of the plant variable is approximated and predicted by a specific fixed function, for example, a quadratic function. Therefore, when an unexperienced abnormal event is encountered online. It becomes difficult to predict,
When the input data that does not fit the fixed function is generated, the error of the predicted value may become extremely large, and when the manipulated variable is determined by this, there may be cases where complete emergency operations cannot be performed. . Therefore, it has been necessary to accurately calculate the predicted value in any abnormal situation.

【0006】(2)上述した従来の技術ではプラント変
数の予測値をその時点でのみ抑制操作機器の操作量の決
定に用いているので、予測値に毎回、誤差が生じている
場合に操作量の決定にさらに毎回、誤差が生じる可能性
があり、その操作量にて抑制対象操作機器を操作した場
合に運転目標の最適値を達成する際に時間がかかり、ま
た、最適値を達成できなくなる可能性があった。したが
って、予測値を毎回精度を高くする必要性があった。
(2) In the above-mentioned conventional technique, the predicted value of the plant variable is used only for determining the manipulated variable of the suppression control device only at that time. Therefore, when the predicted value has an error, the manipulated variable is calculated. There is a possibility that an error will occur in each determination of, and it will take time to achieve the optimum value of the operation target when the operation device to be suppressed is operated with the operation amount, and the optimum value cannot be achieved. There was a possibility. Therefore, it is necessary to increase the accuracy of the predicted value every time.

【0007】(3)上述した従来の技術では異常状態抑
制操作量を決定するときに用いる操作影響度関数がプラ
ント状態等に依存して非線形に変化するが、この特性を
考慮していないため、決定された操作量に誤差が生じる
おそれがあった。
(3) In the above-mentioned conventional technique, the operation influence function used when determining the abnormal state suppression operation amount changes non-linearly depending on the plant state etc., but since this characteristic is not taken into consideration, There is a possibility that an error may occur in the determined operation amount.

【0008】(4)上述した従来の技術では予測値と操
作影響度関数のみを用いて操作量を決定しているので、
それらの値にて決定された操作量が適切であるか否かが
解らず、また、この操作量にて現在異常となっているプ
ラント変数をどの時点で、どこまで抑制すべきかを決定
する判断基準がなく、適切な操作量が決定できない場合
があった。
(4) Since the conventional technique described above determines the operation amount using only the predicted value and the operation influence degree function,
It is not clear whether the manipulated variable determined by those values is appropriate or not, and the judgment criteria that determine at what point and to what extent the plant variable that is currently abnormal with this manipulated variable should be suppressed. In some cases, the appropriate amount of operation could not be determined.

【0009】(5)上述した従来の技術では異常状態抑
制操作量の許容範囲を求めることは可能であったが、最
適値を求めるアルゴリズムが明確でないため、例えば、
制限値を逸脱する危険を最小にする値を求められない場
合があった。したがって、これにより求められた操作量
にて抑制操作機器を操作する場合に最適値を得るのに時
間がかかる場合があった。
(5) In the above-mentioned conventional technique, it is possible to obtain the allowable range of the abnormal state suppressing operation amount, but since the algorithm for obtaining the optimum value is not clear, for example,
In some cases, it was not possible to find a value that minimizes the risk of exceeding the limit value. Therefore, it may take time to obtain the optimum value when the suppression operation device is operated with the operation amount thus obtained.

【0010】(6)上述した従来の技術では、異常状態
抑制操作の結果が不良の場合、その原因を診断すること
ができず、その後の適切な対応措置がとれない場合があ
った。
(6) In the above-mentioned conventional technique, when the result of the abnormal state suppressing operation is poor, the cause cannot be diagnosed and appropriate countermeasures may not be taken thereafter.

【0011】(7)上述した従来の技術では、異常状態
抑制操作不良原因の診断結果に基づいて今後の対応方針
を決定することができず、その後の適切な対応措置がと
れない場合があった。
(7) In the above-mentioned conventional technique, it may not be possible to determine a future countermeasure policy on the basis of the diagnosis result of the abnormal state suppressing operation failure, and appropriate countermeasure measures may not be taken thereafter. .

【0012】請求項1ないし請求項3の発明は上記のよ
うな問題点を解消するためになされたもので、応急操作
の操作量を決定する際にプラントのいかなる緊急事態に
も対応し得る予測値を精度よく得ることができ、したが
って完全な応急操作を行うことができるプラント管理操
作システムにおける応急操作決定装置を得ることを目的
とする。
The inventions of claims 1 to 3 were made in order to solve the above problems, and it is predicted that any emergency situation of the plant can be dealt with when determining the operation amount of the emergency operation. An object of the present invention is to obtain an emergency operation determining device in a plant management operation system that can obtain a value with high accuracy and therefore can perform a complete emergency operation.

【0013】請求項4の発明は、予測値に誤差がある場
合にもその精度を高くすることができ、運転目標を迅速
に達成することができるプラント管理操作システムにお
ける応急操作決定装置を得ることを目的とする。
According to a fourth aspect of the present invention, it is possible to obtain an emergency operation determining device in a plant management operating system that can improve the accuracy even when there is an error in a predicted value and can quickly achieve an operation target. With the goal.

【0014】請求項5の発明は、プラント状態等に依存
して非線形に変化する操作影響度関数を精度よく生成し
て、これにより決定された操作量の誤差を少なくするこ
とができるプラント管理操作システムにおける応急操作
決定装置を得ることを目的とする。
A fifth aspect of the present invention is a plant management operation capable of accurately generating an operation influence degree function that changes non-linearly depending on a plant state or the like, and reducing an error in an operation amount determined by the function. The purpose is to obtain an emergency operation determining device in the system.

【0015】請求項6の発明は、現在異常となっている
プラント変数をどの時点で、どこまで抑制すべきかを決
定することができ、したがって、操作量を適切に決定す
ることができるプラント管理操作システムにおける応急
操作決定装置を得ることを目的とする。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to determine at what point in time the plant variable that is currently abnormal should be suppressed and to what extent, and therefore, it is possible to appropriately determine the manipulated variable. The purpose is to obtain an emergency operation determining device in.

【0016】請求項7の発明は、操作量の制限値を逸脱
する危険を最小にする値を求めることができ、応急操作
の際に迅速に最適値を得ることができるプラント管理操
作システムにおける応急操作決定装置を得ることを目的
とする。
According to the invention of claim 7, it is possible to obtain a value that minimizes the risk of deviating from the limit value of the manipulated variable, and to quickly obtain the optimum value during the emergency operation. The purpose is to obtain an operation determining device.

【0017】請求項8の発明は、異常状態抑制操作の結
果が不良の場合に、その原因を診断することができるプ
ラント管理操作システムにおける応急操作決定装置を得
ることを目的とする。
It is an object of the present invention to provide an emergency operation determination device in a plant management operation system, which can diagnose the cause of abnormal results when abnormal condition suppression operations are defective.

【0018】請求項9の発明は、異常状態抑制操作不良
原因の診断結果に基づいて今後の対応方針を決定するこ
とができ、これにより今後の適切な対応措置をとること
ができるプラント管理操作システムにおける応急操作決
定装置を得ることを目的とする。
According to the invention of claim 9, a future management policy can be decided based on a diagnosis result of an abnormal state suppressing operation failure cause, and thereby an appropriate future management measure can be taken. The purpose is to obtain an emergency operation determining device in.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るプ
ラント管理操作システムにおける応急操作決定装置は、
プラントの運転目標を階層的に細分化するとともに相互
にネットワーク化した知識ベースに基づいて達成度およ
び緊急度を求め、より正常な状態に移行させるために有
効な異常状態抑制操作の対象となる機器を特定するとと
もに、プラント変数の将来値をニューラルネットを用い
て予測した値および操作影響度関数を用いてプラント計
測データの将来値を所定の制限範囲内に入るように操作
量を決定するように構成したものである。
An emergency operation determining device in a plant management operating system according to the invention of claim 1 is
Equipment that is a target of abnormal state suppression operation that is effective to shift the operation target of the plant to a more normal state by hierarchically subdividing the operation target and obtaining the degree of achievement and urgency based on a knowledge base networked together. In addition to specifying the future value of the plant variable using a neural net and the operation impact degree function, the operation amount is determined so that the future value of the plant measurement data falls within a predetermined limit range. It is composed.

【0020】請求項2の発明に係るプラント管理操作シ
ステムにおける応急操作決定装置は、プラントの運転目
標を階層的に細分化するとともに相互にネットワーク化
した知識ベースに基づいて達成度および緊急度を求め、
より正常な状態に移行させるために有効な異常状態抑制
操作の対象となる機器を特定するとともに、プラント計
測データの特徴に基づいて決定した近似関数を用いて予
測した値および操作影響度関数を用いてプラント計測デ
ータの将来値を所定の制限範囲内に入るように操作量を
決定するように構成したものである。
The emergency operation determining device in the plant management operation system according to the invention of claim 2 hierarchically subdivides the operation target of the plant and obtains the degree of achievement and the degree of urgency based on a knowledge base networked with each other. ,
In addition to identifying the device that is the target of the abnormal state suppression operation that is effective for shifting to a more normal state, use the value predicted using the approximation function determined based on the characteristics of the plant measurement data and the operation impact degree function. The operation amount is determined so that the future value of the plant measurement data falls within a predetermined limit range.

【0021】請求項3の発明に係るプラント管理操作シ
ステムにおける応急操作決定装置は、プラントの運転目
標を階層的に細分化するとともに相互にネットワーク化
した知識ベースに基づいて達成度および緊急度を求め、
より正常な状態に移行させるために有効な異常状態抑制
操作の対象となる機器を特定するとともに、プラント変
数の将来値をニューラルネットを用いて予測した値およ
びプラント計測データの特徴に基づいて決定した近似関
数を用いて予測した値のいずれかを状況に応じて選択し
た値、および操作影響度関数を用いてプラント計測デー
タの将来値を所定の制限範囲内に入るように操作量を決
定するように構成したものである。
The emergency operation determining device in the plant management operation system according to the invention of claim 3 hierarchically subdivides the operation target of the plant and obtains the degree of achievement and the degree of urgency based on a knowledge base networked with each other. ,
In addition to identifying the equipment that is the target of the abnormal state suppression operation that is effective for shifting to a more normal state, the future value of the plant variable was determined based on the value predicted using a neural network and the characteristics of the plant measurement data. A value selected according to the situation using one of the values predicted using the approximation function, and the operation impact degree function is used to determine the operation amount so that the future value of the plant measurement data falls within the specified limit range. It is configured in.

【0022】請求項4の発明に係るプラント管理操作シ
ステムにおける応急操作決定装置は、将来値予測手段に
接続された予測値補正手段にて、プラント変数の予測値
と、時間が経過した後の当該プラント変数の計測値との
誤差特性によって異常となっているすべてのプラント計
測データの予測値を補正した値を求めて、この補正した
予測値を操作量決定手段に供給するように構成したもの
である。
In the emergency operation determining device in the plant management operating system according to the invention of claim 4, the predictive value correcting means connected to the future value predicting means uses the predictive value of the plant variable and the estimated value after the lapse of time. It is configured so that the predicted values of all plant measurement data that are abnormal due to the error characteristics with the measured values of plant variables are corrected, and the corrected predicted values are supplied to the manipulated variable determining means. is there.

【0023】請求項5の発明に係るプラント管理操作シ
ステムにおける応急操作決定装置は、影響度関数生成手
段にて、抑制操作機器決定手段にて決定された抑制操作
機器、プラント計測データに基づくプラント状態、操作
の時間変化、および操作の方向などの情報に従ってデー
タベース化されたシミュレートデータに基づいて現在の
状況に最も合致した操作影響度関数を生成するように構
成したものである。
The emergency operation determining device in the plant management operating system according to the fifth aspect of the present invention is a plant state based on the suppression operating device and the plant measurement data determined by the suppression operating device determining means by the influence degree function generating means. , The time-dependent change of the operation, and the operation influence degree function most suited to the current situation based on the simulated data stored in the database according to the information such as the operation direction.

【0024】請求項6の発明に係るプラント管理操作シ
ステムにおける応急操作決定装置は、操作目標値算出手
段にて、現在異常となっているプラント変数をいずれの
時点で、いずれの操作量まで抑制すべきかを、抑制時点
とそれに対応した許容上限値および下限値とによって規
定した異常状態抑制操作目標値を算出して、操作量決定
手段に供給するように構成したものである。
In the emergency operation determining device in the plant management operation system according to the sixth aspect of the present invention, the operation target value calculating means should suppress the plant variable which is currently abnormal to any operation amount at any time. It is configured such that an abnormal state suppression operation target value defined by the suppression time point and the allowable upper limit value and lower limit value corresponding thereto is calculated and supplied to the operation amount determination means.

【0025】請求項7の発明に係るプラント管理操作シ
ステムにおける応急操作決定装置は、操作量決定手段に
て、プラント変数の予測値と、抑制操作機器を単位量だ
け操作したときのプラント計測データの変化量の時間経
過を示す操作影響度関数とを用い、連立1次方程式を解
くことにより、プラント計測データの将来値が所定の制
限範囲を逸脱する危険が最小になるように特定された抑
制操作対象機器の操作量を決定するように構成したもの
である。
In the emergency operation determining device in the plant management operating system according to the seventh aspect of the present invention, the operation amount determining means determines the predicted value of the plant variable and the plant measurement data when the suppression operating device is operated by a unit amount. Suppression operation specified so that the risk that the future value of the plant measurement data will deviate from the predetermined limit range is minimized by solving the simultaneous linear equations by using the operation influence degree function indicating the change amount over time It is configured to determine the operation amount of the target device.

【0026】請求項8の発明に係るプラント管理操作シ
ステムにおける応急操作決定装置は、不良原因診断部に
て、操作量決定手段において決定された操作量にて操作
が実行された際に、その実行結果が良好か否かを検出
し、該検出結果が不良の場合に、その原因を診断して、
操作機器の異常、入力データの不良または操作量決定計
算の不良に分類するように構成したものである。
The emergency operation determination device in the plant management operation system according to the invention of claim 8 executes the operation when the operation amount is determined by the operation amount determination means in the defect cause diagnosis section. Detects whether the result is good, if the detection result is bad, diagnose the cause,
It is configured to be classified into an abnormal operation device, a defective input data, or a defective operation amount determination calculation.

【0027】請求項9の発明に係るプラント管理操作シ
ステムにおける応急操作決定装置は、対応方針決定部に
て、実行結果が不良の場合に、不良原因診断部にて分類
した不良原因に基づいて今後の対応方針を決定し、この
決定結果に基づいて各部を制御することにより、不良の
原因を取り除くように構成したものである。
The emergency operation determining device in the plant management operating system according to the ninth aspect of the present invention is based on the failure cause classified by the failure cause diagnosing section when the execution result is defective by the response policy determining section. It is configured to eliminate the cause of the defect by determining the countermeasure policy of (1) and controlling each part based on the determination result.

【0028】[0028]

【作用】請求項1の発明における応急操作決定装置は、
達成度検出手段にてプラント運転に関して周期的に得ら
れる各種のプラント計測データを基に知識ベースにて上
位に位置する各運転目標ごとに、状態の正常性の度合い
を示す達成度を求め、この達成度検出手段にて求めた達
成度の値が所定の範囲内にあるか否かを緊急度検出にて
検出し、所定の範囲内にある場合は異常状態にあるもの
の応急操作が可能と判定して、達成度、各周期ごとの達
成度の変化を示す達成度変化率、最上位の運転目標を達
成するための重要度、および外乱に対する感度等をパラ
メータとしてファジイ推論により緊急度を求める。次い
で、運転目標決定手段にて、緊急度検出手段において求
めた緊急度と他に異常の発生している運転目標について
の緊急度とを比較考量して、最優先的に異常抑制を行う
べき運転目標を決定し、抑制操作機器決定手段にて知識
ベースに基づき、運転目標決定手段にて決定された運転
目標の下位に属する運転目標についての正常性チェック
を順次行うことにより、より正常な状態に移行させるた
めに有効な異常状態抑制操作の対象となる機器を特定す
る。一方、将来値予測手段のニューラルネットにて、そ
の入力層にプラント変数の現時点より過去のプラント計
測データを適当な間隔でサンプリングした時系列データ
を入力し、この出力を中間層を介して出力層に供給し
て、将来の計測データを予測した時系列データを出力層
から出力する。この際に、中間層にて入力層および出力
層との間の結合度を適宜変化可能に結合することによ
り、異常となっているすべてのプラント計測データを精
度よく予測できるようになる。また、影響度関数生成手
段にて抑制操作機器決定手段にて決定した抑制操作機器
を単位量だけ操作したときのプラント計測データの変化
量の時間経過を示す操作影響度関数を生成し、将来値予
測手段にて予測した値と、影響度関数生成手段にて生成
した操作影響度関数とを操作量決定手段に供給する。こ
れにより、操作量決定手段にてプラント計測データの将
来値が所定の制限範囲内に入るように抑制操作機器決定
手段にて特定された抑制操作対象機器の操作量を決定す
る。
The emergency operation determining device according to the invention of claim 1
Based on various plant measurement data periodically obtained for the plant operation by the achievement detection means, for each operation target located in the higher level in the knowledge base, the achievement level indicating the degree of normality of the state is obtained, and Whether or not the value of the achievement calculated by the achievement detecting means is within the predetermined range is detected by the urgency detection, and if it is within the predetermined range, it is determined that the emergency operation is possible although it is in an abnormal state. Then, the urgency is obtained by fuzzy inference with the achievement level, the rate of change of the achievement level indicating the change of the achievement level for each cycle, the importance degree for achieving the highest driving goal, and the sensitivity to disturbance as parameters. Next, in the operation target determining means, the urgency determined by the urgency detecting means is compared with the urgency of the driving target in which the other abnormality has occurred, and the operation in which the abnormality suppression is given the highest priority By determining a target and performing a normality check on the operating targets that belong to the lower levels of the operating target determined by the operating target determining unit based on the knowledge base by the suppression operation device determining unit, a more normal state is obtained. Identify the device that is the target of the abnormal state suppression operation that is effective for the transition. On the other hand, in the neural network of the future value prediction means, time series data obtained by sampling plant measurement data of the plant variable from the present time to the past at appropriate intervals is input to the input layer, and this output is output via the intermediate layer to the output layer. To output to the output layer the time-series data that predicts future measurement data. At this time, the coupling degree between the input layer and the output layer can be changed appropriately in the intermediate layer so that all abnormal plant measurement data can be accurately predicted. In addition, an operation impact function indicating the change over time of the plant measurement data when the suppression operation device determined by the suppression operation device determination means is operated by a unit amount by the impact function function generation means is generated, and the future value is generated. The value predicted by the predicting means and the operation influence degree function generated by the influence degree function generating means are supplied to the operation amount determining means. Thus, the operation amount determining unit determines the operation amount of the suppression operation target device specified by the suppression operation device determining unit such that the future value of the plant measurement data falls within the predetermined limit range.

【0029】請求項2の発明における応急操作決定装置
は、達成度検出手段にてプラント運転に関して周期的に
得られる各種のプラント計測データを基に、知識ベース
にて上位に位置する各運転目標ごとに、状態の正常性の
度合いを示す達成度を求め、この達成度検出手段にて求
めた達成度の値が所定の範囲内にあるか否かを緊急度検
出手段にて検出し、所定の範囲内にある場合は異常状態
にあるものの応急操作が可能と判定して、達成度、各周
期ごとの達成度の変化を示す達成度変化率、最上位の運
転目標を達成するための重要度、および外乱に対する感
度等をパラメータとしてファジイ推論により緊急度を求
める。次いで、運転目標決定手段にて緊急度検出手段に
おいて求めた緊急度と他に異常の発生している運転目標
についての緊急度とを比較考量して、最優先的に異常抑
制を行うべき運転目標を決定し、抑制操作機器決定手段
にて知識ベースに基づき、運転目標決定手段にて決定さ
れた運転目標の下位に属する運転目標についての正常性
チェックを順次行うことにより、より正常な状態に移行
させるために有効な異常状態抑制操作の対象となる機器
を特定する。一方、プラント変数の現時点より過去の計
測データを適当な間隔でサンプリングした時系列データ
の特徴を将来値予測手段にて抽出して、この特徴データ
に基づいて近似関数のタイプを決定し、近似誤差の2乗
が最小になるように近似関数のパラメータを定めた当該
関数を用いて異常となっているすべてのプラント計測デ
ータを予測する。また、影響度関数生成手段にて、抑制
操作機器決定手段において決定した抑制操作機器を単位
量だけ操作したときのプラント計測データの変化量の時
間経過を示す操作影響度関数を生成し、これら将来値予
測手段にて予測した値と、影響度関数生成手段にて生成
した操作影響度関数とを操作量決定手段に供給する。こ
れにより、操作量決定手段にて、プラント計測データの
将来値が所定の制限範囲内に入るように抑制操作機器決
定手段にて特定された抑制操作対象機器の操作量を決定
する。
In the emergency operation determining device according to the second aspect of the present invention, based on various plant measurement data periodically obtained for the plant operation by the achievement degree detecting means, each operation target positioned at a higher level in the knowledge base. In addition, the achievement level indicating the degree of normality of the state is obtained, and the urgency level detection unit detects whether the value of the achievement level obtained by the achievement level detection unit is within a predetermined range, If it is within the range, it is judged that emergency operation is possible even though it is in an abnormal state, and the degree of achievement, the rate of change in the degree of achievement indicating the change in the degree of achievement for each cycle, and the importance for achieving the highest operating goal , And the degree of urgency is obtained by fuzzy inference using parameters such as sensitivity to disturbance. Next, the operation target determining means compares the urgent level obtained by the urgent level detecting means with the urgent level of the driving target in which another abnormality has occurred, and the operating target for which the abnormality suppression is given the highest priority. Then, based on the knowledge base by the suppression operation device determination means, a normality check is sequentially performed on the operation targets that are subordinate to the operation target determined by the operation target determination means, and a more normal state is entered. The device that is the target of the abnormal state suppression operation that is effective for the purpose is specified. On the other hand, the feature of the time series data obtained by sampling the measured data of the plant variable from the present time to the proper interval is extracted by the future value prediction means, and the type of the approximation function is determined based on this feature data, and the approximation error is determined. Predict all abnormal plant measurement data by using the function that defines the parameters of the approximation function so that the square of is minimized. In addition, the influence function generation means generates an operation influence function indicating a time lapse of the variation amount of the plant measurement data when the suppression operation device determined by the suppression operation device determination means is operated by a unit amount, and these future functions are generated. The value predicted by the value predicting means and the operation influence degree function generated by the influence degree function generating means are supplied to the operation amount determining means. As a result, the operation amount determination means determines the operation amount of the suppression operation target device specified by the suppression operation device determination means such that the future value of the plant measurement data falls within the predetermined limit range.

【0030】請求項3の発明における応急操作決定装置
は、達成度検出手段にてプラント運転に関して周期的に
得られる各種のプラント計測データを基に、知識ベース
にて上位に位置する各運転目標ごとに、状態の正常性の
度合いを示す達成度を求め、この達成度検出手段にて求
めた達成度の値が所定の範囲内にあるか否かを緊急度検
出手段にて検出し、所定の範囲内にある場合は異常状態
にあるものの応急操作が可能と判定して、達成度、各周
期ごとの達成度の変化を示す達成度変化率、最上位の運
転目標を達成するための重要度、および外乱に対する感
度等をパラメータとしてファジイ推論により緊急度を求
める。次いで、運転目標決定手段にて緊急度検出手段に
て求めた緊急度と他に異常の発生している運転目標につ
いての緊急度とを比較考量して、最優先的に異常抑制を
行うべき運転目標を決定し、抑制操作機器決定手段にて
知識ベースに基づき、運転目標決定手段にて決定された
運転目標の下位に属する運転目標についての正常性チェ
ックを順次行うことにより、より正常な状態に移行させ
るために有効な異常状態抑制操作の対象となる機器を特
定する。一方、第1の将来値予測手段および第2の将来
値予測手段にプラント計測データが順次供給されてその
予測値が算出される。つまり第1の将来値予測手段のニ
ューラルネットにて、その入力層にプラント変数の現時
点より過去のプラント計測データを適当な間隔でサンプ
リングした時系列データを入力し、この出力を中間層を
介して出力層に供給して、将来の計測データを予測した
時系列データを出力層から出力する。この際に、中間層
にて入力層および出力層との間の結合度を適宜変化可能
に結合することにより、異常となっているすべてのプラ
ント計測データを精度よく予測できるようになる。ま
た、第2の将来値予測手段にて、プラント変数の現時点
より過去の計測データを適当な間隔でサンプリングした
時系列データの特徴を抽出して、この特徴データに基づ
いて近似関数のタイプを決定し、近似誤差の2乗が最小
になるように近似関数のパラメータを定めた当該関数を
用いて異常となっているすべてのプラント計測データを
予測する。これらの予測値が操作量決定手段に供給され
る。また、影響度関数生成手段にて、抑制操作機器決定
手段において決定した抑制操作機器を単位量だけ操作し
たときのプラント計測データの変化量の時間経過を示す
操作影響度関数を生成し、これを操作量決定手段に供給
する。これにより、操作量決定手段にて、第1の将来値
予測手段にて予測した値または第2の将来値予測手段に
て予測した値のいずれかを選択し、この将来値と影響度
関数生成部から操作影響度関数とを用いてプラント計測
データの将来値が所定の制限範囲内に入るように抑制操
作機器決定手段にて特定された抑制操作対象機器の操作
量を決定する。
In the emergency operation determining device according to the third aspect of the present invention, based on various plant measurement data periodically obtained for the plant operation by the achievement degree detecting means, each operation target positioned at a higher level in the knowledge base In addition, the achievement level indicating the degree of normality of the state is obtained, and the urgency level detection unit detects whether the value of the achievement level obtained by the achievement level detection unit is within a predetermined range, If it is within the range, it is judged that emergency operation is possible even though it is in an abnormal state, and the degree of achievement, the rate of change in the degree of achievement indicating the change in the degree of achievement for each cycle, and the importance for achieving the highest operating goal , And the degree of urgency is obtained by fuzzy inference using parameters such as sensitivity to disturbance. Next, the operation target determining means compares and evaluates the urgency obtained by the urgency detection means and the urgency of the other operation target in which an abnormality has occurred, and the operation in which the abnormality suppression should be given the highest priority. By determining a target and performing a normality check on the operating targets that belong to the lower levels of the operating target determined by the operating target determining unit based on the knowledge base by the suppression operation device determining unit, a more normal state is obtained. Identify the device that is the target of the abnormal state suppression operation that is effective for the transition. On the other hand, the plant measurement data is sequentially supplied to the first future value prediction means and the second future value prediction means, and the predicted value is calculated. That is, in the neural network of the first future value prediction means, time series data obtained by sampling plant measurement data of the plant variable from the present time to the past at appropriate intervals is input to the input layer, and this output is passed through the intermediate layer. The time series data, which is supplied to the output layer and predicts future measurement data, is output from the output layer. At this time, the coupling degree between the input layer and the output layer can be changed appropriately in the intermediate layer so that all abnormal plant measurement data can be accurately predicted. Further, the second future value prediction means extracts the characteristic of the time series data obtained by sampling the measured data of the plant variable from the present time to the past at appropriate intervals, and determines the type of the approximation function based on the characteristic data. Then, all the abnormal plant measurement data are predicted using the function that defines the parameters of the approximation function so that the square of the approximation error is minimized. These predicted values are supplied to the manipulated variable determining means. In addition, the influence function generation means generates an operation influence function indicating the elapsed time of the variation amount of the plant measurement data when the suppression operation device determined by the suppression operation device determination means is operated by a unit amount, and this is generated. It is supplied to the manipulated variable determining means. Thereby, the manipulated variable determining means selects either the value predicted by the first future value predicting means or the value predicted by the second future value predicting means, and the future value and the influence degree function are generated. The operation amount of the suppression operation target device specified by the suppression operation device determination means is determined so that the future value of the plant measurement data falls within a predetermined limit range using the operation influence degree function from the unit.

【0031】請求項4の発明における応急操作決定装置
は、将来値予測手段に接続された予測値補正手段にて、
プラント変数の予測値と、時間が経過した後の当該プラ
ント変数の計測値との誤差特性によって異常となってい
るすべてのプラント計測データの予測値を補正した値を
求めて、この補正した予測値を操作量決定手段に供給す
る。これにより、予測されたプラント変数に誤差がある
場合でも、その誤差が補正されて操作量決定手段に供給
され、操作量決定手段にて精度の高い操作量を決定し得
る。
In the emergency operation determining device according to the fourth aspect of the present invention, the predictive value correcting means connected to the future value predicting means,
The predicted value of all plant measurement data that is abnormal due to the error characteristic between the predicted value of the plant variable and the measured value of the plant variable after a lapse of time is calculated, and the corrected predicted value Is supplied to the manipulated variable determining means. As a result, even if there is an error in the predicted plant variable, the error is corrected and supplied to the operation amount determining means, and the operation amount determining means can determine the operation amount with high accuracy.

【0032】請求項5の発明における応急操作決定装置
は、影響度関数生成手段にて、抑制操作機器決定手段に
て決定された抑制操作機器、プラント計測データに基づ
くプラント状態、操作の時間変化、および操作の方向な
どの情報に従ってデータベース化されたシミュレートデ
ータに基づいて現在の状況に最も合致した操作影響度関
数を生成する。これにより、操作量決定手段には、非線
形に変化するプラントの状態に適合した操作影響度関数
が供給されて、現時点でのプラント状態に適した操作量
を決定し得る。
In the emergency operation determining device according to the invention of claim 5, the influence function generating means determines the suppression operation equipment determined by the suppression operation equipment determining means, the plant state based on the plant measurement data, and the time change of the operation. And the operation influence degree function that best matches the current situation is generated based on the simulated data stored in the database according to the information such as the operation direction. Thus, the operation amount determining means is supplied with the operation influence degree function adapted to the non-linearly changing plant state, and can determine the operation amount suitable for the current plant state.

【0033】請求項6の発明における応急操作決定装置
は、操作目標値算出手段にて、現在異常となっているプ
ラント変数をいずれの時点で、いずれの操作量まで抑制
すべきかを、抑制時点とそれに対応した許容上限値およ
び下限値とによって規定した異常状態抑制操作目標値を
算出して、操作量決定手段に供給する。これにより、操
作量決定手段では操作目標値算出手段にて算出された異
常状態抑制操作目標値に基づいて適切な操作量を決定し
得る。
In the emergency operation determining device according to the sixth aspect of the present invention, the operation target value calculating means determines at what time and for which operation amount the plant variable that is currently abnormal should be suppressed, at the time of the suppression time. An abnormal state suppression operation target value specified by the allowable upper limit value and the lower limit value corresponding thereto is calculated and supplied to the operation amount determining means. As a result, the operation amount determination means can determine an appropriate operation amount based on the abnormal state suppression operation target value calculated by the operation target value calculation means.

【0034】請求項7の発明における応急操作決定装置
は、操作量決定手段にて、プラント変数の予測値と、抑
制操作機器を単位量だけ操作したときのプラント計測デ
ータの変化量の時間経過を示す操作影響度関数とを用
い、連立1次方程式を解くことにより、プラント計測デ
ータの将来値が所定の制限範囲を逸脱する危険が最小に
なるように特定された抑制操作対象機器の操作量を決定
する。
In the emergency operation determining apparatus according to the invention of claim 7, the operation amount determining means determines the predicted value of the plant variable and the change over time of the change amount of the plant measurement data when the suppression operation device is operated by a unit amount. The operation amount of the suppression operation target device specified so that the risk that the future value of the plant measurement data will deviate from the predetermined limit range is minimized by solving the simultaneous linear equations using the operation influence function shown decide.

【0035】請求項8の発明における応急操作決定装置
は、不良原因診断部にて、操作量決定手段において決定
された操作量にて操作が実行された際に、その実行結果
が良好か否かを検出し、該検出結果が不良の場合に、そ
の原因を診断して、操作機器の異常、入力データの不良
または操作量決定計算の不良に分類する。これにより、
その不良の原因を取り除くことにより、後の応急操作を
良好にし得る。
In the emergency operation determining device according to the invention of claim 8, when the defect cause diagnosing section performs the operation with the operation amount determined by the operation amount determining means, whether or not the execution result is good. Is detected, and if the detection result is defective, the cause is diagnosed and classified into an abnormal operation device, a defective input data, or a defective operation amount determination calculation. This allows
By removing the cause of the defect, the subsequent emergency operation can be improved.

【0036】請求項9の発明における応急操作決定装置
は、応急操作の実行結果が不良の場合に、対応方針決定
部にて、不良原因診断部において分類した不良原因に基
づいて今後の対応方針を決定し、この決定結果に基づい
て各部を制御することにより、不良の原因を取り除き、
後の応急操作を良好にし得る。
In the emergency operation determining device according to the invention of claim 9, when the execution result of the emergency operation is defective, the response policy determining unit determines the future response policy based on the defect cause classified by the defect cause diagnosing unit. By determining and controlling each part based on this determination result, the cause of the defect is removed,
The first aid operation afterwards can be improved.

【0037】[0037]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1は本発明のプラント管理操作システムにおけ
る応急操作装置の一実施例を示す機能ブロック図であ
り、図2は同装置が適用されるプラント管理操作システ
ムを示すブロック図である。図2において、10はプラ
ントの異常を検出した際にその応急操作を決定する応急
操作装置であり、各種の演算および判断等の処理を行う
中央処理装置11と、処理に必要な情報を記憶する外部
記憶装置(記憶手段)12と、中央処理装置11のプロ
グラム等を記憶した主記憶装置13と、プラントからの
データを中央処理装置11に供給するプラントデータ入
力インタフェース14とを有している。15はプラント
の状態を表す各種のプラント計測データを収集するプラ
ントデータ収集装置であり、例えば、プラントの操作機
器および弁等に設置された計測器を介して機器の状態お
よび流動物の流量等の状態を表すプロセスデータを検出
して応急操作装置10へ供給する。16は実際のプラン
ト運転管理を行うプラント運転装置であり、運転制御盤
等を含む。
Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of an emergency operation device in a plant management operation system of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a plant management operation system to which the device is applied. In FIG. 2, reference numeral 10 denotes an emergency operation device that determines an emergency operation when a plant abnormality is detected, and stores a central processing unit 11 that performs various kinds of calculation and judgment processing, and information necessary for the processing. It has an external storage device (storage means) 12, a main storage device 13 that stores programs of the central processing unit 11 and the like, and a plant data input interface 14 that supplies data from the plant to the central processing unit 11. Reference numeral 15 denotes a plant data collection device that collects various plant measurement data representing the state of the plant. For example, the state of the device and the flow rate of the fluid through a measuring instrument installed in the plant operation device and valves. The process data representing the state is detected and supplied to the emergency operation device 10. Reference numeral 16 denotes a plant operation device that performs actual plant operation management and includes an operation control panel and the like.

【0038】本実施例において外部記憶装置12には、
図3に示すような運転目標機能階層化知識ベース(以
下、知識ベースと記す)17が格納されている。この知
識ベース17は、プラントの状況を把握するためにプラ
ントの機能や構造に関するデータに基づいて作成された
知識ベースであり、図3に示すように、運転目標レベル
21、プラントレベル22、制御システムレベル23、
および機器レベル24の4つに階層化されて相互にネッ
トワーク化された構造を有している。つまり、各レベル
は、さらに具体的なプラントの運転目標やその目標の達
成のための手段を表す1または複数のノードから構成さ
れて、上位のノードほど包括的な内容を表し、下位ノー
ドがより具体的な内容を表している。各ノードは、その
種類に応じて操作決定に必要な以下のような情報を選択
的に有している。 (1)ノード情報;自分自身のノードを示す情報、すぐ
上位のノードを示す情報および、すぐ下位のノードを算
出するための情報とからなる。 (2)ノード状態情報;そのノードが正常か異常かを示
す情報であり、異常の場合の緊急度を示す情報、健全性
を示す情報等からなる。 (3)等価操作量算出情報;ノード情報を変更または維
持するために必要な操作量を算出するための情報であ
る。 (4)系統識別情報;そのノードがどの系統に属するか
を示す情報である。 (5)機器操作情報;現実の機器を操作するために必要
な情報をいう。
In this embodiment, the external storage device 12 has
An operation target function hierarchical knowledge base (hereinafter referred to as a knowledge base) 17 as shown in FIG. 3 is stored. The knowledge base 17 is a knowledge base created based on data relating to the function and structure of the plant in order to grasp the situation of the plant, and as shown in FIG. 3, an operation target level 21, a plant level 22, a control system. Level 23,
And the device level 24 has a structure in which four layers are layered and networked with each other. In other words, each level consists of one or more nodes that represent more specific plant operating goals and means for achieving those goals, with higher nodes representing more comprehensive content and lower nodes being more comprehensive. It shows the specific content. Each node selectively has the following information necessary for operation determination according to its type. (1) Node information: information indicating its own node, information indicating an immediately upper node, and information for calculating an immediately lower node. (2) Node status information: information indicating whether the node is normal or abnormal, and includes information indicating the degree of urgency in the case of abnormality, information indicating soundness, and the like. (3) Equivalent operation amount calculation information; information for calculating an operation amount required to change or maintain node information. (4) System identification information; this is information indicating which system the node belongs to. (5) Device operation information: information required to operate an actual device.

【0039】本実施例における知識ベース17の各ノー
ドは、より具体的には次のような5つの種類に分けられ
ている。ノード31は運転目標ノードであり、ここで
は、例えば出力運転状態の維持が運転目標となってい
る。また、ノード32−1、32−2は、上位の運転目
標を達成するための要素を示すノードであり、状態評価
ノードと呼ぶ。ここでは、例えば、ヒーシンク制御ノー
ド、炉熱出力制御ノード等がある。状態評価ノードの下
位には、さらに健全性評価ノードが位置している。例え
ば、状態評価ノードの1つであるヒートシンク制御ノー
ド32−1の下位には、2次Na流量確保ノード33−
1〜主冷却器出口Na温度制御ノード33−3等があ
る。健全性評価ノードの下位には中継ノード34−1〜
34−3が位置している。さらに中継ノードの下位に
は、それぞれ複数の抑制操作ノードが設けられている。
例えばNa温度抑制操作ノード34−2の下位には、1
A主冷却器等価抑制操作装置ノード35−1等が配置さ
れている。この抑制操作ノードの下位には実際に操作を
行うための機器が配置されている。例えば、2A主冷却
器等価抑制操作装置ノード35−2の下位には、入口ベ
ーン用操作装置36−1等が配置されている。また、ほ
かの状態評価ノード、例えば、炉熱出力制御ノード32
−2についても同様の階層構造を有している。なお、以
上の説明にいうNaは、核分裂により発生した熱エネル
ギを炉心から外に取り出すための冷却材として用いられ
る液体ナトリウムを意味しており、また、主冷却器と
は、中間熱交換器を介して送られてきた炉心の熱を空気
により冷却する熱交換器等を示す。
More specifically, each node of the knowledge base 17 in this embodiment is divided into the following five types. The node 31 is a driving target node, and here, for example, the maintenance of the output driving state is the driving target. In addition, the nodes 32-1 and 32-2 are nodes indicating elements for achieving a higher driving goal, and are called state evaluation nodes. Here, for example, there are a heat sink control node, a furnace heat output control node, and the like. A soundness evaluation node is further positioned below the state evaluation node. For example, below the heat sink control node 32-1 which is one of the state evaluation nodes, the secondary Na flow rate securing node 33-
1 to main cooler outlet Na temperature control node 33-3 and the like. Below the soundness evaluation node are relay nodes 34-1 to 34-3.
34-3 is located. Further, a plurality of suppression operation nodes are provided below the relay node.
For example, at the lower level of the Na temperature suppression operation node 34-2, 1
A main cooler equivalent suppression operation device node 35-1 and the like are arranged. A device for actually performing an operation is arranged below the suppression operation node. For example, the inlet vane operating device 36-1 and the like are arranged below the 2A main cooler equivalent suppression operating device node 35-2. In addition, another state evaluation node, for example, the furnace heat output control node 32
-2 also has the same hierarchical structure. Note that Na mentioned in the above description means liquid sodium used as a coolant for taking out the heat energy generated by nuclear fission from the core to the outside, and the main cooler means an intermediate heat exchanger. A heat exchanger and the like for cooling the heat of the core sent via the air is shown.

【0040】本実施例における中央処理装置11は、例
えば図1に示すような機能構成を有している。図1にお
いて、50は知識ベース17にて上位に位置する各運転
目標ごとに状態の正常性の度合いを示す達成度を求める
達成度検出部(達成度検出手段)であり、プラントデー
タ入力インタフェース14を介してプラントデータ収集
装置15からプラント計測データを受けて、所定の演算
処理により達成度を求める演算処理部である。例えば、
プラントデータを独立変数とする関数にて表されるプラ
ント評価指標Iを用いて、上位ノードほどより包括的で
プラントのより広い範囲を評価し得るものを選定し、こ
れを正規化した変数xから図7に示すような状態評価関
数f(x)の値を求めて、この状態評価関数f(x)に
基づいて達成度を求める。
The central processing unit 11 in this embodiment has a functional configuration as shown in FIG. 1, for example. In FIG. 1, reference numeral 50 is an achievement level detection unit (achievement level detection means) that obtains the achievement level indicating the degree of normality of the state for each operation target located in the higher order in the knowledge base 17, and the plant data input interface 14 It is an arithmetic processing unit that receives the plant measurement data from the plant data collection device 15 via the, and obtains the achievement level by a predetermined arithmetic processing. For example,
Using the plant evaluation index I represented by a function with plant data as an independent variable, a higher-level node is selected that is more comprehensive and can evaluate a wider range of the plant, and this is normalized from the variable x. The value of the state evaluation function f (x) as shown in FIG. 7 is obtained, and the degree of achievement is obtained based on this state evaluation function f (x).

【0041】また、51は達成度検出部50にて求めた
達成度の値が所定の範囲内にあるか否かを判定して、所
定の範囲内にある場合は異常状態にあるものの応急操作
が可能であると判定して、その運転目標の緊急度を所定
の演算処理により求める緊急度検出部(緊急度検出手
段)である。本実施例では、達成度検出部50にて求め
た達成度、各周期ごとの達成度の変化を示す達成度変化
率、最上位の運転目標を達成するための重要度、および
外乱に対する感度等をパラメータとしてファジィ推論に
より緊急度を求める。達成度変化率とは、ある周期での
達成度の値が次の周期でどの程度変化したかを示すもの
であり、その変化が負の場合には、緊急度を高くする方
向へ影響を与える。また、重要度は、運転目標を達成す
るための重要度を示し、上位ノードほどその値が大き
い。感度は、外乱に対してどの程度敏感に応答するかを
示す尺度であり、その値が高い程、緊急度を高くする方
向へ影響を与える。
Further, reference numeral 51 determines whether or not the value of the achievement level obtained by the achievement level detection unit 50 is within a predetermined range, and if it is within the predetermined range, an emergency operation is carried out although it is in an abnormal state. Is an urgent level detection unit (urgency level detection unit) that determines the urgent level of the driving target by a predetermined calculation process. In the present embodiment, the achievement level obtained by the achievement level detection unit 50, the achievement level change rate indicating the change in the achievement level for each cycle, the importance level for achieving the highest driving goal, the sensitivity to disturbance, and the like. The degree of urgency is obtained by fuzzy inference using the parameter as a parameter. The achievement rate of change indicates how much the achievement value in one cycle changed in the next cycle. If the change is negative, it affects the urgency. . The importance level indicates the importance level for achieving the driving goal, and the higher the node, the greater the value. Sensitivity is a measure of how sensitively a response to a disturbance is, and the higher the value, the more urgent the influence is.

【0042】52は、緊急度検出部51にて求めたそれ
ぞれの運転目標の緊急度を比較考量して最優先的に異常
抑制を行うべき運転目標を決定する運転目標決定部(運
転目標決定手段)である。つまり、この運転目標決定部
52は、達成度検出部50にて順次それぞれの運転目標
の達成度を検出し、異常があるものについて緊急度検出
部51にて順次緊急度を検出した際に、複数の運転目標
に異常がある場合にそれらの中から最優先的に異常抑制
を行うべき運転目標を決定する比較処理部である。53
は、運転目標決定部52にて決定した運転目標の下位に
属する目標レベルについての正常性のチェックを知識ベ
ース17に基づいて順次、行うことにより、より正常な
状態に移行させるために有効な異常状態抑制操作の対象
となる機器を特定する抑制操作機器決定部(抑制操作機
器決定手段)である。
Reference numeral 52 denotes a driving target determining unit (driving target determining means) which determines the driving target for which abnormality suppression is to be given the highest priority by comparing and weighing the urgency levels of the respective driving targets obtained by the urgency detecting unit 51. ). In other words, the driving target determining unit 52 detects the achievement levels of the respective driving targets sequentially by the achievement level detecting unit 50, and when the urgency level detecting unit 51 sequentially detects the urgency level for an abnormality, When there are abnormalities in a plurality of operation targets, the comparison processing unit determines the operation target for which abnormality suppression is to be given the highest priority from those. 53
Is an abnormality effective for shifting to a more normal state by sequentially checking the normality of the target level belonging to the lower level of the driving target determined by the driving target determining unit 52 based on the knowledge base 17. It is a suppression operation device determination unit (suppression operation device determination means) that specifies a device that is a target of the state suppression operation.

【0043】54および55は、抑制操作機器決定部5
3にて決定された抑制操作機器の最優先順位の組み合わ
せにて、これらに対応する異常プラント変数の将来値を
予測する将来値予測部(将来値予測手段)であり、本実
施例においてはニューラルネットを用いた第1の将来値
予測部(第1の将来値予測手段)54と、近似関数を適
用した第2の将来値予測部(第2の将来値予測手段)5
5とを有している。第1の将来値予測部54は、図4に
示すようにプラント変数の現時点より過去の計測データ
を適当な間隔でサンプリングした時系列データx1 ,x
2 ,...xmを入力する入力層Inと、将来の計測デ
ータを予測した時系列データy1 ,y2,...yn
出力する出力層Outと、これら入力層Inと出力層O
utとの間を変化可能な結合強度にて結合する中間層M
idとを備えている。このニューラルネットでは、あら
かじめ多様な異常事象に対して、実際に生じた計測デー
タを教師信号として、予測データができるだけ教師信号
に一致するように結合強度を学習させる。この場合、さ
まざまな学習方式が考えられるが、本実施例では、一例
としてニューラルネットの出力層Inから入力層Out
にかけて、各層の要素つまり、ニューロ同士の結合強度
を逆方向に変えていき、これを繰り返すことにより学習
するバックプロパゲーション法が採用されている。
Reference numerals 54 and 55 denote suppression operation device determining section 5.
It is a future value prediction unit (future value prediction means) that predicts the future value of the abnormal plant variable corresponding to the combination of the highest priority order of the suppression operation devices determined in 3. A first future value prediction unit (first future value prediction unit) 54 using a net and a second future value prediction unit (second future value prediction unit) 5 to which an approximate function is applied
5 and 5. The first future value prediction unit 54, as shown in FIG. 4, time-series data x 1 , x obtained by sampling the measured data of the plant variable from the present time to the past at appropriate intervals.
2 ,. . . x m as an input layer In and time series data y 1 , y 2 ,. . . The output layer Out that outputs y n , and the input layer In and the output layer O
ut and the intermediate layer M which is coupled with variable coupling strength
It has an id. In this neural network, for various abnormal events, the actually generated measurement data is used as a teacher signal, and the coupling strength is learned so that the predicted data matches the teacher signal as much as possible. In this case, various learning methods are conceivable, but in the present embodiment, as an example, from the output layer In of the neural network to the input layer Out.
The backpropagation method is adopted in which the elements of each layer, that is, the coupling strength between the neurons are changed in the opposite direction, and the learning is repeated by repeating this.

【0044】第2の将来値予測部55は、プラントデー
タ入力インタフェース14を介して受けるプラント計測
データを適当な間隔にてサンプリングした時系列データ
の特徴を抽出して近似関数のタイプを決定し、近似誤差
の2乗が最小になるように近似関数のパラメータを定め
た当該関数を用いて異常となっているすべての計測デー
タを予測する演算処理部である。つまり、多様な異常事
象に対するプラント変数の計測データの特徴、例えば、
トレンド全体の増減、振動の有無、振幅の増減等を分析
することによってパターン分類し、これに最も適合する
時刻を独立変数とする近似関数のタイプを明らかにした
データベースを構築する。本実施例において採用される
近似関数タイプ決定知識として次の3つのパターンがあ
る。 (1)計測データがもし単調に緩やかに増加するならば
2次関数を採用する。 (2)計測データがもし単調に急激に減少するならば指
数関数を採用する。 (3)計測データがもしその振幅が急激に増加しながら
振動するならば指数関数と正弦関数の積を採用する。
The second future value prediction unit 55 extracts the characteristics of the time series data obtained by sampling the plant measurement data received through the plant data input interface 14 at appropriate intervals, and determines the type of the approximation function. This is an arithmetic processing unit that predicts all abnormal measurement data using the function that defines the parameters of the approximation function so that the square of the approximation error is minimized. That is, the characteristics of the measured data of plant variables for various abnormal events, for example,
By analyzing the increase / decrease of the entire trend, the presence / absence of vibration, the increase / decrease of amplitude, etc., pattern classification is performed, and a database is established that clarifies the type of the approximation function with the time that best matches this as an independent variable. There are the following three patterns as the approximate function type determination knowledge adopted in this embodiment. (1) If the measured data increases monotonically and gently, a quadratic function is adopted. (2) If the measured data decreases monotonically and rapidly, the exponential function is adopted. (3) If the measured data oscillates with its amplitude rapidly increasing, the product of the exponential function and the sine function is adopted.

【0045】56は第1の将来値予測部54および第2
の将来値予測部55からの予測値を補正する予測値補正
部(予測値補正手段)であり、あらかじめ求めたそれら
の誤差特性に従って予測値を補正する演算処理部であ
る。本実施例では、例えば、予測値に連続して正あるい
は負の誤差が生じている場合は、システィマティックな
誤差と判断して、誤差を減少させる方向に予測値を補正
し、予測値に正あるいは負の誤差が不規則に生じている
場合は、ランダムな誤差と判断し、補正をせずに次段に
供給する。
Reference numeral 56 designates the first future value predictor 54 and the second future value predictor 54.
Is a prediction value correction unit (prediction value correction means) that corrects the prediction value from the future value prediction unit 55, and is an arithmetic processing unit that corrects the prediction value according to those error characteristics obtained in advance. In the present embodiment, for example, when a positive or negative error continuously occurs in the predicted value, it is determined as a systematic error, the predicted value is corrected in the direction of reducing the error, and the predicted value is positive. Alternatively, if the negative error occurs irregularly, it is determined to be a random error and is supplied to the next stage without correction.

【0046】57は抑制操作機器決定部53にて決定し
た抑制操作機器を単位量だけ操作したときのプラント計
測データの変化量の時間経過を示す操作影響度関数を生
成する影響度関数生成部(影響度関数生成手段)であ
り、本実施例では非線形に変化するプラント状態に応じ
て現在の状況に最も合致した操作影響度関数をプラント
シミュレータ等により生成する関数生成部である。例え
ば、プラントシミューレータによって抑制操作機器、プ
ラント状態、操作の時間変化および操作の方向について
データベース化しておき、現在のプラント状態のデータ
が供給された際に現在の状況に適合した項目を選択し、
それらに基づいて操作影響度関数を求める。
Reference numeral 57 indicates an influence degree function generating section (a degree influence function generating section for generating an operation influence degree function indicating the passage of time of the variation amount of the plant measurement data when the suppression operation apparatus determined by the suppression operation apparatus determining section 53 is operated by a unit amount. In the present embodiment, it is a function generation unit that generates an operation influence function that best matches the current situation according to the plant state that changes non-linearly by a plant simulator or the like. For example, the plant simulator creates a database of suppression operation equipment, plant status, time change of operation, and operation direction, and when the data of the current plant status is supplied, select the item that matches the current situation. ,
The operation influence function is calculated based on them.

【0047】58は異常となっているプラント変数をど
の時点にてどこまで抑制すべきかを抑制時点とそれに対
応した許容上限値および下限値によって規定した異常状
態抑制操作目標値を算出する操作目標値算出部(操作目
標値算出手段)であり、例えば、本実施例では抑制操作
決定時間、操作実行時間、操作遅れ時間、異常プラント
変数の予測値および操作影響度関数のそれぞれの情報に
基づいて抑制操作目標値を算出する演算処理部である。
Reference numeral 58 denotes an operation target value calculation for calculating an abnormal state suppression operation target value which defines at what time point and to what extent the abnormal plant variable should be suppressed by the suppression time point and the allowable upper and lower limit values corresponding thereto. Part (operation target value calculation means), for example, in the present embodiment, the suppression operation is determined based on the suppression operation determination time, the operation execution time, the operation delay time, the predicted value of the abnormal plant variable, and the operation influence degree function. It is an arithmetic processing unit that calculates a target value.

【0048】59は、特定された抑制操作機器の操作量
を決定する操作量決定部(操作量決定手段)であり、予
測値補正部56を介して受けた第1の将来値予測部54
または第2の将来値予測部55からの予測値、影響関数
生成部57からの抑制操作影響関数および操作目標値算
出部58からの異常状態抑制操作目標値を受けて、これ
らを用いて連立1次方程式により操作量を決定する演算
処理部である。
Reference numeral 59 denotes an operation amount determination unit (operation amount determination means) for determining the operation amount of the specified suppression operation device, and the first future value prediction unit 54 received via the predicted value correction unit 56.
Alternatively, the predicted value from the second future value prediction unit 55, the suppression operation influence function from the influence function generation unit 57, and the abnormal state suppression operation target value from the operation target value calculation unit 58 are received, and these are used to perform simultaneous 1 It is an arithmetic processing unit that determines the manipulated variable by the following equation.

【0049】60は、操作量決定部59の操作量にて応
急操作を実行した際に、その結果が良好に行われた否か
を所定の演算にて診断する不良原因診断部(不良原因診
断手段)であり、操作後のプラント計測データおよび予
測値に基づいて良好か否かを診断し、その結果が不良の
場合に不良原因が操作機器、入力データまたは操作量の
いずれにあるかを診断する診断部である。
Reference numeral 60 denotes a defect cause diagnosis unit (defect cause diagnosis unit) for diagnosing, by a predetermined calculation, whether or not the result is satisfactorily performed when an emergency operation is executed with the operation amount of the operation amount determination unit 59. It is a means) and diagnoses whether it is good or not based on the plant measurement data after operation and the predicted value, and if the result is bad, diagnoses whether the cause of the failure lies in the operating device, input data or manipulated variable. It is the diagnostic department.

【0050】61は不良原因診断部60にて診断した結
果に基づいてその後の対応方針を決定する対応方針決定
部(対応方針決定手段)であり、例えば、操作機器に原
因がある場合には知識データにその操作機器の操作不能
などの情報を登録し、入力データに原因がある場合には
その検出機器の測定不能または操作機器の操作不能など
の情報を登録し、操作量に原因がある場合には予測値補
正部56などにその補正量をさらに補足するデータを供
給するなどの対応処理を行わせる制御処理部である。
Reference numeral 61 is a countermeasure policy determining section (corresponding policy determining means) which determines a countermeasure policy thereafter based on the result of diagnosis by the failure cause diagnosis section 60. For example, when there is a cause in the operating device, knowledge is given. When information such as the inoperability of the operating device is registered in the data, and when there is a cause in the input data, information such as inability to measure the detecting device or inoperability of the operating device is registered, and when there is a cause in the operation amount. Is a control processing unit that causes the predicted value correction unit 56 and the like to perform corresponding processing such as supplying data that further supplements the correction amount.

【0051】次に動作について説明する。図5は、上記
システムを例えば高速増殖炉の実験炉である「常陽」に
適用した場合の動作を説明するフローチャートである。
この図において、まず、ステップS101において、中
央処理装置11は、一定の周期でプラントデータ収集シ
ステム15に対し起動をかける。これにより、プラント
データ収集システム15は、起動毎にプラントの必要な
データを収集して、プラントデータ入力インタフェース
14を介して中央処理装置11に送出する。これを受け
た中央処理装置11は、図6に示すような処理により、
状態評価ノードの達成度AFを求める(ステップS10
2)。ここでは一例として図3におけるヒートシンク制
御ノード32−1を状態評価ノードとした場合の達成度
を求める場合について説明する。
Next, the operation will be described. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation when the above system is applied to, for example, "Joyo" which is an experimental reactor of a fast breeder reactor.
In the figure, first, in step S101, the central processing unit 11 activates the plant data collection system 15 at a constant cycle. As a result, the plant data collection system 15 collects necessary data of the plant each time it is activated and sends it to the central processing unit 11 via the plant data input interface 14. Upon receiving this, the central processing unit 11 performs the processing shown in FIG.
The achievement degree AF of the state evaluation node is calculated (step S10).
2). Here, as an example, a case will be described in which the achievement level is obtained when the heat sink control node 32-1 in FIG. 3 is used as a state evaluation node.

【0052】図6において、プラントデータを取得する
と(ステップS201)、まず、達成度検出部50に
て、次の(1)式に基づいて、プラント評価指数Iを求
める(ステップS202)。
In FIG. 6, when the plant data is acquired (step S201), first, the achievement degree detecting unit 50 obtains the plant evaluation index I based on the following equation (1) (step S202).

【0053】 I=F(Ei−Eo) ・・・・・(1) ここに、Fは、2次系Na流量を示し、EiおよびEo
はそれぞれ主冷却器入口Naエンタルピーおよび主冷却
器出口Naエンタルピーを表している。これにより求め
られるプラント評価指標Iは、ここではいわゆる主冷却
器による除熱量を表している。このようにプラント評価
指標Iとしては、一般にプラントデータを独立変数とす
る関数により表現し、上位ノードほどより包括的でプラ
ントのより広い範囲を評価し得るものを選定する。
I = F (Ei−Eo) (1) where F represents the secondary system Na flow rate, and Ei and Eo
Represent the main chiller inlet Na enthalpy and the main cooler outlet Na enthalpy, respectively. The plant evaluation index I obtained from this represents the amount of heat removed by the so-called main cooler here. In this way, as the plant evaluation index I, a plant data is generally expressed by a function having an independent variable, and a higher-rank node that is more comprehensive and can evaluate a wider range of the plant is selected.

【0054】次に、達成度検出部50にて、次の(2)
式に基づきプラント評価指数Iを正規化して独立変数x
を求める(ステップS203)。
Next, in the achievement level detecting section 50, the following (2)
The plant evaluation index I is normalized based on the formula and the independent variable x
Is calculated (step S203).

【0055】 X=(I−In)/In ・・・・(2) ここに、Inはプラント評価指数の正常値を示す。X = (I-In) / In (2) Here, In represents a normal value of the plant evaluation index.

【0056】次いで、達成度検出部50は、このように
して求められた独立変数xに対して図7に示すような状
態評価関数f(x)の値を求める(ステップS20
4)。この状態評価関数f(x)は、不感帯下限値x2
から不感帯上限値x3 の間は”0”の値をとり、トリッ
プ下限値x1 以下の値に対しては値”−1”、トリップ
上限値x4 以上の値に対しては”1”をとる。
Next, the achievement degree detecting unit 50 obtains the value of the state evaluation function f (x) as shown in FIG. 7 for the independent variable x thus obtained (step S20).
4). This state evaluation function f (x) is a dead zone lower limit value x 2
From 0 to the dead zone upper limit value x 3 , the value is "0", the value is "-1" for the trip lower limit value x 1 or less, and "1" for the trip upper limit value x 4 or more. Take

【0057】次いで、達成度検出部50は、このように
して得られた状態評価関数の値f(x)から、次の
(3)式に基づき達成度AFを求める(ステップS20
5)。
Next, the achievement level detecting section 50 obtains the achievement level AF from the value f (x) of the state evaluation function obtained in this way based on the following equation (3) (step S20).
5).

【0058】 AF=1−|f(x)| ・・・・(3)AF = 1− | f (x) | ... (3)

【0059】したがって、状態評価関数f(x)が”±
1”の場合には、達成度は0となり、反対にf(x)が
0の場合には達成度AFは”1”の値をとる。このよう
に求められた達成度AFは順次、次段の緊急度検出部5
1に供給される。
Therefore, the state evaluation function f (x) is "±
In the case of 1 ", the achievement level is 0. On the contrary, when f (x) is 0, the achievement level AF takes the value of" 1 ". Dan's urgency detector 5
1 is supplied.

【0060】次いで、緊急度検出部51は、このように
して得られた達成度AFの値に基づき、次にどのような
応急操作をとるべきかの判定を行う。すなわち、達成度
AFが”1”の場合には(ステップS103;Y)、運
転目標が100%達成され、正常状態にあると判定され
(ステップS104)、特に応急操作の決定は行われ
ず、このサイクルの処理を終了する。
Next, the urgency detecting section 51 determines what kind of emergency operation should be performed next based on the value of the achievement degree AF thus obtained. That is, when the achievement degree AF is "1" (step S103; Y), it is determined that the operation target is 100% achieved and is in a normal state (step S104), and no particular emergency operation is determined. The processing of the cycle ends.

【0061】一方、達成度AFが”0”の場合には(ス
テップS105;Y)、いかなる応急操作も不可能と判
定され、緊急停止を行う旨の決定がなされる(ステップ
S106)。そして、緊急停止のタイミング等の決定が
行われ(ステップS107)プラント運転システム16
に対して、決定されたタイミングで緊急停止を行う旨の
指示を行う。
On the other hand, when the achievement degree AF is "0" (step S105; Y), it is determined that no emergency operation is possible, and it is determined that the emergency stop should be performed (step S106). Then, the timing of the emergency stop is determined (step S107), and the plant operation system 16
Instructing to perform an emergency stop at the determined timing.

【0062】さらに、達成度AFが”0”と”1”の間
の値を有する場合には、緊急度検出部51は、何らかの
応急操作が可能な異常状態であると判定し、緊急度EF
を求める(ステップS108)。この緊急度EFの算出
は後述するように、本実施例では、例えばファジー推論
によることができる。求めた緊急度は順次、運転目標決
定部52に供給される。
Further, when the achievement degree AF has a value between "0" and "1", the urgency level detecting section 51 determines that some emergency operation is possible and the urgency level EF is determined.
Is calculated (step S108). As will be described later, the calculation of the urgency level EF can be performed by fuzzy reasoning, for example, in the present embodiment. The obtained urgency levels are sequentially supplied to the operation target determination unit 52.

【0063】さて、緊急度EFを求めた段階で、他の異
常ノードが発生している場合には(ステップS109;
Y)、運転目標決定部52にて相互の緊急度を比較し
(ステップS110)、その新たな異常ノードの緊急度
の方が大きい場合には(ステップS110;N)そちら
の異常ノードに優先度を移行する。一方、当該異常ノー
ドの方が緊急度が大きい場合には(ステップS110;
Y)、当該異常ノードを応急操作の対象として決定する
(ステップS111)。この決定された異常ノードの情
報は、さらに抑制操作機器決定部53に供給される。
If another abnormal node is generated at the stage of obtaining the urgency EF (step S109;
Y), the operation target determining unit 52 compares the urgency with each other (step S110), and when the urgency of the new abnormal node is higher (step S110; N), the priority is given to the abnormal node. To migrate. On the other hand, when the abnormal node has a higher urgency (step S110;
Y), the abnormal node is determined as a target for the emergency operation (step S111). Information on the determined abnormal node is further supplied to the suppression operation device determination unit 53.

【0064】このようにして当該異常ノードが異常と判
断された場合には、次に、抑制操作機器決定部53に
て、その異常状態の程度を抑制し、より正常な状態に移
行させるための操作を行うためのノード(以下、異常状
態抑制操作ノードと呼ぶ)を後述する手順(図8)に従
い、知識ベース17を用いて決定する(ステップS11
2)。そして、さらに後述する手順(図9)により、そ
の決定された異常状態抑制操作ノードについての操作量
の決定を行う(ステップS113)。このようにして、
異常が発生した段階で、その異常状態を抑制するための
操作が可能であるかあるいは緊急停止を行う必要がある
かの判断を行うとともに、応急操作が可能な場合には、
具体的に操作を行うべき対象の特定とその操作量の決定
を行うのである。
When the abnormal node is judged to be abnormal in this way, the suppression operation device determining section 53 then suppresses the degree of the abnormal state and shifts to a more normal state. A node for performing an operation (hereinafter referred to as an abnormal state suppression operation node) is determined using the knowledge base 17 according to the procedure (FIG. 8) described later (step S11).
2). Then, the operation amount for the determined abnormal state suppression operation node is determined by the procedure (FIG. 9) described later (step S113). In this way
When an abnormality occurs, it is determined whether an operation to suppress the abnormal state is possible or an emergency stop is required, and if an emergency operation is possible,
Specifically, the target to be operated is specified and the operation amount is determined.

【0065】次に、ステップS108において緊急度E
Fを求める場合の手順を以下に説明する。上述したよう
に、ここではいわゆるファジィ推論を用いて緊急度EF
を求める。この際、ファジィ関数へのパラメータとして
は、達成度AF、達成度変化率AF’、および感度RF
を用いる。そして、次の表1〜表4に示すようなルール
群を用いてファジィ推論に基づいて緊急度を求める。
Next, in step S108, the urgency level E
The procedure for obtaining F will be described below. As described above, here, so-called fuzzy inference is used to execute the urgency EF.
Ask for. At this time, the achievement degree AF, the achievement degree change rate AF ′, and the sensitivity RF are used as parameters for the fuzzy function.
To use. Then, the degree of urgency is obtained based on fuzzy inference using a rule group as shown in the following Tables 1 to 4.

【0066】[0066]

【表1】 [Table 1]

【0067】[0067]

【表2】 [Table 2]

【0068】[0068]

【表3】 [Table 3]

【0069】[0069]

【表4】 [Table 4]

【0070】このように、ファジィ推論においては、各
種のファジィ変数を設定するが、各変数は複数の領域、
例えば達成度AFについてみると、高中低の3つの領域
に表され、これに対応した緊急度EFも低中高の3つの
領域に分けて表される。同様にして達成度変化率AF’
や重要度IFおよび感度RFについてもそれぞれ複数の
領域について表される。そして、これらの各領域に対し
ていわゆるメンバーシップ関数が以下のように定義され
る。すなわち、本推論において用いられる各変数ごとに
まとめたメンバーシップ関数は、次の(4)式に示す通
りである。
As described above, in fuzzy inference, various fuzzy variables are set, but each variable has a plurality of areas,
For example, regarding the achievement degree AF, it is represented in three areas of high, middle, and low, and the urgency EF corresponding thereto is also divided into three areas of low, middle, and high. Similarly, the degree of achievement change AF '
Also, the importance level IF and the sensitivity level RF are represented for each of a plurality of regions. A so-called membership function is defined as follows for each of these areas. That is, the membership function summarized for each variable used in this inference is as shown in the following expression (4).

【0071】 hi (y)=Σjij(xi )・gij(y) (j=1〜3) ・・・(4) ここで、xi はi番目の変数の現在値を示し、yは緊急
度を示す。また、hiはi番目の変数が緊急度に与える
影響の度合いを示すメンバーシップ関数であり、f
ijは、i番目の前件部変数のj番目の領域の内容を示す
メンバーシップ関数、gijは、i番目の後件部変数のj
番目の領域の内容を示すメンバーシップ関数である。こ
こに、前件部変数とは、例えば表1における達成度AF
等をいい、後件部変数とは緊急度EFをいう。なお、す
べての変数と関数値は”0”から”1”の値をとるよう
に正規化している。ただし、負の値をとる場合には、”
−1”から”1”をとるようにしている。
H i (y) = Σ j f ij (x i ) · g ij (y) (j = 1 to 3) (4) where x i is the current value of the i-th variable. , Y indicates the degree of urgency. Further, h i is a membership function indicating the degree of influence of the i-th variable on the urgency, and f i
ij is a membership function indicating the contents of the j-th area of the i-th antecedent variable, and g ij is j of the i-th antecedent variable.
Membership function indicating the contents of the second domain. Here, the antecedent part variable is, for example, the achievement degree AF in Table 1.
And the consequent part variable is the urgency EF. Note that all variables and function values are normalized so as to take values from "0" to "1". However, when it takes a negative value,
It takes "1" from "-1".

【0072】そして、全変数が緊急度EFに与える影響
の度合いを示すメンバーシップ関数は次の(5)式より
求められる。
Then, a membership function indicating the degree of influence of all variables on the urgency EF is obtained from the following equation (5).

【0073】 ht (y)=Σii ・hi (y) (i=1〜4) ・・・・(5) ここで、htは、全変数が緊急度に与える影響の度合い
を示すメンバーシーップ関数であり、Wi はi番目の変
数が緊急度に与える影響の度合いを示す重み係数であ
る。そして、緊急度の推定値y*を次の(6)式により
求め、これを緊急度EFとして採用する。
H t (y) = Σ i W i · h i (y) (i = 1 to 4) (5) where ht is the degree of influence of all variables on the urgency. Is a member sheep function shown, and W i is a weighting coefficient showing the degree of influence of the i-th variable on the urgency. Then, the estimated value y * of the urgency is obtained by the following equation (6), and this is adopted as the urgency EF.

【0074】 y*=∫ht (y)・ydy/∫ht (y)・dy ・・・・(6)Y * = ∫h t (y) · ydy / ∫h t (y) · dy ... (6)

【0075】次に、図8とともにステップS112にお
ける異常状態抑制操作ノード決定の手順を説明する。ま
ず、抑制操作機器決定部53は、現在異常になっている
健全性評価ノードを捜すことより出発する。健全性評価
ノードとは、上述したように例えば図3における主冷却
器出口Na温度制御ノード33−3等を示し、これを捜
すことにより、その系統の目標達成度が評価でき、異常
系統の同定も可能となる。この処理においては、まず、
当該ノードのチェックを行い(ステップS301)、異
常でなければ(ステップS302;N)次のノードのチ
ェックを行い、異常であれば(ステップS302;
Y)、そのノードがANDノードかORノードかを判定
する。
Next, the procedure for determining the abnormal state suppression operation node in step S112 will be described with reference to FIG. First, the suppression operation device determination unit 53 starts by searching for a soundness evaluation node that is currently abnormal. The soundness evaluation node indicates, for example, the main cooler outlet Na temperature control node 33-3 in FIG. 3 as described above, and by searching for this, the target achievement level of the system can be evaluated and the abnormal system can be identified. Will also be possible. In this process, first,
The node is checked (step S301), and if not abnormal (step S302; N), the next node is checked and if abnormal (step S302; N).
Y), it is determined whether the node is an AND node or an OR node.

【0076】ここにANDノードとは、当該ノードの健
全性を確保するためには、当該ノードに属するすべての
下位ノードが健全である必要があるものをいい、また、
ORノードとは、当該ノードの健全性を確保するために
は、その下位に属するいずれか1つのノードが健全であ
ればそれにより他のノードの代替手段となるものであ
る。ただし代替手段となるためには使用可能である必要
がある。
Here, the AND node means that all lower nodes belonging to the node must be healthy in order to secure the soundness of the node.
In order to ensure the soundness of the node, the OR node is a substitute for another node if any one of the nodes belonging to the subordinate node is sound. However, it must be available to be an alternative.

【0077】この結果、ORノードであった場合には
(ステップS303;N)、使用可能であるすべての下
位ノードにフラグを立てるとともにある一定のルールを
用いて優先順位を決定する(ステップS304)。一
方、ANDノードであった場合には(ステップS30
3;Y)。下位ノードを1つ抽出し(ステップS30
5)、そのノードのチェックを行う(ステップS30
6)。この結果、その下位ノードが異常であった場合に
は(ステップS307;Y)、当該下位ノードにフラグ
を立て(ステップS308)、異常でなかった場合には
(ステップS307;N)フラグは立てない。そして、
事故の属するすべての下位ノードのチェックが終了する
までステップS305からステップS309の処理を行
う。
As a result, if the node is an OR node (step S303; N), flags are set for all available lower nodes and a priority is determined using a certain rule (step S304). . On the other hand, if it is an AND node (step S30
3; Y). One lower node is extracted (step S30
5) Check the node (step S30)
6). As a result, if the lower node is abnormal (step S307; Y), the flag is set to the lower node (step S308), and if not abnormal (step S307; N), the flag is not set. . And
The processes from step S305 to step S309 are performed until the check of all the subordinate nodes to which the accident belongs is completed.

【0078】以上のような処理を現在異常となっている
すべての健全性評価ノードについて異常状態抑制操作ノ
ードに到達するまで順次行う。そして、フラグの立てら
れた抑制操作ノードが異常状態抑制操作の対象となる。
The above-mentioned processing is sequentially performed for all the soundness evaluation nodes that are currently abnormal until the abnormal state suppression operation node is reached. Then, the suppression operation node with the flag set becomes the target of the abnormal state suppression operation.

【0079】次に、図9とともにステップS113にお
ける異常状態抑制操作のための操作量の決定について説
明する。まず、ステップS112においてフラグの立て
られた異常状態抑制操作ノードのうち、最高優先度の組
み合わせを抽出する(ステップS401)。そして、こ
の組み合わせに対応した異常プラント変数の将来値を第
1の将来値予測部54および第2の将来値予測部55に
て予測する(ステップS402)。この時、2つの予測
部の特徴を考慮し、状況により使い分ける。
Next, the determination of the operation amount for the abnormal state suppressing operation in step S113 will be described with reference to FIG. First, among the abnormal state suppression operation nodes flagged in step S112, the combination of the highest priority is extracted (step S401). Then, the future value of the abnormal plant variable corresponding to this combination is predicted by the first future value prediction unit 54 and the second future value prediction unit 55 (step S402). At this time, the features of the two prediction units are taken into consideration and used properly depending on the situation.

【0080】(A)ニューラルネットを用いた予測 プラント変数の現時点より過去の計測データを適用な間
隔でサンプリングした時系列データを入力層、将来の計
測データを予測した時系列データを出力層とし、中間層
を備えた図4に示すニューラルネットを作成する。次
に、多様な異常事象に対して、実際に生じた計測データ
を教師信号とし、予測データができるだけ教師信号に一
致するように結合強度を学習させる。この場合、ニュー
ラルネットの出力層から入力層にかけて、ニューロ同士
の結合強度を逆方向に変えていき、これを繰り返すこと
により学習するバックプロパゲーション法を採用する。
上記ニューラルネットを用いてオンラインにおいて次の
ように将来値を予測する。 (1)過去の時系列データを入力する。 (2)学習済の結合強度を用いて入力データより出力デ
ータを算出する。
(A) Prediction Using Neural Network Time series data obtained by sampling measurement data of the plant variable from the present time to the past at appropriate intervals is used as an input layer, and time series data predicted of future measurement data is used as an output layer, Create the neural net shown in FIG. 4 with an intermediate layer. Next, for various abnormal events, the actually generated measurement data is used as a teacher signal, and the coupling strength is learned so that the predicted data matches the teacher signal as much as possible. In this case, the backpropagation method is adopted in which learning is performed by changing the coupling strength between the neurons in the opposite direction from the output layer to the input layer of the neural network and repeating the learning.
A future value is predicted online as follows using the above neural network. (1) Input past time series data. (2) Output data is calculated from input data using the learned binding strength.

【0081】第1の将来値予測部54にて将来値を予測
した場合、次の長所を有している。 (1)オンライン時に未経験な異常事象に遭遇しても予
測可能である。 (2)学習機能を有しているため、経験を積むほどより
多様な異常事象に対応可能である。 一方、次のような問題点がある。 (1)プログラムを作成し、事前に結合強度を学習させ
るのに時間がかかる。 (2)事前に学習させたサンプル時点しか予測できず、
その他の時点はサンプル時点の値から内挿もしくは外挿
する必要がある。したがって、この第1の将来値予測部
54は装置起動時付近では、あまり用いられず、装置起
動時付近では以下の近似関数を適用した第2の将来値予
測部55を適用して、第1の将来値予測部54にて十分
に学習が進んだ時点にて第2の将来値予測部55から切
り替えるようにするとよい。
When the future value is predicted by the first future value prediction unit 54, it has the following advantages. (1) It is possible to predict even if an abnormal event that has not been experienced is encountered while online. (2) Since it has a learning function, it is possible to deal with a wider variety of abnormal events as it gains experience. On the other hand, there are the following problems. (1) It takes time to create a program and learn the bond strength in advance. (2) Only the sample time point learned in advance can be predicted,
Other time points need to be interpolated or extrapolated from the values at the sample time points. Therefore, the first future value predicting unit 54 is rarely used near the time of starting the device, and the second future value predicting unit 55 to which the following approximation function is applied is applied near the time of starting the device to It is advisable to switch from the second future value prediction unit 55 when the future value prediction unit 54 has sufficiently learned.

【0082】(B)近似関数を用いた予測 第2の将来値予測部55では、まず、多様な異常事象に
対するプラント変数の計測データの特徴、例えば、トレ
ンド全体の増減、振動の有無、振幅の増減等を分析する
ことによってパターン分類し、これに最も適合する時刻
を独立変数とする近似関数のタイプを明らかにし、知識
ベースを構築し、上述した2次関数、指数関数および指
数関数と正弦関数を入力する計測データの特徴に応じて
採用し、次のように将来値を予測する。 (1)過去の時系列データを入力する。 (2)入力データの特徴を抽出し、近似関数タイプ決定
知識を用いて採用する近似関数のタイプを決定する。 (3)時系列データを入力した時点における近似誤差を
2乗し、それらのすべての和を取った関数が最小になる
ように近似関数のパラメータを求める。2次式で近似し
た場合の例を次に示す。
(B) Prediction Using Approximation Function In the second future value prediction unit 55, first, the characteristics of measured data of plant variables for various abnormal events, such as increase / decrease of the entire trend, presence / absence of vibration, and amplitude Patterns are classified by analyzing increase / decrease, etc., the type of approximation function with the best matching time as an independent variable is clarified, the knowledge base is constructed, and the quadratic function, exponential function and exponential function and sine function described above are constructed. Is adopted according to the characteristics of the input measurement data, and the future value is predicted as follows. (1) Input past time series data. (2) The feature of the input data is extracted, and the type of the approximate function to be adopted is determined using the approximate function type determination knowledge. (3) The approximation error at the time of inputting the time-series data is squared, and the parameters of the approximation function are obtained so that the function obtained by summing all of them is minimized. An example of approximation with a quadratic equation is shown below.

【0083】時刻をx軸(横軸)、プラント変数値をy
軸(縦軸)にとり、yをxの関数として次の(7)式に
て近似する。
Time is x-axis (horizontal axis), plant variable value is y
For the axis (vertical axis), y is approximated by the following equation (7) with y as a function of x.

【0084】 y=f(x)=ax2 +bx+c ・・・・(7) ここで、パラメータa,b,cは次式(8)が最小にな
るように定める。
Y = f (x) = ax 2 + bx + c (7) Here, the parameters a, b, and c are determined so that the following expression (8) is minimized.

【0085】 Σi (f(xi )−yi2 (i=1〜N) ・・・・(8) ただし、iはサンプル時点の番号、Nはサンプル数、x
i はサンプル時の時刻、yi はサンプル時点におけるプ
ラント変数の入力値である。具体的には、パラメータ
a,b,cについて偏微分し、微分値を零とおくことに
よって得られる次に示す正規方程式(9)〜(12)を
解く。
Σ i (f (x i ) −y i ) 2 (i = 1 to N) (8) where i is the sample time point number, N is the number of samples, and x
i is the time at the time of sampling, and y i is the input value of the plant variable at the time of sampling. Specifically, the following differential equations (9) to (12) obtained by partially differentiating the parameters a, b, and c and setting the differential value to zero are solved.

【0086】 cN+b[x]+a[x2 ]=[y] ・・・・・(9)CN + b [x] + a [x 2 ] = [y] (9)

【0087】 c[x]+b[x2 ]+a[x3 ]=[xy] ・・・・(10)C [x] + b [x 2 ] + a [x 3 ] = [xy] ... (10)

【0088】 c[x2 ]+b[x3 ]+a[x4 ]=[x2 y] ・・・・(11) ただし、 [f(x)]=Σi f(xi ) (i=1〜N) ・・・・(12)C [x 2 ] + b [x 3 ] + a [x 4 ] = [x 2 y] (11) where [f (x)] = Σ i f (x i ) (i = 1 ~ N) ... (12)

【0089】第2の将来値予測部55は第1の将来値予
測部54と比較して次の長所を有している。 (1)プロトタイプの作成は容易であり、これを基に徐
々に知識ベースを追加していく段階的開発が可能であ
る。 (2)近似関数を用いているので任意の時点を予測可能
である。 一方、次の問題点がある。 (1)多様な異常事象を精度よく予測するためには知識
ベースの追加を余儀なくされる。 (2)オンライン時に未経験な異常事象に遭遇した場
合、精度よく予測できる保証がない。 したがって、本装置の起動時にあらかじめ第2の将来値
予測部55の知識ベースを既知の範囲にて充実させて採
用し、第1の将来値予測部54の学習程度に応じて切り
替えて採用し、未経験な事象が生じた後にその経験に基
づいて第2の将来値予測部55の知識ベースをレベルア
ップさせて採用する。これらを繰り返すことにより、第
1の将来値予測部54および第2の将来値予測部55の
予測の精度を向上させていくことができる。
The second future value prediction unit 55 has the following advantages as compared with the first future value prediction unit 54. (1) Prototype creation is easy, and stepwise development is possible based on which a knowledge base is gradually added. (2) Since an approximate function is used, any time can be predicted. On the other hand, there are the following problems. (1) In order to accurately predict various abnormal events, it is necessary to add a knowledge base. (2) When an abnormal event that has not been experienced is encountered while online, there is no guarantee that it can be accurately predicted. Therefore, when the apparatus is started, the knowledge base of the second future value prediction unit 55 is used in advance in a known range, and is switched according to the learning degree of the first future value prediction unit 54. After an unexperienced event occurs, the knowledge base of the second future value prediction unit 55 is upgraded and adopted based on the experience. By repeating these, it is possible to improve the prediction accuracy of the first future value prediction unit 54 and the second future value prediction unit 55.

【0090】次に、このように本装置の起動時および未
経験な事象が発生した後には、第1の将来値予測部54
および第2の将来値予測部55では誤差が生じているの
で、その場合には、予測値補正部56にて、予測値の補
正を行う。つまり、予測値補正部56にてプラント変数
の予測値と時間が経過した後の当該プラント変数の計測
値との誤差がすでに求められている(ステップS50
7)場合は、これに基づいてステップS402で求めた
予測値を誤差特性に従って必要に応じて次の様に補正す
る(ステップS403)。 (1)連続して正あるいは負の誤差が生じている場合
は、システィマティックな誤差と判断し、誤差を減少さ
せる方向に予測値を補正する。 (2)正あるいは負の誤差が不規則に生じている場合
は、ランダムな誤差と判断し、補正はしない。 このようにして補正された予測値は操作量決定部59に
順次、供給される。
Next, when the apparatus is started up and after an unexperienced event has occurred, the first future value prediction unit 54
Since an error has occurred in the second future value prediction unit 55, in that case, the predicted value correction unit 56 corrects the predicted value. That is, the error between the predicted value of the plant variable and the measured value of the plant variable after a lapse of time has already been calculated by the predicted value correction unit 56 (step S50).
In the case of 7), based on this, the predicted value obtained in step S402 is corrected as necessary according to the error characteristic as follows (step S403). (1) If a positive or negative error occurs continuously, it is determined that the error is a systematic error, and the predicted value is corrected so as to reduce the error. (2) If positive or negative errors occur irregularly, it is judged as a random error and no correction is made. The predicted value thus corrected is sequentially supplied to the manipulated variable determiner 59.

【0091】一方、影響度関数生成部57においては、
現在の状況に合致した操作影響度関数を決定する(ステ
ップS404)。この場合、プラントシミュレータ等を
利用してプラント状態を事前に求め、次の項目に従って
データベース化する。 (1)抑制操作機器 (2)出力値、定常/非定常または正常/異常等の計測
データより得られるプラント情報、厳密には無数の状態
が考えられるがデータ量が過大になるので主要なもの、
例えば出力値のみ取り上げ、離散的に表現する。 (3)ステップ、ランプ等の操作の時間変化 (4)制御棒の引き抜き/挿入および弁の開/閉等の操
作の方向
On the other hand, in the influence function generator 57,
An operation influence degree function that matches the current situation is determined (step S404). In this case, the plant state is obtained in advance by using a plant simulator or the like, and the database is created according to the following items. (1) Suppression operation device (2) Plant information obtained from output value, measured data such as steady / unsteady or normal / abnormal, strictly speaking, an infinite number of states are conceivable, but it is a major item because the data amount becomes excessive ,
For example, only output values are taken and expressed discretely. (3) Time change of operation of steps, lamps, etc. (4) Direction of operation such as pulling out / inserting of control rod and opening / closing of valve

【0092】次いで、上記データベースを用いて次のよ
うに操作影響度関数を決定する。 (1)現在に状況に合致した項目を選定する。 (2)選定した項目に従ってデータベースを検索し、操
作影響度関数求める。この時、当該項目にぴったり一致
した関数が存在しない場合、それに隣接した項目に対応
した関数を内挿することにより求める。例えば、現在9
6%出力であるとき、100%、90%出力に対応した
関数しか存在しない場合、両方の関数を内挿することに
よって96%出力に対応した関数を求める。
Then, using the above database, the operation influence degree function is determined as follows. (1) Select items that currently match the situation. (2) The database is searched according to the selected item, and the operation influence degree function is obtained. At this time, if there is no function that exactly matches the item, the function corresponding to the item adjacent thereto is interpolated. For example, currently 9
When there is only a function corresponding to 100% and 90% output when the output is 6%, both functions are interpolated to obtain a function corresponding to 96% output.

【0093】次に、操作目標値算出部58にて異常状態
抑制操作目標値、つまり現在異常となっているプラント
変数をどの時点でどこまで抑制すべきかを抑制時点とそ
れに対応した許容上、下限値によって規定した値を状況
に応じて妥当な値に決定する(ステップS405)。こ
の場合、従来のように目標値を固定すると以下のような
問題が生じる。
Next, the operation target value calculation unit 58 determines the operation target value for suppressing an abnormal state, that is, at what point and at what point the plant variable that is currently abnormal should be suppressed. The value defined by is determined as an appropriate value according to the situation (step S405). In this case, if the target value is fixed as in the conventional case, the following problems occur.

【0094】1.現時点から抑制時点までの間隔が短過
ぎる場合は次の問題が生じる。 (1)抑制操作を決定する計算を頻繁に行う必要があ
り、計算機負荷を増大させる。 (2)抑制操作決定時間、操作実行時間、および操作が
プラント変数に影響を及ぼすまでの遅れ時間等のため、
目標値を達成する操作が存在しないことがある。 2.現時点から抑制時点までの間隔が長すぎる場合は次
の問題が生じる。 (1)プラント変数の予測値と計算値との誤差が大きく
なる。 (2)ステップ操作の場合、操作した後、一定の時間が
経過するとプラント変数に及ぼす操作の影響力が低下
し、飽和してしまうので、期待した効果が得られない。 3.今回の操作でどこまで抑制すべきかを規定した値と
しては、正常値に近いほど、迅速に正常値に復帰できる
ので望ましいが余りに急激に正常値に近い値を取るとオ
ーバーシュートを引き起こす等の問題が生じる。一方、
正常値から離れ過ぎた値を取ると、急激にプラント変数
が異常になった時、抑制操作が間に合わず許容値を越え
る危険が生じる。
1. If the interval from the present time to the suppression time is too short, the following problems will occur. (1) It is necessary to frequently perform the calculation for determining the suppression operation, which increases the computer load. (2) Due to the suppression operation determination time, the operation execution time, and the delay time until the operation affects the plant variables,
There may be no operation that achieves the target value. 2. If the interval from the current time point to the suppression time point is too long, the following problems occur. (1) The error between the predicted value and the calculated value of the plant variable becomes large. (2) In the case of the step operation, the effect of the operation on the plant variables decreases and saturates after a certain time elapses after the operation, so that the expected effect cannot be obtained. 3. As a value that regulates how much should be suppressed in this operation, it is desirable that the closer to the normal value the normal value can be returned quickly, but if the value too close to the normal value causes an overshoot, there is a problem. Occurs. on the other hand,
If the value is too far from the normal value, when the plant variable suddenly becomes abnormal, there is a risk that the suppression operation will not be in time and the allowable value will be exceeded.

【0095】したがって、以上の制約を考慮しながら次
の情報に基づいて操作目標値算出部58では、抑制操作
目標値を決定する。 (1)抑制操作決定時間、操作実行時間、操作遅れ時間 (2)異常プラント変数の予測値 (3)操作影響度関数のオーバーシュートの程度、一定
時間経過後の飽和の程度等)
Therefore, the operation target value calculation unit 58 determines the suppression operation target value based on the following information while considering the above restrictions. (1) Suppression operation determination time, operation execution time, operation delay time (2) Predicted value of abnormal plant variable (3) Degree of overshoot of operation impact degree function, degree of saturation after a certain period of time)

【0096】次いで、操作量決定部59にて現時点ti
から操作時点tmax (ステップS405)まで次の(1
3)式に示した条件を常に満足する抑制操作量を求める
(ステップS406)。
Next, the manipulated variable determiner 59 determines the present time t i.
From the operation time t max (step S405) to the next (1
A suppression operation amount that always satisfies the condition shown in the expression 3) is obtained (step S406).

【0097】 ximin≦xi (t) +Σj Σk δi,k ・Uj (t)・Sj,k (t)≦ximax (j=1〜jmax,k=1〜kmax) ・・・(13)X imin ≦ x i (t) + Σ j Σ k δ i, k · U j (t) · S j, k (t) ≦ x imax (j = 1 to jmax, k = 1 to kmax)・ ・ (13)

【0098】ここに、iは現在異常となっている健全正
評価ノードを示し、jはそれらを抑制するための抑制操
作ノードを示す。また、xi (t)は、異常ノードiの
プラント変数の予測値を示す(ステップS402、S4
03)。また、ximinは上記プラント変数の現時点ti
から操作時点tmax までにおける許容下限値を示し、x
max は同じく上限値を示す(ステップS405)。ま
た、δi,k はi=kの時のみ1で他は0である。Sj,k
(t)は抑制操作ノードjを操作したとき、ノードkに
与える操作影響度関数(ステップS404)を表し、U
j (t)は、抑制操作ノードjの入力関数(入力が操作
影響度関数の何倍になっているかを示す関数)を表す。
Here, i indicates a sound correct evaluation node that is currently abnormal, and j indicates a suppression operation node for suppressing them. Further, x i (t) indicates the predicted value of the plant variable of the abnormal node i (steps S402 and S4).
03). X imin is the present time t i of the plant variable
Indicates the lower limit of the allowable range from the operation time t max to x,
Similarly, max indicates the upper limit value (step S405). Further, δ i, k is 1 only when i = k and is 0 otherwise. S j, k
(T) represents the operation influence degree function (step S404) given to the node k when the suppression operation node j is operated, and U
j (t) represents the input function of the suppression operation node j (function indicating how many times the input is the operation influence function).

【0099】(13)式において入力関数以外はすべて
既知であり、現時点から抑制時点までの間に適当なサン
プル時間(t1 ,・・・,tmax )を選定し、各時点で
未知数の数がjmax 、方程式の数がimax の連立1次不
等式を解くと、解が存在する場合は、次の(14)〜
(15)式の解が得られる。
In the equation (13), everything except the input function is known, and an appropriate sample time (t 1 , ..., T max ) is selected from the present time to the suppression time point, and the number of unknowns at each time point is selected. Is j max and the number of equations i max is solved, and if a solution exists, the following (14)-
The solution of equation (15) is obtained.

【0100】 Ujmin(t1 )≦Uj (t1 )≦Ujmax(t1 ) ・・・・・(14) ・ ・ ・U jmin (t 1 ) ≦ U j (t 1 ) ≦ U jmax (t 1 ) (14) ...

【0101】 Ujmin(tmax )≦Uj (tmax )≦Ujmax(tmax ) ・・・・(15)U jmin (t max ) ≦ U j (t max ) ≦ U jmax (t max ) ... (15)

【0102】上記のうち最も望ましい解として(13)
式を犯す危険が最小になるものが挙げられる。当該入力
関数Uj は解の下限を定める値Ujmin(t1),・・
・,Ujmax(tmax )の最大値をUjmin・max、一方、解
の上限を定める値Ujmax(t1),・・・,Ujmax(t
max )の最小値をUjmax・minとすると次式(16)より
求められる。
The most desirable solution among the above is (13)
The one that minimizes the risk of violating the formula is given. The input function U j is a value U jmin (t1) that determines the lower limit of the solution, ...
, U jmax (t max ) has a maximum value of U jmin · max , while U jmax (t 1 ), ..., U jmax (t
If the minimum value of ( max ) is U jmax · min , it can be obtained from the following equation (16).

【0103】 Uj =(Ujmin・max+Ujmax・min)/2.0 ・・・・(16)U j = (U jmin · max + U jmax · min ) /2.0 (16)

【0104】さて、上記条件を満足する操作量があった
場合には(ステップS407;Y)当該操作量の操作が
可能であるかの判定を行う(ステップS408)。そし
て、当該操作量の操作が可能である場合には、当該操作
量を採用し、使用不能な操作機器、OR結合の下にある
使用可能な操作機器の優先順位およびプラントより要求
される制約等を考慮して、運転要領等に基づいて具体的
操作方法を決定し、プラント運転システムにその操作の
実行指令を出し、実行させる(ステップS409)。一
方、(13)式を満たす操作量を見いだせなかった場合
(ステップS407;N)および当該操作量の操作が不
可能な場合(ステップS408;N)には他の抑制操作
ノードの組み合わせを抽出し(ステップS410)、ス
テップS402以下の処理を行う。
If there is an operation amount that satisfies the above conditions (step S407; Y), it is determined whether the operation amount can be operated (step S408). When the operation amount can be operated, the operation amount is adopted, and the operation device that cannot be used, the priority order of the operation device that can be used under the OR connection, the constraint required by the plant, etc. In consideration of the above, a specific operation method is determined based on the operating procedure and the like, and an instruction to execute the operation is issued to the plant operation system to be executed (step S409). On the other hand, when the operation amount satisfying the expression (13) cannot be found (step S407; N) and the operation of the operation amount is impossible (step S408; N), a combination of other suppression operation nodes is extracted. (Step S410), the processing from step S402 onward is performed.

【0105】次に、実行された抑制操作の良否を不良原
因診断部60にて、次の(17)および(18)式に基
づいて次のように判定する(ステップS411)。
Next, the defect cause diagnosing unit 60 judges the quality of the executed suppression operation as follows based on the following equations (17) and (18) (step S411).

【0106】 |e(t)|=|xi・ins (t)−xi・pre (t)|≦ε ・・・(17)| E (t) | = | x i · ins (t) −x i · pre (t) | ≦ ε (17)

【0107】 |e(t)|=|xi・ins (t)−xi・pre (t)|>ε ・・・(18)| E (t) | = | x i · ins (t) −x i · pre (t) |> ε (18)

【0108】(17)式の場合は良好と判定され、(1
8)の場合に不良と判定される。ここにxi・ins (t)
は抑制操作を実行した時の異常ノードiのプラント変数
の計測値、xi・pre (t)は同変数の予測値、e(t)
は両者の差、つまり計測値の誤差、εは良好か不良かを
判定するための境界値である。
In the case of the expression (17), it is judged as good, and (1
In the case of 8), it is determined to be defective. Where x i · ins (t)
Is the measured value of the plant variable of the abnormal node i when the suppression operation is executed, x i · pre (t) is the predicted value of the same variable, and e (t)
Is the difference between the two, that is, the error in the measured value, and ε is the boundary value for determining whether it is good or bad.

【0109】さて、良好と判定した場合、さらに抑制操
作が必要かどうか判定する(ステップS413)。プラ
ントが理想状態に落ち着いている場合は終了するが、そ
うでない場合はステップS402以下の処理を行う。
When it is determined that the condition is good, it is determined whether or not the suppressing operation is necessary (step S413). If the plant has settled in the ideal state, the process ends. If not, the processes in and after step S402 are performed.

【0110】一方、不良と判定した場合は抑制操作結果
の不良原因を診断する(ステップS414)。この診断
方法を図10とともに説明する。
On the other hand, when it is determined that the result is a defect, the cause of the defect in the suppression operation result is diagnosed (step S414). This diagnosis method will be described with reference to FIG.

【0111】まず、決定された操作を忠実に実行してい
るかどうかチェック(ステップS501)。決定操作を
忠実に実行していない場合(ステップS502;N)
は、当該操作機器が異常になっている、例えば、弁の開
固着等と考えられ、異常となっている操作機器を同定す
る。一方、決定操作を忠実に実行している場合(ステッ
プS502;Y)は、操作量を決定するために使用する
入力データの妥当性をシグナルバリデーション結果に基
づいてチェックする(ステップS504)。
First, it is checked whether or not the determined operation is faithfully executed (step S501). When the determination operation is not faithfully executed (step S502; N)
Identifies the operating device in which the operating device is abnormal, for example, the valve is considered to be stuck open or the like. On the other hand, when the determination operation is faithfully executed (step S502; Y), the validity of the input data used to determine the operation amount is checked based on the signal validation result (step S504).

【0112】入力データ、つまりプラント計測データが
妥当でない場合(ステップS505;N)は、異常にな
っている入力データを同定する。一方、入力データが妥
当な場合(ステップS505;Y)は操作量決定計算の
不具合点を次に示すように同定する(ステップS50
7)。 (1)使用した操作影響度関数が現在の状況に合致して
いるかどうかチェックして、当該関数の妥当性を判定す
る。合致していない場合は、妥当な関数を求め直す。 (2)必要に応じて求め直した操作影響度関数を用いて
プラント変数の予測値と時間経過した後の当該プラント
変数の計測値との誤差を求める。この誤差はステップS
403において予測値の補正に用いる。
When the input data, that is, the plant measurement data is not valid (step S505; N), the abnormal input data is identified. On the other hand, when the input data is valid (step S505; Y), the defect of the manipulated variable determination calculation is identified as follows (step S50).
7). (1) It is checked whether the used operation influence degree function matches the current situation, and the validity of the function is judged. If they do not match, recalculate a valid function. (2) The error between the predicted value of the plant variable and the measured value of the plant variable after the elapse of time is calculated using the operation influence function that has been calculated again as necessary. This error is step S
In 403, it is used to correct the predicted value.

【0113】さらに、対応方針決定部61では不良原因
の診断結果に基づいて今後の対応方針を次のように決定
する。(ステップS415)。 (1)操作機器異常の場合 操作機器に冗長性があり、代替機器が使用可能な場合
は、それを使用する。使用不可能な場合は当該操作ノー
ドが使用不可能と判定する。 (2)入力データが妥当でない場合 入力データに冗長性があり、代替データが使用可能な場
合はそれを使用する。使用不可能な場合は当該操作ノー
ドは使用不可能と判定する。 (3)操作量決定計算に不具合がある場合 当該操作ノードは使用可能と判定するが、必要に応じて
求め直した操作影響度関数を用いて求めたプラント変数
の予測値と時間経過した後の当該プラント変数の計測値
との誤差(ステップS414)を今後求める予測値の補
正(ステップS403)に用いる。
Further, the countermeasure policy determining section 61 determines a future countermeasure policy based on the diagnosis result of the cause of the defect as follows. (Step S415). (1) When the operating device is abnormal If the operating device has redundancy and an alternative device is available, use it. When the operation node cannot be used, it is determined that the operation node cannot be used. (2) When the input data is not valid If there is redundancy in the input data and alternative data can be used, use that. If the operation node cannot be used, it is determined that the operation node cannot be used. (3) When the operation amount determination calculation is defective, the operation node is determined to be usable, but the predicted value of the plant variable obtained by using the operation influence degree function recalculated as necessary and the time The error from the measured value of the plant variable (step S414) is used for the correction of the predicted value to be obtained (step S403).

【0114】さらに、当該操作ノードは使用可能かどう
か判定し(ステップS416)、使用可能な場合は、ス
テップS413以下の処理を行い、不可能な場合は、ス
テップS410以下の操作を行う。
Further, it is determined whether or not the operation node can be used (step S416). If the operation node can be used, the process of step S413 and the following steps is performed, and if the operation node is not available, the operation of step S410 and the following steps are performed.

【0115】なお、上記実施例においては本システムを
高速増殖炉、例えば実験炉である「常陽」に適用した場
合を例に挙げて説明したが、本発明のシステムはこれに
限らず他の原子力発電プラント、火力発電プラント、化
学プラント等に適用してもよい。これらの場合、それぞ
れのプラントに合致した知識ベースを作成することによ
って同様に動作させることができる。
In the above embodiments, the case where the present system is applied to the fast breeder reactor, for example, the experimental reactor "JOYO" has been described as an example, but the system of the present invention is not limited to this and other nuclear power plants are used. It may be applied to a power generation plant, a thermal power generation plant, a chemical plant, or the like. In these cases, the same operation can be performed by creating a knowledge base matching each plant.

【0116】また、上記実施例においては将来値予測手
段としてニューラルネットによる第1の将来値予測部5
4と近似関数による第2の将来値予測部55を状況に応
じて適宜切り替えて用いるようにしたが、本発明におい
ては第1の将来値予測部54または第2の将来値予測部
55のいずれか一方を用いてもよい。
Further, in the above embodiment, the first future value predicting section 5 by the neural network is used as the future value predicting means.
4 and the second future value prediction unit 55 based on the approximation function are appropriately switched and used according to the situation. In the present invention, either the first future value prediction unit 54 or the second future value prediction unit 55 is used. Either one may be used.

【0117】[0117]

【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
プラントの運転目標を階層的に細分化するとともに相互
にネットワーク化した知識ベースに基づいて達成度およ
び緊急度を求め、より正常な状態に移行させるために有
効な異常状態抑制操作の対象となる機器を特定するとと
もに、プラント変数の将来値をニューラルネットを用い
て予測した値および操作影響度関数を用いてプラント計
測データの将来値を所定の制限範囲内に入るように操作
量を決定するように構成したので、未経験の異常事象に
遭遇しても的確な将来値を求めて、人の判断によらず異
常状態を有効に抑制することができる操作機器および操
作量を決定することができる効果がある。
As described above, according to the invention of claim 1,
Equipment that is a target of abnormal state suppression operation that is effective to shift the operation target of the plant to a more normal state by hierarchically subdividing the operation target and obtaining the degree of achievement and urgency based on a knowledge base networked together. In addition to specifying the future value of the plant variable using a neural net and the operation impact degree function, the operation amount is determined so that the future value of the plant measurement data falls within a predetermined limit range. Since it is configured, it is possible to obtain an accurate future value even if an unexperienced abnormal event is encountered, and to determine the operating device and the operation amount that can effectively suppress the abnormal state regardless of human judgment. is there.

【0118】請求項2の発明によれば、プラントの運転
目標を階層的に細分化するとともに相互にネットワーク
化した知識ベースに基づいて達成度および緊急度を求
め、より正常な状態に移行させるために有効な異常状態
抑制操作の対象となる機器を特定するとともに、プラン
ト計測データの特徴に基づいて決定した近似関数を用い
て予測した値および操作影響度関数を用いてプラント計
測データの将来値を所定の制限範囲内に入るように操作
量を決定するように構成したので、未経験な事象に遭遇
しても的確な将来値を求めて、人の判断によらず異常状
態を有効に抑制することができる操作機器および操作量
を決定することができる効果がある。
According to the second aspect of the present invention, the operation target of the plant is subdivided hierarchically, and the achievement level and the urgency level are obtained based on the knowledge bases networked with each other, so as to shift to a more normal state. In addition to identifying the equipment that is the target of the abnormal state suppression operation that is effective for, the value predicted using the approximation function determined based on the characteristics of the plant measurement data and the future value of the plant measurement data using the operation impact degree function Since it is configured to determine the operation amount so that it falls within the predetermined limit range, even if an unexperienced event is encountered, an accurate future value is sought and the abnormal state is effectively suppressed regardless of human judgment. There is an effect that it is possible to determine the operation device and the operation amount that can be performed.

【0119】請求項3の発明によれば、プラントの運転
目標を階層的に細分化するとともに相互にネットワーク
化した知識ベースに基づいて達成度および緊急度を求
め、より正常な状態に移行させるために有効な異常状態
抑制操作の対象となる機器を特定するとともに、プラン
ト変数の将来値をニューラルネットを用いて予測した値
およびプラント計測データの特徴に基づいて決定した近
似関数を用いて予測した値のいずれかを状況に応じて選
択した値、および操作影響度関数を用いてプラント計測
データの将来値を所定の制限範囲内に入るように操作量
を決定するように構成したので、的確な将来値を求め
て、人の判断によらず異常状態を有効に抑制することが
できる操作機器および操作量を決定することができる効
果がある。
According to the third aspect of the present invention, the operation target of the plant is hierarchically subdivided, and the achievement level and the urgency level are obtained based on the knowledge bases networked with each other to shift to a more normal state. In addition to identifying the equipment that is the target of the effective abnormal state suppression operation, the future value of the plant variable is predicted using a neural network and the value predicted using the approximation function determined based on the characteristics of the plant measurement data. One of the values is selected according to the situation, and the operation amount is configured to determine the operation amount so that the future value of the plant measurement data falls within the predetermined limit range by using the operation influence function. There is an effect that the operation device and the operation amount capable of effectively suppressing the abnormal state can be determined by obtaining the value regardless of the judgment of the person.

【0120】請求項4の発明によれば、将来値予測手段
に接続された予測値補正手段にて、プラント変数の予測
値と、時間が経過した後の当該プラント変数の計測値と
の誤差特性によって異常となっているすべてのプラント
計測データの予測値を補正した値を求めて、この補正し
た予測値を操作量決定手段に供給するように構成したの
で、予測されたプラント変数に誤差がある場合でも、そ
の誤差が補正されて操作量決定手段に供給され、操作量
決定手段にて精度の高い操作量を決定することができる
効果がある。
According to the fourth aspect of the invention, the error characteristic between the predicted value of the plant variable and the measured value of the plant variable after a lapse of time is calculated by the predicted value correction means connected to the future value prediction means. There is an error in the predicted plant variables because the predicted values of all abnormal plant measurement data are calculated and the corrected predicted values are supplied to the manipulated variable determining means. Even in such a case, the error is corrected and supplied to the operation amount determining means, and the operation amount determining means can determine the operation amount with high accuracy.

【0121】請求項5の発明によれば、影響度関数生成
手段にて、抑制操作機器決定手段にて決定された抑制操
作機器、プラント計測データに基づくプラント状態、操
作の時間変化、および操作の方向などの情報に従ってデ
ータベース化されたシミュレートデータに基づいて現在
の状況に最も合致した操作影響度関数を生成するように
構成したので、操作量決定手段に非線形に変化するプラ
ントの状態に適合した操作影響度関数を供給することが
でき、これにより、現時点でのプラント状態に適した操
作量を決定することができる効果がある。
According to the invention of claim 5, the influence function generating means determines the suppression operation device determined by the suppression operation device determination means, the plant state based on the plant measurement data, the time change of the operation, and the operation time. Since the operation influence function that best matches the current situation is generated based on the simulated data stored in the database according to the information such as the direction, the operation amount determining means is adapted to the non-linearly changing plant state. An operation influence function can be supplied, which has the effect of determining an operation amount suitable for the current plant state.

【0122】請求項6の発明によれば、操作目標値算出
手段にて、現在異常となっているプラント変数をいずれ
の時点で、いずれの操作量まで抑制すべきかを、抑制時
点とそれに対応した許容上限値および下限値とによって
規定した異常状態抑制操作目標値を算出して、操作量決
定手段に供給するように構成したので、操作量決定手段
では操作目標値算出手段にて算出された異常状態抑制操
作目標値に基づいて適切な操作量を決定することができ
る効果がある。
According to the sixth aspect of the present invention, the operation target value calculating means determines at what time and at what time the operation amount of the plant variable that is currently abnormal should be suppressed, corresponding to the suppression time and the operation amount. Since the abnormal state suppressing operation target value defined by the allowable upper limit value and the lower limit value is calculated and supplied to the operation amount determining means, the operation amount determining means causes the abnormality calculated by the operation target value calculating means. There is an effect that an appropriate operation amount can be determined based on the state suppression operation target value.

【0123】請求項7の発明によれば、操作量決定手段
にて、プラント変数の予測値と、抑制操作機器を単位量
だけ操作したときのプラント計測データの変化量の時間
経過を示す操作影響度関数とを用い、連立1次方程式を
解くことにより、プラント計測データの将来値が所定の
制限範囲を逸脱する危険が最小になるように特定された
抑制操作対象機器の操作量を決定するように構成したの
で、異常となったプラントの応急操作を迅速に行うこと
ができる効果がある。
According to the seventh aspect of the present invention, the operation amount determining means has an operation influence indicating the predicted value of the plant variable and the change amount of the plant measurement data when the suppression operation device is operated by a unit amount. By determining the operation amount of the suppression operation target device specified so that the risk that the future value of the plant measurement data will deviate from the predetermined limit range is minimized by solving the simultaneous linear equations using the degree function and Since it is configured as described above, there is an effect that the emergency operation of the abnormal plant can be quickly performed.

【0124】請求項8の発明によれば、不良原因診断部
にて、操作量決定手段において決定された操作量にて操
作が実行された際に、その実行結果が良好か否かを検出
し、該検出結果が不良の場合に、その原因を診断して、
操作機器の異常、入力データの不良または操作量決定計
算の不良に分類するように構成したので、応急操作を実
行した場合にその結果が不良となった際に、その原因を
特定することができ、したがって、その不良の原因を取
り除くことにより、後の応急操作を良好にすることがで
きる効果がある。
According to the invention of claim 8, when the operation is executed with the operation amount determined by the operation amount determining means, the defect cause diagnosis unit detects whether or not the execution result is good. , If the detection result is bad, diagnose the cause,
Since it is configured to classify the operation device as abnormal, the input data is defective, or the manipulated variable determination calculation is defective, when the emergency operation is performed, the cause can be identified when the result is defective. Therefore, by removing the cause of the defect, it is possible to improve the subsequent emergency operation.

【0125】請求項9の発明によれば、対応方針決定部
にて、実行結果が不良の場合に、不良原因診断部にて分
類した不良原因に基づいて今後の対応方針を決定し、こ
の決定結果に基づいて各部を制御することにより、不良
の原因を取り除くように構成したので、応急操作を実行
した後の応急操作を良好に行うことができる効果があ
る。
According to the ninth aspect of the present invention, in the case where the execution result is defective, the countermeasure policy determining unit determines a future countermeasure policy based on the defect causes classified by the defect cause diagnosing unit, and makes this determination. By controlling each part based on the result, the cause of the defect is eliminated, so that there is an effect that the emergency operation can be favorably performed after the emergency operation is performed.

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

【図1】本発明の一実施例のプラント管理操作システム
における応急操作決定装置を示す機能ブロック図であ
る。
FIG. 1 is a functional block diagram showing an emergency operation determination device in a plant management operation system according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施例における応急操作決定装置が適用
されるプラント管理操作システムを示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a plant management operation system to which the emergency operation determination device in the embodiment of FIG. 1 is applied.

【図3】図1の実施例における運転目標機能階層化知識
ベースの一例を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a driving target function layered knowledge base in the embodiment of FIG.

【図4】図1の実施例に適用されるニューラルネットを
示す構造図である。
4 is a structural diagram showing a neural network applied to the embodiment of FIG. 1. FIG.

【図5】図1の実施例における処理の全容を示すフロー
チャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing the overall process in the embodiment of FIG.

【図6】図5の処理におけるステップS102の処理内
容の詳細を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing details of the processing content of step S102 in the processing of FIG.

【図7】図1の実施例にて適用される状態評価関数を示
す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state evaluation function applied in the embodiment of FIG.

【図8】図5の処理におけるステップS112の処理内
容の詳細を示すフローチャートである。
8 is a flowchart showing details of the processing content of step S112 in the processing of FIG.

【図9】図5の処理におけるステップS113の処理内
容の詳細を示すフローチャートである。
9 is a flowchart showing details of the processing content of step S113 in the processing of FIG.

【図10】図9の処理におけるステップS414の処理
内容の詳細を示すフローチャートである。
10 is a flowchart showing details of the processing content of step S414 in the processing of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 外部記憶装置(記憶手段) 17 運転目標機能階層化知識ベース(知識ベース) 50 達成度検出部(達成度検出手段) 51 緊急度検出部(緊急度検出手段) 52 運転目標決定部(運転目標決定手段) 53 抑制操作機器決定部(抑制操作機器決定手段) 54 第1の将来値予測部(将来値予測手段、第1の将
来値予測手段) 55 第2の将来値予測部(将来値予測手段、第2の将
来値予測手段) 56 予測値補正部(予測値補正手段) 57 影響度関数生成部(影響度関数生成手段) 58 操作目標値算出部(操作目標値算出手段) 59 操作量決定部(操作量決定手段) 60 不良原因診断部(不良原因診断手段) 61 対応方針決定部(対応方針決定手段)
12 External Storage Device (Storage Means) 17 Operating Goal Function Hierarchical Knowledge Base (Knowledge Base) 50 Achievement Level Detection Unit (Achievement Level Detection Unit) 51 Urgency Level Detection Unit (Emergency Level Detection Unit) 52 Driving Target Determining Unit (Driving Target) Determining means) 53 Suppression operation equipment determining section (suppression operation equipment determining means) 54 First future value prediction section (future value prediction means, first future value prediction means) 55 Second future value prediction section (future value prediction) Means, second future value prediction means) 56 Prediction value correction unit (prediction value correction means) 57 Influence degree function generation unit (impact degree function generation means) 58 Operation target value calculation unit (operation target value calculation means) 59 Operation amount Determining part (manipulation amount determining means) 60 Defect cause diagnosing part (defect cause diagnosing means) 61 Corresponding policy deciding part (corresponding policy deciding means)

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラントの状態を表すプラント計測デー
タを受けて、該プラント計測データに基づいてプラント
に異常が発生したか否かを検出し、異常が発生している
際にその応急操作を決定するプラント管理操作システム
における応急操作決定装置において、プラントの運転目
標をプラントの機能、構造および運転マニュアル等に基
づいて階層的に細分化するとともに相互にネットワーク
化した知識ベースを格納する記憶手段と、プラント運転
に関して周期的に得られる各種のプラント計測データに
基づいて前記知識ベースにて上位に位置する各運転目標
ごとに、状態の正常性の度合いを示す達成度を求める達
成度検出手段と、該達成度検出手段にて求めた達成度の
値が所定の範囲内にあるか否かを検出し所定の範囲内に
ある場合は異常状態にあるものの応急操作が可能と判定
して、前記達成度、各周期ごとの達成度の変化を示す達
成度変化率、最上位の運転目標を達成するための重要
度、および外乱に対する感度等をパラメータとしてファ
ジィ推論により緊急度を求める緊急度検出手段と、該緊
急度検出手段にて求めた緊急度と他に異常の発生してい
る運転目標についての緊急度とを比較考量して、最優先
的に異常抑制を行うべき運転目標を決定する運転目標決
定手段と、前記知識ベースに基づいて、前記運転目標決
定手段にて決定された運転目標の下位に属する運転目標
についての正常性チェックを順次行うことにより、より
正常な状態に移行させるために有効な異常状態抑制操作
の対象となる機器を特定する抑制操作機器決定手段と、
異常となっているすべてのプラント計測データを予測す
る将来値予測手段であって、プラント変数の現時点から
過去のプラント計測データを適当な間隔でサンプリング
した時系列データを入力する入力層と、将来の計測デー
タを予測した時系列データを出力する出力層と、これら
入力層および出力層との間を適宜変化可能な結合強度に
て結合する中間層とを有するニューラルネットにて将来
値を予測する将来値予測手段と、前記抑制操作機器決定
手段にて決定した抑制操作機器を単位量だけ操作したと
きのプラント計測データの変化量の時間経過を示す操作
影響度関数を生成する影響度関数生成手段と、前記将来
値予測手段にて予測した値と、前記影響度関数生成手段
にて生成した操作影響度関数とを用いてプラント計測デ
ータの将来値が所定の制限範囲内に入るように前記抑制
操作機器決定手段にて特定された抑制操作対象機器の操
作量を決定する操作量決定手段とを含むことを特徴とす
るプラント管理操作システムにおける応急操作決定装
置。
1. Receiving plant measurement data representing the state of the plant, detecting whether or not an abnormality has occurred in the plant based on the plant measurement data, and determining an emergency operation when the abnormality has occurred. In the emergency operation determination device in the plant management operation system, storage means for hierarchically subdividing the operation target of the plant based on the function, structure, operation manual, etc. of the plant and storing a knowledge base networked with each other, Achievement degree detection means for obtaining an achievement degree indicating the degree of normality of the state for each operation target positioned at a higher position in the knowledge base based on various plant measurement data periodically obtained for plant operation, and It is detected whether the value of the achievement calculated by the achievement detecting means is within a predetermined range, and if it is within the predetermined range, an abnormal state is detected. Although it is determined that emergency operation is possible, the achievement level, the rate of change in the achievement level indicating the change in the achievement level for each cycle, the importance level for achieving the highest driving goal, and the sensitivity to disturbances, etc. Priority is given to the urgency detection means for determining the urgency by fuzzy reasoning as a parameter, and the urgency obtained by the urgency detection means and the urgency of the driving target in which another abnormality has occurred are weighed and given the highest priority. The operating target determining means for determining the operating target for which abnormal suppression is to be performed, and the normality check for the operating targets belonging to the subordinates of the operating target determined by the operating target determining means based on the knowledge base. By performing the suppression operation device determination means for identifying the device that is the target of the abnormal state suppression operation that is effective for shifting to a more normal state,
It is a future value prediction means that predicts all abnormal plant measurement data, and the input layer that inputs the time series data obtained by sampling the past plant measurement data from the current plant variable at appropriate intervals, and the future The future of predicting future values with a neural network that has an output layer that outputs time-series data that predicts measurement data, and an intermediate layer that connects the input layer and the output layer with a connection strength that can be changed appropriately A value predicting means, and an influence degree function generating means for generating an operation influence degree function indicating a time lapse of a variation amount of the plant measurement data when the suppression operation equipment determined by the suppression operation equipment determination means is operated by a unit amount. , The future value of the plant measurement data is determined by using the value predicted by the future value predicting means and the operation influence degree function generated by the influence degree function generating means. And an operation amount determining means for determining the operation amount of the suppression operation target device specified by the suppression operation device determining means so as to be within the limit range of the emergency operation determining device in the plant management operation system. .
【請求項2】 プラントの状態を表すプラント計測デー
タを受けて、該プラント計測データに基づいてプラント
に異常が発生したか否かを検出し、異常が発生している
際にその応急操作を決定するプラント管理操作システム
における応急操作決定装置において、プラントの運転目
標をプラントの機能、構造および運転マニュアル等に基
づいて階層的に細分化するとともに相互にネットワーク
化した知識ベースを格納する記憶手段と、プラント運転
に関して周期的に得られる各種のプラント計測データに
基づいて前記知識ベースにて上位に位置する各運転目標
ごとに、状態の正常性の度合いを示す達成度を求める達
成度検出手段と、該達成度検出手段にて求めた達成度の
値が所定の範囲内にあるか否かを検出し所定の範囲内に
ある場合は異常状態にあるものの応急操作が可能と判定
して、前記達成度、各周期ごとの達成度の変化を示す達
成度変化率、最上位の運転目標を達成するための重要
度、および外乱に対する感度等をパラメータとしてファ
ジィ推論により緊急度を求める緊急度検出手段と、該緊
急度検出手段にて求めた緊急度と他に異常の発生してい
る運転目標についての緊急度とを比較考量して、最優先
的に異常抑制を行うべき運転目標を決定する運転目標決
定手段と、前記知識ベースに基づいて、前記運転目標決
定手段にて決定された運転目標の下位に属する運転目標
についての正常性チェックを順次行うことにより、より
正常な状態に移行させるために有効な異常状態抑制操作
の対象となる機器を特定する抑制操作機器決定手段と、
異常となっているすべてのプラント計測データを予測す
る将来値予測手段であって、プラント変数の現時点から
過去の計測データを適当な間隔でサンプリングした時系
列データの特徴を抽出して、該特徴データに基づいて近
似関数のタイプを決定し、近似誤差の2乗が最小になる
ように近似関数のパラメータを定めた当該関数を用いて
将来値を予測する将来値予測手段と、前記抑制操作機器
決定手段にて決定した抑制操作機器を単位量だけ操作し
たときのプラント計測データの変化量の時間経過を示す
操作影響度関数を生成する影響度関数生成手段と、前記
将来値予測手段にて予測した値と、前記影響度関数生成
手段にて生成した操作影響度関数とを用いてプラント計
測データの将来値が所定の制限範囲内に入るように前記
抑制操作機器決定手段にて特定された抑制操作対象機器
の操作量を決定する操作量決定手段とを含むことを特徴
とするプラント管理操作システムにおける応急操作決定
装置。
2. Receiving plant measurement data representing the state of the plant, detecting whether or not an abnormality has occurred in the plant based on the plant measurement data, and determining the emergency operation when the abnormality has occurred. In the emergency operation determination device in the plant management operation system, storage means for hierarchically subdividing the operation target of the plant based on the function, structure, operation manual, etc. of the plant and storing a knowledge base networked with each other, Achievement degree detection means for obtaining an achievement degree indicating the degree of normality of the state for each operation target positioned at a higher position in the knowledge base based on various plant measurement data periodically obtained for plant operation, and It is detected whether the value of the achievement calculated by the achievement detecting means is within a predetermined range, and if it is within the predetermined range, an abnormal state is detected. Although it is determined that emergency operation is possible, the achievement level, the rate of change in the achievement level indicating the change in the achievement level for each cycle, the importance level for achieving the highest driving goal, and the sensitivity to disturbances, etc. Priority is given to the urgency detection means for obtaining the urgency by fuzzy reasoning as a parameter, and the urgency obtained by the urgency detection means and the urgency of the driving target in which another abnormality has occurred are weighed and given the highest priority. The operating target determining means for determining the operating target for which abnormal suppression is to be performed, and the normality check for the operating targets belonging to the subordinates of the operating target determined by the operating target determining means based on the knowledge base. By performing the suppression operation device determination means for identifying the device that is the target of the abnormal state suppression operation that is effective for shifting to a more normal state,
A future value predicting unit that predicts all abnormal plant measurement data, and extracts the characteristics of the time series data obtained by sampling the past measurement data of the plant variables at appropriate intervals, and extracting the characteristic data. A future value predicting unit that predicts a future value using the function that determines the type of the approximation function based on the above, and determines the parameter of the approximation function so that the square of the approximation error is minimized, and the suppression operation device determination. Predicted by the influence value function generating means for generating the operation influence degree function indicating the time lapse of the variation amount of the plant measurement data when the suppression operation device determined by the means is operated by a unit amount, and the future value prediction means. The suppression operation device is determined so that the future value of the plant measurement data falls within a predetermined limit range using the value and the operation influence function generated by the influence function generating means. Emergency operation determination device in the plant management control system, characterized in that it comprises a manipulated variable determining means for determining an operation amount of the specified inhibited the target device at stages.
【請求項3】 プラントの状態を表すプラント計測デー
タを受けて、該プラント計測データに基づいてプラント
に異常が発生したか否かを検出し、異常が発生している
際にその応急操作を決定するプラント管理操作システム
における応急操作決定装置において、プラントの運転目
標をプラントの機能、構造および運転マニュアル等に基
づいて階層的に細分化するとともに相互にネットワーク
化した知識ベースを格納する記憶手段と、プラント運転
に関して周期的に得られる各種のプラント計測データに
基づいて前記知識ベースにて上位に位置する各運転目標
ごとに、状態の正常性の度合いを示す達成度を求める達
成度検出手段と、該達成度検出手段にて求めた達成度の
値が所定の範囲内にあるか否かを検出し所定の範囲内に
ある場合は異常状態にあるものの応急操作が可能と判定
して、前記達成度、各周期ごとの達成度の変化を示す達
成度変化率、最上位の運転目標を達成するための重要
度、および外乱に対する感度等をパラメータとしてファ
ジイ推論により緊急度を求める緊急度検出手段と、該緊
急度検出手段にて求めた緊急度と他に異常の発生してい
る運転目標についての緊急度とを比較考量して、最優先
的に異常抑制を行うべき運転目標を決定する運転目標決
定手段と、前記知識ベースに基づいて、前記運転目標決
定手段にて決定された運転目標の下位に属する運転目標
についての正常性チェックを順次行うことにより、より
正常な状態に移行させるために有効な異常状態抑制操作
の対象となる機器を特定する抑制操作機器決定手段と、
プラント変数の現時点から過去のプラント計測データを
適当な間隔でサンプリングした時系列データを入力する
入力層と、将来の計測データを予測した時系列データを
出力する出力層と、これら入力層および出力層との間を
適宜変化可能な結合度にて結合する中間層とを有するニ
ューラルネットを用いて異常となっているすべてのプラ
ント計測データを予測する第1の将来値予測手段と、プ
ラント変数の現時点から過去の計測データを適当な間隔
でサンプリングした時系列データの特徴を抽出して、該
特徴データに基づいて近似関数のタイプを決定し、近似
誤差の2乗が最小になるように近似関数のパラメータを
定めた当該関数を用いて異常となっているすべてのプラ
ント計測データを予測する第2の将来値予測手段と、前
記抑制操作機器決定手段にて決定した抑制操作機器を単
位量だけ操作したときのプラント計測データの変化量の
時間経過を示す操作影響度関数を生成する影響度関数生
成手段と、前記第1の将来値予測手段にて予測した値ま
たは前記第2の将来値予測手段にて予測した値のいずれ
かを状況に応じて選択し、該予測値と前記影響度関数生
成手段にて生成した操作影響度関数とを用いてプラント
計測データの将来値が所定の制限範囲内に入るように前
記抑制操作機器決定手段にて特定された抑制操作対象機
器の操作量を決定する操作量決定手段とを含むことを特
徴とするプラント管理操作システムにおける応急操作決
定装置。
3. Receiving the plant measurement data representing the state of the plant, detecting whether or not an abnormality has occurred in the plant based on the plant measurement data, and determining the emergency operation when the abnormality has occurred. In the emergency operation determination device in the plant management operation system, storage means for hierarchically subdividing the operation target of the plant based on the function, structure, operation manual, etc. of the plant and storing a knowledge base networked with each other, Achievement degree detection means for obtaining an achievement degree indicating the degree of normality of the state for each operation target positioned at a higher position in the knowledge base based on various plant measurement data periodically obtained for plant operation, and It is detected whether the value of the achievement calculated by the achievement detecting means is within a predetermined range, and if it is within the predetermined range, an abnormal state is detected. Although it is determined that emergency operation is possible, the achievement level, the rate of change in the achievement level indicating the change in the achievement level for each cycle, the importance level for achieving the highest driving goal, and the sensitivity to disturbances, etc. Priority is given to the urgency detection means for obtaining the urgency by fuzzy reasoning as a parameter, and the urgency obtained by the urgency detection means and the urgency of the driving target in which another abnormality has occurred are weighed and given the highest priority. The operating target determining means for determining the operating target for which abnormal suppression is to be performed, and the normality check for the operating targets belonging to the subordinates of the operating target determined by the operating target determining means based on the knowledge base. By performing the suppression operation device determination means for identifying the device that is the target of the abnormal state suppression operation that is effective for shifting to a more normal state,
An input layer that inputs time series data obtained by sampling past plant measurement data from the present time of plant variables at appropriate intervals, an output layer that outputs time series data that predicts future measurement data, and these input and output layers A first future value predicting means for predicting all abnormal plant measurement data by using a neural network having an intermediate layer connecting between and with an appropriately variable degree of connection; The characteristics of the time-series data obtained by sampling the past measurement data at appropriate intervals from are extracted, the type of the approximation function is determined based on the characteristics data, and the square of the approximation error is minimized. Second future value predicting means for predicting all abnormal plant measurement data using the function defining the parameter, and the suppression operation device determination The influence degree function generating means for generating an operation influence degree function indicating the time lapse of the variation amount of the plant measurement data when the suppression operation device determined by the means is operated by a unit amount, and the first future value predicting means. Either the predicted value or the value predicted by the second future value prediction means is selected according to the situation, and the predicted value and the operation influence function generated by the influence function generation means are used. And a manipulated variable determining means for determining the manipulated variable of the suppression operation target device specified by the suppression operation device determining means so that the future value of the plant measurement data falls within a predetermined limit range. Emergency operation determination device in plant management operation system.
【請求項4】 前記将来値予測手段には、プラント変数
の予測値と、時間が経過した後の当該プラント変数の計
測値との誤差特性によって異常となっているすべてのプ
ラント計測データの予測値を補正した値を求める予測値
補正手段がそれぞれ接続され、該予測値補正手段にて補
正した予測値が前記操作量決定手段に供給されることを
特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の
プラント管理操作システムにおける応急操作決定装置。
4. The future value predicting means predicts the predicted values of all plant measurement data that are abnormal due to an error characteristic between a predicted value of a plant variable and a measured value of the plant variable after a lapse of time. 4. A predictive value correcting means for obtaining a corrected value is connected to each of the predictive value correcting means, and the predictive value corrected by the predictive value correcting means is supplied to the manipulated variable determining means. An emergency operation determining device in the plant management operation system according to claim 1.
【請求項5】 前記影響度関数生成手段は、前記抑制操
作機器決定手段にて決定された抑制操作機器、プラント
計測データに基づくプラント状態、操作の時間変化、お
よび操作の方向などの情報に従ってデータベース化され
たシミュレートデータに基づいて現在の状況に最も合致
した操作影響度関数を生成することを特徴とする請求項
1ないし請求項3のいずれかに記載のプラント管理操作
システムにおける応急操作決定装置。
5. The database according to information such as the suppression operation device determined by the suppression operation device determination means, the plant state based on the plant measurement data, the time change of the operation, and the operation direction, and the like. The emergency operation determining device in the plant management operating system according to any one of claims 1 to 3, wherein an operation impact function that best matches the current situation is generated based on the simulated data. .
【請求項6】 現在異常となっているプラント変数をい
ずれの時点で、いずれの操作量まで抑制すべきかを、抑
制時点とそれに対応した許容上限値および下限値とによ
って規定した異常状態抑制操作目標値を算出する操作目
標値算出手段を有することを特徴とする請求項1ないし
請求項3のいずれかに記載のプラント管理操作システム
における応急操作決定装置。
6. An abnormal state suppression operation target that defines at what point in time a plant variable that is currently abnormal should be suppressed and to what manipulated variable it is defined by a suppression point and corresponding allowable upper and lower limit values. The emergency operation determination device in the plant management operation system according to any one of claims 1 to 3, further comprising operation target value calculation means for calculating a value.
【請求項7】 前記操作量決定手段は、プラント変数の
予測値と、抑制操作機器を単位量だけ操作したときのプ
ラント計測データの変化量の時間経過を示す操作影響度
関数とを用い、連立1次方程式を解くことにより、前記
プラント計測データの将来値が所定の制限範囲を逸脱す
る危険が最小になるように前記特定された抑制操作対象
機器の操作量を決定することを特徴とする請求項1ない
し請求項6のいずれかに記載のプラント管理操作システ
ムにおける応急操作決定装置。
7. The operation amount determining means uses the predicted values of the plant variables and an operation influence degree function indicating a time lapse of a change amount of the plant measurement data when the suppression operation device is operated by a unit amount, and the simultaneous operation is performed. By solving a linear equation, the operation amount of the specified suppression operation target device is determined so that the risk that the future value of the plant measurement data deviates from a predetermined limit range is minimized. An emergency operation determination device in the plant management operation system according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 前記操作量決定手段にて決定された操作
量にて操作が実行された際に、その実行結果が良好か否
かを検出し、該検出結果が不良の場合に、その原因を診
断して、操作機器の異常、入力データの不良または操作
量決定計算の不良に分類する不良原因診断手段を有する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに
記載のプラント管理操作システムにおける応急操作決定
装置。
8. When an operation is executed with the operation amount determined by the operation amount determining means, it is detected whether or not the execution result is good, and if the detection result is bad, the cause thereof is detected. The plant management according to any one of claims 1 to 7, further comprising: a failure cause diagnosing means for diagnosing and categorizing a malfunction of an operating device, a defect of input data, or a defect of calculation calculation of an operation amount. Emergency operation determination device in operating system.
【請求項9】 実行結果が不良の場合に、前記不良原因
診断部にて分類した不良原因に基づいて今後の対応方針
を決定し、該決定結果に基づいて上記各部を制御する対
応方針決定手段を有することを特徴とする請求項8に記
載のプラント管理操作システムにおける応急操作決定装
置。
9. When the execution result is defective, a countermeasure policy determining means for determining a future countermeasure policy based on the fault cause classified by the fault cause diagnosis unit, and controlling each unit based on the determination result. The emergency operation determination device in the plant management operation system according to claim 8, further comprising:
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