JPH09190219A - プラント異常診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予め異常事象の想定を行うことなく、信頼性
の高いプラント異常の診断結果を得る。 【解決手段】 プラント状態量を計測する状態量計測装
置１３と、状態量計測装置１３からの計測信号に基づい
て異常診断の対象とするプラントモデル１５に対応する
状態量を決定し、プラント制御装置１７からのプラント
の稼働スケジュールを参照して基準値およびしきい値に
より正常・異常を判定する計測量判定装置１９と、計測
量判定装置１９の判定結果を入力し、プラントモデル１
５上の異常要素を予め決められた診断手法に従って同定
する診断装置２１と、診断装置２１の異常診断結果およ
び推論過程を示す情報を表示する表示装置２３とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は産業プロセスプラン
トの異常診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電プラントや石油化学プラント
のような大規模で複雑な産業用プロセスプラントの操業
においては、プラントの局部における異常も早期に発見
し、適切な処理を講ずることによって、異常の拡大を防
止し、稼働率を高め、安全を維持することが重要であ
る。このため、プラントの操業状態を把握するための多
数の計測器を設置し、これらの多くに警報発生機能を設
け、異常を早期に検出するようにしている。しかしなが
ら、これら多数の警報に常に迅速・適切に対処すること
は運転員にとって負担の大きい所であり、またプラント
のすべての要素の状態を計測監視することも現実的では
ない。

【０００３】そこで、これらプラントの計測信号に基づ
きプラントの操業状態を診断し、運転員の監視・診断業
務を支援するプラント診断装置が種々開発されてきた。
代表的なものはプラントに発生する可能性のある異常を
想定しその場合の代表的なプラント状態量の過渡的変化
パタ一ンを記憶しておき、、異常発生時にこのパターン
と比較することによって、どのような異常が発生したか
を同定しようとするものである。ニューラル・ネットワ
ークを用いた診断も代表パターンをニューロ・ネットの
結線に記憶させたものと考えることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】大規模で複雑なプラン
トにおいては、発生しうる異常事象も種々あり、これら
の進展パターンを予め用意することは容易ではない上
に、実際に該当する事象が発生した場合も、細部では想
定したものと異なってくるのは当然であり、用意された
パターンと異なってくる事態が発生する可能性がある。
また重要な事故に至るのは往々にして、予期せざる多重
故障であろうことは他産業の例からも想定しておかねば
ならない。

【０００５】さらに異常診断装置の結果を参照して最終
判断をするのは運転スタッフであるから、異常診断装置
の判断プロセスが彼らにとって理解し納得しうるもので
あることが重要であるが、膨大な異常原因とその観測徴
候の組合わせを記憶しておくことは人間にとって困難で
あり、これが異常診断装置の結果の理解を難しくするこ
とが過去における医学分野のエキスパートシステムの例
からも十分予想される。

【０００６】ところで、人が産業プロセスプラントのよ
うな大規模で複雑なシステムについて推論するときは、
対象を種々の抽象レベルでモデル化していることが知ら
れている。最上位はプラントの目的であり、発電プラン
トにあっては電力生産と安全確保である。次のレベルは
抽象機能レベルであり、物質、エネルギー、情報の流れ
などでプラントの機能・構造を表現する。さらに次のレ
ベルは一般機能レベルであり、以下物理機能レベル、物
理形態レベルが考えられている。

【０００７】このような抽象機能階層モデルを用いる根
拠は、有限の資源である頭脳を用いて推論するという制
約から、プラント全体に関する考察を行う場合は、抽象
度の高いレベルにおいて、例えば重要機能の健全性をチ
ェックする等のプロセスを行い、−定時間内における処
理判断の遂行を可能にしなければならないからである。
上位レベルで考察対象の絞り込みが可能となれば、下位
のレベルではより限定された範囲内でのより詳細な機能
レべルにおける推論が可能となる。

【０００８】本発明は、以上の点を考慮して、人間が問
題解決にあたって行う認知プロセスに関する知見を応用
してなされたものであり、上記抽象機能レベルでのプラ
ントモデルに基づいて、予め異常事象の想定を行うこと
なく、人にとって理解しやすい推論プロセスを実現し、
適切な異常診断結果を得ることができるプラント異常診
断装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１の発
明のプラント異常診断装置は、要素間のマス・エネルギ
ーの流れでプラントの機能・構造を表現したプラントモ
デルを格納する手段と、プラントの状態量を計測する状
態量計測装置と、この状態量計測装置の計測信号からプ
ラントモデルに対応する状態量を求め、これらの計測量
に対して設定された基準値およびしきい値と比較して正
常か否かを判定する計測量判定装置と、この計測量判定
装置からの判定結果を入力し、プラントモデルを用いて
このプラントモデル上の異常要素を同定する診断装置
と、この診断装置による異常診断のプロセスおよび結果
を表示する表示装置とを備え、前記診断装置が、プラン
トモデル上において計測量判定装置により異常と判定さ
れた要素およびこれらの要素間を正常と判定された要素
を避けてつなぐ要素を異常と仮定することを特徴とす
る。

【００１０】請求項２の発明は、上記診断装置が、異常
と仮定した要素について、個々にその状態量を収集ない
し算出し、マスバランス、エネルギーバランスあるいは
その他の状態量間の制約を用いて正常か否かを評価する
ことを特徴とする。

【００１１】請求項３の発明は、上記診断装置が、さら
に、状態量を収集ないし算出できず評価不能とした要素
およびマスバランス、エネルギーバランスあるいはその
他の状態量間の制約を用いて異常と評価した要素につい
て、人間の総合判断に対応したルールべース診断により
総合判断を行い、異常要素を決定することを特徴とす
る。

【００１２】請求項４の発明は、上記診断装置が、さら
に、ルールべース診断に基づいた総合判断により異常と
すべき要素を決定することができない場合、プラントモ
デル上において計測量判定装置により異常と判定された
要素および該要素に隣接した要素を異常と仮定し、さら
にこれらの異常と仮定された要素間を計測量判定装置に
より正常と判定された要素を避けてつなぐ要素を異常と
仮定することを特徴とする。

【００１３】請求項５の発明は、上記診断装置が、請求
項４において異常と仮定した要素について、個々にその
状態量を収集ないし算出し、マスバランス、エネルギー
バランスあるいはその他の状態量間の制約を用いて正常
か否かを評価することを特徴とする。

【００１４】請求項６の発明は、上記診断装置が、請求
項５において状態量を収集ないし算出できず評価不能と
した要素およびマスバランス、エネルギーバランスある
いはその他の状態量間の制約を用いて異常と評価した要
素について、人間の総合判断に対応したルールべース診
断により総合判断を行い、異常要素を決定することを特
徴とする。

【００１５】請求項７の発明は、上記診断装置が、請求
項３においてルールべース診断に基づいた総合判断によ
り異常とすべき要素を決定することができない場合、プ
ラントモデル上において計測量判定装置により異常と判
定された要素およびこれらの要素間を正常と判定された
要素を避けてつなぐ要素を異常と仮定したとき、それ以
外の正常と仮定される要素について、個々にその状態量
を収集ないし算出し、マスバランス、エネルギーバラン
スあるいはその他の状態量間の制約を用いて正常か否か
を評価することを特徴とする。

【００１６】請求項８の発明は、上記診断装置が、請求
項７において状態量を収集ないし算出できず評価不能と
した要素およびマスバランス、エネルギーバランスある
いはその他の状態量間の制約を用いて異常と評価した要
素について、人間の総合判断に対応したルールべース診
断により総合判断を行い、異常要素を決定することを特
徴とする。

【００１７】請求項９の発明は、上記診断装置が、請求
項３においてルールべース診断に基づいた総合判断によ
り異常とすべき要素を決定することができない場合、プ
ラントモデル上において計測量判定装置により異常と判
定された要素に最も近くかつ計測量判定装置により正常
と判定された要素の計測量を異常と仮定し、この計測量
を異常と仮定された要素と計測量判定装置により異常と
判定された要素、およびこれらの要素間を計測量判定装
置により正常と判定された要素を避けてつなぐ要素を異
常と仮定することを特徴とする。

【００１８】請求項１０の発明は、上記診断装置が、請
求項９において異常と仮定した要素について、個々にそ
の状態量を収集ないし算出し、マスバランス、エネルギ
ーバランスあるいはその他の状態量間の制約を用いて正
常か否かを評価することを特徴とする。

【００１９】請求項１１の発明は、上記診断装置が、請
求項１０において状態量を収集ないし算出できず評価不
能とした要素およびマスバランス、エネルギーバランス
あるいはその他の状態量間の制約を用いて異常と評価し
た要素について、人間の総合判断に対応したルールべー
ス診断により総合判断を行い、異常要素を決定すること
を特徴とする。

【００２０】請求項１２の発明は、上記計測量判定装置
が、プラントの計画された稼働スーケジュールに応じて
判定に用いる状態量のしきい値を変えることを特徴とす
る。

【００２１】本発明に用いるプラントモデルは抽象機能
階層モデルにおける抽象機能モデルに相当し、マス・エ
ネルギーの流れを表現するものである。これらは存在す
る物理量の最も抽象度の高いものであるほか、エネルギ
ーは動力プラントにあっては目的とする出力であり、ま
た他のプラントにあってもその蓄積は安全上の考慮の対
象となる。これらの流れはソース（源）、シンク（吸い
込み）、貯槽、輸送、分岐、バリアなどの機能を要素と
して用いて表せる。またマスバランス、エネルギーバラ
ンスはこれらの流れを支配する原則であり、推論におい
て活用される。

【００２２】さて、これらの要素のネットワークで表現
されたプラントモデルにおいて、すべての要素の状態が
計測可能ではなく、−般に計測可能なものは一部の要素
と考えて良い。したがって、ー般にはこの計測要素の内
の一部が計測量判定装置により異常と判定され、残りを
正常とする入力が診断装置に与えられると考えて良い。
診断装置は、これら入力からプラントモデルの要素の各
々について、その正常／異常を判定することが要求され
る。

【００２３】さて、このような流れのネットワークにお
いて、計測量判定装置により異常と判定された要素につ
ながる非計測要素には流れによって異常が伝播している
と仮定することができる。ただし、このような故障伝播
を行っていって、正常と判定された計測要素に遭遇した
場合にはこの故障伝播の仮説は適当ではなく、妥当な根
拠の存在する要素まで仮説を撤回する必要がある。例え
ば、図１に示すように異常と判定された計測要素１より
故障伝播を要素２、要素３と行い、異常と判定された計
測要素４に達した場合は、要素２、３は異常と仮定しう
るが、要素２より分岐し、要素５を経て正常と判定され
る計測要素６に達した場合には要素５は正常とすべきで
ある。その一つの根拠は、流れに着目した場合は、個々
の要素よりそれらが構成するパス（回路）に全体として
異常が現れると判断されるところにある。

【００２４】以上より、請求項１においては、診断装置
の機能は、マス・エネルギーの流れ回路としてのプラン
トモデルと、そのなかでの部分的に計測可能な要素群
と、さらにそのなかでの正常・異常群が与えられて、任
意の異常要素間を正常要素を避けて連結する全てのパス
を求めることにより、プラントの異常部位を同定するこ
とにある。このようなパスの探索は、プラントモデルが
与えられるとソフトウエアにより可能である。

【００２５】計測量判定装置の機能は、状態量計測装置
より得られる信号からプラントモデルの要素の状態量
（マス・エネルギーの流れ、蓄積量等）の導出が可能な
ケースについてこれらを求め、診断装置に提供すること
にある。

【００２６】表示装置は、以上の診断結果をプラントモ
デルを表すネットワークとともに表示することにより運
転員にプラントの異常状態の認識、原因要素の推定等の
支援を行う。

【００２７】請求項２においては、診断装置は、上記請
求項１において、異常と仮定された要素について、個々
にマス・エネルギーバランスに基づく異常診断を行い、
異常箇所の絞り込み、あるいは同定を行うものである。
すなわち、流れ回路を構成する要素群にあってはその中
の一つの要素の異常が回路全体の流れを乱し、要素群全
体の異常として検知されるからである。

【００２８】このためにはまず個々の要素の状態量を推
定する必要があるが、これにはまず正常と判定された要
素群からの状態量を利用する。すなわち、請求項１の診
断装置においては故障伝播をモデルの要素間で行った
が、同じ操作を状態量の推定についても適用することが
できる。求めたい状態量（例えばある要素Ａの入力流
量）について、これに接続される要素の状態量（上例で
はこの要素Ａにつながる要素Βの出力流量）を探す。も
し未知であれば、さらにこの要素の先につながる要素に
ついてその状態量を探すことを繰り返す。これらの探索
は正常要素に限定するので、マスバランス、エネルギー
バランスを適用することができる。すなわち、ある要素
の流れ状態量が１つだけ未知の場合は、総和＝０からこ
れを求めることができる。

【００２９】次に、異常要素間でもこのような状態量伝
播を行って状態量推定を行うが、この場合には異常が仮
定されているので、マスバランス、エネルギーバランス
の適用をただちに行うことは妥当ではない。したがっ
て、状態量推定のステップが終了した要素についてはこ
れを他の要素の状態量推定に用い得るようにし、状態量
の推定が加速されるようにする。

【００３０】このようにして、できるだけ状態量推定を
進め、状態量の推定できた要素について、個々の要素に
適した異常判定を実施する。すなわち、分岐について
は、図２に示すように、流入、流出の流量アンバランス
についての判定と、流入、流出それぞれにおける分流比
についての判定を行う。

【００３１】貯槽については、図３に示すように、流
入、流出について分岐同様の判定を行うと同時に、貯蔵
量についての判定および貯蔵量の時間変化率と流量アン
バランス間の保存則についての制約を満たすか否かの判
定を行う。

【００３２】輸送は流れの駆動力に関わり、物理的にポ
ンプ等が該当するが、図４に示すように、流入、流出流
量、それらの間の流量アンバランス、および駆動力に関
する計測信号が存在する場合には駆動力と流量間の制約
（ポンプの性能特性等）を満たすか否かの判定を行う。

【００３３】また、バリアについては、図５に示すよう
に、逆止弁のような一方向のみの流れを許す場合と、隔
離弁等のように双方向の流量を遮断する場合があるの
で、これらを区別して判定する必要がある。

【００３４】これらの判定結果を表示装置に表示するこ
とにより、運転員の異常診断を支援する。状態量の推定
が不備な要素についてはそのまま異常として表示する。

【００３５】請求項３においては、診断装置は、上記請
求項２における各種の判定結果から運転員が行う総合判
断を知識情報処理システム−エキスパートシステム−に
移植して総合判断を行わせ運転員の支援を強化する。こ
こに用いる知識は経験則であって個々の産業プラントに
より異なり得るものであるが、抽象機能レベルの診断に
ついては、例えば輸送については個々の流量の測定値の
異常があっても、駆動力−流量間の制約が満たされてい
れば、その要素は正常と判断する。貯槽についても貯蔵
量の時間変化率と流量アンバランス間の保存則について
の制約が満たされていれば正常と判断する。分岐につい
ては一般にこのような優先的制約を定めることは困難で
あるが、分流比の制約侵害よりも流入・流出流量間のア
ンバランスが重要であろう。しかし、分流比の異常はそ
の要素の効率異常に関わるケースがある。

【００３６】以上の知識は、既に述べたように、流れの
異常は流れ回路の一つの構成要素に生じる異常が回路全
体に及ぶことに基づいている。

【００３７】一方、状態量が収集できず判定不明と判断
された要素が存在するケースでは、計測点に対してモデ
ル要素が細分化されすぎたためとも判断できるので、統
合したケースについて判定を試みるとか、同一タイプの
回路、要素が複数個存在し、個々には詳細な状態量が不
明なケースでは、既知の代表的状態量を比較することに
より、異常回路、要素を同定する等の総合判断ルールを
利用することができる。以上の結果を表示装置により運
転員に提供し、異常診断を支援する。

【００３８】請求項４においては、診断装置は、上記請
求項３の総合判断結果が、請求項１の計測量判定装置に
よって異常と判定された要素を最終的に異常と判定でき
ず、矛盾した結果が得られた場合への対応を行う。

【００３９】この場合には、いずれかの要素の判定結果
が間違っている可能性が高いと考えられる。その原因と
して、例えば、状態量が測定されていない場合でプラン
トモデルのつなぎの関係から正常と判定されたり、正し
い状態量が計測されていないような状況（計器故障な
ど）が考えられる。

【００４０】そこで、診断装置は、計測量判定装置によ
って異常と判定された要素に隣接する要素を一旦異常と
判定する仮説をたて、請求項１と同様に異常と判定され
た要素間を正常と判定された要素を避けてプラントモデ
ル上つなぐ要素を異常と判定することを再度行う。

【００４１】請求項５においては、診断装置は、請求項
４において異常と判定された要素について、請求項２と
同様個々にその状態量を求め、それよりその要素のマス
バランス、エネルギーバランスあるいはその他の状態量
間の制約を用いてその正常／異常を判定する。

【００４２】請求項６においては、診断装置は、請求項
５において状態量が収集できず判定不明と判断された要
素および複数の異常判定がなされた要素について、請求
項３と同様人間の総合判断に対応したルールベース診断
により総合判断を行う。

【００４３】請求項７においては、診断装置は、上記請
求項３の総合判断結果が、請求項１の計測量判定装置に
よって異常と判定された要素を最終的に異常と判定でき
ず、矛盾した結果が得られた場合への対応を行う。ここ
では、請求項１において状態量が収集されていない要素
であっても要素間のつなぎの関係によって正常と判定さ
れた要素について、個々にその状態量を求め、それより
その要素のマスバランス、エネルギーバランスあるいは
その他の状態量間の制約を用いてその正常／異常を判定
する。

【００４４】請求項８においては、診断装置は、請求項
７において状態量が収集できず判定不明と判断された要
素および複数の異常判定がなされた要素について、人間
の総合判断に対応したルールベース診断により総合判断
を行う。

【００４５】請求項９においては、診断装置は、上記請
求項３の総合判断結果が、請求項１の計測量判定装置に
よって異常と判定された要素を最終的に異常と判定でき
ず、矛盾した結果が得られた場合への対応を行う。この
場合には、いずれかの計測要素の判定結果が間違ってい
る可能性が高いと考えられる。その原因として、正しい
計測量が計測されていないような状況（計器故障など）
が考えられる。そこで、計測量判定装置によって異常と
判定された要素に最も近い計測量を異常とする仮説をた
て、すなわちこの計測量は無視し、請求項１と同様に異
常と判定された要素間を正常と判定された要素を避けて
プラントモデル上つなぐ要素を異常と判定することを再
度行う。

【００４６】請求項１０においては、診断装置は、請求
項９において異常と判定された要素について、請求項２
と同様個々にその状態量を求め、それよりその要素のマ
スバランス、エネルギーバランスあるいはその他の状態
量間の制約を用いてその正常／異常を判定する。

【００４７】請求項１１においては、診断装置は、請求
項１０において状態量が収集できず判定不明と判断され
た要素および複数の異常判定がなされた要素について、
請求項３と同様人間の総合判断に対応したルールベース
診断により総合判断を行う。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。

【００４９】図６は、本発明のプラント異常診断装置の
一実施の形態を示すもので、原子力発電プラント等のプ
ラント１１のプラント状態量を計測する状態量計測装置
１３と、この状態量計測装置１３からの計測信号に基づ
いてプラントモデル１５に対応する状態量を決定し、プ
ラント制御装置１７からのプラントの稼働スケジュール
を参照して基準値およびしきい値により正常・異常を判
定する計測量判定装置１９と、計測量判定装置１９の判
定結果を入力し、プラントモデル１５上の異常要素を同
定する診断装置２１と、診断装置２１の異常診断結果お
よび推論過程を示す情報を表示する表示装置２３とで構
成される。

【００５０】ここで、プラント１１としては、沸騰水型
原子力発電プラント（ΒＷＲ発電プラント）を例にあげ
て、以下ΒＷＲ発電プラントを対象として説明する。

【００５１】プラント１１は、炉心、再循環系、給復水
系、主蒸気系、タービン・発電機系等によって構成され
る。状態量計測装置１３ではプラント状態量として、炉
心流量、再循環ポンプ流量、ジェットポンプ流量、給復
水流量、ポンプ吐出圧力、原子炉水位、復水器水位など
を計測している。これらの計測信号は計測量判定装置１
９に送られる。

【００５２】−方、プラント制御装置１７は、プラント
起動あるいは停止時等に制御棒位置、炉心出力、給復水
流量等を変化させ発電機出力を制御しており、これらの
稼働スケジュール、例えばプラント起動計画やプラン卜
負荷変更のデータが計測量判定装置１９に送られてい
る。

【００５３】計測量判定装置１９は、状態量計測装置１
３による計測信号からプラントモデル１５に対応する状
態量を求め、この計測された状態量すなわち計測量を正
常状態における基準値に基づくしきい値と比較すること
によって異常／正常を判定する。その際、プラント制御
装置１７からの稼働スケジュールに基づいて基準値やし
きい値の時間的変化を計算し、異常判定に用いるしきい
値を変化させる。これにより、計画的なプラント状態変
化において誤った異常判定を行うことを避けている。

【００５４】診断装置２１は、プラントモデル１５上の
要素にマッピングされた異常／正常の判定結果を基に、
要素間のマス、エネルギーの流れ関係およびバランス計
算を行い異常要素を絞り込む。さらに経験則等を用いた
エキスパートシステムを用いて総合的な判断を行い、運
転員の判断支援を行う。

【００５５】表示装置２３は、プラントモデル１５上で
の異常判定結果やエキスパートシステムの支援情報を提
供する。

【００５６】通常、計測量判定装置１９および診断装置
２１は、プロセス計算機あるいはワークステーション・
パソコン上にソフトウエアにより実現される。

【００５７】次に、本実施の形態の作用として図７に示
す原子炉再循環系を中心に構成したプラントモデル１５
を使って異常診断例を詳細に説明する。

【００５８】図７はプラントモデル１５の一例であり、
診断装置２１に入力され異常判定に用いられるもので、
データベースとして蓄えられているものの１つである。
このプラントモデル１５は、要素Ｅ１〜Ｅ１５によって
構成されている。

【００５９】要素Ｅ１は原子炉圧力容器のダウンカマー
部を示しており、大量の冷却水を蓄える貯蔵機能を果た
している。

【００６０】要素Ｅ２は再循環ポンプを表しており、原
子炉圧力容器ダウンカマ−部Ｅ１から冷却水Ｒ1,2 を引
き出し、ジェットポンプの駆動水Ｒ2,3 としてライザー
管へッダー部Ｅ３に送り込む。ライザー管へッダー部Ｅ
３は、ジェットポンプの数だけ必要な駆動水を分岐させ
る機能を持つ。ここでは実際のプラントを簡略化して、
ジェットポンプの吸込み口を要素Ｅ４、要素Ｅ６の２つ
で模擬している。ジェットポンプは駆動水に原子炉圧力
容器ダウンカマ−部Ｅ１からの吸込み流量Ｒ1,6 および
Ｒ1,4 をスロート部Ｅ５、Ｅ７で混合してジェットポン
プ流量Ｒ5,8 、Ｒ7,8 として炉心下部プレナムＥ１０に
送り込む。なお、要素Ε８は２つのジェットポンプ流量
をまとめて表す仮想的な要素であり、＃１再循環系とす
る。

【００６１】再循環系は２系統あるが、説明を簡潔にす
るため、もう一方の＃２再循環系を統合してＥ９で表し
ている。すなわち、Ｒ1,2 、Ｒ1,6 、Ｒ1,4 に相当する
＃２再循環系の流量をまとめてＲ1,9 で表し、Ｒ9,10が
Ｒ8,10に対応している。

【００６２】以上のように、再循環系は再循環ポンプが
輸送機能、ジェットポンプは分岐機能としてモデル化す
ることができる。

【００６３】炉心下部プレナムＥ１０に流入した冷却水
は炉心部Ｅ１１に送られて、炉心を冷却するとともに加
熱されて沸騰する。沸騰により発生した２相流はセパレ
ータＥ１２によって蒸気と飽和水に分離され、蒸気は主
蒸気系Ｅ１３に主蒸気流量Ｒ12,13 として送られる。一
方、飽和水はＲ12,1として原子炉圧力容器ダウンカマー
部Ｅ１に戻される。

【００６４】主蒸気はタービン・発電機を駆動して電力
生産した後に、復水器Ｅ１４に流入する。復水器Ｅ１４
は大量の冷却水を蓄える貯蔵機能でもある。なお、電力
生産に関するモデルはエネルギーバランスによって表現
する。最後に、復水器Ｅ１４の冷却水は給復水系Ｅ１５
によって原子炉給水流量Ｒ15,1として原子炉圧力容器ダ
ウンカマー部Ｅ１に戻る。

【００６５】これらの状態量すなわち流量のうち常時計
測されているのは、再循環ポンプ吸込み流量Ｒ1,2 、ジ
ェットポンプ流量Ｒ5,8 、Ｒ7,8 、Ｒ9,10、炉心入口流
量Ｒ10,11 、主蒸気流量Ｒ12,13 、タービン入口流量Ｒ
13,14 、給復水ポンプ吸込み流量Ｒ14,15 、原子炉給水
流量Ｒ15,1である。

【００６６】また、図示していないが、個別要素の異常
判定には原子炉圧力容器ダウンカマー部Ｅ１の水位、再
循環ポンプＥ２の吐出圧力、復水器Ｅ１４の水位等の計
測量を使うことができる。

【００６７】ここで、正常状態での流量バランスを以下 Ｒ1,2 ：１００ Ｒ5,8 ：１２０ Ｒ7,8 ：１２０ Ｒ8,10 ：２４０ Ｒ9,10 ：２４０ Ｒ10,11 ：４８０ Ｒ12,13 ：７２ Ｒ13,14 ：７２ Ｒ14,15 ：７２ Ｒ15,1 ：７２ のように設定する。これらの設定値は運転中のプラント
１１から、状態量計測装置１３によって取り込まれるも
のである。ただし、Ｒ8,10は＃１再循環系の流量を表す
要素として仮想的に２つのジェットポンプ流量を合計し
たものである。

【００６８】次に、ジェットポンプでなんらの効率が低
下する異常が発生したと想定し、上記の計測量が以下 Ｒ1,2 ：１１０ Ｒ5,8 ：１００ Ｒ7,8 ：１２０ Ｒ8,10 ：２２０ Ｒ9,10 ：２４０ Ｒ10,11 ：４６０ Ｒ12,13 ：６９ Ｒ13,14 ：６９ Ｒ14,15 ：６９ Ｒ15,1 ：６９ のように変化したとする。

【００６９】これらのデータが示すように、再循環流量
が低下することで主蒸気流量が減少し、プラン卜全体の
マスバランスが変化する。これらの中から異常の発生源
と思われる要素を判定するのが診断機能の目的である。

【００７０】ここで、計測量に基づいて計測量判定装置
９によって正常と判定される要素は以下 Ｅ１ ：原子炉圧力容器ダウンカマー部 Ｅ７ ：スロート部 Ｅ９ ：＃２再循環系 Ｅ１４：復水器 のようになる。判定は原則として、各要素の流入／流出
流量の変化を基に行う。なお、原子炉圧力容器ダウンカ
マ−部Ｅ１と復水器Ｅ１４は貯蔵機能であり、それぞれ
図示されていないが水位が計測されている。ここでは水
位に変化はないため、これらの機能は正常と判定され
る。

【００７１】同様に、異常と判定される要素は以下の通
り Ｅ２ ：再循環ポンプ Ｅ５ ：スロート部 Ｅ８ ：＃１再循環系 Ｅ１０：炉心下部プレナム Ｅ１１：炉心部 Ｅ１２：セパレータ Ｅ１３：主蒸気系 Ｅ１５：給復水系 である。

【００７２】以上の結果に基づき、第１段階として、非
計測要素の正常／異常の判定を次のように行う。まず、
計測量から異常と判定された要素Ｅ２、Ｅ５の流れに挟
まれたＥ３、Ｅ４は異常と判定される。−方、正常要素
であるＥ１、Ｅ７に挟まれたＥ６は正常と判定される。
このようにして、全ての要素の正常／異常判定が行われ
る。

【００７３】次に、第２段階として、異常と判定された
要素について、マスバランス計算による非計測量の推定
およびマスバランス以外の制約条件がある場合にはそれ
らを用いて、再度判定を行う。

【００７４】要素Ｅ２は輸送機能である再循環ポンプを
表しており、吸込み流量の測定の他、吐出圧力の測定を
行っている。このことから、ポンプの特性を表す流量一
圧力の関係からポンプの正常性を確認することができ
る。

【００７５】要素Ｅ３への駆動水流量Ｒ2,3 は吸込み流
量Ｒ1,2 に等しい。ところで、要素Ｅ３のような分岐機
能を持つ場合には、正常時における分配係数をあらかじ
め計算しておく。この場合２つのジェットポンプ吸込み
口Ｅ４、Ｅ６へはほぼ均等に流れるよう設計されている
ので、流量Ｒ3,6 、Ｒ3,4 への分配比は 0.5となる。こ
こで、異常状態を見ると駆動水流量Ｒ2,3 が１１０に対
し、要素Ｅ６が正常であるため、流量Ｒ3,6 は正常時と
同じ５０と推定することができる。この結果、流量Ｒ3,
4 は６０と計算され、同時に分配係数は約0.55となり、
異常と判定される。

【００７６】同様に分岐機能を持つ要素Ｅ４について
は、正常時流量Ｒ3,4 は５０、流量Ｒ4,5 は１２０なの
で、要素Ｅ４の分配比である駆動水流量Ｒ3,4 に対する
ジェットポンプ流量Ｒ4,5 の比は 2.4となる。異常状態
においては、駆動水流量Ｒ3,4が６０に対し、ジェット
ポンプ流量Ｒ5,8 （Ｒ4,5 ）が１００のため、分配比は
100／60＝1.67となり、異常と判定される。

【００７７】要素Ｅ５は流入流量Ｒ4,5 がジェットポン
プ流量Ｒ5,8 とバランスしていれば、分配比による評価
は不要である。要素Ｅ１０はＲ8,10とＲ9,10の流入量に
対する流出量Ｒ10,11 がバランスしていることで正常性
を確認することができる。ただし、流量間の分配係数は
異常となっている。

【００７８】要素Ｅ１１の判定には流出流量Ｒ11,12 の
推定が必要である。要素Ｅ１２は、正常と判定された要
素Ｅ１のマスバランスから流出流量Ｒ12,1が推定可能で
ある。すなわち、要素Ｅ１のトータルバランスは、流入
流量Ｒ15,1＝６９、流出流量Ｒ10,11 ＝４６０であり、
流入流量Ｒ12,1は３９１となる。ところで要素Ｅ１２は
セパレータであり、マスバランスと同時に蒸気と飽和水
の分配比が評価上重要である。正常時の分配比は、炉心
流量Ｒ10,11 が４８０に対し飽和水流量Ｒ12,1が４０８
（＝ 480−72）であり、 408／ 480＝0.85である。異常
時においても分配比は同様に 391／ 460＝0.85である。

【００７９】要素Ｅ１１は、前述のように、流量Ｒ11,1
2 が主蒸気流量Ｒ12,13(＝69）と飽和水流量Ｒ12,1（＝
391)の合計から４６０と計算できる。この結果、炉心入
口流量Ｒ10,11 とバランスしていることが確認できる。

【００８０】要素Ｅ１３は、流人流量Ｒ12,13 と流出流
量Ｒ13,14 がバランスしていることで正常性を確認する
ことができる。要素Ｅ１５は、流人流量Ｒ14,15 と流出
流量Ｒ15,1の流量バランスがとれていることの確認と、
図示していないポンプ吐出圧力の計測量を使ったポンプ
特性によって輸送機能としての正常性を評価することが
できる。

【００８１】以上のようにして評価された異常要素は、
次の第３段階として総合判断にかけられる。まず、要素
Ｅ２はポンプの特性を示す制約条件によって正常と判定
される。要素Ｅ５は入出流量がバランスしており、正常
と判定される。要素Ｅ１０は単に混合するだけの機能で
あり、マスバランスが正しければ分配係数は異常になっ
ても正常と判定される。要素Ｅ１１は入出が１対１の分
岐要素であり、マスバランスが正常ならば要素として正
常と判断する。要素Ｅ１２はマスバランスに加え、重要
な機能を示す分配比が正常であり要素としても正常と判
定される。要素Ｅ１３は単なる輸送機能であり、マスバ
ランスの結果正常と判定される。要素Ｅ１５は輸送機能
であるが、流入および流出流量がバランスしていること
およびポンプ特性が正常なことによって要素自体も正常
と判定される。

【００８２】この結果、残った異常要素はＥ３、Ｅ４と
なる。またその異常判定理由は、いずれも分岐機能にお
ける分配係数の異常であり、流路に何らかの異常が発生
し、分配係数が異常になったものと考えられる。

【００８３】このように異常個所が特定されれば、その
機能に関する異常の原因は経験則や事前の評価によって
いくつかを挙げることができる。

【００８４】以上述べたように、上記診断手法によれ
ば、プラント機器に発生した異常によってプロセス量全
体に変化が表れ、かつ非計測量が含まれている場合にお
いても、機器の結合関係、マスバランスおよび設計上の
制約条件のように普遍的な知識によって異常発生個所の
推定が可能となるだけでなく、その推定過程が人間の行
う推定方法に近く、理解しやすいものとなっている。

【００８５】次に、図８に示すプラントモデル１５を使
っての異常診断例について詳細に説明する。図８は、図
７で示した復水器Ｅ１４から原子炉圧力容器ダウンカマ
−部Ｅ１までを具体的に示したものであり、給復水ポン
プ回りが診断の主対象となる。

【００８６】このように、診断対象によって必要な具体
的レベルを設定できるのも、本プラント異常診断装置に
おける診断手法の特徴の１つである。ただし、図８は診
断手法の説明に影響しない程度に簡略化している。

【００８７】図８において、要素Ｅ２１は復水器であ
り、復水ポンプＥ２２の水源となる。復水ポンプＥ２２
で加圧された給水流量Ｒ22,23 はへッダーＥ２３で２つ
に分岐され、通常運転中のポンプＥ２４に送られる。

【００８８】要素Ｅ２５はバックアップ用ポンプであ
り、逆流しないように出口には逆止弁Ｅ２６が設置され
ている。

【００８９】給水ポンプを出た給水流量Ｒ24,27 は再び
へッダーＥ２７でバックアップ側からの給水流量Ｒ26,2
7 （通常は０）とー緒になって，原子炉圧力容器Ｅ２８
に送られる。原子炉圧力容器Ｅ２８からの蒸気は、主蒸
気系Ｅ２９を通して復水器Ｅ２１に戻り給水として循環
する。

【００９０】ここで、計測量は復水ポンプ入口流量Ｒ2
1,22 、給水ポンプ入口流量Ｒ23,24、Ｒ23,25 、給水流
量Ｒ27,28 、主蒸気流量Ｒ28,29 およびタービン入口流
量Ｒ29,21 である。

【００９１】これらの正常時に流量は、図７の例と合わ
せると以下 Ｒ21,22 ：７２ Ｒ23,24 ：７２ Ｒ23,25 ：０ Ｒ27,28 ：７２ Ｒ28,29 ：７２ Ｒ29,21 ：７２ のようになる。

【００９２】ここで、逆止弁Ｅ２６が異常となり、バッ
クアップポンプＥ２５を給水の一部が逆流することを想
定する。ただし、流量計は逆流は計測できないので、吸
込み流量Ｒ23,25 には変化は表れず、運転中の給水ポン
プＥ２４の吸込み流量Ｒ23,24 が増加し、閉ループが形
成される。

【００９３】したがって、異常時に計測量は以下 Ｒ21,22 ：７２ Ｒ23,24 ：８０ Ｒ23,25 ：０ Ｒ27,28 ：７２ Ｒ28,29 ：７２ Ｒ29,21 ：７２ のようになる。

【００９４】このような状況では、変化をするパラメー
タが１つだけであり、前述した第１段階から第３段階に
至る診断手法では、以下に示すように異常を特定できな
いことになる。

【００９５】すなわち、第１段階の診断において、給水
ポンプＥ２４だけが異常と判定される。第２段階におい
ては、給水ポンプＥ２４は吐出圧力を計測しており、ポ
ンプの特性を制約条件とすると正常の評価となる。した
がって、第３段階の総合判断において、異常要素の特定
に失敗することになる。

【００９６】このようになるのは、一般的に正常と判定
した要素に関して正しい計測量がされていないことが原
因である可能性が高い。そこで、何らかの仮説をたて推
論を再実行することが必要である。

【００９７】ここでは、最初の異常判定の段階で異常が
検知された要素に近接した要素に異常があると考えるこ
ととする。同時に、当該要素に関連する計測量について
も正しくないと仮定して、マスバランスおよび制約条件
によって再評価する。この仮説は、異常が要素間の経路
に沿って伝播するとの前提に基づくものである。

【００９８】したがって、第４段階として、要素Ｅ２４
に加え、これに近接する要素Ｅ２３、Ｅ２７を異常とし
て推論を進めることになる。ここで、非計測量のバリア
要素であるＥ２６は正常要素であるＥ２５の下流という
ことから正常と判定される。

【００９９】次に第５段階として、第２段階の診断と同
様に、ポンプの吐出圧力と流量の関係を示す制約条件が
ある輸送機能Ｅ２４については、流量と吐出圧の関係で
妥当性を評価することができる。

【０１００】要素Ｅ２３については異常と仮定したの
で、マスバランスを評価することになる。要素Ｅ２３の
マスバランスでは、流入流量Ｒ22,23 を上流側の正常要
素である輸送機能Ｅ２２の吸込み流量Ｒ21,22 と等しい
と考えて、７２とする。

【０１０１】次に、流量Ｒ23,25 は計測量であるが、前
述のように正しく測定されていない可能性があるためマ
スバランスにより再計算すると、 Ｒ22,23 −Ｒ23,24 ＝７２−８０＝−８ となる。このとき、吸込み流量Ｒ21,22 、Ｒ23,24 はポ
ンプの制約条件でも評価することができ、流量Ｒ23,25
より信頼性が高いと考える。

【０１０２】同様に、要素Ｅ２７については、流入流量
Ｒ24,27 はＲ23,24 に等しく、８０となる。流出流量Ｒ
27,28 については計測されており、７２である。したが
って、マスバランスより流量Ｒ26,27 は、 Ｒ26,27 ＝Ｒ27,28 −Ｒ24,27 ＝７２−８０＝−８ となる。

【０１０３】第６段階として、第５段階で得られた情報
を基に、総合判断を行う。輸送機能Ｅ２４は、ポンプ特
性によって正常と判定することができる。分岐要素であ
るＥ２３は、流量Ｒ23,25 が負の流量となり分配比が異
常であるため、要素として異常と判定される。要素Ｅ２
７も同様である。

【０１０４】輸送機能Ｅ２５は計測している流入流量Ｒ
23,25 が、マスバランスの結果と不一致であり、この部
分の計測器は逆流を測定できないとの知識により、マス
バランス計算が妥当と判断される。この結果、要素Ｅ２
５は輸送機能として流れの方向が正しくなく総合的に異
常と判定される。

【０１０５】要素Ｅ２６はバリアの機能であるが、Ｒ2
6,27 が逆流を起こしているため、異常と判定される。

【０１０６】これらの結果、異常と判定される要素はＥ
２３、Ｅ２５、Ｅ２６、Ｅ２７となる。これらの要素に
おいて、Ｅ２３、Ｅ２５、Ｅ２７はマスバランスは正常
であり、分配比が異常である。しかし、要素Ｅ２６はバ
リアとしての基本機能が異常となっており、バリア機能
の異常により逆流したことが、ここでの異常診断におけ
る根本原因であることが判断される。

【０１０７】また、異常診断において、上記事例のよう
に第３段階までに異常が判定できない場合、上記手法と
は別の診断手法をとることもできる。これは、第１段階
で要素間のつながりの関係から計測量のない要素が正常
と判定されても、マスバランス等を用いて流量推定を行
うことを特徴としている。

【０１０８】例えば、上記事例では、要素Ｅ２３、Ｅ２
６、Ｅ２７が非計測要素であるので、これらについてマ
スバランスを計算する。要素Ｅ２３については、流入流
量Ｒ22,23 はＲ21,22 に等しく７２、流出流量であるＲ
23,24 は８０、流量Ｒ23,25 は０のため、マスバランス
が異常になる。要素Ｅ２６は、流入出流量Ｒ25,26 およ
びＲ26,27 ともにＲ23,25 に等しく０となる。要素Ｅ２
７では、流入流量Ｒ24,27 がＲ23,24 に等しく８０であ
り、Ｒ26,27が０であるため、マスバランスが異常とな
る。

【０１０９】マスバランスの異常は、関連する計測量が
正しく測定されていないとの仮定をたてて判断を行う。
要素Ｅ２３で使われているＲ22,23 の上流側流量Ｒ21,2
2 は、Ｅ２２が輸送機能であり、ポンプ吐出圧力との関
係を制約条件として正常性を確認することができる。Ｒ
23,24 も同様である。Ｒ23,25 は輸送機能Ｅ２５のポン
プが停止中であるため同様な制約条件は使えないため、
正しく計測できていない可能性が高い。このため、マス
バランス計算からＲ23,25 は負の流量となる。ついで、
これらの情報から総合判断を行うが、前述の第６段階で
の結果と同じ結果が得られる。

【０１１０】さらに他の診断手法として、第３段階にお
ける総合判断結果が矛盾した場合、最初から計測量が正
しくないとする仮説に基づく推論を進める方法がある。
この診断手法では、異常を仮定する計測量は、上記第４
段階で述べたと同じように、異常が観測された要素に最
も近いものとする。

【０１１１】例えば、図８においては、Ｒ23,25 が異常
を示した要素Ｅ２４の計測量Ｒ23,24 に最も近いもので
あるため、Ｒ23,25 が異常と仮定される。この状態では
以下の要素が Ｅ２４、Ｅ２５：計測量が異常 Ｅ２３、Ｅ２６、Ｅ２７：異常要素であるＥ２３とＥ２
４に挟まれている 異常を判定される。

【０１１２】このように、第１段階ではＥ２４だけが異
常と判定されていたが、ここでは計測量異常の仮説をた
てたため、５つの要素が異常と判定される。

【０１１３】ついで、異常とされた５つの要素につい
て、マスバランス、制約条件判定を行う。ポンプの吐出
圧力と流量の関係を示す制約条件がある輸送機能Ｅ２４
は流量と吐出圧の関係で妥当性を評価することができ
る。

【０１１４】異常と判定されたＥ２３は、マスバランス
を評価する。Ｅ２３のマスバランスでは、Ｒ22,23 を上
流側の正常要素である輸送機能Ｅ２２の吸込み流量Ｒ2
1,22と等しいと考え、７２とする。次に、正しく計測さ
れていないとし仮定したＲ23,25 は、マスバランスによ
り、 Ｒ22,23 −Ｒ23,24 ＝７２−８０＝−８ となる。したがって、Ｒ25,26 、Ｒ26,27 は−８と順次
推定される。

【０１１５】Ｅ２７については、Ｒ24,27 がＲ23,24(＝
80）と等しく、Ｒ27,28 は計測量（＝72）であるから、
マスバランスは Ｒ26,27 ＋Ｒ24,27 −Ｒ27,28 ＝−８＋８０−７２＝０ となって、マスバランスとして正常となる。

【０１１６】これらの判定結果を基に総合判断すると、
要素Ｅ２４はポンプ制約条件から正常と判定される。要
素Ｅ２３、Ｅ２７はマスバランスとしては正常である
が、逆流があるため分配比は異常である。したがって、
要素として異常ではあるが、図８に示すプラントモデル
における根本原因とは判定されない。

【０１１７】要素Ｅ２５についても同様である。要素Ｅ
２６は一方向のバリア機能（逆止弁）であるため、負の
流量（逆流）は機能喪失を意味し、ここでは最も根本的
な異常源として判断される。

【０１１８】なお、本実施の形態においては、例えばプ
ラントが起動途中である場合に、図６に示すプラント制
御装置１７からの入力である稼働スケジュール信号によ
り、定格出力の50％が目標値であると判断されると、計
測量判定装置１９にて例えば図７あるいは図８にある給
水流量の判定値を定格時の半分にするなどして、プラン
ト１１の運転状態が変動中でも的確な異常判定を行うこ
とができるようになっている。

【０１１９】

【発明の効果】上記したように、本発明によれば、プラ
ントの抽象機能モデルに基づいて異常診断をすることに
より、以下の効果を奏することができる。

【０１２０】（１）正常機能のモデルであり、特定の異
常を想定したものでないため、想定外事象で診断不能に
なることはない。

【０１２１】（２）人間の認知プロセスの知見に基づく
モデルであるため、大規模複雑プラントであっても人間
の処理し得る程度にモデルを縮約でき、推論結果の理解
・納得が容易になる。

【０１２２】（３）マスバランス、エネルギーバランス
という自然界の不変則に従ったモデルであるため、推論
結果の信頼性が高い。

【０１２３】（４）モデルと推論機関との分離がなされ
ているため、モデルの変更で種々のプロセスに対応でき
る。またプラントプロセスの変更に容易に対応すること
ができる。

【０１２４】（５）推論には仮説検証を用いているの
で、理解しやすい。同時に運転員は異常診断装置の結果
を仮説と考えて彼自身による検証を実施することによ
り、人間一機械協同システムを実現することができる。

【０１２５】（６）モデルの対象をプラント内の任意の
部分（系統・機器）に置き、その部分は詳しく他は簡略
化することによって、対象ごとの異常診断を速やかに実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるプラント異常診断装置の診断装
置において、プラントモデル要素の正常／異常を判定す
る方法を説明するためのプラントモデル概念図である。

【図２】本発明にかかるプラント異常診断装置の診断装
置において、プラントモデルの分岐要素についての異常
を判定する方法を説明する図である。

【図３】本発明にかかるプラント異常診断装置の診断装
置において、プラントモデルの貯蔵要素についての異常
を判定する方法を説明する図である。

【図４】本発明にかかるプラント異常診断装置の診断装
置において、プラントモデルの輸送要素についての異常
を判定する方法を説明する図である。

【図５】本発明にかかるプラント異常診断装置の診断装
置において、プラントモデルのバリア要素についての異
常を判定する方法を説明する図である。

【図６】本発明のプラント異常診断装置の一実施の形態
を示すブロック図である。

【図７】本発明にかかるプラントモデルの構成例を示す
図である。

【図８】本発明にかかるプラントモデルの他の構成例を
示す図である。

【符号の説明】

１１……プラント １３……状態量計測装置 １５……プラントモデル １７……プラント制御装置 １９……計測量判定装置 ２１……診断装置 ２３……表示装置、

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 要素間のマス・エネルギーの流れでプラ
   ントの機能・構造を表現したプラントモデルを格納する
   手段と、 プラントの状態量を計測する状態量計測装置と、 この状態量計測装置の計測信号から前記プラントモデル
   に対応する状態量を求め、これらの計測量に対して設定
   された基準値およびしきい値と比較して正常か否かを判
   定する計測量判定装置と、 この計測量判定装置からの判定結果を入力し、前記プラ
   ントモデルを用いてこのプラントモデル上の異常要素を
   同定する診断装置と、 この診断装置による異常診断のプロセスおよび結果を表
   示する表示装置とを備え、 前記診断装置が、前記プラントモデル上において前記計
   測量判定装置により異常と判定された要素およびこれら
   の要素間を正常と判定された要素を避けてつなぐ要素を
   異常と仮定することを特徴とするプラント異常診断装
   置。
2. 【請求項２】 前記診断装置が、異常と仮定した要素に
   ついて、個々にその状態量を収集ないし算出し、マスバ
   ランス、エネルギーバランスあるいはその他の状態量間
   の制約を用いて正常か否かを評価することを特徴とする
   請求項１記載のプラント異常診断装置。
3. 【請求項３】 前記診断装置が、状態量を収集ないし算
   出できず評価不能とした要素およびマスバランス、エネ
   ルギーバランスあるいはその他の状態量間の制約を用い
   て異常と評価した要素について、人間の総合判断に対応
   したルールべース診断により総合判断を行い、異常要素
   を決定することを特徴とする請求項２記載のプラント異
   常診断装置。
4. 【請求項４】 前記診断装置が、ルールべース診断に基
   づいた総合判断により異常とすべき要素を決定すること
   ができない場合、前記プラントモデル上において前記計
   測量判定装置により異常と判定された要素および該要素
   に隣接した要素を異常と仮定し、さらにこれらの異常と
   仮定された要素間を前記計測量判定装置により正常と判
   定された要素を避けてつなぐ要素を異常と仮定すること
   を特徴とする請求項３記載のプラント異常診断装置。
5. 【請求項５】 前記診断装置が、異常と仮定した要素に
   ついて、個々にその状態量を収集ないし算出し、マスバ
   ランス、エネルギーバランスあるいはその他の状態量間
   の制約を用いて正常か否かを評価することを特徴とする
   請求項４記載のプラント異常診断装置。
6. 【請求項６】 前記診断装置が、状態量を収集ないし算
   出できず評価不能とした要素およびマスバランス、エネ
   ルギーバランスあるいはその他の状態量間の制約を用い
   て異常と評価した要素について、人間の総合判断に対応
   したルールべース診断により総合判断を行い、異常要素
   を決定することを特徴とする請求項５記載のプラント異
   常診断装置。
7. 【請求項７】 前記診断装置が、ルールべース診断に基
   づいた総合判断により異常とすべき要素を決定すること
   ができない場合、前記プラントモデル上において前記計
   測量判定装置により異常と判定された要素およびこれら
   の要素間を正常と判定された要素を避けてつなぐ要素を
   異常と仮定したとき、それ以外の正常と仮定される要素
   について、個々にその状態量を収集ないし算出し、マス
   バランス、エネルギーバランスあるいはその他の状態量
   間の制約を用いて正常か否かを評価することを特徴とす
   る請求項３記載のプラント異常診断装置。
8. 【請求項８】 前記診断装置が、状態量を収集ないし算
   出できず評価不能とした要素およびマスバランス、エネ
   ルギーバランスあるいはその他の状態量間の制約を用い
   て異常と評価した要素について、人間の総合判断に対応
   したルールべース診断により総合判断を行い、異常要素
   を決定することを特徴とする請求項７記載のプラント異
   常診断装置。
9. 【請求項９】 前記診断装置が、ルールべース診断に基
   づいた総合判断により異常とすべき要素を決定すること
   ができない場合、前記プラントモデル上において前記計
   測量判定装置により異常と判定された要素に最も近くか
   つ前記計測量判定装置により正常と判定された要素の計
   測量を異常と仮定し、この計測量を異常と仮定された要
   素と前記計測量判定装置により異常と判定された要素、
   およびこれらの要素間を前記計測量判定装置により正常
   と判定された要素を避けてつなぐ要素を異常と仮定する
   ことを特徴とする請求項３記載のプラント異常珍断装
   置。
10. 【請求項１０】 前記診断装置が、異常と仮定した要素
    について、個々にその状態量を収集ないし算出し、マス
    バランス、エネルギーバランスあるいはその他の状態量
    間の制約を用いて正常か否かを評価することを特徴とす
    る請求項９記載のプラント異常診断装置。
11. 【請求項１１】 前記診断装置が、状態量を収集ないし
    算出できず評価不能とした要素およびマスバランス、エ
    ネルギーバランスあるいはその他の状態量間の制約を用
    いて異常と評価した要素について、人間の総合判断に対
    応したルールべース診断により総合判断を行い、異常要
    素を決定することを特徴とする請求項１０記載のプラン
    ト異常診断装置。
12. 【請求項１２】 前記計測量判定装置が、プラントの計
    画された稼働スーケジュールに応じて判定に用いる状態
    量のしきい値を変えることを特徴とする請求項１ないし
    １１のいずれか１項に記載のプラント異常診断装置。