JPH0981229A - 異常診断モデル生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】符号抜き有向グラフ形式による異常診断モデル
を効率よく作成することが出来ないという課題。 【解決手段】異常診断の対象の、流体の少なくとも配管
系統を構成する部品とそれら各部品の接続関係と前記流
体の流れ方向との配管系統データを入力する設備図入力
環境１と、それら入力された配管系統データを格納する
データ格納部２と、配管系統における始点、終点、分岐
点、合流点、弁、計測器、ポンプ、前記部品の接続間の
全部又は一部に、前記配管系統における物理的変数を所
定基準により当てはめるルール等を格納し、格納された
配管系統データに各ルールを適用し、符号抜き有向グラ
フを生成する知識生成部６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、例えばプラントの
異常診断システムを構築する際に必要となるプラントの
モデル化に際して利用可能な、異常診断モデル生成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プラントや工場等の設備の異
常診断を行なうものとして、異常診断システムがある。
即ち、このシステムは、例えば、プラントに何らかの異
常が発生したときに、その異常原因や故障箇所等を的確
に検出し、その検出結果をオペレータに知らせるための
ものである。

【０００３】このような異常診断システムを構築する場
合、異常診断の対象となる現実のプラントを、実際にい
ちいち動かして上記異常原因や故障箇所を調べるのでは
なく、その対象となるプラントの設備をモデル化した異
常診断モデルを作成する必要がある。

【０００４】この異常診断モデルを作成するために、従
来は、プラントのプロセスの機能や構造を表したプロセ
スフロー図等の設計情報を利用していた。具体的には、
そうした設計情報を人間が見て、設備における各部品や
計測器等の接続関係や、それら各部の状態変化等の因果
関係を、人間の経験的な知識によって手作業で構築する
というものであった。ここで、因果関係とは、例えば、
ポンプの圧力が上昇すると下流側に接続されている仕切
り弁の流量が上昇するといった関係をいう。

【０００５】このようにして構築されるモデルは、例え
ば、図２０に示すように、ノードと有向枝等を用いた符
号付きでない有向グラフ形式で記述されていた。

【０００６】同図において、丸で囲まれた部分は、プロ
セス変数の異常状態を表すノードである。丸の中に「Ｐ
高」を付したノード２１は、圧力を表すプロセス変数が
高状態であることに対応し、「Ｐ低」を付したノード２
２は、圧力を表すプロセス変数が低状態であることに対
応している。又、同様に「Ｆ高」を付したノード２３
は、流量を表すプロセス変数が高状態であることに対応
し、同様にして、「Ｆ低」を付したノード２４は、流量
を表すプロセス変数が低状態であることに対応する。
又、長方形の枠で囲まれた部分は、各部品の故障原因を
表すノード２５である。各ノード間に設けられた有向枝
２６は、因果関係の伝播の方向を表している。又、異常
状態を検知した時に発せられるアラーム情報は、プロセ
ス変数の異常状態を表すノードに対応しており、アラー
ムが出力された場合、その故障原因を診断する方法は、
所定のアルゴリズムによって、有向枝をその矢印の向き
と逆向きにたどることにより簡単に求めることが出来
る。

【０００７】一方、この異常診断モデルの作成の手間を
改善する方法として、符号付き有向グラフ形式による異
常診断モデルの自動生成方法が提案されている（立野
ら：化学工学会第57年会、ｐ．195，1994．立野ら：計
測自動制御学会論文集、Vol.30,No.11,pp.1385-1394,19
94）。

【０００８】図２１に、従来の自動生成方法により生成
された符号付き有向グラフの例を示す。

【０００９】同図において、丸で囲まれた部分はノード
である。Ｐを付したノードは、圧力を表すプロセス変数
に対応し、Ｆを付したノードは、流量を表すプロセス変
数に対応する。各ノード間に設けられた有向枝は、助長
と抑制の２種類がある。図中では、助長の有向枝を実線
で表し、抑制の有向枝を点線で表した。助長の有向枝３
１は、ノード３２の圧力が上昇すると、ノード３３の流
量が上昇することを表すものである。又、抑制の有向枝
３４は、ノード３３の流量が上昇すると、ノード３２の
圧力が低下することを表すものである。ここで、ノード
３２が上流側であり、ノード３３が下流側であるとす
る。このように、符号付き有向グラフの特徴の一つは、
有向枝に、因果関係の伝播の方向性を表す機能以外に、
助長又は抑制の情報を表す機能をも備えていることにあ
る。ここで、符号付きと呼ばれる由縁である。

【００１０】このようなモデルにより所定のアルゴリズ
ムを用いて、故障の原因を診断する方法を説明する。

【００１１】同図において、ノード３２の変化を検知し
たアラームが＋（閾値を越えたことを示す）の異常警告
を発し、更にノード３３についても他のアラームが同様
に＋の異常警告を発した場合を考える。

【００１２】この場合、（１）上記アルゴリズムによ
り、上記アラーム情報として、両方のノードに、＋と＋
を割り当てて、異常内容の伝播可能なパスをさがす。

【００１３】（２）これにより、助長の有向枝３１は有
効であり、抑制の有向枝３４は無効であると判断され
る。

【００１４】（３）そして上記アルゴリズムにより、上
流側のノード３２の圧力が上昇したことが原因であると
判断される。

【００１５】（４）ノード３２では、圧力が上昇したこ
とにより異常警告が発せられる場合と、低下したことに
より異常警告が発せられる場合とが含まれているため、
その中から前者の場合に関する原因を選択する。

【００１６】（５）このようにして、故障原因が出力さ
れる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記自
動生成方法によって生成された符号付き有向グラフ形式
による異常診断モデルは、（１）にて説明したように、
異常内容の伝達可能なパスを捜す必要がある。又、
（５）にて説明したように、複数の故障原因の中から、
アラーム情報に適合した故障原因を選択する必要があ
る。そのため、符号付きでない従来の有向グラフ形式の
診断モデル（図２０参照）を用いた場合に比べて、異常
診断のための演算に時間がかかり、高速診断が出来ない
といった課題があった。そのために、符号抜き有向グラ
フ形式による異常診断モデルの作成をもっと効率よく行
える方法が要望されていた。

【００１８】又、上記従来の自動生成方法によって扱え
るモデル化の対象は、あくまで配管系統により構成され
ている場合に限られていた。しかも、あくまで同一の流
体を扱う配管系統に限定されていた。従って、配管系統
を除いた部分についてのモデルの作成は、相変わらず人
間の経験的な知識による手作業が必要であるといった欠
点があった。

【００１９】更に、冷却水や潤滑油あるいは、ガスなど
の複数種類の流体を扱う大規模なプラント等では、例え
ば、各部の因果関係として、同一系統内での上述したよ
うな因果関係にとどまらず、各配管系統間における因果
関係も存在する。そのため、このようなプラントに対し
て自動的に異常診断モデルを生成する方法は、未だ提案
されていなかった。

【００２０】本発明は、従来のこのような課題を考慮
し、符号抜き有向グラフ形式による異常診断モデルを従
来に比べてより一層効率よく作成出来る異常診断モデル
生成装置を提供することを目的とする。

【００２１】又、上記目的に加えて、本発明は、たとえ
ば各配管系統間で異常内容が伝播するようなプラントに
対しても、異常診断モデルを効率よく生成出来る異常診
断モデル生成装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、異
常診断の対象の、流体の少なくとも配管系統を構成する
部品とそれら各部品の接続関係と前記流体の流れ方向と
の配管系統データを入力する入力手段と、それら入力さ
れた配管系統データを格納するデータ格納手段と、前記
配管系統における始点、終点、分岐点、合流点、弁、計
測器、ポンプ、及び前記部品の接続間の全部又は一部
に、前記配管系統における物理的変数を所定基準により
当てはめる第１ルールと、前記各物理的変数に対して高
の状態及び低の状態を設定する第２ルールと、前記設定
された低の状態から低の状態へ、高の状態から高の状態
へ前記流れ方向に沿って接続する第３ルールと、前記物
理的変数の中に、流量と圧力がある場合は、その流量と
圧力の間を、前記低の状態から高の状態に向けて、又、
高の状態から低の状態に向けて、前記流れ方向と逆向き
に接続する第４ルールと、各種故障原因をそれに対応す
る予め定められている、前記部品の物理的変数の前記高
又は低の状態に接続する第５ルールとを格納するルール
格納手段と、前記格納された配管系統データに、前記各
ルールの全部又は一部を適用し、符号抜き有向グラフを
生成するグラフ生成手段とを備えた異常診断モデル生成
装置である。

【００２３】請求項２の本発明は、前記ルール格納手段
は、前記物理的変数の中に、温度がある場合は、前記合
流点には、その合流点に流入する前記流体の各温度の相
対的な関係により前記流量の高又は低の状態から前記温
度の高又は低の状態へ接続する第６ルールを格納する異
常診断モデル生成装置である。

【００２４】請求項３の本発明は、異なる種類の流体を
扱うユニット部に対応する、符号抜き有向グラフの形式
で表されたユニット部モデルを予め格納するユニット部
モデル格納手段を備え、前記グラフ生成手段は、前記有
向グラフを、入力されてくる異なる種類の配管系統デー
タに応じて形成し、更に前記格納されているユニット部
モデルを用いて、それら形成された複数の有向グラフ同
士を接続する異常診断モデル生成装置である。

【００２５】請求項４の本発明は、単一種類の流体を扱
うユニット部に対応する、符号抜き有向グラフの形式で
表されたユニット部モデルを予め格納するユニット部モ
デル格納手段を備え、前記グラフ生成手段は、前記有向
グラフを、入力されてくる異なる種類の配管系統データ
に応じて形成し、更に前記格納されているユニット部モ
デルと、そのユニット部モデルを含むべき前記有向グラ
フとを接続する異常診断モデル生成装置である。

【００２６】請求項５の本発明は、前記グラフ生成手段
は、前記当てはめられた物理的変数を表すノードの内、
計測対象にならない部位のノードを縮退対象として指定
するノード指定手段と、前記縮退対象となったノードに
接続された他のノードとの接続関係を利用して、前記縮
退対象のノードを介さない新たな有向枝を前記他のノー
ド間に生成し、前記縮退対象のノードを削除する縮退実
行手段とを備えた異常診断モデル生成装置である。

【００２７】このような構成により、本発明は、入力手
段が、異常診断の対象の、流体の少なくとも配管系統を
構成する部品とそれら各部品の接続関係と前記流体の流
れ方向との配管系統データを入力し、データ格納手段
が、それら入力された配管系統データを格納し、ルール
格納手段が、前記配管系統における始点、終点、分岐
点、合流点、弁、計測器、ポンプ、及び前記部品の接続
間の全部又は一部に、前記配管系統における物理的変数
を所定基準により当てはめる第１ルールと、前記各物理
的変数に対して高の状態及び低の状態を設定する第２ル
ールと、前記設定された低の状態から低の状態へ、高の
状態から高の状態へ前記流れ方向に沿って接続する第３
ルールと、前記物理的変数の中に、流量と圧力がある場
合は、その流量と圧力の間を、前記低の状態から高の状
態に向けて、又、高の状態から低の状態に向けて、前記
流れ方向と逆向きに接続する第４ルールと、各種故障原
因をそれに対応する予め定められている、前記部品の物
理的変数の前記高又は低の状態に接続する第５ルールと
を格納し、グラフ生成手段が、前記格納された配管系統
データに、前記各ルールの全部又は一部を適用し、符号
抜き有向グラフを生成する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図を用いて説明する。

【００２９】図１は、本発明に係る実施の一形態の異常
診断モデル生成装置の構成図であり、同図を参照しなが
ら本形態の構成を説明する。

【００３０】同図において、設備図入力環境１は、異常
診断の対象となるプラントの、流体の少なくとも配管系
統を構成する部品とそれら各部品の接続関係と流体の流
れ方向等を、配管系統データとして入力するための手段
である。設備図入力環境１には、マウスや、キーボード
（図示省略）等が含まれる。データ格納部２は、それら
入力された配管系統データを格納するためのデータ格納
手段である。配管部品データベース３は、配管系の故障
モード及び故障状態の予め定められた配置・接続ルール
と、各部品に対応して予め定められている故障モードや
故障状態を格納するための手段であり、本発明のルール
格納手段を含むものである。ここで、故障モードは、プ
ロセス変数の異常状態を表すノードに対応するものであ
り、故障状態は、部品の故障原因を表すノードに対応す
るものである。

【００３１】ユニット登録環境４は、符号抜き有向グラ
フ形式で予め作成されている、後述するユニット部の内
部の診断モデルをデータベースとして登録するための入
力手段である。このユニット部の診断モデルは、予め人
間により作成されているものである。本発明の入力手段
は、設備図入力環境１とユニット登録環境４を含むもの
である。又、本発明のユニット部モデル格納手段として
のユニットデータベース５は、ユニット登録環境４から
入力されたユニット部の内部の診断モデルをデータベー
スとして格納する手段である。本発明のグラフ生成手段
としての知識生成部６は、データ格納部２に格納された
配管系統データに、配置・接続ルールを適用し、又、必
要に応じて、ユニットデータベース５を参照して、プラ
ントの異常診断モデルとして用いる符号抜き有向グラフ
を生成するためのものである。

【００３２】縮退処理部７は、知識生成部６で生成され
た符号抜き有向グラフから、更に冗長なノードを削除し
たり、あるいは、異常診断において実際上必要としない
ノードを削除するための手段であり、本発明の縮退実行
手段を含むものである。又、縮退処理部７は、縮退処理
を行なうためのアルゴリズムを備えている。又、故障伝
播図編集環境８は、縮退処理を完了した符号抜き有向グ
ラフの有向枝に対して、伝播確率や伝播時間等の情報を
付加するための入力手段である。又、表示装置９は、上
記各種入力データや、生成された符号抜き有向グラフ等
の表示を行なうものである。又、設備図入力環境１は、
Ｐ&ＩＤ（配管・装置図）で一般的に使用する標準部品
を、表示用のアイコンデータを予め格納するメモリを備
えている。このメモリには、仕切弁、電動弁、三方弁、
ポンプ、圧力計、温度計、流量計、始点、終点、分岐
点、合流点、のアイコンデータが格納されている。な
お、更に、標準部品ではないが、上記ユニット部の例と
して、例えば、配管以外の構造的集合体、熱交換器、エ
ンジン本体等を予め表示形態を定めて、アイコンデータ
として登録しておけばより望ましい。

【００３３】以上の構成により、次に実施の本形態の動
作を説明する。

【００３４】尚、本形態の動作は、プラント内に上記ユ
ニット部を含まず、冷却水の配管系により構成された単
一の配管系によるプラントの異常診断モデルを生成する
場合の動作例について述べる。 （１）オペレータは、異常診断の対象となるプラントの
冷却水の配管系統の設備図を、表示部９の画面を見なが
ら設備図入力環境１により入力する。

【００３５】即ち、表示部９の画面上の左端には、上記
メモリに格納されている標準部品がアイコンで表示され
ている（図２参照）。

【００３６】オペレータは、プラントのプロセスフロー
図や、Ｐ&ＩＤ等の設計情報に基づいて、図２に示すよ
うに、マウス操作により画面上に予め表示された上記ア
イコンの中から各部品に対応するアイコンを選択する。
そして、選択したアイコンを画面上に配置し、結合する
ことにより設備図の情報として入力する。この時、冷却
水の流れる方向や、始点、終点、分岐点、合流点等の付
加的な情報及び、冷却水の温度等の属性も入力する。例
えば、後述するところの図３に示すように、各部品から
合流点に流入する冷却水の温度が、それぞれ１００℃、
５０℃であるといったデータを入力する。

【００３７】尚、プラントのプロセスフロー図や、Ｐ&
ＩＤは、系統別に準備されているものとする。即ち、例
えば、潤滑油や冷却水といった異なる種類の流体の各配
管系は、それぞれ別の系統として個別的に扱う。但し、
ここでの動作説明は、一系統の場合である。

【００３８】上記動作を繰り返し行うことにより、プラ
ントの設備図の入力が完了する。一つの配管系統の設備
図を上記手順に従って、入力した入力図面を図３に示
す。同図では、始点Ｓから終点Ｇの間に、温度計ＴＧ
（図中、符号３０１を付す）、分岐点Ｄ（図中、符号３
０２を付す）、仕切り弁３０３、ポンプ３０４、三方弁
３０５、合流点Ｊ（図中、符号３０６を付す）等の接続
関係等を示している。

【００３９】尚、本例とは異なり、配管の系統が複数系
統ある場合は、系統毎に上記入力動作を同様に繰り返し
て行なうものとする。

【００４０】このようにして、入力された設備図は、部
品構成や各部品の接続関係を示すデータに変換されてデ
ータ格納部２に格納される。 （２）次に、オペレータの指示により、異常診断モデル
の生成動作が開始される。

【００４１】この生成動作は、配管部品データベース３
に予め格納されている配管・接続ルール等を参照して、
入力された各部品に対応した故障モード及び故障状態を
配置して、接続等するものである。

【００４２】以下、その動作を図面を参照しながら段階
的に説明する。 （３−１）配管・接続ルールの内容は、次の通りであ
る。

【００４３】＜故障モードの設定に関するルール＞ （ａ）プロセス変数を、運動量に関するものとしては、
流量と圧力に限定し、熱量に関するものとしては、温度
に限定する。

【００４４】（ｂ）始点、終点、分岐点、合流点には、
圧力と温度を配置する。

【００４５】（ｃ）仕切り弁、電動弁には、流量を配置
する。

【００４６】（ｄ）流量計には流量を、圧力計には圧力
を、温度計には温度を、それぞれ配置する。

【００４７】（ｅ）ポンプには圧力を配置する。

【００４８】（ｆ）三方弁は、分岐点（合流点）と仕切
り弁との組み合せとして扱う。

【００４９】（ｇ）圧力と圧力の間には流量を、流量と
流量の間には圧力をそれぞれ配置する。ここで、間とい
うのは、現実に接続される部品と部品の間のとこであ
る。

【００５０】（ｈ）配置された各プロセス変数に対し
て、高の状態及び低の状態を設定する。

【００５１】＜接続関係の設定に関するルール＞ （ｉ）流れの向きに沿って、低の状態から低の状態へ、
又、高の状態から高の状態へ、有向枝を用いて各故障モ
ード同士を接続する。

【００５２】（ｊ）流量と圧力の間については、低の状
態から高の状態へ、又、高の状態から低の状態へと上記
流れと逆向きに、有向枝を用いて各故障モード同士を接
続する。

【００５３】（ｋ）合流点については、合流点に流入す
る流体の各温度の相対的な高低関係により、次のように
各故障モード同士を接続する。

【００５４】即ち、流体の各温度の内、相対的に温度の
高い側の流量（配置された流量の故障モードに相当）と
合流点の温度（配置された温度の故障モードに相当）と
の間には、低の状態から低の状態へ、高の状態から高の
状態へ、有向枝を用いて各故障モード同士を接続する。

【００５５】又、流体の各温度の内、相対的に温度の低
い側の流量（配置された流量の故障モードに相当）と合
流点の温度（配置された温度の故障モードに相当）との
間には、低の状態から高の状態へ、高の状態から低の状
態へ、有向枝を用いて各故障モード同士を接続する。

【００５６】＜故障状態の設定に関するルール＞ （ｌ）温度計、流量計、圧力計に対応して配置された故
障モードには、「計測器故障」を設定する。

【００５７】（ｍ）仕切り弁、電動弁、三方弁に対応し
て配置された故障モードには、「誤操作、故障」を設定
する。

【００５８】（ｎ）圧力低には、「パイプの漏れ」を設
定する。

【００５９】（ｏ）流量低には、「パイプのつまり」を
設定する。

【００６０】（３−２）知識生成部６は、データ格納部
２に格納されたプラントの部品構成や各部品の接続関係
を示すデータに対して、上記ルール（ａ）〜（ｇ）等を
適用して、図４に示すような、プロセス変数を設定し、
配置する。これら設定されたプロセス変数は、故障モー
ドに対応する。図４では、設定・配置された各プロセス
変数と、設備図入力環境１から入力された設備図（図３
参照）との対応関係を理解しやすいようにとの趣旨か
ら、両者を重ねて表したが、設備図の表示を省いてもも
ちろんよい。

【００６１】図４では、流量をＦ、圧力をＰで表した運
動量に関するプロセス変数（図中、丸の枠で囲んだ）
と、温度をＴで表した熱量に関するプロセス変数（図
中、略正方形の枠で囲んだ）との両方を同時に示してい
る。又、プロセス変数の内、太線の枠で囲まれたもの、
例えば、符号４０１、４０２を付した流量（Ｆ）、圧力
（Ｐ）を表すプロセス変数は、それぞれ図３の仕切り弁
３０３、分岐点３０２に対応して設定され配置されたこ
とを示し、細線の枠で囲まれたもの（図中、例えば、符
号４０３を付した流量（Ｆ））は、ルール（ｇ）により
追加的に設定され配置されたことを示している。又、図
４からも明かなように、ルール（ｂ）、（ｄ）等に示し
た通り、仕切り弁３０３（図３参照）に対しては、温度
（Ｔ）の故障モードは設定されない。

【００６２】（３−３）次に、知識生成部６は、上記設
定・配置されたプロセス変数に対して、上記ルール
（ｈ）等を適用して、図５に示すような、高の状態及び
低の状態を設定する。図５では、流量（Ｆ）と圧力
（Ｐ）で表したプロセス変数（図中、丸の枠で囲んだ）
の異常状態（高状態、低状態）を表す故障モードの配置
について示した。説明上わかり易くするために同図で
は、高の状態を表す故障モード（高の故障モード）を太
線の丸で囲み、低の状態を表す故障モード（低の故障モ
ード）を細線の丸で囲むことにより、両者を区別した。
両者の各々の配置は、図４で説明した内容と同様であ
る。例えば、図５では、図４で符号４０１を付した流量
（Ｆ）のプロセス変数に対応する故障モードの内、プロ
セス変数の高の状態を表す故障モードに対して符号４０
１ａを付し、又、プロセス変数の低の状態を表す故障モ
ードに対して符号４０１ｂを付した。

【００６３】尚、図８には、温度Ｔで表したプロセス変
数（図中、丸の枠で囲んだ）について、上記と同様にし
て、高の状態及び低の状態を設定し、図３に示した部品
と対応させて配置した故障モードの配置状態が示されて
いる。例えば、図８において、温度Ｔの高の故障モード
８０１ａ、及び温度Ｔの低の故障モード８０１ｂは、図
３に示した始点Ｓに対応し、温度Ｔの高の故障モード８
０２ａ、及び低の故障モード８０２ｂは、終点Ｇに対応
する。また、高の故障モード８０３ａ、及び低の故障モ
ード８０３ｂは、図３の三方弁３０５に対応する。

【００６４】（３−４）次に、知識生成部６は、上記
（３−３）で設定・配置されたプロセス変数に対して、
上記ルール（ｉ）、（ｋ）、（ｌ）〜（ｏ）等を適用し
て、図６に示すような、運動量に関する故障伝播図を作
成する。

【００６５】即ち、図６で、長四角の枠内にＦＳと付し
たものは、部品に関する故障状態を表す。各プロセス変
数に対して、ルール（ｌ）〜（ｏ）に従って、それぞれ
対応する故障状態が接続されるが、同図では説明上見や
すくするために、本来接続されている故障状態の一部を
省略して表してある。

【００６６】又、図６では、ルール（ｉ）によって、各
故障モード間に付された実線による有向枝６０１が付さ
れた様子を示している。又、同図には、後述する図９に
表された温度のプロセス変数の故障伝播図との間におけ
る接続関係が、ルール（ｋ）に基づいて、点線による有
向枝６０２ａ〜６０２ｄ等を用いて表されている。ここ
で、図６で示した点線による有向枝６０２ａ〜６０２ｄ
は、図９での同符号を付した点線による有向枝に対応し
ている。この接続により、流量（Ｆ）のプロセス変数の
変化状態の、温度Ｔのプロセス変数に対する伝播の関係
が形成される。

【００６７】ここで、このようにして表された伝播の関
係の生成のやり方等を、ルール（ｋ）に基づいて、更に
具体的に説明する。

【００６８】即ち、図３において既に述べたように、図
中の２つの合流点の内、始点に近い側に配設された合流
点３０６へ向けて、分岐点３０２から流入する冷却水の
温度が１００℃であり、仕切り弁３０３から流入する冷
却水の温度が５０℃であるとする。

【００６９】ここで、例えば、上記分岐点３０２（図３
参照）と上記合流点３０６（図３参照）の間に配置され
た流量（Ｆ）が高の状態であることを表す故障モード６
０２Ｈ（図６参照）から、合流点３０６（図３参照）に
配置された温度（Ｔ）が高の状態であることを表す故障
モード９０１Ｈ（図９参照）に向けて、有向枝６０２ａ
を用いて接続される。更に、上記分岐点３０２（図３参
照）と上記合流点３０６（図３参照）の間に配置された
流量（Ｆ）が低の状態であることを表す故障モード６０
２Ｌ（図６参照）から、合流点３０６に配置された温度
（Ｔ）が低の状態であることを表す故障モード９０１Ｌ
（図９参照）に向けて、有向枝６０２ｂを用いて接続さ
れる。このように接続されるのは、合流点３０６へ向け
て、分岐点３０２から流入する冷却水の温度１００℃
が、仕切り弁３０３から流入する冷却水の温度５０℃に
対して、相対的に高いからである。

【００７０】この接続関係は、例えば、分岐点３０２か
ら合流点へ流入する冷却水の流量が高（低）状態になれ
ば、合流点の温度が高（低）状態に変化することを示し
ている。

【００７１】又、合流点３０６の直前に接続されている
仕切り弁３０３（図３参照）に配置された流量（Ｆ）が
高の状態であることを表す故障モード６０３Ｈ（図６参
照）から、合流点３０６（図３参照）に配置された温度
（Ｔ）が低の状態であることを表す故障モード９０１Ｌ
（図９参照）に向けて、有向枝６０２ｃを用いて接続さ
れる。更に、上記仕切り弁３０３（図３参照）に配置さ
れた流量（Ｆ）が低の状態であることを表す故障モード
６０３Ｌ（図６参照）から、合流点３０６に配置された
温度（Ｔ）が高の状態であることを表す故障モード９０
１Ｈ（図９参照）に向けて、有向枝６０２ｂを用いて接
続される。このように接続されるのは、合流点３０６へ
向けて、仕切り弁３０３から流入する冷却水の温度５０
℃が、分岐点３０２から流入する冷却水の温度１００℃
に対して、相対的に低いからである。

【００７２】この接続関係は、例えば、仕切り弁３０３
から合流点へ流入する冷却水の流量が高（低）状態にな
れば、合流点の温度が低（高）状態に変化することを示
している。

【００７３】尚、図９には、上記（３−３）で設定・配
置されたプロセス変数（図８参照）に対して、上記同様
のルール（ｉ）等を適用して作成された熱量に関する故
障伝播図を示す。

【００７４】（３−５）次に、知識生成部６は、上記
（３−４）で形成された有向枝に加え（図６参照）、更
に、それら有向枝の示す流れとは逆向きの有向枝７０
１、７０２等を、ルール（ｊ）を適用して生成する。図
７は、図６で示した故障伝播図に対して、新たに逆向き
の有向枝が付された様子を示している。ここで、逆向き
の有向枝７０１は、流量高の故障モード７０３ａから圧
力低の故障モード７０４ｂへ向かう有向枝であり、逆向
き有向枝７０２は、流量低の故障モード７０３ｂから圧
力高の故障モード７０４ａへ向かう有向枝である。

【００７５】知識生成部６により、以上のようにして、
符号抜き有向グラフの生成が完了する。尚、配管系統が
複数存在すれば、それら配管系統毎に、上記と同様の操
作により、各々の配管系統についての符号抜き有向グラ
フ形式の異常診断モデルが生成出来る。又、図２０は、
このようにして、生成された符号抜き有向グラフ形式に
よる異常診断モデルの他の一例でもある。 （４）次に、オペレータは、通常の場合、上述のように
して生成された符号抜き有向グラフに対して、更に、縮
退処理を施す。

【００７６】動作の説明に先だって、縮退処理について
簡単に述べる。

【００７７】この縮退処理は、同一の診断精度を保持し
ながら、異常診断モデルの形態をよりシンプルなものに
し、診断時間を短縮することを主なる目的として行われ
る。そのために、上記作成された符号抜き有向グラフに
含まれている冗長な故障モードを削除したり、あるいは
現実のプラントにおける、アラーム信号を発する異常検
知センサーの配設状況に対応させて故障モードを削除す
るものである。即ち、後者の場合、削除する故障モード
は、現実のプラントにおいて、異常検知センサーが配設
されていない部品等に対応して、上記ルールから生成さ
れた故障モードが対象となる。異常検知センサーが配置
されていない以上、異常診断に際して実質上利用価値が
ないからである。このように、縮退処理部７は、現実の
プラントの設備状況に合わせるために、生成された異常
診断モデルに対して最終的な調整を施すための処理とも
いえる。尚、例えば、設計段階のプラントにおいて、あ
る部品に対して異常検知センサーが設置されていない場
合でも、仮に異常診断をより正確に行なうという観点か
ら、その部品に対応する故障モードを削除しない場合も
ある。その場合は、その部品に対して、異常検知センサ
ーの設置を、設計面にフィードバックすることにより、
異常診断の精度をより向上させることが可能となる。

【００７８】以下、縮退処理の動作を、一般的な例を基
に図１０（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。

【００７９】（４−１）：オペレータは、表示部９の画
面に表示された符号抜き有向グラフ（図１０（ａ）参
照）を見ながらマウス等を用いて、削除する故障モード
１００１等を個別的に指定する。削除対象となる故障モ
ードが複数個ある場合は、それらを同時に指定する。
尚、図中、故障モードをＦＭと表示し、故障状態をＦＳ
と表示した。

【００８０】又、縮退処理部７は、ルール（ｄ）によっ
て配置されたプロセス変数から設定された故障モード以
外の全ての故障モードを、削除すべき故障モードとし
て、包括的に指定できるようにするために、いわゆるデ
フォルト入力モード（図示省略）を備えている。尚、こ
こで、ルール（ｄ）を用いたのは、上述したように、現
実のプラントの異常検知センサーの配置を考慮するため
である。

【００８１】従って、オペレータは、上記のように個別
的に削除する故障モードを入力する代わりに、デフォル
ト入力モードを選択する旨の指示をすることも出来る。
本発明のノード指定手段は、上記マウス等を含む。又、
本発明の縮退対象としてのノードの指定は、オペレータ
が上述のように個別的に指定する場合、あるいは、予め
定められたデフォルト入力モードにより包括的に指定す
る場合等どの様な指定のしかたでもよい。又、何も指示
しないことが、上記デフォルト入力モードを選択したこ
とにしてももちろんよい。

【００８２】（４−２）：縮退処理部７は、先ず、最初
に指定された削除対象となる故障モード１００１に対し
て、直接接続されている全ての故障状態１００２ａ，１
００２ｂを抽出する。

【００８３】（４−３）：（４−２）で対象とした故障
モード１００１に対して直接下流に接続されている全て
の故障モード１００３ａ，１００３ｂを抽出する。

【００８４】（４−４）：（４−２）で抽出された全て
の故障状態から（４−３）の故障モード１００３ａ，１
００３ｂへ接続する（図１０（ｂ）参照）。この場合、
全ての組み合せについて接続を行なう。又、仮に（４−
３）の故障モードが無ければ、（４−２）の故障状態は
削除する。

【００８５】（４−５）：（４−２）で対象とした故障
モード１００１に対して、直接上流から接続されている
全ての故障モード１００４ａ，１００４ｂを抽出する。

【００８６】（４−６）：（４−５）で抽出された全て
の故障モード１００４ａ，１００４ｂから（４−３）の
故障モード１００３ａ，１００３ｂへ接続する（図１０
（ｂ）参照）（。この場合、全ての組み合せについて接
続を行なう。

【００８７】（４−７）：（４−１）で削除対象として
指定された故障モードの削除処理が全て完了するまで、
上記（４−２）〜（４−６）のアルゴリズムを上記と同
様に繰り返す。

【００８８】以上の動作により、図１０（ｂ）に示すよ
うに、故障モードの縮退処理が完了する。この縮退処理
が施された符号抜き有向グラフは、縮退処理前のものと
同じ診断精度を保持することが出来る。

【００８９】尚、知識生成部６で生成された符号抜き有
向グラフに対して、現実のプラントに応じて、上記縮退
処理を施す場合、その削除対象となる部品の数は極めて
多くなるのが通常である。又、対象となるプラントが同
種類のものであると、その削除対象となる部品の種類も
ある程度よく似たものとなることが多い。そのため、あ
るプラントの異常診断モデルの作成の際に、一度削除対
象となった部品について、一つの削除パターンとして、
その削除対象の部品情報を一括して登録しておけば更に
よい。この場合、例えば、別のプラントの異常診断モデ
ルに対して、登録されている削除パターンの中から、オ
ペレータが希望するパターンを選択するだけで、上記
（４−１）で説明した、削除対象の故障モードの指定が
一挙に完了することになるので、煩雑な入力作業が簡単
になり作業性が向上する。

【００９０】図１１（ａ）は、削除パターンを登録する
際の、削除対象の部品を選択する場合の画面表示を表し
た図である。同図では、仕切り弁を示す表示１１０１
と、分岐点を示す表示１１０２が選択された様子を示
す。図１１（ｂ）は、選択された部品の識別情報が一括
して、パターン１（図面上、符号１１０３を付した）と
して登録された状態を示す図である。このような、パタ
ーンを登録するメモリ（図示省略）は、縮退処理部７に
内蔵されている。

【００９１】又、以上のようにして、最終的に生成され
た異常診断モデルに対して、オペレータは、故障伝播図
編集環境８を利用して、伝播確率や伝播時間等の情報を
入力することが出来る。図１２は、表示部９の表示画面
１２０１上に表された、符号抜き有向グラフ形式による
異常診断モデルの有向枝１２０２に対して、伝播確率が
１００％、最小伝播時間が５秒、最大伝播時間が５０秒
である旨を、マウスやキーボード（図示省略）等を使用
して、入力した状態を示す図である。

【００９２】このようにして、上記実施例によれば符号
抜き有向グラフ形式による異常診断モデルを従来に比べ
てはるかに効率よく、しかも、精度よく自動的に作成出
来る。

【００９３】次に、他の動作例として、上述した異常診
断モデル生成装置を用いて、プラント内にユニット部を
含む、複数の配管系を有するプラントの異常診断モデル
を生成する場合の例について図面を参照しながら述べ
る。

【００９４】ここでは、例えば、熱交換器やガスエンジ
ン本体などの構造体のような、配管系統で扱う標準部品
に該当しないような、主に配管部品以外の構造体を総称
してユニット部と呼ぶものとする。

【００９５】本動作例のような場合、ユニット部の診断
モデルを予めデータベースとして、登録しておく必要が
ある。

【００９６】その登録のために、オペレータは先ず、ユ
ニット登録環境４（図１参照）により、人間が予め作成
した符号抜き有向グラフ形式のユニット部の診断モデル
のデータを入力する。この場合、予め作成されるユニッ
ト部の診断モデルは、上記動作例で説明した配管系統に
ついての符号抜き有向グラフと最終的に接続出来るよう
にするために、次のような基準に基づいて作成する。

【００９７】（Ａ）即ち、例えば、ガスエンジンのよう
なユニット部に対して、その入出力部と関係のある各配
管系統を全て列挙し、その数に対応する故障モードを、
ユニット部の入出力部として配置する。これら入出力故
障モードは、ユニット部内部の診断モデルの各故障モー
ド等と、ユニット部の外部の配管系統との接続を行なう
ために設定されるものである。

【００９８】図１３（ａ）は、ガスエンジンのユニット
部１３０７の入出力部として、各配管系統に対応する故
障モードを配置した状態を示す概念図である。ここで、
故障モード１３０１、１３０４は、混合気ガス・排気ガ
スの配管系統との接続関係を有する入力部、出力部にそ
れぞれ対応するものである。又、故障モード１３０２、
１３０５は、潤滑油の配管系統との接続関係を有する入
力部、出力部にそれぞれ対応するものである。同様に、
故障モード１３０３、１３０６は、冷却水の配管系統に
関するものである。 （Ｂ）但し、入出力の故障モードは、具体的には、運動
量（流量と圧力の両方を含む）についてのプロセス変数
を表すＰＦの高と、ＰＦの低、そして、温度についての
プロセス変数を表すＴの高と、Ｔの低の、合計４つのプ
ロセス変数の異常状態を１セットとして、１つの入出力
部に対応させるものである。従って、図１３（ａ）に示
した、例えば、故障モード１３０１には、具体的には４
つのプロセス変数の異常状態、即ち４つの故障モードが
配置されることとなる。同図に示す他の故障モードにつ
いても同様である。そのように、４つの故障モードを１
つのライン（配管系統）に配置した様子を表したもの
が、図１３（ｂ）である。同図において、図中、左側の
故障モード１３０１ａ〜１３０１ｄは、図１３（ａ）に
示した、故障モード１３０１に対応しており、混合気ガ
ス・排気ガスの配管系統との接続関係を有するものであ
る。それら故障モードの下方にも、各種配管系統との接
続関係を有する故障モードが配置されるが、同図では記
載を省略してある。右側の出力部に対応する故障モード
についても上記内容と同様である。

【００９９】（Ｃ）次に、ガスエンジンのユニット部１
３０７の内部の診断モデルを符号抜き有向グラフ形式を
用いて構築する。

【０１００】（Ｄ）上記設定された故障モードと、ガス
エンジンのユニット部１３０７の内部の診断モデルとの
因果関係即ち、異常の伝播を示す有向枝を設定する。図
１３（ｂ）では、ガスエンジンのユニット部１３０７の
内部の故障モード１３０８と出力側の故障モード１３０
４ｃが有向枝で接続された状態を示している。

【０１０１】又、このような基準に基づいて構築された
ガスエンジンのユニット部の診断モデルを、図１４に示
す。これにより、ガスエンジン内部では、異なる種類の
配管系統間での温度を中心とした異常状態の伝播関係が
多数存在することがわかる。

【０１０２】このようにして、作成されたユニット部の
診断モデルは、ユニット登録環境４から入力されて、オ
ペレータの指示によりデータベースとしてユニットデー
タベース５に格納される。

【０１０３】次に、ユニット部と、各配管系統毎に生成
される符号抜き有向グラフとの接続について述べる。

【０１０４】各配管系統のユニット部以外での、符号抜
き有向グラフの生成は、上述した内容と同様に出来る。
従って、ここでは、ユニット部を中心に説明する。

【０１０５】設備図入力環境１からオペレータによっ
て、入力される各配管系統別の設備図（設計図）は、図
１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ユニット部１３０７
と各部品（計測器を含む）との接続関係が表されてい
る。図１５（ａ）は混合気ガス・排気ガスの配管系統図
であり、同図（ｂ）は潤滑油の配管系統図であり、同図
（ｃ）は冷却水の配管系統図である。但し、上記動作例
と相違する点は、同図に示すデータ以外に、更に、配管
内にどの様な流体が流れているかを示す属性データを、
付加する点である。

【０１０６】具体的には、図１５（ｃ）に示した冷却水
の配管系統図に対して、ユニット部１３０７と、その前
後に接続された仕切り弁（バルブ Ｂ）１６０１及び、
圧力計（ＰＧ Ｃ）１６０２との接続部に、それぞれ冷
却水が流れていることを示す識別子ＣＷ（図中、１６０
３の符号を付した）のデータを付加して入力している
（図１６参照）。

【０１０７】ここで、説明を簡単にするために、ユニッ
ト部１３０７の内容が、図１７に示すような、比較的単
純な故障伝播関係のモデルを持っているものとする。

【０１０８】同図において、ユニット部１３０７の入力
側の４つの故障モード１３０３ａ〜１３０３ｄは、図１
３（ａ）で説明した故障モード１３０３に相当し、出力
側の４つの故障モード１３０６ａ〜１３０６ｄは、故障
モード１３０６に相当している。故障モード１３０３ａ
と故障モード１３０６ａの間には、故障モードＸが、故
障モード１３０３ｄと故障モード１３０６ｄの間には、
故障モードＹが、存在する。故障モード１３０３ａに付
されたＣＷ−ＰＦ−Ｈ−ＩＮは、ＣＷが、上記属性が冷
却水であることを示し、ＰＦ−Ｈ−ＩＮが、入力側の運
動量（圧力または流量）のプロセス変数が高の状態であ
ることを示している。他の故障モードに付された記号に
ついてもほぼ同様である。同図では、例えば故障状態を
表すノード等、接続に関する説明に必要でないものは、
その記載を省略し、冷却水の配管系統以外に関するもの
も省略した。

【０１０９】図１７に示す、ユニット部１３０７と、図
１６に示す各部品とを接続する場合でも、やはり上述し
た接続関係の設定に関するルールを同様に利用する。こ
れにより、接続の完了した状態を図１８に示す。

【０１１０】図１８において、故障モード１６０１ａ、
１６０１ｂは、仕切り弁１６０１（図１６参照）に対応
して設定された故障モードであり、故障モード１６０２
ａ、１６０２ｂは、圧力計１６０２に対応して設定され
た故障モードである。これらの故障モードは、上記動作
例で説明した方法で作成されたものである。これらの故
障モードと、ユニット部１３０７の運動量に対応する故
障モードとの有向枝による接続は、上記ルール（ｉ）等
によって実行される。例えば、故障モード１６０１ａと
故障モード１３０３ａとの接続等が該当する。

【０１１１】他方、ユニット部１３０７の温度に対応す
る故障モードとの接続について、次に説明する。

【０１１２】温度の故障モードの配置は、上記ルール
（ｂ）、（ｄ）に示したように、温度計等に限られてい
る。従って、仕切り弁１６０１及び圧力計１６０２につ
いては、ユニット部１３０７の、温度に対応する故障モ
ード１３０３ｃ、１３０６ｃ等との接続関係は存在しな
い。そのため、仕切り弁１６０１の更に上流側をたど
り、温度に対応する故障モードが配置されていれば、そ
れと接続し、無ければ接続しない。圧力計１６０２の更
に下流側に関しても同様に検索して接続関係を生成す
る。これらの動作は、全て知識生成部６が、ユニットデ
ータベース５やデータ格納部２等の内容を利用しながら
実行するものである。

【０１１３】知識生成部６が、以上の動作を各配管系統
毎に行うことにより、プラント全体の各配管系統の符号
抜き有向グラフとユニット部の対応する符号抜き有向グ
ラフとの接続が完了する。

【０１１４】以上の動作により、プラント全体につい
て、符号抜き有向グラフ形式による異常診断モデルの生
成が完了する。図１９は、このようにして生成された異
常診断モデルについて、各配管系統毎に階層化して表現
したものをユニット部を中心にして表した概念図であ
る。同図において、プラントの異常診断モデルの内、混
合気ガス・排気ガス配管系統に対応する部分を第１階層
１９０１、潤滑油配管系統に対応する部分を第２階層１
９０２、冷却水配管系統に対応する部分を第３階層とし
て示した。

【０１１５】尚、同図のユニット部１３０７は、図１４
に示したガスエンジンのユニット部の診断モデルを表し
たものであり、双方において同じものには、同じ符号を
付した。図１９によれば、第２階層と第３階層との異な
る階層間で、温度について異常状態の伝播関係が存在す
ることがわかる。例えば、第２階層の故障モード１３０
２ｃと第３階層の故障モード１３０６ｃとの接続等が該
当する。この接続関係は、ガスエンジン内の潤滑油の温
度が高くなれば、ガスエンジン内を通過した冷却水の温
度が高くなるという因果関係を表すものである。階層間
の他の故障モードの接続においても、これとほぼ同様の
内容を表している。尚、上記動作例では、ユニット部の
構成を、複数の配管系統を取り扱う場合について説明し
たが、これに限らず例えば、単一の配管系統を扱うもの
でもよいし、あるいは、配管系統以外の機械部品の集合
体でもよい。このようにユニット部が複数の配管系統と
相互に因果関係を有しない場合は、図１９に示すような
階層化によるメリットは多少減少する。

【０１１６】上述した縮退処理の実行は、各配管系統と
ユニット部との接続を行なう前でも、後でもよく、ある
いは両方でしてもよい。又、上述した故障伝播図編集環
境８を利用した、伝播確率や伝播時間等の情報の入力の
実行についても同様のことがいえる。

【０１１７】このように、ユニット部を利用することに
より、プラント全体の異常診断モデルを各配管系統別に
階層的に構築出来る。一般的な、プラントの構造上の分
割による階層化と異なり、プラントの機能的な構成に着
目している点に大きな特徴がある。

【０１１８】以上のことから、プラントの設計情報に基
づいて、より効率的に、しかも詳細で抜けがなく正確な
異常診断モデルの構築が可能となる。又、上記異常診断
モデル生成装置を利用することにより、統一化された異
常診断モデルを作成出来、このように作成された異常診
断モデル（単に、知識とも言う）の標準化も可能とな
る。

【０１１９】又、以上のことから、符号抜き有向グラフ
形式による異常診断モデルを、プラントの設計情報を入
力することにより、特に専門的な知識が無くても簡単に
構築できる。又、ユニット部の診断モデルを予め登録し
ておくことにより、プラントの設計情報の入力によっ
て、容易にプラント全体の異常診断モデルを構築出来
る。又、登録されたユニット部のデータにより、配管系
統毎の機能別の情報を統合出来、完全な異常診断モデル
の作成が出来る。

【０１２０】尚、上記実施の形態では、運動量及び熱量
に関する異常診断モデルを構築する場合について説明し
たが、これに限らず例えば、燃料電池等の流体成分の濃
度が各部に重要な影響を与えるプラント設備において
は、濃度の物理変数も扱うのが望ましい。

【０１２１】濃度をプロセス変数として考慮する場合に
利用する、異常診断モデル化のためのルールを以下に示
す。

【０１２２】（ｐ）始点、終点、分岐点、合流点に、濃
度を配置する。

【０１２３】（ｑ）濃度計には、濃度を配置する。

【０１２４】（ｒ）配置された濃度に対して、高の状態
及び低の状態を設定する。

【０１２５】（ｓ）合流点については、合流点に流入す
る流体の各濃度の相対的な高低関係により、次のように
各故障モード同士を接続する。

【０１２６】即ち、流体の各濃度の内、相対的に濃度の
高い側の流量（配置された流量の故障モードに相当）と
合流点の濃度（配置された濃度の故障モードに相当）と
の間には、低の状態から低の状態へ、高の状態から高の
状態へ、有向枝を用いて各故障モード同士を接続する。

【０１２７】又、流体の各濃度の内、相対的に濃度の低
い側の流量（配置された流量の故障モードに相当）と合
流点の濃度（配置された濃度の故障モードに相当）との
間には、低の状態から高の状態へ、高の状態から低の状
態へ、有向枝を用いて各故障モード同士を接続する。

【０１２８】（ｔ）濃度計に対応して配置された故障モ
ードには、「計測器故障」を設定する。

【０１２９】ここで、具体的な例としては、上述した図
３から図９において、温度を濃度に入れ替えたものに対
応する。それらを、上述したところの、運動量及び熱量
から構築されたモデルに付加すれば、濃度も含めた診断
モデルを構築できる。濃度を含めた上記異常診断モデル
生成装置を利用することにより、燃料電池等を加えた幅
広い種類のプラント設備に対して、効率的に診断モデル
を構築出来る。

【０１３０】又、本発明の各手段は、コンピュータを利
用してソフトウェア的に実現してもよいし、あるいは、
それら手段の機能専用のハード回路を用いて実現しても
よい。

【０１３１】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなように
本発明は、符号抜き有向グラフ形式による異常診断モデ
ルを従来に比べてより一層効率よく作成出来るという長
所を有する。

【０１３２】又、本発明は、上記効果に加えて、たとえ
ば各配管系統間で異常内容が伝播するようなプラントに
対しても、異常診断モデルを効率よく生成出来るという
長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の一形態の異常診断モデル生
成装置の構成図

【図２】実施の本形態の設備図入力環境を使用する際の
表示部の表示内容を説明する図

【図３】実施の本形態の設備図入力環境を使用して入力
したプラントの設備図

【図４】実施の本形態において設定されたプロセス変数
の配置図

【図５】実施の本形態における、運動量に関する故障モ
ードの配置図

【図６】実施の本形態における、運動量に関する故障伝
播図

【図７】図６で示した故障伝播図に対して、新たに逆向
きの有向枝が付された運動量に関する故障伝播図

【図８】実施の本形態における、熱量に関する故障モー
ドの配置図

【図９】実施の本形態における、熱量に関する故障伝播
図

【図１０】（ａ）：実施の本形態の縮退処理における削
除対象を示す図 （ｂ）：実施の本形態の縮退処理後の状態を示す図

【図１１】（ａ）：実施の本形態において削除パターン
を登録する際の、削除対象の部品を選択する場合の部品
選択画面を表す図 （ｂ）：実施の本形態において、選択された部品の識別
情報が一括してパターン１として登録された状態を示す
図

【図１２】実施の本形態において、表示部の表示画面上
に表された異常診断モデルの有向枝に対して伝播確率等
を入力した状態を示す図

【図１３】（ａ）：実施の本形態において、ガスエンジ
ンの内部の入出力部として、各配管系統に対応する故障
モードを配置した状態を示す概念図 （ｂ）：実施の本形態において、４つの故障モードを１
つのラインに配置した様子を表した図

【図１４】本発明の他の例における、ガスエンジンの内
部の診断モデルを示す図

【図１５】（ａ）：本発明の他の例における混合気ガス
・排気ガスの配管系統図 （ｂ）：本発明の他の例における潤滑油の配管系統図 （ｃ）：本発明の他の例における冷却水の配管系統図

【図１６】図１５（ｃ）に示した冷却水の配管系統図に
対して、冷却水が流れていることを示す識別子ＣＷを付
した図

【図１７】本発明の他の例における、ユニット部内部の
診断モデルを示す図

【図１８】図１７に示すユニット部と図１６に示す各部
品との接続が完了した状態を示す図

【図１９】本発明の他の例において生成された異常診断
モデルについて、各配管系統毎に階層化して表現したも
のをユニット部を中心にして表した概念図

【図２０】異常診断モデルを符号付きでない有向グラフ
形式で記述した図

【図２１】従来の自動生成方法により生成された符号付
き有向グラフを表す図

【符号の説明】

１ 設備図入力環境 ２ データ格納部 ３ 配管部品データベース ４ ユニット登録環境 ５ ユニットデータベース ６ 知識生成部 ７ 縮退処理部 ８ 故障伝播図編集環境 ９ 表示装置 ３０１ 温度計ＴＧ ３０２ 分岐点Ｄ ３０３ 仕切り弁 ３０４ ポンプ ３０５ 三方弁 ３０６ 合流点Ｊ １３０７ ユニット部 １９０１ 第１階層 １９０２ 第２階層 １９０３ 第３階層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異常診断の対象の、流体の少なくとも配
   管系統を構成する部品とそれら各部品の接続関係と前記
   流体の流れ方向との配管系統データを入力する入力手段
   と、 それら入力された配管系統データを格納するデータ格納
   手段と、 前記配管系統における始点、終点、分岐点、合流点、
   弁、計測器、ポンプ、及び前記部品の接続間の全部又は
   一部に、前記配管系統における物理的変数を所定基準に
   より当てはめる第１ルールと、前記各物理的変数に対し
   て高の状態及び低の状態を設定する第２ルールと、前記
   設定された低の状態から低の状態へ、高の状態から高の
   状態へ前記流れ方向に沿って接続する第３ルールと、前
   記物理的変数の中に、流量と圧力がある場合は、その流
   量と圧力の間を、前記低の状態から高の状態に向けて、
   又、高の状態から低の状態に向けて、前記流れ方向と逆
   向きに接続する第４ルールと、各種故障原因をそれに対
   応する予め定められている、前記部品の物理的変数の前
   記高又は低の状態に接続する第５ルールとを格納するル
   ール格納手段と、 前記格納された配管系統データに、前記各ルールの全部
   又は一部を適用し、符号抜き有向グラフを生成するグラ
   フ生成手段と、を備えたことを特徴とする異常診断モデ
   ル生成装置。
2. 【請求項２】 前記ルール格納手段は、前記物理的変数
   の中に、温度がある場合は、前記合流点には、その合流
   点に流入する前記流体の各温度の相対的な関係により前
   記流量の高又は低の状態から前記温度の高又は低の状態
   へ接続する第６ルールを格納することを特徴とする請求
   項１記載の異常診断モデル生成装置。
3. 【請求項３】 異なる種類の流体を扱うユニット部に対
   応する、符号抜き有向グラフの形式で表されたユニット
   部モデルを予め格納するユニット部モデル格納手段を備
   え、 前記グラフ生成手段は、前記有向グラフを、入力されて
   くる異なる種類の配管系統データに応じて形成し、更に
   前記格納されているユニット部モデルを用いて、それら
   形成された複数の有向グラフ同士を接続することを特徴
   とする請求項１又は２記載の異常診断モデル生成装置。
4. 【請求項４】 単一種類の流体を扱うユニット部に対応
   する、符号抜き有向グラフの形式で表されたユニット部
   モデルを予め格納するユニット部モデル格納手段を備
   え、 前記グラフ生成手段は、前記有向グラフを、入力されて
   くる異なる種類の配管系統データに応じて形成し、更に
   前記格納されているユニット部モデルと、そのユニット
   部モデルを含むべき前記有向グラフとを接続することを
   特徴とする請求項１又は２記載の異常診断モデル生成装
   置。
5. 【請求項５】 前記グラフ生成手段は、前記当てはめら
   れた物理的変数を表すノードの内、計測対象にならない
   部位のノードを縮退対象として指定するノード指定手段
   と、前記縮退対象となったノードに接続された他のノー
   ドとの接続関係を利用して、前記縮退対象のノードを介
   さない新たな有向枝を前記他のノード間に生成し、前記
   縮退対象のノードを削除する縮退実行手段と、を備えた
   ことを特徴とする請求項１、２、３、又は４記載の異常
   診断モデル生成装置。