JPH10115534A - センサ診断方法及び装置 - Google Patents
センサ診断方法及び装置Info
- Publication number
- JPH10115534A JPH10115534A JP27002496A JP27002496A JPH10115534A JP H10115534 A JPH10115534 A JP H10115534A JP 27002496 A JP27002496 A JP 27002496A JP 27002496 A JP27002496 A JP 27002496A JP H10115534 A JPH10115534 A JP H10115534A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- inequality
- sensors
- directed graph
- diagnosed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 診断対象の複数のセンサによる測定値間の関
係からどのセンサに異常があるかを診断する方法と装置
を提供する。 【解決手段】 診断対象のセンサを含むシステムを有向
グラフで表わし、その有向グラフ中のセンサを示す点毎
に測定値に関する不等式を生成し、センサで測定された
値が当該センサに対する不等式を満足するか否かによ
り、センサの正常／異常を診断する。
係からどのセンサに異常があるかを診断する方法と装置
を提供する。 【解決手段】 診断対象のセンサを含むシステムを有向
グラフで表わし、その有向グラフ中のセンサを示す点毎
に測定値に関する不等式を生成し、センサで測定された
値が当該センサに対する不等式を満足するか否かによ
り、センサの正常／異常を診断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学プラント等の
システムにおいて使用されているセンサに異常を生じた
か否かを診断するセンサ診断方法と、この方法を実施す
るための装置とに関する。
システムにおいて使用されているセンサに異常を生じた
か否かを診断するセンサ診断方法と、この方法を実施す
るための装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のセンサ診断方法には、エキスパー
トシステムが用いられていた。これは、予め人間が作成
しておいた診断ルールをコンピュータで実行し、診断す
るものである。診断のためのルールは、対象とするシス
テムの専門家が経験や物理知識に基づき作成していた。
すなわち、従来の異常診断システムでは、人間が自分の
経験と対象システムの物理知識からルール（例えば、あ
るセンサと別のセンサは同じくらいの温度になること
等）を作成し、そのルールに基づいてコンピュータが自
動診断していた。
トシステムが用いられていた。これは、予め人間が作成
しておいた診断ルールをコンピュータで実行し、診断す
るものである。診断のためのルールは、対象とするシス
テムの専門家が経験や物理知識に基づき作成していた。
すなわち、従来の異常診断システムでは、人間が自分の
経験と対象システムの物理知識からルール（例えば、あ
るセンサと別のセンサは同じくらいの温度になること
等）を作成し、そのルールに基づいてコンピュータが自
動診断していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、実際上、対象システム全体のルールを漏れなく作成
することはできないので、診断もれが生じやすい。つま
り、人間が経験や物理知識に基づいて作成したルールを
用いる方法では、センサの数多い対象について漏れのな
い診断ルールを作成することは非常に困難である。ま
た、人間が頭の中でルールを作成するには工数がかかる
という問題もあった。
は、実際上、対象システム全体のルールを漏れなく作成
することはできないので、診断もれが生じやすい。つま
り、人間が経験や物理知識に基づいて作成したルールを
用いる方法では、センサの数多い対象について漏れのな
い診断ルールを作成することは非常に困難である。ま
た、人間が頭の中でルールを作成するには工数がかかる
という問題もあった。
【０００４】本発明の目的は、上記の問題を解決するも
のとして、診断対象の複数のセンサによる測定値間の関
係からどのセンサに異常があるかを診断する方法と装置
を提供することにある。
のとして、診断対象の複数のセンサによる測定値間の関
係からどのセンサに異常があるかを診断する方法と装置
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、診断対象の複
数のセンサを含むシステムを有向グラフで表わし、該有
向グラフ中の前記センサを示す点毎に測定値に関する不
等式を生成し、前記センサで測定された値が当該センサ
に対する不等式を満足するか否かにより、前記センサの
正常／異常を診断することを特徴とする。
数のセンサを含むシステムを有向グラフで表わし、該有
向グラフ中の前記センサを示す点毎に測定値に関する不
等式を生成し、前記センサで測定された値が当該センサ
に対する不等式を満足するか否かにより、前記センサの
正常／異常を診断することを特徴とする。
【０００６】本発明で用いる有向グラフは、制御対象の
状態変数に対応する点と、各点（状態変数）間の因果関
係を表現する有向枝（矢印で表される）とで構成される
ものである。
状態変数に対応する点と、各点（状態変数）間の因果関
係を表現する有向枝（矢印で表される）とで構成される
ものである。
【０００７】本発明によるセンサ診断方法の実施の形態
では、上記センサと不等式から、各センサで測定された
値が各不等式を満足するか否かを示すマトリクスを作成
し、該マトリクスで２以上の不等式を満足しない測定値
を検出したセンサが異常と判定される。
では、上記センサと不等式から、各センサで測定された
値が各不等式を満足するか否かを示すマトリクスを作成
し、該マトリクスで２以上の不等式を満足しない測定値
を検出したセンサが異常と判定される。
【０００８】本発明によるセンサ診断装置は、診断対象
の複数のセンサを含むシステムを表わす有向グラフを作
成する手段と、該有向グラフ中の前記センサを示す点毎
に測定値に関する不等式を生成する手段と、前記センサ
で測定された値が当該センサに対する不等式を満足する
か否かを判定する手段と、前記不等式を満足しない測定
値を検出したセンサを異常センサの候補として出力する
手段とを備えて構成される。
の複数のセンサを含むシステムを表わす有向グラフを作
成する手段と、該有向グラフ中の前記センサを示す点毎
に測定値に関する不等式を生成する手段と、前記センサ
で測定された値が当該センサに対する不等式を満足する
か否かを判定する手段と、前記不等式を満足しない測定
値を検出したセンサを異常センサの候補として出力する
手段とを備えて構成される。
【０００９】また、本発明によれば、診断対象の複数の
センサを含むシステムを有向グラフで表わし、該有向グ
ラフ中の前記センサを示す点毎に測定値に関する不等式
を生成し、前記センサで測定された値が当該センサに対
する不等式を満足するか否かにより前記センサの正常／
異常を診断する処理をコンピュータに実行させるための
プログラムを記録した媒体が提供される。
センサを含むシステムを有向グラフで表わし、該有向グ
ラフ中の前記センサを示す点毎に測定値に関する不等式
を生成し、前記センサで測定された値が当該センサに対
する不等式を満足するか否かにより前記センサの正常／
異常を診断する処理をコンピュータに実行させるための
プログラムを記録した媒体が提供される。
【００１０】
【作用及び効果】本発明によれば、診断対象の複数のセ
ンサを含むシステムは有向グラフで表わされ、その有向
グラフ中のセンサを示す点毎に測定値に関する不等式が
生成される。そして、センサで測定された値が当該セン
サに対する不等式を満足するか否かにより、上記システ
ムにおけるセンサが正常であるか或いは異常であるかを
の診断ができる。
ンサを含むシステムは有向グラフで表わされ、その有向
グラフ中のセンサを示す点毎に測定値に関する不等式が
生成される。そして、センサで測定された値が当該セン
サに対する不等式を満足するか否かにより、上記システ
ムにおけるセンサが正常であるか或いは異常であるかを
の診断ができる。
【００１１】有向グラフは、制御対象システムの状態変
数に対応する点と、状態変数間の因果関係を表現する有
向枝とで構成されるが、その点が有向グラフ中のセンサ
（測定点）を表し、有向枝がある点の測定値と他の点の
測定値との関係を表す。従って、有向グラフ中のセンサ
を示す点毎に生成される不等式が成立するか否かによ
り、各点（センサ）での測定が正常に行われているかど
うか、すなわちセンサの正常／異常を判断することがで
きる。
数に対応する点と、状態変数間の因果関係を表現する有
向枝とで構成されるが、その点が有向グラフ中のセンサ
（測定点）を表し、有向枝がある点の測定値と他の点の
測定値との関係を表す。従って、有向グラフ中のセンサ
を示す点毎に生成される不等式が成立するか否かによ
り、各点（センサ）での測定が正常に行われているかど
うか、すなわちセンサの正常／異常を判断することがで
きる。
【００１２】本発明によれば、現在多くのセンサを含む
システムの工事が終了した後、センサが故障していない
か或いは正しい位置についているか等の診断に要してい
る多大な工数を削減できる。
システムの工事が終了した後、センサが故障していない
か或いは正しい位置についているか等の診断に要してい
る多大な工数を削減できる。
【００１３】また、センサの不具合のために生じている
種々の異常状態を発見し、これを速やかに除去すること
により、省エネルギーや快適性の改善ができる。
種々の異常状態を発見し、これを速やかに除去すること
により、省エネルギーや快適性の改善ができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の診断対象のセン
サを含むシステムと診断装置を示す。図において、シス
テム１は、例えば、後述の蓄熱システム、或いはプラン
トの配管系であり、複数の測定点に温度、濃度、流量、
圧力等の状態を検出するセンサ２が設けられ、それらの
測定値は、信号変換及び通信装置３を介してコンピュー
タ４に送信される。
サを含むシステムと診断装置を示す。図において、シス
テム１は、例えば、後述の蓄熱システム、或いはプラン
トの配管系であり、複数の測定点に温度、濃度、流量、
圧力等の状態を検出するセンサ２が設けられ、それらの
測定値は、信号変換及び通信装置３を介してコンピュー
タ４に送信される。
【００１５】コンピュータ４には、ＣＲＴ表示装置５、
キーボード６及びプリンタ７等が付属しており、これら
によって本発明を実施する診断装置を構成している。動
作時には、キーボード６やＣＲＴ５のライトペン等によ
る入力操作により、コンピュータ４のメモリにシステム
１の構成に対応して作成された有向グラフが格納され、
各センサ２からの測定信号に基づいて、内部の処理装置
（ＣＰＵ）が後述の診断プログラムを実行し、その結果
をＣＲＴ表示装置５やプリンタ７によって表示したりプ
リントアウトするようになっている。
キーボード６及びプリンタ７等が付属しており、これら
によって本発明を実施する診断装置を構成している。動
作時には、キーボード６やＣＲＴ５のライトペン等によ
る入力操作により、コンピュータ４のメモリにシステム
１の構成に対応して作成された有向グラフが格納され、
各センサ２からの測定信号に基づいて、内部の処理装置
（ＣＰＵ）が後述の診断プログラムを実行し、その結果
をＣＲＴ表示装置５やプリンタ７によって表示したりプ
リントアウトするようになっている。
【００１６】図２は、コンピュータ４で実行されるソフ
トウエアで構成されるセンサ診断システムを示す。これ
は、診断用不等式作成部１０と、マトリクスによる診断
部２０とから成る。
トウエアで構成されるセンサ診断システムを示す。これ
は、診断用不等式作成部１０と、マトリクスによる診断
部２０とから成る。
【００１７】診断用不等式作成部１０は、後述のように
して図１の対象システム１の有向グラフを作成するステ
ップ１１と、後述のような診断用不等式を生成するため
のアルゴリズム１２と、このアルゴリズムにより生成し
た診断用不等式を記録手段（コンピュータ４のメモリ）
に格納するステップ１３とから成る。
して図１の対象システム１の有向グラフを作成するステ
ップ１１と、後述のような診断用不等式を生成するため
のアルゴリズム１２と、このアルゴリズムにより生成し
た診断用不等式を記録手段（コンピュータ４のメモリ）
に格納するステップ１３とから成る。
【００１８】マトリクスによる診断部２０は、図１の各
センサ２で測定された値（センサデータ）を入力するス
テップ２１と、前述のメモリに格納された不等式を用い
てセンサの異常診断を行うための診断プログラム２２
と、この診断プログラムに従って上記センサデータが診
断用不等式を満足するか否かを示すマトリクスを作成す
るステップ２３とから成る。
センサ２で測定された値（センサデータ）を入力するス
テップ２１と、前述のメモリに格納された不等式を用い
てセンサの異常診断を行うための診断プログラム２２
と、この診断プログラムに従って上記センサデータが診
断用不等式を満足するか否かを示すマトリクスを作成す
るステップ２３とから成る。
【００１９】従って、コンピュータ４は、上記ステップ
１１を実行するとき、診断対象の複数のセンサを含むシ
ステムを表わす有向グラフを作成する手段を構成し、ア
ルゴリズム１２を実行するとき、有向グラフ中のセンサ
を示す点毎に測定値に関する不等式を生成する手段を構
成し、診断プログラム２２を実行するとき、センサで測
定された値が当該センサに対応する不等式を満足するか
否かを判定する手段を構成する。そして、ＣＲＴ表示装
置５やプリンタ７が、不等式を満足しない測定値を検出
したセンサを異常センサの候補として出力する手段を構
成している。
１１を実行するとき、診断対象の複数のセンサを含むシ
ステムを表わす有向グラフを作成する手段を構成し、ア
ルゴリズム１２を実行するとき、有向グラフ中のセンサ
を示す点毎に測定値に関する不等式を生成する手段を構
成し、診断プログラム２２を実行するとき、センサで測
定された値が当該センサに対応する不等式を満足するか
否かを判定する手段を構成する。そして、ＣＲＴ表示装
置５やプリンタ７が、不等式を満足しない測定値を検出
したセンサを異常センサの候補として出力する手段を構
成している。
【００２０】
【実施例】図３は、上記診断対象センサを含むシステム
の一例として、蓄熱システムの一種の冷房システムを示
す。これは、熱媒体を収納した蓄熱槽３１と、熱媒体を
冷却する冷凍機３２と、蓄熱槽３１の高温側の熱媒体を
冷凍機３２に送るための高温熱媒体路３３と、冷凍機３
２で冷却した熱媒体を蓄熱槽３１の低温側に送る低温熱
媒体路３４と、蓄熱槽３１の低温側から高温側媒体路３
３の入口へ通じる熱媒体路３５と、空調装置（エア・コ
ンディショナ）３６と、蓄熱槽３１の低温側の熱媒体を
空調装置３６に送るための低温側媒体路３７と、空調装
置３６から熱媒体を蓄熱槽３１の高温側に送る高温側媒
体路３８とで構成されている。
の一例として、蓄熱システムの一種の冷房システムを示
す。これは、熱媒体を収納した蓄熱槽３１と、熱媒体を
冷却する冷凍機３２と、蓄熱槽３１の高温側の熱媒体を
冷凍機３２に送るための高温熱媒体路３３と、冷凍機３
２で冷却した熱媒体を蓄熱槽３１の低温側に送る低温熱
媒体路３４と、蓄熱槽３１の低温側から高温側媒体路３
３の入口へ通じる熱媒体路３５と、空調装置（エア・コ
ンディショナ）３６と、蓄熱槽３１の低温側の熱媒体を
空調装置３６に送るための低温側媒体路３７と、空調装
置３６から熱媒体を蓄熱槽３１の高温側に送る高温側媒
体路３８とで構成されている。
【００２１】この冷房システムでは、高温熱媒体路３３
の冷凍機側、低温熱媒体路３４の冷凍機側、高温熱媒体
路３３の蓄熱槽側、熱媒体路３５、蓄熱槽３１の低温側
と高温側、低温側媒体路３７、高温側媒体路３８、及び
蓄熱槽３１の低温側から取り出した熱媒体の通路３９の
９か所（測定点）に、それぞれ温度センサＳ1 〜Ｓ9が
設けられ、これらの温度センサについて、本発明による
異常診断が行われる。以下、各センサによる測定値（温
度）をＴA ，ＴB ，ＴC ，ＴD ，ＴE ，ＴF ，ＴG ，Ｔ
H ，ＴI とする。
の冷凍機側、低温熱媒体路３４の冷凍機側、高温熱媒体
路３３の蓄熱槽側、熱媒体路３５、蓄熱槽３１の低温側
と高温側、低温側媒体路３７、高温側媒体路３８、及び
蓄熱槽３１の低温側から取り出した熱媒体の通路３９の
９か所（測定点）に、それぞれ温度センサＳ1 〜Ｓ9が
設けられ、これらの温度センサについて、本発明による
異常診断が行われる。以下、各センサによる測定値（温
度）をＴA ，ＴB ，ＴC ，ＴD ，ＴE ，ＴF ，ＴG ，Ｔ
H ，ＴI とする。
【００２２】なお、図３において冷凍機３２をヒートポ
ンプに代え、蓄熱槽３１の高温側と低温側を逆にすれ
ば、暖房システムとなる。
ンプに代え、蓄熱槽３１の高温側と低温側を逆にすれ
ば、暖房システムとなる。
【００２３】図４は、図３の冷房システムを有向グラフ
で表したものである。図において、温度センサに対応す
る点（センサの存在を表わす）にはＡ〜Ｉのアルファベ
ットを付け、ある点から他の点に向かう矢印で表される
有向枝（熱の流れがあることを表わす）には１〜１３の
番号を付けている。なお、Ｒ１，Ｒ２は実際には測定さ
れない「仮想的な測定点」（センサは存在しない）であ
る。また、有向枝に付された記号ｔは、時間遅れの存在
を表わす。
で表したものである。図において、温度センサに対応す
る点（センサの存在を表わす）にはＡ〜Ｉのアルファベ
ットを付け、ある点から他の点に向かう矢印で表される
有向枝（熱の流れがあることを表わす）には１〜１３の
番号を付けている。なお、Ｒ１，Ｒ２は実際には測定さ
れない「仮想的な測定点」（センサは存在しない）であ
る。また、有向枝に付された記号ｔは、時間遅れの存在
を表わす。
【００２４】次に、上記のような有向グラフにおいてセ
ンサの診断を行うための診断用不等式を求めるアルゴリ
ズムについて説明する。
ンサの診断を行うための診断用不等式を求めるアルゴリ
ズムについて説明する。
【００２５】 直列接続（条件：ある点に入る枝の数
が１）の場合 図５のに示すように、点ａには点ｂ以外からの熱の入
力がないので、点ａの温度は点ｂの温度と同じになって
いるはずである。従って、センサの許容誤差をεとする
と、点ａのセンサが正常であるときには、次の不等式が
成立するはずである。
が１）の場合 図５のに示すように、点ａには点ｂ以外からの熱の入
力がないので、点ａの温度は点ｂの温度と同じになって
いるはずである。従って、センサの許容誤差をεとする
と、点ａのセンサが正常であるときには、次の不等式が
成立するはずである。
【００２６】Ｔb −ε＜Ｔa ＜Ｔb ＋ε …(1) これを図４の有向グラフに適用すると、次のようにな
る。
る。
【００２７】枝２のみが入る点Ｅに対して、ＴB −ε＜
ＴE ＜ＴB ＋ε 枝３のみが入る点Ｃに対して、ＴF −ε＜ＴC ＜ＴF ＋
ε 枝５のみが入る点Ｄに対して、ＴE −ε＜ＴD ＜ＴE ＋
ε 枝１０のみが入る点Ｇに対して、ＴE −ε＜ＴG ＜ＴE
＋ε 枝１１のみが入る点Ｉに対して、ＴE −ε＜ＴI ＜ＴE
＋ε なお、枝２には時間遅れｔがあるので、上記不等式は、
瞬時値については使えないが、長時間の平均値について
ならば使うことができる。
ＴE ＜ＴB ＋ε 枝３のみが入る点Ｃに対して、ＴF −ε＜ＴC ＜ＴF ＋
ε 枝５のみが入る点Ｄに対して、ＴE −ε＜ＴD ＜ＴE ＋
ε 枝１０のみが入る点Ｇに対して、ＴE −ε＜ＴG ＜ＴE
＋ε 枝１１のみが入る点Ｉに対して、ＴE −ε＜ＴI ＜ＴE
＋ε なお、枝２には時間遅れｔがあるので、上記不等式は、
瞬時値については使えないが、長時間の平均値について
ならば使うことができる。
【００２８】 合流（条件：ある点に入る枝の数が２
以上）の場合 図５のに示すように、点ａの温度はこれに入る枝の始
点ｂ，ｃの温度の最小値と最大値の間になっているはず
である。従って、点ａの温度センサが正常であるときに
満足すべき不等式は、次のようになる。
以上）の場合 図５のに示すように、点ａの温度はこれに入る枝の始
点ｂ，ｃの温度の最小値と最大値の間になっているはず
である。従って、点ａの温度センサが正常であるときに
満足すべき不等式は、次のようになる。
【００２９】 ｍｉｍ（Ｔb ，Ｔc ）−ε＜Ｔa ＜ｍａｘ（Ｔb ，Ｔc ）＋ε …(2) ここで、ｍｉｍ，ｍａｘは、正常な状態で（現在の状態
ではなく）それぞれ小さい方、大きい方を選択すること
を意味する。例えば、正常な状態でＴb ＞Ｔcならば、
ｍｉｍ（Ｔb ，Ｔc ）＝Ｔc ，ｍａｘ（Ｔb ，Ｔc ）＝
Ｔb である。
ではなく）それぞれ小さい方、大きい方を選択すること
を意味する。例えば、正常な状態でＴb ＞Ｔcならば、
ｍｉｍ（Ｔb ，Ｔc ）＝Ｔc ，ｍａｘ（Ｔb ，Ｔc ）＝
Ｔb である。
【００３０】正常な状態でどちらが大きいかわからない
場合は、現在値に対して最小値、最大値をとる。
場合は、現在値に対して最小値、最大値をとる。
【００３１】これを図４の有向グラフに適用すると、次
のようになる。
のようになる。
【００３２】例えば、枝４と枝６が入る点Ａに対して、
図３の蓄熱システムの設計上、ＴD＜ＴC であるから、 ｍｉｍ（ＴC ，ＴD ）＝ＴD ，ｍａｘ（ＴC ，ＴD ）＝
ＴC よって、正常状態で満足すべき不等式は ＴD −ε＜ＴA ＜ＴC ＋ε となる。
図３の蓄熱システムの設計上、ＴD＜ＴC であるから、 ｍｉｍ（ＴC ，ＴD ）＝ＴD ，ｍａｘ（ＴC ，ＴD ）＝
ＴC よって、正常状態で満足すべき不等式は ＴD −ε＜ＴA ＜ＴC ＋ε となる。
【００３３】なお、枝７と枝８が入る点Ｆの場合、これ
らの枝には時間遅れｔがあるので、不等式は、瞬時値に
適用することはできないが、長時間の平均値についてな
らば適用できる。
らの枝には時間遅れｔがあるので、不等式は、瞬時値に
適用することはできないが、長時間の平均値についてな
らば適用できる。
【００３４】 分岐（条件：ある点から出て２以上の
点に入る枝の数は各々１）の場合 図５のに示すように、点ａから出た枝が１本ずつ入る
点ｂと点ｃの温度は同じになるはずである。従って、点
ｂとｃが正常な場合に成立すべき不等式は、次のように
なる。
点に入る枝の数は各々１）の場合 図５のに示すように、点ａから出た枝が１本ずつ入る
点ｂと点ｃの温度は同じになるはずである。従って、点
ｂとｃが正常な場合に成立すべき不等式は、次のように
なる。
【００３５】Ｔc −ε＜Ｔb ＜Ｔc ＋ε …(3) これを図４の有向グラフに適用すると、次のようにな
る。
る。
【００３６】例えば、点Ｅから出た枝１０と１１が入る
点ＧとＩに対して、 ＴI −ε＜ＴG ＜ＴI ＋ε となる。
点ＧとＩに対して、 ＴI −ε＜ＴG ＜ＴI ＋ε となる。
【００３７】以上の不等式生成アルゴリズムにより、図
３の蓄熱システムに対応した図４の有向グラフにおける
点（温度センサ）毎に、上記のような不等式が生成され
る。次に、これらの不等式を用いて図３のセンサの診断
を行うための診断プログラムについて説明する。
３の蓄熱システムに対応した図４の有向グラフにおける
点（温度センサ）毎に、上記のような不等式が生成され
る。次に、これらの不等式を用いて図３のセンサの診断
を行うための診断プログラムについて説明する。
【００３８】（１）冷凍機３２の出口温度（ＴB ）と蓄
熱槽３４の低温部の温度（ＴE ）との間に差がありすぎ
る場合 症状（測定結果）： ＴE ＜（ＴB −ε） …(4) これに対し、正常な場合に成立すべき不等式は、上記の
とおり、枝２のみが入る点Ｅに対して、 ＴB −ε＜ＴE ＜ＴB ＋ε …(5) である。
熱槽３４の低温部の温度（ＴE ）との間に差がありすぎ
る場合 症状（測定結果）： ＴE ＜（ＴB −ε） …(4) これに対し、正常な場合に成立すべき不等式は、上記の
とおり、枝２のみが入る点Ｅに対して、 ＴB −ε＜ＴE ＜ＴB ＋ε …(5) である。
【００３９】この場合、式(4) と(5) は矛盾するので、
図３のセンサＳ2 或いはＳ5 が異常と診断できる。
図３のセンサＳ2 或いはＳ5 が異常と診断できる。
【００４０】（２）センサＳ4 が所定の場所についてい
ない場合 症状： ＴD ≒ ＴC …(6) これに対し、正常な場合に成立すべき不等式は、上記の
とおり、枝５のみが入る点Ｄに対して、 ＴE −ε＜ＴD ＜ＴE ＋ε …(7) この場合、式(6) が成立するならば、ＴD は相当高い温
度（ＴC ）になっており、正常時の不等式(7) と矛盾す
る。よって、センサＳ4 或いはＳ5 の異常と診断でき
る。
ない場合 症状： ＴD ≒ ＴC …(6) これに対し、正常な場合に成立すべき不等式は、上記の
とおり、枝５のみが入る点Ｄに対して、 ＴE −ε＜ＴD ＜ＴE ＋ε …(7) この場合、式(6) が成立するならば、ＴD は相当高い温
度（ＴC ）になっており、正常時の不等式(7) と矛盾す
る。よって、センサＳ4 或いはＳ5 の異常と診断でき
る。
【００４１】（３）センサＳ1 とセンサＳ2 が逆につい
ている場合 症状： ＴA ＜ＴB −ε …(8) これに対し、正常な場合に成立すべき不等式は、枝１と
枝１２が入る点Ｂに対して、 ＴR1−ε＜ＴB ＜ＴA ＋ε …(9) である。
ている場合 症状： ＴA ＜ＴB −ε …(8) これに対し、正常な場合に成立すべき不等式は、枝１と
枝１２が入る点Ｂに対して、 ＴR1−ε＜ＴB ＜ＴA ＋ε …(9) である。
【００４２】この場合、式(8) と(9) は矛盾するので、
センサＳ1 或いはＳ2 の異常と診断できる。ただし、Ｔ
R1は仮想的な測定点なので、式(9) の左側の不等式は評
価できない。
センサＳ1 或いはＳ2 の異常と診断できる。ただし、Ｔ
R1は仮想的な測定点なので、式(9) の左側の不等式は評
価できない。
【００４３】上記のように生成した診断用不等式に対し
て、各センサによる測定値をチェックすることにより、
図６に示すような診断マトリクスが作成される。図６に
おいて、○は不等式が成立したことを表わし、×は不等
式が成立しなかったことを表わす。
て、各センサによる測定値をチェックすることにより、
図６に示すような診断マトリクスが作成される。図６に
おいて、○は不等式が成立したことを表わし、×は不等
式が成立しなかったことを表わす。
【００４４】このマトリクスにおいて、×がついたセン
サは必ずしも異常とは限らないが、ある不等式が満足さ
れないことは、その中に含まれている２つのセンサのう
ちどちらかが異常であることを意味する。
サは必ずしも異常とは限らないが、ある不等式が満足さ
れないことは、その中に含まれている２つのセンサのう
ちどちらかが異常であることを意味する。
【００４５】更に、あるセンサの測定値に対して、２以
上の不等式で×がついた場合には、そのセンサが故障し
ている可能性が非常に高くなる。図６に示した例では、
センサＡ（Ｓ1 ），Ｄ（Ｓ4 ），Ｅ（Ｓ5 ）に異常の可
能性があり、そのうちセンサＤが異常の可能性が最も高
い。
上の不等式で×がついた場合には、そのセンサが故障し
ている可能性が非常に高くなる。図６に示した例では、
センサＡ（Ｓ1 ），Ｄ（Ｓ4 ），Ｅ（Ｓ5 ）に異常の可
能性があり、そのうちセンサＤが異常の可能性が最も高
い。
【００４６】上記実施例は、診断対象のセンサが温度セ
ンサの場合であるが、本発明は、複数のセンサ間の正常
状態を不等式で表すことができるものであれば、センサ
の種類を問わない。例えば、濃度センサについては、温
度センサの場合と同様の不等式が成り立つので、上記実
施例を容易に転用できる。また、種類の異なるセンサが
混在するシステムの場合でも、本発明の技術思想を適用
できる。
ンサの場合であるが、本発明は、複数のセンサ間の正常
状態を不等式で表すことができるものであれば、センサ
の種類を問わない。例えば、濃度センサについては、温
度センサの場合と同様の不等式が成り立つので、上記実
施例を容易に転用できる。また、種類の異なるセンサが
混在するシステムの場合でも、本発明の技術思想を適用
できる。
【図１】本発明の診断対象のセンサを含むシステムと診
断装置の構成を示すブロック図。
断装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１のコンピュータで実行されるソフトウエア
を含むセンサ診断システムの構成を示す図。
を含むセンサ診断システムの構成を示す図。
【図３】診断対象のセンサを含むシステムの一例として
蓄熱システムの概略構成を示す図。
蓄熱システムの概略構成を示す図。
【図４】図３の蓄熱システムを有向グラフで表した図。
【図５】有向グラフから診断用不等式を求めるアルゴリ
ズムの原則を表す図。
ズムの原則を表す図。
【図６】診断用不等式と各センサによる測定値から作成
される診断マトリクスの例を示す図。
される診断マトリクスの例を示す図。
１…システム、２…センサ、３…信号変換及び通信装
置、４…コンピュータ、５…ＣＲＴ、６…キーボード、
７…プリンタ、１０…診断用不等式作成部、１１…有向
グラフを作成するステップ、１２…診断用不等式生成ア
ルゴリズム、１３…診断用不等式を記録するステップ、
２０…マトリクスによる診断部、２１…センサデータを
入力するステップ、２２…センサ診断プログラム、２３
…診断用マトリクスを作成するステップ。
置、４…コンピュータ、５…ＣＲＴ、６…キーボード、
７…プリンタ、１０…診断用不等式作成部、１１…有向
グラフを作成するステップ、１２…診断用不等式生成ア
ルゴリズム、１３…診断用不等式を記録するステップ、
２０…マトリクスによる診断部、２１…センサデータを
入力するステップ、２２…センサ診断プログラム、２３
…診断用マトリクスを作成するステップ。
Claims (4)
- 【請求項１】診断対象の複数のセンサを含むシステムを
有向グラフで表わし、該有向グラフ中の前記センサを示
す点毎に測定値に関する不等式を生成し、前記センサで
測定された値が当該センサに対する不等式を満足するか
否かにより、前記センサの正常／異常を診断することを
特徴とするセンサ診断方法。 - 【請求項２】請求項１のセンサ診断方法において、前記
センサと前記不等式から、各センサで測定された値が各
不等式を満足するか否かを示すマトリクスを作成し、該
マトリクスで２以上の不等式を満足しない測定値を検出
したセンサを異常と判定することを特徴とするセンサ診
断方法。 - 【請求項３】診断対象の複数のセンサを含むシステムを
表わす有向グラフを作成する手段と、該有向グラフ中の
前記センサを示す点毎に測定値に関する不等式を生成す
る手段と、前記センサで測定された値が当該センサに対
する不等式を満足するか否かを判定する手段と、前記不
等式を満足しない測定値を検出したセンサを異常センサ
の候補として出力する手段とを備えたことを特徴とする
センサ診断装置。 - 【請求項４】診断対象の複数のセンサを含むシステムを
有向グラフで表わし、該有向グラフ中の前記センサを示
す点毎に測定値に関する不等式を生成し、前記センサで
測定された値が当該センサに対する不等式を満足するか
否かにより前記センサの正常／異常を診断する処理を、
コンピュータに実行させるためのプログラムを記録した
媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27002496A JPH10115534A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | センサ診断方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27002496A JPH10115534A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | センサ診断方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10115534A true JPH10115534A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17480482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27002496A Pending JPH10115534A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | センサ診断方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10115534A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11202928A (ja) * | 1998-01-08 | 1999-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 作業支援装置 |
| JP2000259223A (ja) * | 1999-03-12 | 2000-09-22 | Toshiba Corp | プラント監視装置 |
| US6782348B2 (en) | 2001-03-27 | 2004-08-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for diagnosing failure in equipment using signals relating to the equipment |
| JP2004362256A (ja) * | 2003-06-04 | 2004-12-24 | Toshiba Corp | プラント最適運用システム |
| JP2006504113A (ja) * | 2002-10-23 | 2006-02-02 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 内燃機関の範囲内の測定変数を検出する、少なくとも３つのセンサの検査方法 |
| JP2007069609A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Otto Maenner Innovation Gmbh | 電子的なカウンタを有する射出成形型 |
| JP2009168812A (ja) * | 2008-01-14 | 2009-07-30 | Avl List Gmbh | 測定システムの測定データを解析及び評価するための方法及び装置 |
| JP2010517167A (ja) * | 2007-01-25 | 2010-05-20 | フィッシャー−ローズマウント・システムズ・インコーポレーテッド | プロセス変量トランスミッタの検証 |
| JP2013108463A (ja) * | 2011-11-23 | 2013-06-06 | Denso Corp | 燃圧センサ異常診断装置 |
Citations (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58114196A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | 株式会社東芝 | センサ群の異常診断方法 |
| JPS62159056A (ja) * | 1986-01-06 | 1987-07-15 | Hitachi Ltd | 誤り測定値の検出方法 |
| JPS62190417A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-20 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | 誤信号検出装置 |
| JPS6312092A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-19 | 三菱電機株式会社 | 発電プラントの異常診断装置 |
| JPS63124111A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-27 | Hitachi Ltd | プラントの異常診断装置 |
| JPS63269017A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 信号異常検出装置 |
| JPS642203B2 (ja) * | 1982-01-29 | 1989-01-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | |
| JPS6426912A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-30 | Nippon Atomic Ind Group Co | Method and device for diagnosing plant |
| JPH01106112A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-24 | Yokogawa Electric Corp | プロセスの異常原因診断方法 |
| JPH01266699A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-24 | Yokogawa Electric Corp | プロセスの異常原因診断方法 |
| JPH03108612A (ja) * | 1989-09-22 | 1991-05-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 故障診断装置 |
| JPH03204033A (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-05 | Yokogawa Electric Corp | 故障診断装置 |
| JPH04359640A (ja) * | 1991-06-04 | 1992-12-11 | Toshiba Corp | 異常原因診断方法 |
| JPH0572004A (ja) * | 1991-09-10 | 1993-03-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プラントの異常診断装置 |
| JPH05264409A (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-12 | Hitachi Ltd | プロセス運用支援システム |
| JPH0643905B2 (ja) * | 1989-07-27 | 1994-06-08 | 株式会社新潟鐵工所 | 監視・制御装置 |
| JPH06307898A (ja) * | 1993-04-22 | 1994-11-04 | Nippon Steel Corp | 検出器の異常監視装置 |
| JPH06314199A (ja) * | 1993-05-06 | 1994-11-08 | Fuji Electric Co Ltd | プロセス異常原因推定方式 |
| JPH07244524A (ja) * | 1994-03-07 | 1995-09-19 | Yokogawa Electric Corp | 状態予測装置 |
-
1996
- 1996-10-11 JP JP27002496A patent/JPH10115534A/ja active Pending
Patent Citations (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58114196A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | 株式会社東芝 | センサ群の異常診断方法 |
| JPS642203B2 (ja) * | 1982-01-29 | 1989-01-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | |
| JPS62159056A (ja) * | 1986-01-06 | 1987-07-15 | Hitachi Ltd | 誤り測定値の検出方法 |
| JPS62190417A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-20 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | 誤信号検出装置 |
| JPS6312092A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-19 | 三菱電機株式会社 | 発電プラントの異常診断装置 |
| JPS63124111A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-27 | Hitachi Ltd | プラントの異常診断装置 |
| JPS63269017A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 信号異常検出装置 |
| JPS6426912A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-30 | Nippon Atomic Ind Group Co | Method and device for diagnosing plant |
| JPH01106112A (ja) * | 1987-10-19 | 1989-04-24 | Yokogawa Electric Corp | プロセスの異常原因診断方法 |
| JPH01266699A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-24 | Yokogawa Electric Corp | プロセスの異常原因診断方法 |
| JPH0643905B2 (ja) * | 1989-07-27 | 1994-06-08 | 株式会社新潟鐵工所 | 監視・制御装置 |
| JPH03108612A (ja) * | 1989-09-22 | 1991-05-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 故障診断装置 |
| JPH03204033A (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-05 | Yokogawa Electric Corp | 故障診断装置 |
| JPH04359640A (ja) * | 1991-06-04 | 1992-12-11 | Toshiba Corp | 異常原因診断方法 |
| JPH0572004A (ja) * | 1991-09-10 | 1993-03-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プラントの異常診断装置 |
| JPH05264409A (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-12 | Hitachi Ltd | プロセス運用支援システム |
| JPH06307898A (ja) * | 1993-04-22 | 1994-11-04 | Nippon Steel Corp | 検出器の異常監視装置 |
| JPH06314199A (ja) * | 1993-05-06 | 1994-11-08 | Fuji Electric Co Ltd | プロセス異常原因推定方式 |
| JPH07244524A (ja) * | 1994-03-07 | 1995-09-19 | Yokogawa Electric Corp | 状態予測装置 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11202928A (ja) * | 1998-01-08 | 1999-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 作業支援装置 |
| JP2000259223A (ja) * | 1999-03-12 | 2000-09-22 | Toshiba Corp | プラント監視装置 |
| US6782348B2 (en) | 2001-03-27 | 2004-08-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for diagnosing failure in equipment using signals relating to the equipment |
| JP2006504113A (ja) * | 2002-10-23 | 2006-02-02 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 内燃機関の範囲内の測定変数を検出する、少なくとも３つのセンサの検査方法 |
| JP2004362256A (ja) * | 2003-06-04 | 2004-12-24 | Toshiba Corp | プラント最適運用システム |
| JP2007069609A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Otto Maenner Innovation Gmbh | 電子的なカウンタを有する射出成形型 |
| JP4512073B2 (ja) * | 2005-09-08 | 2010-07-28 | オットー メナー イノヴァツィオン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電子的なカウンタを有する射出成形型 |
| JP2010517167A (ja) * | 2007-01-25 | 2010-05-20 | フィッシャー−ローズマウント・システムズ・インコーポレーテッド | プロセス変量トランスミッタの検証 |
| JP2009168812A (ja) * | 2008-01-14 | 2009-07-30 | Avl List Gmbh | 測定システムの測定データを解析及び評価するための方法及び装置 |
| JP2013108463A (ja) * | 2011-11-23 | 2013-06-06 | Denso Corp | 燃圧センサ異常診断装置 |
| US8955490B2 (en) | 2011-11-23 | 2015-02-17 | Denso Corporation | Fuel-pressure-sensor diagnosis device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2007293489A (ja) | 設備機器用故障診断装置および設備機器用故障診断方法 | |
| JPH10115534A (ja) | センサ診断方法及び装置 | |
| BR112015009029B1 (pt) | Sistema e processo de monitoramento de um conjunto de componentes de um equipamento | |
| JP2011118739A (ja) | プラント監視方法およびプラント監視装置 | |
| JPH0261520A (ja) | 複数の同一プロセスをモニターする方法及び装置 | |
| JP2016080585A (ja) | プラント状態解析装置 | |
| KR20210087373A (ko) | 플랜트의 고장을 진단하기 위한 장치 및 이를 위한 방법 | |
| Meckel et al. | Optimized automotive fault-diagnosis based on knowledge extraction from web resources | |
| JP2023104104A (ja) | 運転支援装置、運転支援方法及びプログラム | |
| JP3219116B2 (ja) | 異常診断方法 | |
| WO2018003028A1 (ja) | ボイラーの故障判定装置、故障判定方法およびサービス方法 | |
| JP2006285734A (ja) | 制御装置の診断方法 | |
| JPS62285172A (ja) | オンライン高速推論方法 | |
| JPH1115517A (ja) | プラント状態監視システム | |
| JP2005265454A (ja) | 車両用故障診断装置 | |
| JP2793117B2 (ja) | プラント運転システムにおける操作装置 | |
| JP3951374B2 (ja) | プラント用インタフェースエージェント | |
| JPH07261825A (ja) | プラント運転支援装置 | |
| JP3951370B2 (ja) | プラントの運転状態監視方法 | |
| TW584894B (en) | System and method for determining causes causing abnormality of semiconductor equipment | |
| JPH07334234A (ja) | 優先度を考慮した運転支援装置 | |
| JP2018538470A (ja) | 選択的触媒還元システム管理装置及びその制御方法 | |
| JPH01320506A (ja) | プラント監視装置 | |
| Sciubba | Hybrid semi-quantitative monitoring and diagnostics of energy conversion processes | |
| WO2014192066A1 (ja) | プラント異常診断システム、プラント異常診断方法、及び計算機読み取り可能な記憶媒体 |