JPS58223813A - 異常診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は火力プラントや原子カプラント等において、圧
力、温度等のプラントに数の正常状態における基準値と
実グランドよりの検出値とを比較することによって実グ
ランドが異常状態になったこと、あるいは異常状態に向
かいつつあることを診断する型式の異常診断装置に関す
るものである。

異常診断の判定指標Ｊとしては、従来種々のものが考え
られているが、例えば正常状態を表わすモデルによって
求めた基準値をＸ（ｔ）　、実プラントより検出した検
出値？　ｙ（ｔ）とし、Ｊ　−１ｘ（ｔ）−ｙ（ｔ）　
１−−−−一一句一すなわち時刻ｔにおける計算値と検
出値の差の絶対値を判定指標とし、その判定論理として
は、このＪが予め与えられたしきい値−より大きくなれ
ば、「異常」と判定するのである。

さて、この型式の異常診断装置では、判定指標が何であ
れ、「異常」と判定するためのしきい値噂を与えねばな
らないが、正常状態においても、 ｌ）動的おくれによる基準値からのずれ、１１）　　稙
々のノイズによる検出値のノ櫂うツキに基因するずれ、 ｌ１１）正常基準値をモデルを用いて作る場合には不可
避なモデルの誤差に基因するずれなどが重畳するので、
誤報を防ぐために上記ずれに基因する判定誤ｂｔしない
、火報を防ぐために異常が牟じたことによる基準値と検
出値の差は見逃さないようなしきい値６を設定する必要
がある。

従来は正常状態における基準値と検出値の誤差を見極め
るために多数の試験を行ない、多数の試験後でないと適
切なしきい値を設定することができず、あるいは多数の
試験ができないため適切な゛しきい値を設定することが
できない状況であった。

本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、信
頼性の大きい異常診断装置を提供することを目的とし、
プラント変数の正常状態における挙動を表わすモデルに
よる計算値と実プラントよシ計測された計測値との差を
しきい値と比較してその大小関係によシブラントの異常
１　　　　　を診断するものにおいて、累積記憶された
過去の種々のしきい値に対応する誤報率分布から誤報率
が設定値にほぼ等しくなるしきい値を求めるしきい値設
定器と、誤報、通報の２入力釦を有し上記しきい値設定
器の誤報率分布を更新する更新回路とを具えたことを特
徴とする。

本発明の一実施例を図面について説明すると、第１図は
そのブロック線図、第２図は第１図のしきい値設定器の
作用を示す線図、第３図および第４図はそれぞれ第１図
において誤報および通報が出た場合のしきい値設定器の
作用を示す線図である。

まず、第１図において、異常診断対象グランド１のプラ
ント変数を検出器２によって検出しく検出値をｙとする
）、一方正常状態における該プラント変数の基準値Ｘを
信号発生器３によって発生させ、減算器４によってこれ
ら２値の差すなわちｘ−ｙ’を演算し、さらに絶対値発
生器５によってその絶対値１ｘ−ｙｌをと９、この出力
信号を比較器６の第１の入力端に入力し、比較器６の第
２の入力端にはしきい値設定器７の出力信号−を入力し
、比較器６の出力を表示装置８に入力する。

しきい値設定器７には監視スイッチ９の出力を入力し、
監視スイッチ９は「誤報」および「通報」にそれぞれ対
応する２つの入力釦を有し、いずれかの入力釦が押され
ることによって誤報１１および通報１２を出力し、いず
れの釦も押されないときは０を出力する。すなわち、監
視スイッチ９は本異常診断装置が適切に作動したか、誤
報を生じたかを学習するための入力端である。

このような装置において、対象プラントｌに異常が生ず
ると、検出器２によって検出した検出値ｙはその正常状
態を表わす基準値Ｘより大きくずれ、このずれの差の程
度を表わす絶対値発生器５の出力は異常判定しきい値設
定器７の出力Ｃよシ大きくな９、比較器６の出力は６異
常”を表わすＯＮ信号を出力し、表示装置８によって６
異常”であることを表示する。

一方、対象グランド１が正常な状態であると、検出器２
による検出値ｙは正常状態を表わす信号発生器３の出力
すなわち基準値Ｘと大差なく、絶対値発生器６の出力１
ｘ−ｙｌはしきい値６より小さく、比較器６の出力は１
正常”を表わすＯＦＦ信号を出力し、表示装置８によっ
て１正常”であることを表示する。

次にしきい値設定器１の演算内容を説明すると、しきい
値設定器１の出力Ｃは連続値をとるのではなく離散値ｇ
ｌ＋’ｌｔ・・・ｗ’ｎ（’ｘ〈ε！〈・・・＜１．）
のｎ個の値のいずれかをとり、ｇ−ｇｌ（し１，２ｔ−
ｔｎ）をとって本異常診断装置を使用したときの誤報回
数をＪ、監視釦の押された回数を１ｍｌ、誤報率をα１
とすれば、αｔ”ｋｔ／ｍｔ　　”・−・−・・・・・
（１）なる関係がある。

さて、しきい値設定器２の演算は、 １）監視スイッチ９よシ入力を受ける毎に異常診断結果
を学習する演算、 ２）学習した結果よシ誤軸重が予め与えられた値βよシ
小さくなるような最適なしきい値を算出する演算の２つ
であシ、具体的には１）学習演算 監視スイッチ９よシの入力が０ならば何もせず、監視ス
イッチ９よシの入力が誤報１１ならばｋｉｌｍｉ　をい
ずれも１づつ増加させ、（１）式によシα１を計算し、
監視スイッチ９よシの入力が通報１２ならば町１　ｍｌ
−１、をいずれもｌづつ増加させ、ｋｉ＊　ｋｓ−１は
そのｔまで（１）式によシαｌ。

αｉ−１を計算する。

２）シきい値算出演算 １＝１．２・・・、ｎについてα１と設定値βを比較Ｌ
α１≦β・・・・・・・・・・・・・・・　（２）とな
る最小の１を見つけ、しきい値として６１を採用する演
算を行なう。

この演算は例えばフォートラン的に書くと、の演算を行
なった後のｌとして求めることかでｉ　　　きる。

以上の演算の作用を述べると、前提としてしきい値εが
大きい、すなわち検出値ｙと基準値Ｘｑずれが相当大き
くならないと異常と判定しない場合には、誤報率は小さ
く、シきい値ｅが小さいと、Ｘとｙのわずかなずれでも
異常と判定するので誤報率は太きいから、誤報率αｉと
しきい値６１の関係は第２図に示すようになっている。

これを最適なしきい値設定の観点から見ると、誤報率を
小さくするにはしきい値を大きくすれば良いが、大きく
しすぎると異常を全く見つけられないことになるので、
誤報率がβ以下でしかも最小の６１をとることとし、前
述の演算はこれを行なうもので、 １）誤報が生じたとき、αｌは増加し、したかって第２
図のα１曲線は上に上が９、第３図破線に示すように、
（２）式の条件を満たす１１は大きくなシ、 ２）通報であった場合にはαｌは減少し、第２図のα１
曲線は下に下が９、第４図破線に示　　　　　　弁ずよ
うに（２）式の条件を満たす６量は小さくなる。

このような装置によれば、°従来、適正値の設定が難し
くかつ多数の予備試験を要した異常判定しきい値の設定
問題に、過去の異常診断結果を学習し、誤報率が予め定
められた値以下になる最小のしきい値を最適値として設
定する機能を付加することによって、最適しきい値を自
動的に設定することができ、診断対象の経時変化等の変
化にも、対処することができる。

なお、上記実施例においては、異常診断の判定指標ｆ、
Ｉｘ−ｙｌにとったが、判定指標は特にこれに限る意味
はなく、１ｘ−ｙ１２や時間的なＸの変化曲線とｙの変
化曲線の時間的ずれ、あるいは両面線間の距離などＸＩ
Ｆのずれを表わす量ならばどんなものでも良い。

要するに本発明によれば、グランド変数の正常状態にお
ける挙動を表わすモデルによる計算値と実プラントよシ
計測された計測値との差をしきい値と比較してその大小
関係によりグランドの異常を診断するものにおいて、累
積記憶された過去の種々のしきい値に対応する誤報率分
布から誤報率が設定値にｔｌぼ等しくなるしきい値を求
めるしきい値設定器と、誤報、通報の２入力釦を有し上
記しきい値設定器の誤報率分布を更新する更新回路とを
具えたことによシ、高性能の異常診断装置を得るから本
発明は産業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すプロ、り線図、第２図
は第１図のしきい値設定器の作用を示す線図、第３図お
よび第４図はそれぞれ第１図において誤報および通報が
出た場合のしきい値設定器の作用を示す線図である。 １・・・対象グランド、２・・・検出器、３・・・基準
値信号発生器、４・・・減算器、５・・・絶対値発生器
、６・・・比較器、７・・・しきい値設定器、８・・・
表示装置、９・・・監視スイッチ、１１・・・誤報、１
２・・・通報。 出願人復代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. グランド変数の正常状態における挙動を表わすモデルに
   よる計算値と実プラントより計測された計測値との差金
   しきい値と比較してその大小関係によりプラントの異常
   を診断するものにおいて、累積記憶された過去の種々の
   しきい値に対応する誤報率分布から誤報率が設定値には
   は等しくなるしきい値を求めるしきい値設定器と、誤報
   、連相の２入力釦を有し上記しきい値設定器の誤報率分
   布を更新する更新回路とを具えたことを特徴とする異常
   診断装置。