JPS60107111A - Estimating system for fault influence range of plant - Google Patents

Estimating system for fault influence range of plant

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Publication number
JPS60107111A
JPS60107111A JP58213966A JP21396683A JPS60107111A JP S60107111 A JPS60107111 A JP S60107111A JP 58213966 A JP58213966 A JP 58213966A JP 21396683 A JP21396683 A JP 21396683A JP S60107111 A JPS60107111 A JP S60107111A
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JP
Japan
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failure
propagation
devices
time
fault
Prior art date
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Pending
Application number
JP58213966A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Miyazaki
聡 宮崎
Masazumi Furukawa
古河 雅澄
Sadanori Shintani
新谷 定則
Fumio Murata
村田 扶美男
Shigeo Hashimoto
茂男 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58213966A priority Critical patent/JPS60107111A/en
Publication of JPS60107111A publication Critical patent/JPS60107111A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0224Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
    • G05B23/0227Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
    • G05B23/0235Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on a comparison with predetermined threshold or range, e.g. "classical methods", carried out during normal operation; threshold adaptation or choice; when or how to compare with the threshold

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Abstract

PURPOSE:To decide easily the order of countermeasure at the time of fault by calculating the probability of the temporary fault influence simultaneously in a step of revising the temporary fault affecting time to the assembly of non affected elements. CONSTITUTION:A plant 101 consists of plural component devices 102 and sensors 103, and the detection signal 105 of the action state (flow rate, etc.) of the plant is supplied to a fault detectors 107 to be compared with a reference signal for decision of fault which is previously stored. This comparison signal 108 is supplied to a fault influence range estimating device 109 and checked at every fixed period of time. Then the changing time point into a fault signal is stored. When an estimated time point designation signal 111 is delivered from an operator console 110, the device 109 obtains the devices which are included within a fault influence range at a designated and estimated time point in accordance with the signal 111 and an influence probability signal 113 supplied from an initial data input device 112 as well as a stored time point. Then the device 109 delivers the numbers of the obtained devices to a display device 115.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、プラント内の構成機器のいくつかに故障が発
生した場合、その故障の影響が、一定時間後、プラント
のどの範囲の機器まで波及するかを予測し、予測された
波及の状態を表示するプラントの故障波及範囲予測方式
に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention provides a method for determining whether, when a failure occurs in some of the component equipment in a plant, the influence of the failure spreads to any range of equipment in the plant after a certain period of time. This invention relates to a system for predicting the extent of failure of a plant, which predicts whether a failure will occur and displays the state of the predicted influence.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

本発明に最も近い公知例は、古河雅澄ほか3名による「
プラントの故障波及範囲予測・表示装置」(実願昭54
−160474号)と宮崎聡ほか4名による「プラント
の故障波及範囲予測方式」 (特願昭58−11546
号)である。しかし、前者の方式では、 (1)プラントの全構成機器にセンサが設置されている
ことが必要であった。
The closest known example to the present invention is "
"Plant failure influence range prediction/indication device"
-160474) and “Plant Failure Impact Range Prediction Method” by Satoshi Miyazaki and 4 others (Patent Application No. 11546/1982)
No.). However, the former method required (1) sensors to be installed in all components of the plant;

(2)故障原因が一つであることを前提としておυ、故
障原因が複数個ある場合には対応できない。
(2) It is assumed that there is only one cause of failure, but it cannot be applied when there are multiple causes of failure.

(3)二つ以上の故障原因が組み合わさって生じる複合
故障には対応できない。
(3) Compound failures caused by a combination of two or more failure causes cannot be handled.

という問題があった。There was a problem.

また、後者の方式では、前者の方式なら計算できた故障
波及確率が、計算できなかった。そのため、波及確率の
高い故障波及範囲と低い故障波及範囲の区別がつかず、
対策順序を誤る可能性があった。
Furthermore, the latter method could not calculate the failure propagation probability, which could be calculated using the former method. As a result, it is difficult to distinguish between a fault spread range with a high spread probability and a fault spread range with a low spread probability.
There was a possibility that the order of measures would be incorrect.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決するため
に、複合故障時においても、限られた設置数のセンサの
情報から、一定時間後に異常検知個所から故障の影響が
波及する範囲の機器を予測し、その波及確率を計算する
ことができるプラントの故障波及範囲予測方式を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art by using information from a limited number of installed sensors to determine the range in which the influence of the failure will spread from the abnormality detection point after a certain period of time, even in the event of a complex failure. An object of the present invention is to provide a plant failure influence range prediction method that can predict equipment and calculate its influence probability.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するたり、本発明においては、複合故障
を扱えるが故障波及確率を計算できない従来方式(%願
昭58−11546号)における故ようにした点に特徴
がある。
In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that it is able to handle complex failures but is unable to calculate the failure propagation probability in the conventional method (% Application No. 58-11546).

故障波及確率を計算できる従来方式(実願昭54−16
0474号)は単一故障(故障原因が一つ)だけを対象
としていた。しかし、本発明では多重故障(故障原因が
複数)や複合故障も扱うため、異常検知個所から対象機
器に至るまでの故障波及予測経路(単一故障機器の場合
には最短故障波及時間経路1本だけを考える)上の枝の
和集合をめ、枝に対応した故障波及確率すべての積を計
算することで、故障波及予測機器までの波及確率をめる
。たとえば、プラント構成機器間の故障波及関係が第1
図のネットワーク(矢印は故障波及方向、○は単一故障
機器、◎は複合故障機器)で表わされ、異常検知個所が
機器2.16で、!、その故障波及予測経路が太線で示
すものである場合、機器1からjへの故障波及確率をP
+j とすると、単一故障機器(隣接する機器のうら、
少なくとも一つの機器から故障の影響が波及した場合に
、その影響が先へ波及する機器)9の波及確率は、P2
13 XPs+e 、複合故障機器(対象とする機器に
故障の影響を直接及ぼす機器のすべてから故障の影響が
波及した場合にだけ、その機器からの故障の影響が先へ
波及する機器)19の波及確率は、P2+3 ×P3+
8 ×PM+19×PIL+9 となる0上述した故障
波及確率の計算方法に本発明の特徴がある。
Conventional method that can calculate failure propagation probability
No. 0474) targeted only single failures (one cause of failure). However, since the present invention deals with multiple failures (multiple failure causes) and complex failures, the failure propagation prediction path from the abnormality detection point to the target device (in the case of a single failure device, one shortest failure propagation time path) By finding the union of the above branches and calculating the product of all the failure propagation probabilities corresponding to the branches, we can calculate the probability of failure propagation to the predicted device. For example, the failure propagation relationship between plant components is the first
The network shown in the figure (arrows indicate failure propagation directions, ○ indicates single failure equipment, ◎ indicates complex failure equipment), and the abnormality detection point is equipment 2.16. , if the predicted failure propagation path is shown by the bold line, the failure propagation probability from device 1 to j is P
+j, a single faulty device (behind the adjacent device,
When the effect of a failure spreads from at least one device, the probability of the effect spreading to the next device) is P2
13 XPs+e, complex faulty device (device in which the effect of a failure from that device spreads to other devices only when the effect of a failure spreads from all the devices that directly affect the target device) 19. is P2+3 ×P3+
8×PM+19×PIL+9 The present invention is characterized by the method of calculating the failure propagation probability described above.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を第1図から第13図により詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 13.

第2図は本発明によるプラントの故障波及範囲予測方式
を実現するプラント系の一実施例の構成を示すものであ
る。
FIG. 2 shows the configuration of an embodiment of a plant system that implements the plant failure influence range prediction method according to the present invention.

第2図において、プラント101は、複数個の構成機器
102と、その中のいくつかの機器の状態を検出するだ
めのセンサ103とからなる。これらのセンサ103は
各構成機器102の動作状態、たとえば、流量、温度、
周波数などの信号104を検出し、検出信号105を各
センサ103に対応した異常検知器106からなる異常
検知装置107に出力する。異常検知装置107には、
あらかじめ、各信号が正常か異常かを判定する基準信号
が記憶されて・おシ、基準信号と検出信号105を比較
し、各検出信号105が正常か異常かの信号108を故
障波及範囲予測装置109に出力する。故障波及範囲予
測装置109では、一定の時間毎に信号108をチェッ
クし、正常信号から異常信号に変化した場合には、その
時刻を記憶する。オペレータコンソiル110から予測
時刻指定信号111が出力されると、故障波及範囲予測
装置109では、予測時刻指定信号111に応じて、信
号108と正常信号から異常信号に変化した時刻と初期
データ入力装置112から入力された故障波及方向、波
及時間、波及確率およびプラント構成機器毎の複合故障
機器、単一故障機器の区別に対応した信号113とに基
づいて、指定された予測時刻に故障波及範囲にある機器
をめて、その機器番号と故障波及確率の信号114を表
示装置115に出力する。
In FIG. 2, a plant 101 includes a plurality of component devices 102 and sensors 103 for detecting the status of some of the devices. These sensors 103 monitor the operating status of each component 102, such as flow rate, temperature,
A signal 104 such as a frequency is detected, and a detection signal 105 is output to an abnormality detection device 107 comprising an abnormality detector 106 corresponding to each sensor 103. The abnormality detection device 107 includes
A reference signal for determining whether each signal is normal or abnormal is stored in advance, and the reference signal and the detection signal 105 are compared, and the signal 108 indicating whether each detection signal 105 is normal or abnormal is determined by the failure influence range prediction device. Output to 109. The failure influence range prediction device 109 checks the signal 108 at regular intervals, and if the signal changes from a normal signal to an abnormal signal, the time is stored. When the predicted time designation signal 111 is output from the operator console 110, the failure influence range prediction device 109 calculates the signal 108, the time at which the normal signal changes to the abnormal signal, and the initial data input. Based on the failure propagation direction, propagation time, propagation probability, and signal 113 corresponding to the distinction between complex failure devices and single failure devices for each plant component device inputted from the device 112, the failure propagation range is determined at the specified predicted time. A signal 114 indicating the equipment number and failure propagation probability is output to the display device 115.

なお、初期データは一度入力しておけば、データの変更
を行わない限り、再入力の必要はない。
Note that once the initial data is entered, there is no need to re-enter it unless the data is changed.

第3図は、第2図の故障波及範囲予測装置109での処
理の流れの一例を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the flow of processing in the failure influence range prediction device 109 of FIG. 2.

以下、本発明の実施例を、プラント構成機器の故障波及
関係が第1図のネットワークで表わされるプラントへの
適用例を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below using an example of application to a plant in which failure propagation relationships among plant component equipment are represented by the network shown in FIG.

第1図のネットワークで、節点はプラント構成機器を表
わし、矢印の向きは故障の影響が直接波及する方向を表
わす。また、○は単一故障機器を、◎は複合故障機器を
示す。
In the network shown in FIG. 1, the nodes represent plant components, and the direction of the arrow represents the direction in which the influence of a failure directly spreads. Also, ○ indicates a device with a single failure, and ◎ indicates a device with multiple failures.

このような複数個(第1図では19個)の機器において
、2機器間で故障の影響が直接波及する場合には、波及
方向と波及時間を与え、この関係を第4図に示すように
行列表現する。この行列をA=[atj] l i、J
:=1.2.−+ 19とすると、たとえば、行列Nの
1行2列目の100は、機器1から機器2へ故障の影響
が直接波及し、その時間が100秒であることを示すこ
とになる。
When the influence of a failure directly spreads between two devices in such a plurality of devices (19 in Figure 1), the direction and time of the influence are given, and this relationship is expressed as shown in Figure 4. Express a matrix. Let this matrix be A=[atj] l i, J
:=1.2. -+19, for example, 100 in the first row and second column of the matrix N indicates that the influence of the failure directly spreads from device 1 to device 2, and that the time is 100 seconds.

空白部分は直接波及がないことを意味し、演算上■とじ
て扱う。
A blank space means that there is no direct influence, and is treated as ■ in calculations.

さらに、2機器間で故障が直接波及する場合の波及方向
と波及確率を与え、この関係を第5図に示すように行列
表現する。この行列をB=[bB]。
Furthermore, the propagation direction and propagation probability are given when a failure directly propagates between two devices, and this relationship is expressed in a matrix as shown in FIG. This matrix is B=[bB].

’+ 3==l、 2.・・・、19とすると、たとえ
ば、行列Bの1行2列目の1は、機器1から機器2へ故
障の影響が直接に波及する確率が1であることを示すこ
とになる。空白部分は直接波及がないことを意味し、演
算上は0として扱う。
'+3==l, 2. ..., 19, for example, 1 in the first row and second column of matrix B indicates that the probability that the influence of a failure will directly spread from device 1 to device 2 is 1. A blank space means that there is no direct influence, and is treated as 0 in calculations.

第2図の初期データ入力装置112からデータとして、
プラント構成機器間の故障波及方向、波及時間、波及確
率および構成機器毎の複合故障機器、単一故障機器の区
別を入力し、故障波及範囲予測装置1109内の記憶装
置にそれらのデータを記憶しておく。壕だ、一定時間毎
にセンサの信号をチェックすることにより、センサによ
り異常の検知できる機器Sの正常、異常の区別と正常か
ら異常に変化した時刻isを記憶しておく。異常から正
常に戻る場合にも1.1の値は変化しない。
As data from the initial data input device 112 in FIG.
The failure propagation direction, propagation time, propagation probability between plant component devices, and the distinction between complex failure devices and single failure devices for each component device are input, and these data are stored in the storage device in the failure spread prediction device 1109. I'll keep it. By checking the sensor signal at regular intervals, the sensor records the distinction between normality and abnormality of the device S whose abnormality can be detected, and the time when it changes from normal to abnormal. Even when returning from abnormality to normal, the value of 1.1 does not change.

第2図のオペレータコンソール110から予測時刻指定
信号が入力されると、その入力予測時刻1o を記憶し
、第3図のステップ116以下の処理を実行する。
When a predicted time designation signal is input from the operator console 110 in FIG. 2, the input predicted time 1o is stored and the processes from step 116 in FIG. 3 are executed.

いま、第1図において異常信号が機器2と16から出力
されているとする。ある基準時刻から異常検知時刻まで
の経過時間をそれぞれt2−0秒、t+g=150秒と
し、基準時刻からオペレータコンソール110による指
定予測時刻までの経過時間を1o”=300秒とする。
Assume now that abnormal signals are being output from devices 2 and 16 in FIG. It is assumed that the elapsed time from a certain reference time to the abnormality detection time is t2-0 seconds and t+g=150 seconds, respectively, and the elapsed time from the reference time to the predicted time specified by the operator console 110 is 1o''=300 seconds.

第6図にこれらの時刻の関係を示す。FIG. 6 shows the relationship between these times.

if、第3図のステップ116により、異常検知機器の
入力枝除去を行う。すなわら、第1図のネットワークに
おいて、異常検知機器2については、枝1−2を除去し
、異常検知機器16については、枝11−16を除去す
る。
If, in step 116 of FIG. 3, the input branch of the abnormality detection device is removed. That is, in the network of FIG. 1, for the abnormality detection device 2, branches 1-2 are removed, and for the abnormality detection device 16, branches 11-16 are removed.

次に、第3図のステップ117により、基準機器の設定
を行う。ここでは、異常検知時刻が最も早いものを基準
機器とする。本例では、機器2が基準機器となる。
Next, in step 117 in FIG. 3, the reference device is set. Here, the device with the earliest abnormality detection time is defined as the reference device. In this example, device 2 is the reference device.

次に、第3図のステップ118により、基準機器iから
他の異常検知機器jへのダミー枝の付加を行い、機器i
からjへの直接故障波及時間をalj=tj tls直
接故障波及確率をb+j==1とする。本例では、機器
2と16の間に枝を付加し、 a211g=T111 
fg =150、bz++s=1とする。この結果、第
1図のネットワークは第7図のようになる。
Next, in step 118 in FIG. 3, a dummy branch is added from the reference device i to another abnormality detection device j, and the device i
Let the direct failure propagation time from to j be alj=tj tls, and the direct failure propagation probability be b+j==1. In this example, a branch is added between devices 2 and 16, and a211g=T111
Let fg=150 and bz++s=1. As a result, the network shown in FIG. 1 becomes as shown in FIG. 7.

第3図のステップ119によシ、故障波及予測時刻と波
及確率の初期値設定をおこない、基準機器以外の機器j
の暫定故障波及予測時刻tjjを、pj=閃、暫定故障
波及予測確率Qjを、Qj=0(本例では、j=x、a
、4.・・・、19)とする。また、基準機器iについ
ては、pl=t1゜Q 1=1とする。本例では、pz
=fzミ01Q2=1とする。
In step 119 of FIG. 3, the initial values of the predicted failure propagation time and propagation probability are set, and the
The provisional failure propagation prediction time tjj is pj = flash, and the provisional failure propagation prediction probability Qj is Qj = 0 (in this example, j = x, a
,4. ..., 19). Furthermore, for the reference device i, pl=t1°Q 1=1. In this example, pz
=fzmi01Q2=1.

第3図のステップ120により、故障未波及機器集合の
設定を行い、基準機器以外はすべて故障未波及機器集合
とする。本例では、故障未波及機器集合をL=(1,3
,4,・・・、19)とする。
At step 120 in FIG. 3, a failure-unaffected equipment set is set, and all devices other than the reference equipment are set as a failure-unaffected equipment set. In this example, the set of failure-unaffected devices is L = (1, 3
, 4, ..., 19).

第3図のステップ121によシ、故障未波及機器集合が
空集合か否かの判定を行い、空集合ならば演算を終了す
る。この場合には、指定予測時刻までにすべての機器に
故障の影響が波及する。空集合でなければ、ステップ1
22に進む。
At step 121 in FIG. 3, it is determined whether the failure-unaffected device set is an empty set, and if it is an empty set, the calculation is terminated. In this case, the influence of the failure spreads to all devices by the specified predicted time. If it is not an empty set, step 1
Proceed to step 22.

第3図のステップ122によシ、以下の処理を行う。故
障未波及機器集合から除去された最新の機器i(本例で
は、機器2について考える。)から、次に故障の影響が
直接波及するすべての機器の中で故障未波及機器集合に
属する機器jについて暫定故障波及予測時刻と確率の更
新を行う。たとえば、機器jが単一故障機器の場合には
、暫定故障波及予測時刻pjがpj>p 1+a目なら
ば、p 1=p ++aB、q j=q +Xbrjと
l、、機器jに直接故障の影響を及ぼした機器iをr 
3−rとして記憶する。pj=pt+aBならば、qj
<q+Xb+jの場合には、Q 」=qIX b+j。
At step 122 in FIG. 3, the following processing is performed. From the latest device i (in this example, we will consider device 2) removed from the failure-unreached device set, the next device j that belongs to the failure-unaffected device set among all the devices to which the influence of the failure will directly spread is removed. The provisional failure propagation prediction time and probability are updated. For example, if device j is a single failure device, if the provisional failure propagation prediction time pj is pj>p 1+a, then p 1 = p ++ aB, q j = q + The affected device i is r
3-r. If pj=pt+aB, then qj
If <q+Xb+j, then Q''=qIX b+j.

r 1 = iとし、qs≧q+XbBの場合にはその
ままとする。I) j <p l +aIjならば、そ
のままとする。機器jが複合故障機器の場合には、機器
jに故障の影響が直接波及する機器kがすべて故障未波
及機器集合に属さないならば、機器kからjへの故障波
及時刻pk十ak1の中で最も遅い時刻を機器jの暫定
故障波及予測時刻pjとし、基準機器から機器jに至る
故障波及経路上の枝の和集合をめ、枝に対応した直接故
障波及確率すべての積をQjとする。そうでなければ、
そのままとする。本例では、機器2からは、機器3と1
6に波及する。機器3と16は単一故障機器であるから
、p3=閃>pi + F12.s = 100、した
がって、ps =100、q3 =02 ×b2+3 
=l、「3=2、py5−oO>p2+az+1g=1
50、したがって、f)xs=150.916=Q2 
X bz+1g=1、rI6−2となる。この結果、暫
定故障波及予測時刻と確率は第8図のようになる。
Let r 1 = i, and leave it as is if qs≧q+XbB. I) If j < p l +aIj, leave as is. When device j is a device with multiple failures, if all devices k whose failures directly affect device j do not belong to the failure-unaffected device set, the failure propagation time from device k to j is within pk0ak1. Let the latest time in , be the provisional failure propagation prediction time pj of device j, find the sum of the branches on the failure propagation path from the reference device to device j, and let Qj be the product of all the direct failure propagation probabilities corresponding to the branches. . Otherwise,
Leave it as is. In this example, from device 2, devices 3 and 1
6. Since devices 3 and 16 are single failure devices, p3=flash>pi+F12. s = 100, therefore ps = 100, q3 = 02 ×b2+3
=l, "3=2, py5-oO>p2+az+1g=1
50, therefore f)xs=150.916=Q2
X bz+1g=1, rI6-2. As a result, the provisional failure propagation prediction time and probability are as shown in FIG.

第3図のステップ123によシ、故障未波及機器集合の
中で暫定故障波及予測時刻が最も早い機器を1細末める
。本例では、故障未波及機器集合はL=、(1,3,4
,・・・、19)であるから、第8図1より機器3であ
る。
At step 123 in FIG. 3, the devices with the earliest provisional failure propagation prediction time are narrowed down to one among the set of failure-unaffected devices. In this example, the set of failure-unaffected devices is L=, (1, 3, 4
, . . . , 19), so from FIG. 81, it is device 3.

第3図のステップ124により、ステップ123でめた
機器iの暫定故障波及予測時刻plが入力指定故障波及
予測時刻1.よ)大きいか否かの判定を行い、py)t
oならば、演算を終了する。
In step 124 of FIG. 3, the tentative failure propagation prediction time pl of device i determined in step 123 is changed to the input specified failure propagation prediction time 1. y) Determine whether it is large or not, and py)t
If o, the calculation ends.

この場合には、故障未波及機器集合に属さない機器に、
時刻ioまでに故障の影響が波及すると予測される。ま
た、pI≦toならば、ステップ125に進む。本例で
は、ts=150(t。=30Gであるから、ステップ
125に進む。
In this case, for devices that do not belong to the failure-unaffected device set,
It is predicted that the influence of the failure will spread by time io. Further, if pI≦to, the process proceeds to step 125. In this example, since ts=150 (t.=30G), the process proceeds to step 125.

第3図のステップ125によシ、ステップ123でめた
機器iを故障未波及機器集合から除去し、ステップ12
J4へ戻る。本例では、機器3を除去する。したがって
、故障未波及機器集合はL−(1,4,5,・・・、1
91となる。
In step 125 of FIG. 3, the device i selected in step 123 is removed from the set of failure-unaffected devices, and step 12
Return to J4. In this example, device 3 is removed. Therefore, the set of failure-unaffected devices is L-(1, 4, 5,..., 1
It becomes 91.

以下、第1図のネットワークで表わされるプラントにつ
いて演算終了までの手順を示す。
Below, the procedure until the end of calculation for the plant represented by the network in FIG. 1 will be described.

ステップ121による判定結果はNO(否)となるから
ステップ122へ進む。ステップ122では、故障が機
器3から機器5,8.9へ直接波及し、ps −■> 
ps+”3+li =200 * ps =閃>p3+
 aass =200 + l)9 ==oo:)p3
十33.9=200であるから、ps=200.q。
Since the determination result in step 121 is NO, the process advances to step 122. In step 122, the failure directly spreads from device 3 to devices 5, 8.9, and ps −■>
ps+”3+li=200 * ps=Sen>p3+
aass =200 + l)9 ==oo:)p3
Since 133.9=200, ps=200. q.

=qs Xbs、5 ==0.2. rs −3+ p
m =200゜QB ””Q3 ×1)3+8 ” 1
 + ’8 ”’3 + p9 ””200+q9 =
q3 Xb3+e =11 ’9 =3で第9図のよう
になる。ステップ123では、機器16が選ばれ、1r
s=150(to=300であるから、ステップ124
による判定結果はNO(否)となり、ステップ125へ
進む。ステップ125で、故障未波及機器集合はLミ(
1,4,5,・・・、15゜17.18.19)となり
、ステップ121へ戻る。ステップ121による判定結
果はNoとなるからステップ122へ進む。ステップ1
22では、故障が機器16から機器19へ直接波及する
が、機器19は複合故障機器であり、機器19に故障の
影響が波及する機器8は故障未波及機器集合に属するか
ら、l)+sはそのままである。したがって、暫定故障
波及予測時刻に変化はない。ステップ123では、機器
5が選ばれ、ts=2’00(to=3ooであるから
、ステップ124による判定結果はNohtυ、ステッ
プ125へ進む。
=qs Xbs, 5 ==0.2. rs −3+ p
m = 200°QB ””Q3 ×1)3+8” 1
+ '8 "'3 + p9 ""200+q9 =
q3 Xb3+e =11 '9 =3, as shown in Figure 9. In step 123, device 16 is selected and 1r
s=150 (to=300, so step 124
The result of the determination is NO, and the process proceeds to step 125. In step 125, the failure-unaffected device set is Lmi(
1,4,5,...,15°17.18.19), and the process returns to step 121. Since the determination result in step 121 is No, the process advances to step 122. Step 1
In 22, the failure directly spreads from device 16 to device 19, but device 19 is a compound failure device, and device 8, whose failure affects device 19, belongs to the set of devices that do not have failure, so l) + s is It remains as it is. Therefore, there is no change in the provisional failure propagation prediction time. In step 123, device 5 is selected, and since ts=2'00 (to=3oo), the determination result in step 124 is Nohtυ, and the process proceeds to step 125.

ステップ125で、L=(it 4.6,7.・・・。At step 125, L=(it 4.6, 7. . . ).

15.17,18.191となり、ステップ121へ戻
る。ステップ121ではNoとなるからステップ122
へ進む。ステップ122では、故障が機器5から機器6
へ直接波及し、p6=(資)>ps+ as、s = 
300であるから、p、==aoo。
15.17, 18.191, and returns to step 121. Step 121 is No, so step 122
Proceed to. In step 122, the failure occurs from device 5 to device 6.
Directly spreads to p6 = (capital) > ps + as, s =
Since it is 300, p = = aoo.

Qa =Qs X bs+a =0.2 + ra =
5で第10図のようになる。ステップ123では、機器
8が選ばれ、ts = 200(to =300である
から、ステップ124ではNoとなり、ステップ125
へ進む。ステップ125で、L=(1,4,6゜7、9
.10.・・・、15,17,18.19)となり、ス
テップ121へ戻る。ステップ121ではNoとなり、
ステップ122へ進む。ステップ122では、故障が機
器8から機器19へ直接波及する。機器19は複合故障
機器であり、機器19に故障の影響が直接波及する機器
8.16は故障未波及機器集合に属さないから、機器1
9の暫定故障波及予測時刻と確率を計算する。l)s 
十agBg=300 + p+g+au++xg =2
50からp+e=300となる。基準機器2から機器1
94での故障波及経路を機器19から矢印を逆に機器2
まで戻ることでめる。16=2より、波及経路の1つは
2→16→19とまる。rIt”3+r3=2より、波
及経路のもう1つは2→3→8→19とまる。したがっ
て、qn=p2.+gXp16 ++9 ×p2+3 
×p3+8 ×pH+I9 ”” O−1となりへ第1
1図のようになる。ステップ123では、機器8が選ば
れ、t9=20 o< to=300であるから、ステ
ップ124ではNoとなυ、ステップ125へ進む。ス
テップ125で、L=il。
Qa = Qs X bs + a = 0.2 + ra =
5, it will look like Figure 10. In step 123, device 8 is selected, and since ts = 200 (to = 300), the result is No in step 124, and step 125
Proceed to. At step 125, L=(1,4,6°7,9
.. 10. ..., 15, 17, 18, 19), and the process returns to step 121. Step 121 is No,
Proceed to step 122. In step 122, the failure propagates directly from device 8 to device 19. Device 19 is a complex failure device, and devices 8 and 16 whose failure directly affects device 19 do not belong to the failure-unaffected device set, so device 1
9. Calculate the provisional failure propagation prediction time and probability. l)s
10agBg=300 + p+g+au++xg =2
50, p+e=300. Reference device 2 to device 1
The failure propagation route at 94 is from device 19 to device 2 with the arrow reversed.
You can get it by going back to . Since 16=2, one of the ripple paths is 2→16→19. rIt”3+r3=2, the other ripple path stops at 2→3→8→19. Therefore, qn=p2.+gXp16 ++9 ×p2+3
×p3+8 ×pH+I9 ”” 1st next to O-1
It will look like Figure 1. At step 123, device 8 is selected, and since t9=20 o<to=300, the answer to step 124 is No, υ, and the process proceeds to step 125. In step 125, L=il.

4.6.7.10.11.・・・、15.17,18゜
19)となり、ステップ121へ戻る。ステップ121
ではNoとなり、ステップ122へ進む。
4.6.7.10.11. ..., 15, 17, 18° 19), and the process returns to step 121. Step 121
Then, the answer is No, and the process proceeds to step 122.

ステップ122では、故障が機器9から機器18へ直接
波及するが、機器18は複合故障機器であり、機器18
に故障の影響が波及する機器17は故障未波及機器集合
に属するから、pI8はそのままである。したがって、
暫定故障波及予測時刻に変化はない。ステップ123で
は、機器6が選ばれ、t6−1o =300であるから
、ステップ124による判定結果はNoとなり、ステッ
プ125へ進む。ステップ125で、L=(1,4゜7
.10,11.・・・、15,17,18.19)とな
り、ステップ121へ戻る。ステップ121ではNoと
なり、ステップ122へ進む。ステップ122では、故
障が機器6から機器7へ直接波及し、p7−■>I)6
 + as、1 =:310であるから、Tart =
3 1 01 Q7 =Qa X p a 嘲720・
 2 。
In step 122, the failure directly spreads from device 9 to device 18, but device 18 is a compound failure device, and device 18
Since the device 17 to which the influence of the failure spreads belongs to the failure-unreached device set, pI8 remains unchanged. therefore,
There is no change in the provisional failure propagation prediction time. In step 123, device 6 is selected and t6-1o = 300, so the determination result in step 124 is No, and the process proceeds to step 125. In step 125, L=(1,4°7
.. 10,11. ..., 15, 17, 18, 19), and the process returns to step 121. In step 121, the result is No, and the process proceeds to step 122. In step 122, the failure directly spreads from device 6 to device 7, p7-■>I)6
+ as, 1 =: 310, so Tart =
3 1 01 Q7 = Qa X p a Mockery 720・
2.

r7−6で第12図のようになる。ステップ123では
、機器19が選ばれ、t19=1゜−380であるから
、ステップ1.24による判定結果はN。
At r7-6, it becomes as shown in Fig. 12. In step 123, the device 19 is selected, and since t19=1°-380, the determination result in step 1.24 is N.

となり、ステップ125へ進む。ステップ125で、L
=i1,4,7,10,11.・・・、15゜17.1
8)となり、ステップ121へ戻る。ステップ121で
はNoと々す、ステップ122へ進む。ステップ122
では、機器19から故障の影響が波及する機器がないの
で、暫定故障波及予測時刻に変化はない。ステップ12
3では、機器7が選ばれ、t、 ==310)to=3
00であるから、ステップ124による判定結果はYe
S となり、演算を終了する。故障未波及機器集合りに
属さない機器2,3,5,6,8,9,16゜19が、
指定予測時刻to=300秒までに故障の影響が波及す
る機器、すなわち、故障波及範囲にある機器となる。こ
れらの機器の故障波及予測時刻の関係を第13図に示す
。なお、機器iの故障波及予測確率は第12図の91と
なる。
Then, the process proceeds to step 125. In step 125, L
=i1, 4, 7, 10, 11. ..., 15°17.1
8), and the process returns to step 121. If the answer to step 121 is No, the process proceeds to step 122. Step 122
In this case, since there is no device to which the influence of the failure spreads from the device 19, there is no change in the tentative failure spread prediction time. Step 12
3, device 7 is selected and t, ==310)to=3
00, the determination result at step 124 is Ye.
S, and the calculation ends. Devices 2, 3, 5, 6, 8, 9, and 16゜19 that do not belong to the failure-unaffected device group are
This is a device that will be affected by the failure by the specified predicted time to = 300 seconds, that is, a device that is within the failure influence range. FIG. 13 shows the relationship between predicted failure propagation times for these devices. Note that the predicted probability of failure spread for device i is 91 in FIG.

最後に、第2図の表示装置115に本演算の結果を表示
する。
Finally, the result of this calculation is displayed on the display device 115 shown in FIG.

上述した実施例によれば、300秒後に故障波及範囲に
ある機器は2,3.5.6,8,9゜16.19と予測
できる。さらに、故障波及範囲にある機器の中で、波及
の可能性の高い機器は、機器2,3,8,9.16であ
り、波及の可能性の低い機器は、機器5,6,7.19
であるとわかる。したがって、運転員が故障対策順序を
容易に決定できるという効果がある。
According to the above-mentioned embodiment, it can be predicted that the number of devices in the failure influence range after 300 seconds is 2, 3, 5, 6, 8, 9 degrees 16.19 degrees. Furthermore, among the devices within the failure spread range, the devices with a high possibility of spillover are devices 2, 3, 8, 9.16, and the devices with a low possibility of spillover are devices 5, 6, 7. 19
It turns out that it is. Therefore, there is an effect that the operator can easily determine the order of troubleshooting.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したごとく本発明によれば、 (1)複数個の機器から構成されるプラントを対象とし
、限られた数のセンサ情報から指定時間後の異常検知個
所からの故障波及範囲の予測が可能、 (2) プラントの構成機器間の故障波及関係に複合故
障がある場合にも故障波及範囲の予測が可能、(3)プ
ラントの構成機器間の故障波及関係に複合故障がある場
合にも異常検知個所から各機器への故障波及予測確率の
演算が可能、 という効果がある。
As explained above, according to the present invention, (1) Targeting a plant consisting of multiple devices, it is possible to predict the range of failure influence from a point where an abnormality is detected after a specified time based on information from a limited number of sensors. , (2) It is possible to predict the fault propagation range even when there is a complex fault in the fault propagation relationship between plant components, and (3) it is possible to predict the abnormality even when there is a complex fault in the fault propagation relationship between plant components. The effect is that it is possible to calculate the predicted probability of failure propagation from the detection point to each device.

【図面の簡単な説明】 第1図はプラント構成機器の故障波及関係を表わすネッ
トワーク図、第2図は本発明の故障波及範囲予測方式を
実現するプラント系の一例の構成図、第3図1は第2図
の故障波及範囲予測装置での処理の一例を示すフローチ
ャート、第4図は機器間の直接故障波及時間を行列表現
した図、第5図は機器間の直接故障波及確率を行列表現
した図、第6図は基準時刻と異常検知時刻、指定予測時
刻の関係を表わす関連図、第7図は演算のだめの前処理
後のプラント構成機器の故障波及関係を表わすネットワ
ーク図、第8図〜第12図は演初、途中の各プラント構
成機器の暫定故障波及予測時刻と波及予測確率、波及元
機器番号を表わす図、第13図は故障波及予測時刻の関
係を表わす関連図%r図 ’fez 図 第 3 図 Z4図 ■ 5 図 ■ 〆 口 f Z t(6t。 異詩;を矢O往1亥り 異常孝史矢OB1亨り 才り曵
予ンνすB奇才υ(甚七−■1杉11) 第7図 第 B 図 第 9 図 猶 10 図 第 11 霞 第 l? 図 筋 /3 図 F9 PI3 第1頁の続き ■発明者橋本 茂男 日立重大みか回天丁目2番1号 株式会社日立製作所大
みか工場内
[Brief explanation of the drawings] Fig. 1 is a network diagram showing the fault propagation relationship of plant component equipment, Fig. 2 is a configuration diagram of an example of a plant system that realizes the fault spread range prediction method of the present invention, and Fig. 3 is a flowchart showing an example of processing in the fault spread range prediction device shown in Fig. 2, Fig. 4 is a matrix representation of the direct fault spread time between devices, and Fig. 5 is a matrix representation of the direct fault spread probability between devices. Figure 6 is a relational diagram showing the relationship between reference time, abnormality detection time, and specified predicted time; Figure 7 is a network diagram showing the failure propagation relationship of plant component equipment after preprocessing of calculations; and Figure 8 - Figure 12 is a diagram showing provisional failure propagation prediction times, propagation prediction probabilities, and propagation source equipment numbers for each plant component device at the beginning and during the performance, and Figure 13 is a related diagram %r diagram showing the relationship between failure propagation prediction times. 'fez Diagram No. 3 Diagram Z4 Diagram ■ 5 Diagram ■ 〆 口f Z t (6t. ■1 Sugi 11) Fig. 7 B Fig. 9 Fig. 10 Fig. 11 Kasumi No. 1? Diagram line / 3 Fig. F9 PI3 Continuation of page 1 ■Inventor Shigeo Hashimoto Hitachi University Mika Kaiten-chome 2-1 Inside Hitachi, Ltd. Omika Factory

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数個の機器からなる系における限られた機器に対応す
るセンサの情報により、故障の影響がどの範囲の機器ま
で波及するかを予測するプラントの故障波及範囲予測方
式において、初期入力である2機器間の故障波及方向、
波及時間、波及確率および複合故障機器か単一故障機器
であるかの区別、センサからの入力である異常信号とそ
の異常検知時刻およびオペレータからの入力である予測
時刻とに基づいて、該予測時刻までに異常検知個所から
故障の影響が波及する範囲の機器を、異常検知機器の入
力枝を除去するステップと、基準機器を設定するステッ
プと、該基準機器から他の異常検知機器へのダミー枝を
付加するステップと、故障波及予測時刻と故障波及予測
確率の初期値を設定するステップと、故障波及範囲予測
を設定するステップと、該集合が空集合か否かを判定す
るステップと、空集合でない場合に故障波及方向の暫定
故障波及予測時刻と暫定故障波及予測確率を更新するス
テップと、上記乗合の中で故障が最も早く波及する機器
をめるステップと請求めた機器の故障波及予測時刻が上
記オペレータからの入力である予測時刻よシ大きいか否
かを比較するステップと、犬きくない場合にはめた機器
を上記集合から除去して上記判定するステップに戻るス
テップとを実行することにより予測することを特徴とす
るプラントの故障波及範囲予測方式。
In the plant failure spread prediction method, which predicts the range of devices to which the effects of a failure will spread based on sensor information corresponding to a limited number of devices in a system consisting of multiple devices, two devices are the initial input. The direction of failure propagation between
The predicted time is determined based on the propagation time, the propagation probability, whether the device is a complex failure device or a single failure device, the abnormality signal input from the sensor, the abnormality detection time, and the predicted time input from the operator. A step of removing the input branch of the anomaly detection device, a step of setting a reference device, and a step of setting a dummy branch from the reference device to other anomaly detection devices. a step of adding a failure propagation prediction time and an initial value of a failure propagation prediction probability; a step of setting a failure propagation range prediction; a step of determining whether the set is an empty set; If not, updating the provisional failure propagation prediction time and provisional failure propagation prediction probability in the failure propagation direction, determining the equipment to which the failure will spread earliest in the above-mentioned sharing, and the failure propagation prediction time of the requested equipment. By performing the step of comparing whether or not is greater than the predicted time input from the operator, and the step of removing the attached device from the set if the dog does not listen and returning to the step of determining the above. A plant failure influence range prediction method characterized by prediction.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009169645A (en) * 2008-01-16 2009-07-30 Toshiba Corp Monitoring control device
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