JPS62145307A - プラント機器保守診断作業支援装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子力発電プラント等工業プラントを構成する
機器の保守冷所作業を支援するプラント機器保守診断作
業支援装置に係り、特に、保守診断対象機器についての
トラブルシューティングの効率向上を図ったプラント機
器保守診断作業支援装置に関する。

〔発明の技術的背印〕

一般に、工業プラント、例えば原子力発電プラントはプ
ラントｉ器の保守点検作業時に様々な検査事項を実施す
る。

しかも、この保守点検の結果得られた多数のデータを各
機器が個別に有する基本データと照合し、総合的に判断
し、その機器の状態を常に正確に把握しておかなりれば
ならない。

ところで、このような点検作業中、もしくはブランｌ−
稼動中に機器に何らかの異常が発見された場合には、そ
の異常の原因を迅速に究明し、百ノうにその対応策をｉ
ｊ４じなければならない。

このような異常原因を究明する作業は１−ラブルシュー
テイングと称し、保守診断対象機器からｌＦＪられる□
様々なデータを詳細に採取しなければならない。例えば
プラント運転員が強制的に何らかの信号を保守診断対染
１３の略に印加して、それに対づる反応に関するデータ
や、所定機器の製作から運用までの履歴等を採取し、そ
れらのデータから試行鎮護的に異常原因の探索、すなわ
ちトラブルシューティングを行なう。

このようなトラブルシューティングにおいて必要とする
データの一例を次に示す。

（１）ｔＩｉ器の仕様に関するデータ ・機器の動作定格値 ・Ｒ器の機械的、電気的特性を示ずデータ等、機器の基
本的な仕様を示すデータ （２）様器の状態に関するデータ 動作のパラメータ値、部品状態に関する情報等（３）試
験データ 部品検査、工場試験、現地での特性試験等機器に対して
行なった様々な試験の結果１！７られデータ（４）１〜
ラブル試験 製造１ｇ、）、運用Ｉ１．？、ＩＨＪ介１１．７に発生
した過去の１〜ラブル事例に関づる経験。また、別のプ
ラントのｌｌ−ｉｌ−＋ｉ　＋でのトラブルに対応した
試験のデータ（５）停止検査記録 定期検査項目のヂエックリスト、定検時の交換品等のデ
ータ （６）運転に関するデータ 運転手順、運転時の異常経験等のデータこれらデータと
悦在の機器から得られる様々なパラメータのデータとを
照合して、機器の状態を把握し、異常原因を究明しなけ
ればならない。

また、上記データは各項目がプラントの保守診断対象機
器に対して準Ｕδされていなければならず、全体では非
常に膨大な吊となる。

従来、このようなデータは全て文書として整即されてい
たため、必要なデータは膨大な岳の書類の中から検索し
、参照しなければならず、多大の労力を必要としていた
。

一方、ある限られた保守診断対象機器に関してはこれら
の全てのデータを限られた者が記憶しているような場合
がある。例えば所要のＲ器を設計した者、あるいはその
機器を製作した者等は、かなりのデータを記憶している
。すなわち、このような各分野の専門家の場合には、保
守診断対象機器のトラブルシューティングについては文
書化されたデータを参照しなくてもある程度のところま
では記憶の範囲内で対応することが可能である。

このような場合にはトラブルシューティングのノウハウ
がすべて専門家に集中しており非常に効率が良い。

しかし、このような専門家は通常非常に数が少なく、異
常が発生した場合に直ちに出動できるわ【ノでもない。

このために、従来のプラントでは膨大な世のｍ類の中か
ら必要なデータを逐次検索しな（ブればならず極めて効
率が悪かった。

そこで近年では、計算機技術の進歩とともにこのような
専門家（エキスパート）が所有するノウハウ等の専門知
識を計算機に集積し、この専門知識を利用することによ
って保守診断対ｆＪ！機器の診断の効率を向上させよう
とする、いわゆるエキスパートシステムが試みられてい
る。

これは知識工学と言われる新しい手法を用いており、こ
れを用いた従来のプラント機器保守診断作業支援装置の
システム構成を第２図に示ず。

これは専門家のノウハウ等専門知識を所定の形式で表現
して格納した知識ベース１と、知識ベース１の知識を図
示しない保守診断対象機器の診断を実行する推論機構２
とに明確に分離している点に特徴がある。

知識ベース１は保守診断対象機器の保守診断を行なうた
めの作業手順あるいは判Ｉｇｎ！準を所定の形式、例え
ばＩＦ−ＴＩ−ＩＥＮ形式で記述したルールを格納した
格納部１Ａと、保守診断対象機器の状態を表わす状態変
数の値を格納した変数値格納部２△とを有する。推論部
２は診断を行なう際入力されたデータから状ｒぷ変数に
（直を設定し、その状！ぶ変故に関連したルールをルー
ル（名糖部１Δから取り出し、そのルールのＩＦ部に、
１１かれた条（’１が成立するか否かを判定りる。

この判定の際に必要なデータは変数ＩＵ′Ｉｆ′？Ｊ納
部１Ｂに格納されたデータを参照して取り出り。

また、必要な場合には入出力部１３を介して接続された
ＣＲＴ表示装置４ａを有する１１１力装置４を用いてプ
ラント運転０と対話しながら処理を進める。

〔背日技術の問題点） ところで、知識ベース１内に格納された知識は例えば専
門家がこれまでに経験して得た情報を一つ一つの断片的
な条件項を連らねた形に青き下し、それぞれをＩＦ−Ｔ
ＨＥＮ形式の条件−実行文に変換している。したがって
知識ベース１内にはこのような専門家の断ハ的な専門知
識が多数集合した形で格納されている。

このために、知識ベース１内の知識の範囲内でのトラブ
ル等の問題については殆ど解決することかでさる１、ず
イにわら、保′、ｒｌ：’ｊ所＾・ｊ象は器に１〜ラブ
ルが発生した場合には直ｊうにトラブルの原因をつきと
め、すぐにス・１応りることができる。

しかしイ１がら、知識ベース１にストアされた知識の範
１／Ｉ＋を逸麗りる問題に対して（，１、それ以上の問
題解決能力がない。づなわら、今までに経験したことが
ないＪ、うむトラブルがプラントに発生した場合には、
そのトラブルに対して（Ｊ原因を究明することｂ、その
対応策を選定することもできないという問題があった。

従来のプラントＩＡ器保守診断作業支ｊ刀装置ではこの
ような今までに未経験の１−ラブルに関して【よ解決能
力がないために、トラブルの原因を究明するためには結
局、トラブルの原因と思われる機器の設五１や、製作の
専門家が有する専門知識が必要となる。そこで、前述し
たようなデータが書かれている大ｍの文よの中から１〜
ラブルシユーテイングに必要なデータを索引しなければ
ならなかった。

したがって作業効率が悪く、対応が遅れがらになる恐れ
があった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情を考虞してなさたれもので、そ
の目的は、トラブルシューティングを迅速かつ正確に行
なうことができるプラント機器保守診断作業支援装胃を
提供することを目的とする。

〔発明の劃１ 本発明は保守診断推論システムにプラントデータ管理シ
ステムを付設してなり、保守診断知識システムでは診断
できないトラブルについてのデータが入力されたときは
、このトラブルデータに関連するキーワードを保守診断
１１１論シスデムにて生成して、プラン［・データ管理
システムに与え、このプラントデータ管理システムは上
記キーワードに関連するデータをデータベースより索引
して出力装置に出力さけるようにｈが成したことに特徴
がある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例のシステム構成を示しており
、保守診断Ｊｌｔ論システム１０にプラン１〜データ管
理システム２０を接続している。

保守診断１１［論システム１０は知識ベース１１と推論
機構１２とを有し、知識ベース１１は図示しない保守診
断対象機器の保守診断を行なうための保守過程、診ｉ推
論過程およびその作業手順を保守診断知識として格納し
ている。

知識ベース１１はさらにルールベース１１Ａと変ａ　ｌ
ｆｌ格ＩＭ８Ｂ　１１　Ｌ３トカラ’ｊ’）、ルー　／
Ｌ／　ヘ−７，１１Ａは図示しない保守診断対１ｍ２に
ついて専門家が有する専門知識を所定の形式、例えばｒ
Ｆ−ＴＨＥＮ型のルールに変換して格納している。

変ｒ！ｉ値格納部１１［３は、図示しない保守診断対象
機器の状態を示す状態変数の埴を格納しでいる。

また、推論機構１２は知識ベース１１中のルールベース
１１Ａと変数値格納部１１Ｂとの内容を参照しながら保
守診断対象機器の保守診断を実行するものであり、ＣＲ
Ｔ表示装置１３ａを右１）る診断用入出力装置１３より
与えられたデーから状態変数に値を設定し、その状態変
数に関連したル−ルをルールベース１１Δから選１１．
：的に読み出し、この読み出したルールのＩＦ部の条件
が成立づるか否か判定する。

この判定の際、保守診断対象１３器の状態を示づ状態変
数値は、変数格納部１１Ｂの変数値を参照するか、診断
用入出力装置１３を介して行なわれるプラント運転０ど
の対話によってＳＮ　ｌ？する等にＪ：り行なわれる。

これにより新たにＭｌられたデータ（１０について（ま
状態変数として変数値格納部１１１３に追加して格納さ
れる。゛ しかし、工業プラン１−に今までに経験したことがない
ような異常（１〜ラブル）が発生し、知識ベース１１の
知識では診断の推論が不可能な１−ラブル情報が診断用
入出力装置１３より与えられたときは、准ｎ　ｆｆｌ　
ｈ”＋　’１２は一応のトラブルシューティングをｔｒ
ない、複数の異常原因に絞り込み、これらに応じて複数
のキーワードを生成する。例えば、発生したアラームの
種類、モニターの指示値、過大に経験し、かつ類似の事
象等を区別するだめのキーワード群である。これらのキ
ーワード８Ｙは伝送線１／１を介してプラン１〜データ
管理シスデｌｘ　２０に与えられる。

プラントデータ？１埋システム２０は保守診断対象機：
≦のトラブルシューティングに必要なデータであって、
知識ベース１１に格納するために所要のルール形式で表
現できる迄に解析が進／υでいないデータを格納するデ
ータベース２１と、このデータを管理するデータ管理は
構２２とを右づる。

データベース２１に格納される大苗のデータ片２１ａ〜
２１ｒｌはその特徴を端的に示で一所要の識別子２１ｂ
とデータ内容からなる。

データ管理機構２２は上記キーワード群を参照して、デ
ータ片２１ａ〜２１ｎの識別子群とキーワード群とを照
合し、マツチするデータ片２１ａ〜２１ｎのみを全て取
り出し、これをデータ用入出力装置２３のＣＲＴ表示装
置２３　ａの要求に応じて出力ザると共に、保守診断推
論システム１０の推論機構１２に与え、Ｊｌｆｌ量論１
２はこれらデータ片２１ａ〜２１ｎを保守診断対象機器
の診断に用いる。

なＪ５、第１図中、符号１５．１６は保守診断推論シス
テム１０の入出力部であり、符号２４，２５は入出力部
である。また、符号１７．２６は伝送線である。

次に本実施例の作用について述べる。

診断用入出力装置１３より原子力発電ブラント等の工業
プラントについて何らかのトラブル（異常）情報が入力
されると、保守診断推論システム１０の推論機構１２は
このトラブル情報についての診断手順を知識ベース１１
のルールベース１１Ａから読み出し、例えば（Ｆ−ＴＨ
ＥＮ形式でＣＲＴ表示装置１３ａに出力する。

推論機構１２は変数値格納部１１１３より保守診断対象
機器の状態変数を読み出し、診断をａｔ論づ“る。また
は、プラント運転員がこれら診断手順に従って各条件項
（ＩＦ）が成立するか否かの判断を順次行なって行く。

この判断に必要な保守診断対象機器の状態変数値につい
ては入出力装置１３の要求傑作に応じて変数値格納部１
１［３より取り出し、参照することができる。あるいは
、プラント運転員より状態変数１直を入力することもで
きる。

上記診断手順が全て実行されると、Ｉ＆柊的で詳細な異
常原因の診断結果が推論機構１２により診断用入出力装
置１３のＣＲ−ｒ表示装置１３ａに表示される。これと
共に、保守手順の指示、プラント全体への影響度の評価
、診断結果についての対応策の決定等をＣＲＴ表示装置
１３ａに出力することができる。

しかし、入力されたトラブル情報が知識ベース１１内の
知識を逸脱し、越えるものである場合には、推論（１横
１２は、界雷原因について詳細で最終的な診断を推論す
ることかできないので、複数の異常原因に絞り込んで推
論する。この異常原因の絞り込みは例えばモニターの異
常を示すアラームの点灯状態、しニターの指示値がＭ　
ｌ＄　ｆｌｒｆないし予想値から大ぎく外れるか、それ
が異常な挙動を示男かのデータ等で行なうことができる
。次いで、推論機構１２はこれら複数の異常原因に応じ
た複数のキーワードを生成する。このキーワードとして
（よ例えば発生したアラームの種類、モニターの指示（
力等と区別つるためのらのて゛ある。

これらキーワード１１Ｙはプラン１〜データ管ｊｌｌシ
ステム２０のデータ管理（幾６４２２に与えられ、ここ
ではキーワード市をデータベース２１のデータ片２１ａ
〜２１ｎの識別子君Ｖに！（（（合し、マツプしたデー
タハ２１ａ〜２１ｎの全てを取り出し、これらデータ片
２１ａ〜２１ｎをデータ用入出力装ｊｌ″′“「′２３
のＣＲＴ表示装置２３ａと、保守Ｊ　ｆｆｊ　４ｆ［ｕ
ｓシステム１０のｉｌ□ｇ’Ｕ　４Ｍ　１２どに出力り
′る。

ＣＲＴ表示装置２３ａに出力されたデータは複故に絞ら
れた異常原因に関’ｒ’Ｈシたものに限定されているの
で、これらデータに基づいてｂなわれるプラント運転口
の１−ラブルシューディングの効率の向上と、誤判所の
恐れの低減とを図ることができる。このトラブルシュー
ティングに際しｉ（Ｉられた新しい知識は所要のルール
形式に変模し、ルールベース１１Ａに追加格納してもよ
い。

また、データベース２１のデータの参照は保守診断推論
システム１０の推論０を構１２を介さずに、データ用の
ＣＲＴ表示装置２３により直接行なつでもよい。

さらに、データベース２１の利用方法としては、診断作
業の途中で必廿どなったデータを人示するのみではなく
、診Ｒ７ｉ作局″、の終了後に、その診ＩＤｉ貯４果の
根拠を示す−ために関連したデータを入出力装置にＬＨ
カリ゛ることもできる。

なお、上記実施例で１よ−１−ワードのマップ−ングに
よりデータベース２１のデータを検索する場合について
述べたが、本発明はこれに限定されるものではイｒく、
例えば１−−ワードによりメ七り上の領域の２，１１り
付（ブを予め設定してＪ＞き、そのアドレスで指示する
ようにデータベースを（１４成してｔ）Ｊ、い。

また、マンマシンインターフェースとして高声入出力装
置を用いてもよい。

Ｃ発明の効果） 以上説明したように本発明は、保守診断対象機器の診断
等を行なう保守診断Ｈ１論システムに、プラントデータ
を格納するデータベースを有するプラントデータ管理シ
ステムを接続したので、保守診断推論システムにより保
守診断対象機器の最終的で詳細な診断を行なうことがで
さないときは、プラントデータ管理システムよりプラン
トデータを読み出し、そのデータを入出力装置に出力す
ることができる。

しかも、この出力されたプラントデータは保守診断推論
システムの推論機構により複数に絞り込まれた診断に関
連するデータのみであるので、比較的少数に絞り込まれ
ており、データ参照の効率の向上を図ることができる。

また、データベースのデータの検索は推論機構により複
数に絞り込まれた診断に関連するキーワードに基づいて
行なうので、そのデータ検索を迅速に行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプラント機器筺守診断作業支援装
との一実施例のシステム構成を示す構成図、第２図は従
来例のシステム構成を示す構成図である。 １０・・・保守診断推論システム、１１・・・知識ベー
ス、１１Δ・・・ルール格納部、１１Ｂ・・・変数値（
８納部、１２・・・Ｉｔ論別構、１３・・・診断用入出
力装置、２０・・・プラントデータ管理システム、２１
・・・データベース、２１ａ・・・データ片、２２・・
・データ管理機構、２３・・・データ用入出力装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラントにおける保守診断対象機器の保守診断を行なう
   ための保守過程、診断推論過程およびその作業手順を保
   守診断知識として格納する知識ベースと、この知識ベー
   スの保守診断知識を参照して上記保守診断対象機器の状
   態把握および診断のための推論を行なうと共に、その診
   断に基づいて保守診断対象機器のキーワードを生成する
   推論機構とを有する保守診断推論システムと、上記保守
   診断対象機器が故障した場合にその故障原因の究明に必
   要となるデータを格納するデータべースと、上記保守診
   断推論システムからのキーワードを受けて、そのキーワ
   ードに関連したデータを上記データベースから索引し、
   参照して出力装置に随時出力させるデータ管理機構とを
   有するプラントデータ管理システムとを備えたことを特
   徴とするプラント機器保守診断作業支援装置。