JPS6249408A - 機器故障診断装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は大型プラントにおける点検・保守員の機器故障
診断を支援する装置に係わり、特に故障が複数原因によ
り発生する場合も診断を可能とする機器故障診断装置に
関する。

〔発明の背景〕

計算機自動診断システムの一般的原理は以下の様なもの
である。ｉ個の故障原因のベクトルをａ、結果として表
われるｊ個の故障徴候のベクトルをｂ、原因と結果の間
の因果関係を表わすｉｘ、−１の行列をＲとすると、故
障の因果関係は次式で表わされる。

ここでＢ＋：　［０，１）、ｂａ＝　（０，１）である
。機器の故障診断とは、予め作成された因果関係Ｒと観
測された徴候すに基づき、故障原因ａを求めるために（
１）式の逆演算をすることに外ならない。本方法では原
因の発生のしやすさの情報が入っていない、複数の故障
が独立に発生する場合もあるがこれを考慮していない等
の問題があり、知識工学的手法を応用し、故障因果関係
ネットワークを用いて、原因、結果、因果関係の確度を
関連づけて故障診断をする方法が提案された（特願昭５
９−１３７２０７）。しかし知識工学を応用した方法で
も複数の原因により初めて故障が発生する様な場合は、
原因の確度が求まらないため、診断ができなかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、複数原因により初めて故障が発生する
事象がある場合でも故障診断ができる機器故障診断装置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

従来、複数原因により初めて故障が発生する事象（以下
、ＡＮＤ事象と呼ぶ）の際、診断ができなかったのは、
原因を探索した時、複数の機器故障の組み合せが原因候
補として挙げられるが、その確度を計算することができ
なかったからである。

そこで本発明では、原因の確度として原因を構成する各
機器故障の確度の平均または最小値あるいは相乗積を採
用した。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。第
１図は本発明の一実施例における装置の全体構成を示し
ている。第１図において、１は表示画面付入出力装置、
２は入出力制御装置、３は演算処理装置、４は処理プロ
グラム格納装置、５はデータベース格納装置である。処
理プログラム格納装置４は、さらに原因探索プログラム
格納装置７４ａ、確度評価プログラム格納装置４ｂ、徴
候探索プログラム格納装置４ｃ、画面表示プログラム格
納装置４ｄから構成されている。またデータベース格納
装置５は、さらに因果関係格納装置５ａ、因果関係の確
度格納装置５ｂ、原因となる機器の故障確率格納装置５
ｃ、確率・確度変換表格納装置５ｄから構成される。

次に本装置における故障診断の処理手順を説明する。ま
ず入力装置１から故障の徴候が入力されると、演算処理
袋ｅ３に原因探索プログラム４ａが呼び出され、因果関
係５ａに基づき原因探索が行なわれる。原因候補が定ま
ると次に徴候探索プログラム４ｃが呼び出され徴候の推
定を実施する。

もし入力徴候以外の新たな徴候が推定されれば、観測要
請が画面表示プログラム４ｃにより入出力装置１に表示
される。

原因候補に与えられる確度の計算では、確度評価プログ
ラム４ｂが演算処理装置３に呼び出され故障確率５ｃ及
び確率・確度変換表５ｄに基づき計算される。５個の徴
候ΔｂＪがｌ個故障のＡＮＤ事象Δａｌ　が原因により
発生するとした時、一般に確度ＣＦΔａｔ＋　Δｂ、は
次式で計算される。

ｊ ＣＦＡａｔｓ　ΔｂＪ ・・・（２） ここでＣ（ａ　ｔ　）等はａｌ等の確度である、ｃ（ｂ
Ｊ）は観測の確度として入力により与えられる。またＣ
（ｒ＋Ｊ）は因果関係の確度格納装置５ｂに予め与えら
れている個々の因果関係ｒ＋’　Ｊ’　より次式により
求められる。

ＣＦ（ｒｔａ）＝ｍ　ａ　ｘ（ｍ　ｉ　ｎ　（１”＋’
　Ｊ’　）　Ｌ・１３）複数パスの内１つのパスの中で Ｃ（ａｔ）はさらに次の様な手順を経て計算される。

まず徴候となる故障が発生したという条件におけるベイ
ズの事後確率を求める。

Ｐ（ａｔ　ｎ　Ａｂａ） Ｐ（ａ量１Δｂｊ）＝□　　　　・・（４）、）　　　
　Ｐ（Ａ　ｂＪ） 第１表　　　事後確率と確度の相関 法のこの事故確率を第１表に示す確率・確度変換表５ｄ
により確度に変換する。

（２）式における〔π・・・〕ｒはＡＮＤ事象を構成す
る各機器故障の相乗平均を取り、それをＡＮＤ事象の確
度としたことを意味する。この平均の取り方としては、
相加平均を取り次の（２）′式とすることも可能である
。

ＣＦＡａ＋、Ａｂ」 ｊ また、最少値を取る（２）　’式とすることも可能であ
る。

ＣＦΔａｌ、八すよ ｊ また（２）式において−を取り単純な積を確度とすよ ることも可能である。

以下、第２図を用いて、第１図に示す本発明の一実施例
の具体的な計算過程を説明する。第２図において、Ａ、
Ｂが結果側であり、Ｄｚ、Ｄｚ等が原因側の機器である
。ＡとＢが徴候として観測され、かつその確度が１と０
．９　　と入力されたものとする。枝近傍の数値は因果
関数の確度である。

またＤｒ、Ｄｚ等の右の数値はＡ、Ｂが故障したとした
時のＤＩ、Ｄｉ等の事後確率を確度に変換したものであ
る。まずＣの確度を求める。

ＣＦ（Ｃ，Ａ−８）＝１・０．９　＋　０．９・０．８
−（１・０．９）　（０，９・０．８）＝０．９７２ この計算は（２）式の（）内に相当し、知識工学のｃｏ
ｍｂｉｎａｔｉｏｎを求める計算式である。事象ＣはＤ
とＥが同時に故障して故障となるＡＮＤ事象を表わして
いる。ところがＤとＥの組合せに対しては故障確率が与
えられていないので最下層の原因までさか上って検討す
る。このとき原因となり得る故障の組合せは、（Ｄ　ｔ
・Ｅｊ、）　、　　（Ｄｔ−Ｅｚ）　。

（Ｄｉ・Ｅｔ）、（Ｄｉ・Ｅｚ）の４組となる。以下そ
れぞれの組合せの確度を求める。ところでＤとＤｌの間
にはＤ３とＤ４が介在しているのでまずＤとＤｚの間の
因果関係の確度を求める。

ＣＦ（ｒｏ、Ｄｔ）＝ＩＩｌａｘ　（ｍｉ’ｈ、（０，
８，０，７）　、ｍ１ｎ（０，９，０，６））＝０．７ 各組合せの確度としては（２）式において１／Ｉを省い
た各確度の積を用いることにする。この考え方はＡＮＤ
事象の発生確率は他の事象に比べ低いという事実を反映
したものである。

ＣＦ（Ｄｉ・Ｅｔ、Ａ−Ｂ）　＝　（０，７・０．８）
・（１・０．６）・０．９７２＝０．３２７ ＣＦ（Ｄｌ・Ｅｚ、Ａ−８）　＝　（０，７・０．８）
・（０，９・０．５）・０．９７２＝０．２４５ ＣＦ（Ｄｉ・Ｅｔ、Ａ−Ｂ）　＝　（０，９・０．７）
・（１・０．６）・０．９７２＝０．３６７ ＣＦ（Ｄｉ・Ｅｚ、Ａ−８）　＝　（０，９・０．７）
・（０，９・０．５）・０．！１１７２　’＝０．２７
６ 以上の計算結果によりＡとＢが故障する原因となるもの
は、（Ｄｚ、　Ｅｔ）の組合せ、次いで（Ｄｌ。

Ｅｌ）の組合せが確からしいと結論づけられる。

〔発明の効果〕

以上実施例を用いて詳細に説明したごとく、本発明によ
れば、従来の診断法では診断不可能であった複数機器の
故障が原因で初めて故障が発生する場合でも診断が可能
となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の全体構成図、第２図は因果関係のネ
ットワーク図である。 １・・・表示画面付入出力装置、２・・・入出力制御装
置、３・・・演算処理装置、４・・・プログラム格納装
置、５・・・データベース格納装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．観測された故障の徴候を入力する入力装置と、故障
   の因果関係を格納する記憶装置と、故障徴候に基づく故
   障原因を探索する演算装置と、故障診断結果を表示する
   表示装置とから成る機器故障診断装置において、複数の
   原因により故障が発生する事象に対しては、当該複数の
   原因の組合せに対し各原因の確度の平均を用いて複数原
   因による故障発生の確度を求め、表示する機能を有する
   ことを特徴とする機器故障診断装置。
2. ２．特許請求の範囲第１項において、複数原因による故
   障発生の確度は各原因の確度の最少値を用いて求めるこ
   とを特徴とする機器故障診断装置。
3. ３．特許請求の範囲第１項において、複数原因による故
   障発生の確度は各原因の確度の積を用いて求めることを
   特徴とする機器故障診断装置。