JPS6319008B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プラントに設けられる検出器の異常
を診断する装置に関する。

火力発電プラントや原子力発電プラント等各種
プラントにおいて、プラントの運転制御のため、
圧力、温度、流量等の状態量を検出する検出器が
用いられる。設計時に想定した理想状態で効率よ
く、かつ安全にプラントを運転するためである。
そして状態量の異常が検知されれば不具合もしく
は故障個所を修復するため各種の処理がなされ
る。

しかして、検出器は、運転制御に重要な情報を
もたらすものであり、極めて重要なものである
が、検出器自身に不具合があると、誤まつた情報
をもたらすこととなる。

従つて、プラントの運転中常に検出器自身の異
常の有無を監視することが高効率、かつ安全な運
転状態を保持する上から重要と考えられている。

従来、検出器の異常を検知する手段として検出
器が出す雑音に着目し、雑音を分析して検出器特
性の正常、異常を診断していた。

すなわち、検出器入力雑音特性をホワイトと仮
定し、更に検出器の応答特性を１次遅れ特性と仮
定し、検出器出力雑音のパワースペクトル又はリ
ニアスペクトルを計算する。その結果を最小２乗
法を用いてカーブフイツテイングを行ない、更に
周波数ＯHzのパワースペクトル又はリニアスペク
トルの値から6dB又は3dBダウンした点の周波数
を求め、検出器応答時定数を推定する。そして予
め保存されていた検出器の時定数値と前記推定時
定数とを対比照合し、その差から、正常か異常か
を判定していた。

しかるに、前述の従来の方法では、種々仮定を
用いるため、信頼性に難があり、又検出器の出力
側に変換器やアイソレーダ等の機器があると、処
理する出力雑音の特性が変化し、どの部分に異常
があるのか判別しがたいとの問題があつた。

本発明は、前記した事情に鑑みなされたもの
で、検出器の応答特性及び入力雑音特性に何の仮
定もせず、高い信頼性で検出器の異常の有無を判
別できる診断装置を提供することを目的とする。

以下、本発明を図示の実施例に基づき説明す
る。

図において、１は検出器（図示しない）の出力
雑音で原子力プラントの温度、圧力、流量、水
位、中性子束等の検出器に重量するものである。
検出器出力の定常値は事前に差し引かれており、
定常値からの変化分を増巾したものである。

雑音処理器２は、上記雑音データからフーリエ
変換を用いてパワースペクトル、リニアスペクト
ル等、検出器時定数推定に必要な各種統計量を計
算する。

カーブ調整器３は、雑音処理器２で計算したス
ペクトルカーブの中で、対象とする検出器周波数
領域のスペクトル部分を最小２定法によつてカー
ブフイツトしスペクトルをスムーズにする。

時定数計算器４は、雑音処理器２で計算された
各種統計量を用い、検出器のステツプ応答を計算
し、最終整定値63.2％よりオーバオールな検出器
時定数を推定する。

６は、格納装置で検出器特性を１次遅れ、検出
器入力雑音をホワイトと仮定し、プラントに装架
する前の検出器時定数値及び前回のスペクトルよ
り推定した時定数値等を格納している。

格納装置８は、検出器入力の各種雑音特性、検
出器から検出点までの各種装置の組合せ（１次遅
れから高次遅れ及びむだ時間等の組合せ）と各装
置の時定数の組合せのスペクトル及びオーバオー
ルな検出器時定数を事前に計算し格納している。

判別器７は、カーブ調整器３によるスペクトル
波形と、計算器４によるオーバオールな検出器時
定数に最も近いスペクトル特性を、検出器入力雑
音特性及び検出器から検出点までの構成機器特性
をパラメータとして格納器６，８に格納されたス
ペクトルデータより選択する。この結果検出器自
身の時定数と設置時からの時定数変化が検知され
る。

出力装置５は、判別器７の出力すなわち推定時
定数、従来推定値からの変化量、傾向、検出器の
正常、異常の判断を出力し、プラントの運転員等
に知らせる。

前記した構成の本実施例において、検出器出力
雑音１は、雑音処理器２に入り、そのパワースペ
クトル又はリニアスペクトルが電気的に計算され
る。カーブ調整器３は、雑音処理器２の計算結果
を電気的に受け取り、それを用いて対象とする周
波数範囲のパワースペクトル又はリニアスペクト
ルのデータ点を最小２乗法によつてカーブフイツ
テイングする。

時定数計算器４は、雑音処理器２から出力され
た統計量よりステツプ応答を計算し、オーバオー
ルな検出器時定数を計算する。

判別器７は、事前に計算して格納されていた任
意特性のパワー又はリニアスペクトルを用いて、
電気的に受け取つたカーブ調整器３のスペクトル
及び計算器４で推定した時定数と比較し、それに
最も近いスペクトルを選定し、応答時定数を推定
する。

詳述すれば、判別器７は１次、２次、それ以上
の高次及びむだ時間も含めた特性のパワースペク
トル又はリニアスペクトルを各種時定数で、又、
各種入力雑音に対しても事前に計算した結果を格
納している。これと電気的に受け取つたカーブ調
整器３及び計算器４の処理結果をベースにして、
順に比較する。そして調整器３及び計算器４、結
果と最も誤差の少ないスペクトルを選択する。こ
のスペクトルを持つ検出器時定数及び特性は既知
のため、スペクトルを選択した段階で即時時定数
と特性が決定される。

前記した実施例によれば、事前にスペクトル結
果を格納しておくことにより、１次遅れ特性に限
定されない高次特性・むだ時間特性、また各種時
定数のスペクトル及び各種入力雑音に対するスペ
クトルを任意に作成できる。これらの正常時の特
性又は時定数及び入力雑音は、プラント搬入前の
オフライン試験結果を用いることで、試験時の推
定時定数の正常時からの偏差が定量的に把握でき
る。検出器と他計器のオーバオールな雑音が入力
となる場合は、その組合せと個々の特性が事前に
わかつていることより、それぞれの正常時特性の
スペクトル結合結果を保持しておき、各々を比較
することからどの部分の応答時定数が変化したか
が分離把握できる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の実施例を示す系統図である。 １…出力雑音、２…雑音処理器、３…調整器、
４…計算器、６，８…格納装置、７…判別器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プラントの状態量を検出する検出器の雑音出
   力を受けて統計量を計算する雑音処理器、同処理
   器の統計量出力を受けて統計量のカーブを円滑す
   るカーブ調整器、前記処理器の統計量出力を受け
   る時定数計算器、前記検出器の時定数を予め格納
   する第１の格納器、前記検出器から前記処理器の
   前までの時定数を格納する第２の格納器及び前記
   カーブ調整器の出力と前記時定数計算器の出力を
   受けて前記第１第２の格納器の記憶データと対比
   照合する判別器を有してなることを特徴とする検
   出器の異常診断装置。