KR102603020B1 - 플랜트 감시 장치, 플랜트 감시 방법, 및 프로그램 - Google Patents
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Abstract
플랜트 감시 장치(20)는, 검출값의 번들을 취득하는 검출값 취득부(211)와, 제1 마할라노비스 거리를 산출하는 제1 마할라노비스 거리 산출부(212)와, 상기 플랜트의 운전 상태가 정상인지 이상인지를 판정하는 플랜트 상태 판정부(213)와, 상기 플랜트의 이상의 원인이 되는 검출값인 원인 검출값을 추정하는 원인 검출값 추정부(214)와, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가 또는 감소시켜 제2 마할라노비스 거리를 산출하는 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)와, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가시킴으로써 이상을 완화시킬 수 있을지, 또는 감소시킴으로써 이상을 완화시킬 수 있을지를 특정하는 특정부(216)를 구비한다.
Description
본 발명은, 플랜트 감시 장치, 플랜트 감시 방법, 및 프로그램에 관한 것이다. 본원은, 2019년 3월 28일에, 일본에 출원된 특원 2019-063575호에 근거하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.
가스 터빈 발전 플랜트, 원자력 발전 플랜트, 혹은 화학 플랜트와 같은 각종 플랜트에서는, 복수의 평가 항목(온도, 압력 등) 각각의 검출값(상태량)의 번들을 취득하고, 이들 검출값의 경향에 근거하여, 플랜트가 정상적으로 운전되고 있는지 아닌지를 감시하고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 복수의 검출값의 번들에 의하여 구성되는 단위 공간을 기준으로 하여, 평가 시점에 있어서 취득된 검출값의 번들의 마할라노비스 거리를 산출하고, 이 마할라노비스 거리가 미리 정해진 임곗값 이내인지 아닌지에 따라, 플랜트의 운전 상태가 정상인지 아닌지를 판단하는 기술이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 1에는, 검출값의 번들 중, 이상(異常)의 원인이 되는 검출값의 항목을, 망대(望大) SN비의 차에 근거하여 추정하는 기술이 기재되어 있다.
그러나, 종래의 기술에서는, 이상의 원인이 되는 검출값을 추정하는 것은 가능하지만, 이 검출값을 증가시키는 조작, 또는 감소시키는 조작 중 어느 것을 행함으로써 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지를 구별하는 수단이 없었다.
본 발명은, 이와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 플랜트의 이상을 완화시키기 위한 조작을 적절히 판단할 수 소정의 플랜트 감시 장치, 플랜트 감시 방법, 및 프로그램을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이하의 수단을 채용하고 있다.
본 발명의 제1 양태에 의하면, 복수의 평가 항목이 있는 플랜트의 운전 상태를 감시하는 플랜트 감시 장치는, 상기 플랜트로부터 복수의 상기 평가 항목마다의 검출값의 모음인 검출값의 번들을 취득하는 검출값 취득부와, 복수의 상기 검출값의 번들에 의하여 구성되는 단위 공간을 기준으로 한, 상기 검출값의 번들의 제1 마할라노비스 거리를 산출하는 제1 마할라노비스 거리 산출부와, 상기 제1 마할라노비스 거리가 미리 정해진 임곗값 이내인지 아닌지에 따라, 상기 플랜트의 운전 상태가 정상인지 이상인지를 판정하는 플랜트 상태 판정부와, 상기 플랜트의 운전 상태가 이상이라고 판정된 경우, 상기 검출값의 번들 중 상기 플랜트의 이상의 원인이 되는 검출값인 원인 검출값을 추정하는 원인 검출값 추정부와, 상기 검출값의 번들 중 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을, 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 증가 또는 감소시켜, 당해 검출값의 번들의 제2 마할라노비스 거리를 산출하는 제2 마할라노비스 거리 산출부와, 상기 제2 마할라노비스 거리에 근거하여, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지, 또는 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지를 특정하는 특정부를 구비한다.
이와 같이 함으로써, 플랜트 감시 장치는, 플랜트의 이상에 대하여, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가시키는 조작, 또는 감소시키는 조작 중 어느 것을 행함으로써 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지를 특정할 수 있다. 이로써, 플랜트 감시 장치는, 플랜트의 이상을 완화시키기 위한 조작을 적절히 판단할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 의하면, 제1 양태에 관한 플랜트 감시 장치에 있어서, 상기 제2 마할라노비스 거리 산출부는, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 상기 제2 마할라노비스 거리를 산출한다. 상기 특정부는, 상기 제1 마할라노비스 거리보다 상기 제2 마할라노비스 거리가 증가한 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 없다고 특정하고, 상기 제1 마할라노비스 거리보다 상기 제2 마할라노비스 거리가 감소한 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있다고 특정한다.
이와 같이 함으로써, 플랜트 감시 장치는, 원인 검출값으로서 추정된 검출값을 취득된 값보다 증가시킴으로써 마할라노비스 거리가 증가한 경우는, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가시키는 조작을 행해야 하는 것이 아니고, 마할라노비스 거리가 감소한 경우는 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가시키는 조작을 행해야 하는 것을 양호한 정밀도로 특정할 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 의하면, 제1 양태에 관한 플랜트 감시 장치에 있어서, 상기 제2 마할라노비스 거리 산출부는, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시켜 상기 제2 마할라노비스 거리를 산출한다. 상기 특정부는, 상기 제1 마할라노비스 거리보다 상기 제2 마할라노비스 거리가 증가한 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 없다고 특정하고, 상기 제1 마할라노비스 거리보다 상기 제2 마할라노비스 거리가 감소한 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있다고 특정한다.
이와 같이 함으로써, 플랜트 감시 장치는, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가시키는 조작을 행함으로써, 플랜트의 이상을 완화시키는 것이 가능한지 아닌지를 양호한 정밀도로 특정할 수 있다.
본 발명의 제4 양태에 의하면, 제1 양태에 관한 플랜트 감시 장치에 있어서, 상기 제2 마할라노비스 거리 산출부는, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리, 및, 소정량 감소시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리를 구한다. 상기 특정부는, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리가, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리보다 큰 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있다고 특정하고, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리가, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리보다 작은 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있다고 특정한다.
이와 같이 함으로써, 플랜트 감시 장치는, 플랜트의 이상을 완화시키기 위한 조작으로서, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가시키는 조작과, 감소시키는 조작 중 어느 것이 적절할지를 양호한 정밀도로 특정할 수 있다.
본 발명의 제5 양태에 의하면, 제1 양태에 관한 플랜트 감시 장치에 있어서, 상기 제2 마할라노비스 거리 산출부는, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리, 및, 소정량 감소시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리를 구한다. 상기 특정부는, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리와, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리의 양방이, 상기 제1 마할라노비스 거리보다 증가한 경우이며, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리와 상기 제1 마할라노비스 거리의 차인 제1 증가량이, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리와 상기 제1 마할라노비스 거리의 차인 제2 증가량보다 큰 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있다고 특정하고, 상기 제1 증가량이 상기 제2 증가량보다 작은 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있다고 특정한다.
이와 같이 함으로써, 플랜트 감시 장치는, 플랜트의 이상을 완화시키기 위한 조작으로서, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가시키는 조작과, 감소시키는 조작 중 어느 것이 적절할지를 양호한 정밀도로 특정할 수 있다.
본 발명의 제6 양태에 의하면, 제2 내지 제5 중 어느 일 양태에 관한 플랜트 감시 장치에 있어서, 상기 제2 마할라노비스 거리 산출부는, 상기 단위 공간을 구성하는 복수의 상기 검출값의 번들에 포함되는 검출값 중, 상기 원인 검출값의 평가 항목과 관련지어진 복수의 검출값의 표준 편차의 10000분의 1 내지 10분의 5의 값을, 상기 소정량으로서 설정한다.
이와 같이 함으로써, 플랜트 감시 장치는, 원인 검출값의 평가 항목에 따른 적절한 증감량을 원인 검출값에 적용할 수 있다.
본 발명의 제7 양태에 의하면, 제1 내지 제6 중 어느 일 양태에 관한 플랜트 감시 장치는, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 평가 항목을 특정 가능한 정보와, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지, 또는 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지를 특정한 정보를 포함하는 이상 정보를 표시하는 표시부를 더 구비한다.
이와 같이 함으로써, 플랜트 감시 장치는, 플랜트의 감시를 행하는 작업자에 대하여, 어느 평가 항목의 검출값이 이상이라고 추정될지를 인식시킬 수 있을 뿐만 아니라, 어떠한 조작을 행함으로써 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지를 인식시킬 수 있다. 이로써, 작업자는, 이상 정보를 참조함으로써, 플랜트의 이상을 해소하기 위하여 실시해야 할 조작을 용이하게 파악할 수 있다.
본 발명의 제8 양태에 의하면, 복수의 평가 항목이 있는 플랜트의 운전 상태를 감시하는 플랜트 감시 방법은, 상기 플랜트로부터 복수의 상기 평가 항목마다의 검출값의 모음인 검출값의 번들을 취득하는 검출값 취득 스텝과, 복수의 상기 검출값의 번들에 의하여 구성되는 단위 공간을 기준으로 한, 상기 검출값의 번들의 제1 마할라노비스 거리를 산출하는 제1 마할라노비스 거리 산출 스텝과, 상기 제1 마할라노비스 거리가 미리 정해진 임곗값 이내인지 아닌지에 따라, 상기 플랜트의 운전 상태가 정상인지 이상인지를 판정하는 플랜트 상태 판정 스텝과, 상기 플랜트의 운전 상태가 이상이라고 판정된 경우, 상기 검출값의 번들 중 상기 플랜트의 이상의 원인이 되는 검출값인 원인 검출값을 추정하는 원인 검출값 추정 스텝과, 상기 검출값의 번들 중 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득 스텝에 있어서 취득된 당해 검출값의 값보다 증가 또는 감소시켜, 당해 검출값의 번들의 제2 마할라노비스 거리를 산출하는 제2 마할라노비스 거리 산출 스텝과, 상기 제2 마할라노비스 거리에 근거하여, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득 스텝에 있어서 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지, 또는 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지를 특정하는 이상 원인 특정 스텝을 갖는다.
본 발명의 제9 양태에 의하면, 복수의 평가 항목이 있는 플랜트의 운전 상태를 감시하는 플랜트 감시 장치의 컴퓨터를 기능시키는 프로그램은, 상기 컴퓨터에, 상기 플랜트로부터 복수의 상기 평가 항목마다의 검출값의 모음인 검출값의 번들을 취득하는 검출값 취득 스텝과, 복수의 상기 검출값의 번들에 의하여 구성되는 단위 공간을 기준으로 한, 상기 검출값의 번들의 제1 마할라노비스 거리를 산출하는 제1 마할라노비스 거리 산출 스텝과, 상기 제1 마할라노비스 거리가 미리 정해진 임곗값 이내인지 아닌지에 따라, 상기 플랜트의 운전 상태가 정상인지 이상인지를 판정하는 플랜트 상태 판정 스텝과, 상기 플랜트의 운전 상태가 이상이라고 판정된 경우, 상기 검출값의 번들 중 상기 플랜트의 이상의 원인이 되는 검출값인 원인 검출값을 추정하는 원인 검출값 추정 스텝과, 상기 검출값의 번들 중 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득 스텝에 있어서 취득된 당해 검출값의 값보다 증가 또는 감소시켜, 당해 검출값의 번들의 제2 마할라노비스 거리를 산출하는 제2 마할라노비스 거리 산출 스텝과, 상기 제2 마할라노비스 거리에 근거하여, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득 스텝에 있어서 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지, 또는 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지를 특정하는 이상 원인 특정 스텝을 실행시킨다.
본 발명에 관한 플랜트 감시 장치, 플랜트 감시 방법, 및 프로그램에 의하면, 플랜트의 이상을 완화시키기 위한 조작을 적절히 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치의 개요를 설명하기 위한 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치의 기능 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 마할라노비스 거리의 개념을 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치의 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 관한 이상 정보의 일례를 나타내는 도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치의 하드웨어 구성의 일례를 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치의 기능 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 마할라노비스 거리의 개념을 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치의 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 관한 이상 정보의 일례를 나타내는 도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치의 하드웨어 구성의 일례를 나타내는 도이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치(20)에 대하여, 도 1~도 6을 참조하면서 설명한다.
(전체 구성)
본 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치(20)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 복수의 평가 항목이 있는 플랜트(1)의 운전 상태를 감시하기 위한 장치이다. 플랜트 감시 장치(20)는, 플랜트(1)의 각부(各部)에 마련된 검출기로부터 평가 항목마다의 상태량을 나타내는 검출값을 취득한다. 그리고, 플랜트 감시 장치(20)는, 마할라노비스·다구치법(이하, MT법이라고 한다)을 이용하고, 취득한 검출값에 근거하여 플랜트(1)의 운전 상태가 정상인지 이상인지를 판정한다.
본 실시형태에 관한 플랜트(1)는, 가스 터빈 복합 발전 플랜트이며, 가스 터빈(10)과, 가스 터빈 발전기(11)와, 배열 회수 보일러(12)와, 증기 터빈(13)과, 증기 터빈 발전기(14)와, 제어 장치(40)를 구비한다. 또한, 다른 실시형태에서는, 플랜트(1)는, 가스 터빈 발전 플랜트, 원자력 발전 플랜트, 화학 플랜트여도 된다.
가스 터빈(10)은, 압축기(101)와, 연소기(102)와, 터빈(103)을 구비하고 있다.
압축기(101)는, 흡기구로부터 투입된 공기를 압축한다. 압축기(101)에는, 평가 항목 중 하나인 압축기(101)의 차실 내의 온도를 검출하기 위한 검출기로서, 온도 센서(101A, 101B)가 마련되어 있다. 예를 들면, 온도 센서(101A)는 압축기(101)의 차실 입구의 온도(입구 공기 온도)를 검출하고, 온도 센서(101B)는 차실 출구의 온도(출구 공기 온도)를 검출하도록 해도 된다.
연소기(102)는, 압축기(101)로부터 도입된 압축 공기에 연료(F)를 혼합하여 연소시켜, 연소 가스를 생성한다. 연소기(102)에는, 평가 항목 중 하나인 연료(F)의 압력을 검출하기 위한 검출기로서, 압력 센서(102A)가 마련되어 있다.
터빈(103)은, 연소기(102)로부터 공급된 연소 가스에 의하여 회전 구동한다. 터빈(103)에는, 평가 항목 중 하나인 차실 내의 온도를 검출하기 위한 검출기로서, 온도 센서(103A, 103B)가 마련되어 있다. 예를 들면, 온도 센서(103A)는 터빈(103)의 차실 입구의 온도(입구 연소 가스 온도)를 검출하고, 온도 센서(103B)는 차실 출구의 온도(출구 연소 가스 온도)를 검출하도록 해도 된다.
가스 터빈 발전기(11)는, 터빈(103)의 로터(104)와, 압축기(101)를 개재하여 연결되며, 로터(104)의 회전에 의하여 발전한다. 가스 터빈 발전기(11)에는, 평가 항목 중 하나인 윤활유의 온도를 검출하기 위한 검출기로서, 온도계(11A)가 마련되어 있다.
배열 회수 보일러(12)는, 터빈(103)으로부터 배출된 연소 가스(배기 가스)로 물을 가열하여, 증기를 생성한다. 배열 회수 보일러(12)에는, 평가 항목 중 하나인 드럼의 수위 레벨을 검출하기 위한 검출기로서 레벨계(12A)가 마련되어 있다.
증기 터빈(13)은, 배열 회수 보일러(12)로부터의 증기로 구동한다. 증기 터빈(13)에는, 평가 항목 중 하나인 차실 내의 온도를 검출하기 위한 검출기로서, 온도 센서(13A)가 마련되어 있다. 또, 증기 터빈(13)으로부터 배출되는 증기는, 복수기(132)로 물로 되돌려져, 급수 펌프를 통하여 배열 회수 보일러(12)로 보내진다.
증기 터빈 발전기(14)는, 증기 터빈(13)의 로터(131)와 연결되어, 로터(131)의 회전에 의하여 발전한다. 증기 터빈 발전기(14)에는, 평가 항목 중 하나인 윤활유의 온도를 검출하기 위한 검출기로서 온도계(14A)가 마련되어 있다.
또한, 상술한 평가 항목은 일례이며, 이것에 한정되는 경우는 없다. 플랜트(1)의 다른 평가 항목으로서, 예를 들면 가스 터빈 발전기(11)의 출력, 터빈(103)의 차실 내의 압력, 로터(104)의 회전 속도, 진동 등이 설정되어 있어도 된다. 이 경우, 도시는 생략하지만, 이들 평가 항목의 상태량을 검출하는 검출기가 플랜트(1)의 각부에 마련되어 있는 것으로 한다.
제어 장치(40)는, 플랜트(1)의 동작을 제어하기 위한 장치이다. 또, 제어 장치(40)는, 플랜트 감시 장치(20)에 의하여 플랜트(1)의 운전 상태가 이상이라고 판정된 경우, 플랜트 감시 장치(20)로부터의 제어 신호에 따라, 플랜트(1) 각부의 동작을 제어하도록 해도 된다.
(플랜트 감시 장치의 기능 구성)
도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치의 기능 구성을 나타내는 도이다.
플랜트 감시 장치(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, CPU(21)와, 입출력 인터페이스(22)와, 표시부(23)와, 조작 접수부(24)와, 기억부(25)를 구비하고 있다.
입출력 인터페이스(22)는, 플랜트(1)의 각부의 검출기와 접속되어, 복수의 평가 항목마다의 검출값의 입력을 접수한다.
표시부(23)는, 플랜트 감시 장치(20)에 의한 플랜트(1)의 운전 상태의 판정 결과 등을 표시하기 위한 디스플레이이다. 예를 들면, 표시부(23)는, 플랜트(1)의 이상의 원인으로 추정되는 평가 항목을 특정 가능한 정보와, 당해 평가 항목의 검출값의 값을 증가시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화할 수 있을지, 또는, 감소시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화할 수 있을지를 특정한 정보를 포함하는 이상 정보를 표시한다. 평가 항목을 특정 가능한 정보란, 예를 들면 평가 항목 또는 검출기의 명칭, 식별 번호 등이다.
조작 접수부(24)는, 플랜트(1)의 감시를 행하는 작업자에 의한 조작을 접수하기 위한 키보드, 마우스 등의 장치이다.
CPU(21)는, 플랜트 감시 장치(20) 전체의 동작을 담당하는 프로세서이다. CPU(21)는, 미리 준비된 프로그램에 따라 각종 연산 처리를 실행함으로써, 검출값 취득부(211), 제1 마할라노비스 거리 산출부(212), 플랜트 상태 판정부(213), 원인 검출값 추정부(214), 제2 마할라노비스 거리 산출부(215), 특정부(216), 출력부(217)로서의 기능을 발휘한다.
검출값 취득부(211)는, 플랜트(1)로부터 복수의 평가 항목마다의 검출값의 모음인 검출값의 번들을, 입출력 인터페이스(22)를 통하여 취득한다. 검출값 취득부(211)는, 소정 시간(예를 들면 1분)마다 검출값의 번들을 취득하고, 기억부(25)에 기억하여 축적한다.
제1 마할라노비스 거리 산출부(212)는, 과거의 운전 데이터인 복수의 검출값의 번들에 의하여 구성되는 단위 공간을 기준으로 하여, 검출값의 번들의 마할라노비스 거리(제1 마할라노비스 거리)를 산출한다.
플랜트 상태 판정부(213)는, 제1 마할라노비스 거리가 미리 정해진 임곗값 이내인지 아닌지에 따라, 플랜트(1)의 운전 상태가 정상인지 이상인지를 판정한다.
원인 검출값 추정부(214)는, 플랜트(1)의 운전 상태가 이상이라고 판정된 경우, 검출값의 번들 중 플랜트(1)의 이상의 원인이 되는 검출값인 원인 검출값을 추정한다.
제2 마할라노비스 거리 산출부(215)는, 검출값의 번들 중 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 검출값 취득부(211)에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 증가 또는 감소시켜, 당해 검출값의 번들의 마할라노비스 거리(제2 마할라노비스 거리)를 산출한다.
특정부(216)는, 플랜트 상태 판정부(213)에 의하여 플랜트(1)의 운전 상태가 이상이라고 판정된 경우, 그 이상을 완화하는 조작을 특정한다. 본 실시형태에서는, 특정부(216)는, 제2 마할라노비스 거리에 근거하여, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 검출값 취득부(211)에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화시킬 수 있을지, 또는 감소시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화시킬 수 있을지를 특정한다.
출력부(217)는, 플랜트 상태 판정부(213)에 의하여 플랜트(1)의 운전 상태가 이상이라고 판정된 경우, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 평가 항목을 특정 가능한 정보와, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 검출값 취득부(211)에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화시킬 수 있을지, 또는 감소시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화시킬 수 있을지를 특정한 정보를 포함하는 이상 정보를 표시부(23)에 표시시킨다. 또, 출력부(217)는, 작업자가 조작 접수부(24)를 통하여 플랜트(1)를 원격 조정하기 위한 조작을 행한 경우, 이 조작에 따른 제어 신호를 플랜트(1)의 제어 장치(40)에 출력하도록 해도 된다.
기억부(25)에는, CPU(21)의 각부에 있어서의 처리에 있어서 취득, 생성된 데이터등이 기억된다.
(플랜트 감시 장치의 처리 플로)
도 3은, 마할라노비스 거리의 개념을 나타내는 개념도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치의 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
이하, 도 3~도 4를 참조하면서 본 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치(20)의 처리의 일례에 대하여 설명한다.
본 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치(20)는, 상술한 바와 같이 MT법을 이용하여 플랜트(1)의 운전 상태가 정상인지 이상인지를 판정한다. 먼저, MT법에 의한 플랜트 감시 방법의 개요에 대하여, 도 3을 이용하여 설명한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 플랜트 감시 장치(20)의 검출값 취득부(211)가, 플랜트(1)의 검출값 1 및 검출값 2를 검출값의 번들 B로서 취득한다고 가정한다. 예를 들면, 검출값 1은 "가스 터빈 출력", 검출값 2는 "보일러 수위"이다. MT법에서는, 복수의 검출값의 번들 B의 집합체인 데이터군을, 기준 데이터군인 단위 공간 S로 하고, 소정의 시점에서 취득된 검출값의 번들 A의 마할라노비스 거리 D를 산출한다.
마할라노비스 거리 D는, 단위 공간 S에 있어서의 검출값의 분산이나 상관 관계에 따라 가중값 부여가 이루어진 거리이며, 단위 공간 S에 있어서의 데이터군과의 유사도가 낮을수록 큰 값이 된다. 여기에서, 단위 공간 S를 구성하는 검출값의 번들 B의 마할라노비스 거리의 평균은 1이 되고, 플랜트(1)의 운전 상태가 정상적인 경우, 검출값의 번들 A의 마할라노비스 거리 D는 대략 4 이하에 들어간다. 그러나, 플랜트(1)의 운전 상태가 이상이 되면, 이상의 정도에 따라 마할라노비스 거리 D의 값은 커진다.
이 때문에, MT법에서는, 마할라노비스 거리 D가, 미리 정해진 임곗값 Dc 이내인지 아닌지에 따라서, 플랜트(1)의 운전 상태가 정상인지 이상인지를 판정한다. 예를 들면, 검출값의 번들 A1의 마할라노비스 거리 D1은, 임곗값 Dc 이하이기 때문에, 이 검출값의 번들 A1을 취득한 시점에 있어서의 플랜트(1)의 운전 상태는 정상이라고 판정된다. 또, 검출값의 번들 A2의 마할라노비스 거리 D2는, 임곗값 Dc보다 크기 때문에, 이 검출값의 번들 A2를 취득한 시점에 있어서의 플랜트(1)의 운전 상태는 이상이라고 판정된다.
또한, 임곗값 Dc는, 예를 들면 단위 공간 S를 구성하는 복수의 검출값의 번들 B 각각의 마할라노비스 거리 중, 최대의 마할라노비스 거리보다 큰 값으로 설정하는 것이 바람직하다. 또, 이때, 플랜트(1)의 고유의 특성 등을 고려하여, 임곗값 Dc를 정하는 것이 바람직하다. 임곗값 Dc는, 작업자에 의하여 플랜트 감시 장치(20)의 조작 접수부(24)를 통하여 변경할 수 있도록 해도 된다.
다음으로, 플랜트 감시 장치(20)에 있어서의 플랜트(1)의 운전 상태의 감시 처리에 대하여, 도 4를 이용하여 설명한다. 여기에서는, 플랜트 감시 장치(20)의 기억부(25)에는, 플랜트(1)로부터 과거에 취득한 검출값의 번들이 복수 축적되어 있고, 이들 복수의 검출값의 번들에 근거하여 작성된 단위 공간과, 마할라노비스 거리의 임곗값이 기억되어 있는 것으로 한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 검출값 취득부(211)는, 플랜트(1)의 각부에 마련된 검출기로부터, 복수의 평가 항목 각각의 검출값을 취득한다(스텝 S1). 예를 들면 평가 항목의 수가 100개인 경우, 검출값 취득부(211)는 평가 항목 각각에 대응하는 100개의 검출값을 취득하고, 이들을 하나의 번들(검출값의 번들)로서 기억부(25)에 기억한다.
다음으로, 제1 마할라노비스 거리 산출부(212)는, 기억부(25)에 기억되어 있는 단위 공간을 기준으로 하여, 스텝 S1에 있어서 취득한 검출값의 제1 마할라노비스 거리를 산출한다(스텝 S2).
다음으로, 플랜트 상태 판정부(213)는, 스텝 S2에 있어서 산출된 제1 마할라노비스 거리가, 기억부(25)에 미리 기억되어 있는 임곗값 이하인지 아닌지를 판단한다(스텝 S3).
제1 마할라노비스 거리가 임곗값 이하인 경우(스텝 S3: YES), 플랜트 상태 판정부(213)는, 플랜트(1)의 운전 상태는 정상이라고 판정하고(스텝 S4), 처리를 종료한다. 이때, 출력부(217)는, 플랜트(1)의 운전 상태가 정상이라는 판정 결과 등을 표시부(23)에 표시시켜도 된다.
한편, 제1 마할라노비스 거리가 임곗값을 초과하는 경우(스텝 S3: NO), 플랜트 상태 판정부(213)는, 플랜트(1)의 운전 상태는 이상이라고 판정하고(스텝 S5), 다음의 처리로 진행한다.
플랜트(1)의 운전 상태의 이상의 유무는, 제1 마할라노비스 거리로부터 판단하는 것이 가능하지만, 이상이 발생한 개소를 제1 마할라노비스 거리로부터 추정할 수 없다. 이 때문에, 원인 검출값 추정부(214)는, 플랜트(1)의 운전 상태가 이상이라고 판정되면, 스텝 S1에 있어서 취득된 검출값의 번들 중, 플랜트(1)가 이상이라고 판정된 원인이 되는 검출값인 원인 검출값을 추정한다(스텝 S6).
예를 들면, 원인 검출값 추정부(214)는, 직교표 분석에 의한 항목 유무의 망대 SN(Signal/Noise)비의 차로부터, 이상인 검출값을 추정한다. 직교표 분석에 의한 항목 유무의 망대 SN비의 차는, 이상인 평가 항목의 검출값에서는 커진다는 성질이 있다. 이와 같은 성질에 근거하여, 원인 검출값 추정부(214)는, 망대 SN비의 차가 가장 큰 평가 항목의 검출값이, 마할라노비스 거리의 증대에 영향을 주는 요인, 즉, 원인 검출값이라고 추정한다.
다음으로, 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)는, 스텝 S1에 있어서 취득한 검출값의 번들 중 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가 또는 감소시켜, 이 검출값의 번들의 제2 마할라노비스 거리를 산출한다(스텝 S7).
구체적으로는, 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)는, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값(이하, 간단히 "원인 검출값의 값"이라고도 기재한다)을 소정량 증가시켜, 제2 마할라노비스 거리를 산출한다. 소정량은, 단위 공간을 구성하는 복수의 검출값의 번들에 근거하여, 평가 항목별로 미리 설정되어 있어도 된다. 예를 들면, 원인 검출값의 평가 항목이 "배열 회수 보일러(12)의 드럼의 수위 레벨"인 경우, 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)는, 단위 공간을 구성하는 복수의 검출값의 번들에 포함되는 검출값 중, "배열 회수 보일러(12)의 드럼의 수위 레벨"과 관련지어진 복수의 검출값의 표준 편차를 산출한다. 그리고, 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)는, 이 표준 편차의 10000분의 1 내지 10분의 5의 값(+0.0001σ~+0.5σ)을, 소정량으로서 설정한다. 또한, 소정량은, 보다 바람직하게는 표준 편차의 1000분의 1 내지 10분의 1의 값(+0.001σ~+0.1σ)이며, 가장 바람직하게는 표준 편차의 100분의 1 내지 10분의 1의 값(+0.01σ~+0.1σ)이다.
다음으로, 특정부(216)는, 플랜트(1)의 이상을 완화시키기 위한 조작을 특정한다(스텝 S8).
예를 들면 원인 검출값인 "배열 회수 보일러(12)의 드럼의 수위 레벨"의 검출값이 평균값보다 높은 경우이더라도, 단순히 드럼의 수위 레벨을 평균값까지 낮추는 조작을 행하면 이상이 해소된다고는 할 수 없고, 원인 검출값의 값과 다른 검출값의 값의 관계로부터, 드럼의 수위 레벨을 높이는 조작을 행함으로써 이상이 해소되는 케이스가 있다. 이와 같이, 원인 검출값의 값과 다른 검출값의 값의 관계에 의하여 이상을 해소하기 위한 조작 방법이 다를 가능성이 있으므로, 작업자는, 원인 검출값의 값을 보기만 해서는, 원인 검출값의 값을 낮추는 조작이 필요한 것인지, 높이는 조작이 필요한 것인지, 용이하게 파악할 수 없는 경우가 있다.
따라서, 플랜트(1)의 이상을 완화하기 위하여, 원인 검출값의 값을 증가시키는 조작을 행할지, 감소시키는 조작을 행할지는, 다른 복수의 검출값의 값과의 관계에서 보아 판단되어야 한다. 이 때문에, 본 실시형태에 관한 특정부(216)는, 제1 마할라노비스 거리와, 제2 마할라노비스 거리에 근거하여, 플랜트(1)의 이상을 완화시키기 위한 조작을 특정한다.
구체적으로는, 특정부(216)는, 제1 마할라노비스 거리보다 제2 마할라노비스 거리가 증가한 경우, 원인 검출값의 값은 다른 검출값의 값과의 관계로부터 높은 경향이 있고, 이 원인 검출값의 값을 증가시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화할 수 없다고 특정한다. 즉, 특정부(216)는, 이하의 식 (1)을 충족시키는 경우, 원인 검출값의 값을 증가시키는 조작을 행해야 하는 것은 아니라고 특정한다. 또한, MD는, 스텝 S1에 있어서 취득된 검출값의 번들의 마할라노비스 거리이며, x는 당해 검출값의 번들에 포함되는 원인 검출값을 나타낸다.
∂(MD)/∂x>0···(1)
또, 특정부(216)는, 제1 마할라노비스 거리보다 제2 마할라노비스 거리가 감소한 경우, 원인 검출값의 값은 다른 검출값의 값과의 관계로부터 낮은 경향이 있고, 이 원인 검출값의 값을 증가시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화할 수 있다고 특정한다. 즉, 특정부(216)는, 이하의 식 (2)를 충족시키는 경우, 원인 검출값의 값을 증가시키는 조작을 행해야 한다고 특정한다.
∂(MD)/∂x<0···(2)
또한, 특정부(216)는, 스텝 S1에 있어서 취득한 검출값의 번들의 패턴으로부터, 플랜트(1)의 고장 개소, 이상의 발생 원인(예를 들면 축 굴곡, 연료 밸브의 동작 불량 등)을 추가로 추정해도 된다.
다음으로, 출력부(217)는, 이상 정보 T1(도 5)을 표시부(23)에 표시시킨다(스텝 S9).
도 5는, 본 발명의 일 실시형태에 관한 이상 정보의 일례를 나타내는 도이다.
이상 정보 T1에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 평가 항목을 특정 가능한 정보와, 원인 검출값의 값의 고저를 나타내는 정보와, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 SN비의 차가 포함된다. 평가 항목을 특정 가능한 정보는, 예를 들면 원인 검출값을 검출한 검출기의 명칭이다. 원인 검출값의 값의 고저는, 예를 들면 특정부(216)에 의하여 "원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값이, 다른 검출값과의 관계로부터 높은 경향이 있다"고 특정된 경우는 "+", "원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값이, 다른 검출값과의 관계로부터 낮은 경향이 있다"고 특정된 경우는 "-"로 나타난다. 또, 특정부(216)가 플랜트(1)의 고장 개소, 이상의 발생 원인 등을 특정한 경우, 이상 정보 T1에는 "추정되는 이상 원인" 및 "고장 가능성"을 나타내는 정보가 포함되어 있어도 된다.
플랜트 감시 장치(20)는, 소정 시간(예를 들면 1분)마다 도 4의 처리를 실행하여, 플랜트(1)의 운전 상태의 감시를 행한다.
또한, 상술한 예에서는, 원인 검출값 추정부(214)가 추정하는 원인 검출값이 단 하나인 양태에 대하여 설명했지만, 이것에 한정되는 경우는 없다. 원인 검출값 추정부(214)가 추정하는 원인 검출값은 복수여도 된다. 예를 들면, 원인 검출값 추정부(214)는, 스텝 S6에 있어서, 망대 SN비의 차가 큰 평가 항목 중, 상위 5개의 평가 항목의 검출값을, 원인 검출값이라고 추정하도록 해도 된다.
이 경우, 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)는, 스텝 S7에 있어서, 복수의 원인 검출값 각각에 대하여 제2 마할라노비스 거리를 산출한다.
또, 특정부(216)는, 스텝 S8에 있어서, 복수의 원인 검출값 각각에 대하여, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을, 검출값 취득부(211)에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화시킬 수 있는지 아닌지를 특정한다. 즉, 원인 검출값이 2개 있는 경우, 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)는, 스텝 S7에 있어서, 첫 번째의 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 변동시킨 제2 마할라노비스 거리와, 두 번째의 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 변동시킨 제2 마할라노비스 거리의 2개의 제2 마할라노비스 거리를 산출한다. 또, 특정부(216)는, 스텝 S8에 있어서, 첫 번째의 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가 또는 감소해야 할지, 및 두 번째의 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가 또는 감소해야 할지를, 각각 특정한다.
또한, 출력부(217)는, 복수의 원인 검출값으로서 추정된 검출값 각각을 검출한 검출기의 명칭, 원인 검출값으로서 추정된 검출값을 증가시켜야 할지 아닐지를 특정한 정보, SN비의 차를 이상 정보 T1에 포함시켜, 표시부(23)에 표시시킨다.
(플랜트 감시 장치의 하드웨어 구성)
도 6은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치의 하드웨어 구성의 일례를 나타내는 도이다.
이하, 도 6을 참조하여, 본 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치(20)의 하드웨어 구성에 대하여 설명한다.
컴퓨터(900)는, CPU(901), 주기억 장치(902), 보조 기억 장치(903), 인터페이스(904)를 구비한다.
상술한 플랜트 감시 장치(20)는, 컴퓨터(900)에 실장된다. 그리고, 상술한 플랜트 감시 장치(20)의 각부의 동작은, 프로그램의 형식으로 각각의 컴퓨터(900)가 갖는 보조 기억 장치(903)에 기억되어 있다. CPU(901)(CPU(21))는, 프로그램을 보조 기억 장치(903)로부터 독출하여 주기억 장치(902)에 전개하고, 당해 프로그램에 따라 상기 처리를 실행한다. 또, CPU(901)는, 프로그램에 따라, 처리에 수반하여 취득, 생성한 각종 정보를 기억하기 위한 기억 영역(기억부(25))을 주기억 장치(902)에 확보한다. 또, CPU(901)는, 프로그램에 따라, 처리 중인 데이터를 기억하는 기억 영역을 보조 기억 장치(903)에 확보한다.
또한, 컴퓨터(900)는, 인터페이스(904)를 통하여, 외부 기억 장치(910)와 접속되어 있고, 상기 기억 영역은, 외부 기억 장치(910)에 확보되어도 된다.
또한, 적어도 하나의 실시형태에 있어서, 보조 기억 장치(903)는, 일시적이 아닌 유형(有形)의 매체의 일례이다. 일시적이 아닌 유형의 매체의 다른 예로서는, 인터페이스(904)를 통하여 접속되는 자기 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등을 들 수 있다.
또, 당해 프로그램은, 상술한 기능의 일부를 실현하기 위한 것이어도 된다. 또한, 당해 프로그램은, 상술한 기능을 보조 기억 장치(903)에 이미 기억되어 있는 다른 프로그램과의 조합으로 실현되는 것, 이른바 차분 파일(차분 프로그램)이어도 된다.
(작용 효과)
이상과 같이, 본 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치(20)는, 복수의 평가 항목이 있는 플랜트(1)의 운전 상태를 감시하는 플랜트 감시 장치(20)이며, 플랜트(1)로부터 복수의 평가 항목마다의 검출값의 모음인 검출값의 번들을 취득하는 검출값 취득부(211)와, 복수의 검출값의 번들에 의하여 구성되는 단위 공간을 기준으로 한, 검출값의 번들의 제1 마할라노비스 거리를 산출하는 제1 마할라노비스 거리 산출부(212)와, 제1 마할라노비스 거리가 미리 정해진 임곗값 이내인지 아닌지에 따라, 플랜트(1)의 운전 상태가 정상인지 이상인지를 판정하는 플랜트 상태 판정부(213)와, 플랜트(1)의 운전 상태가 이상이라고 판정된 경우, 검출값의 번들 중 플랜트(1)의 이상의 원인이 되는 검출값인 원인 검출값을 추정하는 원인 검출값 추정부(214)와, 검출값의 번들 중 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 검출값 취득부(211)에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시켜, 당해 검출값의 번들의 제2 마할라노비스 거리를 산출하는 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)와, 제2 마할라노비스 거리에 근거하여, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있는지 아닌지를 특정하는 특정부(216)를 구비한다.
상술한 바와 같이, 예를 들면 원인 검출값의 값이 평균값보다 높은 경우이더라도, 단순히 이 원인 검출값의 값을 평균값까지 낮추는 조작을 행하면 이상이 해소된다고는 할 수 없고, 원인 검출값의 값과 다른 검출값의 값의 관계로부터, 원인 검출값의 값을 높이는 조작을 행함으로써 이상이 해소되는 케이스가 있다. 이 때문에, 원인 검출값의 값을 보기만 해서는, 이 원인 검출값의 값을 증가시키는 조작을 행해야 할지 아닐지를 판단하는 것은 곤란했다. 그러나, 본 실시형태에 관한 플랜트 감시 장치(20)는, 상술한 구성을 갖고 있음으로써, 플랜트(1)의 이상에 대하여, 원인 검출값의 값과 다른 검출값의 값의 관계에서 보아, 이 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가시키는 조작을 행함으로써 플랜트(1)의 이상을 완화시킬 수 있는지 아닌지를 특정할 수 있다. 이로써, 플랜트 감시 장치(20)는, 플랜트(1)의 이상을 완화시키기 위한 조작을 적절히 판단할 수 있다.
또, 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)는, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 검출값 취득부(211)에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 제2 마할라노비스 거리를 산출한다. 특정부(216)는, 제1 마할라노비스 거리보다 제2 마할라노비스 거리가 증가한 경우, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 검출값 취득부(211)에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화시킬 수 없다고 특정하고, 제1 마할라노비스 거리보다 제2 마할라노비스 거리가 감소한 경우, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 검출값 취득부(211)에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화시킬 수 있다고 특정한다.
이와 같이 함으로써, 플랜트 감시 장치(20)는, 원인 검출값으로서 추정된 검출값을 취득된 값보다 증가시킴으로써 마할라노비스 거리가 증가했는지 아닌지에 근거하여, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가시키는 조작을 행해야 하는 것이 아니고, 마할라노비스 거리가 감소한 경우는 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 증가시키는 조작을 행해야 하는 것을 양호한 정밀도로 특정할 수 있다.
또, 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)는, 단위 공간을 구성하는 복수의 검출값의 번들에 포함되는 검출값 중, 원인 검출값의 평가 항목과 관련지어진 복수의 검출값의 표준 편차의 10000분의 1 내지 10분의 5의 값을, 소정량으로서 설정한다. 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)는, 보다 바람직하게는 당해 소정량을 표준 편차의 1000분의 1 내지 10분의 1로 설정하고, 가장 바람직하게는 당해 소정량을 표준 편차의 100분의 1 내지 10분의 1로 설정한다.
이와 같이 함으로써, 플랜트 감시 장치(20)는, 원인 검출값의 평가 항목에 따른 적절한 증감량을 원인 검출값에 적용할 수 있다. 이로써, 플랜트 감시 장치(20)는, 플랜트(1)의 이상 원인을 특정하는 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.
또, 플랜트 감시 장치(20)는, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 평가 항목을 특정 가능한 정보와, 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 검출값 취득부(211)에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화시킬 수 있는지 아닌지를 특정한 정보를 포함하는 이상 정보를 표시하는 표시부(23)를 더 구비한다.
이와 같이 함으로써, 플랜트 감시 장치(20)는, 플랜트(1)의 감시를 행하는 작업자에 대하여, 어느 평가 항목의 검출값이 이상이라고 추정될지를 인식시킬 수 있을 뿐만 아니라, 어떠한 조작을 행함으로써 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지를 인식시킬 수 있다. 이로써, 작업자는, 이상 정보를 참조함으로써, 플랜트(1)의 이상을 해소하기 위하여 실시해야 할 조작을 용이하게 파악할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한, 이들에 한정되는 경우는 없고, 다소의 설계 변경 등도 가능하다.
<변형예 1>
예를 들면, 상술한 실시형태에 있어서, 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)가, 원인 검출값을 소정량 증가시켜 제2 마할라노비스 거리를 산출하는 양태에 대하여 설명했지만, 이것에 한정되는 경우는 없다. 예를 들면, 변형예 1에서는, 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)는, 도 4의 스텝 S7에 있어서, 원인 검출값의 값을 소정량 감소시켜 제2 마할라노비스 거리를 산출해도 된다. 또한, 본 변형예에 있어서의 소정량은, 상술한 실시형태와 동일하게, 원인 검출값과 동일한 평가 항목에 관련지어진 복수의 검출값의 표준 편차의 10000분의 1 내지 10분의 5로 설정된다. 또, 당해 소정량은, 보다 바람직하게는 이 표준 편차의 1000분의 1 내지 10분의 1로 설정되고, 가장 바람직하게는 이 표준 편차의 100분의 1 내지 10분의 1로 설정된다.
이 경우, 특정부(216)는, 도 4의 스텝 S8에 있어서, 제1 마할라노비스 거리보다 제2 마할라노비스 거리가 증가한 경우, 원인 검출값의 값은 다른 검출값의 값과의 관계로부터 낮은 경향이 있고, 이 원인 검출값의 값을 감소시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화할 수 없다고 특정한다. 한편, 특정부(216)는, 제1 마할라노비스 거리보다 제2 마할라노비스 거리가 감소한 경우, 원인 검출값의 값은 다른 검출값의 값과의 관계로부터 높은 경향이 있고, 이 원인 검출값의 값을 감소시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화할 수 있다고 특정한다.
이와 같은 구성에 의해서도, 플랜트 감시 장치(20)는, 상술한 실시형태와 동일하게, 원인 검출값의 값을 감소시키는 조작을 행함으로써, 플랜트(1)의 이상을 완화시킬 수 있는지 아닌지를 양호한 정밀도로 특정할 수 있다.
<변형예 2>
또, 변형예 2에서는, 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)는, 도 4의 스텝 S7에 있어서, 원인 검출값을 소정량 증가시켜 산출한 제2 마할라노비스 거리 A와, 원인 검출값을 소정량 감소시켜 산출한 제2 마할라노비스 거리 B의 2개의 제2 마할라노비스 거리를 구해도 된다. 또한, 본 변형예에 있어서의 소정량은, 상술한 실시형태 및 변형예 1과 동일해도 되고, 다른 값을 임의로 설정해도 된다.
이 경우, 특정부(216)는, 도 4의 스텝 S8에 있어서, 원인 검출값의 값을 증가시켜 산출한 제2 마할라노비스 거리 A가, 원인 검출값의 값을 감소시켜 산출한 제2 마할라노비스 거리 B보다 큰 경우, 원인 검출값의 값은 다른 검출값의 값과의 관계로부터 높은 경향이 있고, 이 원인 검출값의 값을 감소시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화할 수 있다고 특정한다. 한편, 특정부(216)는, 원인 검출값의 값을 증가시켜 산출한 제2 마할라노비스 거리 A가, 원인 검출값의 값을 감소시켜 산출한 제2 마할라노비스 거리 B보다 작은 경우, 원인 검출값의 값은 다른 검출값의 값과의 관계로부터 낮은 경향이 있고, 이 원인 검출값의 값을 증가시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화할 수 있다고 특정한다.
이와 같은 구성에 의해서도, 플랜트 감시 장치(20)는, 상술한 실시형태와 동일하게, 원인 검출값의 값을 어떻게 조작하면 플랜트(1)의 이상을 완화할 수 있을지를 양호한 정밀도로 특정할 수 있다.
<변형예 3>
또, 변형예 3에서는, 변형예 2와 동일하게, 제2 마할라노비스 거리 산출부(215)는, 도 4의 스텝 S7에 있어서, 원인 검출값을 소정량 증가시켜 산출한 제2 마할라노비스 거리 A와, 원인 검출값을 소정량 감소시켜 산출한 제2 마할라노비스 거리 B의 2개의 제2 마할라노비스 거리를 구해도 된다. 또한, 본 변형예에 있어서의 소정량은, 상술한 변형예 2와 동일하게, 임의로 설정해도 된다.
이 경우, 특정부(216)는, 도 4의 스텝 S8에 있어서, 원인 검출값의 값을 소정량 증가시킨 제2 마할라노비스 거리 A와, 원인 검출값의 값을 소정량 감소시킨 제2 마할라노비스 거리 B의 양방이, 제1 마할라노비스 거리보다 증가한 경우, 다음과 같은 처리를 실행한다.
특정부(216)는, 원인 검출값의 값을 소정량 증가시켜 산출한 제2 마할라노비스 거리 A와 제1 마할라노비스 거리의 차인 제1 증가량이, 원인 검출값의 값을 소정량 감소시켜 산출한 제2 마할라노비스 거리 B와 제1 마할라노비스 거리의 차인 제2 증가량보다 큰 경우, 원인 검출값의 값은 다른 검출값의 값과의 관계로부터 높은 경향이 있고, 이 원인 검출값의 값을 감소시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화할 수 있다고 특정한다. 한편, 특정부(216)는, 제1 증가량이 제2 증가량보다 작은 경우, 원인 검출값의 값은 다른 검출값의 값과의 관계로부터 낮은 경향이 있고, 이 원인 검출값의 값을 증가시킴으로써 플랜트(1)의 이상을 완화할 수 있다고 특정한다.
또한, 변형예 3에서는, 원인 검출값의 값을 증감시키기 위한 소정량은, 원인 검출값과 동일한 평가 항목에 관련지어진 복수의 검출값의 표준 편차의 10분의 5 이상의 값으로 설정된다. 이 때문에, 본 변형예에 있어서의 소정량은, 상술한 실시형태, 변형예 1, 및 변형예 2에 있어서의 소정량보다 큰 값으로 설정된다. 이 때문에, 제2 마할라노비스 거리 A, B가 함께 제1 마할라노비스 거리보다 감소할 가능성은 거의 없다고 생각된다. 이와 같은 고찰에 근거하여, 변형예 3에 관한 특정부(216)는, 제2 마할라노비스 거리 A, B의 양방이 제1 마할라노비스 거리보다 증가한 경우만 상술한 처리를 행하는 것으로 하고 있으므로, 처리가 복잡화되는 것을 억제할 수 있다.
이와 같은 구성에 의해서도, 플랜트 감시 장치(20)는, 상술한 실시형태와 동일하게, 원인 검출값의 값을 증가시키는 조작과, 감소시키는 조작 중 어느 쪽이 플랜트(1)의 이상을 완화시킬 수 있을지를 양호한 정밀도로 특정할 수 있다.
상술한 플랜트 감시 장치, 플랜트 감시 방법, 및 프로그램에 의하면, 플랜트의 이상을 완화시키기 위한 조작을 적절히 판단할 수 있다.
1 플랜트
10 가스 터빈
11 가스 터빈 발전기
12 배열 회수 보일러
13 증기 터빈
14 증기 터빈 발전기
20 플랜트 감시 장치
21 CPU
22 입출력 인터페이스
23 표시부
24 조작 접수부
25 기억부
40 제어 장치
211 검출값 취득부
212 제1 마할라노비스 거리 산출부
213 플랜트 상태 판정부
214 원인 검출값 추정부
215 제2 마할라노비스 거리 산출부
216 특정부
217 출력부
10 가스 터빈
11 가스 터빈 발전기
12 배열 회수 보일러
13 증기 터빈
14 증기 터빈 발전기
20 플랜트 감시 장치
21 CPU
22 입출력 인터페이스
23 표시부
24 조작 접수부
25 기억부
40 제어 장치
211 검출값 취득부
212 제1 마할라노비스 거리 산출부
213 플랜트 상태 판정부
214 원인 검출값 추정부
215 제2 마할라노비스 거리 산출부
216 특정부
217 출력부
Claims (9)
- 복수의 평가 항목이 있는 플랜트의 운전 상태를 감시하는 플랜트 감시 장치로서,
상기 플랜트로부터 복수의 상기 평가 항목마다의 검출값의 모음인 검출값의 번들을 취득하는 검출값 취득부와,
복수의 상기 검출값의 번들에 의하여 구성되는 단위 공간을 기준으로 한, 상기 검출값의 번들의 제1 마할라노비스 거리를 산출하는 제1 마할라노비스 거리 산출부와,
상기 제1 마할라노비스 거리가 미리 정해진 임곗값 이내인지 아닌지에 따라, 상기 플랜트의 운전 상태가 정상인지 이상인지를 판정하는 플랜트 상태 판정부와,
상기 플랜트의 운전 상태가 이상이라고 판정된 경우, 상기 검출값의 번들 중 상기 플랜트의 이상의 원인이 되는 검출값인 원인 검출값을 추정하는 원인 검출값 추정부와,
상기 검출값의 번들 중 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 증가 또는 감소시켜, 당해 검출값의 번들의 제2 마할라노비스 거리를 산출하는 제2 마할라노비스 거리 산출부와,
상기 제1 마할라노비스 거리와 상기 제2 마할라노비스 거리의 비교에 근거하여, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지, 또는 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지를 특정하는 특정부를 구비하는 플랜트 감시 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 마할라노비스 거리 산출부는, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 상기 제2 마할라노비스 거리를 산출하고,
상기 특정부는,
상기 제1 마할라노비스 거리보다 상기 제2 마할라노비스 거리가 증가한 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 없다고 특정하며,
상기 제1 마할라노비스 거리보다 상기 제2 마할라노비스 거리가 감소한 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있다고 특정하는, 플랜트 감시 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 마할라노비스 거리 산출부는, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시켜 상기 제2 마할라노비스 거리를 산출하고,
상기 특정부는,
상기 제1 마할라노비스 거리보다 상기 제2 마할라노비스 거리가 증가한 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 없다고 특정하며,
상기 제1 마할라노비스 거리보다 상기 제2 마할라노비스 거리가 감소한 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있다고 특정하는, 플랜트 감시 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 마할라노비스 거리 산출부는, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리, 및, 소정량 감소시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리를 구하고,
상기 특정부는,
상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리가, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리보다 큰 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있다고 특정하며,
상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리가, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리보다 작은 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있다고 특정하는 플랜트 감시 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 마할라노비스 거리 산출부는, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리, 및, 소정량 감소시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리를 구하고,
상기 특정부는,
상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리와, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리의 양방이, 상기 제1 마할라노비스 거리보다 증가한 경우이며,
상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리와 상기 제1 마할라노비스 거리의 차인 제1 증가량이, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시켜 산출한 상기 제2 마할라노비스 거리와 상기 제1 마할라노비스 거리의 차인 제2 증가량보다 큰 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있다고 특정하고,
상기 제1 증가량이, 상기 제2 증가량보다 작은 경우, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 소정량 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있다고 특정하는, 플랜트 감시 장치. - 청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 마할라노비스 거리 산출부는, 상기 단위 공간을 구성하는 복수의 상기 검출값의 번들에 포함되는 검출값 중, 상기 원인 검출값의 평가 항목과 관련지어진 복수의 검출값의 표준 편차의 10000분의 1 내지 10분의 5의 값을, 상기 소정량으로서 설정하는, 플랜트 감시 장치. - 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 평가 항목을 특정 가능한 정보와, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득부에 의하여 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지, 또는 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지를 특정한 정보를 포함하는 이상 정보를 표시하는 표시부를 더 구비하는, 플랜트 감시 장치. - 복수의 평가 항목이 있는 플랜트의 운전 상태를 감시하는 플랜트 감시 방법으로서,
상기 플랜트로부터 복수의 상기 평가 항목마다의 검출값의 모음인 검출값의 번들을 취득하는 검출값 취득 스텝과,
복수의 상기 검출값의 번들에 의하여 구성되는 단위 공간을 기준으로 한, 상기 검출값의 번들의 제1 마할라노비스 거리를 산출하는 제1 마할라노비스 거리 산출 스텝과,
상기 제1 마할라노비스 거리가 미리 정해진 임곗값 이내인지 아닌지에 따라, 상기 플랜트의 운전 상태가 정상인지 이상인지를 판정하는 플랜트 상태 판정 스텝과,
상기 플랜트의 운전 상태가 이상이라고 판정된 경우, 상기 검출값의 번들 중 상기 플랜트의 이상의 원인이 되는 검출값인 원인 검출값을 추정하는 원인 검출값 추정 스텝과,
상기 검출값의 번들 중 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득 스텝에 있어서 취득된 당해 검출값의 값보다 증가 또는 감소시켜, 당해 검출값의 번들의 제2 마할라노비스 거리를 산출하는 제2 마할라노비스 거리 산출 스텝과,
상기 제1 마할라노비스 거리와 상기 제2 마할라노비스 거리의 비교에 근거하여, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득 스텝에 있어서 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지, 또는 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지를 특정하는 이상 원인 특정 스텝을 갖는 플랜트 감시 방법. - 복수의 평가 항목이 있는 플랜트의 운전 상태를 감시하는 플랜트 감시 장치의 컴퓨터를 기능시키는 프로그램으로서, 상기 컴퓨터에,
상기 플랜트로부터 복수의 상기 평가 항목마다의 검출값의 모음인 검출값의 번들을 취득하는 검출값 취득 스텝과,
복수의 상기 검출값의 번들에 의하여 구성되는 단위 공간을 기준으로 한, 상기 검출값의 번들의 제1 마할라노비스 거리를 산출하는 제1 마할라노비스 거리 산출 스텝과,
상기 제1 마할라노비스 거리가 미리 정해진 임곗값 이내인지 아닌지에 따라, 상기 플랜트의 운전 상태가 정상인지 이상인지를 판정하는 플랜트 상태 판정 스텝과,
상기 플랜트의 운전 상태가 이상이라고 판정된 경우, 상기 검출값의 번들 중 상기 플랜트의 이상의 원인이 되는 검출값인 원인 검출값을 추정하는 원인 검출값 추정 스텝과,
상기 검출값의 번들 중 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득 스텝에 있어서 취득된 당해 검출값의 값보다 증가 또는 감소시켜, 당해 검출값의 번들의 제2 마할라노비스 거리를 산출하는 제2 마할라노비스 거리 산출 스텝과,
상기 제1 마할라노비스 거리와 상기 제2 마할라노비스 거리의 비교에 근거하여, 상기 원인 검출값으로서 추정된 검출값의 값을 상기 검출값 취득 스텝에 있어서 취득된 당해 검출값의 값보다 증가시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지, 또는 감소시킴으로써 상기 플랜트의 이상을 완화시킬 수 있을지를 특정하는 이상 원인 특정 스텝을 실행시키는,
컴퓨터 판독가능 기록 매체에 저장된 프로그램.
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