WO2006126647A1 - Petroleum refining plant parameter predicting device and parameter predicting method - Google Patents

Petroleum refining plant parameter predicting device and parameter predicting method Download PDF

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WO2006126647A1
WO2006126647A1 PCT/JP2006/310481 JP2006310481W WO2006126647A1 WO 2006126647 A1 WO2006126647 A1 WO 2006126647A1 JP 2006310481 W JP2006310481 W JP 2006310481W WO 2006126647 A1 WO2006126647 A1 WO 2006126647A1
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prediction
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parameters
prediction model
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Inventor
Masami Konishi
Tatsushi Nishi
Takashi Nukina
Katsuya Sato
Tatsukiyo Ikeda
Ryusaku Hasegawa
Yutaka Saito
Original Assignee
National University Corporation Okayama University
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/72Controlling or regulating
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/04Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"

Definitions

  • the result of PLS analysis may be greatly affected by disturbance and time series history of past input / output data. Therefore, the present inventors have found that RNN analysis is excellent as an analysis method that has a characteristic that it is strongly influenced by disturbances and is not easily affected by disturbances, and that can effectively reflect the influence of time series history of past data. did. Therefore, by combining the PLS analysis and the RNN analysis to predict the output data, we discovered that the parameters can be predicted with higher accuracy by effectively combining the characteristics of both.
  • Input means for inputting first and second parameter measurement conditions and model creation conditions; measurement means for measuring first and second parameters from an oil refinery plant based on the first and second parameter measurement conditions;
  • PLS Partial Least Squares
  • An output means for outputting a second parameter predicted by the optimized prediction model; an update condition input means for inputting a model update condition for updating the optimized prediction model;
  • Model storage means for storing the modified prediction model
  • PLS Partial Least Squares
  • Parameter measurement conditions (first parameter measurement conditions, second parameter measurement conditions), model creation conditions, and model correction conditions, if necessary, are input to the input means.
  • the “second parameter measurement condition” is a condition for designating a measurement means used for measuring the second parameter in the oil refinery plant.
  • the measurement interval of the second parameter and the number of measurement points of each measuring means are set to be the same as the value input as the first parameter measurement condition. Further, the number of parameters measured as “first parameters” is set to be larger than the number of parameters measured as “second parameters”.
  • the model correction means creates a modified prediction model by further modifying the prediction model created by the model creation means by further performing RNN analysis on the result of the PLS analysis.
  • the storage means of the present invention may be hardware in which a computer program for causing the prediction device to execute various processes is stored in advance.
  • ROM Read Only
  • Memory HDD
  • HDD Hard Disc Drive
  • CD Compact Dies
  • FD Flexible Disc—cartridge
  • FIG. 7 is a flowchart showing a process of creating an optimized prediction model.
  • the model creation conditions include the maximum time difference (maximum prediction time) between the first parameter and the second parameter for PLS analysis, and the number of model configuration variables that make up the prediction model. input.
  • a plurality of temporary prediction models are created by the temporary model creating means.
  • the first parameter used for creating the prediction model is sampled under a predetermined condition of the data area force of the first parameter specified in this way (S 3).
  • the sampling conditions are not particularly limited.
  • the sampling method may be one or more times at a sample number that falls within a predetermined range, a method of sampling at random, a method of sequentially sampling at a predetermined measurement interval, or other sampling according to a predetermined law. Can be mentioned.
  • the process is performed in the same way. Then, the process ends when the number of model configuration variables input as model creation conditions is reached.
  • x (Q) and Y (Q) can be set as appropriate according to the type of data to be used.
  • a statistical index can be used for error evaluation.
  • the following indicators can be used as statistical indicators.
  • the temporary prediction model evaluated as the model with the smallest error by the statistical index is set as the optimal prediction model and stored in the model storage unit. Further, when the output command is input, the output means predicts a specific parameter ahead by the prediction time by using the optimum prediction model stored in the model storage means.
  • the update command means 59 has an update condition input unit 58 for inputting model update conditions. Then, an update command is issued to update the prediction model when the model update condition is satisfied.
  • this update command is issued, the first measuring means and the second measuring means automatically start measuring the first parameter and the second parameter, respectively, and the prediction model optimized again by the process of Embodiment 1 above.
  • Y (k) 'd which is the residue Y (k) multiplied by the forgetting rate d
  • this Y (k) ' d and the first parameter are added to the sigmoid function (Equation A).
  • the entered calculation results are output (formulas B and C).
  • the forgetting rate d is set to a value of 0 ⁇ d ⁇ 1 depending on conditions.
  • the number of intermediate layers is sequentially changed one by one from 1 to the maximum number of intermediate layers previously input as model correction conditions (S12 to S17).
  • a weight function W corresponding to the number of intermediate layers is defined, and a load sum z is output.
  • the weighting function is WG
  • the load sum z formula D
  • the weight functions for the first and second intermediate layers are W (1) and W (2)
  • the load sum is z and Z
  • the number of intermediate layers is 3
  • the weight functions for the first, second, and third intermediate layers are W (1) , W (2) , W (3) and the sum of loads is z, z, z ...
  • the weight function W and load sum of the intermediate layer are defined according to
  • the weight function W of the intermediate layer and the output layer in the RNN analysis for each number of intermediate layers is determined so that the load sum u output from the output layer is minimized.
  • a force that can use various known methods, for example, a BPTT method, an RTRL method, or the like can be used.
  • a temporary correction prediction model is created for each RNN analysis of each number of intermediate layers using the weight function W thus obtained.
  • the update command means is further connected to the update condition input unit in advance.
  • the prediction model may be created again by the model creation unit and the modified forecast model may be created by the model correction unit.
  • the second parameter can be accurately predicted over a long period of time by updating the prediction model according to the model update condition.
  • the model update process can be performed by the same procedure and method as the second prediction device.

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Abstract

A prediction model optimized in respect of the prediction time and first and second parameters used for making a model is made, and a specific parameter of a petroleum refining plant is accurately predicted using the prediction model. The first and second parameters are measured, PLS (Partial Least Squares) analysis is conducted on at least part of the first and second parameters under model making condition, and a prediction model optimized in respect of the prediction time and the first and second parameters used for making the model. When a model update condition is met, an update command to update the optimized prediction model is outputted, an optimized prediction model is newly made according to the update command.

Description

明 細 書  Specification
石油精製プラントのパラメータ予測装置及びパラメータ予測方法 技術分野  Parameter prediction apparatus and parameter prediction method for oil refinery plant
[0001] 本発明は、石油精製プラントを特徴づける所定のパラメータ力 所定時間先の特定 のパラメータを予測可能な予測モデルを作成し、この予測モデルを用いて高精度で 特定のパラメータを予測する予測装置、及び予測方法に関する。  [0001] The present invention creates a prediction model capable of predicting a specific parameter power that characterizes an oil refinery plant and a specific parameter ahead of a predetermined time, and uses this prediction model to predict a specific parameter with high accuracy. The present invention relates to an apparatus and a prediction method.
背景技術  Background art
[0002] 石油精製プラントにおいては、一度異常状態が発生すると、これを解消するには多 大な時間及びコストが必要となる。従って、注目するプラントの所定時間先の異常を 早期に検知できる技術が要望されている。  [0002] Once an abnormal state occurs in an oil refinery plant, it takes a lot of time and cost to resolve it. Therefore, there is a demand for a technology that can detect an abnormality ahead of a predetermined time in a plant of interest at an early stage.
[0003] 石油精製プラントのパラメータの予測方式としては、プラントの物理モデルに基づく 方式と、ニューラルネットワークモデルや回帰モデルに代表される数学モデルに基づ く方式がある。 [0003] As a method for predicting parameters of an oil refinery plant, there are a method based on a physical model of the plant and a method based on a mathematical model represented by a neural network model and a regression model.
[0004] 物理モデルでは、石油精製プラント内部で起こっている現象を実際にモデルに反 映することができるが、プラント内部では多数の複雑な現象が起こっていることから、 これを全て物理モデルとして表現することは困難であった。また、計算量が膨大にな つたり、予測精度が低下したりする問題もあった。  [0004] In the physical model, phenomena occurring inside the oil refinery plant can actually be reflected in the model, but since there are many complicated phenomena occurring inside the plant, this is all taken as a physical model. It was difficult to express. In addition, there are problems that the amount of calculation becomes enormous and the prediction accuracy decreases.
[0005] これに対して、数学モデルでは、石油精製プラントから収集 '使用可能なデータに 基づ 、てモデルが作成され、物理モデルのようにモデル構築やチューニングが不要 になるため、この数学モデルを用いることは、実用上有効な予測方式といえる。  [0005] In contrast, mathematical models are created based on available data collected from an oil refinery plant, eliminating the need for model building and tuning as with physical models. It can be said that the use of is a practically effective prediction method.
[0006] このような石油精製プラントのパラメータの予測技術として、様々な予測方式が開示 されている。例えば、特許文献 1には、ニューラルネットワークを用いたプラントの異常 診断装置が記載されている。この方式は、異常診断に用いる推定結果の精度を確保 するために、事前に設定した複数のプラントデータについて複数の運転領域力 デ ータを収集して-ユーラルネットワークで学習するものである。  [0006] Various prediction methods have been disclosed as a technology for predicting parameters of such an oil refinery plant. For example, Patent Document 1 describes a plant abnormality diagnosis apparatus using a neural network. In this method, in order to ensure the accuracy of the estimation results used for abnormality diagnosis, a plurality of operating area force data are collected for a plurality of preset plant data and learned through a Yural network.
[0007] この特許文献 1に記載の-ユーラルネットワークを用いたパラメータ予測方式は、予 測精度の確保及び向上を図るために、出来るだけ予測対象に関連度の強いプラント データを用いてモデルィ匕する必要がある。しかしながら、この予測方式では、どの種 類のプラントデータをどの範囲で用いるかは任意であり、主に設計者の知識や経験 に基づいて設定される。このため、選択したプラントデータに応じて、ある運転領域で は予測対象に対して関連度が強くなつたり、別の運転領域では関連度が弱くなつたり すること力ら、予測精度の大幅な低下を引き起こす可能性がある。 [0007] The parameter prediction method using the -Ural network described in Patent Document 1 is a plant that is as strongly related to the prediction target as possible in order to ensure and improve the prediction accuracy. It is necessary to model using data. However, in this prediction method, which type of plant data is used in which range is arbitrary, and is set mainly based on the knowledge and experience of the designer. For this reason, depending on the selected plant data, the degree of relevance to the prediction target is strong in one operating region, and the degree of relevance is weak in another operating region. May cause.
[0008] また、石油精製プラントでは各パラメータが互いに複雑に相関している。このため、 選択するパラメータによっては線形関係が存在し (多重共線性)、回帰モデルを用い ると分散が大きくなり、予測精度が大幅に低下する場合があった。  [0008] Further, in the oil refining plant, the parameters are intricately correlated with each other. For this reason, there is a linear relationship depending on the parameters selected (multicollinearity), and when using a regression model, the variance increases and the prediction accuracy may drop significantly.
[0009] そこで、モデル作成の際に選択されるパラメータの影響を受けることなぐかつパラ メータ間に多重共線性が認められる場合であっても精度良く推定可能な数学モデル として、 PLS (Partial Least Squares)解析が用いられる。  [0009] Therefore, PLS (Partial Least Squares) is a mathematical model that can be accurately estimated even when there is no multi-collinearity between parameters without being affected by the parameters selected during model creation. ) Analysis is used.
[0010] PLS解析を用いたパラメータ予測方式として、例えば特許文献 2に記載のものがあ る。この方式は、 PLS等の統計的な線形モデルを用いて性状推定のための主モデ ルを作成し、平均的な出力の変化を表現するものである。具体的には、主モデルの 作成に際し、蓄積データを用いて主モデルに用いる入力パラメータを選択し、主モデ ルに反映する入力パラメータと出力パラメータとの間の遅れ時間を必要に応じて最適 化する。また、実際に測定した出カノラメータと主モデルによる出力パラメータとの間 の誤差を、誤差修正モデルを用いて補償する。この誤差修正モデルは、 NN (Neura 1 Network)の非線形モデルにより作成される。そして、出力パラメータの予測は、 主モデル及び誤差修正モデルにより行われる。  [0010] For example, Patent Document 2 discloses a parameter prediction method using PLS analysis. This method creates a main model for property estimation using a statistical linear model such as PLS, and expresses the average output change. Specifically, when creating the main model, the input data used for the main model is selected using the accumulated data, and the delay time between the input parameter and the output parameter reflected in the main model is optimized as necessary. To do. In addition, the error between the actually measured output parameter and the output parameter of the main model is compensated using the error correction model. This error correction model is created by NN (Neura 1 Network) nonlinear model. The output parameters are predicted by the main model and the error correction model.
[0011] 〔特許文献 1〕 特開平 9— 113671号公報  [Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 9-113671
〔特許文献 2〕 US6, 278, 962号公報  [Patent Document 2] US6, 278, 962
発明の開示  Disclosure of the invention
発明が解決しょうとする課題  Problems to be solved by the invention
[0012] PLS解析を行うにはまず、予測モデルでの予測計算に用いられる指標 (入力デー タ)と、入力データの測定時から所定時間後の予測される指標(出力データ)を予め 測定する。そして、この入力データと出力データの関係を予測モデルとして作成する 。従来の PLS解析では、このモデルを作成する際に予測計算に用いるデータとして 、どのデータを用いる力また、予測されるデータとしてはどの程度先のデータを予測 する力 予測時間)を決定しておく必要があった。 [0012] In order to perform PLS analysis, first measure the indicators (input data) used for the prediction calculation in the prediction model and the indicators (output data) predicted after a predetermined time from the time of measurement of the input data. . Then, the relationship between the input data and the output data is created as a prediction model. In the conventional PLS analysis, as the data used for the prediction calculation when creating this model, Therefore, it was necessary to determine the power to use which data and the expected time to predict the data to be predicted.
[0013] し力しながら、これらのデータの中には特異的な異常値を含む場合があり、異常値 を含むデータを使用してモデル作成を行うと予測精度が大幅に低下する場合があつ た。  [0013] However, some of these data may contain specific outliers, and if a model is created using data containing outliers, the prediction accuracy may be greatly reduced. It was.
[0014] そこで、本発明者等は鋭意検討を行った結果、 PLS解析にぉ 、て予測時間及び モデル作成に用 ヽるパラメータの最適化を行うことにより、高精度でパラメータを予測 できるに至ったものである。  [0014] Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have been able to predict the parameters with high accuracy by optimizing the prediction time and the parameters used for model creation using PLS analysis. It is a thing.
[0015] また、予測するデータによっては、 PLS解析の結果が外乱や過去の入出力データ の時系列履歴の影響を大きく受ける場合があった。そこで、本発明者等は、非線形 要素に強く外乱の影響を受けにくい特徴を有し、過去のデータの時系列履歴の影響 を効果的に反映できる解析方法として RNN解析が優れていることを発見した。そこで 、この PLS解析と RNN解析を組み合わせて出力データの予測を行うことにより両者 の特性を効果的に組み合わせて、更に高精度でパラメータを予測できることを発見し た。  [0015] In addition, depending on the data to be predicted, the result of PLS analysis may be greatly affected by disturbance and time series history of past input / output data. Therefore, the present inventors have found that RNN analysis is excellent as an analysis method that has a characteristic that it is strongly influenced by disturbances and is not easily affected by disturbances, and that can effectively reflect the influence of time series history of past data. did. Therefore, by combining the PLS analysis and the RNN analysis to predict the output data, we discovered that the parameters can be predicted with higher accuracy by effectively combining the characteristics of both.
課題を解決するための手段  Means for solving the problem
[0016] 上記課題を解決するため、本発明の予測装置は以下の構成を有することを特徴と する。すなわち、本発明は、石油精製プラントにおいて測定した第一及び第二パラメ ータを用いて、第一パラメータの測定時から予測時間分だけ先の第二パラメータを予 測する予測モデルを作成し、前記予測モデルを用いて第二パラメータを予測する予 測装置であって、 [0016] In order to solve the above problems, the prediction device of the present invention is characterized by having the following configuration. That is, the present invention uses the first and second parameters measured in the oil refinery plant to create a prediction model that predicts the second parameter ahead by the prediction time from the time of measurement of the first parameter. A prediction device for predicting a second parameter using the prediction model,
第一及び第二パラメータ測定条件並びにモデル作成条件を入力する入力手段と、 前記第一及び第二パラメータ測定条件に基づいて、石油精製プラントから第一及 び第二パラメータを測定する測定手段と、  Input means for inputting first and second parameter measurement conditions and model creation conditions; measurement means for measuring first and second parameters from an oil refinery plant based on the first and second parameter measurement conditions;
前記第一及び第二パラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、  Parameter storage means for storing the first and second parameters;
前記モデル作成条件に基づいて前記第一及び第二パラメータの少なくとも一部に PLS (Partial Least Squares)解析を行い、前記予測時間並びにモデル作成に 用いる第一及び第二パラメータに関して最適化された前記予測モデルを作成するモ デル作成手段と、 PLS (Partial Least Squares) analysis is performed on at least a part of the first and second parameters based on the model creation conditions, and the prediction optimized with respect to the prediction time and the first and second parameters used for model creation Model creation Dell creation means,
前記最適化された予測モデルを記憶するモデル記憶手段と、  Model storage means for storing the optimized prediction model;
前記最適化された予測モデルにより予測した第二パラメータを出力する出力手段と 前記最適化された予測モデルを更新するためのモデル更新条件を入力する更新 条件入力手段と、  An output means for outputting a second parameter predicted by the optimized prediction model; an update condition input means for inputting a model update condition for updating the optimized prediction model;
前記モデル更新条件を満たしたときに、前記最適化された予測モデルを更新する ための更新指令を出す更新指令手段とを備え、  Update command means for issuing an update command for updating the optimized prediction model when the model update condition is satisfied,
前記更新指令が出されたときに、最適化された予測モデルを新たに作成するように 構成されていることを特徴とする予測装置に関する。  The present invention relates to a prediction apparatus configured to newly create an optimized prediction model when the update command is issued.
本発明は、石油精製プラントにおいて測定した第一及び第二パラメータを用いて、 第一パラメータの測定時から予測時間分だけ先の第二パラメータを予測する予測モ デルを作成し、前記予測モデルを用いて第二パラメータを予測する予測装置であつ て、  The present invention uses the first and second parameters measured at the oil refinery plant to create a prediction model that predicts the second parameter ahead by the prediction time from the time of measurement of the first parameter, and the prediction model is A prediction device that uses the second parameter to predict
第一及び第二パラメータ測定条件、モデル作成条件並びにモデル修正条件を入 力する入力手段と、  Input means for inputting first and second parameter measurement conditions, model creation conditions and model correction conditions;
前記第一及び第二パラメータ測定条件に基づいて、石油精製プラントから第一及 び第二パラメータを測定する測定手段と、  Measuring means for measuring the first and second parameters from the oil refinery plant based on the first and second parameter measurement conditions;
前記第一及び第二パラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、  Parameter storage means for storing the first and second parameters;
前記モデル作成条件に基づいて前記第一及び第二パラメータの少なくとも一部に At least a part of the first and second parameters based on the model creation conditions
PLS (Partial Least Squares)解析を行い、前記予測時間並びにモデル作成に 用いる第一及び第二パラメータに関して最適化された前記予測モデルを作成するモ デル作成手段と、 Model creation means for performing PLS (Partial Least Squares) analysis and creating the prediction model optimized with respect to the prediction time and the first and second parameters used for model creation;
前記モデル修正条件に基づ!/、て、前記モデル作成手段により作成された予測モデ ルに更に RNN (Recurrent Neural Network)解析を行い前記予測モデルを修 正した修正予測モデルを作成するモデル修正手段と、  Based on the model modification conditions! A model correction means for generating a modified prediction model by further performing RNN (Recurrent Neural Network) analysis on the prediction model created by the model creation means and correcting the prediction model;
前記修正予測モデルを記憶するモデル記憶手段と、  Model storage means for storing the modified prediction model;
前記修正予測モデルにより予測した第二パラメータを出力する出力手段と 前記最適化された予測モデルを更新するためのモデル更新条件を入力する更新 条件入力手段と、 Output means for outputting the second parameter predicted by the modified prediction model; An update condition input means for inputting a model update condition for updating the optimized prediction model;
前記モデル更新条件を満たしたときに、前記最適化された予測モデルを更新する ための更新指令を出す更新指令手段とを備え、  Update command means for issuing an update command for updating the optimized prediction model when the model update condition is satisfied,
前記更新指令が出されたときに、最適化された予測モデルを新たに作成し、前記 予測モデルを修正した修正予測モデルを新たに作成するように構成されて ヽることを 特徴とする予測装置に関する。  When the update command is issued, the prediction device is configured to newly create an optimized prediction model and newly create a modified prediction model obtained by correcting the prediction model. About.
[0018] 本発明は、石油精製プラントにおいて測定した第一及び第二パラメータを用いて、 第一パラメータの測定時から予測時間分だけ先の第二パラメータを予測する予測モ デルを作成し、前記予測モデルを用いて第二パラメータを予測する方法であって、 入力された第一及び第二パラメータ測定条件に基づいて、石油精製プラントから第 一及び第二パラメータを測定するプロセスと、  [0018] The present invention uses the first and second parameters measured in the oil refinery plant to create a prediction model that predicts the second parameter ahead by the prediction time from the time of measurement of the first parameter, A method for predicting a second parameter using a prediction model, wherein the first and second parameters are measured from an oil refinery plant based on input first and second parameter measurement conditions;
前記第一及び第二パラメータを記憶するプロセスと、  A process for storing the first and second parameters;
入力されたモデル作成条件に基づいて前記第一及び第二パラメータの少なくとも 一部に PLS (Partial Least Squares)解析を行い、前記予測時間並びにモデル 作成に用いる第一及び第二パラメータに関して最適化された前記予測モデルを作成 するプロセスと、  PLS (Partial Least Squares) analysis was performed on at least part of the first and second parameters based on the input model creation conditions, and the prediction time and the first and second parameters used for model creation were optimized. A process of creating the prediction model;
前記最適化された予測モデルを記憶するプロセスと、  Storing the optimized prediction model;
前記最適化された予測モデルにより予測した第二パラメータを出力するプロセスと 前記最適化された予測モデルを更新するためのモデル更新条件を入力するプロセ スと、  A process of outputting a second parameter predicted by the optimized prediction model, and a process of inputting a model update condition for updating the optimized prediction model;
前記モデル更新条件を満たしたときに、前記最適化された予測モデルを更新する ための更新指令を出すプロセスとを有し、  A process for issuing an update command for updating the optimized prediction model when the model update condition is satisfied,
前記更新指令が出されたときに、最適化された予測モデルを新たに作成することを 特徴とする予測方法に関する。  The present invention relates to a prediction method characterized by newly creating an optimized prediction model when the update command is issued.
[0019] 本発明は、石油精製プラントにおいて測定した第一及び第二パラメータを用いて、 第一パラメータの測定時から予測時間分だけ先の第二パラメータを予測する予測モ デルを作成し、前記予測モデルを用いて第二パラメータを予測する方法であって、 入力された第一及び第二パラメータ測定条件に基づいて、石油精製プラントから第 一及び第二パラメータを測定するプロセスと、 [0019] The present invention uses a first parameter and a second parameter measured in an oil refinery plant to predict a second parameter ahead by an estimated time from the time of measurement of the first parameter. A method of creating a Dell and predicting a second parameter using the prediction model, wherein the first and second parameters are measured from an oil refinery plant based on input first and second parameter measurement conditions. Process,
前記第一及び第二パラメータを記憶するプロセスと、  A process for storing the first and second parameters;
入力されたモデル作成条件に基づいて前記第一及び第二パラメータの少なくとも 一部に PLS (Partial Least Squares)解析を行い、前記予測時間並びにモデル 作成に用いる第一及び第二パラメータに関して最適化された前記予測モデルを作成 するプロセスと、  PLS (Partial Least Squares) analysis was performed on at least part of the first and second parameters based on the input model creation conditions, and the prediction time and the first and second parameters used for model creation were optimized. A process of creating the prediction model;
入力されたモデル修正条件に基づ 、て、前記予測モデルに更に RNN (Recurren t Neural Network)解析を行い前記予測モデルを修正した修正予測モデルを作 成するプロセスと、  Based on the input model correction conditions, a process of generating a corrected prediction model by further correcting the prediction model by performing an RNN (Recurren t Neural Network) analysis on the prediction model;
前記修正予測モデルを記憶するプロセスと、  Storing the modified prediction model;
前記修正予測モデルにより予測した第二パラメータを出力するプロセスと、 前記最適化された予測モデルを更新するためのモデル更新条件を入力するプロセ スと、  A process for outputting a second parameter predicted by the modified prediction model; a process for inputting a model update condition for updating the optimized prediction model;
前記モデル更新条件を満たしたときに、前記最適化された予測モデルを更新する ための更新指令を出すプロセスとを有し、  A process for issuing an update command for updating the optimized prediction model when the model update condition is satisfied,
前記更新指令が出されたときに、最適化された予測モデルを新たに作成し、前記 予測モデルを修正した修正予測モデルを新たに作成することを特徴とする予測方法 に関する。  The present invention relates to a prediction method characterized in that when an update command is issued, an optimized prediction model is newly created, and a modified prediction model in which the prediction model is modified is newly created.
[0020] 本発明の第一の予測装置は、入力手段、測定手段、パラメータ記憶手段、モデル 作成手段、モデル記憶手段、出力手段、更新条件入力手段及び更新指令手段を有 しており、本発明の第二の予測装置はこれらの手段に加えて更にモデル修正手段を 有している。  [0020] The first prediction apparatus of the present invention includes an input unit, a measurement unit, a parameter storage unit, a model creation unit, a model storage unit, an output unit, an update condition input unit, and an update command unit. In addition to these means, the second prediction apparatus further has a model correcting means.
[0021] 入力手段にはパラメータ測定条件 (第一パラメータ測定条件、第二パラメータ測定 条件)、モデル作成条件、及び必要な場合にはモデル修正条件が入力される。  [0021] Parameter measurement conditions (first parameter measurement conditions, second parameter measurement conditions), model creation conditions, and model correction conditions, if necessary, are input to the input means.
[0022] ここで、「第一パラメータ測定条件」とは、石油精製プラント中で、第一パラメータの 測定に用いる測定手段、測定間隔及び各測定手段の測定点数を指定する条件であ る。 Here, the “first parameter measurement condition” is a condition for designating the measurement means used for measurement of the first parameter, the measurement interval, and the number of measurement points of each measurement means in the oil refinery plant. The
[0023] 「第二パラメータ測定条件」とは、石油精製プラント中で、第二パラメータの測定に 用いる測定手段を指定する条件である。なお、本予測装置では第二パラメータの測 定間隔及び各測定手段の測定点数は第一パラメータ測定条件として入力された値と 同じになるよう設定されている。また、「第一パラメータ」として測定するパラメータの数 は「第二パラメータ」として測定するパラメータの数よりも多くなるよう設定されている。  The “second parameter measurement condition” is a condition for designating a measurement means used for measuring the second parameter in the oil refinery plant. In this prediction device, the measurement interval of the second parameter and the number of measurement points of each measuring means are set to be the same as the value input as the first parameter measurement condition. Further, the number of parameters measured as “first parameters” is set to be larger than the number of parameters measured as “second parameters”.
[0024] 「モデル作成条件」とは、測定した第一パラメータと第二パラメータを用いて PLS解 析を行い予測モデルを作成する際に、最大で両パラメータの間にどの程度の時間差 (最大予測時間)を設けてモデルを作成するカゝ及び、予測モデルを構成するモデル 構成変数の数を指定する条件である。  [0024] “Model creation conditions” refer to the maximum time difference between the two parameters when the PLS analysis is performed using the measured first parameter and second parameter (maximum prediction). This is a condition that specifies the number of model configuration variables that make up the prediction model and the model that creates the model with time.
[0025] 「モデル修正条件」とは、 PLS解析により求めた予測モデルを更に RNN解析により 修正した修正予測モデルを作成する際の条件を定めたものである。具体的には、 R NN解析を行 ヽ修正予測モデルを作成する際に、 PLS解析により得られたどの残渣 を用いるの力、 PLS解析に用いた第一パラメータのうちどの第一パラメータを RNN解 祈に用いるの力及び、最大中間層数を指定する条件である。  [0025] The "model correction condition" defines conditions for creating a corrected prediction model in which the prediction model obtained by PLS analysis is further corrected by RNN analysis. Specifically, RNN analysis is performed. When creating a modified prediction model, which residue is used in the PLS analysis, which first parameter is used, and which first parameter is used as the RNN solution. It is a condition that specifies the power used for prayer and the maximum number of intermediate layers.
なお、これらの条件は、全て入力する必要はなく一部又は全部の条件があら力じめ 固定されるように設定されて 、ても良 ヽ。  These conditions do not need to be entered all, and some or all of the conditions may be set so as to be fixed together.
[0026] 測定手段は、第一パラメータを測定可能な第一測定手段及び第二パラメータを測 定可能な第二測定手段からなる。第一測定手段は第一パラメータ測定条件として入 力された測定間隔 '測定点数で石油精製プラントから第一パラメータを測定する。第 二測定手段は、第一測定手段と同じ測定間隔 *測定点数で、石油精製プラントから 第二パラメータを測定する。  [0026] The measuring means includes a first measuring means capable of measuring the first parameter and a second measuring means capable of measuring the second parameter. The first measuring means measures the first parameter from the oil refinery plant at the measurement interval 'number of measurement points entered as the first parameter measuring condition. The second measuring means measures the second parameter from the oil refinery plant at the same measuring interval * number of measuring points as the first measuring means.
[0027] ここで、「第一パラメータ」及び「第二パラメータ」とは、石油精製プラントの特性を表 すパラメータであり、プラントの特性を表すものであれば特に限定されない。例えば、 プラントの所定位置の圧力、温度、原料'生成物等の流量、製品性状 (引火点、初留 分、蒸留点)等が挙げられる。  Here, the “first parameter” and the “second parameter” are parameters representing the characteristics of the oil refinery plant, and are not particularly limited as long as they represent the characteristics of the plant. For example, the pressure at a predetermined position in the plant, the temperature, the flow rate of the raw material 'product, etc., the product properties (flash point, initial fraction, distillation point) and the like can be mentioned.
[0028] パラメータ記憶手段は、第一測定手段及び第二測定手段によりそれぞれ測定され た第一及び第二パラメータを記憶する。 [0029] モデル作成手段は、測定された第一パラメータ及び第二パラメータの少なくとも一 部に PLS解析を行 ヽ、予測時間及びモデル作成に用いる第一及び第二パラメータ につ 、て最適化された予測モデルを作成する。 [0028] The parameter storage means stores the first and second parameters measured by the first measurement means and the second measurement means, respectively. [0029] The model generation means performs PLS analysis on at least a part of the measured first parameter and second parameter, and is optimized for the first and second parameters used for prediction time and model generation. Create a predictive model.
[0030] モデル修正手段は、 PLS解析を行った結果に対して更に RNN解析を行うことによ り、モデル作成手段によって作成された予測モデルを更に修正した修正予測モデル を作成する。 [0030] The model correction means creates a modified prediction model by further modifying the prediction model created by the model creation means by further performing RNN analysis on the result of the PLS analysis.
[0031] モデル記憶手段は、モデル作成手段又はモデル修正手段により作成された予測 モデルを記憶する。出力手段は、最適化された予測モデルを用いて予測時間分だ け先の第二パラメータを出力する。更新条件入力手段は、最適化された予測モデル を更新するためのモデル更新条件を入力する。更新指令手段は、更新条件入力手 段により入力されたモデル更新条件を満たしたときに、最適化された予測モデルを更 新するための更新指令を出力する。  The model storage unit stores the prediction model created by the model creation unit or the model correction unit. The output means outputs the second parameter ahead of the prediction time by using the optimized prediction model. The update condition input means inputs a model update condition for updating the optimized prediction model. The update command means outputs an update command for updating the optimized prediction model when the model update condition input by the update condition input means is satisfied.
[0032] なお、本発明では各種手段は、その機能を実現するように形成されていれば良ぐ 例えば、所定の機能を発揮する専用のハードウェア、所定の機能がコンピュータプロ グラムにより付与された予測装置、コンピュータプログラムにより予測装置に実現され た所定の機能及びこれらの組み合わせ等として実現することができる。  [0032] It should be noted that in the present invention, it is only necessary for various means to be formed so as to realize the function. For example, dedicated hardware that exhibits a predetermined function, and a predetermined function provided by a computer program. It can be realized as a prediction device, a predetermined function realized in the prediction device by a computer program, a combination thereof, or the like.
[0033] また、本発明では各種手段は、個々の独立した存在である必要もなぐ複数の手段 力 個の部材として形成されていること、ある手段が他の手段の一部であること、ある 手段の一部と他の手段の一部とが重複していること等も可能である。  [0033] Further, in the present invention, various means are formed as a plurality of members that do not need to be independent of each other, and some means may be a part of other means. It is possible that a part of the means overlaps with a part of the other means.
[0034] また、本発明の記憶手段は、予測装置に各種処理を実行させるためのコンピュータ プログラムが事前に格納されたハードウェアであれば良ぐ例えば、予測装置に固定 されている ROM (Read Only Memory)や HDD (Hard Disc Drive)、予測装 置に交換自在に装着される CD (Compact Dies)— ROMや FD (Flexible Disc — cartridge)及びこれらの組み合わせ等で実施することが可能である。  [0034] Further, the storage means of the present invention may be hardware in which a computer program for causing the prediction device to execute various processes is stored in advance. For example, ROM (Read Only) fixed to the prediction device. Memory (HDD), HDD (Hard Disc Drive), CD (Compact Dies) —ROM and FD (Flexible Disc—cartridge), which are interchangeably mounted on the prediction device, and combinations thereof can be implemented.
[0035] また、本発明の予測装置は、コンピュータプログラムを読み取って対応する処理動 作を実行できるハードウェアであれば良ぐ例えば、 CPU (Central Processing U nit)を主体として、これに、 ROM、 RAM (Random Access Memory)、 l/F (In terface)ユニット等の各種デバイスが接続されたハードウェア等で良!ヽ。 [0036] なお、本発明でコンピュータプログラムに対応した各種動作を予測装置に実行させ ることは、各種デバイスを予測装置に動作制御させること等も意味している。例えば、 予測装置に各種データを記憶させることは、予測装置に固定されている RAM等の 情報記憶媒体に CPUが各種データを格納すること、予測装置に交換自在に装填さ れて 、る FD等の情報記憶媒体に CPU力 SFDD (FD Drive)で各種データを格納す ること等で良い。 [0035] Further, the prediction device of the present invention may be hardware that can read a computer program and execute a corresponding processing operation. For example, a CPU (Central Processing Unit) is mainly used as a ROM, Good hardware such as RAM (Random Access Memory), l / F (Interface) unit, etc. [0036] In the present invention, causing the prediction device to execute various operations corresponding to the computer program also means causing the prediction device to control the operation of various devices. For example, storing various data in the prediction device means that the CPU stores various data in an information storage medium such as a RAM fixed to the prediction device, and is loaded in the prediction device interchangeably. For example, various data can be stored in the information storage medium with CPU power SFDD (FD Drive).
発明の効果  The invention's effect
[0037] 本発明の第一の予測装置は、 PLS解析を用いることにより予測時間及びモデル作 成に用いる第一及び第二パラメータについて最適化された予測モデルを構築し、こ の予測モデルを逐次更新しながら、精度良く石油精製プラント等の特定のパラメータ を予測することができる。また、本発明の第一の予測装置は、予測モデルの最適化 に際し第一パラメータの数も最適化する点、及び、モデル更新条件に応じて予測モ デルを更新する点で、前述の特許文献 2による PLS解析を用いた予測装置と相違す る。  [0037] The first prediction apparatus of the present invention constructs a prediction model optimized for the prediction time and the first and second parameters used for model creation by using PLS analysis, and sequentially executes the prediction model. While updating, it is possible to accurately predict specific parameters such as oil refinery plants. In addition, the first prediction device of the present invention is that the number of the first parameter is optimized when the prediction model is optimized, and the prediction model is updated according to the model update condition. This is different from the prediction device using PLS analysis by 2.
[0038] 本発明の第二の予測装置は、 PLS解析と RNN解析を組み合わせることにより、こ れら両解析方法の特性を生力して外乱の影響を受けに《過去の時系列履歴の影 響を反映させて、高精度で石油精製プラント等の特定のパラメータを予測することが できる。また、本発明の第二の予測装置は、予測モデルの誤差を RNN解析を用いて 修正する点で、前述の特許文献 2による NN解析を用いて予測モデルの誤差を修正 する予測装置と相違する。本発明による RNN解析は、通常の RNNによる第一パラメ ータの時間的遅れを考慮して行うことにカ卩えて、 PLS解析による第二パラメータの残 渣及び評価値を考慮して!/ヽる。  [0038] The second prediction apparatus of the present invention combines the PLS analysis and the RNN analysis to generate the characteristics of both analysis methods and to be influenced by disturbances. By reflecting the sound, it is possible to predict specific parameters such as an oil refinery plant with high accuracy. The second prediction device of the present invention is different from the prediction device that corrects the error of the prediction model using the NN analysis according to Patent Document 2 described above in that the error of the prediction model is corrected using the RNN analysis. . The RNN analysis according to the present invention is performed in consideration of the time delay of the first parameter due to the normal RNN, and the residual and evaluation value of the second parameter by the PLS analysis is considered! / ヽThe
図面の簡単な説明  Brief Description of Drawings
[0039] [図 1]本発明の予測装置の内部構造の一例を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an internal structure of a prediction device of the present invention.
[図 2]蒸留装置を表す模式図である。  FIG. 2 is a schematic diagram showing a distillation apparatus.
[図 3]本発明のパラメータの測定状態を表す概念図である。  FIG. 3 is a conceptual diagram showing a measurement state of parameters of the present invention.
[図 4]本発明のパラメータのサンプリング状態を表す概念図である。  FIG. 4 is a conceptual diagram showing a sampling state of parameters of the present invention.
[図 5]本発明のパラメータのサンプリング状態を表す概念図である。 [図 6]本発明の予測装置の内部構造を示す模式図である。 FIG. 5 is a conceptual diagram showing a sampling state of parameters of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram showing the internal structure of the prediction device of the present invention.
[図 7]最適化した予測モデルを作成する処理過程を示すフローチャートである。  FIG. 7 is a flowchart showing a process of creating an optimized prediction model.
[図 8]本発明の予測装置の内部構造の一例を示す模式図である。  FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the internal structure of the prediction device of the present invention.
[図 9]本発明の RNN解析の方法を表す概念図である。  FIG. 9 is a conceptual diagram showing the RNN analysis method of the present invention.
[図 10]最適化した予測モデルを作成する処理過程を示すフローチャートである。  FIG. 10 is a flowchart showing a process of creating an optimized prediction model.
[図 11]実施例における蒸留塔中のパラメータの測定位置を表す図である。  FIG. 11 is a diagram showing measurement positions of parameters in the distillation column in Examples.
符号の説明  Explanation of symbols
[0040] 50 石油精製プラント [0040] 50 Oil refinery plant
51 入力手段  51 Input means
52 第一測定手段  52 First measurement means
53 第二測定手段  53 Second measuring means
54 パラメータ記憶手段  54 Parameter storage means
55 モデル作成手段  55 Model creation means
56 モデル記憶手段  56 Model storage means
57 出力手段  57 Output means
58 入力部  58 Input section
59 更新指令手段  59 Update command means
61 所定時間  61 Predetermined time
62 サンプリングされた第一パラメータ  62 Sampled first parameter
64 サンプリングされた第二パラメータ  64 Second parameter sampled
71 モデル修正手段  71 Model correction method
発明を実施するための最良の形態  BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0041] (実施形態 1) [Embodiment 1]
本発明の第 1の予測装置は、入力手段、測定手段 (第一測定手段、第二測定手段 )、パラメータ記憶手段、モデル作成手段、モデル記憶手段及び出力手段とを有する 。各構成手段間はケーブルで連結されており、データのやり取りを行うことができるよ うになつている。  The first prediction apparatus of the present invention includes input means, measurement means (first measurement means, second measurement means), parameter storage means, model creation means, model storage means, and output means. Each component means is connected by a cable so that data can be exchanged.
[0042] 図 2に本発明の予測装置でパラメータの予測を行う石油精製プラントの一例として 蒸留塔を示す。この蒸留塔 14は原油を塔頂ガス及び塔底油以外に、軽質ガソリン、 重質ガソリン、灯油、軽油、重質軽油等の留分に分離する装置である。蒸留塔 14に は、所定位置 11〜13から原料がそれぞれ予備蒸留塔 15〜17に供給される。予備 蒸留塔 15〜17は供給された原料と蒸留塔の所定位置 20〜22からそれぞれ排出さ れた成分とから塔頂ガス 23〜25と塔底油 26〜28に分離する。塔頂ガス 23〜25は 再び蒸留塔 14に戻され、塔底油 26〜28は製品として取り出される。また、塔底近く の所定位置 19からも原料が供給されるようになっている。更に、この蒸留塔 14からは 塔頂ガス 29と塔底油 30が取り出される。蒸留塔内の中間原料はコンプレッサーによ り 31〜33から 34〜36の位置まで輸送されるようになって!/、る。 FIG. 2 shows an example of an oil refinery plant that performs parameter prediction using the prediction device of the present invention. A distillation column is shown. This distillation tower 14 is an apparatus for separating crude oil into fractions such as light gasoline, heavy gasoline, kerosene, light oil, heavy light oil, in addition to the top gas and bottom oil. In the distillation column 14, raw materials are supplied from the predetermined positions 11 to 13 to the preliminary distillation columns 15 to 17, respectively. The pre-distillation towers 15 to 17 are separated into tower top gas 23 to 25 and tower bottom oil 26 to 28 from the supplied raw materials and components discharged from predetermined positions 20 to 22 of the distillation tower, respectively. The top gas 23 to 25 is returned to the distillation column 14 again, and the bottom oil 26 to 28 is taken out as a product. The raw material is also supplied from a predetermined position 19 near the tower bottom. Further, a tower top gas 29 and a tower bottom oil 30 are taken out from the distillation tower 14. The intermediate material in the distillation column is transported from 31 to 33 to 34 to 36 by the compressor!
[0043] この蒸留塔 14において測定手段は 11〜13及び 15〜22に配置されておりまた、 2 3〜30の塔頂ガス又は塔底油の特性を測定できるよう配置されて 、る。この測定手 段のうち第一パラメータを測定するものが第一測定手段、第二パラメータを測定する ものが第二測定手段となる。  [0043] In this distillation column 14, the measuring means are arranged at 11 to 13 and 15 to 22, and are arranged so as to measure the characteristics of 23 to 30 tower top gas or tower bottom oil. Of these measuring means, the first measuring means measures the first parameter and the second measuring means measures the second parameter.
[0044] なお、パラメータとしては、原料の供給流量、生成物の排出流量、温度、圧力、これ らのパラメータを組み合わせて計算されたパラメータ又は、これらのパラメータに特別 な演算処理を施したパラメータ等を用いることができる。なお、これらの組み合わせ計 算ゃ特別な演算処理は測定手段に内蔵された演算手段により行うことができる。これ らのパラメータは任意に第一パラメータ、第二パラメータとして割り当てることができる [0044] It should be noted that the parameters include the raw material supply flow rate, the product discharge flow rate, temperature, pressure, parameters calculated by combining these parameters, parameters obtained by performing special arithmetic processing on these parameters, etc. Can be used. In addition, if these combinations are calculated, special calculation processing can be performed by calculation means built in the measurement means. These parameters can be arbitrarily assigned as the first and second parameters.
1S 第一パラメータは第二パラメータを予測するために用いられるため、第一パラメ一 タは蒸留塔において第二パラメータよりも先の状態を表すパラメータでなければなら ない。また、第一パラメータと第二パラメータは重複することはできず、第一パラメータ の数は第二パラメータの数よりも多くなければならない。 1S Since the first parameter is used to predict the second parameter, the first parameter must be a parameter that represents the state ahead of the second parameter in the distillation column. Also, the first parameter and the second parameter cannot overlap, and the number of first parameters must be greater than the number of second parameters.
[0045] 例えば、図 2の蒸留塔では塔底油 30、塔頂ガス 29の特性を測定して得られたパラ メータは蒸留工程で最終的に得られる製品の状態を表すパラメータであるため第二 パラメータとしてしか用いることができない。また、所定位置 11〜13及び 19で測定し たパラメータは最初に供給される原料の状態を表すパラメータであるため第一パラメ ータとしてしか用いることができな!/、。 [0045] For example, in the distillation column of FIG. 2, the parameters obtained by measuring the characteristics of the bottom oil 30 and the top gas 29 are parameters representing the state of the product finally obtained in the distillation step. It can only be used as a two parameter. In addition, the parameters measured at the predetermined positions 11 to 13 and 19 are parameters representing the state of the raw material supplied first, and can only be used as the first parameter! /.
[0046] 本発明の PLS解析〖こは、上記パラメータの一部を用いても良いし、全部を用いても 良い。また、パラメータは図 2に示したものに限られず、蒸留塔の特性を表すものであ れば特に限定されない。本発明ではモデル作成に PLS解析を用いるため、モデル 作成に使用したパラメータによらずに、高精度で特定のパラメータの所定時間先の値 を予測することができる。 [0046] The PLS analysis method of the present invention may use some or all of the above parameters. good. The parameters are not limited to those shown in FIG. 2, and are not particularly limited as long as they represent the characteristics of the distillation column. Since PLS analysis is used for model creation in the present invention, it is possible to predict the value of a specific parameter for a predetermined time with high accuracy regardless of the parameters used for model creation.
[0047] 本発明の予測装置による処理過程の詳細を図 1を用いて説明する。まず、入力手 段 51にパラメータ測定条件 (第一パラメータ測定条件、第二パラメータ測定条件)及 びモデル作成条件を入力する。第一パラメータ測定条件としては、石油精製プラント 中で第一パラメータの測定を行う測定手段、測定間隔、各測定手段で測定を行う測 定点数を入力する。 The details of the processing steps performed by the prediction apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. First, parameter measurement conditions (first parameter measurement condition, second parameter measurement condition) and model creation conditions are input to the input unit 51. As the first parameter measurement conditions, the measurement means for measuring the first parameter in the oil refinery plant, the measurement interval, and the number of measurement points to be measured by each measurement means are entered.
第二パラメータ測定条件としては、石油精製プラント中で第二パラメータの測定を 行う測定手段を入力する (本実施形態では第二パラメータが 1種類の場合を示す)。 また、モデル作成条件としては、第一パラメータと第二パラメータの間に最大でどの 程度の時間差 (最大予測時間)を設けて PLS解析を行うか及び、予測モデルを構成 するモデル構成変数の数を入力する。  As the second parameter measurement condition, a measurement means for measuring the second parameter in the oil refinery plant is input (in this embodiment, the case where there is one kind of second parameter) is input. The model creation conditions include the maximum time difference (maximum prediction time) between the first parameter and the second parameter for PLS analysis, and the number of model configuration variables that make up the prediction model. input.
[0048] 次に、前記入力手段に入力された第一パラメータ測定条件に基づいて、石油精製 プラント 50に配置された所定の第一測定手段 52が所定の測定間隔 ·測定点数で第 一パラメータの測定を行う。また、第二測定手段 53は前記入力手段に入力された第 二パラメータ測定条件に基づいて、石油精製プラント 50に配置された所定の第二測 定手段 53が、第一測定手段 52の測定と同期して第一測定手段と同じ測定間隔-測 定点数で第二パラメータを測定する。測定された第一パラメータ及び第二パラメータ のデータを図 3に概念的に示す(図 3は測定点数が 36個の場合を示す)。  [0048] Next, based on the first parameter measurement conditions input to the input means, the predetermined first measurement means 52 arranged in the oil refinery plant 50 has the first parameter of the predetermined measurement interval and the number of measurement points. Measure. In addition, the second measuring means 53 is configured so that the predetermined second measuring means 53 disposed in the oil refinery plant 50 performs the measurement of the first measuring means 52 on the basis of the second parameter measuring condition input to the input means. Synchronously measure the second parameter with the same measurement interval-number of measurement points as the first measurement means. The measured data of the first parameter and the second parameter are conceptually shown in Fig. 3 (Fig. 3 shows the case of 36 measurement points).
[0049] このようにして測定された第一パラメータ及び第二パラメータは必要に応じてパラメ ータ記憶手段でデータ補正した後、記憶される。第一パラメータ Xのデータ補正の方 法としては(1)式の方法を挙げることができる。  [0049] The first parameter and the second parameter measured in this way are stored after being corrected by the parameter storage means as necessary. As a method for correcting the data of the first parameter X, the method of equation (1) can be mentioned.
[0050] [数 1]  [0050] [Equation 1]
一 (n = l,2,-..M; p = l,2...Q) [0051] ここで、 x *は Q種類のものがそれぞれ M点測定された xのうち p種類目で n番目に 測定されたもの、 Xは M点測定した p種類目の Xの平均値、 σ は ρ種類目の Xの標 準偏差を表す。 One (n = l, 2,-.. M; p = l, 2 ... Q) [0051] where x * is the nth value measured in the pth type among the x types that were measured at the Mth point for each of the Q types, X is the average value of the Xth value for the pth type measured at the M point, σ represents the standard deviation of the ρth type of X.
[0052] 次に、測定した第一パラメータ及び第二パラメータに対してモデル作成手段により PLS解析を行 、、予測時間及びモデル作成に用いる第一及び第二パラメータに関 して最適化された予測モデルを作成する。この予測モデルの作成過程を図 7を用い て説明する。  [0052] Next, PLS analysis is performed on the measured first parameter and second parameter by the model creation means, and the prediction time and the prediction optimized for the first and second parameters used for model creation are performed. Create a model. The process for creating this prediction model will be described with reference to FIG.
[0053] まず、仮モデル作成手段により複数の仮予測モデルを作成する。この処理過程で は最初に、測定された第一パラメータ及び第二パラメータのうちどの部分を予測モデ ルを作成する際のデータとして使用するか (データ領域)を指定する。  First, a plurality of temporary prediction models are created by the temporary model creating means. In this process, first, specify which part of the measured first parameter and second parameter to use as data when creating the prediction model (data area).
[0054] このデータ領域を指定するためには、予測時間を決定する必要があり、まず予め入 力されたモデル作成条件で指定された最大予測時間の範囲内で予測時間を段階的 に変化させる(S l、 S2)。ただし、予測時間はあら力じめ第一パラメータ測定条件とし て入力された (測定間隔) X { (測定点数)—1 }で表される時間以下としなければなら ない。また、段階的に変化させる割合は少なくとも (測定間隔)の倍数で (測定間隔) X (測定点数) Z2以下でなければならない。  [0054] In order to specify this data area, it is necessary to determine the prediction time. First, the prediction time is changed stepwise within the range of the maximum prediction time specified in the model creation conditions input in advance. (Sl, S2). However, the estimated time must be less than or equal to the time represented by (measurement interval) X {(number of measurement points) -1} entered as the first parameter measurement condition. The rate of change in steps must be at least a multiple of (measurement interval) and less than (measurement interval) X (number of measurement points) Z2.
[0055] 例えば、測定間隔として 1分、測定点数を 100とした場合、(測定間隔) X { (測定点 数)— 1 } = 1 X (100— 1) = 99分となり、予測時間としては 1〜99分まで変化させる ことができる。例えば、 1分 (測定間隔)ごとに予測時間を変化させた場合、発生する 予測時間は 1、 2、 3 99分となる。また、 2分ごとに予測時間を変化させた場合、 [0055] For example, if the measurement interval is 1 minute and the number of measurement points is 100, (measurement interval) X {(number of measurement points) — 1} = 1 X (100— 1) = 99 minutes, and the estimated time is Can vary from 1 to 99 minutes. For example, if the prediction time is changed every minute (measurement interval), the generated prediction time is 1, 2, and 3 99 minutes. Also, if you change the forecast time every 2 minutes,
1、 3、 5. . . 99分となる。 1, 3, 5. 99 minutes.
[0056] このように変化させた各予測時間に対して所定の条件に従って第一及び第二パラ メータのサンプリングを行う。このためにはまず、サンプリングするためのデータ領域 を指定する。指定されたデータ領域の例を図 4 (a)〜(c)に示す。図 4において、デー タ領域は灰色の領域で表されている。また、図 4 (a)〜(c)は上記処理過程により異 なる予測時間 61を発生させた場合のデータ領域を表している。この際、第二パラメ一 タのデータ領域の最後の部分 63は測定終了時と一致するように設定され、予めパラ メータ測定条件として測定間隔及び測定点数が指定されているため、予測時間 61が 決定されれば、第一パラメータ及び第二パラメータのデータ領域は自動的に決定さ れる。 [0056] Sampling of the first and second parameters is performed according to a predetermined condition for each predicted time thus changed. To do this, first specify the data area for sampling. Examples of specified data areas are shown in Fig. 4 (a) to (c). In Fig. 4, the data area is represented by a gray area. 4 (a) to 4 (c) show data areas when different prediction times 61 are generated by the above process. At this time, the last part 63 of the data area of the second parameter is set to coincide with the end of the measurement, and the measurement interval and the number of measurement points are specified in advance as the parameter measurement conditions. If determined, the data area of the first parameter and the second parameter is automatically determined.
[0057] この第一パラメータのデータ領域と第二パラメータのデータ領域は図 4 (a)のように 重なっていても、図 4 (b)のように接していても、図 4 (c)のように離れていても良い。  [0057] The data area of the first parameter and the data area of the second parameter may overlap each other as shown in Fig. 4 (a) or contact as shown in Fig. 4 (b). May be so far away.
[0058] 次に、このようにして指定した第一パラメータのデータ領域力 所定条件下で予測 モデルの作成に用いる第一パラメータをサンプリングする(S3)。サンプリングの条件 としては特に限定されないが例えば、所定範囲に入るサンプル数で一回又は複数回 、ランダムにサンプリングする方法、所定の測定間隔で順にサンプリングしていく方法 、その他所定の法則に従ってサンプリングしていく方法等を挙げることができる。  Next, the first parameter used for creating the prediction model is sampled under a predetermined condition of the data area force of the first parameter specified in this way (S 3). The sampling conditions are not particularly limited. For example, the sampling method may be one or more times at a sample number that falls within a predetermined range, a method of sampling at random, a method of sequentially sampling at a predetermined measurement interval, or other sampling according to a predetermined law. Can be mentioned.
[0059] 好ましくはランダムにサンプリングするのが良い。ランダムサンプリングでは、所定の 法則性に従ってサンプリングを行なわないため異常値を取り込みにくい。また、サン プル数を自由に設定することができる。なお、このサンプリングの条件はモデル作成 条件として入力しても、あらかじめ予測装置に所定の条件を設定しておいても良い。 図 5 (a)にランダムにサンプリングしたデータ 62を示す。  [0059] Preferably, random sampling is performed. In random sampling, sampling is not performed according to the prescribed law, so it is difficult to capture abnormal values. In addition, the number of samples can be set freely. The sampling condition may be input as a model creation condition, or a predetermined condition may be set in the prediction device in advance. Figure 5 (a) shows randomly sampled data62.
[0060] 次に、このようにしてサンプリングした第一パラメータ 62からそれぞれ上記処理過程 により決定した予測時間分だけ先の第二パラメータ 64をサンプリングする(図 5 (b): S 3)。第二パラメータは第一パラメータから予測時間 61だけ先のパラメータが指定され るため、第一パラメータ 62が決定されれば、自動的にサンプリングする第二パラメ一 タ 64ち決定される。  Next, the second parameter 64 ahead is sampled from the first parameter 62 sampled in this way for the estimated time determined by the above-described processing (FIG. 5 (b): S3). As the second parameter, the parameter that is ahead of the first parameter by the estimated time 61 is specified, so if the first parameter 62 is determined, the second parameter 64 to be automatically sampled is determined.
[0061] 次に、このようにしてサンプリングした第一パラメータ力も第一パラメータ行列 X( (2) 式)、第二パラメータ力 第二パラメータ行列 Y( (3)式)を作成する。  Next, the first parameter force sampled in this way also creates a first parameter matrix X (Equation (2)) and a second parameter force second parameter matrix Y (Equation (3)).
[0062] [数 2]
Figure imgf000017_0001
[0062] [Equation 2]
Figure imgf000017_0001
[0063] ここで、 X は p種類目で n番目にサンプリングされた第一パラメータ、 Yは n番目に [0063] where X is the first parameter sampled nth in the pth type, Y is nth
np n  np n
サンプリングされた第二パラメータであることを表す。次に、サンプリングした第一パラ メータと同数力 なるモデル構成変数行列( (4)式)を作成する(S4)。  Indicates that it is a sampled second parameter. Next, a model configuration variable matrix (equation (4)) having the same power as the sampled first parameter is created (S4).
[0064] [数 3] [0064] [Equation 3]
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0002
[0065] ここで、 Wは 1番目のモデル構成変数であることを表す。この後、この第一パラメ Here, W represents the first model configuration variable. After this, this first parameter
1 一 タ行列 Xとモデル構成変数行列 (4)との積で表される行列 tを作成して、第二パラメ一 タ行列 Yと上記行列 tとの内積 φを計算する。  1 Create a matrix t expressed by the product of the matrix matrix X and the model component matrix (4), and calculate the inner product φ of the second parameter matrix Y and the matrix t.
[0066] [数 4]
Figure imgf000018_0001
[0066] [Equation 4]
Figure imgf000018_0001
[0067] 内積 φの値が大き 、ほどモデル構成変数 Wを用いて予測された第二パラメータと [0067] The larger the inner product φ is, the more the second parameter predicted using the model configuration variable W
1  1
、測定された第二パラメータとの誤差が少ないものと評価できる。そこで、 Φが最大と なるモデル構成変数 Wを求める。具体的には、モデル構成変数 Wをノルム 1 (w 2 It can be evaluated that there is little error with the measured second parameter. Therefore, the model configuration variable W that maximizes Φ is obtained. Specifically, the model configuration variable W is set to norm 1 (w 2
1 1 1 1 = 0)  (1 1 1 1 = 0)
の条件下で未定乗数法により求める(S5)。  Is determined by the undetermined multiplier method under the conditions (S5).
[0068] [数 5] [0068] [Equation 5]
J = YT -X-W,- λ\ν"' W.-l) (7) J = Y T -XW,-λ \ ν "'W.-l) (7)
Figure imgf000018_0002
Figure imgf000018_0002
[0069] 次に、第二パラメータ行列 Yのうちモデル構成変数 Wで表せな ヽ部分を Y(1)とする [0069] Next, let Y (1) be the パ ラ メ ー タ part of the second parameter matrix Y that cannot be represented by the model configuration variable W
1  1
と、 Υ(1)は W及びその重み係数 rとから表すことができ((10)式)、 Y(1)と r XWとは直 And Υ (1) can be expressed from W and its weighting factor r (Equation (10)). Y (1) and r XW are
1 1 1 1 交することから(11)式で表される rが決定される。  1 1 1 1 From the intersection, r expressed by equation (11) is determined.
1  1
[0070] [数 6] = Y - r1XWl (10) [0070] [Equation 6] = Y-r 1 XW l (10)
' '
[0071] (11)式で表される rを用いると、モデル構成変数 Wと第一パラメータ Xを用いて予  [0071] When r expressed by Eq. (11) is used, the model configuration variable W and the first parameter X are used for prediction.
1 1  1 1
測された第二パラメータ Y(=r XW )を表すことができる。  The measured second parameter Y (= r XW) can be expressed.
1 1  1 1
[0072] ここで、モデル作成条件として予め入力したモデル構成変数の数が 2以上の時に は(S6, S7)、次のモデル構成変数 Wを求める。以下に、モデル構成変数 Wを求め  Here, when the number of model configuration variables input in advance as model creation conditions is 2 or more (S6, S7), the next model configuration variable W is obtained. The following is the model configuration variable W
2 2 る処理過程を示す。まず、サンプリングした第一及び第二パラメータを用いて作成し た Yのうちモデル構成変数 Wで表すことのできない部分を X(1)及び Y(1)とすると、 X 2 2 shows the process. First, let X (1) and Y (1) be the parts of the Y created using the sampled first and second parameters that cannot be represented by the model configuration variable W.
1  1
α)及び Υ(1)は (12) , (13)式のように表される(S8)。 α ) and Υ (1) are expressed as equations (12) and (13) (S8).
[0073] [数 7] t,TX [0073] [Equation 7] t, T X
2 (12)
Figure imgf000019_0001
2 (12)
Figure imgf000019_0001
[0074] 次に、この Y(1)と X(1)を Y→Y(1)、 Χ→Χ(1)として(2)〜(11)式に代入することにより、モ デル構成変数 Wを求める。モデル作成条件として入力されたモデル構成変数の数 [0074] Next, by substituting Y (1) and X (1) as Y → Y (1) and Χ → Χ (1) into Eqs. (2) to (11), the model configuration variable W Ask for. Number of model configuration variables entered as model building conditions
2  2
が 3以上であれば更に同様にして処理過程を行う。そして、モデル作成条件として入 力されたモデル構成変数の数に達したときに処理を終了する。  If is 3 or more, the process is performed in the same way. Then, the process ends when the number of model configuration variables input as model creation conditions is reached.
[0075] すなわち、モデル作成条件として入力されたモデル構成変数の数が Κのとき、下記 のように処理を行って Wから Wに至るまで順次、モデル構成変数を求める。  That is, when the number of model configuration variables input as model creation conditions is Κ, processing is performed as follows to obtain model configuration variables sequentially from W to W.
1 Κ  1 Κ
[0076] [数 8] X{0) = X -X [0076] [Equation 8] X (0) = X -X
y((,) = o Ny ((,) = o N
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000020_0001
( k = l,2....K  (k = l, 2 .... K
[0077] なお、下記 x(Q)、 Y(Q)は使用するデータの種類に応じて適宜、設定することができる。 [0077] The following x (Q) and Y (Q) can be set as appropriate according to the type of data to be used.
このようにして求めた各モデル構成変数 Wから各 r XWを計算し、この各 r XWを用  Each r XW is calculated from each model configuration variable W obtained in this way, and each r XW is used.
k k k k k 、て仮予測モデルを作成することができる。以上の過程により仮モデル作成手段に より、変化させた各予測時間ごとに所定の条件に従って第一及び第二パラメータをサ ンプリングした複数の仮予測モデルが作成される。次に、各仮予測モデルについて、 該仮予測モデル作成に用いた第一パラメータを入力して予測時間分だけ先の第二 ノ メータを予測する。そして、作成された仮予測モデルの中から、予測した第二パ ラメータとサンプリングされた第二パラメータの間の誤差が最も少ない最適モデルを 決定する。  k k k k k can be used to create a temporary prediction model. Through the above process, the provisional model creation means creates a plurality of provisional prediction models in which the first and second parameters are sampled according to a predetermined condition for each changed prediction time. Next, for each temporary prediction model, the first parameter used to create the temporary prediction model is input, and the second parameter ahead by the prediction time is predicted. Then, an optimum model with the smallest error between the predicted second parameter and the sampled second parameter is determined from the created temporary prediction models.
[0078] 誤差の評価には統計指標を用いることができる。統計指標としては例えば、以下の 指標を用いることができる。  A statistical index can be used for error evaluation. For example, the following indicators can be used as statistical indicators.
[0079] [数 9] [0079] [Equation 9]
Figure imgf000020_0002
[0080] ここで、 は (仮予測モデルにより予測した第二パラメータ) - (サンプリングされた第 二パラメータ)、 eは{ (サンプリングされた第二パラメータ) - (サンプリングされた第二 パラメータの平均値) }の平均値、 yはサンプリングされた第二パラメータ、 yはサンプ リングされた第二パラメータの平均値である。これらの統計指標は単独で又は組み合 わせて誤差の評価を行っても良 、。
Figure imgf000020_0002
[0080] where is (second parameter predicted by provisional prediction model)-(sampled second parameter), e is {(sampled second parameter)-(average value of sampled second parameter) } The average value of}, y is the sampled second parameter, and y is the average value of the sampled second parameter. These statistical indicators may be used alone or in combination to evaluate errors.
[0081] このように統計指標により誤差が最も少ないモデルと評価された仮予測モデルが最 適予測モデルとされ、モデル記憶手段に記憶される。また、出力手段は出力命令が 入力されたとき、このモデル記憶手段に記憶された最適予測モデルを用いて予測時 間分だけ先の特定のパラメータを予測する。  Thus, the temporary prediction model evaluated as the model with the smallest error by the statistical index is set as the optimal prediction model and stored in the model storage unit. Further, when the output command is input, the output means predicts a specific parameter ahead by the prediction time by using the optimum prediction model stored in the model storage means.
[0082] (実施形態 2)  [0082] (Embodiment 2)
本発明の第 2の予測装置では更に更新指令手段を備え、予め更新条件入力部に 入力されたモデル更新条件を満たしたときには、再度、予測モデルを作成してモデ ルの更新を行うよう構成されている。このようにモデル更新条件に従って、予測モデ ルの更新を行うことにより長期間にわたって精度良く第二パラメータを予測することが できる。  The second prediction apparatus of the present invention further includes an update command means, and is configured to update the model by creating a prediction model again when the model update condition previously input to the update condition input unit is satisfied. ing. Thus, the second parameter can be accurately predicted over a long period of time by updating the prediction model according to the model update condition.
[0083] この処理過程を図 6を用いて説明する。更新指令手段 59はモデル更新条件を入 力する更新条件入力部 58を有する。そして、モデル更新条件を満たしたときに予測 モデルを更新するよう更新指令を出す。この更新指令が出されると自動的に第一測 定手段及び第二測定手段はそれぞれ第一パラメータ及び第二パラメータの測定を 開始し、上記実施形態 1の処理過程により再度、最適化した予測モデルの作成する  This process will be described with reference to FIG. The update command means 59 has an update condition input unit 58 for inputting model update conditions. Then, an update command is issued to update the prediction model when the model update condition is satisfied. When this update command is issued, the first measuring means and the second measuring means automatically start measuring the first parameter and the second parameter, respectively, and the prediction model optimized again by the process of Embodiment 1 above. Create
[0084] 更新条件としては例えば、所定時間ごとに自動的に予測モデルを更新する場合が 挙げられる。この場合、所定時間は予測モデルの作成時カゝら起算することができる。 また、定期的に第二パラメータを予測し、この第二パラメータが予測された時間(予測 に用いる第一パラメータの測定時から予測時間分だけ先に進んだ時間)に実際に第 二パラメータを測定し、(16)〜(18)式のような統計指標により、予測した第二パラメ ータと測定した第二パラメータの間の誤差を計算して誤差が所定値以上となったとき に、異常状態と判断して更新指令を出す場合であっても良い。 [0085] (実施形態 3) [0084] The update condition includes, for example, a case where the prediction model is automatically updated every predetermined time. In this case, the predetermined time can be calculated from the time when the prediction model is created. In addition, the second parameter is predicted periodically, and the second parameter is actually measured at the time when the second parameter was predicted (the time advanced by the predicted time from the time of measurement of the first parameter used for prediction). When the error between the predicted second parameter and the measured second parameter is calculated using a statistical index such as equations (16) to (18) and the error exceeds a predetermined value, It may be a case where an update command is issued after determining the state. [0085] (Embodiment 3)
本発明の第 3の予測装置は、第 1、 2の予測装置に更にモデル修正手段を備えたも のである。この予測装置では、 PLS解析の結果に対して更に RNN解析を行うもので ある。 RNN解析は、外乱の影響を受けにくい、過去の入出力データの時系列履歴を 出力データに効果的に反映させることができる等、 PLS解析とは異なる特性を有する 。このため、 PLS解析を行った予測モデルに対して更に RNN解析を行うことにより、 予測精度が更に向上した予測モデルを構築することができる。 RNN解析では、入力 として第一パラメータを用いるが、 PLS解析に用いた第一パラメータの他に、(16)〜 (18)式で示す複数の評価値を用いるようにしてもよ!、。この評価値を用いる理由は、 PLS解析により得られた予測値と実績値との残渣を用いることにより(16)〜(18)式 に示す評価値の計算が可能となるので、修正予測モデルの精度向上に有効と考え られる力 である。  The third prediction device of the present invention is the one in which the first and second prediction devices are further provided with model correction means. This prediction device performs further RNN analysis on the result of PLS analysis. RNN analysis has characteristics different from PLS analysis, such as being less susceptible to disturbances and being able to effectively reflect past input / output data time series history in output data. For this reason, it is possible to construct a prediction model with further improved prediction accuracy by performing RNN analysis on the prediction model that has been subjected to PLS analysis. In the RNN analysis, the first parameter is used as an input, but in addition to the first parameter used in the PLS analysis, multiple evaluation values represented by equations (16) to (18) may be used! The reason for using this evaluation value is that it is possible to calculate the evaluation value shown in Eqs. (16) to (18) by using the residue of the predicted value and the actual value obtained by PLS analysis. This force is considered to be effective in improving accuracy.
[0086] 図 8は、第 2の予測装置に更にモデル修正手段を加えた予測装置の概略を示した ものである。この予測装置は、入力手段、測定手段 (第一測定手段、第二測定手段) 、パラメータ記憶手段、モデル作成手段、モデル修正手段、モデル記憶手段、出力 手段及び更新指令手段を有する。  FIG. 8 shows an outline of a prediction apparatus in which model correction means is further added to the second prediction apparatus. This prediction apparatus has input means, measurement means (first measurement means, second measurement means), parameter storage means, model creation means, model correction means, model storage means, output means, and update command means.
[0087] 図 8の予測装置では、入力手段 51に入力されたモデル修正条件とパラメータ記憶 手段に記憶された第一パラメータの測定値とから、モデル作成手段 55により作成さ れた予測モデルを更に修正した修正予測モデル力 モデル修正手段 71により作成 される。この修正予測モデルはモデル記憶手段 56により記憶され、必要に応じて出 力手段 57により出力可能になっている。  In the prediction apparatus of FIG. 8, the prediction model created by the model creation means 55 is further obtained from the model correction condition input to the input means 51 and the measured value of the first parameter stored in the parameter storage means. The corrected predicted model force is generated by the model correcting means 71. This modified prediction model is stored in the model storage means 56 and can be output by the output means 57 as necessary.
この PLS解析と RNN解析を組み合わせた修正予測モデルの作成方法について以 下に詳細に説明する。  The method of creating a modified prediction model that combines this PLS analysis and RNN analysis is described in detail below.
[0088] 図 10は RNN解析の過程を表したフローチャートである。まず、上記実施形態 1又 は 2と同様〖こ PLS解析〖こより、サンプリングした第二パラメータのうちモデル構成変数 Wで表すことのできない残渣 Y(k) ( ( 14)式)を算出する。次に、このようにして得られ k FIG. 10 is a flowchart showing the process of RNN analysis. First, the residue Y (k) (Equation (14)) that cannot be expressed by the model configuration variable W among the sampled second parameters is calculated from the PLS analysis method as in the first or second embodiment. Then get in this way k
た複数種の残渣の中力 RNN解析による修正予測モデルの作成にどの種類の残 渣を用いるかを決定する。この残渣は PLS解析により得られた全ての残渣であっても 、一部の残渣であっても良い。一部の残渣を用いる場合には例えば、 PLS解析によ り得られた全ての残渣の中力もランダムにサンプリングすることによって決定すること ができる(Sl l)。この場合、サンプル数は RNN解析に支障をきたさない範囲で自由 に設定すること Determine the type of residue to be used in the creation of a modified prediction model by RNN analysis. This residue is all residues obtained by PLS analysis. Some residue may be sufficient. When some residues are used, for example, the intermediate force of all residues obtained by PLS analysis can be determined by random sampling (Sl l). In this case, the number of samples should be set freely as long as it does not interfere with the RNN analysis.
ができる。  Can do.
[0089] 次に、 RNN解析による予測モデル作成に用いる第一パラメータを決定する。なお、 この第一パラメータは PLS解析によるモデル作成に用いた全ての第一パラメータで あっても、一部の第一パラメータであっても良い。一部の第一パラメータを用いる場合 、例えば、ランダムにサンプリングすることができる(Sl l)。この場合、サンプル数は R NN解析に支障をきたさな 、範囲で自由に設定することができる。  [0089] Next, a first parameter used for creating a prediction model by RNN analysis is determined. The first parameters may be all the first parameters used for model creation by PLS analysis or some of the first parameters. When some first parameters are used, for example, sampling can be performed randomly (Sl l). In this case, the number of samples can be set freely within a range that does not interfere with the RNN analysis.
[0090] 次に、上記のようにして決定した残渣 Y(k)と第一パラメータ Xを用いて RNN解析を行 う。図 9はこの RNN解析の概要を図示したものである。なお、第一パラメータ Xの他に 、(16)〜(18)式で示す複数の評価値を用いて RNN解析を行うことも可能である。 R NN解析では、入力層、中間層、出力層という 3つの処理過程 (仮想的な領域)からな つており、上記のようにして決定された残渣及び第一パラメータはまず、入力層に入 力される。 [0090] Next, RNN analysis is performed using the residue Y (k) determined as described above and the first parameter X. Figure 9 shows an overview of this RNN analysis. In addition to the first parameter X, it is also possible to perform RNN analysis using a plurality of evaluation values represented by equations (16) to (18). The RNN analysis consists of three processing processes (virtual regions): an input layer, an intermediate layer, and an output layer. The residue and the first parameter determined as described above are first input to the input layer. Is done.
[0091] 入力層中では、残渣 Y(k)に忘却率 dを乗じた Y(k)'dが演算され、この Y(k)'dと第一パ ラメータをシグモイド関数 (式 A)に入力した計算結果が出力される(式 B、 C)。ここで 、忘却率 dは条件に応じて 0< d≤ 1の値に設定される。 [0091] In the input layer, Y (k) 'd, which is the residue Y (k) multiplied by the forgetting rate d, is calculated, and this Y (k) ' d and the first parameter are added to the sigmoid function (Equation A). The entered calculation results are output (formulas B and C). Here, the forgetting rate d is set to a value of 0 <d≤1 depending on conditions.
[0092] 次に、 1からモデル修正条件として予め入力した最大中間層数まで 1つずつ順次、 中間層の数を変化させる(S12〜S17)。次に、各中間層数に応じた重み関数 Wを定 義し、荷重和 zを出力する。例えば、中間層数が 1の場合、図 9のように重み関数は W G)、その荷重和 z (式 D)が出力される。また、中間層数が 2の場合、第 1及び第 2の中 間層に対する重み関数がそれぞれ W (1)、 W (2)、荷重和が z、 Z、中間層数が 3の場 合、第 1、第 2及び第 3の中間層に対する重み関数がそれぞれ W (1)、 W (2)、 W (3)、荷 重和が z、 z、 z . . .というように各中間層数に応じて中間層の重み関数 W及び荷重 和 が定義される。 Next, the number of intermediate layers is sequentially changed one by one from 1 to the maximum number of intermediate layers previously input as model correction conditions (S12 to S17). Next, a weight function W corresponding to the number of intermediate layers is defined, and a load sum z is output. For example, when the number of intermediate layers is 1, the weighting function is WG ) and the load sum z (formula D) is output as shown in FIG. If the number of intermediate layers is 2, the weight functions for the first and second intermediate layers are W (1) and W (2) , the load sum is z and Z , and the number of intermediate layers is 3, The weight functions for the first, second, and third intermediate layers are W (1) , W (2) , W (3) and the sum of loads is z, z, z ... The weight function W and load sum of the intermediate layer are defined according to
[0093] 次に、出力層において、中間層から出力された荷重和 zと重み関数 Wとから荷重和 uが出力される。例えば、中間層数が 1の場合、図 9のように出力層の重み関数は W ( [0093] Next, in the output layer, the load sum is calculated from the load sum z and the weight function W output from the intermediate layer. u is output. For example, if the number of intermediate layers is 1, the weight function of the output layer is W (
jk jk
2)、その荷重和 u (式 E)が出力される。また、中間層数が 2の場合、出力層の重み関 2) The load sum u (Equation E) is output. When the number of intermediate layers is 2, the output layer weight function
k  k
数は W 、荷重和が u、中間層数が 3の場合、出力層の重み関数は W (4)、荷重和が kl 1 lm u . . .というように各中間層数に応じて出力層の重み関数 W及び荷重和 uが定義さ m If the number is W , the load sum is u and the number of intermediate layers is 3, the weight function of the output layer is W (4) , the load sum is kl 1 lm u... Output layer weight function W and load sum u are defined m
れる。  It is.
[0094] [数 10] [0094] [Equation 10]
1 1
Φ( ) = - ~ - ; Φ(-∞) = 0, Φ∞) = 1 (A) , = Φ( „) (l≤n≤m - l) γη = φ(ά ·Υη {" ) (m≤n≤M) = φ ∑ ) ( ) = Φ(∑ ) (Ε) Φ () =-~-; Φ (-∞) = 0, Φ∞) = 1 (A), = Φ („) (l≤n≤m-l) γ η = φ (ά · Υ η { " ) (m≤n≤M) = φ ∑) () = Φ (∑) ( Ε )
[0095] ただし、(式 B)、(式 C)では、それぞれ入力層に (m—1)種の第一パラメータ Xと( M—m)種類の残渣 Y0を入力するものとした。また、 m、 n、 Mは自然数とする。 [0095] However, it was used to input (formula B), the (Formula C), each input layer (m-1) and the first parameter X species (M-m) types of residues Y 0. M, n, and M are natural numbers.
[0096] この後、出力層で出力された荷重和 uが最小となるように、各中間層数の RNN解析 での中間層及び出力層の重み関数 Wを決定する。これらの重み関数 Wの求め方とし ては、公知の様々な方法を用いることができる力 例えば、 BPTT法、 RTRL法等を 用いることができる。次に、このようにして求めた重み関数 Wにより、各中間層数の R NN解析ごとに仮修正予測モデルを作成する。次に、これら各仮修正予測モデルの 誤差を評価する。誤差の評価には例えば、式(16)〜(18)等の統計指標を用いるこ とがでさる。  [0096] Thereafter, the weight function W of the intermediate layer and the output layer in the RNN analysis for each number of intermediate layers is determined so that the load sum u output from the output layer is minimized. As a method of obtaining these weighting functions W, a force that can use various known methods, for example, a BPTT method, an RTRL method, or the like can be used. Next, a temporary correction prediction model is created for each RNN analysis of each number of intermediate layers using the weight function W thus obtained. Next, we evaluate the errors in each of these temporary correction prediction models. For example, statistical indexes such as equations (16) to (18) can be used for error evaluation.
[0097] 上記のような統計指標により誤差が最も少ないモデルと評価された仮修正予測モ デルカ、 PLS解析に RNN解析を組み合わせることにより予測モデルを修正した修正 予測モデルとして決定され、モデル記憶手段に記憶される。また、出力手段は出力 命令が入力されたとき、このモデル記憶手段に記憶された修正予測モデルを用いて 予測時間分だけ先の特定のパラメータを予測する。  [0097] Temporary correction prediction model evaluated as a model with the least error by the statistical index as described above, PLS analysis is determined as a correction prediction model by correcting the prediction model by combining RNN analysis, and the model storage means Remembered. Further, when an output command is input, the output means predicts a specific parameter ahead by the prediction time by using the modified prediction model stored in the model storage means.
[0098] なお、本予測装置では、更に更新指令手段に接続され、予め更新条件入力部に 入力されたモデル更新条件を満たしたときには、再度、モデル作成手段による予測 モデルの作成及び、モデル修正手段による修正予測モデルの作成を行うように構成 されていても良い。このようにモデル更新条件に従って、予測モデルの更新を行うこ とにより長期間にわたって精度良く第二パラメータを予測することができるようになる。 なお、モデル更新の処理過程は、第 2の予測装置と同様の手順、方法によって行うこ とがでさる。 Note that in this prediction device, the update command means is further connected to the update condition input unit in advance. When the input model update condition is satisfied, the prediction model may be created again by the model creation unit and the modified forecast model may be created by the model correction unit. Thus, the second parameter can be accurately predicted over a long period of time by updating the prediction model according to the model update condition. The model update process can be performed by the same procedure and method as the second prediction device.
実施例  Example
[0099] (実験方法) [0099] (Experimental method)
本発明の予測装置により、新日本石油精製株式会社 水島製油所内の蒸留塔の ノ ラメータ (特性)を予測した。まず、蒸留塔の 28箇所にセンサーを取り付け、各セン サ一により温度、圧力、原料流量等の特性値を測定した。測定したパラメータの種類 及び蒸留塔中の位置を図 11に示す。また、この測定では、 3分ごとに第一パラメータ (X〜X )、第二パラメータ (Y )をそれぞれ 1200点、測定した。  With the prediction device of the present invention, the parameters (characteristics) of the distillation tower in the Mizushima Refinery, Nippon Oil Refining Co., Ltd. were predicted. First, sensors were attached to 28 locations in the distillation column, and the characteristics such as temperature, pressure, and raw material flow rate were measured by each sensor. Figure 11 shows the types of parameters measured and their positions in the distillation column. In this measurement, 1200 points of the first parameter (X to X) and the second parameter (Y) were measured every 3 minutes.
1 27 1  1 27 1
[0100] この 1200点、測定した第一パラメータ (X〜X ) ,第二パラメータ (Y )のサンプル  [0100] Sample of 1200 points, measured first parameter (X to X), second parameter (Y)
1 27 1  1 27 1
のうち最初の 1〜500点の少なくとも一部のデータを使用して解析を行い予測モデル を作成した。次に、この予測モデルを用いて 501〜1200点のうち 501〜1000点の データの予測を行った。予測手順を以下に示す。  Of these, at least a part of the first 1 to 500 points was used for analysis and a prediction model was created. Next, 501 to 1000 points of data were predicted from 501 to 1200 points using this prediction model. The prediction procedure is shown below.
[0101] 500点のデータのうちから 200点のデータを抽出し、予測時間を 15分(遅れ時間 5 サンプル測定分)として解析を行った。実施例 1では、潜在変数の数を 5とした PLS解 析により 501〜600点目の第二パラメータを予測した。実施例 2、 3では、 PLS解析と RNN解析を組み合わせた解析を行った。この際、 PLS解析の潜在変数の数は 5とし 、 RNN解析の中間層の数を 10とした。また、実施例 2では 501〜600点目の第二パ ラメータ、実施例 3では 601〜: L000点目の第二パラメータを予測した。  [0101] Out of 500 points, 200 points were extracted and analyzed with a predicted time of 15 minutes (delay time of 5 samples). In Example 1, the second parameter of the 501st to 600th points was predicted by PLS analysis with 5 latent variables. In Examples 2 and 3, a combination of PLS analysis and RNN analysis was performed. At this time, the number of latent variables in PLS analysis was set to 5, and the number of intermediate layers in RNN analysis was set to 10. In Example 2, the second parameter of the 501st to 600th points was predicted, and in Example 3, the second parameter of the 601st to L000th points was predicted.
[0102] 上記のようにして予測した第二パラメータの実測値 Yに対する誤差から、各予測モ  [0102] From the error with respect to the actual measured value Y of the second parameter predicted as described above,
1  1
デルの精度を評価した。なお、誤差の評価は RMSE ( (16)式)、 INDEX( (18)式) により行った。これらの結果を表 1に示す。  Dell accuracy was evaluated. The error was evaluated by RMSE (Equation (16)) and INDEX (Equation (18)). These results are shown in Table 1.
[0103] [表 1] 子測時間 潜在変 中問層 RMS E I ND EX 解析 法 [0103] [Table 1] Child measurement time Latent change Middle layer RMS EI ND EX analysis method
(分) 数の数 の数 (一) (一)  (Minutes) number of numbers number (one) (one)
実施例 1 PLS 15 5 1. 967 1 12. 14 実施例 2 P L S + R N N 15 5 30 1. 636 77. 59  Example 1 PLS 15 5 1. 967 1 12.14 Example 2 P L S + R N N 15 5 30 1. 636 77. 59
'細例 3 PL S+RNN 15 5 30 2. 165 59. 48 実施例 1の結果より PLS解析により作成した予測モデルにより高精度で第二パラメ ータの予測ができていることが分かる。また、実施例 1と 2の結果より PLS解析単独の 場合よりも PLS解析と RNN解析を用いることにより更に予測精度が向上していること が分かる。また、実施例 3の結果より、この予測モデルは 601〜1000点目と、予測モ デル作成後、ある程度の時間が経過した場合でも髙 ヽ予測精度を維持して!/ヽること が分かる。  'Detail 3 PL S + RNN 15 5 30 2. 165 59. 48 From the results of Example 1, it is clear that the second parameter can be predicted with high accuracy by the prediction model created by PLS analysis. In addition, the results of Examples 1 and 2 show that the prediction accuracy is further improved by using PLS analysis and RNN analysis compared to the case of PLS analysis alone. The results of Example 3 show that this prediction model is the 601st to 1000th points, and that the prediction accuracy is maintained even when a certain amount of time has passed after the prediction model is created.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
[1] 石油精製プラントにおいて測定した第一及び第二パラメータを用いて、第一パラメ ータの測定時から予測時間分だけ先の第二パラメータを予測する予測モデルを作成 し、前記予測モデルを用いて第二パラメータを予測する予測装置であって、  [1] Using the first and second parameters measured at the oil refinery plant, create a prediction model that predicts the second parameter ahead by the prediction time from the time of measurement of the first parameter. A prediction device for predicting a second parameter using:
第一及び第二パラメータ測定条件並びにモデル作成条件を入力する入力手段と、 前記第一及び第二パラメータ測定条件に基づいて、石油精製プラントから第一及 び第二パラメータを測定する測定手段と、  Input means for inputting first and second parameter measurement conditions and model creation conditions; measurement means for measuring first and second parameters from an oil refinery plant based on the first and second parameter measurement conditions;
前記第一及び第二パラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、  Parameter storage means for storing the first and second parameters;
前記モデル作成条件に基づいて前記第一及び第二パラメータの少なくとも一部に At least a part of the first and second parameters based on the model creation conditions
PLS (Partial Least Squares)解析を行い、前記予測時間並びにモデル作成に 用いる第一及び第二パラメータに関して最適化された前記予測モデルを作成するモ デル作成手段と、 Model creation means for performing PLS (Partial Least Squares) analysis and creating the prediction model optimized with respect to the prediction time and the first and second parameters used for model creation;
前記最適化された予測モデルを記憶するモデル記憶手段と、  Model storage means for storing the optimized prediction model;
前記最適化された予測モデルにより予測した第二パラメータを出力する出力手段と 前記最適化された予測モデルを更新するためのモデル更新条件を入力する更新 条件入力手段と、  An output means for outputting a second parameter predicted by the optimized prediction model; an update condition input means for inputting a model update condition for updating the optimized prediction model;
前記モデル更新条件を満たしたときに、前記最適化された予測モデルを更新する ための更新指令を出す更新指令手段とを備え、  Update command means for issuing an update command for updating the optimized prediction model when the model update condition is satisfied,
前記更新指令が出されたときに、最適化された予測モデルを新たに作成するように 構成されて ヽることを特徴とする予測装置。  A prediction device characterized by being configured to newly create an optimized prediction model when the update command is issued.
[2] 前記モデル更新条件が、前記最適化された予測モデルの作成時力 所定時間が 経過した場合であることを特徴とする請求項 1に記載の予測装置。 [2] The prediction device according to claim 1, wherein the model update condition is a case where a predetermined time elapses when the optimized prediction model is created.
[3] 前記出力手段は定期的に第二パラメータを予測し、 [3] The output means periodically predicts the second parameter,
前記測定手段は前記第二パラメータが予測された時間に第二パラメータを測定し、 前記モデル更新条件は、前記予測された第二パラメータと測定された第二パラメ一 タの誤差が統計指標により異常状態と判断された場合であることを特徴とする請求項 The measuring means measures the second parameter at a time when the second parameter is predicted, and the model update condition is that an error between the predicted second parameter and the measured second parameter is abnormal due to a statistical index. It is a case where it is determined that the condition is present.
1に記載の予測装置。 [4] 石油精製プラントにおいて測定した第一及び第二パラメータを用いて、第一パラメ ータの測定時から予測時間分だけ先の第二パラメータを予測する予測モデルを作成 し、前記予測モデルを用いて第二パラメータを予測する予測装置であって、 The prediction device according to 1. [4] Using the first and second parameters measured at the oil refinery plant, create a prediction model that predicts the second parameter ahead by the prediction time from the time of measurement of the first parameter. A prediction device for predicting a second parameter using:
第一及び第二パラメータ測定条件、モデル作成条件並びにモデル修正条件を入 力する入力手段と、  Input means for inputting first and second parameter measurement conditions, model creation conditions and model correction conditions;
前記第一及び第二パラメータ測定条件に基づいて、石油精製プラントから第一及 び第二パラメータを測定する測定手段と、  Measuring means for measuring the first and second parameters from the oil refinery plant based on the first and second parameter measurement conditions;
前記第一及び第二パラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、  Parameter storage means for storing the first and second parameters;
前記モデル作成条件に基づいて前記第一及び第二パラメータの少なくとも一部に At least a part of the first and second parameters based on the model creation conditions
PLS (Partial Least Squares)解析を行い、前記予測時間並びにモデル作成に 用いる第一及び第二パラメータに関して最適化された前記予測モデルを作成するモ デル作成手段と、 Model creation means for performing PLS (Partial Least Squares) analysis and creating the prediction model optimized with respect to the prediction time and the first and second parameters used for model creation;
前記モデル修正条件に基づ!/、て、前記モデル作成手段により作成された予測モデ ルに更に RNN (Recurrent Neural Network)解析を行い前記予測モデルを修 正した修正予測モデルを作成するモデル修正手段と、  Based on the model modification conditions! A model correction means for generating a modified prediction model by further performing RNN (Recurrent Neural Network) analysis on the prediction model created by the model creation means and correcting the prediction model;
前記修正予測モデルを記憶するモデル記憶手段と、  Model storage means for storing the modified prediction model;
前記修正予測モデルにより予測した第二パラメータを出力する出力手段と 前記最適化された予測モデルを更新するためのモデル更新条件を入力する更新 条件入力手段と、  An output means for outputting a second parameter predicted by the modified prediction model; an update condition input means for inputting a model update condition for updating the optimized prediction model;
前記モデル更新条件を満たしたときに、前記最適化された予測モデルを更新する ための更新指令を出す更新指令手段とを備え、  Update command means for issuing an update command for updating the optimized prediction model when the model update condition is satisfied,
前記更新指令が出されたときに、最適化された予測モデルを新たに作成し、前記 予測モデルを修正した修正予測モデルを新たに作成するように構成されて ヽることを 特徴とする予測装置。  When the update command is issued, the prediction device is configured to newly create an optimized prediction model and newly create a modified prediction model obtained by correcting the prediction model. .
[5] 前記モデル作成手段は、 [5] The model creation means includes:
前記モデル作成条件により指定された予測時間の範囲内で予測時間を変化させ、 前記変化させた予測時間ごとに前記測定した第一及び第二パラメータの中から所定 条件に従って第一及び第二パラメータをサンプリングし、前記サンプリングした第一 及び第二パラメータに PLS (Partial Least Squares)解析を行って複数の仮予測 モデルを作成する仮モデル作成手段と、 The prediction time is changed within the range of the prediction time specified by the model creation condition, and the first and second parameters are set according to a predetermined condition from the measured first and second parameters for each changed prediction time. Sampled and said sampled first And provisional model creation means for creating multiple provisional prediction models by performing PLS (Partial Least Squares) analysis on the second parameter,
各仮予測モデルの精度を評価して最適な予測モデルを決定するモデル決定手段 と  Model decision means for evaluating the accuracy of each temporary prediction model and determining the optimum prediction model;
を有することを特徴とする請求項 1〜4の何れか 1項に記載の予測装置。  The prediction apparatus according to claim 1, comprising:
[6] 前記所定条件に従った第一パラメータのサンプリングが、所定回数のランダムなサ ンプリングであり、 [6] The sampling of the first parameter according to the predetermined condition is a predetermined number of random samplings,
前記所定条件に従った第二パラメータのサンプリングが、前記サンプリングした第 一パラメータに対して前記予測時間分だけ先に測定した第二パラメータのサンプリン グであることを特徴とする請求項 5に記載の予測装置。  6. The sampling of a second parameter according to the predetermined condition is a sampling of a second parameter measured earlier by the estimated time than the sampled first parameter. Prediction device.
[7] 前記各仮予測モデルの精度が、統計指標を用いて評価されることを特徴とする請 求項 5又は 6に記載の予測装置。 [7] The prediction device according to claim 5 or 6, wherein the accuracy of each temporary prediction model is evaluated using a statistical index.
[8] 前記モデル作成手段は更に、 [8] The model creation means further includes:
前記予測モデルを構成するモデル構成変数の数が最適化された予測モデルを作 成することを特徴とする請求項 1〜7の何れか 1項に記載の予測装置。  The prediction apparatus according to claim 1, wherein a prediction model in which the number of model configuration variables constituting the prediction model is optimized is created.
[9] 前記石油精製プラントが蒸留塔であり、 [9] The oil refinery plant is a distillation tower,
前記第一及び第二パラメータはそれぞれ独立して、前記蒸留塔の所定領域におけ る圧力、温度、原料の供給流量及び生成物の排出流量力 なる群力 選択された少 なくとも一種のパラメータであることを特徴とする請求項 1〜8の何れ力 1項に記載の 予測装置。  Each of the first and second parameters is independently at least one kind of selected parameter, pressure, temperature, feed flow rate of raw material, and group discharge force of product discharge flow rate in a predetermined region of the distillation column. The prediction apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the prediction apparatus is one.
[10] 石油精製プラントにおいて測定した第一及び第二パラメータを用いて、第一パラメ ータの測定時から予測時間分だけ先の第二パラメータを予測する予測モデルを作成 し、前記予測モデルを用いて第二パラメータを予測する方法であって、  [10] Using the first and second parameters measured at the oil refinery plant, create a prediction model that predicts the second parameter ahead by the prediction time from the time of measurement of the first parameter. A method for predicting a second parameter using:
入力された第一及び第二パラメータ測定条件に基づいて、石油精製プラントから第 一及び第二パラメータを測定するプロセスと、  A process for measuring the first and second parameters from the oil refinery plant based on the input first and second parameter measurement conditions;
前記第一及び第二パラメータを記憶するプロセスと、  A process for storing the first and second parameters;
入力されたモデル作成条件に基づいて前記第一及び第二パラメータの少なくとも 一部に PLS (Partial Least Squares)解析を行い、前記予測時間並びにモデル 作成に用いる第一及び第二パラメータに関して最適化された前記予測モデルを作成 するプロセスと、 PLS (Partial Least Squares) analysis is performed on at least a part of the first and second parameters based on the input model creation conditions, and the prediction time and model A process of creating the predictive model optimized with respect to the first and second parameters used for creation;
前記最適化された予測モデルを記憶するプロセスと、  Storing the optimized prediction model;
前記最適化された予測モデルにより予測した第二パラメータを出力するプロセスと 前記最適化された予測モデルを更新するためのモデル更新条件を入力するプロセ スと、  A process of outputting a second parameter predicted by the optimized prediction model, and a process of inputting a model update condition for updating the optimized prediction model;
前記モデル更新条件を満たしたときに、前記最適化された予測モデルを更新する ための更新指令を出すプロセスとを有し、  A process for issuing an update command for updating the optimized prediction model when the model update condition is satisfied,
前記更新指令が出されたときに、最適化された予測モデルを新たに作成することを 特徴とする予測方法。  A prediction method, wherein an optimized prediction model is newly created when the update command is issued.
石油精製プラントにおいて測定した第一及び第二パラメータを用いて、第一パラメ ータの測定時から予測時間分だけ先の第二パラメータを予測する予測モデルを作成 し、前記予測モデルを用いて第二パラメータを予測する方法であって、  Using the first and second parameters measured at the oil refinery plant, create a prediction model that predicts the second parameter ahead by the prediction time from the time of measurement of the first parameter. A method for predicting two parameters,
入力された第一及び第二パラメータ測定条件に基づいて、石油精製プラントから第 一及び第二パラメータを測定するプロセスと、  A process for measuring the first and second parameters from the oil refinery plant based on the input first and second parameter measurement conditions;
前記第一及び第二パラメータを記憶するプロセスと、  A process for storing the first and second parameters;
入力されたモデル作成条件に基づいて前記第一及び第二パラメータの少なくとも 一部に PLS (Partial Least Squares)解析を行い、前記予測時間並びにモデル 作成に用いる第一及び第二パラメータに関して最適化された前記予測モデルを作成 するプロセスと、  PLS (Partial Least Squares) analysis was performed on at least part of the first and second parameters based on the input model creation conditions, and the prediction time and the first and second parameters used for model creation were optimized. A process of creating the prediction model;
入力されたモデル修正条件に基づ 、て、前記予測モデルに更に RNN (Recurren t Neural Network)解析を行い前記予測モデルを修正した修正予測モデルを作 成するプロセスと、  Based on the input model correction conditions, a process of generating a corrected prediction model by further correcting the prediction model by performing an RNN (Recurren t Neural Network) analysis on the prediction model;
前記修正予測モデルを記憶するプロセスと、  Storing the modified prediction model;
前記修正予測モデルにより予測した第二パラメータを出力するプロセスと、 前記最適化された予測モデルを更新するためのモデル更新条件を入力するプロセ スと、 前記モデル更新条件を満たしたときに、前記最適化された予測モデルを更新する ための更新指令を出すプロセスとを有し、 A process for outputting a second parameter predicted by the modified prediction model; a process for inputting a model update condition for updating the optimized prediction model; A process for issuing an update command for updating the optimized prediction model when the model update condition is satisfied,
前記更新指令が出されたときに、最適化された予測モデルを新たに作成し、前記 予測モデルを修正した修正予測モデルを新たに作成することを特徴とする予測方法  A prediction method characterized in that, when the update command is issued, an optimized prediction model is newly created, and a modified prediction model in which the prediction model is corrected is newly created.
[12] 前記予測モデルを作成するプロセスは、 [12] The process of creating the predictive model is:
前記モデル作成条件により指定された予測時間の範囲内で予測時間を変化させる プロセスと、  A process of changing the prediction time within a range of the prediction time specified by the model creation condition;
前記変化させた予測時間ごとに前記測定した第一及び第二パラメータの中から所 定条件に従って第一及び第二パラメータをサンプリングするプロセスと、  A process of sampling the first and second parameters from the measured first and second parameters according to a predetermined condition at each changed predicted time;
前記サンプリングした第一及び第二パラメータに PLS (Partial Least Squares) 解析を行って複数の仮予測モデルを作成するプロセスと、  A process of generating a plurality of temporary prediction models by performing PLS (Partial Least Squares) analysis on the sampled first and second parameters;
各仮予測モデルの精度を評価して最適な予測モデルを決定するプロセスと を有することを特徴とする請求項 10又は 11に記載の予測方法。  The prediction method according to claim 10 or 11, further comprising: a process of evaluating an accuracy of each temporary prediction model and determining an optimal prediction model.
[13] 前記所定条件に従った第一パラメータのサンプリングが、所定回数のランダムなサ ンプリングであり、 [13] The sampling of the first parameter according to the predetermined condition is a predetermined number of random samplings,
前記所定条件に従った第二パラメータのサンプリングが、前記サンプリングした第 一パラメータに対して前記予測時間分だけ先に測定した第二パラメータのサンプリン グであることを特徴とする請求項 12に記載の予測方法。  13. The sampling of the second parameter according to the predetermined condition is a sampling of the second parameter measured in advance for the estimated time with respect to the sampled first parameter. Prediction method.
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