WO2023281901A1 - 維持管理システム - Google Patents

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WO2023281901A1
WO2023281901A1 PCT/JP2022/018675 JP2022018675W WO2023281901A1 WO 2023281901 A1 WO2023281901 A1 WO 2023281901A1 JP 2022018675 W JP2022018675 W JP 2022018675W WO 2023281901 A1 WO2023281901 A1 WO 2023281901A1
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WO
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information
odor
plant
sensory
management system
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Inventor
豊 三宮
一郎 山野井
浩人 横井
Original Assignee
株式会社日立製作所
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring

Definitions

  • the present invention relates to a maintenance management system for plant equipment that maintains and manages plant equipment such as chemical plants, power plants, water and sewage plants, and garbage treatment plants.
  • plant facilities may be maintained and managed depending on the five senses and experience of operators.
  • IoT Internet of Things
  • AI artificial intelligence
  • the operator's sense of smell is also important for detecting odors (such as burnt odors and bad odors) generated in plant equipment.
  • odors such as burnt odors and bad odors
  • the sense of smell differs from person to person in terms of thresholds for sensing offensive odors, and there are individual differences. Therefore, it becomes tacit knowledge of each operator, making it difficult to inherit knowledge.
  • odor sensors and concentration sensors that can acquire the concentration of odorous substances are installed in the plant equipment to detect odors generated in the plant and use them for maintenance and management work.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-209307
  • Patent Document 1 discloses event information forming means for extracting events that have occurred in plant facilities, response information forming means for extracting responses to events executed by skilled operators having a certain level of ability, and event information Storage means for storing the event extracted by the formation means and the correspondence extracted by the correspondence information formation means in association with each other, current event information formation means for extracting the current event occurring in the plant equipment, and current event information and corresponding information selection means for selecting an event from the storage means that matches the event extracted by the formation means.
  • Patent Document 1 describes acquisition of a "smell" voice uttered by a skilled operator.
  • Patent Document 1 The operation system (maintenance management system for plant equipment) described in Patent Document 1 associates a "smell" sound produced by a skilled operator with an event that occurred in the plant equipment.
  • the present invention makes the knowledge about odors, which has been tacit knowledge of each operator until now, explicit knowledge, so that even if another operator does not have know-how, the operating state of the plant equipment can be determined.
  • the maintenance management system of the present invention includes a five-sensory sensor information acquisition means for acquiring five-sensory sensor information measured by the five-sensory sensors installed in the plant equipment, and sensory information confirmed by the operator at the site.
  • sensory information acquiring means to acquire, sensory sensor information acquired by the sensory sensor information acquiring means, and sensory information/sensor information integrating means for integrating sensory information acquired by the sensory information acquiring means;
  • Plant information acquisition means for acquiring certain plant information, plant normality/abnormality determination means for determining whether the operating state of plant equipment is normal or abnormal based on the plant information, and integrated sensor information and sensory information.
  • sensory information/plant information integrating means for integrating plant information having a discrimination result.
  • the knowledge about odors which has been tacit knowledge of each operator until now, is made into explicit knowledge, so that even if another operator does not have know-how, the operating state of the plant equipment can be determined.
  • a maintenance management system can be provided.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating evaluation items for odor in Example 1; 4 is an explanatory diagram illustrating a database integrating sensory information and plant information in Example 1.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining maintenance and management using odor in Example 1; It is an explanatory view explaining a maintenance management system in Example 2.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating the relationship between the odor intensity and the odor level of each operator in Example 3;
  • FIG. 1 is an explanatory diagram explaining the maintenance management system in the first embodiment.
  • the maintenance management system for plant equipment described in Example 1 has the following configuration.
  • Five-sensory information acquisition means 100 for acquiring five-sensory sensor information measured by five-sensory sensors installed in plant equipment.
  • Sensory information acquisition means 200 for acquiring sensory information (operator's sensory information) confirmed by the operator at the site.
  • Sense information/sensor information integration means 300 for integrating (combining) the sensor information acquired by the sensor information acquisition means 100 and the sensor information acquired by the sensor information acquisition means 200 .
  • Plant information acquisition means 400 for acquiring plant information, which is the operational status of plant equipment.
  • Plant normality/abnormality determination means 500 for determining whether the operating state of plant equipment is normal or abnormal based on plant information.
  • the communication means connecting each means is not particularly limited, and may be a wireless LAN (Local Area Network), a wired LAN, or the like.
  • the maintenance management system is stored in a computer having computing means such as a CPU (Central Processing Unit) (not shown), storage means such as memory and hard disk, and input/output means such as an interface, preferably as software Stored.
  • computing means such as a CPU (Central Processing Unit) (not shown)
  • storage means such as memory and hard disk
  • input/output means such as an interface, preferably as software Stored.
  • the maintenance management system is stored as software in a computer having computing means, storage means, and input/output means, but the maintenance management system is necessarily installed in plant equipment. It is not necessary and may be installed at a location remote from the plant equipment.
  • the sensory information/sensor information integrating means 300 and the sensory information/plant information integrating means 600 may be integrated to integrate the five senses sensor information, the sensory information, the discrimination results, and the plant information.
  • the five sense sensor information acquisition means 100 is a five sense sensor installed in plant equipment such as a chemical plant, a power plant, a water and sewage plant, and a garbage disposal plant, and acquires five sense sensor information of the plant equipment.
  • the five sense sensors are cameras that acquire image data and video data (including infrared cameras that visualize heat), microphones that acquire audio data, odor sensors that measure odors, and can acquire the concentration of odorous substances. It is a sensor that substitutes for human senses, such as a concentration sensor.
  • the five sense sensors may be fixed sensors or mobile (handy) sensors.
  • a mobile sensor When a mobile sensor is used, one mobile sensor can be used even if there are a plurality of locations where information from the five senses is acquired.
  • a GPS Global Positioning System
  • the acquisition location of the five sense sensor information is also acquired together with the five sense sensor information.
  • information from five sense sensors includes image data and video data acquired by a camera, audio data acquired by a microphone, odor level acquired by an odor sensor, and odor acquired by a concentration sensor capable of acquiring the concentration of an odorant.
  • concentration sensor capable of acquiring the concentration of an odorant.
  • concentration of a substance For example, the concentration of a substance.
  • image data, video data, and audio data may be preprocessed.
  • image data and video data may be subjected to image processing and video processing to extract luminance information, color tone information, and pattern information of specific locations, and may be used as sensor information for the five senses.
  • FFT fast Fourier transform
  • processing may be performed to extract the power spectrum value for each frequency, and the overall value of all frequencies may be extracted as five sense sensor information.
  • the information required for the maintenance and management work of the plant equipment should be obtained from various information.
  • Example 1 the odor of a sewage treatment plant in a water and sewage plant will be described as an example.
  • a sewage treatment plant is a plant facility that purifies sewage sewage and discharges the treated water into rivers, lakes, or the sea, and is composed of multiple plant facilities.
  • a sewage treatment plant has a plurality of plant equipment such as settling tanks, primary sedimentation tanks, reaction tanks, final sedimentation tanks, sludge thickening tanks and sludge dewatering facilities.
  • sewage is treated, and in the process of treating sewage, odor-causing substances are diffused from the sewage and treated water and released into the atmosphere.
  • the odor-causing substances are mainly hydrogen sulfide, methyl mercaptan, methyl sulfide, methyl disulfide, chlorine and ammonia. In sewage treatment plants, these odor-causing substances (bad odors) are collectively treated as odors.
  • Example 1 an odor sensor is used as the five sense sensor, and odor sensor information, which is information on the causative agent of the odor, is acquired as the five sense sensor information.
  • the odor sensor collectively measures the concentration, index, intensity, etc. of the odor-causing substances and displays them as numerical values.
  • the odor sensor information is measurement information of an odor sensor, specifically, odor concentration, odor index, odor intensity, and odor level indicated by the odor sensor. (e.g. odor level).
  • the odor level is a value indicated by the odor sensor, and is obtained by converting the current value obtained by the odor sensor into the concentration of the causative substance of the odor.
  • the odor level of the reaction tank (the place where the five sense sensor information is obtained) in the sewage treatment plant is acquired.
  • odor sensors there are several types of odor sensors: a semiconductor type that uses an oxidation-reduction reaction by attaching an odor-causing substance to the surface of a semiconductor; a chemical type that uses an adsorption film that adsorbs an odor-causing substance; Various odor sensors have been put to practical use, or are being researched and developed, such as a photoacoustic spectroscopic type that irradiates light and measures vibration, or a bio type that uses olfactory cells of humans, animals, and insects.
  • the odor sensor used in Example 1 should be able to measure hydrogen sulfide, methyl mercaptan, methyl sulfide, methyl disulfide, chlorine, and ammonia, which are the main odor-causing substances in sewage treatment plants, as odors. In particular, it is not limited.
  • an odor sensor that can measure the odor generated by each plant equipment may be used.
  • the sensory information acquisition means 200 acquires sensory information confirmed by the operator on site.
  • sensory information is information obtained from the operator's five senses, such as sight, hearing, and smell.
  • the site is an installation location of plant equipment where plant equipment is installed, for example, an installation location of a reaction tank in a sewage treatment plant where a reaction tank is installed.
  • sensory information includes the height of the treated water surface, the color of sludge, and the appearance of bubbles due to aeration.
  • the operating sound of the agitator that agitates the treated water
  • the strength of the odor such as pleasant/unpleasant
  • the acceptability of the odor the impression (type) of the odor, etc.
  • the sensory information acquisition means 200 uses a recording device such as a tablet (portable information terminal) that can be operated by an operator by touching the screen, for example, for the odor of a reaction tank in a sewage treatment plant. Then, sensory information (odor information) confirmed at the site is recorded, and this recorded sensory information (odor information) is obtained.
  • a recording device such as a tablet (portable information terminal) that can be operated by an operator by touching the screen, for example, for the odor of a reaction tank in a sewage treatment plant. Then, sensory information (odor information) confirmed at the site is recorded, and this recorded sensory information (odor information) is obtained.
  • the time (date and time) when the operator records the sensory information is recorded together with the sensory information, and the recorded sensory information and time are recorded.
  • the sensory information/sensor information integrating means 300 When sensory information is recorded using a recording device such as a mobile information terminal, the time (date and time) when the operator records the sensory information is recorded together with the sensory information, and the recorded sensory information and time are recorded. , to the sensory information/sensor information integrating means 300 .
  • the sensory information recorded in the handwritten record table, etc. can be input from an interface such as a keyboard, together with the time when the sensory information was recorded. , the input sensory information and the time are sent to the sensory information/sensor information integrating means 300 .
  • the sensory information/sensor information integration means 300 integrates the five senses sensor information acquired by the five senses sensor information acquisition means 100 and the sensory information acquired by the sensory information acquisition means 200 . Then, the five-sensory sensor information and sensory information acquired at the same time are integrated (as a key) based on that time. Then, the integrated information exists in the storage means and is stored in a database attached to the sense information/sensor information integration means 300 and the sense information/plant information integration means 600 . The integrated information may be output (visualized) using an interface such as a monitor.
  • the plant information means 400 acquires plant information, which is the operational status of plant equipment at the same time. That is, the plant information means 400 acquires plant information such as plant data and plant operation signals from many sensors installed in plant equipment.
  • the plant data are the water temperature, pH, oxidation-reduction potential, total organic carbon (TOC), dissolved oxygen concentration, sludge concentration, flow rate, aeration air volume, etc. of the reaction tank
  • the plant operation signal is the chemical agent in the reaction tank. It is a setting value or a control value of a control signal such as an input amount, a valve opening degree, or the like.
  • the plant information also includes alarm logs (for example, sludge pump minor failure, aeration blower major failure, etc.) that are issued when an abnormality occurs in plant equipment.
  • alarm logs for example, sludge pump minor failure, aeration blower major failure, etc.
  • the plant information of the reaction tank (plant information acquisition location) in the sewage treatment plant is acquired.
  • the plant normality/abnormality determination means 500 determines whether the operating state of the plant equipment is normal or abnormal based on the plant information. That is, the plant normality/abnormality determination means 500 determines, for example, whether or not the acquired plant data (plant information) exceeds a preset threshold value for the plant data (plant information). Determine whether the operating state is normal or abnormal.
  • the determination result (normal or abnormal) of the operating state of the plant equipment is stored in the database together with the acquired plant data (plant information).
  • the contents of the abnormality for example, aeration blower abnormality
  • the contents of the alarm log for example, serious failure of the aeration blower
  • the sensory information/plant information integration means 600 integrates the sensory information and sensory information integrated at the same time with the plant information having the determination result at the same time. That is, the sensory information/plant information integrating means 600 integrates the sensor information and sensory information integrated by the sensory information/sensor information integrating means 300 at the same time, and the plant information in the plant normality/abnormality determination means 500 at the same time. and the discrimination result are integrated (as a key) based on the time. In this way, the sensory information/plant information integrating means 600 integrates sensor information, sensory information, discrimination results, and plant information at the same time. Then store it in the database.
  • the database stores sensor information and sensory information integrated by the sensory information/sensor information integrating means 300 and plant information and determination results integrated by the sensory information/plant information integrating means 600 at the same time. .
  • Example 1 Next, the odor evaluation items in Example 1 will be explained.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram explaining evaluation items for odor in Example 1.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram explaining evaluation items for odor in Example 1.
  • Example 1 when an operator confirms odor information at the site, the operator uses a recording device such as a portable information terminal to obtain odor information such as strength of odor and pleasant/unpleasant odor. comfort, odor acceptability, and odor impression (type).
  • a recording device such as a portable information terminal to obtain odor information such as strength of odor and pleasant/unpleasant odor. comfort, odor acceptability, and odor impression (type).
  • Example 1 these four evaluation items are evaluated on a scale of 6 (0 to 5). For example, there are six levels of odor intensity: “odorless,” “weak,” “easily perceived,” “slightly strong,” “strong,” and “intense.” There are six levels of odor acceptability: normal, slightly unpleasant, unpleasant, and extremely unpleasant. ”, “Very unacceptable”, and “-”, and the impression (type) of the odor was “smell of rotten eggs (hydrogen sulfide)”, “smell of rotten onions (methyl mercaptan)”, and “irritating odor”. (ammonia)”, “disinfection smell (chlorine)”, “burnt smell", and “others”.
  • evaluation items (4) that are items for evaluating odor information (sensory information) and the evaluation stages (6 stages) that are levels for evaluating evaluation items, based on the odor information generated in each plant facility, What is necessary is just to set an evaluation item and an evaluation stage.
  • the sensory information acquiring means 200 uses the odor information evaluated by the operator at the site as an evaluation item that is an item for evaluating the odor information and an evaluation stage that is a level for evaluating the evaluation item, get.
  • Example 1 the relationship between these evaluation items and evaluation stages is displayed on a recording device such as a mobile information terminal, and the operator can record the odor information confirmed on site. Thereby, the odor information can be quantified at the evaluation stage for the evaluation items. Then, the sensory information acquiring means 200 can acquire quantified odor information.
  • Example 1 olfactory ambiguity was determined by defining odor information by evaluation items (odor intensity, odor comfort, odor acceptability, odor impression (type)), that is, by defining olfaction. can be avoided.
  • Example 1 by evaluating the odor information in terms of evaluation items and evaluation stages, the value of the information increases, and the tacit knowledge of each operator about odors can be made into explicit knowledge. In addition, knowledge about odor, which was tacit knowledge of experienced operators, can be made into explicit knowledge, and even if another operator does not have know-how, the operating state of the plant equipment can be determined.
  • Example 1 a database that integrates sensory information and plant information in Example 1 will be described.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a database that integrates sensory information and plant information in the first embodiment.
  • the database stores five senses sensor information, sensory information, discrimination results, and plant information based on time (date and time), and this information is stored as time-series trend data.
  • the five sense sensor information includes odor level
  • the sensory information includes odor strength, odor comfort, odor acceptability, and odor impression (type)
  • the plant information includes plant information.
  • plant information flow rate, dissolved oxygen concentration, water temperature
  • alarm log of the acquisition location (reaction tank).
  • these information may include five senses sensor information, sensory information, and plant information other than these information. Also, such information other than the reaction tank may be included.
  • Example 1 for convenience of explanation, the odor sensor was installed only in the reaction tank to acquire such information, but there are cases in which odor sensors are installed in multiple locations other than the reaction tank. In this case, when acquiring the sensory information, it is also necessary to acquire the installation location of the odor sensor (for example, the reaction tank) at the same time.
  • No. 1 is the information on the date and time of AA month BB day cc:dd, the odor level is "200”, the odor strength is “3”, the odor comfort is “3”, and the odor acceptability is “2”. ", the odor impression (type) is “1”, the flow rate is "2000 m 3 / h”, the dissolved oxygen concentration is "3.5 mg / L”, the water temperature is “25 ° C”, the alarm is "-”, and the discrimination Results are normal.
  • No. 2 is the information on the date and time EE month FF day gg hour hh minutes, the odor level is "15”, the odor intensity is “1”, the odor comfort is “0”, and the odor acceptability is "1”.
  • Odor impression (type) is 1, flow rate is 1800 m 3 /h, dissolved oxygen concentration is 0.5 mg/L, water temperature is 25°C, alarm is 'aeration blower major failure'. and the determination result is abnormal.
  • the plant normality/abnormality determination means 500 determines whether the operating state of plant equipment is normal or abnormal based on, for example, the dissolved oxygen concentration (plant information) that is plant data. That is, the plant normality/abnormality determination means 500 determines whether or not the dissolved oxygen concentration obtained is below the predetermined threshold value, for example, with respect to the dissolved oxygen concentration (predetermined threshold value) set in advance. Determine whether the operating state of the plant equipment is normal or abnormal.
  • the numbers for odor intensity, odor comfort, odor acceptability, and odor impression (type) are the evaluation stages evaluated by the operator.
  • the sensor information of the five senses, the sensory information, and the plant information are integrated. It is possible to make other operators who do not have know-how understand that there is a possibility that the blower is malfunctioning and the sensory information is low. As described above, according to the first embodiment, by making explicit knowledge about odor, which is tacit knowledge, even another operator can determine the operating state of the plant equipment.
  • a correlation analysis which is one of the statistical analyses, may be performed to perform a correlation analysis between the plant information and the sensor information or/and sensory information to create a model.
  • neural network technology or data clustering technology may be used to perform machine learning to create a model for detecting signs of anomalies.
  • the method of using the acquired information is not particularly limited.
  • Example 1 Next, maintenance management using odor in Example 1 will be described.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram explaining maintenance management using odor in the first embodiment.
  • the upper diagram in FIG. 4 shows changes in odor level with respect to time
  • the lower diagram in FIG. 4 shows changes in odor intensity with respect to time.
  • Example 1 by integrating odor sensor information (e.g., odor level) from an odor sensor and sensory information (e.g., intensity of odor) from an operator, sensory information (there are individual differences and is ambiguous).
  • odor sensor information e.g., odor level
  • sensory information e.g., intensity of odor
  • Example 2 by integrating odor sensor information and quantified sensory information, and by integrating the plant information and quantified sensory information, sensory information, which is tacit knowledge of each operator, can be used to determine the operating state of plant equipment (normality of plant equipment). / abnormality judgment).
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the maintenance management system in the second embodiment.
  • the maintenance management system described in the second embodiment is compared with the maintenance management system described in the first embodiment. and an environmental impact assessment means 800 for assessing the impact of environmental information on. That is, the maintenance management system described in the second embodiment has a function of judging the validity of the sensor information acquired by the sensor.
  • the environmental information acquisition means 700 acquires sensor information that measures environmental information, such as wind speed and direction, that affect odor sensor information.
  • Environmental information such as wind speed and direction is a factor that affects the diffusion of odor-causing substances, and an anemometer with a built-in wind direction observation means is used. Moreover, you may use an anemometer and a wind vane together.
  • Environmental information other than wind speed and direction includes humidity and temperature.
  • humidity when the humidity is high, odor-causing substances tend to stay in the air. Therefore, it is preferable to install a hygrometer, a thermometer, or the like to measure environmental information such as humidity and temperature.
  • the operating status of the blower may also affect it.
  • all environmental information that affects odor is defined as environmental information, and it is preferable to acquire at least one piece of environmental information.
  • the environmental impact assessment means 800 uses the environmental information acquired by the environmental information acquisition means 700 to determine the validity of the five sense sensor information acquired by the five sense sensors. Evaluate the impact of information.
  • an environmental impact label is assigned and the environmental impact Labels are also stored in a database attached to the sensory information/sensor information integrating means 300 . The same applies to other environment information.
  • the provision of the environmental information acquisition means 700 and the environmental impact assessment means 800 increases the value of the information from the five senses sensors, and makes it possible to more accurately determine the operating state of the plant equipment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the maintenance management system in the third embodiment.
  • the maintenance system described in Example 3 has a sensory test condition acquisition means 900 that acquires the conditions of the operator's sensory test.
  • the sensory test condition acquisition means 900 acquires the identification number (eg, name or employee number) of the operator who confirmed the sensory information (eg, odor information) at the site, that is, the sensory test condition of the operator.
  • the identification number is also stored in a database attached to the sensory information/sensor information integrating means 300 . This makes it possible to visualize differences in the sense of smell of each operator.
  • Example 3 Next, the relationship between the strength of each operator's odor and the odor level in Example 3 will be described.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the relationship between the odor intensity and the odor level of each operator in Example 3.
  • the operator B and the operator C may not be able to perform the predetermined action.
  • the evaluation level is determined to be "3"
  • the predetermined action can be executed.
  • the operator A performs a predetermined action
  • the operator C may perform a predetermined action, and the optimum maintenance work may not be performed.
  • the operator A is instructed to perform a predetermined action when his personal sense of smell is evaluated as "2"
  • the operator B is instructed to perform a predetermined action when his personal sense of smell is evaluated as "3”.
  • the operator C is instructed to perform a predetermined action in the case of an evaluation level of "4" as an individual sense of smell.
  • the sensory test condition acquisition means 900 also obtains the relationship between each operator's sensory information (eg, odor intensity) and five sensory sensor information (eg, odor level), and stores it in the database.
  • each operator's sensory information eg, odor intensity
  • five sensory sensor information eg, odor level
  • the manager of each operator can give appropriate instructions based on each operator's individual sense of smell, and perform optimal maintenance and management work.
  • the sensory test condition acquisition means 900 by having the sensory test condition acquisition means 900, the value of sensory information is increased, and the operating state of plant equipment can be determined more accurately.
  • the maintenance management system described in the third embodiment preferably has environmental information acquisition means 700 and environmental impact assessment means 800 .
  • environmental information acquisition means 700 and environmental impact assessment means 800 .
  • part of the configuration of one embodiment can be replaced with part of the configuration of another embodiment.
  • the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • a part of the configuration of each embodiment can be deleted, a part of another configuration can be added, and a part of another configuration can be substituted.
  • Sensor information acquisition means 200 Sensory information acquisition means 300 Sensory information/sensor information integration means 400 Plant information acquisition means 500 Plant normality/abnormality determination means 600 Sensory information/plant information integration means , 700 ... environmental information acquisition means, 800 ... environmental impact evaluation means, 900 ... sensory test condition acquisition means

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Abstract

本発明は、これまで各運転員の暗黙知であった臭気に関する知識を形式知化することによって、プラント設備の運転状態を判別するプラント設備の維持管理システムを提供する。本発明の維持管理システムは、プラント設備に設置される五感センサが計測する五感センサ情報を取得する五感センサ情報取得手段と、運転員が現場で確認した感覚情報を取得する感覚情報取得手段と、五感センサ情報取得手段が取得した五感センサ情報と、感覚情報取得手段が取得した感覚情報と、を統合する感覚情報・センサ情報統合手段と、プラント設備の運転状態であるプラント情報を取得するプラント情報取得手段と、プラント情報に基づいて、プラント設備の運転状態が正常か異常かを判別するプラント正常／異常判別手段と、統合された五感センサ情報と感覚情報とを、判別結果を有するプラント情報と統合する感覚情報・プラント情報統合手段と、を有することを特徴とする。

Description

維持管理システム
　本発明は、化学プラント、電力プラント、上下水プラントやゴミ処理場などのプラント設備を維持管理するプラント設備の維持管理システムに関する。
　化学プラント、電力プラント、上下水プラントやゴミ処理場などのプラント設備を維持管理する維持管理業務では、例えば、通常は存在しない異音を運転員が聞いた場合には、プラント設備を停止するなど、運転員の五感や経験を頼りに、プラント設備を維持管理する場合がある。
　そして、プラント設備が２４時間連続操業している場合には、そのプラント設備に運転員を常時滞在させ、維持管理業務に対応させる場合がある。しかし、日本の生産年齢人口（１５～６４歳）は減少傾向にあり、将来、人手不足が発生した場合には、このような対応が困難になる恐れがある。
　人手不足が発生した場合であっても、このような維持管理業務を継続するため、運転員の五感や経験を、ＩｏＴ（Internet of Things）技術やＡＩ（artificial intelligence）技術で代替する。例えば、運転員の視覚の代わりに、プラント設備にカメラを設置し、カメラが撮影した画像データや映像データを処理し、プラント設備の外観の変化を検知する。また、運転員の聴覚の代わりに、プラント設備にマイクを設置し、マイクが集音した音声データを処理し、プラント設備の異音を検知する。
　また、運転員の視覚や運転員の聴覚と共に、運転員の嗅覚も、プラント設備で発生する異臭（焦げ臭や悪臭など）を検知するため、重要である。しかし、嗅覚は、ヒトによって異臭と感じる閾値が相違し、個人差があるため、各運転員の暗黙知となり、知識の継承が困難である。
　そこで、運転員の嗅覚を代わりに、プラント設備に臭気センサや臭気物質の濃度を取得可能な濃度センサを設置し、プラントで発生する異臭を検知し、維持管理業務に使用している。
　こうした技術分野の背景技術として、特開２０１４－２０９３０７号公報（以下、特許文献１）がある。
　特許文献１には、プラント設備で発生した事象を抽出する事象情報形成手段と、一定の能力を有する熟練の運転員が、事象に対して実行した対応を抽出する対応情報形成手段と、事象情報形成手段によって抽出された事象と対応情報形成手段によって抽出された対応とを関連付けて記憶する記憶手段と、現在のプラント設備で発生している事象を抽出する現事象情報形成手段と、現事象情報形成手段によって抽出された事象と一致する事象を記憶手段から選択する対応情報選択手段と、を有するプラント設備の運転システムが記載されている。
　また、特許文献１には、熟練の運転員が発した「臭い」の音声を取得することが記載されている。
特開２０１４－２０９３０７号公報
　特許文献１に記載される運転システム（プラント設備の維持管理システム）は、熟練の運転員が発した「臭い」の音声を、プラント設備で発生した事象と関連付けている。
　しかし、「臭い」の音声のみでは、臭気の強さを表現しているのか、快／不快のような臭気の快適性を表現しているのか、などが曖昧であり、熟練の運転員は理解することができるものの、別の運転員は理解することができない恐れがある。
　そこで、本発明は、これまで各運転員の暗黙知であった臭気に関する知識を形式知化することによって、別の運転員にノウハウがなくとも、プラント設備の運転状態を判別する、プラント設備の維持管理システムを提供する。
　上記した課題を解決するため、本発明の維持管理システムは、プラント設備に設置される五感センサが計測する五感センサ情報を取得する五感センサ情報取得手段と、運転員が現場で確認した感覚情報を取得する感覚情報取得手段と、五感センサ情報取得手段が取得した五感センサ情報と、感覚情報取得手段が取得した感覚情報と、を統合する感覚情報・センサ情報統合手段と、プラント設備の運転状態であるプラント情報を取得するプラント情報取得手段と、プラント情報に基づいて、プラント設備の運転状態が正常か異常かを判別するプラント正常／異常判別手段と、統合された五感センサ情報と感覚情報とを、判別結果を有するプラント情報と統合する感覚情報・プラント情報統合手段と、を有することを特徴とする。
　本発明によれば、これまで各運転員の暗黙知であった臭気に関する知識を形式知化することによって、別の運転員にノウハウがなくとも、プラント設備の運転状態を判別する、プラント設備の維持管理システムを提供することができる。
　なお、上記した以外の課題、構成及び効果については、下記する実施例の説明によって、明らかにされる。
実施例１における維持管理システムを説明する説明図である。 実施例１における臭気の評価項目を説明する説明図である。 実施例１における感覚情報とプラント情報とを統合したデータベースを説明する説明図である。 実施例１における臭気を使用した維持管理を説明する説明図である。 実施例２における維持管理システムを説明する説明図である。 実施例３における維持管理システムを説明する説明図である。 実施例３における各運転員の臭気の強さと臭気レベルとの関係を説明する説明図である。
　以下、図面を使用し、本発明の実施例を説明する。なお、実質的に同一又は類似の構成には、各図面において、同一の符号を使用し、説明が重複する場合には、重複する説明を省略する場合がある。
　先ず、実施例１における維持管理システムを説明する。
　図１は、実施例１における維持管理システムを説明する説明図である。
　実施例１に記載するプラント設備の維持管理システムは、以下の構成を有する。
（１）プラント設備に設置される五感センサが計測する五感センサ情報を取得する五感センサ情報取得手段１００。
（２）運転員が現場で確認した感覚情報（運転員の感覚情報）を取得する感覚情報取得手段２００。
（３）五感センサ情報取得手段１００が取得した五感センサ情報と、感覚情報取得手段２００が取得した感覚情報と、を統合（結合）する感覚情報・センサ情報統合手段３００。
（４）プラント設備の運転状態であるプラント情報を取得するプラント情報取得手段４００。
（５）プラント情報に基づいて、プラント設備の運転状態が正常か異常かを判別するプラント正常／異常判別手段５００。
（６）統合された五感センサ情報と感覚情報とを、判別結果を有するプラント情報と統合（結合）する（五感センサ情報、感覚情報、判別結果、及びプラント情報を統合する）感覚情報・プラント情報統合手段６００。
　なお、各手段を接続する通信手段は、特に限定されず、無線ＬＡＮ（Local Area Network）や有線ＬＡＮなどである。
　また、維持管理システムは、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算手段と、メモリやハードディスクなどの記憶手段と、インターフェースなどの入出力手段と、を有するコンピュータに格納され、好ましくは、ソフトウェアとして格納される。
　なお、実施例１では、維持管理システムは、演算手段と、記憶手段と、入出力手段と、を有するコンピュータに、ソフトウェアとして、格納されるが、維持管理システムは、必ずしもプラント設備に設置される必要はなく、プラント設備から離れた場所に設置されてもよい。
　また、感覚情報・センサ情報統合手段３００と感覚情報・プラント情報統合手段６００とを一体化し、五感センサ情報、感覚情報、判別結果及びプラント情報をまとめて統合してもよい。
　五感センサ情報取得手段１００は、化学プラント、発電プラント、上下水プラントやゴミ処理場などのプラント設備に設置される五感センサであり、プラント設備の五感センサ情報を取得する。
　ここで、五感センサとは、画像データや映像データを取得するカメラ（熱を可視化する赤外線カメラなども含む）、音声データを取得するマイク、臭気を計測する臭気センサや臭気物質の濃度を取得可能な濃度センサなど、ヒトの感覚を代替するセンサである。
　なお、五感センサは、固定式センサであっても、移動式（ハンディ式）センサであってもよい。移動式センサを使用する場合には、五感センサ情報を取得する箇所が複数であっても、１台の移動式センサで対応することができる。移動式センサを使用する場合には、移動式センサにＧＰＳ（Global Positioning System）機能も付加し、五感センサ情報の取得場所も五感センサ情報と共に取得する。
　また、ここで、五感センサ情報とは、カメラが取得する画像データや映像データ、マイクが取得する音声データ、臭気センサが取得する臭気レベルや臭気物質の濃度を取得可能な濃度センサが取得する臭気物質の濃度などである。
　なお、画像データや映像データ、音声データについては、これらデータに前処理を施してもよい。具体的には、画像データや映像データについては、画像処理や映像処理を施し、特定箇所の輝度情報、色合い情報、パターン情報を抽出し、五感センサ情報としてもよく、また、音声データについては、ＦＦＴ（fast Fourier transform）処理を施し、周波数ごとのパワースペクトル値を抽出し、周波数全体のオーバーオール値を抽出し、五感センサ情報としてもよい。つまり、様々な情報からプラント設備の維持管理業務に必要な情報を取得すればよい。
　実施例１では、一例として、上下水プラントにおける下水処理場の臭気について、説明する。
　下水処理場は、下水道の汚水を浄化し、処理水を河川、湖沼又は海へ放流するプラント設備であり、複数のプラント設備で構成される。例えば、下水処理場は、沈砂池、最初沈殿池、反応タンク、最終沈殿池、汚泥濃縮タンク及び汚泥脱水設備などの、複数のプラント設備を有する。
　これら複数のプラント設備で、汚水が処理され、そして、汚水が処理される工程で、汚水や処理水から臭いの原因物質が拡散され、大気中に放出される。
　臭いの原因物質（臭気の成分）は、主に、硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル、塩素及びアンモニアなどである。下水処理場では、これら臭いの原因物質（悪臭）は、まとめて臭気として取り扱われる。
　なお、浄水場の場合、ウイルスや細菌などへの対策として、処理水を消毒する場合には、消毒に使用する塩素（臭いの原因物質）も、塩素臭やカルキ臭などの臭いの原因となり、また、処理水のカビ臭（ジェオスミン、２－МIＢ）、土臭、藻臭なども臭いとなる。
　実施例１では、五感センサに臭気センサを使用し、五感センサ情報として、臭いの原因物質の情報である臭気センサ情報を取得する。
　臭気センサは、臭いの原因物質の濃度、指数、強度などをまとめて計測し、数値として表示する。臭気センサ情報は、臭気センサの計測情報であり、具体的には、臭気濃度、臭気指数、臭気強度、及び、臭気センサが示す臭気レベルであり、実施例１では、五感センサ情報として臭気センサ情報（例えば、臭気レベル）を使用する。なお、臭気レベルは、臭気センサが示す値であり、臭気センサが取得する電流値を臭いの原因物質の濃度に換算したものである。実施例１では、特に、下水処理場における反応タンク（五感センサ情報の取得場所）の臭気レベルを取得する。
　なお、臭気センサには、半導体の表面に臭いの原因物質を付着させ、酸化還元反応を使用する半導体式、臭いの原因物質が吸着する吸着膜を使用する化学式、臭いの原因物質に特定波長の光を照射し、振動を計測する光音響分光式、又は、ヒト、動物、昆虫の嗅細胞を使用するバイオ式など、様々な臭気センサが実用化され、又は、研究開発されている。
　実施例１で使用する臭気センサは、下水処理場の主な臭いの原因物質である硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル、塩素及びアンモニアを、臭気として、計測することができればよく、特に、限定されることはない。
　また、下水処理場以外のプラント設備についても、各プラント設備で発生する臭気を計測することができる臭気センサであればよい。
　感覚情報取得手段２００は、運転員が現場で確認した感覚情報を取得する。
　ここで、感覚情報とは、運転員の視覚、聴覚、嗅覚などの五感から取得される情報である。ここで、現場とは、プラント設備が設置されるプラント設備の設置場所であり、例えば、下水処理場における反応タンクが設置される反応タンクの設置場所である。
　例えば、下水処理場における反応タンク（感覚情報の取得場所）では、感覚情報として、視覚の場合、処理水の液面の高さ、汚泥の色、ばっ気による泡の出方などがあり、聴覚の場合、処理水を攪拌する攪拌装置の稼働音などがあり、嗅覚の場合、臭気の強さ、快／不快のような臭気の快適性、臭気の容認性、臭気の印象（種類）などの臭気情報がある。
　実施例１では、感覚情報取得手段２００は、例えば、下水処理場における反応タンクの臭気について、運転員が、画面にタッチして操作することができるタブレット（携帯情報端末）などの記録装置を使用し、現場で確認した感覚情報（臭気情報）を記録し、この記録された感覚情報（臭気情報）を取得する。
　なお、携帯情報端末などの記録装置を使用し、感覚情報を記録した場合には、運転員が感覚情報を記録した時刻（日時）を、感覚情報と共に記録し、記録した感覚情報と時刻とを、感覚情報・センサ情報統合手段３００へ送信する。
　また、例えば、手書きの記録表などを使用し、感覚情報を記録した場合には、手書きの記録表などに記録される感覚情報を、感覚情報を記録した時刻と共に、キーボードなどのインターフェースから入力し、入力した感覚情報と時刻とを、感覚情報・センサ情報統合手段３００へ送信する。
　感覚情報・センサ情報統合手段３００は、五感センサ情報取得手段１００が取得した五感センサ情報と、感覚情報取得手段２００が取得した感覚情報と、を統合する。そして、同時刻に取得した五感センサ情報と感覚情報とを、その時刻に基づいて（キーとして）統合する。そして、統合された情報を記憶手段に存在し、感覚情報・センサ情報統合手段３００や感覚情報・プラント情報統合手段６００に付随するデータベースに格納する。なお、統合された情報は、モニターなどのインターフェースを使用し、出力（可視化）してもよい。
　プラント情報手段４００は、同時刻のプラント設備の運転状態であるプラント情報を取得する。つまり、プラント情報手段４００は、プラント設備に設置された多数のセンサから、プラントデータやプラント操作信号などのプラント情報を、取得する。
　ここで、プラントデータは、反応タンクの水温、ｐＨ、酸化還元電位、全有機炭素（ＴＯＣ）、溶存酸素濃度、汚泥濃度、流量、ばっ気風量などであり、プラント操作信号は、反応タンクにおける薬剤投入量、バルブ開度などの制御信号の設定値又は制御値である。
　また、プラント情報には、プラント設備に異常が発生した場合に発報される警報ログ（例えば、汚泥ポンプ軽故障、ばっ気ブロワ重故障など）も含まれる。
　なお、実施例１では、特に、下水処理場における反応タンク（プラント情報の取得場所）のプラント情報を取得する。
　プラント正常／異常判別手段５００は、プラント情報に基づいて、プラント設備の運転状態が正常か異常かを判別する。つまり、プラント正常／異常判別手段５００は、例えば、事前に設定されるプラントデータ（プラント情報）に対する閾値を、取得されたプラントデータ（プラント情報）が超過するか否かを判別し、プラント設備の運転状態が正常か異常かを判別する。
　そして、プラント設備の運転状態の判別結果（正常又は異常）を、取得されたプラントデータ（プラント情報）と共に、データベースに格納する。特に、異常の場合であって、警報ログが発報されている場合には、警報ログの内容（例えば、ばっ気ブロワ重故障）と共に、異常の内容（例えば、ばっ気ブロワ異常）も合わせてデータベースに格納する。つまり、プラント情報と判別結果とをデータベースに格納する。
　感覚情報・プラント情報統合手段６００は、同時刻の統合された五感センサ情報と感覚情報とを、同時刻の判別結果を有するプラント情報と統合する。つまり、感覚情報・プラント情報統合手段６００は、同時刻の、感覚情報・センサ情報統合手段３００で統合された五感センサ情報及び感覚情報と、同時刻の、プラント正常／異常判別手段５００におけるプラント情報及び判別結果とを、その時刻に基づいて（キーとして）統合する。このように、感覚情報・プラント情報統合手段６００は、同時刻の五感センサ情報、感覚情報、判別結果、及びプラント情報を統合する。そして、データベースに格納する。
　つまり、データベースは、同時刻における、感覚情報・センサ情報統合手段３００によって統合された五感センサ情報及び感覚情報、並びに、感覚情報・プラント情報統合手段６００によって統合されたプラント情報及び判別結果を格納する。
　次に、実施例１における臭気の評価項目を説明する。
　図２は、実施例１における臭気の評価項目を説明する説明図である。
　実施例１では、運転員が現場で臭気情報を確認した場合には、運転員は、携帯情報端末などの記録装置を使用し、臭気情報として、臭気の強さ、快／不快のような臭気の快適性、臭気の容認性、臭気の印象（種類）を、評価する。
　ここで、実施例１では、これら４つの評価項目について、６段階（０～５）で評価する。例えば、臭気の強さについては、「無臭」「弱い」「楽に感知」「若干強い」「強い」「強烈」の６段階であり、臭気の快適性については、「快適」「やや快適」「普通」「やや不快」「不快」「非常に不快」の６段階であり、臭気の容認性については、「受け入れ可」「少し抵抗があるが受け入れ可」「我慢すれば受け入れ可」「受け入れ不可」「非常に受け入れ不可」「－」の６段階であり、臭気の印象（種類）については、「腐った卵の臭い（硫化水素）」「腐った玉ねぎの臭い（メチルメルカプタン）」「刺激臭（アンモニア）」「消毒臭（塩素）」「焦げた臭い」「その他」の６段階である。
　なお、臭気情報（感覚情報）を評価する項目である評価項目（４つ）や評価項目を評価するレベルである評価段階（６段階）については、各プラント設備で発生する臭気情報に基づいて、評価項目と評価段階とを設定すればよい。
　このように、実施例１では、感覚情報取得手段２００は、運転員が現場で評価した臭気情報を、臭気情報を評価する項目である評価項目及び評価項目を評価するレベルである評価段階として、取得する。
　実施例１では、こうした評価項目と評価段階との関係が、携帯情報端末などの記録装置に表示され、運転員は現場で確認した臭気情報を記録することができる。これにより、臭気情報を評価項目に対する評価段階で定量化することができる。そして、感覚情報取得手段２００は、定量化された臭気情報を取得することができる。
　実施例１では、臭気情報を評価項目（臭気の強さ、臭気の快適性、臭気の容認性、臭気印象（種類））によって定義することによって、つまり、嗅覚を定義することによって、嗅覚の曖昧さを回避することができる。
　このように、実施例１では、臭気情報を評価項目と評価段階とで評価することによって、情報価値が高くなり、各運転員の暗黙知であった臭気に関する知識を形式知化することができ、また、熟練の運転員の暗黙知であった臭気に関する知識を形式知化することができ、別の運転員にノウハウがなくとも、プラント設備の運転状態を判別することができる。
　次に、実施例１における感覚情報とプラント情報とを統合したデータベースを説明する。
　図３は、実施例１における感覚情報とプラント情報とを統合したデータベースを説明する説明図である。
　データベースには、時刻（日時）に基づいて、五感センサ情報、感覚情報、判別結果、プラント情報が格納され、これら情報が時系列のトレンドデータとして格納される。
　実施例１では、五感センサ情報には、臭気レベルが、感覚情報には、臭気の強さ、臭気の快適性、臭気の容認性、臭気の印象（種類）が、プラント情報には、プラント情報の取得場所（反応タンク）のプラント情報（流量、溶存酸素濃度、水温）及び警報ログが含まれる。
　なお、これら情報には、これら情報以外の五感センサ情報、感覚情報、プラント情報が含まれてもよい。また、反応タンク以外におけるこれら情報が含まれてもよい。
　また、実施例１では、説明の都合上、反応タンクのみに臭気センサを設置し、これら情報を取得したが、反応タンク以外の複数箇所に臭気センサを設置する場合もある。この場合には、感覚情報を取得する場合には、臭気センサの設置場所（例えば、反応タンク）も同時に取得する必要がある。
　つまり、五感センサ情報の取得場所、感覚情報の取得場所、プラント情報の取得場所を統一し、同時刻の五感センサ情報、感覚情報、プラント情報を取得することが好ましい。
　ここで、Ｎо．１は、日時がＡＡ月ＢＢ日ｃｃ時ｄｄ分の情報であり、臭気レベルは「２００」、臭気の強さは「３」、臭気の快適性は「３」、臭気の容認性は「２」、臭気の印象（種類）は「１」、流量は「２０００ｍ３／ｈ」、溶存酸素濃度は「３．５ｍｇ／Ｌ」、水温は「２５℃」、警報は「－」であり、判別結果は正常である。
　一方、Ｎо．２は、日時がＥＥ月ＦＦ日ｇｇ時ｈｈ分の情報であり、臭気レベルは「１５」、臭気の強さは「１」、臭気の快適性は「０」、臭気の容認性は「１」、臭気の印象（種類）は「１」、流量は「１８００ｍ３／ｈ」、溶存酸素濃度は「０．５ｍｇ／Ｌ」、水温は「２５℃」、警報は「ばっ気ブロア重故障」であり、判別結果は異常である。
　実施例１では、プラント正常／異常判別手段５００が、例えば、プラントデータである溶存酸素濃度（プラント情報）に基づいて、プラント設備の運転状態が正常か異常かを判別する。つまり、プラント正常／異常判別手段５００は、例えば、事前に設定される溶存酸素濃度（所定の閾値）に対して、取得された溶存酸素濃度がこの所定の閾値を下回るか否かを判別し、プラント設備の運転状態が正常か異常かを判別する。
　なお、臭気の強さ、臭気の快適性、臭気の容認性、臭気の印象（種類）の数字は、運転員が評価した評価段階である。
　このように、臭気が少ない場合であっても、必ずしも正常ではない。熟練の運転員は、こうした臭気が少ないであっても、ばっ気量が少ないために、溶存酸素濃度が低下し、その原因がばっ気ブロアの不具合にあり、臭気が少ない恐れがあることを、暗黙知である臭気に関する知識として、把握する。
　そこで、実施例１によれば、五感センサ情報、感覚情報、プラント情報を統合し、感覚情報が低い場合には、ばっ気量が少ないために、溶存酸素濃度が低下し、その原因がばっ気ブロアの不具合にあり、感覚情報が低い恐れがあることを、ノウハウがない別の運転員にも、把握させることができる。このように、実施例１によれば、暗黙知である臭気に関する知識を形式知化することによって、別の運転員にも、プラント設備の運転状態を判別することができる。
　このように、こうした情報を蓄積することによって、つまり、こうしたデータベースを構築することによって、臭気をプラント設備の維持管理業務に使用することができる。
　また、取得される情報を使用し、統計解析の一つである相関分析を実行し、プラント情報と五感センサ情報又は／及び感覚情報との相関分析を実行し、モデルを作成してもよい。また、ニューラルネットワーク技術やデータクラスタリング技術を使用し、機械学習し、異常の予兆を検知するモデルを作成してもよい。取得される情報の使用方法は、特に、限定されない。
　次に、実施例１における臭気を使用した維持管理を説明する。
　図４は、実施例１における臭気を使用した維持管理を説明する説明図である。
　なお、図４上図は、時刻に対する臭気レベルの変化を示し、図４下図は、時刻に対する臭気に強さの変化を示す。
　図４では、下水処理場における反応タンクにおいて、臭気レベル及び臭気の強さが、事前に設定される管理値を下回った場合に、ばっ気ブロワに不具合が発生した旨を、警報として、出力する。つまり、臭気レベルが管理値を下回ったと共に、運転員の臭気の強さ（評価項目）の評価が、評価段階「３」（管理値）から評価段階「２」に下回った場合に、警報を出力する。
　これにより、運転員は、臭気レベル及び臭気の強さに基づいて、反応タンクを確認することができる。また、臭気レベルの動きと臭気の強さの動きとが不一致の場合には、臭気センサを確認することができる。このように、臭気をプラント設備の維持管理業務に使用することができる。
　特に、嗅覚には個人差があり、つまり、運転員の五感に頼ることが多い嗅覚は感じ方に個人差があり、各運転員の暗黙知となり、知識の継承が困難である。このように、実施例１によれば、或る運転員の嗅覚と別の運転員の嗅覚とに、個人差がある場合であっても、臭気レベル及び臭気の強さに基づいて、暗黙知である臭気に関する知識を形式知化するため、プラント設備の運転状態を判別することができる。
　また、実施例１では、臭気センサによる臭気センサ情報（例えば、臭気レベル）と運転員による感覚情報（例えば、臭気の強さ）と統合することによって、感覚情報（ヒトの個人差があり、曖昧である判断）を定量化し、更に、プラント情報と定量化された感覚情報とを統合することによって、各運転員の暗黙知である感覚情報を、プラント設備の運転状態の判別（プラント設備に対する正常／異常の判断）に使用することができる。
　また、臭気は、常時監視が困難であったため、臭気を発生するプラント設備では、臭気について、安全側で運転していたが、実施例１では、臭気センサ情報と感覚情報とを取得することによって、プラント設備を最適に運転することでき、プラント設備の省エネ運転を実現することができる。
　次に、実施例２における維持管理システムを説明する。
　図５は、実施例２における維持管理システムを説明する説明図である。
　実施例２に記載する維持管理システムは、実施例１に記載する維持管理システムと比較し、五感センサ情報に影響する環境情報を取得する環境情報取得手段７００と、五感センサで取得した五感センサ情報に対する環境情報の影響を評価する環境影響評価手段８００と、を有する。つまり、実施例２に記載する維持管理システムは、五感センサが取得した五感センサ情報の妥当性を判断する機能を有する。
　環境情報取得手段７００は、例えば、臭気センサ情報に影響する風速や風向などの環境情報を計測するセンサ情報を取得する。風速や風向の環境情報は、臭いの原因物質の拡散に影響する因子であり、風向の観測手段が内蔵される風速計を使用する。また、風速計と風向計とを併設して使用してもよい。
　風速や風向以外の環境情報としては、湿度や気温がある。例えば、湿度が高い場合には、空気中に臭いの原因物質が滞留しやすくなる。このため、湿度や気温の環境情報を計測するため、湿度計や気温計などを設置することが好ましい。
　また、脱臭用の送風機などがプラント設備に設置される場合には、送風機の稼働状況も影響する場合がある。
　このように、臭気センサが臭気センサ情報を取得する空間で、臭気に影響する環境情報は、全て環境情報と定義し、少なくとも１つの環境情報を取得することが好ましい。
　環境影響評価手段８００は、環境情報取得手段７００で取得された環境情報を使用し、五感センサで取得された五感センサ情報の妥当性を判断する、つまり、五感センサで取得した五感センサ情報に対する環境情報の影響を評価する。
　例えば、風速に閾値を設置し、風速が閾値以上のときは環境の影響が大きく、五感センサ情報が不正確な可能性があると判断される場合には、環境影響ラベルを付与し、環境影響ラベルも感覚情報・センサ情報統合手段３００に付随するデータベースに合わせて格納する。なお、他の環境情報も同様である。
　このように、五感センサが取得した五感センサ情報の妥当性を判断することによって、統計解析を実行する場合には、不正確な五感センサ情報を排除することができ、モデルの精度を向上させることができる。
　実施例２によれば、環境情報取得手段７００と環境影響評価手段８００とを有することによって、五感センサ情報の価値が高くなり、更に精度よく、プラント設備の運転状態を判別することができる。
　次に、実施例３における維持管理システムを説明する。
　図６は、実施例３における維持管理システムを説明する説明図である。
　実施例３に記載する維持管理システムは、実施例１に記載する維持管理システムと比較し、運転員の官能試験の条件を取得する官能試験条件取得手段９００を有する。
　官能試験条件取得手段９００は、現場で感覚情報（例えば、臭気情報）を確認した運転員に関する識別番号（例えば、氏名や社員番号）、つまり、運転員の官能試験の条件を取得する。識別番号も感覚情報・センサ情報統合手段３００に付随するデータベースに合わせて格納する。これにより、各運転員の嗅覚の差異も可視化することができる。
　次に、実施例３における各運転員の臭気の強さと臭気レベルとの関係を説明する。
　図７は、実施例３における各運転員の臭気の強さと臭気レベルとの関係を説明する説明図である。
　例えば、管理値相当の臭気レベルの臭気が発生している場合、運転員Ａ、運転員Ｂ、運転員Ｃが、それぞれ現場でその臭気を確認すると、臭気の強さの感じ方には個人差があり、それぞれ運転員Ａは評価段階が「２」、運転員Ｂは評価段階が「３」、運転員Ｃは評価段階が「４」である場合がある。
　例えば、臭気レベルを取得していない場合であって、運転員の臭気の強さ（評価項目）の評価が、評価段階「３」（管理値）から評価段階「２」に下回った場合に、所定の行動を実行するような場合には、運転員Ｂや運転員Ｃは、所定の行動を実行することができない場合がある。
　また、例えば、臭気レベルを取得していない場合であって、運転員Ｂが熟練の運転員であって、評価段階が「３」と判断し、所定の行動を実行することができたとしても、運転員Ａは管理値よりも臭気レベルが高い場合に、運転員Ｃは臭気レベルが低い場合に、所定の行動を実行してしまい、最適な維持管理業務ができない場合がある。
　そこで、各運転員に、臭気レベルに基づいて、定量的なフィードバックをすることによって、運転員の維持管理能力を向上させ、各運転員の維持管理能力の均質化することができる。
　例えば、運転員Ａには、個人の嗅覚として、評価段階「２」の場合に所定の行動を実行するように指示し、運転員Ｂには、個人の嗅覚として、評価段階「３」の場合に所定の行動を実行するように指示し、運転員Ｃには、個人の嗅覚として、評価段階「４」の場合に所定の行動を実行するように指示する。
　つまり、実施例３では、官能試験条件取得手段９００は、各運転員の感覚情報（例えば、臭気の強さ）と五感センサ情報（例えば、臭気レベル）との関係も求め、データベースに格納する。
　このように、各運転員の管理者は、各運転員の個人の嗅覚に基づいて、適切に指示することができ、最適な維持管理業務ができる。
　実施例３によれば、官能試験条件取得手段９００を有することによって、感覚情報の価値が高くなり、更に精度よく、プラント設備の運転状態を判別することができる。
　官能試験条件としては、運転員の体調などの情報（風邪など）も合わせて格納することによって、各運転員の個人の状況に応づいて、各運転員の嗅覚の差異も可視化することができる。
　また、実施例３に記載する維持管理システムは、環境情報取得手段７００及び環境影響評価手段８００を有することが好ましい。これにより、五感センサ情報の価値及び感覚情報の価値を高くすることができ、更に精度よく、プラント設備の運転状態を判別することができる。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために、具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を有するものに限定されるものではない。
　また、ある実施例の構成の一部を、他の実施例の構成の一部に置換することもできる。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を追加することもできる。また、各実施例の構成の一部について、それを削除し、他の構成の一部を追加し、他の構成の一部と置換することもできる。
１００…五感センサ情報取得手段、２００…感覚情報取得手段、３００…感覚情報・センサ情報統合手段、４００…プラント情報取得手段、５００…プラント正常／異常判別手段、６００…感覚情報・プラント情報統合手段、７００…環境情報取得手段、８００…環境影響評価手段、９００…官能試験条件取得手段

Claims (10)

  1. 　プラント設備に設置される五感センサが計測する五感センサ情報を取得する五感センサ情報取得手段と、
    　運転員が現場で確認した感覚情報を取得する感覚情報取得手段と、
    　前記五感センサ情報取得手段が取得した五感センサ情報と、前記感覚情報取得手段が取得した感覚情報と、を統合する感覚情報・センサ情報統合手段と、
    　前記プラント設備の運転状態であるプラント情報を取得するプラント情報取得手段と、　前記プラント情報に基づいて、前記プラント設備の運転状態が正常か異常かを判別するプラント正常／異常判別手段と、
    　統合された五感センサ情報と感覚情報とを、判別結果を有するプラント情報と統合する感覚情報・プラント情報統合手段と、
    　を有することを特徴とする維持管理システム。
  2. 　請求項１に記載する維持管理システムであって、
    　前記五感センサが、臭気を計測する臭気センサであり、前記五感センサ情報が、前記臭気センサの計測情報である臭気センサ情報であることを特徴とする維持管理システム。
  3. 　請求項２に記載する維持管理システムであって、
    　前記プラント設備が、下水処理場における反応タンクであることを特徴とする維持管理システム。
  4. 　請求項２に記載する維持管理システムであって、
    　前記感覚情報が、嗅覚の場合、臭気の強さ、臭気の快適性、臭気の容認性、臭気の印象の臭気情報があることを特徴とする維持管理システム。
  5. 　請求項２に記載する維持管理システムであって、
    　前記感覚情報取得手段が、運転員が現場で評価した臭気情報を、臭気情報を評価する項目である評価項目及び評価項目を評価するレベルである評価段階として、取得することを特徴とする維持管理システム。
  6. 　請求項１に記載する維持管理システムであって、
    　同時刻における前記五感センサ情報及び前記感覚情報を格納するデータベースを有することを特徴とする維持管理システム。
  7. 　請求項６に記載する維持管理システムであって、
    　前記データベースが、更に、前記同時刻における前記プラント情報及び前記判別結果を格納することを特徴とする維持管理システム。
  8. 　請求項１に記載する維持管理システムであって、
    　前記五感センサ情報に影響する環境情報を取得する環境情報取得手段と、前記五感センサで取得した五感センサ情報に対する環境情報の影響を評価する環境影響評価手段と、を有することを特徴とする維持管理システム。
  9. 　請求項１に記載する維持管理システムであって、
    　運転員の官能試験の条件を取得する官能試験条件取得手段を有することを特徴とする維持管理システム。
  10. 　請求項９に記載する維持管理システムであって、
    　前記官能試験条件取得手段が、各運転員の感覚情報と五感センサ情報との関係を求めることを特徴とする維持管理システム。
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