JPH0212408A

JPH0212408A - プラント診断装置

Info

Publication number: JPH0212408A
Application number: JP63160902A
Authority: JP
Inventors: Toshiko Adachi; 安達　利子
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1990-01-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、エキスパー１−システムを利用してプラント
に発生した異常現象の原因を診断するプラント診断装置
に関する。

（従来の技術）近年、工業プラントの異常現象の原因を究明するための
保守支援システムとして、エキスパートシステムを応用
したプラント診断装置が実用されている。

このようなプラント診断装置では、プラントに異常現象
が発生したことを検出すると、エキスパートシステム内
部の推論エンジンが、あらかじめ構成されている知識ベ
ースに基づき、そのときにプラントから得られているプ
ロセスデータなどを参照して、その異常現象の原因を推
定し、ＣＲＴ表示装置などに表示出力する。

このようにして、発生した異常現象の原因が一覧表示さ
れるため、プラントの運転員がその異常現象への処置を
迅速に行なうことができる。また、プラント運転に習熟
していない運転員でも、練度の高い運転員と同様に、適
切な処置を行なえる。

（発明が解決しようとする課Ｒ）しかしながら、このような従来装置では、診断処理を終
了した時点で、その診断結果を表示するようにしていた
ため１次のような不都合を生じていた。

すなわち、システムが行なった診断結果のみが表示され
るため、運転員がその診断過程を知ることができず５診
断結果に対する運転員の信頼を得にくい。

また、診断処理に長い時間を要する場合、診断結果を待
っている運転員に心理的な圧迫感を与え。

それにより、運転員を不安にさせるという不都合を生じ
るおそれがある。

そこで、本発明は、このような従来技術の課題を解決し
、診断過程を適切に表示できるプラント診断装置を提供
することを目的としている。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、プラントから入力したプロセスデータの内容
に基づいてプラントに発生している異常現象を判断する
ための異常判断手段と、この前記異常判断手段が判断し
た異常現象の原因を、プランｈに発生している異常現象
の原因を診断するための知識を体系的に記憶した知識ベ
ース手段、および、プロセスデータの内容に基づいて診
断する異常診断手段と、この異常診断手段の診断経緯を
表示する診断経緯表示手段を備えたものである。

（作用）したがって、異常診断手段の診断経緯が、逐次表示され
るので、プラントの運転員がプラン１−診断装置の診断
過程を確認でき、運転員に安心感を与えることができる
。また、プラント診断装置の診断結果に対し、運転員に
信頼の念を抱かせることに寄与することができる。

（実施例）以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する。

第１図は、本発明の一実施例にかかるプラント診断装置
を示している。

同図において、プラント１がらのプロセスデータは、プ
ロセスデータ入力手段２により逐次プロセスデータベー
ス手段３に記憶されている。

異常判断手段４は、プロセスデータベース手段３の記憶
内容に基づき、プラントｌに発生している異常現象の種
類を判断するものであり、その判断結果は異常診断手段
５に通知される。

知識ベース手段６は、異常診断手段５が実行する診断処
理に必要な知識ベースを記憶するものである。

異常診断手段５は、異常判断手段４より異常現象の種類
が通知されると、知識ベース手段６に記憶しているその
異常現象の種類に対応した知識ベースの内容、プロセス
データベース手段３の記憶内容、および、必要に応じて
入出力装置７より運転員と対話的に入力したデータに基
づいて、異常現象の原因を推論するものであり、その推
論過程は、診断経緯表示手段８に出力される。

診断経緯表示手段８は、異常診断手段５より通知された
推論過程を人出カ装置７のＣＲＴ表示装置などに表示出
力するものである。

入出力装置７は、異常診断手段５が必要とする情報を運
転員が対話的に入力するとともに、診断過程などの種々
の情報を表示するためのものであり、キーボード入力装
置、画面指示装置、および、カラー表示が可能なＣＲＴ
表示装置などからなる。

ここで、異常判断手段４、異常診断手段５．および、診
断経緯表示手段８は、同一の電子計算機システム内部で
それぞれ独立した処理プロセスとして実現されており、
それらの相互間のデータのやりとりは、電子計算機シス
テムの内部機構により、同期して行なわれている。

第２図（ａ）は、知識ベース手段６に記憶されている知
識ベースの一例を示している。

知識ベースは、異常診断手段の推論エンジンが実行する
推論のための規則を規定したルールＲＬと、おのおのが
原因となる事象に関するひとまとまりの知識を構成する
多数の原因候補事象フレームＦＬＩ〜ＦＬｎからなり、
ルールＲＬの構造と原因候補事象フレームＦＬＩ〜ＦＬ
ｎの構造は、相互に関連している。

また、おのおのの原因候補事象フレームＦＬＩ〜ＦＬｎ
は、同図（ｂ）に示すように、それぞれの原因候補事象
フレームＦＬＩ〜ＦＬｎを識別するための識別名スロッ
ト（属性）、診断の優先順位を示す診断優先度スロット
、診断を行なったか行なっていないかの区別を示すため
の診断状態フラグスロット、および、対応する事象が、
発生した異常現象の原因となる確信度（確からしさ）を
記憶するための確信度スロットからなる。

これらの各スロットのうち、識別名スロットと診断優先
度スロットの値は、診断開始前の状態でその内容が設定
される。診断状態フラグスロットの値は診断開始直前に
リセットされる。また、確信度スロットの値は、診断開
始直前にクリアされ、診断終了後その診断処理により得
られた値がセラＩ・される。

第３図は、異常診断手段５の処理例を示している。

異常診断手段５は、異常判断手段４より異常事象の種類
が通知されると、その異常事象の原因の候補に設定され
ている全ての原因候補事象フレームを知識ベース手段６
より読み込み（処理１０１）、診断経緯表示手段８を起
動し、そのときに読み込んだ原因候補事象フレームの全
ての識別名スロット値を診断経緯表示手段８に出力する
（処理１０２）。

次に、診断を終了していない全ての原因候補事象フレー
ムの診断優先度スロットの値を読み込み（処理１０３）
、診断優先度スロット値が最も大きい原因候補事象フレ
ームを診断対象として決定する（処理１０４）。

その診断対象として決定した原因候補事象フレームの診
断状態フラグスロットをセットし、全ての原因候補事象
フレームについて、おのおのの診断状態フラグのスロッ
ト値を診断経緯表示手段８に出力する（処理１０５）。

そして、異常診断手段５は、処理１０４で診断対象に決
定した原因候補事象フレームの事象について、知識ベー
ス手段６に記憶したルールＲＬを適用し、プロセスデー
タベース手段２の記憶内容、および、必要に応じて入出
力袋＠７で行なった運転員との対話により得た種々の情
報に基づいて、当該事象が発生した異常ｇＡ象の原因と
なる確信度を得る診断処理を実行しく処理１０６）、そ
の診断の結果得た確信度を、対応する原因候補事象フレ
ームの確信度スロットにセットシ、全ての原因候補事象
フレームについて、おのおのの確信度スロット値を診断
経緯表示手段８に出力する（処理１０７）。

ここで、処理１０１で読み込んだ原因候補事象フレーム
の全てについての診断処理が終了したかどうかを調べ（
判断１０８）　、判断１０８の結果がＮＯになるときに
は処理１０３に戻る。

判断１０８の結果がＹＥＳになるときには、全ての原因
候補事象フレームについて診断処理が終了したので、そ
の旨を診断経緯表示手段８に通知しく処理１０９）、一
連の診断処理を終了する。

第４図は、診断経緯表示手段８の処理例を示している。

診断経緯表示手段８は、異常診断手段５より起動される
と、異常診断手段５から出力された識別名スロット値を
全て入力しく処理２０１）、その識別名スロット値しこ
対応した原因候補事象の識別名を、初期色（例えば白色
）で入出力装置７しこ一覧表示する（％理２０２）。な
お、診断経緯表示手段８は、その内部におのおのの原因
候補事象について事象名、識別名スロット値、診断状態
フラグ、および、確信度などを記憶あるいは格納するた
めのテーブルを備えており、処理２０２では、このテー
ブルの内容を参照して、識別名スロット値に対応する事
象名を取り出す。

次に、異常診断手段５より出力された原因候補事象の診
断状態フラグスロット値を読み込み（処理２０３）、診
断状態フラグスロット値が七ット状態になっており、か
つ、確信度スロット値がクリア状態になっている原因候
補事象の識別名を診断中色（例えば緑色）に色替え表示
する（処理２０４）。

そして、異常診断手段５より出力された確信度スロット
値を読み込み（処理２０５）、それぞれの原因候補事象
の識別名を、その確信度スロット値の大きさに対応した
表示色に色替え表示する（処理２０６）。例えば、確信
度を０．５未満、Ｏ，Ｓ以上０．７未満、および、０．
７以上の３段階に分割し、それぞれの段階を黄色、橙色
、および、赤色で表示する。

この処理２０３〜２０６を、異常診断手段５より診断終
了が通知されるまで（判断２０７の結果がＹＥＳになる
まで）、繰返し行なう。

判断２０７の結果がＹＥＳになると、一連の表示処理を
終了する。ただし、最終的な表示結果は保持する。

このようにして、診断経緯表示手段８は、プラント１に
発生した異常現象の原因となる事象名の一覧表示を、そ
れぞれの事象に対する診断処理の進行状態、および、診
断結果に応じて色替え表示している。

以上の構成で、プラント１に異常現象が発生したことが
異常判断手段４により検出され、その種類が異常診断手
段５に通知された場合を考える。

この場合、６つの事象Ａ−Ｆが原因候補事象として設定
されていたとすると、異常診断手段５は、それらの事象
Ａ−Ｆをあられす原因候補事象フレームを知識ベース手
段６より取り出し、それらの識別名スロット値を診断経
緯表示手段８に出力する。

診断経緯表示手段８は、この６つの識別名スロット値を
入力すると、第５図に示すように、入出力装置７の表示
画面７Ａに５おのおのの原因候補事象名ＩＴＩ〜ＩＴ６
の一覧表示からなる診断経緯表示７１を表示出力する。

また、このとき、全ての原因候補事象名ＩＴＩ〜ＩＴ６
は、白色で表示される。

ここで、診断優先度が事象Ａ、８．・・・、Ｆの順に小
さくなっているとすると、まず、異常診断手段５は、事
象Ａについてその原因候補事象フレームの診断状態フラ
グをセットする。

これにより、診断経緯表示手段８は、原因候補事象名Ｉ
ＴＩの表示色を緑色に色替えして表示する。

その結果、運転員は、現在、原因候補事象名ＩＴＩの事
象Ａについての診断処理が行なわれているということを
知ることができる。

一方、異常診断手段５は、事象Ａについての診断処理を
行ない、その結果、例えば、確信度を０．９と得たとき
、事象Ａについてその原因候補事象フレームの確信度ス
ロット値に０．９をセットして診断経緯表示手段８に出
力する。

これにより、診断経緯表示手段８は、原因候補事象名Ｉ
ＴＩの表示色を赤色に色替えして表示する。

その結果、運転員は、原因候補事象名ＩＴＩの事象Ａに
ついて、その確信度が非常に大きいということを知るこ
とができる。

このようにして、優先順位第１位の事象Ａの診断処理を
終了すると、異常診断手段５は１次に、優先順位第２位
の事象Ｂを診断対象に設定し、事象Ｂの原因候補事象フ
レームの診断状態フラグをセットする。

したがって、診断経緯表示手段８は、原因候補事象名Ｉ
ＴＩを赤色で、原因候補事象名ＩＴ２を緑色で、そのほ
かの原因候補事象名ＩＴ３〜ＩＴ６を白色で表示する。

その結果、運転員は、原因候補事象名ＩＴＩの事象Ａに
ついての診断処理が終了し、現在、原因候補事象名ＩＴ
２の事象Ｂについての診断処理が行なわれているという
ことを知ることができる。

以下、事象Ｂについて、事象Ａと同様の表示がなされ、
事象Ａに続いて、事象Ｂの確信度の状態が入出力装置７
で表示される。

また、これ以降に、事象Ｃ−Ｆについて、上述と同様の
表示処理がなされる。

このようにして、診断処理の進行状態に応じて、入出力
装置７に表示される原因候補事象名ＩＴＩ〜ＩＴ６の色
が切り替わるので、運転員はその様子をｌ！察すること
ができる。

なお、おのおのの事象Ａ−Ｆについての具体的な確信度
、あるいは、それ以外の必要なメツセージは、診断経緯
表示７１の下の欄に表示することができる。

第７図は、入出力装置７に表示する診断経緯表示の他の
例を示している。

この場合、異常事象として、火力発電プラントにおける
タービン軸と車室との寸法差の異常である「伸び差入」
が発生した場合について示している。

ただし、「伸び差入」には、「高圧タービンロータロン
グ」、「高圧タービンロータショート」、ｒ中圧タービ
ンロータロング」、および、ｒ中圧タービンロータショ
ート」の４つの種類があり、それぞれの種類の異常事象
について一覧表示されている。

この診断経緯表示７２は、その種別をあられす標題であ
る「伸び美大ＦＡＵＬＴ　ＴＲＥＥＪが左上に付加され
ており、枠内の左上には表示内容の異常現象の総称であ
る「伸び美大」が配置されている。

「伸び美大」の表示の右側には、その具体的な異常現象
をあられす「高圧タービンロータロング」、「高圧ター
ビンロータショート」、「中圧タービンロータロング」
、および、「中圧タービンロータショート」の表示が位
置し、そこから右に向かって具体的な事象名が階層的に
トリー状に１１１１を次装置している。

そして、最も右側には、第５図の診断経緯表示７１の原
因候補事象名ＩＴＩ〜ＩＴ６に相当する原因候補事象名
ＩＭＩ〜Ｉ月９．ＩＭ１！−ＩＭ１５．ＩＭ１６−ＩＭ
２４．ＩＭ２６〜ＩＭ３０が、おのおのの異常現象ごと
の優先順位に従って配置している。

また、原因候補事象名ＩＭＩＯの「前部軸受台滑り不良
」は、「高圧タービンロータロング」の次のレベルの「
ロータ過熱」および「ケーシング冷却」と同一レベルに
位置し、原因候補事象名ＩＭ２５の「中間軸受台滑り不
良」は、［中圧タービンロータロング」の次のレベルの
「ロータ過熱」およびｒケーシング冷却」と同一レベル
に位置し、原因候補事象名ＩＭ３１の「中間軸受台不良
」は、ｒ中圧タービンロータショート」の次のレベルの
「ロータ冷却」および「ケーシング過熱」と同一レベル
に位置している。

また、この場合、「伸び美大」という異常現象には、４
つの種類があり、それぞれの種類についての発生が異常
判断手段４で判断されて、異常診断手段５に通知される
ので、診断経緯表示手段８は、異常診断手段５から識別
名スロット値が出力されたときに、その識別名スロット
値が含まれる異常現象に関する部分のみについて、上述
した表示処理を行ない、それ以外の部分については、診
断対象外であることをあられすグレーで表示する。

したがって１例えば、プラント１に「高圧タービンロン
グによる伸び美大」という異常現象が発生し、その発生
が異常判断手段４で検出され、［高圧タービンロング」
という異常事象発生が異常診断手段５に通知されると、
異常診断手段４は、「高圧タービンロング」の原因候補
に設定されている１０個の事象について、知識ベース手
段６から原因候補事象フレームを読み出し、その読み出
した全ての原因候補事象フレームの識別名スロット値を
診断経緯表示手段８に出力する。

これにより、診断経緯表示手段８は、まず、入力した識
別名スロット値が全て原因候補事象に含まれている異常
事象を判定し、その異常事象、すなわち、「高圧タービ
ンロータロング」を含む診断経緯表示７２を、あらかじ
め記憶している表示データベースなどから取り出す。な
お、この場合、診断経緯表示手段８は、上述した事象ご
との種々の情報を記憶したテーブルの他に、それぞれの
異常現象についての診断経緯表示のための表示情報を記
憶した表示データベースを備えている。

そして、この場合、「高圧タービンロータロング」の原
因候補事象名ＩＮＩ〜ＩＭＩＯを白色で表示し、それ以
外の原因候補事象名ＩＭＩＩ〜ＩＭ３１をグレーで表示
する表示情報を形成し、それを入出力装置７に出力する
。

これ以降、異常診断手段５は、上述したように、設定さ
れている優先順位に従っておのおのの原因候補事象につ
いての診断処理を実行し、その診断処理の経過および診
断処理結果を診断経緯表示手段８に適宜に出力する。

したがって、診断経緯表示手段８は、異常診断手段５か
ら通知された診断処理経過、および、診断処理結果に対
応して原因候補事象名ＩＭＩ〜ＩＭＩＯの表示色を適宜
に切り替える。

これにより、入出力装置７には、まず、異常診断手段５
の診断対象である「高圧タービンロータロング」の原因
候補事象名ＩＭＩ〜ＩＭ１０が白色で、それ以外の原因
候補事象名工Ｍ１１〜ＩＭ３１がグレーで表示される診
断経緯表示７２が表示される。

そして、それ以降は、それぞれ診断処理が開始された時
点で、原因候補事象名ＩＭＩ〜ＩＭＩＯの表示色が順次
緑色に切り替わり、診断処理が終了した時点で、その処
理結果得られた確信度の大きさに対応した色に、原因候
補事象基ＩＮＩ〜ＩＭ１０の表示色が適宜に切り替わる
。

このようにして、診断経緯表示７２の原因候補事象基Ｉ
ＭＩ〜ＩＭＩＯの表示色が診断経過に従って、順次変化
するので、運転員がプラント診断装置の診断過程を適切
に観察できる。

なお、上述した実施例では、異常診断手段から診断経緯
表示手段に、全ての原因候補事象について、診断状態フ
ラグスロット値および確信度スロット値を出力している
が、これらのスロット値の出力は、その時点で診断対象
となっている１つの原因候補事象のみについて行なうよ
うにすることもできる。その場合、他の原因候補事象に
ついての診断状態フラグスロット値および確信度スロッ
ト値を診断経緯表示手段内部で記憶しておく必要がある
。

また、上述した実施例では、入出力装置に診断経緯表示
画面のみを表示しているが、それ以外の表示内容、例え
ば、細かい診断経過、具体的な確信度の表示などを画面
に合成して表示することもできる。

また、上述した実施例では、診断経過に従って原因候補
事象基の表示を色替え表示しているが、それ以外にも表
示の属性（点滅表示など）を切り替えるなど、表示形態
は実施例のものに限ることはない。

［発明の効果コ以上のように、本発明によれば、プラントから入力した
プロセスデータの内容に基づいてプラントに発生してい
る異常現象を判断するための異常判断手段と、この前記
異常判断手段が判断した異常現象の原因を、プラントに
発生している異常現象の原因を診断するための知識を体
系的に記憶した知識ベース手段、および、プロセスデー
タの内容に基づいて診断する異常診断手段と、この異常
診断手段の診断経緯を表示する診断経緯表示手段を備え
、異常診断手段の診断経緯かを逐次表示しているので、
プラントの運転員がプラン１−診断装置の診断過程を確
認でき、運転員に安心感を与えることができる。また、
プラント診断装置の診断結果に対し、運転員に信頼の念
を抱かせることに寄与することができるという効果を得
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるプラント診断装置を
示すブロック図、第２図（ａ）は知識ベースの一例を示
す概略図、同図（ｂ）は原因候補事象フレームの一例を
示す概略図、第３図は異常診断手段の処理例を示すフロ
ーチャート、第４図は診断経緯表示手段の処理例を示す
フローチャート、第５図は表示例を示す概略図、第６図
は表示の他の例を示す概略図である。２・・・プロセスデータ入力手段、３・・・プロセスデ
ータベース手段、４・・・異常判断手段、５・・・異常
診断手段、６・・・知識ベース手段、７・・・入出力装
置。８・・・診断経緯表示手段。（ａ）（ｂ）第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

プラントからのプロセスデータを入力するプロセスデー
タ入力手段と、このプロセスデータ入力手段より入力さ
れたプロセスデータを記憶するプロセスデータベース手
段と、このプロセスデータベース手段の記憶内容に基づ
いてプラントに発生している異常現象を判断するための
異常判断手段と、プラントに発生している異常現象の原
因を診断するための知識を体系的に記憶した知識ベース
手段と、前記異常判断手段が判断した異常現象の原因を
、前記知識ベース手段およびプロセスデータベース手段
の記憶内容に基づいて診断する異常診断手段と、この異
常診断手段の診断経緯を表示する診断経緯表示手段を備
えたことを特徴とするプラント診断装置。