JPH03148502A - Boiler accident analysis supporting system and boiler accident analysis supporting method - Google Patents
Boiler accident analysis supporting system and boiler accident analysis supporting methodInfo
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- JPH03148502A JPH03148502A JP28686589A JP28686589A JPH03148502A JP H03148502 A JPH03148502 A JP H03148502A JP 28686589 A JP28686589 A JP 28686589A JP 28686589 A JP28686589 A JP 28686589A JP H03148502 A JPH03148502 A JP H03148502A
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Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は保守診断支援システムおよび支援方法に係り、
特に事故原因究明および対策選定の迅速化、高精度化に
好適なボイラ事故解析支援システムおよび支援方法に関
する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a maintenance diagnosis support system and a support method,
In particular, the present invention relates to a boiler accident analysis support system and support method suitable for speeding up and increasing accuracy in investigating the cause of an accident and selecting countermeasures.
〔従来の技術]
従来のシステムは、第9図に示されるように、保守診断
推論システム100にプラントデータ管理システム10
4を介して、複数の専用データベースシステム105A
−Dを接続し、これらにデータ用入出力装置f l 0
6 A=Dを接続して構成されていた。[Prior Art] As shown in FIG. 9, a conventional system includes a maintenance diagnosis reasoning system 100 and a plant data management system 10.
4, multiple dedicated database systems 105A
-D and connect these to the data input/output device f l 0
6 It was constructed by connecting A=D.
保守診断推論システム100は知識ベース101と推論
機構102を有し、知識ベース101はルール格納部1
01Aと変数値格納部101Bとからなり、診断用人出
力装置103と接続されている。The maintenance diagnosis inference system 100 has a knowledge base 101 and an inference mechanism 102, and the knowledge base 101 has a rule storage unit 1.
01A and a variable value storage section 101B, and is connected to a human output device 103 for diagnosis.
診断用人出力装W103よりプラントのトラブル情報(
異常情報)が入力されると、保守診断推論システム10
0の推論機構102は、このトラブル情報についての診
断手順を知識ベースlOlのルール格納部101Aから
読み出し、例えばIF−THEN形式で診断用入出力装
置103のCRT表示装置に出力する。推論機構102
41、変数値格納部101Bより保守診断対象機器の状
態変数を読み出して診断を推論し、異常原因診断結果を
診断用入出力装W103のCRT表示装置に表示する。Plant trouble information (
When the abnormality information) is input, the maintenance diagnosis inference system 10
The inference mechanism 102 of No. 0 reads the diagnostic procedure for this trouble information from the rule storage section 101A of the knowledge base 101, and outputs it to the CRT display device of the diagnostic input/output device 103 in, for example, IF-THEN format. Reasoning mechanism 102
41. Read the status variables of the equipment to be maintenance diagnosed from the variable value storage unit 101B, infer a diagnosis, and display the abnormality cause diagnosis result on the CRT display device of the diagnostic input/output device W103.
これとともに保守手順の指示、プラント全体への影響度
の評価、診断結果についての対応策の決定等をCRT表
示装置に出力するようになっていた。Along with this, instructions for maintenance procedures, evaluation of the degree of impact on the entire plant, determination of countermeasures based on diagnosis results, etc. are output to the CRT display device.
しかし、機器の亀裂や破損等の事故発生に対して、事故
状況調査、事故品の材料調査、強度解析等に基づく事故
原因の究明および対策選定機能、ならびにこれら一連の
事故解析手順、作業内容を具体的にガイドする機能につ
いては配慮されていなかった(特開昭62−16526
4号公報)。However, in the event of an accident such as a crack or breakage of equipment, there are functions to investigate the cause of the accident and select countermeasures based on accident situation investigation, material investigation of the accident product, strength analysis, etc., as well as a series of accident analysis procedures and work contents. No consideration was given to the specific guiding function (Japanese Patent Laid-Open No. 16526/1983)
Publication No. 4).
なお、この種のシステムとして関連するものには、例え
ば特開昭61−55777号公報、特開昭5フー182
206号公報等が挙げられる。Incidentally, related systems of this type include, for example, JP-A-61-55777 and JP-A-5-182.
Publication No. 206 and the like can be mentioned.
他の従来システムは第10図に示されるように、ユーザ
インターフェイス108、推論機構109、知識ベース
llO、知識ベースインターフェイス111で構成され
ていた。推論機構109は、事象シーケンスを要因方向
に生成してい(要因解明機能、逆に波及方向に展開して
い(波及予測機能、与えられた事象シーケンスから現象
的に共通な事象シーケンスを新しく生成する類似事象予
測機能、事象シーケンスの重要度を安全性、信頼性、経
済性の各々について数量評価する重要度評価機能、事象
シーケンスの中に指定された1つの事象に対して、その
事象の発生防止対策を提示する未然防止対策立案機蛯を
有していた。また、知識ベース110はルールベース、
フレームベース、スロットベース、同義語辞書、事例ベ
ースから構成される装置
ユーザインターフェイスを介して新しい経験情報を入力
し、その事象シーケンスを要因解明機能と波及予測機能
を使ってシステムの出力画面上に再現する。再現した事
象シーケンスから頚僚の事象シーケンスを予測する(類
似事象予測機能)。Another conventional system was composed of a user interface 108, an inference mechanism 109, a knowledge base 110, and a knowledge base interface 111, as shown in FIG. The inference mechanism 109 generates event sequences in the direction of causes (factor elucidation function), and conversely develops them in the direction of ripple effects (ripple prediction function). Event prediction function, importance evaluation function that quantitatively evaluates the importance of an event sequence in terms of safety, reliability, and economic efficiency, and measures to prevent the occurrence of one event specified in the event sequence. In addition, the knowledge base 110 has a rule-based,
New experience information is input through the device user interface, which is frame-based, slot-based, synonym dictionary, and case-based, and the event sequence is reproduced on the system's output screen using causal elucidation and spillover prediction functions. do. Predict the event sequence of the neck from the reproduced event sequence (similar event prediction function).
類似の事象シーケンスを自プラントに合わせて修正加工
する(主に要因解明と波及予測の機能)。Modify similar event sequences to suit your own plant (mainly functions for elucidating causes and predicting spillovers).
修正加工した幾つかの事象シーケンスに対して、対策検
討の優先度付けを行う(重要度評価機能)。Prioritize measures for several modified event sequences (importance evaluation function).
そして、優先度順に未然防止対策を策定(未然防止対策
立案機能)するようになっていた。Then, preventive measures were formulated in order of priority (preventive measure planning function).
しかし、機器の亀裂や破損等の事故発生に対して、事故
解析の手順および作業内容を具体的にガイドする機能、
強度解析を実行して事故原因および対策の妥当性を数値
的に裏づける機能については配慮されていなかった(火
力原子力発電Voj!。However, in the event of an accident such as cracks or damage to equipment, there is a function that provides specific guidance on accident analysis procedures and work contents.
No consideration was given to a function that numerically supports the cause of the accident and the validity of countermeasures by performing strength analysis (Thermal and Nuclear Power Generation Voj!).
39、No.10,Oct.198B 第18〜19
頁)。39, No. 10, Oct. 198B 18th-19th
page).
上記従来システムは、機器の亀裂、破損等の事故発生に
対して、事故状況の調査、事故品の材料調査、強度解析
等に基づく事故原因の究明および対策選定機能、ならび
にこれら一連の事故解析手順、作業内容を具体的にガイ
ドする機能について配慮がされておらず、ボイラ事故解
析を迅速かつ高精度に行うことが困難であるという問題
があった。The conventional system described above has functions to investigate the cause of the accident and select countermeasures based on accident situation investigation, material investigation of the accident product, strength analysis, etc., and a series of accident analysis procedures for the occurrence of accidents such as cracks and damage to equipment. However, there was a problem that no consideration was given to a function that specifically guides the work contents, making it difficult to perform boiler accident analysis quickly and with high accuracy.
本発明の目的は上記の問題点を解決し、事故解析のノウ
ハウを持たない者でも、迅速かつ高精度に事故解析作業
を遂行できるボイラ事故解析支援システムおよび支援方
法を擾供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a boiler accident analysis support system and support method that allows even a person without accident analysis know-how to perform accident analysis work quickly and with high accuracy.
上記した従来技術の問題点は、データを入出力する入出
力装置と、入出力装置とシステム本体を結びデータを伝
送するユーザインターフェイスと、データを格納し払出
しするデータベースと、該デ一タベースおよび入出力装
置からのデータに基づき解析を行うデータ処理システム
を備えたシステム本体とを有するボイラ事故解析支援シ
ステムにおいて、前記データ処理システムはデータベー
スのデータの入出力を管理するデータ管理サブシステム
と、解析手順や作業手順をガイドする作業手順制御サブ
システムと、あらかじめ内部に格納された解析ルールに
従い、ファジィ推論により事故原因の究明と対策の選定
を行い、その結果を表示する事故原因・対策探索エキス
パートシステムと、解析対象機器の構造データと境界条
件に基づき応力計算を行い、事故原因に対応した強度解
析を行う強度解析サブシステムとを有することを特徴と
するボイラ事故解析支援システムと、
入出力装置に起動信号を入力してシステム本体を作動さ
せ、作業手順制御サブシステムおよびデータ管理サブシ
ステムを介してデータベースより事故解析全体フローと
ステップ別詳細フローの形式で作業手順と項目を入出力
装置に表示する工程と、表示された作業手順と項目に従
って順次計測・調査データを入出力装置に入力し、該デ
ータを事故原因・対策探索エキスパートシステムに伝送
し、前記エキスパートシステム内の推論制御機構により
データの種類と量に応じて推論の順序を定める工程と、
前記エキスパートシステム内のファジィ推論機構で上記
順序に従い、同システム内の知識ベースに格納されたル
ールと前記エキスパートシステムに入力されたデータを
使って推論を実行し、探傷位置選定、事故品試料採取範
囲選定、損傷形態と要因の対応選定などの推論結果を入
出力装置に表示するとともに、ファジィ値1位の損傷形
態と要因のデータ信号を強度解析サブシステムに伝送す
る工程と、解析対象機器の寸法、材質、荷重などの解析
に必要なデータを、入出力装置より入力して強度解析サ
ブシステムに伝送し、同サブシステムではこれら入力デ
ータと前記伝送された損傷形態と要因のデータに基づき
、応力解析モデルを作成し各使用条件に対する応力を計
算する工程と、次いで強度解析サブシステムでは損傷形
態と要因データに対応する材料特性データをデータベー
スより取出し、このデータと前記応力計算値を用いて強
度解析を行い、対象機器の耐用限界を算定し、前記エキ
スパートシステムに伝送する工程と、前記エキスパート
システムは機器の耐用限界算定データと事故発生の対応
を、内部に格納された対応判定ルールに基づいて判定し
、対応している場合は対策構造を選定し、この構造に対
する強度解析命令を強度解析サブシステムに伝送すると
ともに、対応していない場合はその原因を推論し入出力
装置に表示する工程とよりなるボイラ事故解析支援方法
により解決される。The problems with the conventional technology described above are that the input/output device that inputs and outputs data, the user interface that connects the input/output device and the system body and transmits data, the database that stores and outputs data, and the database and input/output device. In a boiler accident analysis support system having a system body equipped with a data processing system that performs analysis based on data from an output device, the data processing system includes a data management subsystem that manages data input/output of a database, and an analysis procedure. and a work procedure control subsystem that guides work procedures and work procedures, and an accident cause/countermeasure search expert system that uses fuzzy reasoning to investigate the cause of an accident and select countermeasures according to pre-stored analysis rules, and displays the results. , a boiler accident analysis support system characterized by having a strength analysis subsystem that performs stress calculations based on structural data and boundary conditions of analysis target equipment and performs strength analysis corresponding to the cause of the accident; The process of inputting signals to operate the system, and displaying work procedures and items from the database in the form of the overall accident analysis flow and detailed step-by-step flow on the input/output device via the work procedure control subsystem and data management subsystem. Then, according to the displayed work procedures and items, the measurement and investigation data are sequentially input to the input/output device, the data is transmitted to the accident cause/countermeasure search expert system, and the inference control mechanism within the expert system identifies the type of data. determining the order of inference according to quantity;
The fuzzy inference mechanism in the expert system executes inference according to the above order using the rules stored in the knowledge base in the system and the data input to the expert system, and selects the flaw detection position and the sampling range of the damaged product. In addition to displaying the inference results such as selection and correspondence selection of damage types and causes on the input/output device, the process of transmitting the data signal of the damage type and cause with the highest fuzzy value to the strength analysis subsystem, and the size of the equipment to be analyzed. The data necessary for analysis, such as material, load, etc., is input from the input/output device and transmitted to the strength analysis subsystem, and the subsystem calculates stress based on these input data and the transmitted damage form and factor data. The process involves creating an analytical model and calculating stress for each usage condition.Then, the strength analysis subsystem retrieves material property data corresponding to the damage form and factor data from the database, and performs strength analysis using this data and the stress calculation values. The process of calculating the service life limit of the target equipment and transmitting it to the expert system, and the expert system determines the correspondence between the service life limit calculation data of the equipment and the occurrence of an accident based on internally stored response determination rules. If it is compatible, a countermeasure structure is selected and a strength analysis command for this structure is transmitted to the strength analysis subsystem, and if it is not compatible, the cause is inferred and displayed on the input/output device. The problem is solved by a boiler accident analysis support method.
本発明システムの主要部の作用を第1図に基づき説明す
る。The operation of the main parts of the system of the present invention will be explained based on FIG.
作業手順制御サブシステム7は、データ管理サブシステ
ム6を介してデータベース5にあらかじめ格納された事
故解析手順および作業内容のデータを読み取り、ユーザ
インターフェイス2を介して入出力装置3のCRT表示
部3aの画面上に事故解析全体フローチャート、各ステ
ップ詳細フローチャート、作業内容、事故解析に必要な
計測・調査データ項目を出力表示するとともに、ユーザ
インターフェイス2を介して入出力装置3から入力され
た前記の計測・調査データを、事故原因・対策探索エキ
スパートシステム9へ伝送するように動作する。The work procedure control subsystem 7 reads accident analysis procedure and work content data stored in advance in the database 5 via the data management subsystem 6, and displays data on the CRT display section 3a of the input/output device 3 via the user interface 2. The entire accident analysis flowchart, detailed flowcharts for each step, work contents, and measurement/investigation data items necessary for accident analysis are output and displayed on the screen, and the aforementioned measurement/investigation data items input from the input/output device 3 via the user interface 2 are displayed. It operates to transmit investigation data to the accident cause/countermeasure search expert system 9.
事故原因・対策探索エキスパートシステム9は、伝送さ
れてきた前記の計測・調査データを内部に設けたデータ
ベース14に格納し−、これらのデータと知識ベース1
1にあらかじめ格納された事故解析手順・作業内容に対
応する複数のルールベースのルールとファジィ推論機構
12により、事故原因の究明および対策の選定を遂行し
、それらの結果をサブシステムインターフェイス8およ
びユーザインターフェイス2を介して入出力装置3のC
RT表示部3aの画面上に出力表示するとともに、サブ
システムインターフェイスを介して強度解析サブシステ
ム10にデータ信号を伝送するように動作する。The accident cause/countermeasure search expert system 9 stores the transmitted measurement/investigation data in an internal database 14, and uses these data and the knowledge base 1.
Using multiple rule-based rules and fuzzy inference mechanism 12 that correspond to accident analysis procedures and work contents stored in advance in 1, the cause of the accident is investigated and countermeasures are selected, and the results are communicated to the subsystem interface 8 and the user. C of input/output device 3 via interface 2
It operates to output and display on the screen of the RT display section 3a and to transmit data signals to the intensity analysis subsystem 10 via the subsystem interface.
強度解析サブシステムlOは、伝送されてきた前記のデ
ータとユーザインターフェイス2を介して入出力装置か
ら入力された機器の寸法、材質等の構造データ、作用荷
重データ、境界条件データに基づき、応力解析モデルの
生成および応力計算を実行するとともに、応力計算値と
データ管理サブシステム6を介して伝送されるデータベ
ース5にあらかじめ格納された材料特性データを用いて
、事故原因に対応した強度評価法による強度解析を、対
策前と対策後の機器構造について行い、応力解析モデル
、応力計算値、材料特性データ、耐用限界値を、データ
管理サブシステム6およびユーザインターフエイ−ス2
を介して、入出力装置のCRT表示部3aの画面上に出
力表示するように動作する。The strength analysis subsystem IO performs stress analysis based on the transmitted data and the structural data such as equipment dimensions and materials, applied load data, and boundary condition data input from the input/output device via the user interface 2. In addition to generating a model and performing stress calculations, the strength evaluation method according to the strength evaluation method corresponding to the cause of the accident is performed using the stress calculation values and material property data stored in advance in the database 5 transmitted via the data management subsystem 6. An analysis is performed on the equipment structure before and after the countermeasures, and the stress analysis model, stress calculation values, material property data, and service life limit values are transferred to the data management subsystem 6 and the user interface 2.
The output is displayed on the screen of the CRT display section 3a of the input/output device via the input/output device.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は、本発明の一実施例のシステム構成であり、1
はシステム本体、2はユーザインターフェイス、3は入
出力装置、3aはCRT表示部、4はシステムインター
フェイス、5はデータベース、6はデータ管理サブシス
テム、7は作業手順制御サブシステム、8はサブシステ
ムインターフェイス、9は事故原因・対策探索エキスパ
ートシステム、10は強度解析サブシステム、11は知
識ベース、12はファジィ推論機構、13は推論制ma
構、14はエキスパートシステム内データベースである
。FIG. 1 shows a system configuration of an embodiment of the present invention.
is the system body, 2 is the user interface, 3 is the input/output device, 3a is the CRT display, 4 is the system interface, 5 is the database, 6 is the data management subsystem, 7 is the work procedure control subsystem, 8 is the subsystem interface , 9 is an accident cause/countermeasure search expert system, 10 is a strength analysis subsystem, 11 is a knowledge base, 12 is a fuzzy inference mechanism, and 13 is an inference system
14 is a database within the expert system.
システムはシステム本体1にユーザインターフェイス2
、CRT表示部3aを有する入出力装置3、システムイ
ンターフェイス4を接続して構成される。システム本体
1は、事故解析全体フロー、ステップ別詳細フローおよ
び材料特性データを格納したデータベース5、データベ
ース5のデータ入出力を管理するデータ管理サブシステ
ム6、事故解析フローに従って解析手順および作業内容
を順次ガイドする作業手順制御サブシステム7、サブシ
ステム相互のデータ信号変換を可能にするサブシステム
インターフェイス8、事故解析フローに対応した複数の
ルールベースからなる知識べ−ス11とファジィ推論機
構12と推論III御機構13とシステム内データベー
ス14で構成され、事故原因の究明および対策の選定を
行う事故原因・対策探索エキスパートシステム9、応力
計算および強度評価を行う強度解析サブシステムlOを
相互に接続して構成される。The system has a system main body 1 and a user interface 2.
, an input/output device 3 having a CRT display section 3a, and a system interface 4 are connected to each other. The system body 1 includes a database 5 that stores the overall accident analysis flow, step-by-step detailed flow, and material property data, a data management subsystem 6 that manages data input and output of the database 5, and a data management subsystem 6 that sequentially executes analysis procedures and work contents according to the accident analysis flow. A work procedure control subsystem 7 for guiding, a subsystem interface 8 for enabling data signal conversion between subsystems, a knowledge base 11 consisting of a plurality of rule bases corresponding to the accident analysis flow, a fuzzy inference mechanism 12, and an inference III. It consists of a control mechanism 13 and an internal system database 14, and is configured by interconnecting an accident cause/countermeasure search expert system 9 that investigates accident causes and selects countermeasures, and a strength analysis subsystem 10 that performs stress calculations and strength evaluations. be done.
データベース5に格納されるステップ別詳細フローデー
タは、事故状況調査、事故品試料採取、材料調査、強度
解析、頚領事例調査、運転・保守データ調査、製造・検
査・据付記録調査、モデル試験要否判定、事故原因推定
、対策選定の各ステップにおける作業手順と項目である
。また、材料特性データとして2引張強さ、降伏強さ、
破断伸び、クリープ破断強度、応力緩和特性、低サイク
ル疲労強度、疲労限度、無延性遷移温度、割れ感受性指
数、腐食疲労強度、腐食・摩耗特性等が格納される。The detailed step-by-step flow data stored in database 5 includes accident situation investigation, accident product sample collection, material investigation, strength analysis, neck case investigation, operation/maintenance data investigation, manufacturing/inspection/installation record investigation, and model test requirements. These are the work procedures and items for each step of failure determination, accident cause estimation, and countermeasure selection. In addition, as material property data, 2 tensile strength, yield strength,
Elongation at break, creep rupture strength, stress relaxation properties, low cycle fatigue strength, fatigue limit, non-ductile transition temperature, cracking susceptibility index, corrosion fatigue strength, corrosion/wear properties, etc. are stored.
知識ベース11は、事故解析フローに対応した複数のル
ールベース、すなわち探傷位置選定、事故品試料採取範
囲選定、製作・検査・据付履歴の寄与度判定、損傷形態
と要因の対応選定、強度解析結果と事故発生の対応判定
、類似事故例との対応評価、モデル試験要否判定、事故
原因推定、対策構造選定等のルールベースで構成される
。Knowledge base 11 includes multiple rule bases corresponding to the accident analysis flow, namely flaw detection position selection, accident product sample collection range selection, contribution determination of manufacturing, inspection, and installation history, correspondence selection between damage forms and causes, and strength analysis results. It consists of a rule-based system that determines how to respond to the occurrence of an accident, evaluates how to respond to similar accidents, determines whether model testing is necessary, estimates the cause of the accident, and selects countermeasure structures.
入出力装置3にシステム起動コードを入力すると、制御
信号がユーザインターフェイス2を介してシステム本体
1に伝送され、システムが起動する。作業手順制御サブ
システム7は、データ管理サブシステム6を介してデー
タベース5に事故解析全体フローデータおよびステップ
別詳細フローデータ出力指示信号を伝送し、データベー
ス5の出力データ信号をユーザインターフェイス2を介
して入出力装置3に伝送し、CRT表示部3aの画面上
に事故解析全体フローおよびステップ別詳細フローの形
式で作業手順と項目を出力表示させる。これによって事
故解析作業の手順と項目のガイダンスが得られるので、
事故解析のノウハウを有しない者でも、的確に作業を遂
行できる効果を有する。When a system activation code is input to the input/output device 3, a control signal is transmitted to the system body 1 via the user interface 2, and the system is activated. The work procedure control subsystem 7 transmits the overall accident analysis flow data and detailed flow data output instruction signals for each step to the database 5 via the data management subsystem 6, and outputs the output data signal of the database 5 via the user interface 2. The information is transmitted to the input/output device 3, and the work procedure and items are output and displayed on the screen of the CRT display unit 3a in the form of an overall accident analysis flow and a detailed step-by-step flow. This provides guidance on procedures and items for accident analysis work, so
This has the effect that even those who do not have the know-how of accident analysis can carry out the work accurately.
出力表示された作業手順と項目に従って順次計測・調査
データを入出力装置3に入力すると、データ信号が作業
手順制御サブシステム7およびサブシステムインターフ
ェイス8を介して、事故原因・対策探索エキスパートシ
ステム9にlIII次伝送され、エキスパートシステム
内データベース14に入力される。推論制御機構13は
データベース14に入力されたデータの種類と量に応じ
て推論の順序を示す信号をファジィ推論機構12に伝送
する。ファジィ推論機構12は、知識ベース11、
に格納された複数のルールベースのルールとデータベー
ス14に入力されたデータを用い、推論制御機構13の
推論順序信号に従って順次推論を遂行し、探傷位置選定
、事故品試料採取範囲選定、製作・検査・据付履歴の事
故寄与度判定、損傷形態と要因の対応選定、後述の強度
解析サブシステムによる強度解析結果と事故発生の対応
判定、類似事故例との対応評価、モデル試験要否判定、
事故原因推定とファジィ値(確度)、対策構造選定等の
推論結果のデータを、サブシステムインターフェイス8
、作業手順制御サブシステム7およびユーザインターフ
ェイス2を介して、入出力装置3のCRT表示部3aの
画面上に出力表示させる。When measurement/investigation data is sequentially input to the input/output device 3 according to the displayed work procedure and items, the data signal is sent to the accident cause/countermeasure search expert system 9 via the work procedure control subsystem 7 and subsystem interface 8. The information is then transmitted and entered into the database 14 within the expert system. The inference control mechanism 13 transmits a signal indicating the order of inference to the fuzzy inference mechanism 12 according to the type and amount of data input to the database 14. The fuzzy inference mechanism 12 includes a knowledge base 11,
Using a plurality of rule-based rules stored in the database 14 and data input to the database 14, inference is performed sequentially according to the inference order signal of the inference control mechanism 13, and flaw detection position selection, accident product sample collection range selection, manufacturing/inspection are performed.・Determine the contribution of installation history to accidents, select correspondence between damage forms and causes, determine correspondence between strength analysis results and accident occurrence using the strength analysis subsystem described later, evaluate correspondence with similar accident examples, determine whether model testing is necessary,
The data of inference results such as accident cause estimation, fuzzy value (accuracy), and countermeasure structure selection are transferred to the subsystem interface 8.
, the output is displayed on the screen of the CRT display section 3a of the input/output device 3 via the work procedure control subsystem 7 and the user interface 2.
また、サブシステムインターフェイス8を介して、強度
解析サブシステム10にファジィ値が第1位の損傷形態
と要因のデータ信号を伝送する。Further, a data signal of the damage type and cause having the highest fuzzy value is transmitted to the strength analysis subsystem 10 via the subsystem interface 8 .
入出力装置3に対象機器の寸法、材質等の構造データ、
作用荷重データ、使用条件データを入力すると、ユーザ
インターフェイス2およびデータ管理サブシステム6を
介してデータ信号が強度解析サブシステム10に伝送さ
れ、これらのデータとエキスパートシステム14から伝
送された損傷形態と要因のデータに基づき応力解析モデ
ルが生成されて、各使用条件に対する応力計算が実行さ
れる。次に強度解析サブシステム10は、損傷形態と要
因のデータに対応する材料特性データを、データ管理サ
ブシステム6を介してデータベース5から出力伝送させ
、この材料特性データと前記の応力計算値を用いて、損
傷形態と要因に対応する強度評価法による強度解析を実
行し、対象機器の耐用限界を算定して、事故原因・対策
探索エキスパートシステム9に算定データを伝送する。Structural data such as dimensions and materials of the target device are sent to the input/output device 3,
When the applied load data and usage condition data are input, the data signal is transmitted to the strength analysis subsystem 10 via the user interface 2 and the data management subsystem 6, and these data and the damage form and cause transmitted from the expert system 14 are A stress analysis model is generated based on the data, and stress calculations are performed for each usage condition. Next, the strength analysis subsystem 10 outputs and transmits material property data corresponding to the damage form and factor data from the database 5 via the data management subsystem 6, and uses this material property data and the stress calculation value described above. Then, strength analysis is performed using a strength evaluation method corresponding to the damage form and cause, the service life limit of the target equipment is calculated, and the calculation data is transmitted to the accident cause/countermeasure search expert system 9.
エキスパートシステム9は、この算定データと事故発生
の対応を知識ベース11に格納された対応判定ルールに
基づき判定し、対応している−場合は対策構造を選定し
て対策構造に対する強度解析実行命令を強度解析サブシ
ステム10に伝送する。The expert system 9 determines the response to this calculation data and the occurrence of an accident based on the response determination rules stored in the knowledge base 11, and if it corresponds, selects a countermeasure structure and issues a strength analysis execution command for the countermeasure structure. It is transmitted to the intensity analysis subsystem 10.
対応していない場合はその原因を推論し、入出力装置3
のCRT表示部3aの画面上に出力する。If it is not compatible, infer the cause and replace the input/output device 3.
is output on the screen of the CRT display section 3a.
出力形式は、例えば[応力過小/ S kg / m
rd以上要−人力荷重値過小/Lkg以上要」、「第1
位損傷形態と要因不適−第2位損傷形態と要因との組合
わせに基づく探索実行中J、「入力データ不足−要人力
データ/A、B、CJ等となる。The output format is, for example, [understress/S kg/m
rd or more required - manual load value too low/Lkg or more required", "1st
2nd damage type and unsuitable cause - Search is being executed based on the combination of 2nd damage type and cause J, ``Insufficient input data - Key human resources data/A, B, CJ, etc.''
このように、強度解析も含めて事故原因推定、対策構造
選定を自動的に遂行するので、事故解析のノウハウを有
しない者でも的確かつ迅速に事故解析を遂行でき、事故
の再発を防止できる効果を有する。In this way, accident cause estimation and countermeasure structure selection, including strength analysis, are automatically carried out, so even those without accident analysis know-how can carry out accident analysis accurately and quickly, which has the effect of preventing the recurrence of accidents. has.
また、システムインターフェイスを介して第1図に記載
されていないボイラ予防保全システム(ボイラ履歴管理
、異常診断、寿命予測、改善点検推奨等を行うシステム
)等の既存システムと接続することにより、強度解析に
必要な構造寸法、材質等の構造データ、作用荷重データ
、使用条件データの入力が自動的に行われるので、事故
解析者のデータ入力作業が大幅に低減し、さらに正確か
つ迅速に事故解析を遂行できる効果を有する。In addition, strength analysis can be performed by connecting to existing systems such as boiler preventive maintenance systems (boiler history management, abnormality diagnosis, life prediction, improvement inspection recommendations, etc.) that are not listed in Figure 1 through the system interface. Structural data such as structural dimensions and materials, applied load data, and usage condition data required for the process are automatically entered, which greatly reduces data entry work for accident analysts and enables more accurate and speedy accident analysis. It has an effect that can be achieved.
第2〜フ図に、事故原因・対策探索エキスパートシステ
ム9によるファジィ推論プロセスの一例を示す。この例
は、亀裂形態の推定プロセスである。Figures 2 to 5 show an example of the fuzzy inference process by the accident cause/countermeasure search expert system 9. An example of this is the crack morphology estimation process.
亀裂形態としては、延性亀裂、クリープ亀裂、疲労亀裂
等があり、亀裂形態を同定する特徴的因子(以下、同定
因子と略記する)としては、主応力方向と亀裂面との確
度θ、亀裂面粗さH、粒界亀裂率G等がある。Crack forms include ductile cracks, creep cracks, fatigue cracks, etc. Characteristic factors for identifying crack forms (hereinafter abbreviated as identification factors) include the accuracy θ between the principal stress direction and the crack surface, and the crack surface. There are roughness H, intergranular crack rate G, etc.
第2〜4図は、各亀裂形態と各同定因子の定量値との対
応度合(満足度)を表わすメンバーシップ関数であり、
熟練者のノウハウを定量化したものである。これらのメ
ンバーシップ関数Iは、あらかじめ知識ベース11に格
納される。2 to 4 are membership functions representing the degree of correspondence (satisfaction) between each crack morphology and the quantitative value of each identification factor,
It is a quantification of the know-how of experts. These membership functions I are stored in the knowledge base 11 in advance.
各同定因子の計測値が入力されると、各同定因子に対す
る各亀裂形態の満足度の値が算定される。When the measured value of each identification factor is input, the satisfaction value of each crack form with respect to each identification factor is calculated.
第5〜フ図は各亀裂形態に対し、各同定因子の計測精度
を考慮した満足度と確度(ファジィ値)の対応を表わす
メンバーシップ関数■であり、計測精度の実績値に基づ
き、数理学的に導出されたものである。これらのメンバ
ーシップ関数■は、あらかじめ知識ベース11に格納さ
れる。Figures 5 to 5 show the membership function ■, which represents the correspondence between satisfaction and accuracy (fuzzy value) considering the measurement accuracy of each identification factor, for each crack type, based on the actual value of measurement accuracy. It was derived from These membership functions ■ are stored in the knowledge base 11 in advance.
前記の各同定因子に対する各亀裂形態の満足度の値を用
いて、各亀裂形態ごとに各同定因子に対する満足度の値
を示す座標位置と、各同定因子に対するメンバーシップ
関数亘の重心の満足度座標位置が一致するように演算処
理を行うき、第5〜フ図が得られる。Using the satisfaction value of each crack form for each identification factor described above, calculate the coordinate position indicating the satisfaction value for each identification factor for each crack form, and the satisfaction level of the center of gravity across the membership function for each identification factor. When arithmetic processing is performed so that the coordinate positions match, Figures 5 to 5 are obtained.
次に、各同定因子に対するメンバーシップ関数■の集合
(1、II工、■。等)の論理積集合のメンバーシップ
関数(斜線部)を求め、その重心位置を算定する。重心
位置に対応する満足度および最大高さに対応する確度(
ファジィ値)は、各亀裂形態に対する各同定因子の総合
判定満足度および確度を示す、確度(ファジィ値]と満
足度の槽が高い順に第1位、第2位、第3位・・・・−
・の推定亀裂形態として同定され、同定因子計測値、満
足度、総合判定満足度、確度(ファジィ値)の値ととも
に出力表示される。したがって、事故解析者が推論結果
だけでなく推論過程、aI3を定量的な信幀度を含めて
知ることができて、心理的負担が大幅に軽減するという
効果を有する。Next, the membership function (shaded part) of the logical product set of the membership function set (1, II, etc.) for each identification factor is determined, and the center of gravity position thereof is calculated. Satisfaction corresponding to the center of gravity position and accuracy corresponding to the maximum height (
Fuzzy value) indicates the overall judgment satisfaction and accuracy of each identification factor for each crack type, and ranks 1st, 2nd, 3rd, etc. in descending order of accuracy (fuzzy value) and satisfaction. −
・It is identified as the estimated crack form, and is output and displayed along with the identification factor measurement value, satisfaction level, overall judgment satisfaction level, and accuracy (fuzzy value) values. Therefore, the accident analyst can know not only the inference result but also the inference process and aI3 including the quantitative reliability, which has the effect of significantly reducing psychological burden.
本発明の他の実施例を第8図に示す。15−は並列処理
プロセッサ、16は入力デー一夕管理セル、17は処理
データ管理セル、18はデータ処理指令セル、19は指
令信号分配セル、20は第1号エキスパートシステム、
21は第2号エキスパートシステム、22は第n号エキ
スパートシステムである。Another embodiment of the invention is shown in FIG. 15- is a parallel processing processor, 16 is an input data management cell, 17 is a processing data management cell, 18 is a data processing command cell, 19 is a command signal distribution cell, 20 is the first expert system,
21 is the second expert system, and 22 is the nth expert system.
本実施例は、データ処理を並行して実行させることがで
きる並列処理プロセッサ15を介して、入力データを複
数のエキスパートシステム20.21=22に分配伝送
し、エキスパートシステムによる処理データを収集、整
理するようにしたものであり、並列処理プロセッサ15
は、入力データ管理セル16、処理データ管理セル17
、データ処理指令セル18、指令信号分配セル19から
構成される装
データ処理指令セル18は、入力データ管理セル16か
ら伝送される入力データ信号と、処理データ管理セル1
7から伝送される処理データ信号および各エキスパート
システム20.21,22の稼働状態信号に基づき、入
力データの種類に応じてデータ処理を実行すべきエキス
パートシステムの番号とデータ処理項目を選定し、指令
信号分配セル19にこれ、らのデータ信号と指令信号を
伝送する。指令信号分配セル19は、前記の信号に基づ
き各エキスパートシステム20.21.22にデータ処
理指令信号および処理すべき入力データ信号を分配伝送
する。各エキスパートシステム20.21.22はデー
タ処理を実行し、処理データの信号を処理データ管理セ
ル17に伝送する。In this embodiment, input data is distributed and transmitted to a plurality of expert systems 20.21=22 via a parallel processing processor 15 that can execute data processing in parallel, and the data processed by the expert systems is collected and organized. The parallel processing processor 15
are the input data management cell 16 and the processed data management cell 17.
, a data processing command cell 18, and a command signal distribution cell 19. The data processing command cell 18, which is composed of a data processing command cell 18, and a command signal distribution cell 19, receives the input data signal transmitted from the input data management cell 16 and the processing data management cell 1.
Based on the processing data signal transmitted from 7 and the operating status signal of each expert system 20, 21, 22, the number and data processing item of the expert system to be processed according to the type of input data is selected and commanded. These data signals and command signals are transmitted to the signal distribution cell 19. The command signal distribution cell 19 distributes and transmits data processing command signals and input data signals to be processed to each expert system 20.21.22 on the basis of the aforementioned signals. Each expert system 20.21.22 performs data processing and transmits signals of processed data to the processed data management cell 17.
処理データ管理セル17は、各処理データ信号を収集し
、データ種類、項目に応じて分類整理して、データ処理
指令セル18にデータ信号を伝送する。The processing data management cell 17 collects each processing data signal, sorts and organizes the data according to data type and item, and transmits the data signal to the data processing command cell 18.
入力データ管理セル16は、入力データ信号を分類整理
して、データ処理指令セル18に伝送する。The input data management cell 16 sorts and organizes the input data signals and transmits them to the data processing command cell 18.
この実施例の効果は、並列処理によるデータ処理の高速
化が挙げられる。The effect of this embodiment is that data processing speed is increased due to parallel processing.
本発明によれば機器の亀裂、破損等の事故発生に対して
、事故解析手順および作業内容を具体的にガイドすると
ともに、事故状況調査データ、事故品の材料調査データ
、強度解析データ等に基づく事故原因の究明および対策
構造の選定と強度評価を自動的に行うことができるので
、事故解析のノウハウを持たない者でも、迅速かつ高精
度に事故解析作業を遂行でき、事故再発防止に顕著な効
果がある。According to the present invention, in the event of an accident such as a crack or breakage of equipment, the accident analysis procedure and work contents are specifically guided, and it is based on accident situation investigation data, material investigation data of the accident product, strength analysis data, etc. Since the investigation of the cause of an accident, the selection of a countermeasure structure, and the strength evaluation can be carried out automatically, even those without accident analysis know-how can carry out accident analysis work quickly and with high precision, which is a significant contribution to preventing recurrence of accidents. effective.
第1図は、本発明になるボイラ事故解析支援システムの
一実施例のシステム構成を示す構成図、第2ルツ図は、
第1図に示すシステムの亀裂形態推論機能を説明する説
明図、第8図は、本発明になるボイラ事故解析支援シス
テムの他の実施例構成図、第9図は、従来技術のシステ
ム構成を示す構成図、第10図は、他の従来技術のシス
テム構成を示す構成図である。
1・・・システム本体、2・・・ユーザインターフェイ
ス、3・・・入出力装置、3a・・・CRT表示部、4
・・・システムインターフェイス、5−・・データベー
ス、6・・・データ管理サブシステム、7・・・作業手
順制御サブシステム、8・・・サブシステムインターフ
ェイス、9・・・事故原因・対策探索エキスパートシス
テム、1G・・・強度解析サブシステム、11−m!ベ
ース、12・・・ファジィ推論機構、13・・・推論制
御a構、14・・・エキスパートシステム内データベー
ス。
出願人 バブコック日立株式会社
代理人 弁理士 川 北 武 長
応力方向とき裂面の角度 θ
1\−>Ym>a l
第4図
町やぐ−X、。。I
き裂
クリ−
窮疋反
1 //VM i
】00:保守診断推論ンステム
101:知識ベース
101A :ルール格納部
1018 :変数値格納部
102:推論機構
103:診断用人出力装1n
104ニブラントデータ管理システム
]05A−D :専Jljデータベースシステム106
に−D :データ用人出力装置
10アニデータレコーダ
108ニューザインターフエイス
】09:推論a構
】10:知識ベース
m:知識ベースインターフェイス
第 9 ′図
第10図
日 月 日1FIG. 1 is a block diagram showing the system configuration of an embodiment of the boiler accident analysis support system according to the present invention, and the second Ruth diagram is
Fig. 1 is an explanatory diagram for explaining the crack morphology inference function of the system, Fig. 8 is a block diagram of another embodiment of the boiler accident analysis support system according to the present invention, and Fig. 9 is a diagram illustrating the system configuration of the prior art. The configuration diagram shown in FIG. 10 is a configuration diagram showing the system configuration of another conventional technology. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... System body, 2... User interface, 3... Input/output device, 3a... CRT display section, 4
...System interface, 5-...Database, 6...Data management subsystem, 7...Work procedure control subsystem, 8...Subsystem interface, 9...Expert system for searching for accident causes and countermeasures. , 1G... strength analysis subsystem, 11-m! Base, 12... Fuzzy inference mechanism, 13... Inference control a structure, 14... Database within expert system. Applicant Babcock Hitachi Co., Ltd. Agent Patent Attorney Takeshi Kawakita Long stress direction and angle of crack plane θ 1\->Ym>a l Figure 4 Machiyagu-X. . I Crack Cree Kiki Han 1 //VM i】00: Maintenance diagnosis inference system 101: Knowledge base 101A: Rule storage unit 1018: Variable value storage unit 102: Inference mechanism 103: Diagnosis human output device 1n 104 Nibrant data Management system] 05A-D: Special Jlj database system 106
-D: Data user output device 10 Annidata recorder 108 News interface] 09: Inference a structure] 10: Knowledge base m: Knowledge base interface Figure 9' Figure 10 Day Month Day 1
Claims (3)
システム本体を結びデータを伝送するユーザインターフ
ェイスと、データを格納し払出しするデータベースと、
該データベースおよび入出力装置からのデータに基づき
解析を行うデータ処理システムを備えたシステム本体と
を有するボイラ事故解析支援システムにおいて、前記デ
ータ処理システムはデータベースのデータの入出力を管
理するデータ管理サブシステムと、解析手順や作業手順
をガイドする作業手順制御サブシステムと、あらかじめ
内部に格納された解析ルールに従い、ファジィ推論によ
り事故原因の究明と対策の選定を行い、その結果を表示
する事故原因・対策探索エキスパートシステムと、解析
対象機器の構造データと境界条件に基づき応力計算を行
い、事故原因に対応した強度解析を行う強度解析サブシ
ステムとを有することを特徴とするボイラ事故解析支援
システム。(1) An input/output device that inputs and outputs data, a user interface that connects the input/output device and the system body and transmits data, and a database that stores and outputs data;
In a boiler accident analysis support system comprising the database and a system body equipped with a data processing system that performs analysis based on data from the input/output device, the data processing system includes a data management subsystem that manages input and output of data from the database. , a work procedure control subsystem that guides analysis procedures and work procedures, and an accident cause/countermeasure system that uses fuzzy reasoning to investigate the cause of an accident and select countermeasures based on pre-stored analysis rules, and displays the results. A boiler accident analysis support system characterized by having a search expert system and a strength analysis subsystem that performs stress calculations based on structural data and boundary conditions of analysis target equipment and performs strength analysis corresponding to the cause of the accident.
テムが、事故解析手順に対応した複数のルールベースか
らなる知識ベースと、エキスパートシステム内データベ
ースと、ファジィ推論機構と、推論制御機構で構成され
ていることを特徴とするボイラ事故解析支援システム。(2) In claim (1), the accident cause/countermeasure search system comprises a knowledge base consisting of a plurality of rule bases corresponding to accident analysis procedures, a database within the expert system, a fuzzy inference mechanism, and an inference control mechanism. A boiler accident analysis support system characterized by:
作動させ、作業手順制御サブシステムおよびデータ管理
サブシステムを介してデータベースより事故解析全体フ
ローとステップ別詳細フローの形式で作業手順と項目を
入出力装置に表示する工程と、表示された作業手順と項
目に従って順次計測・調査データを入出力装置に入力し
、該データを事故原因・対策探索エキスパートシステム
に伝送し、前記エキスパートシステム内の推論制御機構
によりデータの種類と量に応じて推論の順序を定める工
程と、前記エキスパートシステム内のファジィ推論機構
で上記順序に従い、同システム内の知識ベースに格納さ
れたルールと前記エキスパートシステムに入力されたデ
ータを使って推論を実行し、探傷位置選定、事故品試料
採取範囲選定、損傷形態と要因の対応選定などの推論結
果を入出力装置に表示するとともに、ファジィ値1位の
損傷形態と要因のデータ信号を強度解析サブシステムに
伝送する工程と、解析対象機器の寸法、材質、荷重など
の解析に必要なデータを、入出力装置より入力して強度
解析サブシステムに伝送し、同サブシステムではこれら
入力データと前記伝送された損傷形態と要因のデータに
基づき、応力解析モデルを作成し各使用条件に対する応
力を計算する工程と、次いで強度解析サブシステムでは
損傷形態と要因データに対応する材料特性データをデー
タベースより取出し、このデータと前記応力計算値を用
いて強度解析を行い、対象機器の耐用限界を算定し、前
記エキスパートシステムに伝送する工程と、前記エキス
パートシステムは機器の耐用限界算定データと事故発生
の対応を、内部に格納された対応判定ルールに基づいて
判定し、対応している場合は対策構造を選定し、この構
造に対する強度解析命令を強度解析サブシステムに伝送
するとともに、対応していない場合はその原因を推論し
入出力装置に表示する工程とよりなるボイラ事故解析支
援方法。(3) Input a start signal to the input/output device to operate the system body, and use the work procedure control subsystem and data management subsystem to generate work procedures and items from the database in the form of the overall accident analysis flow and detailed step-by-step flow. The process of displaying the data on the input/output device, sequentially inputting the measurement/investigation data into the input/output device according to the displayed work procedure and items, transmitting the data to the accident cause/countermeasure search expert system, and A step in which an inference control mechanism determines the order of inference according to the type and amount of data, and a fuzzy inference mechanism in the expert system inputs the rules stored in the knowledge base in the system and the expert system according to the above order. The input/output device displays the inference results such as flaw detection position selection, accident product sampling range selection, correspondence selection between damage form and cause, and the damage form with the highest fuzzy value. The process of transmitting factor data signals to the strength analysis subsystem, and the data necessary for analysis such as the dimensions, materials, and loads of the equipment to be analyzed are input from the input/output device and transmitted to the strength analysis subsystem, and the The system creates a stress analysis model based on these input data and the transmitted damage form and factor data and calculates the stress for each usage condition, and then the strength analysis subsystem processes the damage form and factor data. The process of extracting material property data from the database, performing strength analysis using this data and the stress calculation value, calculating the durability limit of the target equipment, and transmitting it to the expert system, and the expert system calculating the durability limit of the equipment. The response to the data and the occurrence of an accident is determined based on the response determination rules stored internally, and if the response is determined, a countermeasure structure is selected, and a strength analysis command for this structure is transmitted to the strength analysis subsystem. A boiler accident analysis support method consisting of the process of inferring the cause and displaying it on the input/output device if it is not compatible.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28686589A JP2854345B2 (en) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | Boiler damage accident analysis support system and boiler damage accident analysis support method |
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JP28686589A JP2854345B2 (en) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | Boiler damage accident analysis support system and boiler damage accident analysis support method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03148502A true JPH03148502A (en) | 1991-06-25 |
JP2854345B2 JP2854345B2 (en) | 1999-02-03 |
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JP28686589A Expired - Fee Related JP2854345B2 (en) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | Boiler damage accident analysis support system and boiler damage accident analysis support method |
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