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JPH07261838A - Performance monitoring method and performance monitoring device for plant equipment or system - Google Patents

Performance monitoring method and performance monitoring device for plant equipment or system

Info

Publication number
JPH07261838A
JPH07261838A JP6051817A JP5181794A JPH07261838A JP H07261838 A JPH07261838 A JP H07261838A JP 6051817 A JP6051817 A JP 6051817A JP 5181794 A JP5181794 A JP 5181794A JP H07261838 A JPH07261838 A JP H07261838A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
performance
signal
value
plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6051817A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayo Nakane
昌代 中根
Yukio Sonoda
幸夫 園田
Hiroshi Ono
寛 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6051817A priority Critical patent/JPH07261838A/en
Publication of JPH07261838A publication Critical patent/JPH07261838A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】計算機により有効にプラント運転データの採集
と処理をして、プラント機器または系統の性能を長期的
な状態を精度高く監視できるプラント機器または系統の
性能監視方法と性能監視装置を提供する。 【構成】請求項1記載の発明に係るプラント機器または
系統の性能監視方法は、機器または系統の性能に関する
信号を当該制御系の応答時間より小さい時間間隔で走査
し、この検出値を予め設定された複数段階の保存時間ご
とに平均値,二乗平均平方根値,最大値,最小値の統計
量を計算し、その計算処理データを保存し、この保存デ
ータから予め定められた正常時の変動を逸脱した信号を
抽出して、予め備えた機器または系統固有の性能判定式
に対応させて当該機器または系統の性能が正常か否かを
判定することを特徴とする。
(57) [Summary] [Purpose] Performance monitoring method and performance of plant equipment or system that can collect and process plant operation data effectively by computer and accurately monitor long-term performance of plant equipment or system. Provide a monitoring device. According to a first aspect of the present invention, there is provided a performance monitoring method for plant equipment or a system, wherein a signal relating to the performance of the equipment or the system is scanned at a time interval smaller than a response time of the control system, and a detection value is preset. Calculate the average value, root mean square value, maximum value, and minimum value statistic for each storage time of multiple stages, save the calculation processing data, and deviate from the saved data the predetermined fluctuation at normal time. It is characterized in that the extracted signal is extracted, and whether or not the performance of the device or the system is normal is determined by corresponding to the performance determination formula specific to the device or the system provided in advance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プラントの機器または
系統における性能監視に係り、特に計算機に取り込まれ
るプラント運転データにおける、データの採集及び監視
と、診断支援を行うプラント機器または系統の性能監視
方法と性能監視装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to performance monitoring of plant equipment or system, and more particularly to performance monitoring of plant equipment or system that collects and monitors data and performs diagnostic support in plant operation data taken into a computer. A method and a performance monitoring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】大規模プラントにおける各種機器や制御
系統の故障等によるトラブルは、従来より機器または系
統の保護の立場で設けられた警報装置によって検知され
てきた。しかしながら、トラブル発生の警報のみでは、
このようなトラブルを引き起した原因となる機器等と、
その摩耗や劣化の状態、及びこれらを長期にわたり徐々
に進行する過程で検出することは不可能である。
2. Description of the Related Art Trouble due to breakdown of various devices and control systems in a large-scale plant has been conventionally detected by an alarm device provided to protect the devices or systems. However, with only the alarm of trouble occurrence,
With equipment that causes such troubles,
It is impossible to detect the state of wear and deterioration, and these in the process of gradually advancing over a long period of time.

【0003】したがって、プラントを常時安定した状態
で運転するための予防保全には、長期的なデータの監視
が必要であり、これを精度良く行うためには長期にわた
る適切なデータの採集と処理及び評価が重要である。
Therefore, long-term data monitoring is required for preventive maintenance for operating the plant constantly in a stable state, and in order to carry out this accurately, long-term appropriate data collection and processing and Evaluation is important.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のプラントにおけ
る各部機器の状態、及び機能の長期にわたるデータ採集
には、データをチャート紙に記録することが行われてき
た、しかしチャート紙では、信号の定性的な評価しかで
きないので、監視を精度良く行うためには計算機による
データの採集が望ましい。しかしながら、監視精度を良
くするために採集間隔を小さくすれば、データ量は多く
なり計算機によっても処理が困難となり、採集間隔を大
きくとれば採集データが粗くなって監視精度が低下する
という問題が生ずる。
For the long-term data collection of the state and function of each component in a plant, recording data on a chart paper has been performed. However, on the chart paper, qualitative analysis of signals is performed. It is desirable to collect data by a computer in order to perform accurate monitoring, since it is only possible to evaluate it. However, if the collection interval is reduced to improve the monitoring accuracy, the amount of data will increase and the processing will be difficult even by a computer, and if the collection interval is increased, the collection data will become coarse and the monitoring accuracy will deteriorate. .

【0005】大規模プラントとして沸騰水型原子力発電
プラントを例にすると、原子力発電プラントの運転に用
いられているプロセス計算機にはデータを保存する機能
がないため、長期的な傾向を見るためにはチャート紙に
頼らなければならない。しかし、チャート紙ではプラン
ト機器または系統の異常徴候を見付けて、その傾向を分
析し、正確な判断を下すのは困難であった。
When a boiling water nuclear power plant is taken as an example of a large-scale plant, the process computer used to operate the nuclear power plant does not have a function of storing data. You have to rely on chart paper. However, it was difficult to find abnormal signs of plant equipment or system on the chart paper, analyze their tendency, and make an accurate judgment.

【0006】また、他の監視システムやデータ収集装置
は、機器のトリップや原子炉スクラムといった不具合発
生の事後の原因究明に利用する目的で、不具合発生前後
の短い期間のデータを採取するのが通常であり、計算機
による高い監視精度で長期間のデータ採集に係る開発が
要望されていた。
In addition, other monitoring systems and data collection devices usually collect data for a short period before and after the occurrence of a defect for the purpose of investigating the cause of the defect after the device trip or reactor scrum. Therefore, there has been a demand for development related to long-term data collection with high monitoring accuracy by a computer.

【0007】本発明の目的とするところは、計算機によ
り有効にプラント運転データの採集と処理をして、プラ
ント機器または系統の性能を長期的な状態を精度高く監
視できるプラント機器または系統の性能監視方法と性能
監視装置を提供することにある。
An object of the present invention is to monitor the performance of a plant device or system by collecting and processing the plant operation data effectively by a computer and accurately monitoring the long-term condition of the plant device or system. A method and a performance monitoring device are provided.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1記載の発明に係るプラント機器または系統の性
能監視方法は、プラント機器または系統の性能に関する
信号を当該プラント機器または系統の制御系の応答時間
より小さい時間間隔で走査し、前記信号によって得られ
た検出値を予め設定された複数段階の保存時間ごとに平
均値,二乗平均平方根値,最大値,最小値の統計量を計
算し、その計算処理データを保存し、この保存されたデ
ータから予め定められた正常時の変動を逸脱した信号を
抽出し、この抽出した信号を予め備えた機器または系統
固有の性能判定式に対応させて当該機器または系統の性
能が正常か否かを判定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method of monitoring the performance of a plant device or system according to the invention of claim 1 provides a signal relating to the performance of the plant device or system to a control system of the plant device or system. Scan at a time interval smaller than the response time of, and calculate the statistical value of the average value, root mean square value, maximum value, and minimum value of the detection values obtained by the signal for each of a plurality of preset storage times , Save the calculation processing data, extract a signal that deviates from a predetermined normal fluctuation from the saved data, and make the extracted signal correspond to a pre-equipped device or system-specific performance judgment formula It is characterized by determining whether or not the performance of the device or system is normal.

【0009】請求項2記載の発明に係るプラント機器ま
たは系統の性能監視装置は、プラント機器または系統の
性能に関する信号を入力して逐次統計計算処理をするデ
ータ採集手段と、前記データ採集手段における計算処理
データを予め設定した周期別に保存する保存手段と、前
記保存手段で周期別に保存されたデータから予め設定し
たしきい値より逸脱して変動している信号を抽出する異
常信号抽出手段と、前記異常信号抽出手段が抽出したデ
ータを予め備えた機器または系統ごとの性能判定式で計
算して当該機器または系統が正常か否かを判定する診断
支援手段とからなることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a performance monitoring apparatus for plant equipment or a system, wherein data collection means for inputting a signal relating to the performance of the plant equipment or system and performing sequential statistical calculation processing, and calculation in the data collection means. Storage means for storing the processed data for each preset cycle; abnormal signal extraction means for extracting a signal varying from the data stored for each cycle by the storage means by deviating from a preset threshold value; It is characterized by comprising a diagnosis support means for calculating whether or not the equipment or system is normal by calculating the data extracted by the abnormal signal extraction means by a performance determination formula for each equipment or system provided in advance.

【0010】[0010]

【作用】請求項1記載の発明は、プラント機器または系
統からの信号を当該プラント機器または系統の制御系の
応答時間より小さい時間間隔で走査し、前記信号によっ
て得られた検出値を予め設定された複数段階の保存時間
ごとに平均値,二乗平均平方根値,最大値,最小値の統
計量を算出して保存する。この保存された算出データか
ら予め定められた正常時の変動を逸脱した信号を自動的
に抽出し、この抽出信号を予め備えた機器または系統固
有の性能判定式に対応させることで、当該機器または系
統の性能が正常か否かを判定する。
According to the present invention, the signal from the plant equipment or system is scanned at a time interval smaller than the response time of the control system of the plant equipment or system, and the detection value obtained by the signal is preset. In addition, the statistics of the average value, root mean square value, maximum value, and minimum value are calculated and saved for each of the multiple stages of storage time. By automatically extracting a signal that deviates from a predetermined normal fluctuation from the stored calculation data, and making the extracted signal correspond to a device or system-specific performance judgment formula provided in advance, the device or Determine whether the system performance is normal.

【0011】請求項2記載の発明は、データ採集手段は
プラント機器または系統の性能に関する信号を入力し、
逐次統計計算処理をして保存手段に出力する。保存手段
ではデータ採集手段からの計算処理データを予め設定し
た周期別に保存する。この保存手段にて周期別に保存さ
れたデータは、異常信号抽出手段においてしきい値によ
って通常の変動幅を逸脱して変動している信号を抽出
し、これを診断支援手段にて予め備えた機器または系統
ごとの性能判定式で計算して当該機器または系統が正常
か否かの判定をする。
According to a second aspect of the invention, the data collecting means inputs a signal relating to the performance of the plant equipment or system,
Sequential statistical calculation processing is performed and output to the storage means. The saving means saves the calculation processing data from the data collecting means at preset intervals. The data stored by the storage means for each cycle extracts a signal that fluctuates outside the normal fluctuation range due to a threshold value in the abnormal signal extraction means, and a device provided in advance in the diagnosis support means. Alternatively, a performance judgment formula for each system is used to determine whether the device or system is normal.

【0012】[0012]

【実施例】本発明の一実施例について原子力発電プラン
トを例にして、図面を参照して説明する。本性能監視方
法は、図1の模式図に処理の流れの概略を示すように、
データ採集ステップ1と保存ステップ2、異常信号抽出
ステップ3及び診断支援ステップ4からなり、データ採
集ステップ1では入力したアナログデータ5を予め設定
された間隔Δtで走査する。なお、この間隔Δtはデー
タの特徴を十分とらえらえられる程度に細かく、例え
ば、一般的にはプラントの制御系の応答速度より十分早
い間隔に設定する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings by taking a nuclear power plant as an example. This performance monitoring method, as shown in the schematic diagram of FIG.
The data collection step 1 and the storage step 2, the abnormal signal extraction step 3 and the diagnosis support step 4 are performed. In the data collection step 1, the input analog data 5 is scanned at a preset interval Δt. It should be noted that this interval Δt is fine enough to capture the characteristics of the data sufficiently, for example, it is generally set to an interval sufficiently faster than the response speed of the control system of the plant.

【0013】次の保存ステップ2は、起動時の出力上昇
特性を観るには周期ΔT=1時間で、また定格出力での
1運転サイクルを通した特性を観るには周期ΔT=1日
と言うように、監視すべき現象に応じてデータ保存の周
期ΔTを定め、前記データ採集ステップ1でサンプリン
グされたデータを、この周期ΔTごとに統計処理をさせ
て平均値と二乗平均平方根値(Root Mean Squere Valu
e,以下RMS値と呼ぶ) を算出し、周期ΔT間での最
大、最小値とその時刻を求めて保存する。
In the next storage step 2, the cycle ΔT = 1 hour is used to see the output increase characteristic at startup, and the cycle ΔT = 1 day is used to see the characteristic through one operation cycle at the rated output. As described above, the data storage period ΔT is determined according to the phenomenon to be monitored, and the data sampled in the data collection step 1 is statistically processed for each period ΔT to obtain an average value and a root mean square value (Root Mean). Squere Valu
e, hereinafter referred to as RMS value), and obtains and saves the maximum and minimum values during the period ΔT and their times.

【0014】また、異常信号抽出ステップ3は、全信号
に関して前記保存ステップ2で求められたデータに、し
きい値をかけて正常なものをふるい落とすスクリーニン
グを行い、通常範囲を逸脱して変動しているものを抽出
する。さらに診断支援ステップ4では、前記異常信号抽
出ステップ3でスクリーニングされた信号データを用い
て、それに対応する機器または系統ごとの性能判定式を
計算して、例えば相関図のようにして正常と異常の判定
結果と共に、図示しない表示手段において表示する。
In the abnormal signal extraction step 3, the data obtained in the storage step 2 for all the signals is screened by applying a threshold value to screen out normal signals, and the abnormal signals are fluctuated outside the normal range. Extract what is present. Further, in the diagnostic support step 4, the signal data screened in the abnormal signal extraction step 3 is used to calculate a performance determination formula for each device or system corresponding to the signal data, for example, as shown in a correlation diagram. It is displayed on a display unit (not shown) together with the determination result.

【0015】この様な性能監視方法を行う性能監視装置
は、実施例として図2のブロック構成図に示すように、
データ採集手段1Aと保存手段2A、及び異常信号抽出
(スクリーニング)手段3Aと診断支援手段4Aとから
なり、例えばデータ採集手段1Aと保存手段2Aはオン
ラインミニコンで、異常信号抽出手段3Aと診断支援手
段4Aはワークステーションにて構築されている。セン
サ5より取り込まれたアナログデータ5aはアンプ6に
より増幅し、さらにA/D変換器7を通して細かくサン
プリングされて、データ採集手段1Aに出力される。
A performance monitoring apparatus for performing such a performance monitoring method is, as an embodiment, as shown in the block diagram of FIG.
The data collection means 1A and the storage means 2A, and the abnormal signal extraction (screening) means 3A and the diagnosis support means 4A. For example, the data collection means 1A and the storage means 2A are online minicomputers, and the abnormal signal extraction means 3A and the diagnosis support means. 4A is built on the workstation. The analog data 5a taken in from the sensor 5 is amplified by the amplifier 6, further finely sampled through the A / D converter 7, and output to the data collecting means 1A.

【0016】データ採集手段1Aは、データ取り込み部
8と統計計算処理部9及び統計処理結果保存部10からな
り、前記データ7aはデータ取り込み部8にオンライン
で取り込んで、保存手段2Aとの間で信号の授受を行
い、平均値,RMS値,最大、最小値の逐次統計計算処
理がされる。
The data collecting means 1A comprises a data fetching section 8, a statistical calculation processing section 9 and a statistical processing result storing section 10. The data 7a is fetched online in the data fetching section 8 and is transferred to the storing means 2A. Signals are sent and received, and the average value, RMS value, maximum and minimum values are successively calculated.

【0017】保存手段2Aは、前記データ採集手段1A
における計算処理結果と、ユーザによって予め設定され
た周期信号11と前記データ採集手段1Aのデータを授受
して、保存周期と保存期間データ12及び保存周期判断部
13、保存期間判断部14と処理済みデータファイル15を備
え、前記ユーザによって予め設定された保存周期になる
と、その時点の計算結果を、その時点での値として保存
する。このようにして蓄積された処理済みデータファイ
ル15のデータは、ローカルエリアネットワークを構成す
る高速通信回線であるEthernet16を介して異常
信号抽出手段3Aに伝送される。
The storing means 2A is the data collecting means 1A.
The calculation processing result, the periodic signal 11 preset by the user, and the data of the data collecting means 1A are exchanged to store and store the storage period, the storage period data 12, and the storage period determination unit.
13. The storage period determination unit 14 and the processed data file 15 are provided, and when the storage cycle preset by the user comes, the calculation result at that time is stored as a value at that time. The data of the processed data file 15 accumulated in this way is transmitted to the abnormal signal extracting means 3A via the Ethernet 16 which is a high speed communication line forming a local area network.

【0018】異常信号抽出手段3Aは、前記保存手段2
AからのデータをEthernet16を介して入力する
RMSデータ読込み部17と、ユーザによって予め設定さ
れたしきい値信号18を入力するしきい値データ19,しき
い値比較処理部20及び比較結果保存部21,抽出信号デー
タ22とからなっている。この異常信号抽出手段3Aで
は、前記保存手段2Aからのデータで通常の変動幅を逸
脱して変動している信号を見つけるために、このように
して得られたデータのうちRMSデータに対して予め設
定したしきい値を適用し、このしきい値を超えたものを
抽出する。
The abnormal signal extraction means 3A comprises the storage means 2
RMS data reading section 17 for inputting data from A via Ethernet 16, threshold value data 19 for inputting threshold value signal 18 preset by the user, threshold value comparison processing section 20, and comparison result storage section 21 and extracted signal data 22. In this abnormal signal extraction means 3A, in order to find a signal that deviates from the normal fluctuation range in the data from the storage means 2A, the RMS data among the data thus obtained is previously detected. Apply the set threshold and extract those that exceed this threshold.

【0019】診断支援手段4Aは、信号名比較部23,一
致度判定部24,診断項目の優先度決定部25,診断項目選
択部26,正常、異常判定処理部27,診断結果保存部28,
診断用テーブル29,基準データと過去の事例データ30,
診断結果表示部31,診断結果と詳細情報32が設けてあ
り、表示手段のプリンタ及びCRT33を備える。この診
断支援手段4Aでは、前記異常信号抽出手段3Aで抽出
されたデータを信号名比較部26と正常、異常判定処理部
30に入力して、診断判断すべき機器や系統、項目を選定
し、正常または異常かの判定を行い、ユーザに対して表
示手段であるプリンタ及びCRT33を介して診断結果を
表示するように構成されている。
The diagnostic support means 4A includes a signal name comparison unit 23, a coincidence determination unit 24, a diagnostic item priority determination unit 25, a diagnostic item selection unit 26, a normal / abnormal determination processing unit 27, a diagnostic result storage unit 28,
Diagnosis table 29, reference data and past case data 30,
A diagnostic result display section 31, a diagnostic result and detailed information 32 are provided, and a printer and a CRT 33 as display means are provided. In the diagnosis support means 4A, the data extracted by the abnormal signal extraction means 3A is processed by the signal name comparison section 26 and the normal / abnormality determination processing section.
It is configured to input to 30 to select a device, system, or item to be diagnosed, determine whether it is normal or abnormal, and display the diagnostic result to the user via the printer and CRT 33 which are display means. Has been done.

【0020】次に上記構成による作用について、本性能
監視装置の主たる手段における機能の詳細を説明する。
データ採集手段1Aと保存手段2Aについて、図3のブ
ロック構成図及び図4の手順流れ図に示す。先ず必要に
応じてユーザより、周期信号11が保存手段2Aの保存周
期と期間データ12が与えられ、図3のように保存手段2
Aにおいてデータ保存周期ΔTが設定する。例えば、各
ディスク34,35,36,37上に時定数ΔTごとに、夫々保
存できるエリアを用意する。
Next, the function of the main means of the performance monitoring apparatus will be described in detail with respect to the operation of the above configuration.
The data collection means 1A and the storage means 2A are shown in the block diagram of FIG. 3 and the procedure flow chart of FIG. First, if necessary, the user gives the periodic signal 11 the storage cycle of the storage means 2A and the period data 12, and the storage means 2 is stored as shown in FIG.
In A, the data storage period ΔT is set. For example, areas are prepared on the disks 34, 35, 36, 37 for each time constant ΔT.

【0021】原子力プラントを例とすると、データ保存
周期である時定数ΔTをディスク34は1min,ディス
ク35は10min,ディスク36は1hour,ディスク37
では1dayとし、夫々が 500点づつ保存できると設定
する。これにより、各ディスクにおけるデータ長さは、
ディスク34では 500min,ディスク35では5000mi
n,ディスク36では 500hour,ディスク37では 500
dayとなる。
Taking a nuclear power plant as an example, the time constant ΔT, which is a data storage period, is 1 min for disk 34, 10 min for disk 35, 1 hour for disk 36, and disk 37.
Then, set 1day, and set that each can save 500 points each. As a result, the data length of each disc is
Disk 34 is 500 min, disk 35 is 5000 mi
n, disk 36 500 hours, disk 37 500
It becomes day.

【0022】ここで、データ採集手段1Aにてサンプリ
ング間隔Δt= 100msecとして、図4に示すように
走査したデータを逐次統計計算処理し、周期ΔTごとに
平均値とRMS値のその時点での計算値と、最大値,最
小値,及びその時刻を各々のエリアに保存して行き、デ
ータ点数が 500点を超えたら上書きをする。
Here, in the data collecting means 1A, the sampling interval Δt = 100 msec is set, and the data scanned as shown in FIG. 4 is sequentially subjected to statistical calculation processing, and the average value and the RMS value are calculated at each time point for each cycle ΔT. Save the value, maximum value, minimum value, and the time in each area, and overwrite when the number of data points exceeds 500 points.

【0023】このようにしてデータを保存手段2Aに保
存して行けば、監視精度を十分保ったままで、最長で 5
00日分のデータをまとめて得られることになる。原子力
発電プラントでは一運転サイクルが約一年であるから、
これにより一サイクル分を十分カバーすることができ
る。なお、ここで統計量として用いられている平均値Y
n は次の式 (1)で、またRMS値σn は式 (2)と (3)に
より定義され、重みWn は式 (4)で求められる。
If the data is stored in the storage means 2A in this manner, the monitoring accuracy is sufficiently maintained and the maximum length is 5
Data for 00 days will be collected together. In a nuclear power plant, one operating cycle is about one year,
As a result, one cycle can be sufficiently covered. The average value Y used as the statistic here
n is defined by the following equation (1), the RMS value σ n is defined by the equations (2) and (3), and the weight W n is obtained by the equation (4).

【0024】 Yn =Yn-1 +Wn ×(Xn −Yn-1 ) … (1) σ2 n =√σ2 n-1 +Wn ×((Xn −Yn-1 2 −σ2 n-1 ) …(2) σn =√σ2 n …(3) Wn =MAX(1/n ,t/ΔT) …(4)Y n = Y n-1 + W n × (X n −Y n-1 ) ... (1) σ 2 n = √σ 2 n-1 + W n × ((X n −Y n-1 ) 2 −σ 2 n-1 ) (2) σ n = √σ 2 n (3) W n = MAX (1 / n , t / ΔT) (4)

【0025】ここで、Xn はサンプルデータ、Wn は重
み、σn はRMS値、n はデータ数、tはサンプリング
間隔、ΔTはデータ保存周期を示す。次に異常信号抽出
手段3Aにおけるスクリーニングは、図5の手順流れ図
に示すように、上記保存手段2Aに蓄積されたデータを
読み込み、予め設定されたしきい値と比較して、この値
を超えた信号を順次登録して行く。
Here, X n is sample data, W n is weight, σ n is RMS value, n is number of data, t is sampling interval, and ΔT is data storage period. Next, in the screening in the abnormal signal extraction means 3A, as shown in the procedure flow chart of FIG. 5, the data accumulated in the storage means 2A is read and compared with a preset threshold value, and this value is exceeded. Register signals one by one.

【0026】ここでしきい値とは、信号データに対し正
常と見なされる範囲を定義する上限値及び下限値で、ユ
ーザにより予めしきい値信号21として、しきい値データ
22に与えらたものである。また、この図5の例では4つ
の統計量のうちで、RMS値を用いているが、この理由
は長期傾向を監視する場合に、変動を抽出する上で最も
感度が高いためである。
Here, the threshold value is an upper limit value and a lower limit value that define a range regarded as normal with respect to the signal data.
It was given to 22. In addition, in the example of FIG. 5, the RMS value is used among the four statistic values, because the reason is that the sensitivity is highest in extracting the fluctuation when monitoring the long-term trend.

【0027】なお、このスクリーニングによって抽出さ
れる異常データのパターン例を図6の特性図に示す。こ
の3つのパターンの夫々にRMS値によるスクリーニン
グを適用してその有効性を証明する。図6(a)は長期
にわたる平均値のドリフトのパターンを示し、この曲線
38のように長期間で少しずつ特性が変化していくタイプ
の異常は、短期間での変化の検出は困難である。また、
データのゆらぎからは検出されない場合もあるので、長
期的に平均値を監視することが有効である。
An example of the pattern of abnormal data extracted by this screening is shown in the characteristic diagram of FIG. Screening by RMS value is applied to each of these three patterns to prove its effectiveness. FIG. 6 (a) shows the pattern of average value drift over time, and this curve
For anomalies of the type that gradually change in characteristics over a long period, such as 38, it is difficult to detect changes in a short period of time. Also,
Since it may not be detected from the fluctuation of the data, it is effective to monitor the average value in the long term.

【0028】図6(b)は突発的に異常なデータが出現
するパターンを示す。この異常データは曲線39における
異常ピーク39a,39bのように瞬間的に現れるため、平
均値やRMS値では検出し難くい。したがって、予め設
定したしきい値40a,40bにより、これを超える異常ピ
ーク39a,39bを検出し、最大値、最小値の監視を行う
ことにより異常データが検出できる。
FIG. 6B shows a pattern in which abnormal data suddenly appears. Since this abnormal data instantaneously appears like abnormal peaks 39a and 39b on the curve 39, it is difficult to detect the average value or the RMS value. Therefore, the abnormal data can be detected by detecting the abnormal peaks 39a, 39b that exceed the thresholds 40a, 40b set in advance and monitoring the maximum value and the minimum value.

【0029】図6(c)はゆらぎ異常のパターンで、こ
のような場合には、曲線41のようにゆらぎの幅が徐々
に、もしくは急激に変化するもので、平均すると一定に
なってしまう場合もあり、RMS値を監視することが有
効である。このように主な異常現象は以上の3通りで、
この複合も考えられるので、平均値,RMS値,最大
値,最小値を監視することにより検出ができる。
FIG. 6C shows an abnormal fluctuation pattern. In such a case, the width of the fluctuation gradually or abruptly changes as shown by the curve 41, and becomes constant on average. Therefore, it is effective to monitor the RMS value. In this way, the three main abnormal phenomena are:
Since this combination is also possible, detection can be performed by monitoring the average value, RMS value, maximum value, and minimum value.

【0030】診断支援手段4Aにおいては、前記異常信
号抽出手段3Aで抽出された異常とされる信号につい
て、各機器や系統固有の性能判定方法を調べて性能評価
を行う。例えば、各プロセス信号同士の相関を示した診
断用テーブルを用意し、抽出された異常信号と関連ある
プロセス信号の相関式を計算して、これを図示して性能
評価をする。原子力発電プラントを例にとると、抽出さ
れた信号を弁開度とすれば、この診断用テーブルより制
御信号との相関式が求められ、それをプロットし、正常
時と比較することにより性能判定ができる。
In the diagnosis support means 4A, the performance of the abnormal signal extracted by the abnormal signal extraction means 3A is evaluated by examining the performance determination method specific to each device or system. For example, a diagnostic table showing the correlation between process signals is prepared, a correlation formula of the extracted abnormal signal and the process signal related thereto is calculated, and this is illustrated and the performance is evaluated. Taking a nuclear power plant as an example, if the extracted signal is used as the valve opening, the correlation equation with the control signal can be obtained from this diagnostic table, and the performance can be determined by plotting it and comparing it with the normal condition. You can

【0031】図7の手順流れ図に示すように、予め、各
プロセス信号同士の相関式等、各機器または系統固有の
性能判定手法を整理した診断用テーブルを用意する。各
項目ごとに性能判定に必要な信号のグループと、前記異
常信号抽出手段3Aのスクリーニングで抽出された信号
を比較し、その一致度から診断項目の優先度を決定して
提示する。
As shown in the procedure flow chart of FIG. 7, a diagnostic table is prepared in advance in which performance determining methods unique to each device or system, such as correlation equations between process signals, are arranged. For each item, a group of signals required for performance determination is compared with the signal extracted by the screening of the abnormal signal extracting means 3A, and the priority of the diagnostic item is determined and presented based on the degree of coincidence.

【0032】ユーザはその結果に基づき項目を選択し、
診断支援手段4Aで選択された項目を参照して、その手
法に従ってデータを処理すると共に基準データの場合と
の比較を行い、その結果をCRT33において表示する。
さらに、この結果は診断結果として詳細情報と共にデー
タベースに保存される。
The user selects an item based on the result,
By referring to the item selected by the diagnosis support means 4A, the data is processed according to the method and compared with the case of the reference data, and the result is displayed on the CRT 33.
Further, this result is stored in the database together with detailed information as a diagnosis result.

【0033】図8の画面図は表示例として弁の診断結果
を示したもので、診断の流れは図8の画面A及び画面B
のような時系列データに対するスクリーニングにより抽
出されたものに対して、図8の画面Cの診断テーブルに
従い、図8の画面Dのような形で相関表示を行って正常
時との比較を行う。
The screen diagram of FIG. 8 shows the diagnosis result of the valve as a display example. The flow of the diagnosis is as shown in screen A and screen B of FIG.
With respect to the data extracted by the screening of the time-series data as described above, the correlation display is performed in the form of the screen D of FIG. 8 according to the diagnosis table of the screen C of FIG.

【0034】最終的には正常、異常の判定と共に参考と
して図8の画面A,B,Cがユーザーに提示される。こ
こで図8の画面Aは、信号の平均値を曲線42,RMS値
を曲線43,最大値を曲線44,最小値を曲線45で時系列的
に表示したものである。また、図8の画面Bは、信号の
平均値,RMS値,最大値,最小値について、夫々最
大,最小,平均,RMS値を計算したもので、このよう
に、平均値,RMS値,最大値,最小値の数値を同時に
表示することにより、CRT画面上での比較が容易であ
り、異常の検出が容易に行える。
Finally, the screens A, B, and C of FIG. 8 are presented to the user as a reference together with the determination of normality and abnormality. Here, the screen A of FIG. 8 shows the average value of the signal in a time series by the curve 42, the RMS value by the curve 43, the maximum value by the curve 44, and the minimum value by the curve 45. On the screen B of FIG. 8, the average, RMS, maximum and minimum values of the signal are calculated, respectively, and the maximum, minimum, average and RMS values are calculated. By displaying the value and the minimum value at the same time, the comparison on the CRT screen is easy and the abnormality can be easily detected.

【0035】図8の画面Cは診断用テーブルで、各機器
や系統の性能を判断する指標として信号相関等が用いら
れるが、このためX軸、Y軸に対応する信号の一覧を項
目ごとに整理したもので、例えば診断項目の弁性能46,
X軸に対応する信号の制御信号47,Y軸に対応する信号
の弁開度48が表示される。
The screen C of FIG. 8 is a diagnostic table, and signal correlation or the like is used as an index for judging the performance of each device or system. Therefore, a list of signals corresponding to the X axis and the Y axis is provided for each item. These are organized, for example, the valve performance of diagnostic items46,
A control signal 47 of a signal corresponding to the X axis and a valve opening degree 48 of a signal corresponding to the Y axis are displayed.

【0036】図8の画面Dは、図8の画面Cをもとに相
関表示を行った例で、画面中の白丸が信号データ49,直
線は基準データのフィッティング曲線50(または直線)
である。この例では図8の画面Cの診断用テーブルに従
い、X軸に制御信号47,Y軸に弁開度48をプロットし、
予め求めてある基準データのフィッティング曲線50(こ
の場合は直線)を同時に表示するので、これらを比較す
ることにより、信号データ基準からの逸脱の度合いから
正常か否かの判断が容易に行われる。
The screen D of FIG. 8 is an example in which the correlation display is performed based on the screen C of FIG. 8. The white circle in the screen is the signal data 49, and the straight line is the fitting curve 50 (or straight line) of the reference data.
Is. In this example, the control signal 47 is plotted on the X axis and the valve opening 48 is plotted on the Y axis according to the diagnostic table on screen C of FIG.
Since the fitting curve 50 (a straight line in this case) of the reference data which is obtained in advance is displayed at the same time, it is possible to easily judge whether or not the fitting is normal by the degree of deviation from the signal data reference by comparing these.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上本発明によれば、細かくサンプリン
グされたデータを処理を行いながら保存していくことか
ら、監視精度を高く維持してデータ量は少なくてすむと
いう利点から、対象となる機器及び系統に応じて様々な
期間での監視ができる。
As described above, according to the present invention, since the data sampled finely is stored while being processed, there is an advantage that the monitoring accuracy can be maintained high and the data amount can be small. And it can be monitored in various periods depending on the system.

【0038】また、全ての信号データを4つの統計量に
処理して、性能判定に至るまでの一連の操作を自動的に
行うことにより、プラント機器及び系統の性能の監視を
効率的に行うことができることから、プラント機器及び
系統の性能の異常をトラブルに至る前に検知し、その後
の挙動予測や原因究明を行う支援をするので、プラント
運用に対する信頼性が向上する効果がある。
Further, all signal data are processed into four statistical quantities, and a series of operations up to performance judgment are automatically performed to efficiently monitor the performance of plant equipment and system. Since it is possible to detect the abnormality of the performance of the plant equipment and the system before the trouble, and to support the behavior prediction and the cause investigation after that, there is an effect that the reliability of the plant operation is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る一実施例の処理の流れの概略を示
す模式図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a processing flow according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る一実施例の性能監視装置のブロッ
ク構成図。
FIG. 2 is a block configuration diagram of a performance monitoring device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明に係る一実施例の保存手段のブロック構
成図。
FIG. 3 is a block configuration diagram of a storage unit according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明に係る一実施例のデータ採集手段と保存
手段の手順流れ図。
FIG. 4 is a procedure flow chart of a data collecting unit and a storing unit according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明に係る一実施例の異常信号抽出手段の手
順流れ図。
FIG. 5 is a procedure flow chart of the abnormal signal extracting means of the embodiment according to the present invention.

【図6】本発明に係る一実施例の異常データパターン例
の特性図で、(a)は平均値のドリフト、(b)は突然
異常、(c)はゆらぎ異常を示す。
FIG. 6 is a characteristic diagram of an example of an abnormal data pattern according to an embodiment of the present invention, (a) shows a drift of an average value, (b) shows a sudden abnormality, and (c) shows a fluctuation abnormality.

【図7】本発明に係る一実施例の診断監視手段のの手順
流れ図。
FIG. 7 is a procedure flow chart of the diagnostic monitoring means of the embodiment according to the present invention.

【図8】本発明に係る一実施例の表示画面図。FIG. 8 is a display screen diagram of an embodiment according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…データ採集ステップ、1A…データ採集手段、2…
保存ステップ、2A…保存手段、3…異常信号抽出ステ
ップ、3A…異常信号抽出手段、4…診断監視ステッ
プ、4A…診断監視手段、5…センサ、6…アンプ、7
…A/D変換器、8…データ取込み部、9…統計計算処
理部、10…統計処理結果保存部、11…周期信号、12…保
存周期と保存期間データ、13…保存周期判断部、14…保
存期間判断部、15…処理済みデータファイル、16…Et
hernet、17…RMSデータ読込み部、18…しきい
値信号、19…しきい値データ、20…しきい値比較処理
部、21…比較結果保存部、22…抽出信号データ、23…信
号名比較部、24…一致度判定部、25…優先度決定部、26
…診断項目選択部、27…正常と異常判定処理部、28…診
断結果保存部、29…診断用テーブル、30…基準データと
過去の事例データ、31…診断結果表示部、32…診断結果
と詳細情報、33…CRT、34〜37…ディスク、38,39,
41〜45…曲線、39a,39b…異常ピーク、40a,40b…
しきい値、46…弁性能、47…X軸の制御信号、48…弁開
度、49…信号データ、50…フィッティング曲線。
1 ... Data collection step, 1A ... Data collection means, 2 ...
Storage step, 2A ... Storage means, 3 ... Abnormal signal extraction step, 3A ... Abnormal signal extraction means, 4 ... Diagnostic monitoring step, 4A ... Diagnostic monitoring means, 5 ... Sensor, 6 ... Amplifier, 7
... A / D converter, 8 ... Data acquisition section, 9 ... Statistical calculation processing section, 10 ... Statistical processing result storage section, 11 ... Period signal, 12 ... Storage cycle and storage period data, 13 ... Storage cycle determination section, 14 … Retention period judgment part, 15… Processed data file, 16… Et
Hernet, 17 ... RMS data reading unit, 18 ... Threshold signal, 19 ... Threshold data, 20 ... Threshold comparison processing unit, 21 ... Comparison result storage unit, 22 ... Extracted signal data, 23 ... Signal name comparison Section, 24 ... coincidence determination section, 25 ... priority determination section, 26
... diagnosis item selection section, 27 ... normality and abnormality determination processing section, 28 ... diagnosis result storage section, 29 ... diagnosis table, 30 ... reference data and past case data, 31 ... diagnosis result display section, 32 ... diagnosis result Detailed information, 33 ... CRT, 34-37 ... Disc, 38, 39,
41 to 45 ... Curve, 39a, 39b ... Abnormal peak, 40a, 40b ...
Threshold, 46 ... Valve performance, 47 ... X-axis control signal, 48 ... Valve opening, 49 ... Signal data, 50 ... Fitting curve.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラント機器または系統の性能に関する
信号を当該プラント機器または系統の制御系の応答時間
より小さい時間間隔で走査し、前記信号によって得られ
た検出値を予め設定された複数段階の保存時間ごとに平
均値,二乗平均平方根値,最大値,最小値の統計量を計
算し、その計算処理データを保存し、この保存されたデ
ータから予め定められた正常時の変動を逸脱した信号を
抽出し、この抽出した信号を予め備えた機器または系統
固有の性能判定式に対応させて当該機器または系統の性
能が正常か否かを判定することを特徴とするプラント機
器または系統の性能監視方法。
1. A signal relating to the performance of a plant device or a system is scanned at a time interval smaller than a response time of a control system of the plant device or the system, and a detection value obtained by the signal is stored in a plurality of preset stages. Calculate the statistic of the mean value, root mean square value, maximum value, and minimum value for each time, save the calculation processing data, and extract the signal that deviates from the predetermined normal time fluctuation from this saved data. A method for monitoring the performance of a plant device or a grid, which comprises extracting the extracted signal and determining whether or not the performance of the device or the grid is normal by making the extracted signal correspond to a performance judgment formula unique to the device or the grid. .
【請求項2】プラント機器または系統の性能に関する信
号を入力して逐次統計計算処理をするデータ採集手段
と、前記データ採集手段における計算処理データを予め
設定した周期別に保存する保存手段と、前記保存手段で
周期別に保存されたデータから予め設定したしきい値よ
り逸脱して変動している信号を抽出する異常信号抽出手
段と、前記異常信号抽出手段が抽出したデータを予め備
えた機器または系統ごとの性能判定式で計算して当該機
器または系統が正常か否かを判定する診断支援手段とか
らなることを特徴とするプラント機器または系統の性能
監視装置。
2. A data collection means for inputting a signal relating to the performance of plant equipment or a system to perform a sequential statistical calculation process, a storage means for storing the calculation process data in the data collection means in a preset cycle, and the storage. An abnormal signal extracting means for extracting a signal that fluctuates by deviating from a preset threshold value from data stored for each cycle by means, and a device or system provided with the data extracted by the abnormal signal extracting means in advance 2. A performance monitoring device for plant equipment or a system, comprising: a diagnosis assisting means for calculating whether or not the equipment or the system is normal by calculating with the performance determination formula of FIG.
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