(57)【要約】【課題】炉壁の場所毎にカーボン付着量と押出負荷との定量的な関係を明らかにする。【解決手段】コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定部と、炉壁画像を複数の小領域に区画し、カーボン判定部によるカーボン付着状態の判定結果に基づいて各小領域についてカーボン付着面積と押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析部と、相関関係解析部により得られた各小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定部と、を備える、カーボン付着状態解析装置が提供される。【選択図】図２
2018177831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定部と、
前記炉壁画像を複数の小領域に区画し、前記カーボン判定部によるカーボン付着状態の判定結果に基づいて各前記小領域についてカーボン付着面積と押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析部と、
前記相関関係解析部により得られた各前記小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定部と、
を備える、カーボン付着状態解析装置。
【請求項２】
前記相関関係解析部では、前記小領域それぞれについてカーボン付着面積を算出し、単回帰分析または相関解析を用いて、押出負荷との相関関係を算出する、請求項１に記載のカーボン付着状態解析装置。
【請求項３】
前記影響領域特定部は、特定した前記影響領域のうち、分散比または無相関検定により得られる相関係数の確からしさを示す指標に基づいて、コークスの押出負荷に対してより影響を及ぼす領域にさらに限定して影響領域を特定する、請求項１または２に記載のカーボン付着状態解析装置。
【請求項４】
前記影響領域特定部により特定された正相関のある前記影響領域と負相関のある前記影響領域とのカーボン付着面積をそれぞれ算出し、各前記影響領域のカーボン付着面積のうち少なくともいずれか一方とコークスの押出負荷との関係を解析し、押出負荷が管理値以下となるカーボン付着面積の適正範囲を算出する適正範囲算出部をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載のカーボン付着状態解析装置。
【請求項５】
前記適正範囲算出部は、前記影響領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係を、確率分布相関解析または分位点回帰を用いて算出する、請求項４に記載のカーボン付着状態解析装置。
【請求項６】
適正なカーボン付着状態であるかを判定する炉壁画像について、前記影響領域特定部により特定された前記影響領域におけるカーボン付着面積を算出し、
算出された前記カーボン付着面積と前記適正範囲算出部により算出された前記適正範囲とを比較して、適正なカーボン付着状態にあるか否かを判定する判定処理部をさらに備える、請求項４または５に記載のカーボン付着状態解析装置。
【請求項７】
前記判定処理部は、算出された前記カーボン付着面積が前記適正範囲から外れている場合、前記影響領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に応じて、炉壁に付着するカーボン付着量を調整するランスのエア量を調整する、請求項６に記載のカーボン付着状態解析装置。
【請求項８】
前記相関関係解析部は、前記炉壁画像をメッシュ分割して前記小領域を設定する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のカーボン付着状態解析装置。
【請求項９】
コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定ステップと、
前記炉壁画像を複数の小領域に区画し、前記カーボン判定ステップでのカーボン付着状態の判定結果に基づいて各前記小領域についてカーボン付着面積と押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析ステップと、
各前記小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定ステップと、
を含む、カーボン付着状態解析方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定部と、
前記炉壁画像を複数の小領域に区画し、前記カーボン判定部によるカーボン付着状態の判定結果に基づいて各前記小領域についてカーボン付着面積と押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析部と、
前記相関関係解析部により得られた各前記小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定部と、
を備える、カーボン付着状態解析装置として機能させるコンピュータプログラム。
【請求項１１】
コンピュータに、
コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定部と、
前記炉壁画像を複数の小領域に区画し、前記カーボン判定部によるカーボン付着状態の判定結果に基づいて各前記小領域についてカーボン付着面積と押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析部と、
前記相関関係解析部により得られた各前記小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定部と、
を備える、カーボン付着状態解析装置として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉の炉壁において押出負荷への影響が大きいカーボン付着位置を特定するためのカーボン付着状態解析装置、カーボン付着状態解析方法、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉では、操業安定・炉体延命の観点からコークスの押出負荷が最小となるように（すなわち、低負荷操業となるように）操業管理することが求められる。押出負荷は石炭の配合、水分、乾留状態等の様々な要因に影響を受けるが、特に、炉壁面の凹凸はコークスと炉壁との摩擦影響として押出負荷に大きく影響する。炉壁面の凹凸はカーボンの付着程度によって変動し、カーボン付着量が多いと凸状カーボンが現れ摩擦抵抗の増大につながり、一方、カーボン付着量が少ないと肌荒れ（煉瓦減肉）が現れ摩擦抵抗の増大につながる。このため、押出負荷の最小化を図る上で炉壁に付着するカーボンの管理は重要である。
【０００３】
コークス炉の炉壁にはカーボンが付着しており、カーボン付着量に依存して押出負荷が変化することは、従来から経験的に知られている。例えば、特許文献１には、コークス炉の炭化室について、健全煉瓦面状態、一様カーボン付着状態、斑状カーボン状態を炉壁画像（熱画像）から濃度ヒストグラムを用いて判定する炉壁表面状態判定装置が開示されている。また、特許文献２には、コークス炉の炭化室について、健全煉瓦面状態、一様カーボン付着状態、斑状カーボン状態を炉壁画像（熱画像）から濃度共起行列を特徴量として用いて判定する炉壁表面状態判定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−６０７７７号公報
【特許文献２】特開２０１６−６５２２５号公報
【特許文献３】特開２００８−１４６６２１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Roger  Koenker,  Gilbert  Bassett  Jr.：Regression  Quantiles；Econometrica,vol.46,Jan.1978,pp.33-50.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１、２に記載の技術では、カーボン付着状態を定量評価するのみであり、カーボン付着状態と押出負荷との詳細な関係までを特定することはなされていない。すなわち、コークスの押出し後に行われるランスによるカーボン焼却時に計測されるＣＯ２濃度から、炉壁に付着しているカーボン付着量を大まかに予測する、もしくは、炉壁画像から炉壁のカーボン付着量を解析してカーボン付着量の大小を判断するものであり、炉壁の場所毎にカーボン付着量と押出負荷との定量的な関係については明らかにされていない。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、炉壁の場所毎にカーボン付着量と押出負荷との定量的な関係を明らかにすることが可能な、新規かつ改良されたカーボン付着状態解析装置、カーボン付着状態解析方法、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定部と、炉壁画像を複数の小領域に区画し、カーボン判定部によるカーボン付着状態の判定結果に基づいて各小領域についてカーボン付着面積と押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析部と、相関関係解析部により得られた各小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定部と、を備える、カーボン付着状態解析装置が提供される。
【０００９】
相関関係解析部では、小領域それぞれについてカーボン付着面積を算出し、単回帰分析または相関解析を用いて、押出負荷との相関関係を算出してもよい。
【００１０】
影響領域特定部は、特定した影響領域のうち、分散比または無相関検定により得られる相関係数の確からしさを示す指標に基づいて、コークスの押出負荷に対してより影響を及ぼす領域にさらに限定して影響領域を特定してもよい。
【００１１】
カーボン付着状態解析装置は、影響領域特定部により特定された正相関のある影響領域と負相関のある影響領域とのカーボン付着面積をそれぞれ算出し、各影響領域のカーボン付着面積のうち少なくともいずれか一方とコークスの押出負荷との関係を解析し、押出負荷が管理値以下となるカーボン付着面積の適正範囲を算出する適正範囲算出部をさらに備えてもよい。
【００１２】
適正範囲算出部は、影響領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係を、確率分布相関解析または分位点回帰を用いて算出してもよい。
【００１３】
また、カーボン付着状態解析装置は、適正なカーボン付着状態であるかを判定する炉壁画像について、影響領域特定部により特定された影響領域におけるカーボン付着面積を算出し、算出されたカーボン付着面積と適正範囲算出部により算出された適正範囲とを比較して、適正なカーボン付着状態にあるか否かを判定する判定処理部をさらに備えてもよい。
【００１４】
判定処理部は、算出されたカーボン付着面積が適正範囲から外れている場合、影響領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に応じて、炉壁に付着するカーボン付着量を調整するランスのエア量を調整してもよい。
【００１５】
相関関係解析部は、炉壁画像をメッシュ分割して小領域を設定してもよい。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定ステップと、炉壁画像を複数の小領域に区画し、カーボン判定ステップでのカーボン付着状態の判定結果に基づいて各小領域についてカーボン付着面積と押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析ステップと、各小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定ステップと、を含む、カーボン付着状態解析方法が提供される。
【００１７】
さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定部と、炉壁画像を複数の小領域に区画し、カーボン判定部によるカーボン付着状態の判定結果に基づいて各小領域についてカーボン付着面積と押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析部と、相関関係解析部により得られた各小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定部と、を備える、カーボン付着状態解析装置として機能させるコンピュータプログラムが提供される。
【００１８】
また、コンピュータに、コークス炉の過去の操業における実績データとして取得された複数の炉壁画像を解析し、各炉壁画像におけるカーボン付着状態を判定するカーボン判定部と、炉壁画像を複数の小領域に区画し、カーボン判定部によるカーボン付着状態の判定結果に基づいて各小領域についてカーボン付着面積と押出負荷との相関関係を解析する相関関係解析部と、相関関係解析部により得られた各小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する影響領域特定部と、を備える、カーボン付着状態解析装置として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、炉壁の場所毎にカーボン付着量と押出負荷との定量的な関係を明らかにすることができる。定量的に炉壁の場所毎にカーボン付着量と押出負荷との関係を明らかにすることで、例えば、カーボン付着量を適切に管理するために最適な炉壁の管理対象場所とその場所のカーボン付着面積の管理基準（以下、「カーボン管理値」とも称する。）とを決定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るカーボン付着状態解析装置によるカーボン付着状態解析の概要を示す説明図である。
【図２】同実施形態に係るカーボン付着状態解析装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態に係る解析処理部による解析処理を示すフローチャートである。
【図４】炉壁画像から特定されたカーボン付着位置と、炉壁画像をメッシュ分割した状態との一例を示す説明図である。
【図５】メッシュ毎に行われるカーボン付着面積と押出負荷との相関関係の解析についての概要を示す説明図である。
【図６】単回帰分析によりカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係を求めた一例を示す説明図である。
【図７】相関解析によりカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係を求めた一例を示す説明図である。
【図８】影響領域特定部により特定された影響領域（限定影響領域）の一例を示す説明図である。
【図９】適正範囲算出部による影響領域（限定影響領域）のカーボン付着面積の算出例を示す説明図である。
【図１０】１次元での確率分布相関解析法により決定された適正範囲の一例を示す説明図である。
【図１１】２次元での確率分布相関解析法により決定された適正範囲の一例を示す説明図である。
【図１２】判定処理部によるカーボン付着面積の判定処理を示すフローチャートである。
【図１３】炉壁面を小領域に区分する他の例を示す説明図である。
【図１４】同実施形態に係るカーボン付着状態解析装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
＜１．概要＞
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係るカーボン付着状態解析装置によるカーボン付着状態解析の概要について説明する。なお、図１は、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置によるカーボン付着状態解析の概要を示す説明図である。
【００２３】
本実施形態では、コークス炉の炉壁のカーボン付着状態を管理する管理基準（カーボン管理値）を決定するために、以下の２段階の解析を行う。
［第１段階］押出負荷に影響を及ぼすカーボン付着位置（影響領域）の特定
［第２段階］影響領域におけるカーボン付着面積の適正範囲の決定
【００２４】
すなわち、第１段階では、炉壁面全体のうちカーボン付着状態により押出負荷に影響を及ぼす領域（「影響領域」とする。）を特定する。第２段階では、第１段階で特定された影響領域に対して、コークスの押出負荷の低減のために、カーボン付着面積の適正範囲を決定する。具体的には、図１に示すような処理が各段階で行われる。なお、「カーボン付着面積」とは、炉壁においてカーボンが付着した状態となっている部分の面積を指す。
【００２５】
まず、第１段階の処理を実施する前に、１つの炉団を構成する複数の窯それぞれにおいて取得された複数の炉壁の画像データ（以下「炉壁画像」という。）と当該炉壁画像を取得したときのコークスの押出負荷とが実績データとして取得されているとする（Ｓ１０）。また、各炉壁画像を画像解析した結果として、炉壁においてカーボンが付着しているカーボン付着位置が特定されているとする（Ｓ２０）。これらの処理は、特許文献１、２に記載の技術等の公知の技術を用いて特定してもよい。
【００２６】
炉壁画像よりカーボン付着位置が特定されると、第１段階にて、炉壁面全体のうちカーボン付着状態により押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定するため、まず、炉壁面が小領域に区分される（Ｓ３０）。そして、ステップＳ２０にて特定されたカーボン付着位置に基づき、当該小領域中のカーボン付着面積と押出負荷の大きさとの相関有無が評価され（Ｓ４０）、同様の相関関係のある小領域が統合されることで影響領域が特定される（Ｓ５０）。
【００２７】
第２段階では、ステップＳ５０にて特定された影響領域について、カーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係が評価され（Ｓ６０）、その結果に基づき、各影響領域について、コークスの押出負荷の低減のためのカーボン付着面積の適正範囲が決定される（Ｓ７０）。
【００２８】
このような本実施形態に係るカーボン付着状態の解析によりコークスの押出負荷とカーボン付着面積との相関関係を見出すことで、対象とする炉団でのカーボン管理基準を決定することができる。以下、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置の構成と、これによるカーボン付着状態解析方法について詳細に説明する。
【００２９】
＜２．カーボン付着状態解析装置の構成＞
図２に基づいて、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置１００の機能構成を説明する。図２は、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置１００の機能構成を示すブロック図である。本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置１００は、図２に示すように、解析処理部１１０と、判定処理部１２０とを備える。なお、本実施形態では、カーボン付着状態解析装置１００は、解析処理部１１０及び判定処理部１２０を備えるものとして説明するが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、解析処理部１１０と判定処理部１２０とを別体の装置として構成し、判定処理部１２０が解析処理部１１０による解析結果を取得可能なように装置間の通信を可能とした構成としてもよい。
【００３０】
［２−１．解析処理部］
解析処理部１１０は、実績データに基づいてカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係を取得し、炉壁において押出負荷に影響を及ぼす影響領域、さらには、その影響領域のうちより影響を及ぼす領域（以下、「限定影響領域」と称する。）に限定して影響領域を特定する。解析処理部１１０は、図２に示すように、カーボン判定部１１１と、相関関係解析部１１３と、影響領域特定部１１５と、適正範囲算出部１１７とを含む。
【００３１】
カーボン判定部１１１は、過去の操業実績により得られた実績データのうち、炉壁画像の各位置におけるカーボン付着状態を判定する。実績データは、過去の操業実績の実績データを記憶する実績データ記憶部１０に蓄積されており、カーボン判定部１１１は、実績データ記憶部１０から当該実績データを読み出して、個々の炉壁画像について各位置におけるカーボン付着状態を判定する。カーボン判定部１１１は、例えば上記特許文献１、２に記載の技術等を用いて炉壁画像からカーボン付着状態を特定してもよい。本実施形態では、上記特許文献２に記載の技術を用いて、炉壁面について、炉壁を構成する耐火煉瓦を覆い隠すようにカーボンが略一様に付着している位置（特許文献２において「一様カーボン付着状態」と呼んでいる位置）をカーボン付着位置として特定する。この、カーボン付着位置の特定が、本実施形態におけるカーボン付着状態の判定である。また、前述の「カーボン付着面積」は、炉壁面において、上記特許文献２に記載の技術を用いて「一様カーボン付着状態」となっていると特定された部分の面積を指す。
【００３２】
相関関係解析部１１３は、炉壁面を複数の小領域に区画し、各小領域についてカーボン付着面積と押出負荷との相関関係を解析する。相関関係解析部１１３は、複数の炉壁画像の同一位置に設定された小領域それぞれについて、当該小領域全体のうちカーボン判定部１１１によりカーボン付着位置として特定されたカーボン付着面積を算出する。そして、相関関係解析部１１３は、小領域それぞれについて、カーボン付着面積とその炉壁画像が取得されたときのコークスの押出負荷との関係を取得し、相関の有無、また、相関がある場合にどのような相関があるかを算出する。本実施形態では、カーボンが炉壁に付着するとコークスの押出負荷が増加する場合を正相関とし、逆に、カーボンが炉壁に付着するとコークスの押出負荷が低減する場合を負相関として、各小領域について相関関係を特定する。
【００３３】
影響領域特定部１１５は、相関関係解析部１１３により得られた炉壁面の各小領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係に基づいて、炉壁面全体における正相関があると特定された小領域と負相関があると特定された小領域との分布を取得し、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定する。本実施形態では、正相関があると特定された小領域部分は、カーボンが炉壁に付着するとコークスの押出負荷が増加する影響領域として特定され、負相関があると特定された小領域部分は、カーボンが炉壁に付着するとコークスの押出負荷が低減する影響領域として特定される。さらに、影響領域特定部１１５は、特定した各影響領域において、より影響度の高い限定影響領域を特定してもよい。このとき、影響領域特定部１１５は、カーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係を統計的に評価し、その結果に基づき影響領域のうち統計的に有意な小領域を限定影響領域として特定する。
【００３４】
適正範囲算出部１１７は、影響領域特定部１１５により特定された各影響領域あるいは限定影響領域について、カーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係を評価し、コークスの押出負荷の低減のためのカーボン付着面積の適正範囲を決定する。カーボン付着面積を適正範囲算出部１１７により決定された適正範囲内となるようにすることで、コークスの押出負荷を低減させることができる。
【００３５】
［２−２．判定処理部］
判定処理部１２０は、新たに取得された炉壁画像に基づいて、炉壁面に対して適正にカーボンが付着しているか否かを判定する。判定処理部１２０は、図２に示すように、判定用カーボン判定部１２１と、影響領域カーボン付着面積算出部１２３と、付着状態判定部１２５とを含む。
【００３６】
判定用カーボン判定部１２１は、コークス炉の炉壁面へのカーボン付着状態の判定対象として新たに取得された炉壁画像について、当該炉壁画像の各位置におけるカーボン付着状態を判定する。判定用カーボン判定部１２１は、解析処理部１１０のカーボン判定部１１１と同様に機能し、公知の解析技術を用いて炉壁画像からカーボン付着状態を特定してもよい。本実施形態では、上記特許文献２に記載の技術を用いて、炉壁面について、炉壁を構成する耐火煉瓦を覆い隠すようにカーボンが略一様に付着している位置をカーボン付着位置として特定する。
【００３７】
影響領域カーボン付着面積算出部１２３は、判定対象の炉壁画像について、解析処理部１１０の影響領域特定部１１５にて影響領域または限定影響領域として特定された部分におけるカーボン付着面積を、判定用カーボン判定部１２１の判定結果に基づき算出する。
【００３８】
付着状態判定部１２５は、影響領域カーボン付着面積算出部１２３にて算出された影響領域または限定影響領域のカーボン付着面積が適正範囲にあるか否かを判定する。付着状態判定部１２５は、影響領域または限定影響領域のカーボン付着面積と、解析処理部１１０の適正範囲算出部１１７により算出された影響領域または限定影響領域におけるカーボン付着面積の適正範囲とを比較し、炉壁へのカーボン付着状態が正常であるか否かを判定する。付着状態判定部１２５は、カーボン付着面積が適正範囲内であれば炉壁のカーボン付着状態は正常であると判定し、カーボン付着面積が適正範囲外であれば炉壁のカーボン付着状態を調整する必要があると判定する。調整が必要な場合には、例えばランスにより供給されるエア量の調整等の対策アクションが実施される。また、付着状態判定部１２５は、炉壁へのカーボン付着状態の判定結果を表示装置や音声出力装置等の出力装置（図示せず。）を介して出力し、オペレータへ現在の炉壁のカーボン付着状態を通知してもよい。
【００３９】
＜３．カーボン付着状態解析方法＞
以下、図３〜図１２に基づいて、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置１００によるカーボン付着状態解析方法を説明する。
【００４０】
［３−１．解析処理］
まず、図３に示す解析処理部１１０による解析処理を示すフローチャートに基づいて、図４〜図１１を参照しながら解析処理部１１０による解析処理について説明する。解析処理部１１０による解析処理では、図１に示した第１段階及び第２段階の処理が実行される。
【００４１】
（Ｓ１００：実績データ入力）
まず、解析処理部１１０のカーボン判定部１１１へ、実績データ記憶部１０に記憶された過去の操業実績における実績データが入力される（Ｓ１００）。実績データは、少なくとも炉壁画像及び当該炉壁画像を取得する直前（または直後であってもよい）に行われたコークスの押出し工程における押出負荷が含まれる。本実施形態では、炉団毎に解析処理を行い、各炉団のカーボン管理値を決定する。なお、炉団を構成する各窯について十分な実績データ数が取得可能であれば、窯毎に実績データを解析して各窯のカーボン管理値を決定してもよい。
【００４２】
（Ｓ１１０：カーボン付着状態判定）
カーボン判定部１１１は、入力された実績データに基づいて、炉壁画像の各位置におけるカーボン付着状態を判定する（Ｓ１１０）。実績データの入力は、例えば、カーボン判定部１１１が、実績データ記憶部１０から実績データを読み出すことにより行われてもよい。ここで、ステップＳ１１０では、上述したように、公知技術を用いて炉壁画像からカーボン付着状態を特定してもよい。本実施形態では、上記特許文献２に記載の技術を用いて、炉壁面について、炉壁を構成する耐火煉瓦を覆い隠すようにカーボンが略一様に付着している位置をカーボン付着位置として特定する。例えば図４上側に示すように、炉壁の炉壁面Ｗにおいて、カーボン付着位置と特定された領域Ｃを表すことができる。
【００４３】
（Ｓ１２０：相関関係解析、Ｓ１３０：影響領域特定）
次いで、相関関係解析部１１３により、炉壁を区画して設定された各小領域について、当該小領域におけるカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関が算出される（Ｓ１２０）。相関関係解析部１１３は、コークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を次のステップＳ１３０で特定するため、炉壁面を細かく区画し、区画により形成された小領域毎にカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関を算出する。炉壁面の区画は、例えばメッシュ分割することで行ってもよい。メッシュ分割は小領域の設定を容易に行うことができる。例えば図４下側に示すように炉壁面Ｗを等サイズＭのメッシュに分割した場合、各メッシュＭについて、メッシュ領域内におけるカーボン付着位置と特定されたカーボン付着領域Ｃの面積（すなわち、カーボン付着面積）を算出する。メッシュ分割数は、炉壁面積や解析の分解能に応じて適宜設定すればよい。例えばメッシュ分割数は２００に設定してもよい。また、本実施形態では、カーボン付着面積は、１つの窯から取得された左右の炉壁画像についてそれぞれ各メッシュのカーボン付着面積を算出した後、左右の炉壁の平均値を求めたものを利用するものとする。カーボン付着面積は、画素数により表してもよい。
【００４４】
相関関係解析部１１３は、解析対象の炉壁画像各メッシュについてカーボン付着面積を算出すると、メッシュ毎にカーボン付着面積と押出負荷との相関関係を解析し、影響領域を特定する（Ｓ１３０）。相関関係の解析は、例えば単回帰分析または相関解析を用いて行うことができる。
【００４５】
ここで、図５に基づき、メッシュ毎に行われるカーボン付着面積と押出負荷との相関関係の解析について説明する。図５の例では、３つの実績データ（データ１：押出負荷２０ｔｏｎｆ、炉壁画像Ｇ１、データ２：押出負荷３０ｔｏｎｆ、炉壁画像Ｇ２、データ３：押出負荷４０ｔｏｎｆ、炉壁画像Ｇ３）に基づき、カーボン付着面積と押出負荷との相関関係を求めている。図５に示す炉壁画像Ｇ１〜Ｇ３では、ステップＳ１１０にてカーボン付着位置と特定されたカーボン付着領域Ｃと、炉壁画像Ｇ１〜Ｇ３に対して設定したメッシュとを示している。相関関係解析部１１３は、各炉壁画像Ｇ１〜Ｇ３の同一位置のメッシュについて、当該メッシュにおけるカーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係を取得する。
【００４６】
例えば、図５の炉壁画像Ｇ１〜Ｇ３の同一位置のメッシュａ１〜ａ３についてみると、メッシュａ１、ａ２、ａ３では、メッシュ領域内に含まれるカーボン付着面積が異なる。また、炉壁画像Ｇ１〜Ｇ３が取得されたときのコークスの押出負荷もそれぞれ異なる。これらの関係をグラフにすると、カーボン付着面積が増加するにつれてコークスの押出負荷も増加していることがわかる。本実施形態では、カーボン付着面積の増加に伴いコークスの押出負荷も増加する関係がある場合、カーボン付着面積とコークスの押出負荷とには正相関があるという。
【００４７】
一方、図５の炉壁画像Ｇ１〜Ｇ３の同一位置のメッシュｂ１〜ｂ３についてみると、メッシュｂ１、ｂ２、ｂ３についても、メッシュ領域内に含まれるカーボン付着面積が異なる。これらの関係をグラフにすると、カーボン付着面積が増加するにつれてコークスの押出負荷が減少していることがわかる。本実施形態では、カーボン付着面積が増加するとコークスの押出負荷は低減する関係がある場合、カーボン付着面積とコークスの押出負荷とには負相関があるという。
【００４８】
このように、炉壁の位置によってカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関は異なる。相関関係解析部１１３によって、炉壁の各位置（各メッシュ）における相関関係を解析し、得られた正相関、負相関の関係の分布を得ることで、押出負荷への影響が大きい位置を特定することが可能となる。
【００４９】
カーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係は、上述したように、例えば単回帰分析または相関解析を用いて行うことができる。
【００５０】
例えば、単回帰分析では、カーボン付着面積ｘ、コークスの押出負荷ｙとして、単回帰ｙ＝ａｘ＋ｂを取ったとき、回帰係数ａによりカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関関係を表すことができる。回帰係数が正の値であればカーボン付着面積とコークスの押出負荷とには正相関があり、回帰係数が負の値であればカーボン付着面積とコークスの押出負荷とには負相関がある。図６上側に、炉壁面を分割して設定された各メッシュの回帰係数の値の一例を示す。図６上側に示す回帰係数による相関関係の分布例では、回帰係数の大きさにはよらず、係数の正負のみに着目すると、主に押出機側に広がる正の係数の領域と、主にガイド車側に広がる負の係数の領域とに分けることができる。これより、押出機側では正相関があり、ガイド車側では負相関があることがわかる。なお、図６上側に示す回帰係数において「０．００」及び「−０．００」という数値が記載されているメッシュがあるが、非表示の小数点以下３桁以下の値によって正負を分けている。
【００５１】
回帰係数の正の係数の領域及び負の係数の領域は、炉壁のカーボン付着状態に応じて押出負荷に対して影響を及ぼす影響領域である。各影響領域のカーボン付着状態によって押出負荷への影響の与え方が異なり、具体的には、負相関の領域はカーボンを付着させた方がよい領域といえ、正相関の領域はカーボンを付着させない方がよい領域といえる。
【００５２】
さらに、回帰平方和と誤差平方和との分散比を取ることで、単回帰分析により特定された影響領域のうち、影響度のより高い領域を特定することが可能である。例えば、図６上側に示した単回帰分析の結果より、回帰平方和と誤差平方和との分散比を求めると、図６下側に示すような関係が得られる。ここで、分散比が２以上となるメッシュを特定すると、ガイド車側の高さ中央部及び押出機側の高さ中央部〜下部にコークスの押出負荷への影響度の高い限定影響領域があることがわかる。すなわち、ガイド車側の高さ中央部の限定影響領域は負相関があるため、カーボン付着面積が小さくなると押出負荷が増大する可能性が高いことから、炉壁にカーボンを付着させた方がよい領域となる。また、押出機側の高さ中央部〜下部の限定影響領域は正相関があるため、カーボン付着面積が大きくなると押出負荷が増大する可能性が高いことから、炉壁にカーボンを付着させない方がよい領域となる。
【００５３】
また、相関解析を用いて相関関係を取得する場合には、例えば、相関係数を求め、相関係数が０であるかどうかを評価する無相関検定を実施することにより影響領域を特定できる。相関係数ｒｘｙは、カーボン付着面積ｘ、コークスの押出負荷ｙとしたとき、カーボン付着面積ｘの標準偏差と押出負荷ｙの標準偏差との積と共分散との比によって表される。相関係数ｒｘｙは、−１から＋１の値を取り、相関係数の絶対値が大きくなるほど２つのデータ間には強い関連性があることを示す。また、相関係数ｒｘｙが０の場合は無相関であると判定される。無相関検定では、以下の仮説を検定する。
【００５４】
［帰無仮説］母相関係数が０である  ⇔  ［対立仮説］母相関係数が０ではない
【００５５】
ｎ個のデータの相関係数をｒｘｙとすると、検定で使用する統計量ｔ０は下記式（１）で表される。統計量ｔ０は、自由度ｎ−２のｔ分布に従い、有意水準５％で検定する場合には、下記式（２）の条件で帰無仮説（すなわち、母相関係数が０である）を棄却、つまり、相関係数は０ではないと統計的に判断される。なお、両側検定とするため、ｔ分布において確率０．０２５で比較する。統計量ｔ０は、無相関検定により得られる相関係数の確からしさを示す指標であり、当該指標を用いることで、相関係数に基づき判定できる相関関係のうち、相関のある統計的に有意な領域を特定することが可能となる。
【００５６】
【数１】
2018177831.tif 000003
【００５７】
相関解析により得られたカーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係の一例を図７に示す。図７上側には、各メッシュの相関係数の値を示す。この相関係数を、回帰係数の場合と同様に値の正負によって領域を区分すると、図７上側に示すように、主に押出機側に広がる正の係数の領域と、主にガイド車側に広がる負の係数の領域とに分けることができる。すなわち、図６上側に示した回帰係数の分布の場合と同様、押出機側では正相関があり、ガイド車側では負相関があることがわかる。
【００５８】
次に、図７上側の相関係数に基づき無相関検定を実施すると、相関解析により特定された影響領域のうち、影響度のより高い領域を特定することが可能である。図７下側では、無相関検定の結果として得られた上記式（１）に示す統計量を各メッシュについて示している。図７下側に示すように、図６下側に示した分散比の分布と同様、ガイド車側の高さ中央部及び押出機側の高さ中央部〜下部にコークスの押出負荷への影響度の高い限定影響領域があることがわかる。一方で、限定影響領域として特定された領域は、図６下側に示した分散比を用いた場合よりも少なく、より影響領域が限定された結果が得られる。
【００５９】
このように、ステップＳ１３０により、炉壁のカーボン付着量を適切に管理する管理対象場所を特定することができ、相関関係の正負より炉壁においてカーボン付着によって押出負荷に及ぼす影響を把握することが可能となる。また、限定影響領域を特定することで、コークスの押出負荷により影響を与える領域を特定することができる。なお、ステップＳ１３０に関して、影響領域及び限定影響領域の算出について説明したが、限定影響領域を必ずしも特定する必要はない。例えば、限定影響領域は、カーボン付着状態がコークスの押出負荷に顕著に影響する位置を特定したい場合等に特定すればよい。
【００６０】
（Ｓ１４０：適正範囲算出）
その後、適正範囲算出部１１７により、特定された影響領域のカーボン付着面積とコークスの押出負荷との関係を解析し、押出負荷を低減できるカーボン付着面積の適正範囲を決定する（Ｓ１４０）。すなわち、ステップＳ１４０では、コークスの押出負荷に対して、統計的に有意なメッシュ領域に付着したカーボンが及ぼす影響を見るべく、まず、例えば図８に示すような、ステップＳ１３０にて得られた正相関の影響領域（限定影響領域）ＰＣと負相関の影響領域（限定影響領域）ＮＣとについて、各領域のカーボン付着面積を算出する。
【００６１】
より具体的には、例えば図９に示すように、１回のコークス炉の炉壁診断により得られた左右の炉壁画像ＬＷ、ＲＷについて、図８に示したような正相関の影響領域（限定影響領域）ＰＣと負相関の影響領域（限定影響領域）ＮＣとにおけるカーボン付着面積の総和をそれぞれ算出する。これにより、左炉壁に関して正相関の影響領域のカーボン付着面積と負相関の影響領域のカーボン付着面積とが取得され、右炉壁に関して正相関の影響領域のカーボン付着面積と負相関の影響領域のカーボン付着面積とが取得される。そして、本実施形態では、正相関の影響領域と負相関の影響領域とについて、左右の炉壁のカーボン付着面積の平均値を算出することで、正相関の影響領域と負相関の影響領域とのカーボン付着面積が算出される。
【００６２】
適正範囲算出部１１７は、正相関の影響領域（限定影響領域）と負相関の影響領域（限定影響領域）とのカーボン付着面積を算出すると、これらのカーボン付着面積のうち少なくともいずれか一方とコークスの押出負荷との関係を解析し、押出負荷が管理値以下となる適正なカーボン付着面積（適正範囲）を決定する。
【００６３】
例えば、正相関の限定影響領域しかない場合（すなわち、負相関の限定影響領域が存在しない場合）には、図１０に示すような、正相関の限定影響領域のカーボン付着面積の総和（横軸）に対応した押出負荷の代表値（縦軸）から、カーボン付着面積の適正範囲を算出することができる。押出負荷の代表値は、例えば上記特許文献３に記載の確率分布相関解析法を用いて決定することができる。確率分布相関解析法とは、２つのデータ項目（例えば、説明変数ｘと目的変数ｙ）との相関関係を操業データから解析する汎用手法である。具体的には、説明変数ｘの値が取る範囲を細かな領域に分割し、それぞれの分割領域毎に指定した確率密度関数（例えば、正規分布や対数正規分布等）を当てはめ、所定の累積確率についての説明変数ｘと目的変数ｙとの条件付き確率密度モデルｐ’（ｙ｜ｘ）を得る手法である。この手法は、説明変数が２変数以上でも適用可能である（特許文献３参照）。
【００６４】
本実施形態では、指定した累積確率となる押出負荷の値が代表値として決定される。図１０の例では、累積確率が８０％となる押出負荷の値を代表値としており、この場合、将来発生する押出負荷は確率８０％でその代表値以下であることを意味する。したがって、図１０のように、押出負荷の管理値が３０ｔｏｎｆ以下となる範囲を押出負荷の代表値の適正範囲として定めたとき、正相関の限定影響領域のカーボン付着面積の総和がこの適正範囲を満たす範囲内にあれば、８０％の確率で押出負荷を管理値の３０ｔｏｎｆ以下に抑えることができる。
【００６５】
また、正相関の影響領域と負相関の影響領域との両方が存在する場合も同様に、例えば図１１のように、正相関の限定影響領域のカーボン付着面積の総和（横軸）と、負相関の限定影響領域のカーボン付着面積の総和（縦軸）とに対応した押出負荷の代表値を、確率分布相関解析法等を用いて得られるデータから計算し、押出負荷が管理値以下となる適正範囲を決めればよい。ここで、図１１では代表値を累積確率が８０％となる押出負荷の値としており、その大きさを濃淡で表わしている。管理値ラインの左上側の濃い色の領域が管理値である３０ｔｏｎｆ以下となる適正範囲である。正相関の限定影響領域のカーボン付着面積の総和と負相関の限定影響領域のカーボン付着面積の総和がこの適正範囲を満たす範囲内にあれば、８０％の確率で押出負荷は管理値である３０ｔｏｎｆ以下に抑えることができる。
【００６６】
なお、本発明は、上記確率分布相関解析法以外にも、例えば非特許文献１に示す分位点回帰モデル（Quantile  Regression）を用いてコークスの押出負荷の代表値を算出してもよい。
【００６７】
以上のように、カーボンを付着させない方がよい正相関の影響領域とカーボンを付着させた方がよい負相関の影響領域とについて、それぞれカーボン付着面積を求め、コークスの押出負荷との関係を解析することで、押出負荷が低負荷となる適正なカーボン付着面積を決定することができる。
［３−２．判定処理］
次に、図１２基づいて、判定処理部１２０によるカーボン付着面積の判定処理について説明する。なお、図１２は、判定処理部１２０によるカーボン付着面積の判定処理を示すフローチャートである。
【００６８】
まず、判定処理部１２０の判定用カーボン判定部１２１へ、炉壁のカーボン付着状態が適正かどうかを判定する炉壁画像が入力される（Ｓ２００）。炉壁画像の入力は、例えば、判定用カーボン判定部１２１が、所定の記憶装置から炉壁画像を読み出すことにより行われてもよい。炉壁画像が入力されると、判定用カーボン判定部１２１は、入力された炉壁画像の各位置におけるカーボン付着状態を判定する（Ｓ２１０）。ステップＳ２１０は、図３のステップＳ１１０と同様に炉壁画像からカーボン付着状態を特定してもよい。本実施形態では、上記特許文献２に記載の技術を用いて、炉壁面について、炉壁を構成する耐火煉瓦を覆い隠すようにカーボンが略一様に付着している位置をカーボン付着位置として特定する。
【００６９】
次いで、影響領域カーボン付着面積算出部１２３により、判定対象の炉壁画像のうち、影響領域として特定された領域のカーボン付着面積が算出される（Ｓ２２０）。影響領域は、図３のステップＳ１３０において、解析処理部１１０の影響領域特定部１１５により特定された影響領域が用いられる。影響領域カーボン付着面積算出部１２３は、正相関の影響領域におけるカーボン付着面積と、負相関の影響領域におけるカーボン付着面積とを算出する。
【００７０】
そして、付着状態判定部１２５により、影響領域カーボン付着面積算出部１２３にて算出された影響領域のカーボン付着面積が適正範囲にあるか否かが判定される（Ｓ２３０）。付着状態判定部１２５は、影響領域のカーボン付着面積と、図３のステップＳ１４０において解析処理部１１０の適正範囲算出部１１７により算出された影響領域におけるカーボン付着面積の適正範囲とを比較し、炉壁へのカーボン付着状態が正常であるか否かを判定する。このとき、付着状態判定部１２５は、炉壁へのカーボン付着状態の判定結果を表示装置や音声出力装置等の出力装置（図示せず。）を介して出力し、オペレータへ現在の炉壁のカーボン付着状態を通知してもよい。
【００７１】
付着状態判定部１２５は、カーボン付着面積が適正範囲内であれば炉壁のカーボン付着状態は正常であると判定し、図１２の判定処理を終了する（Ｓ２４０）。一方、カーボン付着面積が適正範囲外であれば、付着状態判定部１２５は、炉壁のカーボン付着状態を調整する必要があると判定し、カーボン付着状態が適正となるように対策を実施する（Ｓ２５０）。具体的には、窯上部にある複数の装入口から挿入され、炉壁に付着するカーボンに対してエアを吹き付けることによりカーボンを燃焼させて取り除くランスから供給されるエア量を調整することにより、カーボン付着面積を調整することができる。なお、カーボン付着量に対するエア量の関係は、操業経験により得ることができる。
【００７２】
例えば、ガイド車側の高さ中央部の限定影響領域においてカーボン付着面積が適正範囲より不足している場合には、押出負荷が増大する可能性が高い。そこで、かかる位置の炉壁に付着するカーボンを成長させるため、当該影響領域近辺にエアを供給するランスについては、エアの供給を低減あるいは停止させる。また、押出機側の高さ中央部〜下部の限定影響領域においてカーボン付着面積が適正範囲より大きくなっている場合には、押出負荷が増大する可能性が高い。そこで、かかる位置の炉壁に付着するカーボンを取り除くため、当該影響領域近辺にエアを供給するランスについては、供給するエア量を例えば最大に設定する等して通常よりも増加させる。対策終了後、図１２の判定処理を終了する。
【００７３】
＜４．まとめ＞
以上、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置１００の構成とこれによるカーボン付着状態解析方法について説明した。本実施形態によれば、炉壁面のうちコークスの押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定し、影響領域におけるカーボン付着面積の適正範囲を決定する。カーボン付着面積が決定された適正範囲内となるようにカーボンの付着量を調整することで、コークスの押出負荷を低減することができる。
【００７４】
本実施形態に係る手法を用いることで、炉壁のカーボン付着位置及びカーボン付着状態とコークスの押出負荷との関係に関する知見が予め得られていない場合でも、押出負荷に影響を及ぼす影響領域を特定することができる。また、炉壁における任意の場所でのカーボン付着面積をそれぞれ独立して管理することができる。さらに、影響領域におけるカーボン付着面積の適正範囲を決定することで、影響領域におけるカーボンの付着量が不足したり過多となったりして適正範囲を外れていないか管理することが可能となり、押出負荷が増加する前に対策を取ることができる。
【００７５】
なお、上記実施形態では、図３のステップＳ１２０のように、炉壁面をメッシュ分割し、各メッシュについてカーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関を算出したが、メッシュ分割以外の方法によって炉壁面を小領域に区分してもよい。例えば図１３に示すように、炉壁Ｗの炉壁面において、複数の解析対象位置（例えば解析対象位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を設定し、各解析対象位置を中心として予め設定された半径でそれぞれ規定される円（例えば円Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）を小領域として設定してもよい。このように小領域が設定された場合にも、上記実施形態と同様、各円内に含まれるカーボン付着面積を算出し、カーボン付着面積とコークスの押出負荷との相関を求めることができる。また、炉壁面に設定する小領域は、図１３に示すように重複する部分が生じていてもよい。
【００７６】
＜５．ハードウェア構成例＞
以下、図１４を参照しながら、本実施形態に係るカーボン付着状態解析装置１００のハードウェア構成について、詳細に説明する。図１４は、本発明の実施形態に係るカーボン付着状態解析装置１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【００７７】
カーボン付着状態解析装置１００は、主に、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、を備える。また、カーボン付着状態解析装置１００は、更に、バス９０７と、入力装置９０９と、出力装置９１１と、ストレージ装置９１３と、ドライブ９１５と、接続ポート９１７と、通信装置９１９とを備える。
【００７８】
ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１３、またはリムーバブル記録媒体９２１に記録された各種プログラムに従って、カーボン付着状態解析装置１００内の動作全般またはその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるバス９０７により相互に接続されている。
【００７９】
バス９０７は、ブリッジを介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バスに接続されている。
【００８０】
入力装置９０９は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９０９は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、カーボン付着状態解析装置１００の操作に対応したＰＤＡ等の外部接続機器９２３であってもよい。さらに、入力装置９０９は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。カーボン付着状態解析装置１００のユーザは、この入力装置９０９を操作することにより、カーボン付着状態解析装置１００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【００８１】
出力装置９１１は、取得した情報をユーザに対して視覚的または聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置およびランプなどの表示装置や、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置９１１は、例えば、カーボン付着状態解析装置１００が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、カーボン付着状態解析装置１００が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
【００８２】
ストレージ装置９１３は、カーボン付着状態解析装置１００の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１３は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した各種のデータなどを格納する。
【００８３】
ドライブ９１５は、記録媒体用リーダライタであり、カーボン付着状態解析装置１００に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９１５は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２１に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９１５は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２１に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体９２１は、例えば、ＣＤメディア、ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）メディア等である。また、リムーバブル記録媒体９２１は、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、フラッシュメモリ、または、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｅｍｏｒｙ  ｃａｒｄ）等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体９２１は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  ｃａｒｄ）または電子機器等であってもよい。
【００８４】
接続ポート９１７は、機器をカーボン付着状態解析装置１００に直接接続するためのポートである。接続ポート９１７の一例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート、ＲＳ−２３２Ｃポート等がある。この接続ポート９１７に外部接続機器９２３を接続することで、カーボン付着状態解析装置１００は、外部接続機器９２３から直接各種のデータを取得したり、外部接続機器９２３に各種のデータを提供したりする。
【００８５】
通信装置９１９は、例えば、通信網９２５に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。通信装置９１９は、例えば、有線または無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９１９は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）用のルータ、または、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９１９は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置９１９に接続される通信網９２５は、有線または無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信等であってもよい。
【００８６】
以上、本発明の実施形態に係るカーボン付着状態解析装置１００の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
【００８７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００８８】
１０      実績データ記憶部
１００    カーボン付着状態解析装置
１１０    解析処理部
１１１    カーボン判定部
１１３    相関関係解析部
１１５    影響領域特定部
１１７    適正範囲算出部
１２０    判定処理部
１２１    判定用カーボン判定部
１２３    影響領域カーボン付着面積算出部
１２５    付着状態判定部
【図１】
2018177831.tif 000004
【図２】
2018177831.tif 000005
【図３】
2018177831.tif 000006
【図４】
2018177831.tif 000007
【図５】
2018177831.tif 000008
【図６】
2018177831.tif 000009
【図７】
2018177831.tif 000010
【図８】
2018177831.tif 000011
【図９】
2018177831.tif 000012
【図１０】
2018177831.tif 000013
【図１１】
2018177831.tif 000014
【図１２】
2018177831.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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