(57)【要約】【課題】プラントの監視対象を決定する方法であって、簡便且かつ誤判定の少ない監視を実現することのできる監視対象決定方法等を提供する。【解決手段】プラントの監視対象の決定処理を実行するコンピューターにおける監視対象決定方法が、複数回の正常稼働時におけるデータでプラントの状態を表す複数の指標の経過時間に対する値である正常データと、複数回の特定の異常が発生した際のデータで前記指標の経過時間に対する値である異常データを取得する工程と、当該プラントの進行度合いを最も表わす主指標を決定し主指標の経過時間に対する値を取得する工程と、正常データ及び異常データを主指標の値に基づいて主指標に対する値に変換する工程と、各指標の主指標の各値について変換後の正常データと異常データの隔たり度合いを求める工程と、隔たり度合いが大きい指標と主指標の値の組合を監視対象とする工程とを有する。【選択図】  図２
2011081699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの監視対象を決定する処理を実行するコンピューターにおけるプラントの監視対象決定方法であって、
前記コンピューターが、過去の、複数回の、前記プラントの正常稼働時におけるデータであって、当該プラントの状態を表す複数の指標の経過時間に対する値である正常データと、過去の、複数回の、前記プラントにおいて特定の異常が発生した際のデータであって、前記複数の指標の前記経過時間に対する値である異常データを、取得する第一工程と、
前記コンピューターが、当該プラントの状態変化の進行度合いを最も表わす主指標を決定し、当該主指標の前記経過時間に対する値を、前記第一工程で取得した正常データ及び異常データに基づいて、前記複数回分取得する第二工程と、
前記コンピューターが、前記第一工程で取得した正常データ及び異常データを、前記第二工程で取得した主指標の値に基づいて、当該主指標に対する値に変換する第三工程と、
前記コンピューターが、前記各指標の、前記主指標の各値について、前記第三工程で変換された正常データと異常データとの隔たり度合いを求める第四工程と、
前記コンピューターが、前記第四工程で求められた隔たり度合いが大きい前記指標と前記主指標の値の組合せを前記監視対象として決定する第五工程と、を有する
ことを特徴とするプラントの監視対象決定方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記第三工程における変換は、
前記複数回のうちの任意の１回を基準とし、他の各回について、前記各指標の前記第一工程で取得されたデータのグラフを、その回における前記主指標の値のグラフが前記基準の回における前記主指標の値のグラフに一致するように、前記経過時間を表す方向に移動させることにより実行し、
前記第四工程における隔たり度合いは、
前記各指標の前記移動後のグラフにおける、前記経過時間の各値に対する前記正常データの分散値と前記異常データの分散値に基づいて求める
ことを特徴とするプラントの監視対象決定方法。
【請求項３】
プラントの監視対象を決定する処理を実行するプラントの監視対象決定装置であって、
過去の、複数回の、前記プラントの正常稼働時におけるデータであって、当該プラントの状態を表す複数の指標の経過時間に対する値である正常データと、過去の、複数回の、前記プラントにおいて特定の異常が発生した際のデータであって、前記複数の指標の前記経過時間に対する値である異常データを、取得する取得手段と、
当該プラントの状態変化の進行度合いを最も表わす主指標を決定し、当該主指標の前記経過時間に対する値を、取得した正常データ及び異常データに基づいて、前記複数回分取得する主指標設定手段と、
前記取得手段が取得した正常データ及び異常データを、前記取得した主指標の値に基づいて、当該主指標に対する値に変換する変換手段と、
前記各指標の、前記主指標の各値について、前記変換された正常データと異常データとの隔たり度合いを求める隔たり度合い決定手段と、
前記求められた隔たり度合いが大きい前記指標と前記主指標の値の組合せを前記監視対象として決定する対象決定手段と、を有する
ことを特徴とするプラントの監視対象決定装置。
【請求項４】
プラントの監視対象を決定する処理をコンピューターに実行させるプラントの監視対象決定プログラムであって、
過去の、複数回の、前記プラントの正常稼働時におけるデータであって、当該プラントの状態を表す複数の指標の経過時間に対する値である正常データと、過去の、複数回の、前記プラントにおいて特定の異常が発生した際のデータであって、前記複数の指標の前記経過時間に対する値である異常データを、取得する第一工程と、
当該プラントの状態変化の進行度合いを最も表わす主指標を決定し、当該主指標の前記経過時間に対する値を、前記第一工程で取得した正常データ及び異常データに基づいて、前記複数回分取得する第二工程と、
前記第一工程で取得した正常データ及び異常データを、前記第二工程で取得した主指標の値に基づいて、当該主指標に対する値に変換する第三工程と、
前記各指標の、前記主指標の各値について、前記第三工程で変換された正常データと異常データとの隔たり度合いを求める第四工程と、
前記第四工程で求められた隔たり度合いが大きい前記指標と前記主指標の値の組合せを前記監視対象として決定する第五工程と、を前記コンピューターに実行させる
ことを特徴とするプラントの監視対象決定プログラム。
【請求項５】
監視対象決定装置と監視装置を備えるプラントの監視システムであって、
前記監視対象決定装置は、
過去の、複数回の、前記プラントの正常稼働時におけるデータであって、当該プラントの状態を表す複数の指標の経過時間に対する値である正常データと、過去の、複数回の、前記プラントにおいて特定の異常が発生した際のデータであって、前記複数の指標の前記経過時間に対する値である異常データを、取得する取得手段と、
当該プラントの状態変化の進行度合いを最も表わす主指標を決定し、当該主指標の前記経過時間に対する値を、取得した正常データ及び異常データに基づいて、前記複数回分取得する主指標設定手段と、
前記取得手段が取得した正常データ及び異常データを、前記取得した主指標の値に基づいて、当該主指標に対する値に変換する変換手段と、
前記各指標の、前記主指標の各値について、前記変換された正常データと異常データとの隔たり度合いを求める隔たり度合い決定手段と、
前記求められた隔たり度合いが大きい前記指標と前記主指標の値の組合せを前記監視対象として決定する対象決定手段と、を有し、
前記監視装置は、前記監視対象決定装置によって決定された主指標の値となるタイミングで、前記決定された指標について当該プラントのその時点での値をチェックすることにより前記特定の異常が発生しているか否かを検出する
ことを特徴とするプラントの監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントの特に起動時における監視についてその対象とすべき指標値とタイミングを決定するための監視対象決定方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プラントの稼動時には異常な状態が発生していないか監視がなされる。特に、発停の頻繁に行われる熱電併給プラント等では、その起動時に異常が発生する場合が多く、起動時におけるプラントの監視が重要であるとされている。
【０００３】
かかる監視における異常の判断は、従来、プラントのオペレーターの経験に頼らざるを得ない部分があり、プラントの状態を表すどの指標をどのタイミングでチェックすればよいかといった客観的な基準がない場合が多かった。
【０００４】
また、下記特許文献１には、プラント起動時の支援装置が提案され、プラントから出力される各種変数値を監視して異常を判断することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２６８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の方法では、プラントの起動時における全シーケンスに亘って多くの変数値について監視を行い、各値が正常範囲を逸脱していないかチェックするので、処理するデータ量が多く、小規模プラントなど十分な計算能力を有していない制御機器しか備えていないプラントには適用が困難であった。
【０００７】
また、かかる方法では、監視する時間が長くかつ監視する変数値が多いため、ノイズを異常と判断して誤報を出してしまう可能性も高い。
【０００８】
また、ある特定の異常挙動について検出を行いたい場合には、その異常挙動に一定の特徴があると考えられることから、必ずしも全シーケンスについて全ての変数値を監視する必要はないと考えられる。よって、このような場合には、より効率的に監視ができるように監視対象、すなわち、監視する変数値及びタイミングを選定することが望まれる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、プラントの監視対象を決定する方法であって、特定の異常挙動について簡便且かつ誤判定の少ない監視を実現することのできる監視対象決定方法、等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの側面は、プラントの監視対象を決定する処理を実行するコンピューターにおけるプラントの監視対象決定方法が、前記コンピューターが、過去の、複数回の、前記プラントの正常稼働時におけるデータであって、当該プラントの状態を表す複数の指標の経過時間に対する値である正常データと、過去の、複数回の、前記プラントにおいて特定の異常が発生した際のデータであって、前記複数の指標の前記経過時間に対する値である異常データを、取得する第一工程と、前記コンピューターが、当該プラントの状態変化の進行度合いを最も表わす主指標を決定し、当該主指標の前記経過時間に対する値を、前記第一工程で取得した正常データ及び異常データに基づいて、前記複数回分取得する第二工程と、前記コンピューターが、前記第一工程で取得した正常データ及び異常データを、前記第二工程で取得した主指標の値に基づいて、当該主指標に対する値に変換する第三工程と、前記コンピューターが、前記各指標の、前記主指標の各値について、前記第三工程で変換された正常データと異常データとの隔たり度合いを求める第四工程と、前記コンピューターが、前記第四工程で求められた隔たり度合いが大きい前記指標と前記主指標の値の組合せを前記監視対象として決定する第五工程と、を有する、ことである。
【００１１】
更に、上記の発明において、その好ましい態様は、前記第三工程における変換は、前記複数回のうちの任意の１回を基準とし、他の各回について、前記各指標の前記第一工程で取得されたデータのグラフを、その回における前記主指標の値のグラフが前記基準の回における前記主指標の値のグラフに一致するように、前記経過時間を表す方向に移動させることにより実行し、前記第四工程における隔たり度合いは、前記各指標の前記移動後のグラフにおける、前記経過時間の各値に対する前記正常データの分散値と前記異常データの分散値に基づいて求める、ことを特徴とする。
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明の別の側面は、プラントの監視対象を決定する処理を実行するプラントの監視対象決定装置が、過去の、複数回の、前記プラントの正常稼働時におけるデータであって、当該プラントの状態を表す複数の指標の経過時間に対する値である正常データと、過去の、複数回の、前記プラントにおいて特定の異常が発生した際のデータであって、前記複数の指標の前記経過時間に対する値である異常データを、取得する取得手段と、当該プラントの状態変化の進行度合いを最も表わす主指標を決定し、当該主指標の前記経過時間に対する値を、取得した正常データ及び異常データに基づいて、前記複数回分取得する主指標設定手段と、前記取得手段が取得した正常データ及び異常データを、前記取得した主指標の値に基づいて、当該主指標に対する値に変換する変換手段と、前記各指標の、前記主指標の各値について、前記変換された正常データと異常データとの隔たり度合いを求める隔たり度合い決定手段と、前記求められた隔たり度合いが大きい前記指標と前記主指標の値の組合せを前記監視対象として決定する対象決定手段と、を有する、ことである。
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明の更に別の側面は、プラントの監視対象を決定する処理をコンピューターに実行させるプラントの監視対象決定プログラムが、過去の、複数回の、前記プラントの正常稼働時におけるデータであって、当該プラントの状態を表す複数の指標の経過時間に対する値である正常データと、過去の、複数回の、前記プラントにおいて特定の異常が発生した際のデータであって、前記複数の指標の前記経過時間に対する値である異常データを、取得する第一工程と、当該プラントの状態変化の進行度合いを最も表わす主指標を決定し、当該主指標の前記経過時間に対する値を、前記第一工程で取得した正常データ及び異常データに基づいて、前記複数回分取得する第二工程と、前記第一工程で取得した正常データ及び異常データを、前記第二工程で取得した主指標の値に基づいて、当該主指標に対する値に変換する第三工程と、前記各指標の、前記主指標の各値について、前記第三工程で変換された正常データと異常データとの隔たり度合いを求める第四工程と、前記第四工程で求められた隔たり度合いが大きい前記指標と前記主指標の値の組合せを前記監視対象として決定する第五工程と、を前記コンピューターに実行させる、ことである。
【００１４】
また、上記の目的を達成するために、本発明の別の側面は、監視対象決定装置と監視装置を備えるプラントの監視システムにおいて、前記監視対象決定装置は、過去の、複数回の、前記プラントの正常稼働時におけるデータであって、当該プラントの状態を表す複数の指標の経過時間に対する値である正常データと、過去の、複数回の、前記プラントにおいて特定の異常が発生した際のデータであって、前記複数の指標の前記経過時間に対する値である異常データを、取得する取得手段と、当該プラントの状態変化の進行度合いを最も表わす主指標を決定し、当該主指標の前記経過時間に対する値を、取得した正常データ及び異常データに基づいて、前記複数回分取得する主指標設定手段と、前記取得手段が取得した正常データ及び異常データを、前記取得した主指標の値に基づいて、当該主指標に対する値に変換する変換手段と、前記各指標の、前記主指標の各値について、前記変換された正常データと異常データとの隔たり度合いを求める隔たり度合い決定手段と、前記求められた隔たり度合いが大きい前記指標と前記主指標の値の組合せを前記監視対象として決定する対象決定手段と、を有し、前記監視装置は、前記監視対象決定装置によって決定された主指標の値となるタイミングで、前記決定された指標について当該プラントのその時点での値をチェックすることにより前記特定の異常が発生しているか否かを検出する、ことである。
【００１５】
本発明の更なる目的及び、特徴は、以下に説明する発明の実施の形態から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用したプラントの監視対象決定装置の実施の形態例に係る構成図である。
【図２】監視対象決定処理部１０が行なう処理の手順を例示したフローチャートである。
【図３】監視対象決定装置１への入力データの一例をグラフで示した図である。
【図４】監視対象決定装置１への入力データの一例を表で示した図である。
【図５】アライメントの処理を説明するための図である。
【図６】アライメントの処理結果の一例を表で示した図である。
【図７】アライメント処理の結果の一例をグラフ表示した図である。
【図８】相関比の一例をグラフ表示した図である。
【図９】相関比の一例を表形式で示した図である。
【図１０】図８で選出された２箇所の指標とタイミングについて、それぞれ、４０回分のデータの値をプロットした図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照番号又は参照記号を付して説明する。
【００１８】
図１は、本発明を適用したプラントの監視対象決定装置の実施の形態例に係る構成図である。図１に示す監視対象決定装置１が本実施の形態例に係る装置であり、監視を行うプラントの正常稼動時及び異常発生時の過去のデータから、その異常が発生する場合の特徴を監視対象として抽出し、当該プラントの監視を簡易にかつ正確に行えるようにしようとするものである。より具体的には、そのプラントの状態を表す複数の指標について、過去複数回の正常稼動時のデータと過去複数回の異常発生時のデータとが入力され、それらのデータを経過時間に対するデータから、当該プラントの状態変化の進行度合いを最も表す主指標（インデックスバリアブル）に対するデータに変更し、変更後のデータにおいて、正常稼動時のデータと異常発生時のデータとで最も隔たりがある指標とタイミングを監視対象候補として決定する。そして、決定された監視対象を重点的に監視することによって当該異常挙動について効率的な監視を実現しようとするものである。
【００１９】
図１は、機能構成として示されているが、監視対象決定装置１はパーソナルコンピューターなどのコンピューターシステムで構成され、図示していないが、制御装置としてのＣＰＵ、データ記憶装置としてのＲＡＭ、ＲＯＭ、及びハードディスク、ユーザーインターフェースとしての入力・操作装置及び出力装置等を備えている。入力・操作装置としては、例えば、キーボード、マウス等が、出力装置としては、例えば、モニタ等が備えられる。また、監視対象決定装置１が通信機能を有し他の装置へ処理結果を出力できるようにしてもよい。
【００２０】
また、本監視対象決定装置１が支援する監視の対象は、一例として、熱電併給プラントの起動時であるものとする。
【００２１】
図１に示す監視対象決定処理部１０が、本監視対象決定装置１の特徴部分であり、上述した監視対象を決定する処理を司る。なお、具体的な処理内容については後述する。また、当該監視対象決定処理部１０は、上記データ記憶装置に格納され処理内容を指示するプログラム、当該プログラムに従って処理を実行する上記ＣＰＵ等で構成される。
【００２２】
また、図１に示す正常データ及び異常データ２は、監視対象決定処理部１０の処理に必要な入力データであり、その具体的な内容は後述する。また、監視対象（指標及びタイミング）３は、監視対象決定処理部１０の処理結果であり所定の形態で監視対象決定装置１から出力される。
【００２３】
次に、以上説明したような構成を有する本監視対象決定装置１で行われる処理の具体的な内容について説明する。
【００２４】
まず、本実施の形態例で監視の対象とする熱電併給プラントの起動時の状態を表す指標として、ここでは、５つの指標があるものとする。それらは、具体的には、当該プラントに備えられる、それぞれ異なるバルブの開度ｕ１及びｕ２、当該プラントに備えられるエンジンの回転数ｙ１、当該プラントからの出力電力ｙ２、当該プラントの所定箇所における圧力ｙ３である。そして、これらの指標の値は、起動後の経過時間（ｔ）に対する値として、それぞれ、センサなどから取得することが可能である。従って、これら５つの指標値は、経過時間ｔに対する変数（ｕ１及びｕ２にあっては制御変数、ｙ１及びｙ２にあっては出力変数、ｙ３にあっては状態変数）として取得される。
【００２５】
図２は、監視対象決定処理部１０が行なう処理の手順を例示したフローチャートである。本監視対象決定装置１を用いて、上記プラントにおける特定の異常を判定するための監視対象を選出しようとする場合には、まず、ユーザーが、前述した過去のデータを本監視対象決定装置１に前記入力装置を用いて入力する。そして、入力されたデータは、監視対象決定処理部１０によって取得され、上記ハードディスク等のデータ記憶装置に格納される（ステップＳ１）。
【００２６】
入力されるデータは、当該プラントの正常稼動時の複数回分（ｎｎ回分）（ここでは、一例として２０回分）の正常データと、当該プラントの異常発生時の複数回分（ｎｆ回分）（ここでは、一例として２０回分）の異常データからなる。そして、正常データ及び異常データの各１回分のデータは、当該プラントの起動後の所定経過時間における上述した５つの指標値（変数値）を有している。すなわち、ｕ１（ｔ）、ｕ２（ｔ）、ｙ１（ｔ）、ｙ２（ｔ）、及びｙ３（ｔ）の値を有している。
【００２７】
図３は、当該入力データの一例をグラフで示した図である。図３の（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、ｕ１（ｔ）、ｕ２（ｔ）、ｙ１（ｔ）、ｙ２（ｔ）、及びｙ３（ｔ）の値を示しており、上記正常データｎｎ回分及び上記異常データｎｆ回分のデータが同じグラフに表現されている。なお、各グラフにおいて横軸は経過時間ｔを表している。
【００２８】
図４は、入力データの一例を表で示した図である。図４において、各表が１回分のデータに相当し、全体でｎ回分（ｎ＝ｎｎ＋ｎｆ、ここでは、一例として４０回分）のデータが入力される。各変数に付されている添え字（ｉ）は１回分のデータを他のデータと識別するためのものである。なお、ｙ１及びｙ２の代わりに指標ｙが示されているが、これについては後述する。
【００２９】
次に、監視対象決定処理部１０は、主指標（インデックスバリアブル）の設定を行う（ステップＳ２）。ここで、主指標とは、プラントの状態変化の進行度合いを最もよく表す上述した指標（変数）であり、例えば、化学反応を主とするプラントにおいては反応中の物質の濃度などが主指標となる。ここでは、かかる主指標に相当し、さらに、後述するアライメントのために、起動時に値が単純増加する指標（変数）が主指標として選択される。
【００３０】
具体的な処理としては、まず、ユーザーが、上記入力データの指標の中でどの指標が主指標であるか、または、上記入力データの指標からどのように主指標を生成するかを上記入力装置を用いて監視対象決定装置１に入力する。例えば、上記５つの指標のうちｙ１が主指標である旨の入力を受けた場合には、監視対象決定処理部１０は、ｙ１を主指標として、上記格納した入力データをそのまま保持する。
【００３１】
また、例えば、主指標がｙ１とｙ２を合成した新たな指標（変数）ｙである旨の入力を受けた場合には、監視対象決定処理部１０は、新たな指標ｙを主指標とし、ユーザーから入力される合成の仕方に従って、新たな指標ｙの各経過時間ｔに対する値をｙ１とｙ２の入力データから算出し、上記入力データと共に格納する。図４の各表におけるｙの値は、このようにして算出されたものである。合成の仕方は、指標の内容により適宜決定されるが、例えば、ｙ＝ａ×ｙ１＋ｂ×ｙ２（ａ、ｂは定数）などの形で合成される。
【００３２】
本実施の形態例においては、主指標としてｙ１及びｙ２が相応しいので、それらを合成した新たな指標ｙを主指標とすることを考える。
【００３３】
このとき、図３に示したように、経過時間ｔが２０から３０となった付近以降でｙ１は一定となり、経過時間ｔがおよそ６０から８０程度となった後にｙ２が上昇し始めることを考えると、ｙ＝ａ×ｙ１＋ｂ×ｙ２の形の合成では値ｙが一定となる時間が存在することになり、後に述べるアライメントの処理において不都合である。そこで、ｙ１が一定となった瞬間の経過時間ｔまでは常に０、ｙ２が増加し始めた後においては常に１００となり、その間は一定の割合で増加する関数ｚを与え、ｙ＝ａ×ｙ１＋ｂ×ｙ２＋ｃ×ｚ（ｃは定数）の形で合成した新たな指標ｙを主指標とする場合で説明する。
【００３４】
このようにして主指標の設定が終了すると、監視対象決定処理部１０は、アライメントという処理を実行する（ステップＳ３）。本監視対象決定処理部１０が行なう処理は、謂わば、上記異常データが取得された際に発生していた特定の異常挙動を最も良く表す特徴を、上記指標値のデータから抽出することであり、更にいえば、正常データと異常データを比較して最も差異が明確となる部分を見つけることである。
【００３５】
かかる比較を行う場合、プラントの状態を示す各指標値を比較することになるが、当然にして状態変化の進行度合いが同じタイミングの値を比較することによって差異があるか否かを正確に判断できることになる。今回対象としている熱電併給プラント等では、気温などにより起動後の上記状態変化の進行速度が異なるため、起動後の経過時間ｔに対する指標値となっている上記入力データをそのまま比較しても、上記進行度合いが同じタイミングの値を比較することにはならない。すなわち、正常データと異常データの比較を正確に行なうことができない。
【００３６】
そこで、上記入力データを上記状態変化の進行度合いを最も良く表す指標の値に対するデータに変換する必要がある。すなわち、主指標を変数とする値に変換する必要がある。かかる変換処理を、ここでは、時間軸方向へのアライメントという手法で実行する。
【００３７】
具体的には、まず、上記４０回分の入力データのうちの任意の１回分のデータを選択しその中の上記設定した主指標ｙの上記算出した値を基準データとする。ここでは、１回目のデータであるｙ１のデータを基準データとする。すなわち、図４に示したｙ１の経過時間ｔに対するデータを基準データとする。
【００３８】
次に、その他の回の上記入力データについて、それぞれ、各ｙｉの各値に対して、上記基準データであるｙ１の値がそのｙｉの値と等しくなる経過時間ｔを新経過時間ｔｉとして対応付ける。
【００３９】
図５は、かかる処理を説明するための図である。図５に示すグラフにおいて、ｙ１及びｙｉは、それぞれ、上記基準データｙ１の一部及びｙｉのデータの一部をグラフ表示したものである。上述した新経過時間ｔｉの対応付けは、この例では、ｙｉの「４１０」の値に対して、ｙ１が同じ「４１０」の値を取る経過時間「１」をｙｉの「４１０」の値に対して対応付けることである。このことからわかるように、上記対応付けの処理は、ｙｉのグラフを経過時間ｔの軸方向に移動させて、基準データｙ１のグラフに重ねる（くっ付ける、アラインする）処理である。
【００４０】
図６は、上記対応付けの処理結果の一例を表で示した図である。上記対応付けの処理がなされると、図６に示したような形式で、各回の各値についての新経過時間ｔｉが上記入力データに対応付けられてデータ記憶装置に格納される。
【００４１】
このようにして、アライメントの処理が実行される。
【００４２】
図７は、アライメント処理の結果の一例をグラフ表示した図である。図７の（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、ｕ１（ｔｉ）、ｕ２（ｔｉ）、ｙ１（ｔｉ）、ｙ２（ｔｉ）、及びｙ３（ｔｉ）の値を示しており、上記正常データｎｎ回分及び上記異常データｎｆ回分のデータが同じグラフに表現されている。なお、各グラフにおいて横軸は新経過時間ｔｉを表している。なお、基準データｙ１の１回目のデータついては、新経過時間ｔｉがないので経過時間ｔのまま表されている。また、ここでは、主指標ｙの代わりに、上記合成前の元のｙ１、ｙ２のグラフを示している。主指標ｙのグラフは、ｙ１、ｙ２のグラフと同様、上記アライメントの結果、全部のグラフが重なった状態となる。
【００４３】
かかるアライメント後のグラフは、各回の各指標値を、主指標ｙの値に対するグラフとして表現していることになるので、当該グラフによって各回の各指標値を比較することにより、当該プラントの状態変化の進行度合いが同じタイミングの値を比較することになる。図７に示した例では、図中の円で囲われた部分において、各回の指標値の差が大きくなっていることがわかり、これらの部分において上記異常の特徴があると推察できる。
【００４４】
次に、監視対象決定処理部１０は、アライメント後のデータを用いて、各指標の各タイミング（新経過時間ｔｉの各時間）について分散を算出する（ステップＳ４）。具体的には、まず、上記正常データｎｎ回（例えば、２０回）分のデータについて、統計学の一般的な手法を用いて、各指標の各新経過時間ｔｉのｎｎ回分の値の分散（値）を算出する。かかる正常データの群内分散Ｖｗｎが、全指標、全新経過時間に対して求められる。
【００４５】
同様に、上記異常データｎｆ回（例えば、２０回）分のデータについて、各指標の各新経過時間ｔｉのｎｆ回分の値の分散（値）を算出する。かかる異常データの群内分散Ｖｗｆが、全指標、全新経過時間に対して求められる。さらに、同様の手法で、上記正常データｎｎ回及び異常データｎｆ回の全データ（例えば、４０回分のデータ）について、各指標の各新経過時間ｔｉのｎｎ＋ｎｆ回分の値の分散（値）を算出する。かかる全体の分散Ｖｔが、全指標、全新経過時間に対して求められる。なお、基準データとした回のデータについては、経過時間ｔの各時間に対する値が上記算出に用いられる。
【００４６】
その後、各指標の各タイミング（新経過時間ｔｉの各時間）について相関比を下記（１）式を用いて算出する。
【００４７】
相関比＝１−（（ｎｎ−１）×Ｖｗｎ＋（ｎｆ−１）×Ｖｗｆ）／（（ｎｎ＋ｎｆ−１）×Ｖｔ）                                                              （１）
そして、かかる相関比が大きいほど、その指標のそのタイミングにおける正常データと異常データの隔たり（差異）が大きいことになる。
【００４８】
図８は、相関比の一例をグラフ表示した図である。図８の（ａ）、（ｂ）及び（ｅ）は、それぞれ、ｕ１、ｕ２及びｙ３の各タイミングにおける相関比の値を示している。なお、各グラフにおいて横軸は新経過時間ｔｉを表している。これらのグラフにおいて、値の大きい部分が正常データと異常データの隔たりが大きい部分であり、前記異常の特徴が現れる部分であると考えられえる。
【００４９】
図９は、相関比の一例を表形式で示した図である。上記算出された相関比は、図９に示すような形式で、各新経過時間ｔｉの各指標に対してデータ記憶装置に格納される。
【００５０】
なお、この相関比に換えて、統計学で一般に用いられる群内平方和Ｓｗと群間平方和Ｓｂの比Ｓｂ／Ｓｗを用いることもできる。
【００５１】
このようにして、相関比が算出されると、監視対象決定処理部１０は、対象としているプラントの起動時において、上記異常データの異常を検出するために監視すべき監視対象を選出する（ステップＳ５）。具体的には、図９に示したように格納されているデータを用いて、上記算出した相関比が大きい値を示している部分の、指標とタイミングを選出する。例えば、相関比が最大の指標とタイミングを選出する、あるいは、相関比の値が最大及び２番目の指標とタイミングを選出する、とすることができる。
【００５２】
図８に示した例では、丸印の付されている２箇所で相関比最大となり、かかる場合の指標とタイミングが選出される。すなわち、この例では、タイミングｔｉ＝１２６の指標ｕ１及びタイミングｔｉ＝１０１の指標ｙ３が選出される。ただし、ｔｉは絶対的な値ではないので、その新経過時間に対応する主指標ｙの値を選出したタイミングとする。なお、ここで説明している例では、主指標ｙは、実際にプラントから値が取得される指標ｙ１及びｙ２から合成されたものであるので、その新経過時間に対応するｙ１あるいはｙ２の値を選出したタイミングとする。新経過時間に対する主指標ｙの値は同じであり、また、ｙとｙ１及びｙ２の組み合わせが１対１に対応していれば、このようにタイミングを求めることができる。
【００５３】
図１０は、上記図８で選出された２箇所の指標とタイミングについて、それぞれ、前記４０回分のデータの値をプロットした図である。各グラフにおいて、縦軸は指標値であり、横軸は４０回分の各データを示している。そして、各グラフの左側半分が前記正常データによるのものであり、右側半分が前記異常データによるのものである。図から明らかなように、これらの部分では、正常稼動の場合と前記異常が発生した場合とで指標値に明確な差があり、これらの部分は、当該異常を判定するのに適している箇所、すなわち、当該異常の特徴を現している箇所であると判断できる。
【００５４】
このように監視対象である指標とタイミングを決定すると、監視対象決定処理部１０は、その選出した監視対象の情報を出力する（ステップＳ６）。出力の仕方は、監視対象決定装置１が備える表示装置に表示してもよいし、監視対象決定装置１から指示可能なプリンターなどから紙に印刷するようにしてもよい。なお、出力情報には、監視対象とすべき上記指標とそのタイミングに合わせて、その監視対象において異常と判断するための指標値の閾値を含めるようにしてもよい。かかる閾値は、図１０に示したように正常データの値と異常データの値が明確に分離されているので、統計的な手法により適宜求めることができる。
【００５５】
このようにして、本監視対象決定装置１における監視対象の決定処理が実行される。
【００５６】
なお、本監視対象決定装置１を対象としているプラントの監視装置と通信可能にし、本監視対象決定装置１と当該監視装置によって監視システムを構成するようにしてもよい。この場合、本監視対象決定装置１は上記監視対象の出力を当該監視装置に対して通信により行い、監視装置は当該監視対象の情報を受信してその情報に基づいて当該プラントの監視を行う。
【００５７】
当該監視は、対象としている特定の異常挙動について、前述の監視対象決定装置１が決定したタイミングで、同様に決定された指標のその時点での値をチェックし、前述した閾値によって当該異常挙動が発生しているか否かを検出することによって行う。
【００５８】
このようにして、監視対象決定処理の結果をそのままリアルタイムの監視制御に用いることもできる。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態例に係る監視対象決定装置１では、プラントの起動時における特定の異常挙動について、その特徴を当該プラントの状態を表す所定の指標とそのタイミングとして抽出するので、当該プラントにおける当該異常の監視については、この抽出された指標の抽出されたタイミングでの値に注視すればよく、全指標、全時間に亘って監視をする必要がないので、処理容量を少なく抑えることができ、また、ノイズによる誤判定の可能性も小さく抑えることができる。従って、装置規模の小さな場合にも容易に適確な監視を実現することができる。
【００６０】
また、上記抽出される監視対象は、前述の通り、過去の各指標値を、プラントの状態変化の進行を表している主指標に対する値に変換した後の比較に基づいて選出されたものであるので、精度が高く、かつ、各オペレータに依らない客観的なルールであるので、正確な監視を実現することができる。
【００６１】
本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【符号の説明】
【００６２】
１  監視対象決定装置
２  入力データ（正常データ、異常データ）
３  監視対象指標及びタイミング
１０  監視対象決定処理部（取得手段、主指標設定手段、変換手段、隔たり度合い決定手段、対象決定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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