(57)【要約】      （修正有）【課題】センサを備えるプラントやシステムで異常が発生した場合、その異常がセンサに起因するのかその他に起因するのかを特定することができる管理装置を提供する。【解決手段】管理装置１０は、第一の算出部１０１と、異常判定部１０２とを備える。前記第一の算出部は、観測対象に係る物理量である第一の物理量に基づいて、前記観測対象の状態を示す第二の物理量を算出する。前記異常判定部は、第一のセンサ３０が計測する前記第二の物理量と前記第一の算出部が算出した第二の物理量との比較に基づいて、前記第一のセンサが異常であるか否かを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観測対象に係る物理量である第一の物理量と第一のモデルとに基づいて、前記観測対象の状態を示す第二の物理量を算出する第一の算出部と、
第一のセンサが計測する前記第二の物理量と前記第一の算出部が算出した前記第二の物理量との比較に基づいて、前記第一のセンサが異常であるか否かを判定する異常判定部と
を備える管理装置。
【請求項２】
前記異常判定部は、第一のセンサが計測する前記第二の物理量と前記第一の算出部が算出した第二の物理量との差分が所定のしきい値よりも大きい場合に、前記第一のセンサが異常であると判定する
請求項１に記載の管理装置。
【請求項３】
前記異常判定部は、第一のセンサが計測する前記第二の物理量と前記第一の算出部が算出した第二の物理量との差分の変化が所定の変化率よりも大きい場合に、前記第一のセンサが異常であると判定する
請求項１または請求項２に記載の管理装置。
【請求項４】
第二のセンサが計測する前記第一の物理量と前記第一のモデルとに基づいて、前記第一の算出部が前記観測対象の状態を示す第二の物理量を算出し、
前記異常判定部は、第一のセンサが計測する前記第二の物理量と前記第一の算出部が算出した第二の物理量との比較に基づいて、前記第一のセンサまたは前記第二のセンサの少なくとも一方が異常であるか否かを判定する
請求項１または請求項２に記載の管理装置。
【請求項５】
観測対象に係る物理量である第二の物理量と第二のモデルとに基づいて前記観測対象の状態を示す第三の物理量を算出する第二の算出部を備え、
前記異常判定部は、第三のセンサが計測する前記観測対象に係る物理量である第三の物理量と前記第二の算出部が算出した第三の物理量とに基づいて、前記第二のセンサが異常である、前記第三のセンサが異常である、前記第一のセンサと前記第二のセンサと前記第三のセンサのうち少なくとも１つが異常である、あるいは、前記第一のセンサと前記第二のセンサと前記第三のセンサの何れも異常ではないと判定する
請求項４に記載の管理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の管理装置を備える管理システム。
【請求項７】
観測対象に係る物理量である第一の物理量と第一のモデルとに基づいて、前記観測対象の状態を示す第二の物理量を算出し、
計測する前記第二の物理量と算出した前記第二の物理量との比較に基づいて、第一のセンサが異常であるか否かを判定する
管理方法。
【請求項８】
管理装置のコンピュータを、
観測対象に係る物理量である第一の物理量と第一のモデルとに基づいて、前記観測対象の状態を示す第二の物理量を算出する第一の算出手段と、
第一のセンサが計測する前記第二の物理量と前記第一の算出手段が算出した前記第二の物理量との比較に基づいて、前記第一のセンサが異常であるか否かを判定する異常判定手段
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管理装置、管理システム、管理方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
化学薬品処理や石油精製などを行う化学工場や発電所などのプラントやシステムの中には、パラメータを用いて入出力関係を示したモデルによりそのプラントやシステムの動作がモデル化されているものがある。そして、プラントやシステムに対して、モデルを用いて動作のシミュレーションや制御を行う技術がある。
特許文献１から特許文献４には、関連する技術として、モデルの生成やモデルを使用して動作のシミュレーションや制御を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２２１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１００８３５号公報
【特許文献３】特開２００４−２３４３０２号公報
【特許文献４】特開平６−７４８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、センサを備えるプラントやシステムに対して制御が行われた場合、プラントやシステムで発生した異常がセンサに起因するのかその他に起因するのかを特定することは困難である。
そのため、センサを備えるプラントやシステムで異常が発生した場合、その異常がセンサに起因するのかその他に起因するのかを特定する技術が求められていた。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる管理装置、管理システム、管理方法、及びプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、管理装置は、第一の算出部と、異常判定部とを備える。前記第一の算出部は、観測対象に係る物理量である第一の物理量と第一のモデルとに基づいて、前記観測対象の状態を示す前記第二の物理量を算出する。前記異常判定部は、第一のセンサが計測する前記第二の物理量と前記第一の算出部が算出した第二の物理量との比較に基づいて、前記第一のセンサが異常であるか否かを判定する。
【０００７】
また本発明の別の態様によれば、前記管理装置が備える前記異常判定部は、第一のセンサが計測する前記第二の物理量と前記第一の算出部が算出した第二の物理量との差分が所定のしきい値よりも大きい場合に、前記第一のセンサが異常であると判定する。
【０００８】
また本発明の別の態様によれば、前記管理装置が備える前記異常判定部は、第一のセンサが計測する前記第二の物理量と前記第一の算出部が算出した第二の物理量との差分の変化が所定の変化率よりも大きい場合に、前記第一のセンサが異常であると判定する。
【０００９】
また本発明の別の態様によれば、第二のセンサが計測する前記第一の物理量と前記第一のモデルとに基づいて、前記第一の算出部が前記観測対象の状態を示す第二の物理量を算出した場合、前記管理装置が備える前記異常判定部は、第一のセンサが計測する前記第二の物理量と前記第一の算出部が算出した第二の物理量との比較に基づいて、前記第一のセンサまたは前記第二のセンサの少なくとも一方が異常であるか否かを判定する。
【００１０】
また本発明の別の態様によれば、前記管理装置は、第二の算出部をさらに備える。前記第二の算出部は、観測対象に係る物理量である第二の物理量と第二のモデルとに基づいて前記観測対象の状態を示す第三の物理量を算出する。前記管理装置が備える前記異常判定部は、第三のセンサが計測する前記観測対象に係る物理量である第三の物理量と前記第二の算出部が算出した第三の物理量とに基づいて、前記第二のセンサが異常である、前記第三のセンサが異常である、前記第一のセンサと前記第二のセンサと前記第三のセンサのうち少なくとも１つが異常である、あるいは、前記第一のセンサと前記第二のセンサと前記第三のセンサの何れも異常ではないと判定する。
【００１１】
また本発明の別の態様によれば、管理システムは、前記何れかの管理装置を備える。
【００１２】
また本発明の別の態様によれば、管理方法は、観測対象に係る物理量である第一の物理量と第一のモデルとに基づいて、前記観測対象の状態を示す第二の物理量を算出し、計測する前記第二の物理量と算出した前記第二の物理量との比較に基づいて、第一のセンサが異常であるか否かを判定する。
【００１３】
また本発明の別の態様によれば、プログラムは、管理装置のコンピュータを、観測対象に係る物理量である第一の物理量と第一のモデルとに基づいて、前記観測対象の状態を示す第二の物理量を算出する第一の算出手段と、第一のセンサが計測する前記第二の物理量と前記第一の算出手段が算出した前記第二の物理量との比較に基づいて、前記第一のセンサが異常であるか否かを判定する異常判定手段として機能させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態による充電制御装置によれば、センサを備えるプラントやシステムで異常が発生した場合、その異常がセンサに起因するのかその他に起因するのかを特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一の実施形態による管理装置１０を備える管理システム１の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の第一の実施形態による管理装置１０を備える管理システム１の処理フローの一例を示す図である。
【図３】本発明の第二の実施形態による管理装置１０を備える管理システム１の構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施形態による管理装置１０を備える管理システム１の処理フローの一例を示す図である。
【図５】本発明の第三の実施形態による管理装置１０を備える管理システム１の構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の第三の実施形態による管理装置１０を備える管理システム１の処理フローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第一の実施形態＞
図１は、本発明の第一の実施形態による管理装置１０を備える管理システム１の構成の一例を示す図である。
図１で示すように、第一の実施形態による管理システム１は、管理装置１０と、出力部２０と、第一のセンサ３０と、記憶部１００とを備える。
【００１７】
管理装置１０は、第一の算出部１０１と、異常判定部１０２とを備える。
管理装置１０が備える第一の算出部１０１は、観測対象に係る物理量である第一の物理量と第一のモデルとに基づいて、観測対象の状態を示す第二の物理量を算出する。なお、第一のモデルは、第一の物理量と第二の物理量の相関関係を示している。第一のモデルは、例えば、第一の物理量を入力とし第二の物理量を出力としたときの伝達関数である。また、他の形態においては、第一のモデルは、例えば、第一の物理量を入力とし第二の物理量を出力としたときの入出力関係を示すルックアップテーブルである。
異常判定部１０２は、第一のセンサ３０が計測した第二の物理量と第一の算出部１０１が算出した第二の物理量との比較に基づいて、第一のセンサ３０が異常であるか否かを判定する。
【００１８】
出力部２０は、表示部２０１と、スピーカ２０２と、振動部２０３とを備える。
表示部２０１は、異常判定部１０２から入力するアラーム信号に基づいて視覚情報を表示する。
スピーカ２０２は、異常判定部１０２から入力するアラーム信号に基づいて音情報を出力する。
振動部２０３は、異常判定部１０２から入力するアラーム信号に基づいて振動情報を出力する。
第一のセンサ３０は、観測対象の状態を示す第二の物理量を計測する。
記憶部１００は、第一のモデルや異常判定部１０２が行う判定のしきい値など、管理システム１で必要となる情報を記憶する。
【００１９】
図２は、本発明の第一の実施形態による管理装置１０を備える管理システム１の処理フローの一例を示す図である。
次に、図２を用いて第一の実施形態による管理システム１の処理フローについて説明する。
図２で示す第一の実施形態による管理システム１が行う処理は、図１で示した管理システム１の備える管理装置１０が第一のセンサ３０が異常であるか否かを判定し、第一のセンサ３０が異常であると判定した場合にアラームを出力する処理である。
ここでは、プラントにおける燃焼室に燃料が投入された場合の燃料量と燃焼室の温度を例に管理システム１の処理フローを説明する。
なお、第一のモデルは、周知の手法を用いて予め作成されており、記憶部１００が記憶しているものとする。また、第一の算出部１０１は、第一のモデルを記憶部１００から予め読み出しているものとする。
【００２０】
まず、管理装置１０が備える第一の算出部１０１は、観測対象に係る第一の物理量、例えば、燃焼室に投入される燃料の燃料量を入力する（ステップＳ１）。なお、観測対象に係る第一の物理量は、本来示すべき値の物理量であれば、設定した物理量であってもよい。第一の算出部１０１は、観測対象に係る第一の物理量を入力すると、第一の物理量を入力とし観測対象の状態を示す第二の物理量を出力としたときの伝達関数や、第一の物理量を入力とし第二の物理量を出力としたときの入出力関係を示すルックアップテーブルなどの第一のモデルに基づいて、入力した第一の物理量との相関関係で示される第二の物理量、例えば燃焼室の温度を算出する（ステップＳ２）。第一の算出部１０１は、算出した第二の物理量を異常判定部１０２に出力する（ステップＳ３）。
異常判定部１０２は、第一の算出部１０１が算出した第二の物理量を入力する（ステップＳ４）。
【００２１】
また、第一のセンサ３０は、例えば燃焼室に備えられた温度センサであり、観測対象に係る第二の物理量である燃焼室の温度を入力する（ステップＳ５）。第一のセンサ３０は、入力した第二の物理量を計測する（ステップＳ６）。第一のセンサ３０は、計測した第二の物理量を異常判定部１０２に出力する（ステップＳ７）。
異常判定部１０２は、第一のセンサ３０が計測した第二の物理量を入力する（ステップＳ８）。
【００２２】
異常判定部１０２は、第一の算出部１０１が算出した第二の物理量と第一のセンサ３０が計測した第二の物理量とを比較する。
例えば、異常判定部１０２は、第一の算出部１０１が算出した第二の物理量と第一のセンサ３０が計測した第二の物理量との差分（以下、第一の差分）を算出し、第一の差分と所定のしきい値を比較する。
ここで、所定のしきい値とは、プラント運転実績から経験的に決められる値やモデルに基づく算出値の精度から求められる値、センサの観測ノイズの振れ幅等であり、事前に決定される値である。
また、第一の物理量と第一のモデルに基づく第一の算出部が算出する第二の物理量は、第一のセンサ３０が計測する第二の物理量と常に一致しない場合がある。このような場合、事前に第一の差分の許容範囲を設定することで、異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値以内の差分（許容範囲内）であれば異常と判定せず、第一差分が所定のしきい値（許容範囲）よりも大きくなった時刻で、第一のセンサ３０が異常であると判定する。
また、例えば、異常判定部１０２は、第一の差分を一定の時間間隔で算出して第一の差分の変化率を算出し、第一の差分の変化率と所定の変化率とを比較する。
ここで、所定の変化率とは、モデルに基づく算出値の精度から求められる、単位時間当たりの運転状態とのずれ率やセンサの観測ノイズによる、観測値の単位時間当たりのずれ率等であり、事前に決定される変化率である。
また、第一の物理量と第一のモデルに基づく第一の算出部１０１が算出する第二の物理量は、第一のセンサ３０が計測する第二の物理量と常に一致していない場合がある。このような場合、事前に第一の差分の変化率の許容範囲を設定することで、異常判定部１０２は、第一の差分が所定の変化率の割合（許容範囲内）であれば異常と判定せず、第一差分が所定の変化率の割合（許容範囲）よりも大きくなった時刻で、第一のセンサ３０が異常であると判定する。
【００２３】
異常判定部１０２は、第一の算出部１０１が算出した第二の物理量と第一のセンサ３０が計測した第二の物理量とを比較した比較結果に基づいて、第一のセンサ３０が異常であるか否かを判定する（ステップＳ９）。
例えば、異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも大きい場合、第一のセンサ３０が異常であると判定する。また、異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも小さいまたは同一である場合、第一のセンサ３０が異常ではない（正常である）と判定する。
なお、第一の算出部１０１が行う算出は、数値演算であるため、第一の算出部１０１が算出に使用する数値が正しい範囲において算出結果は正しいと言える。一方、第一のセンサ３０は、一般的に周囲環境が変化する場所に備えられるため、第一の算出部１０１の算出結果に間違いが発生する確率よりも高い確率で故障が発生すると言える。そのため、異常判定部１０２は、第一の算出部１０１が行う算出は常に正しいものとして、第一のセンサ３０が異常であるか否かを判定している。
【００２４】
なお、異常判定部１０２は、第一のセンサ３０が異常であるか否かを正しく判定する範囲において、どのような判定方法を用いてもよい。例えば、第一の差分の一定時間間隔における変化率を算出し、算出した変化率が所定の変化率よりも大きい場合、異常判定部１０２は、第一のセンサ３０が異常であると判定してもよい。また、異常判定部１０２は、上述の第一の差分としきい値との比較による判定と、第一の差分の一定時間間隔における変化率に基づく判定との組み合わせであってもよい。
【００２５】
異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも小さいまたは同一である場合、第一のセンサ３０が異常ではないと判定し（ステップＳ９、ＮＯ）、ステップＳ１の第一の物理量を入力する処理と、ステップＳ５の第二の物理量を入力する処理へ戻る。
異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも大きい場合、第一のセンサ３０が異常であると判定する（ステップＳ９、ＹＥＳ）。そして、異常判定部１０２は、第一のセンサ３０が異常であることを報知する第一のアラーム信号を出力部２０に出力する（ステップＳ１０）。
出力部２０は、異常判定部１０２から第一のアラーム信号を入力すると、出力部２０が備える表示部２０１、スピーカ２０２、振動部２０３のそれぞれは、第一のアラーム信号に応じたアラームを出力する（ステップＳ１１）。表示部２０１は、例えば液晶パネルであり、“第一のセンサに異常を検出しました”と文字を表示する。スピーカ２０２は、例えば “第一のセンサに異常を検出しました”と人工的に作り出した合成音声を出力する。また、振動部２０３は、バイブレータを備え、振動する。なお、出力部２０が出力するアラームは、何れか１つであってもよいし、何れかを組み合わせた複数であってもよい。
【００２６】
以上、本発明の第一の実施形態による管理装置１０、及び管理装置１０を備える管理システム１について説明した。
本発明の実施形態による管理装置１０は、第一の算出部１０１と、異常判定部１０２とを備える。第一の算出部１０１は、観測対象に係る物理量である第一の物理量と第一のモデルとに基づいて、観測対象の状態を示す第二の物理量を算出する。異常判定部１０２は、第一のセンサ３０が計測する第二の物理量と第一の算出部１０１が算出した第二の物理量とを比較し、その差分が所定のしきい値よりも大きいか否かを判定することで、第一のセンサ３０が異常であるか否かを判定する。
このようにすれば、センサを備えるプラントやシステムで異常が発生した場合、その異常がセンサに起因するのかその他に起因するのかを特定することができる。
【００２７】
＜第二の実施形態＞
図３は、本発明の第二の実施形態による管理装置１０を備える管理システム１の構成の一例を示す図である。
図３で示すように、第二の実施形態による管理システム１の構成は、第一の実施形態による管理システム１に加え、さらに第二のセンサ４０を備える。
第二のセンサ４０は、観測対象の状態を示す第一の物理量を計測する。第二のセンサ４０は、計測した第一の物理量を第一の算出部１０１に出力する。
なお、第二の実施形態による管理装置１０、出力部２０、第一のセンサ３０のそれぞれは、第一の実施形態による管理装置１０、出力部２０、第一のセンサ３０と同様の機能部を備えているが、詳細な説明は省略する。
【００２８】
図４は、本発明の第二の実施形態による管理装置１０を備える管理システム１の処理フローの一例を示す図である。
次に、図４を用いて第二の実施形態による管理システム１の処理フローについて説明する。
図４で示す第二の実施形態による管理システム１が行う処理は、図３で示した管理システム１の備える管理装置１０が第一のセンサ３０または第二のセンサ４０の少なくとも一方が異常であるか否かを判定し、第一のセンサ３０または第二のセンサ４０の少なくとも一方が異常であると判定した場合にアラームを出力する処理である。
【００２９】
まず、第二のセンサ４０は、燃料量計測センサであり、観測対象に係る第一の物理量である、例えば燃料量を入力する（ステップＳ１２）。第二のセンサ４０は、入力した第一の物理量を計測する（ステップＳ１３）。第二のセンサ４０は、計測した第一の物理量を第一の算出部１０１に出力する（ステップＳ１４）。
【００３０】
管理装置１０が備える第一の算出部１０１は、第二のセンサ４０が計測した観測対象に係る第一の物理量を入力する（ステップＳ１５）。
第一の算出部１０１は、観測対象に係る第一の物理量を入力すると、第一の実施形態による管理システム１の処理フローと同様にステップＳ２からステップＳ８の処理を行う。ただし、第一の算出部１０１が入力する第一の物理量は、第二のセンサ４０が計測した第一の物理量である。第二のセンサ４０は故障する可能性があるため、第一の算出部１０１が第二のセンサ４０から入力する第一の物理量は、本来検出されるべき物理量であるとは限らない。
【００３１】
次に、異常判定部１０２は、第一の算出部１０１が算出した第二の物理量と第一のセンサ３０が計測した第二の物理量とを比較する。
そして異常判定部１０２は、第一の算出部１０１が算出した第二の物理量と第一のセンサ３０が計測した第二の物理量とを比較した比較結果に基づいて、第一のセンサ３０が異常であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００３２】
例えば、異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも大きい場合、第一のセンサ３０と第二のセンサ４０の何れも異常ではない（正常である）と判定し（ステップＳ１６、ＮＯ）、ステップＳ１２の第一の物理量を入力する処理と、ステップＳ５の第二の物理量を入力する処理へ戻る。
また、例えば、異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも小さいまたは同一である場合、第一のセンサ３０及び第二のセンサ４０の何れか一方または両方が異常であることが考えられるため、第一のセンサ３０または第二のセンサ４０の少なくとも一方が異常であると判定する（ステップＳ１６、ＹＥＳ）。そして、異常判定部１０２は、第一のセンサ３０または第二のセンサ４０の少なくとも一方が異常であることを報知する第二のアラーム信号を出力部２０に出力する（ステップＳ１７）。
【００３３】
出力部２０は、異常判定部１０２から第二のアラーム信号を入力すると、出力部２０が備える表示部２０１、スピーカ２０２、振動部２０３のそれぞれは、第二のアラーム信号に応じたアラームを出力する（ステップＳ１８）。表示部２０１は、例えば液晶パネルであり、“第一のセンサまたは第二のセンサに異常を検出しました”と文字を表示する。スピーカ２０２は、例えば “第一のセンサまたは第二のセンサに異常を検出しました”と人工的に作り出した合成音声を出力する。また、振動部２０３は、バイブレータを備え、振動する。なお、出力部２０が出力するアラームは、何れか１つであってもよいし、何れかを組み合わせた複数であってもよい。
【００３４】
以上、本発明の第二の実施形態による管理装置１０、及び管理装置１０を備える管理システム１について説明した。
本発明の実施形態による管理装置１０は、第一の算出部１０１と、異常判定部１０２とを備える。第一の算出部１０１は、第二のセンサ４０が計測した観測対象に係る物理量である第一の物理量と第一のモデルとに基づいて、観測対象の状態を示す第二の物理量を算出する。異常判定部１０２は、第一の算出部１０１が算出した第二の物理量と第一のセンサ３０が計測する第二の物理量とを比較し、その差分が所定のしきい値よりも大きいか否かを判定することで、第一のセンサ３０または第二のセンサ４０の少なくとも一方が異常であるか否かを判定する。
このようにすれば、異常判定部１０２は、差分が所定のしきい値よりも大きい場合、第一のセンサ３０または第二のセンサ４０の少なくとも一方が異常であると判定し、センサを備えるプラントやシステムで発生した異常がセンサに起因すると特定することができる。また、異常判定部１０２は、差分が所定のしきい値よりも小さいまたは同一である場合、第一のセンサ３０と第二のセンサ４０は何れも異常ではないと判定し、センサを備えるプラントやシステムで発生した異常がセンサ以外に起因すると特定することができる。
【００３５】
なお、第一の実施形態において、第一の算出部１０１は第一の物理量をそのまま入力する。そのため、第一の物理量は、第一の算出部１０１が算出する第二の物理量に正しく反映される。異常判定部１０２は、第一の物理量が正しく反映された第二の物理量と、第一のセンサ３０が計測した第二の物理量とを比較する。そのため、第一の実施形態による管理装置１０は、第一の物理量が正しく反映された第二の物理量と、第一のセンサ３０が計測した第二の物理量との差分が所定のしきい値よりも大きい場合に、第一のセンサ３０が異常であると特定することができた。
一方で、第二の実施形態において、第一の算出部１０１は、第二のセンサ４０が計測した第一の物理量を入力する。第二のセンサ４０は異常である可能性があるため、第二のセンサ４０が入力する第一の物理量は、第一の算出部１０１が算出する第二の物理量に正しく反映されるとは限らない。また、第二の実施形態では、第二のセンサ４０が異常であるか否かの判定はできない。そのため、異常判定部１０２は、第一の物理量が正しく反映されたか否かがわからない第二の物理量と、第一のセンサ３０が計測した第二の物理量とを比較することになる。従って、第二の実施形態による管理装置１０は、第一の物理量が正しく反映されたか否かがわからない第二の物理量と、第一のセンサ３０が計測した第二の物理量との差分が所定のしきい値よりも大きい場合に、第一のセンサ３０が異常であるのか、第二のセンサ４０が異常であるのかを区別することができない。
【００３６】
＜第三の実施形態＞
図５は、本発明の第三の実施形態による管理装置１０を備える管理システム１の構成の一例を示す図である。
図５で示すように、第三の実施形態による管理システム１の構成は、第二の実施形態による管理システム１に加え、さらに管理装置１０が備える第二の算出部１０３と第三のセンサ５０とを備える。
【００３７】
管理装置１０が備える第二の算出部１０３は、第一のセンサ３０が計測した第二の物理量と第二のモデルとに基づいて、観測対象の状態を示す第三の物理量を算出する。第二の算出部１０３は、算出した第三の物理量を異常判定部１０２に出力する。なお、第二のモデルは、第二の物理量と第三の物理量の相関関係を示す伝達関数やルックアップテーブルである。
第三のセンサ５０は、観測対象の状態を示す第三の物理量を計測する。第三のセンサ５０は、計測した第三の物理量を異常判定部１０２に出力する。
なお、第三の実施形態による管理装置１０、出力部２０、第一のセンサ３０のそれぞれは、第二の実施形態による管理装置１０、出力部２０、第一のセンサ３０、第二のセンサ４０と同様の機能部を備えているが、詳細な説明は省略する。
【００３８】
図６は、本発明の第三の実施形態による管理装置１０を備える管理システム１の処理フローの一例を示す図である。
次に、図６を用いて第三の実施形態による管理システム１の処理フローについて説明する。
図６で示す第三の実施形態による管理システム１が行う処理は、図５で示した管理システム１の備える管理装置１０が第一のセンサ３０、第二のセンサ４０、第三のセンサ５０が異常であるか否かを判定し、第一のセンサ３０、第二のセンサ４０、第三のセンサ５０のうち異常であると判定したセンサの組み合わせに応じたアラームを出力する処理である。
【００３９】
まず、第二の実施形態による管理システム１が行う処理と同様に、ステップＳ１２からステップＳ１５の処理を行い、続けてステップＳ２からステップＳ６の処理を行う。
そして、第一のセンサ３０は、計測した第二の物理量である温度を異常判定部１０２と第二の算出部１０３に出力する（ステップＳ１９）。
異常判定部１０２は、第一のセンサ３０が計測した第二の物理量を入力する（ステップＳ２０）。
また、第二の算出部１０３は、第一のセンサ３０が計測した第二の物理量を入力する（ステップＳ２１）。
第二の算出部１０３は、第一のセンサ３０が計測した第二の物理量を入力すると、入力した第二の物理量と、第二のモデルとに基づいて、入力した第二の物理量との相関関係で示される第三の物理量、例えば圧力を算出する（ステップＳ２２）。第二の算出部１０３は、算出した第三の物理量を異常判定部１０２に出力する（ステップＳ２３）。
異常判定部１０２は、第二の算出部１０３が算出した第三の物理量を入力する（ステップＳ２４）。
【００４０】
また、第三のセンサ５０は、例えば圧力センサであり、観測対象に係る第三の物理量を入力する（ステップＳ２５）。第三のセンサ５０は、入力した第三の物理量を計測する（ステップＳ２６）。第三のセンサ５０は、計測した第三の物理量を異常判定部１０２に出力する（ステップＳ２７）。
異常判定部１０２は、第三のセンサ５０が計測した第三の物理量を入力する（ステップＳ２８）。
【００４１】
異常判定部１０２は、第三のセンサ５０が計測した第三の物理量を入力すると、第一の算出部１０１が算出した第二の物理量と第一のセンサ３０が計測した第二の物理量とを比較する。そして、異常判定部１０２は、第一の算出部１０１が算出した第二の物理量と第一のセンサ３０が計測した第二の物理量とを比較した比較結果に基づいて、第一のセンサ３０または第二のセンサ４０の少なくとも一方が異常であるか否かを判定する（ステップＳ２９）。
【００４２】
また、異常判定部１０２は、第二の算出部１０３が算出した第三の物理量と第三のセンサ５０が計測した第三の物理量とを比較する。
そして、異常判定部１０２は、第二の算出部１０３が算出した第三の物理量と第三のセンサ５０が計測した第三の物理量とを比較した比較結果に基づいて、第一のセンサ３０または第三のセンサ５０の少なくとも一方が異常であるか否かを判定する（ステップＳ３０、ステップＳ３１）。
【００４３】
例えば、異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも大きい場合、第一のセンサ３０と第二のセンサ４０の何れも異常ではないと判定する（ステップＳ２９、ＮＯ）。そして、異常判定部１０２は、第二の算出部１０３が算出した第三の物理量と第三のセンサ５０が計測した第三の物理量との差分（以下、第二の差分）が所定のしきい値よりも小さいか同一である場合、第一のセンサ３０と第三のセンサ５０の何れも異常ではないと判定する（ステップＳ３０、ＮＯ）。異常判定部１０２は、第一のセンサ３０と第二のセンサ４０の何れも異常ではないというステップＳ２９での判定結果と、第一のセンサ３０と第三のセンサ５０の何れも異常ではないというステップＳ３０での判定結果に基づいて、第一のセンサ３０、第二のセンサ４０、第三のセンサ５０の何れも異常ではないと判定し、ステップＳ５、ステップＳ１２、ステップＳ２５の処理に戻る。
【００４４】
また、異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも大きい場合、第一のセンサ３０と第二のセンサ４０の何れも異常ではないと判定する（ステップＳ２９、ＮＯ）。そして、異常判定部１０２は、第二の差分が所定のしきい値とよりも大きい場合、第一のセンサ３０または第三のセンサ５０の少なくとも一方が異常であると判定する（ステップＳ３０、ＹＥＳ）。異常判定部１０２は、第一のセンサ３０と第二のセンサ４０の何れも異常ではないというステップＳ２９での判定結果と、第一のセンサ３０または第三のセンサ５０の少なくとも一方が異常であるというステップＳ３０での判定結果に基づいて、第三のセンサ５０が異常であると判定する。そして、異常判定部１０２は、第三のセンサ５０が異常であることを報知する第三のアラーム信号を出力部２０に出力する（ステップＳ３２）。
【００４５】
また、異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも小さいまたは同一である場合、第一のセンサ３０または第二のセンサ４０の少なくとも一方が異常であると判定する（ステップＳ２９、ＹＥＳ）。そして、異常判定部１０２は、第二の差分が所定のしきい値とよりも小さいか同一である場合、第一のセンサ３０と第三のセンサ５０の何れも異常ではないと判定する（ステップＳ３１、ＮＯ）。異常判定部１０２は、第一のセンサ３０または第二のセンサ４０の少なくとも一方が異常であるというステップＳ２９での判定結果と、第一のセンサ３０と第三のセンサ５０の何れも異常ではないというステップＳ３１での判定結果に基づいて、第二のセンサ４０が異常であると判定する。そして、異常判定部１０２は、第二のセンサ４０が異常であることを報知する第四のアラーム信号を出力部２０に出力する（ステップＳ３３）。
【００４６】
また、異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも小さいまたは同一である場合、第一のセンサ３０または第二のセンサ４０の少なくとも一方が異常であると判定する（ステップＳ２９、ＹＥＳ）。そして、異常判定部１０２は、第二の差分が所定のしきい値とよりも大きい場合、第一のセンサ３０または第三のセンサ５０の少なくとも一方が異常であると判定する（ステップＳ３１、ＹＥＳ）。異常判定部１０２は、第一のセンサ３０または第二のセンサ４０の少なくとも一方が異常であるというステップＳ２９での判定結果と、第一のセンサ３０または第三のセンサ５０の少なくとも一方が異常であるというステップＳ３１での判定結果に基づいて、第一のセンサ３０、第二のセンサ４０、第三のセンサ５０のうち少なくとも１つが異常であると判定する。そして、異常判定部１０２は、第一のセンサ３０、第二のセンサ４０、第三のセンサ５０のうち少なくとも１つが異常であることを報知する第五のアラーム信号を出力部２０に出力する（ステップＳ３４）。
【００４７】
出力部２０は、異常判定部１０２から第三のアラーム信号、第四のアラーム信号、第五のアラーム信号を入力すると、出力部２０が備える表示部２０１、スピーカ２０２、振動部２０３のそれぞれは、第三のアラーム信号、第四のアラーム信号、第五のアラーム信号のそれぞれに応じたアラームを出力する（ステップＳ３５）。
例えば、出力部２０が異常判定部１０２から第四のアラーム信号を入力した場合、表示部２０１は、“第二のセンサに異常を検出しました”と文字を液晶パネルに表示する。また、例えば、スピーカ２０２は、“第二のセンサに異常を検出しました”と人工的に作り出した合成音声を出力する。また、例えば、振動部２０３は、バイブレータにより振動する。なお、出力部２０が出力するアラームは、何れか１つであってもよいし、何れかを組み合わせた複数であってもよい。
【００４８】
以上、本発明の第三の実施形態による管理装置１０、及び管理装置１０を備える管理システム１について説明した。
本発明の実施形態による管理装置１０は、第一の算出部１０１と、異常判定部１０２と、第二の算出部１０３とを備える。第一の算出部１０１は、第二のセンサ４０が計測した観測対象に係る物理量である第一の物理量と第一のモデルとに基づいて、観測対象の状態を示す第二の物理量を算出する。第二の算出部１０３は、観測対象に係る物理量である第二の物理量と第二のモデルとに基づいて、観測対象の状態を示す第三の物理量を算出する。異常判定部１０２は、第一のセンサ３０が計測した第二の物理量と第一の算出部１０１が算出した第二の物理量とを比較し、その差分である第一の差分が所定のしきい値よりも大きいか否かを判定することで、第一のセンサ３０または第二のセンサ４０の少なくとも一方が異常であるか否かを判定する。また、異常判定部１０２は、第三のセンサ５０が計測した第三の物理量と第二の算出部１０３が算出した第三の物理量とを比較し、その差分である第二の差分が所定のしきい値よりも大きいか否かを判定することで、第一のセンサ３０または第三のセンサ５０の少なくとも一方が異常であるか否かを判定する。
このようにすれば、異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも小さいまたは同一であり、第二の差分が所定のしきい値よりも小さいまたは同一である場合、第一のセンサ３０、第二のセンサ４０、第三のセンサ５０の何れも異常ではないと判定し、センサを備えるプラントやシステムで発生した異常がセンサ以外に起因すると特定することができる。また、異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも小さいまたは同一であり、第二の差分が所定のしきい値よりも大きい場合、第三のセンサ５０が異常であると判定し、センサを備えるプラントやシステムで発生した異常が第三のセンサ５０に起因すると特定することができる。また、異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも大きく、第二の差分が所定のしきい値よりも小さいまたは同一である場合、第二のセンサ４０が異常であると判定し、センサを備えるプラントやシステムで発生した異常が第二のセンサ４０に起因すると特定することができる。そして、異常判定部１０２は、第一の差分が所定のしきい値よりも大きく、第二の差分が所定のしきい値よりも大きい場合、第一のセンサ３０、第二のセンサ４０、第三のセンサ５０のうち少なくとも１つが異常であると判定し、センサを備えるプラントやシステムで発生した異常が第一のセンサ３０、第二のセンサ４０、第三のセンサ５０の何れかに起因すると特定することができる。
【００４９】
なお本発明の実施形態における処理フローは、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。
【００５０】
なお本発明の実施形態について説明したが、上述の管理装置１０は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００５１】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００５２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・管理システム
１０・・・管理装置
２０・・・出力部
３０・・・第一のセンサ
４０・・・第二のセンサ
５０・・・第三のセンサ
１０１・・・第一の算出部
１０２・・・異常判定部
１０３・・・第二の算出部
２０１・・・表示部
２０２・・・スピーカ
２０３・・・振動部
【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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