专利名称：过程信号的提取系统以及方法
技术领域：
本发明涉及一种在设备(plant)产生了状态变化的情况下，采用各种信息有效地提取因该状态变化而引起的过程(process)信号的方法以及装置。
背景技术：
在以火力和原子力为代表的发电设备、以医药品/食品/化学设备为代表的工业设备中，为了设备的稳定运用，会将较多的过程信号作为监视对象。作为过程信号的监视，具体而言在实施以下这样的应对策略。首先，为了掌握设备的状态，将测量压力/温度/流量/水位等的测量器设置在各部，并将所得到的过程信号值显示给操作员。另外，几乎在所有的设备中，根据异常或不便 对策、或者根据维修的观点来看，会将所得到的过程信号值保存在作为专用计算机的过程控制计算机中。操作员，在设备的状态产生了变化的情况下，为了确认相关联的过程信号值是否也存在变化，会在监视画面上显示相应的过程信号的值。另外，如果有必要，则将保存在过程控制计算机中的相应的过程信号的历史值显示在监视画面上。另外，通常，设备的运转控制装置和监视装置呈一体，使之能够实时地实施设备状态的监视和控制。通过以上所述这样的各种应对策略，现有技术中，当设备状态有变化时，操作员将与监视装置关联的过程信号的值显示在监视画面上。在此基础上，找出设备状态变化的原因，或者讨论用于修复该变化的应对方案。这时，关于相关联的过程信号的候补，根据操作员所具备的以往的经验和知识来提取。然而，要从许多过程信号中提取正发生的现象(设备状态变化)的原因、和作为用于制定应对方案的关键点的相关联的过程信号的候补，则要耗费许多劳动和时间。因此，存在如下一种方法预先定义与设备状态的变化相应的应对方法、即相关联的过程信号的提取和该值的显示作业，在所对应的设备状态存在变化的情况下，迅速地掌握所希望的过程信号的值。在专利文献I中，公开了如下方法预先调查与设备异常的状态相应的过程的关联性，将其登记作为知识数据库。在存在设备异常的情况下，通过与该知识数据库进行对照，从而得到所希望的信息。在专利文献2中，记载了如下方法为了对有异常的对象设备的区域进行确定，而采用设置在设备中的器械的设计信息。在专利文献3中，记载了如下方法按每个设置在设备中的器械，准备登记了相关联的过程信号的表格，在检测到设备的异常时，根据过程信号基于表格来确定对象器械，并对所确定的器械的体系图进行画面显示。另外，针对按照体系图的连接顺序来显示设备的状态数据的方法也进行了记载。先行技术文献专利文献专利文献I JP特开平2-224001号公报
专利文献2 JP特开2005-215833号公报专利文献3 JP特开2002-56825号公报
发明内容
发明要解决的课题在检测到设备状态的变化或异常时，为了提取相关联的过程信号，存在仅凭操作员所具备的经验和知识无法迅速地应对所有状态的情况。另外，在事先准备针对设备状态的变化和异常的应对方案的方法中，难以网罗调查所有设备状态，另外，对于未知的状态变化和异常也无法应对。在专利文献I所记载的方法中，由于需要事先调查与设备的异常状态相应的过程的关联性，并将其作为知识数据库进行登记，因此关于预先登记的设备异常以外的异常，是无法应对的。在专利文献2所记载的方法中，虽然能够确定设备异常对应的对象器械和该器械的设置区域，但尚不能确定过程信号。在专利文献3记载的方法中，按每个设置在设备中的器械，准备登记了相关联的过程信号的表格，并显示对象器械的体系图，但尚不能提取所附带的过程信号。本发明的目的在于，提供一种还能够应对上述课题即以往知识的设定和未知设备状态的变化和异常的设备信号的提取系统以及方法。用于解决课题的技术手段 在本发明的过程信号提取系统中，包括监视控制装置，其根据对监视对象赋予操作信号时所得到的测量信号的值来进行监视控制；过程控制计算机，其对从监视对象得到的测量信号进行存储；异常/预兆诊断装置，其根据操作信号以及测量信号的值，对异常或预兆进行诊断；数据库，其存储了监视对象的设计信息；过程信号提取装置，其具有针对从异常/预兆诊断装置得到的诊断结果来提取相关联的过程信号的功能；以及监视器，其显示各种信息，数据库包含第一设计信息，其是将来自监视对象的测量信号与该测量信号的检测器的安装位置关联起来进行存储的信息；和第二设计信息，其是针对构成监视对象的配管或器械，将其与其上游的配管或器械关联起来进行存储的信息；过程信号提取装置，针对上述异常/预兆诊断装置诊断出异常/预兆的上述测量信号，参照数据库的信息，能够将与上述检测器的安装位置相邻的上游侧的配管或器械、与来自设置在该上游侧的配管或器械中的检测器的测量信号建立关联，并显示在监视器中。另外，优选，过程信号提取装置，针对与诊断出异常/预兆的测量信号的检测器的安装位置相邻的上游侧，追踪至到达器械为止，能够将这之间的上游侧的配管、与来自设置在该上游侧的配管中的检测器的测量信号建立关联。另外，优选，过程信号提取装置，针对至到达上游侧器械为止的期间所得到的测量信号，将加权评价后的结果显示在监视器中另外，优选，过程信号提取装置，在针对至到达上游侧器械为止的期间所得到的测量信号进行加权评价时，根据是相邻的上游侧的第几个配管来对加权进行变更。另外，优选，过程信号提取装置，在针对至到达上游侧器械为止的期间所得到的测量信号进行加权评价时，根据测量信号的测量类别相同和不同的情况，对加权进行变更。另外，优选，过程信号提取装置，在针对至到达上游侧器械为止的期间所得到的测量信号进行加权评价时，根据配管分支的有无来对加权进行变更。本发明的设备的过程信号的提取方法中，提取设备的过程信号的单元，具有第一设计信息，其是将来自设备的测量信号与该测量信号的检测器的安装位置关联起来进行存储的信息；和第二设计信息，其是针对构成设备的配管或器械，将其与其上游、下游的配管或器械关联起来进行存储的信息；在针对测量信号诊断出异常/预兆时，参照第一设计信息和第二设计信息，能够将与上述检测器的安装位置相邻的上游侧的配管或器械、与来自设置在该上游侧的配管或器械中的检测器的测量信号建立关联。另外，优选，提取设备的过程信号的单元，针对与诊断出异常/预兆的测量信号的检测器的安装位置相邻的上游侧，追踪至到达器械为止，能够将这之间的上游侧的配管、与来自设置在该上游侧的配管中的检测器的测量信号建立关联。 另外，优选，提取设备的过程信号的单元，针对至到达上游侧器械为止的期间所得到的测量信号，显示加权评价后的结果。另外，优选，提取设备的过程信号的单元，在针对至到达上游侧器械为止的期间所得到的测量信号进行加权评价时，根据是相邻的上游侧的第几个配管，来对加权进行变更。另外，优选，提取设备的过程信号的单元，在针对至到达上游侧器械为止的期间所得到的测量信号进行加权评价时，根据测量信号的测量类别相同和不同的情况，对加权进行变更。另外，优选，提取设备的过程信号的单元，在针对至到达上游侧器械为止的期间所得到的测量信号进行加权评价时，根据配管分支的有无来对加权进行变更。本发明的设备的过程信号的提取方法中，提取设备的过程信号的单元，具有第一设计信息，其是将来自设备的测量信号和该测量信号的检测器的安装位置关联起来进行存储的信息；和第二设计信息，其是针对构成设备的配管或器械，将其与其上游、下游的配管或器械关联起来进行存储的信息；在针对测量信号诊断出异常/预兆时，根据第一设计信息求出诊断出异常/预兆的上述测量信号的检测器的安装位置，针对该安装位置的配管或器械，参照第二设计信息，获得相邻的上游侧的配管或器械的信息，根据第一设计信息求出来自安装在所获得的上游侧的配管或器械中的检测器的测量信号，能够将上游侧的配管或器械、与其所在位置的测量信号建立关联。另外，优选，提取设备的过程信号的单元，针对能够建立关联的上游侧的配管或器械、和其所在位置的测量信号，追踪至到达上游侧的器械为止，得到对测量信号进行了加权的信息。发明效果根据本发明的设备信号的提取方法以及装置，能够将应监视或者确认的过程信号尽早地提示给操作员或者维修员，有利于发电设备或工业设备的稳定运用。
图I是表示将本发明涉及的设备信号的提取方法以及装置应用于对象之一的发电设备100的例子的图。
图2是说明火力发电设备的图。图3a是表示火力发电所的器械和配管系统的典型的一例的图。图3b是表示火力发电所的器械和配管系统的典型的一例的图。
图4是说明在过程控制计算机300中保存的信息的形态图。图5是表示作为在设计信息数据库500中存储的第I个设计信息的、“配管的连接信息”的图。图6是表示作为在设计信息数据库500中存储的第2个设计信息的、“配管的样式”的图。图7是表示作为在设计信息数据库500中存储的第3个设计信息的、“器械列表”的图。图8是表示作为在设计信息数据库500中存储的第4个设计信息的、“测量点列表”的图。图9是表示根据输入信息提取相关的过程信号的算法的流程图。图IOa是归纳了根据图3a的事例所求出的器械编号或者管路编号、与PID编号之间的关系的图。图IOb是归纳了根据图3b的事例所求出的器械编号或者管路编号、与PID编号之间的关系的图。图Ila是在图IOa的事例中归纳了求出关联度R的各过程中的计算结果的图。图Ilb是在图IOb的事例中归纳了求出关联度R的各过程中的计算结果的图。图12是在图像显示装置中显示的初始画面。图13是在图像显示装置中显示的提取条件设定画面。图14是在图像显示装置中显示的显示信息设定画面。图15是在图像显示装置中显示的过程信号的趋势图。
具体实施例方式以下，针对本发明的设备信号的提取方法以及装置，参照附图进行说明。实施例图I是表示将本发明涉及的设备信号的提取方法以及装置应用于作为对象之一的发电设备100的例子的图。在发电设备100中，为了掌握设备的状态，因而设置较多的测量器。由各测量器所测量的过程信号10的值，采用专用线或者共用的发送用管路，被传送给监视控制装置200以及对测量值进行保存的过程控制计算机300。其中，在监视控制装置200中，根据过程信号10的值，输出用于将设备运转保持在所希望的状态的控制信号20。所输出的控制信号20，被输入到发电设备100，并且还被输入到异常/预兆诊断装置400。另外，为了将设备的控制有关的信号值提示给用户，因而还将其输入到支援工具910。另外，在过程控制计算机300中，对从发电设备100得到的过程信号10的值进行储存。所储存的过程信号10，根据其用途被作为过程信号30输出到异常/预兆诊断装置400以及支援工具910。关于保存形式，后面详细说明。在异常/预兆诊断装置400中，根据所输入的控制信号20和过程信号30的变化和倾向等，对设备的异常或者其前兆进行检测。在此，关于对设备的异常或者其前兆进行检测的方法，有以下所述的各种方法，在本发明中能够采用其中任意的方法。关于用于检测的方法，也有些情况下，根据判定与前次值之间的差值是否超出其范围，而采用基于平均或者标准偏差、相关系数、主成分分析等的统计解析。也有如下方法采用物理模型或统计模型，通过预测过程值的变化从而检测异常或预兆，推测正常的过程值，基于与该推定值之间的差值，检测异常或预兆。另外，还有如下方法先将设备的正常运转状态分类为多个类别(category)，根据从该类别偏离的状态和被分类为新的类别的状态来检测异常或者预兆。异常/预兆诊断装置400，可以采用上述某种方法，但在检测到异常或者预兆的情况下，提取一个或者多个参与该现象的过程信号，并作为诊断结果40输出到支援工具910。 作为对支援工具910提供的诊断结果40，在存在多个确定的过程信号的信息或确定的过程信号的情况下，也有些情况下还添加其中的权重或影响度这样的信息。在此，所谓过程信号的信息，是指过程信号中固有地附带的编号和信号名称。另外，权重或影响度的信息的有无，根据由异常/预兆诊断装置400实现的诊断手法而不同。作为诊断结果40，存在仅过程信号的确定化的信息的情况、和还包含针对所确定的过程信号表示对所检测的异常或预兆赋予的影响的权重或者影响度的信息。在以下说明中，任何一种情况都包含在诊断结果40中，关于根据其差异而产生的实现方法的不同，每次进行说明。在设计信息数据库500中，保存与发电设备100的设备有关的设计信息。作为设计信息的一例，尤其针对配管仪器图表进行说明，该配管仪器图表中记载了构成发电设备100的器械、和连接这些器械的配管、以及为了提取设备信号10而设置的测量器的位置信息。该配管仪器图表，一般是采用专用的C A D来制图，并将图样作为CA D数据进行保存。另外，对C A D数据，赋予用于对所记载的器械或配管的规格明细或各部位进行确定的识别编号(以下称作ID编号)作为属性。因此，若指定器械或配管的编号，则能够提取在图样上处于哪个位置、或者对象物所具备的规格明细、例如配管的口径或壁厚等。进而，针对配管，还能够掌握与其两端之间的连接信息。在设计信息数据库中保存的各种设计信息50，根据需要而被输出至过程信号提取装置600或维修工具910。另外，关于在设计信息数据库500中记录的设计信息的详细情况，后面参照图5、6、7、8详细进行说明。过程信号提取装置600，由外部输入接口 610、信号提取部620、外部输出接口 630构成。在过程信号提取装置600中，经由维修工具910，得到用于提取过程信号所需要的输入信号60。外部输入接口 610，取入经由维修工具910而得到的输入信号60和来自设计信息数据库500的设计信息50，并作为信号提取用信息61传送给信号提取部620。在信号提取部620中，根据所输入的信号提取用信息61，提取与由异常/预兆诊断装置400所确定的过程信号相关的其他过程信号的候补。提取结果62被输出到外部输出接口 630。关于根据信号提取用信息61求出提取结果62的算法，后面采用图9的流程图详细进行说明。在外部输出接口 630中，将从信号提取部620得到的提取结果62作为输出结果63输出到支援工具910。将以上所述这样的设备作为背景装置，与发电设备100有关的用户，通过采用由键盘901和鼠标902构成的输入装置900、以及与图像显示装置950连接的支援工具910，从而能够看到与发电设备100有关的各种信息。另外，与发电设备100有关的用户，能够访问来自监视控制装置200的控制信号20、来自过程控制计算机300的过程信号30、来自异常/预兆诊断装置400的诊断结果40、来自设计信息数据库500的设计信息50、以及来自过程信号提取装置600的输出结果63的信息。支援工具910，由外部输入接口 920、数据收发处理部930、以及外部输出接口 940构成。其中，外部输入接口 920，将与发电设备100有关的用户采用输入装置900所生成的输入信号91作为信号92取入支援工具910内的数据收发处理部930。另外，外部输入接口 920，针对来自监视控制装置200的控制信号20、来自过程控制计算机300的过程信号30、来自异常/预兆诊断装置400的诊断结果40、来自设计信息数据库500的设计信息50、以及来自过程信号提取装置600的输出结果63，也同样地作为信号92取入支援工具910内的数据收发处理部930。在数据收发处理部930中，根据来自用户的输入信号91的信息，对输入信号92进行处理，并作为输出信号93发送到外部输出接口 940。输出信号94被显示在图像显示装置950。以下，以将本发明的数据处理装置应用于火力发电设备的情况为例，针对在数据库中保存的信息、以及信号处理功能具体进行说明。
图2是说明火力发电设备的图。首先，针对火力发电设备中的发电的机制进行说明。在以煤炭为燃料的情况下，通过储藏煤炭的煤仓111经由送炭器112向碾磨机110供给煤炭。在碾磨机110中，通过内部磙子将煤炭细细粉碎成微粉炭状。该微粉炭和煤炭输送用的I次空气、以及燃烧调整用的2次空气经由燃烧器102被提供给锅炉101。微粉炭和I次空气被从配管134导出，2次空气被从配管141导出。另外，将二次燃烧用的补充空气(after air)经由补充空气口 103送入锅炉101。该补充空气被从配管142导出。通过煤炭燃烧而产生的高温气体，沿着锅炉101的路径而流动之后，通过空气加热器104。之后，在进行排气处理之后，经由烟筒向大气释放。在锅炉101中循环的供水，经由供水泵105被导向锅炉101，在热交换器106中因气体而过热，成为高温高压的蒸汽。另外，在本实施方式中，虽然热交换器的个数为一个，但也可以配置多个热交换器。通过热交换器106后的高温高压的蒸汽，经由涡轮调节器107被导向蒸汽涡轮108。通过蒸汽所具备的能量来驱动蒸汽涡轮108，通过发电机109进行发电。蒸汽涡轮108的排气通过凝结器113而冷却，并再次发送给供水泵105。途中，利用来自涡轮的抽气，配置对供水进行加热的装置以使热效率提高。在火力发电设备中配置各种测量器，从该测量器获取的信息，作为测量信息I被传送给数据处理装置200。例如，图2中图示了流量测量器150、温度测量器151、压力测量器152、发电输出测量器153、以及浓度测量器154。在流量测量器150中，对从供水泵105向锅炉101供给的供水的流量进行测量。另外，温度测量器151、压力测量器152，对向蒸汽涡轮108供给的蒸汽的温度、压力进行测量。在发电机109中发电的电力量，由发电输出测量器153进行测量。与正在通过锅炉101的气体中所含的成分(CO、N O X等)的浓度有关的信息，能够由浓度测量器154进行测量。另外，一般而言，除了图2所图示的测量器之外，还将许多测量器配置在火力发电设备中，但图2中省略了图示。接着，针对从燃烧器102投放的I次空气、以及2次空气、从补充空气口 103投放的补充空气的路径进行说明。I次空气被从风扇120向配管130导出，在途中分支为通过空气加热器104的配管132和不通过空气加热器104的配管131，并再次通过配管133而汇合，并被导向碾磨机110。通过空气加热器104的空气，因气体而过热。采用该I次空气，将在碾磨机110中生成的微粉炭输送给燃烧器102。2次空气、以及补充空气被从风扇121导向配管140，因空气加热器104而被过热之后，被分支为2次空气用的配管141、和补充空气用的配管142，并分别被导向燃烧器102和补充空气口 103。、图3是对以上这样的火力发电所的器械或配管系统的典型一例进行例示的图，本发明的以下说明是以该器械、配管系统为例进行说明的。并且，在图3a的例中，在器械KOOl的上游侧存在配管AOO1-001，进而在其上游侧存在配管AOO1-002，在其进一步上游侧具备作为器械的一种的T分支TOOI。另外，在器械KOOI、配管AOO1-001、配管AOO1-002中，分别设置温度检测器T001、T011、T()12。进而，对于从各温度检测器取入过程控制计算机300或监视控制装置200的过程信号，作为过程ID编号，被赋予PID024、PID023、PID022。在图3b的例子中，在器械KOll的上游侧配管B003-001中设置压力检测器P001，另外，在其配管B003-001的上游侧存在配管B003-002，在其进一步的上游侧具备作为器械的一种的异径管(reducer) R023。另外,在配管B003-001中设置压力检测器P001,赋予PID003作为其过程ID编号。以下，针对在图I的过程控制计算机300中保存的过程信号10的信息、在设计信息数据库500中保存的配管的连接信息、以及存在于过程信号提取装置600中的信号提取部620的运算功能，以图3的发电设备的器械、配管系统为例进行说明。首先，针对在过程控制计算机300中保存的信息进行说明。图4是分别说明在过程控制计算机300中保存的信息的形态的图。如图4所示，由发电设备100所测量的信息按每个测量器被记载在横栏，并与纵栏的各测量时刻一起被保存。例如，由图2中的流量测量器150、温度测量器151、压力测量器152、发电输出测量器153、浓度测量器154所测量的流量值F、温度值T、压力值P、发电输出值E、排气中所含的N O X浓度D，与时间的经过信息一起被保存。另外，在图4中，纵轴的时间轴，以I秒的周期保存数据，但数据收集的取样周期可任意设定。对各测量值分配PID编号(过程ID编号)这样的固有编号，以能够容易活用在过程控制计算机300中保存的数据。根据PID编号，将其作为确定过程信号，或者搜索所希望的过程信号时的关键字而采用。在图示的例中，之前的流量值F、温度值T、压力值P、发电输出值 E、N O X 浓度 D 的 PID 编号被定义为 PID150、PID151、PID152、PID153、PID154。接着，针对在设计信息数据库500中保存的设计信息，采用图5、6、7、8进行说明。首先，图5是示出作为第一个设计信息的、“配管的连接信息”的图。在图5中，将配管与各自的管路编号、配管名称、连接方建立关联地进行存储。关于连接方，将配管两端的连接方按照在配管内流动的流体的上游侧以FROM表示，下流侧以TO表示的方式，保存各自的信息。例如，在图5中第I行的管路编号A001-001中，上游侧的连接方为A001-002，下流侧的连接方为KOOl。第2行的管路编号A001-002中，上游侧的连接方为T001，下流侧的连接方为A001-001。该连接关系在图3a中示出，可知从上游侧依次为 TOO I, AOO1-002, AOO1-00 K KOOI 另外，在图5的第3行的管路编号B003-001中，上游侧的连接方为B003-002，下流侧的连接方为K011。第4行的管路编号B003-002中，上游侧的连接方为R023，下流侧的连接方为B003-001。该连接关系在图3b中示出，可知从上游侧依次为R023、B003-002、B003-001、K011。另外，在图5中，KOOl或KOll是在设备中安设的各种器械，TOOl是在对器械或者
配管进行分支时连接的T分支，R023是在连接口径不同的配管时使用的异径管。关于这些器械所相关的信息，采用图7后述。作为在设计信息数据库500中保存的第2个设计信息，图6中示出“配管的样式”。所谓配管的样式，是指配管的ID编号、名称、类别、口径、壁厚、保温材料厚度或与其他器械或配管之间的间隙(clearance)等信息，这些信息被记载作为设计信息数据库500的连接信息。在图6的例中，配管的ID编号为管路编号A001-001，名称为配管A1-1，类别为001，口径为500，壁厚为50，保温材料厚度为50，间隙为50。另外，进而还包含由用户指定的始点和终点的坐标，但在此不进行表述。作为在设计信息数据库500中保存的第3个设计信息，图7中示出器械或者T分支或异径管等、表示与配管连接的各种器械的信息的样式的“器械列表”。该信息，在前面的图5中是关于在配管两端的连接方的上游侧(FROM)、下流侧(TO) —栏记载的器械(K001、KOlU TOOK R023)的信息，除了器械编号、器械名称外，还有尺寸信息等。在图7的例中，器械编号KOOl是指器械名称为器械001，器械编号TOOl是指T分支T001，器械编号ROOl是指器械名称为异径管001。另外，关于尺寸信息，根据对象器械而定义的数目不同。另外，关于器械编号，例如通过对与类别相应的头字符进行定义，从而确保检索时的効率化以及用户的视觉辨认性的容易度。作为在设计信息数据库500中保存的第4个设计信息，图8中示出表示了与配管或器械连接的测量器的信息的“测量点列表”。在测量点列表中，存在用于确定测量器的测量点编号、与测量点编号对应的测量点名称、对测量对象的过程信号分配的PID编号(过程ID编号)、表示测量对象的被测量物的类别的测量流体、以及记载用于确定被安装的对象物的器械编号或者管路编号的安装位置。其中，关于测量点编号，一般是按所测量的不同种类分配开头字符。图8中，作为所测量的种类，测量压力的测量点使用“P”，测量温度的测量点使用“T”，测量流量的测量点使用“F”。在图8中虽然例示，但除此之外，还存在测量水准(level)的测量点“L”等。根据这些规则，可知图8的测量点列表的测量点编号POOl是被安装在配管B003-001中、测量对象流体为水、PID编号为PID003、测量点名称为压力001的压力检测器。同样地测量点编号TOOl是被安装在器械KOOl中、测量对象流体为空气、PID编号为PID024、测量点名称为温度001的温度检测器。并且，能够理解到，测量点编号H)01是被安装在配管B006-002中、测量对象流体为水，PID编号为PID054，测量点名称为流量001的流量检测器。另外，还可知，测量点编号TOll是被安装在配管A001-001中、测量对象流体为空气，PID编号为PID023，测量点名称为温度Oll的温度检测器，测量点编号T012是被安装在配管A001-002中、测量对象流体为空气、PID编号为PID022、测量点名称为温度012的温度检测器。在前面的图3a、图3b中，除了配管或器械的连接状态以外，还将这些测量点列表的信息一起显示。即，图3a中，分别在器械KOOl的安装位置显示测量点编号TOOUPID编号PID024的温度检测器，在配管AOOl-OOl的安装位置显示测量点编号TOl 1、PID编号PID023的温度检测器，在配管A001-002的安装位置显示测量点编号T012、PID编号PID022的温度检测器。另外，图3b中，在配管B003-001的安装位置显示测量点编号P01UPID编号PID003的压力检测器。接着，针对处于过程信号提取装置600中的信号提取部620的运算功能的动作进行说明。 在信号提取部620中，根据来自外部输入接口 610的信号提取用信息61，提取与由异常/预兆诊断装置400所提取的诊断结果40中所包含的信号关联的其他信号。信号提取用信号61中，包含经由维修工具910的诊断结果40、和来自设计信息数据库500的设计信息50。根据这些输入信息，提取相关的过程信号的算法的流程图在图9中示出。图9中，首先，在步骤S801中，参照异常/预兆诊断装置400中的诊断结果40。诊断结果40，基本上沿袭在过程控制计算机300中取入的信号30的形式(图4)，因此，在此，包含每个测量点的固有编号即测量信号的PID编号。之后，在步骤S801中，从在设计信息数据库500中存储的图5、6、7、8的信息中，首先参照图8的测量点列表，根据与PID编号对应的测量点编号得到测量的类别，根据测量对象得到被测量物的类别，根据安装位置得到安装器械的信息。另外，在以下说明中，为了容易理解本发明，将结合图3a、图3b的设备构成进行说明。然后，在图8的步骤S801中，检测到异常的过程信号在图3a的事例中为PID编号PID024，在图3b的事例中为PID编号PID003。在步骤S802中，判断安装位置的类别是配管还是其他。这作为例如步骤S801的图8的测量点列表的PID编号的参照结果，在图3a的事例中，根据安装位置的信息KOOl能够判断安装位置为器械，在图3b的事例中，根据安装位置的B003-001信息能够判断安装位置为配管。因此，作为例如安装器械编号的命名规则，配管为“A”和“B”，器械为“K” “T” “R”等，能够以器械编号的开头字符简单判断是否为配管。接着，在配管的情况下，进入步骤S803，在不是配管的情况下，进入步骤S807。因此，在图3a的事例中，进入步骤S807，在图3b的事例中，进入步骤S803。在进入步骤S803的状况下，检测出异常的测量器被设置在配管中，但这种情况下，完成了从步骤S803至步骤S806为止的一连串处理，其结果是，查找到上游侧的器械。因此，首先在步骤S803中，由图5的配管列表获取安装对象前后的连接信息。具体而言，作为与由步骤S801获取的图8的PID编号PID003关联的信息，着眼于安装位置B003-001，从图5的配管列表的管路编号一栏找出该信息。其结果时，在第N行的管路编号的位置，得到所求出的信息B003-001。在步骤S804中，根据管路编号对与上游侧连接的配管进行检索。具体而言，获取由前步骤S803所检索出的管路编号B003-001所在行(N)的FROM项的器械编号B003-002。即，获取上游侧的器械编号的信息。在步骤S805中，根据图5的配管列表将连接关系追踪到上游侧。即，对具有由前步骤S804所检索出的上游侧的器械编号B003-002的管路编号一栏进行检索，在N+1行的管路编号一栏检测B003-002。在步骤S806中，判断处于步骤S805检测出的行(在管路编号一栏存储了B003-002的N+1行)的FROM的器械编号是否为管路编号，如果是管路编号，则返回至步骤S805，实施追踪调查直至管路编号以外为止、即直至得到器械为止。如果是管路编号以外，则根据器械编号的开头字符获取连接器械的类别，进入步骤S809。在该事例中，作为处于N+1行的管路编号B003-002 —栏的FROM的器械编号,得到作为器械的一种的异径管R023,因此进入步骤S809。这种情况下，获取异径管的信息作为连接器械的类别，并存储。接着，针对步骤S802的判断结果为器械的图3a的事例进行说明。在此，当判断结 果为器械时，执行步骤S807、S808、S805、S806的处理，但完成这一连串的处理的结果是，与前述的步骤S803侧的处理同样地，执行找到上游侧的器械的处理。在步骤S807中，根据在前步骤S801所得到的器械编号，获取由器械列表所连接的类别，进入步骤S808。另外，作为步骤S802中的判断结果所得到的器械，在该事例中为KOO I。在步骤S808中，根据器械编号K001，检索与上游侧连接的管路编号。S卩，检索在图5的配管列表的TO —栏存储器械编号KOOl的行,在第一行得到有关的信息,并参照管路编号一栏的记载。这种情况下，在管路编号一栏得到A001-001。在此基础上，在有检索结果的情况下，进入步骤S805，在没有检索结果的情况下，进入步骤S809。进入步骤S805的情况下的处理，与前述相同。获取处于记载图5的管路编号A001-001的第I行的FROM项的器械编号AOO1-002。在步骤S806中，由于AOO1-002是配管，因此再次返回到步骤S805，到达将AOO1-002记载在TO —栏的第2行。在第2行的FROM项得到器械编号T001，在步骤S806的处理中，转移至步骤S809。在步骤S809中，在诊断结果40所含的信号(异常检测信号)存在多个的情况下，针对所有的信号，判定是否执行了至此为止的处理。对于所有的信号，如果提取处理未完成，则返回至步骤S801，对于未执行提取处理的信号，进入步骤S802。在对所有的信号都完成了提取处理的情况下，进入步骤S810。本事例的情况下，关于图3a的事例和图3b的事例的讨论已完成，进入步骤S810。在步骤S810中，根据在到此为止的步骤中所提取出的连接关系，将相关的过程信号列表化。按照根据连接关系提取出的器械编号或者管路编号的顺序进行排列，将测量点列表的安装位置作为关键字，提取其PID编号。图IOa和图10b，是将根据图3a的事例、和图3b的事例所求出的器械编号或者管路编号、与PID编号的关系进行了归纳的列表。另外，该列表，也可以说是参照图5和图8求出的。即，就图3a的事例而言，在处理图9的流程图的过程中，首先，以作为PID编号的PID024的异常检测为契机，在步骤S801中提取器械编号K001。另外，在执行步骤S807、S808.S804.S805的一连串处理的过程中，依次调出管路编号A001-001、A001_002进而器械编号TOOl。图10a，按该顺序构成左侧栏，进而从图8的安装位置起逐次参照PID编号，进行调出并记载和建立在右侧栏。这在图3b的事例中也能够同样实施。
在步骤S811中，根据至此为止的信息，计算提取信号的关联度R。关联度R，最终是由下述式(4)所求出的，但之前会执行式(I)至(3)。最初，根据所提取的顺序分配权重。具体而言，计算式⑴这样的权重α。[式I]
权利要求
1.一种过程信号提取系统，包括监视控制装置，其根据对监视对象赋予操作信号时所得到的测量信号的值来进行监视控制；过程控制计算机，其对从上述监视对象得到的测量信号进行存储；异常/预兆诊断装置，其根据上述操作信号以及测量信号的值，对异常或预兆进行诊断；数据库，其存储了上述监视对象的设计信息；过程信号提取装置，其具有针对从上述异常/预兆诊断装置得到的诊断结果来提取相关联的过程信号的功能；以及监视器，其显示各种信息， 上述过程信号提取系统的特征在于， 上述数据库包含第一设计信息，其是将来自上述监视对象的测量信号与该测量信号的检测器的安装位置关联起来进行存储的信息；和第二设计信息，其是针对构成上述监视对象的配管或器械，将其与其上游的配管或器械关联起来进行存储的信息， 上述过程信号提取装置，针对上述异常/预兆诊断装置诊断出异常/预兆的上述测量信号，参照上述数据库的信息，能够将与上述测量信号的检测器的安装位置相邻的上游侧的配管或器械、与来自设置在该上游侧的配管或器械中的检测器的测量信号建立关联，并显示在上述监视器中。
2.根据权利要求I所述的过程信号提取系统，其特征在于， 上述过程信号提取装置，针对与诊断出异常/预兆的测量信号的检测器的安装位置相邻的上游侧，追踪至到达器械为止，能够将这之间的上游侧的配管、与来自设置在该上游侧的配管中的检测器的测量信号建立关联。
3.根据权利要求2所述的过程信号提取系统，其特征在于， 上述过程信号提取装置，针对至到达上游侧器械为止的期间所得到的测量信号，将加权评价后的结果显示在上述监视器中。
4.根据权利要求3所述的过程信号提取系统，其特征在于， 上述过程信号提取装置，在针对至到达上游侧器械为止的期间所得到的测量信号进行加权评价时，根据是相邻的上游侧的第几个配管来对加权进行变更。
5.根据权利要求3所述的过程信号提取系统，其特征在于， 上述过程信号提取装置，在针对至到达上游侧器械为止的期间所得到的测量信号进行加权评价时，根据测量信号的测量类别相同和不同的情况，对加权进行变更。
6.根据权利要求3所述的过程信号提取系统，其特征在于， 上述过程信号提取装置，在针对至到达上游侧器械为止的期间所得到的测量信号进行加权评价时，根据配管分支的有无来对加权进行变更。
7.一种设备的过程信号提取方法，该设备由多个配管和器械构成，且按照在适当的配管或器械中设置测量器来得到测量信号的方式构成， 上述过程信号提取方法的特征在于， 提取设备的过程信号的单元， 具有第一设计信息，其是将来自上述设备的测量信号与该测量信号的检测器的安装位置关联起来进行存储的信息；和第二设计信息，其是针对构成上述设备的配管或器械，将其与其上游、下游的配管或器械关联起来进行存储的信息， 在针对上述测量信号诊断出异常/预兆时，参照上述第一设计信息和上述第二设计信息，能够将与上述测量信号的检测器的安装位置相邻的上游侧的配管或器械、与来自设置在该上游侧的配管或器械中的检测器的测量信号建立关联。
8.根据权利要求7所述的过程信号提取方法，其特征在于， 上述提取设备的过程信号的单元， 针对与诊断出异常/预兆的测量信号的检测器的安装位置相邻的上游侧，追踪至到达器械为止，能够将这之间的上游侧的配管、与来自设置在该上游侧的配管中的检测器的测量信号建立关联。
9.根据权利要求7所述的过程信号提取方法，其特征在于， 上述提取设备的过程信号的单元， 针对至到达上述上游侧器械为止的期间所得到的测量信号，显示加权评价后的结果。
10.根据权利要求7所述的过程信号提取方法，其特征在于， 上述提取设备的过程信号的单元， 在针对至到达上述上游侧器械为止的期间所得到的测量信号进行加权评价时，根据是相邻的上游侧的第几个配管，来对加权进行变更。
11.根据权利要求7所述的过程信号提取方法，其特征在于， 上述提取设备的过程信号的单元， 在针对至到达上述上游侧器械为止的期间所得到的测量信号进行加权评价时，根据测量信号的测量类别相同和不同的情况，对加权进行变更。
12.根据权利要求7所述的过程信号提取方法，其特征在于， 上述提取设备的过程信号的单元， 在针对至到达上述上游侧器械为止的期间所得到的测量信号进行加权评价时，根据配管分支的有无来对加权进行变更。
13.一种设备的过程信号提取方法，该设备由多个配管、和器械构成，并按照在适当的配管或器械中设置测量器来得到测量信号的方式构成， 上述过程信号提取方法的特征在于， 提取设备的过程信号的单元， 具有第一设计信息，其是将来自上述设备的测量信号和该测量信号的检测器的安装位置关联起来进行存储的信息；和第二设计信息，其是针对构成上述设备的配管或器械，将其与其上游、下游的配管或器械关联起来进行存储的信息， 在针对上述测量信号诊断出异常/预兆时，根据第一设计信息求出诊断出异常/预兆的上述测量信号的检测器的安装位置， 针对该安装位置的配管或器械，参照第二设计信息，获得相邻的上游侧的配管或器械的信息， 根据第一设计信息求出来自安装在所获得的上游侧的配管或器械中的检测器的测量信号， 能够将上游侧的配管或器械、与其所在位置的测量信号建立关联。
14.根据权利要求13所述的过程信号提取方法，其特征在于， 上述提取设备的过程信号的单元， 针对能够建立关联的上述上游侧的配管或器械、和其所在位置的测量信号，追踪至到达上游侧的器械为止，得到对测量信号进行了加权的信息。
全文摘要
本发明提供一种过程信号提取方法，包含第一设计信息，其是将来自设备的测量信号与该测量信号的检测器的安装位置关联起来进行存储的信息；和第二设计信息，其是针对构成设备的配管或器械，将其与其上游、下游的配管或器械关联起来进行存储的信息。在针对测量信号诊断出异常/预兆时，根据第一设计信息求出诊断出异常/预兆的测量信号的检测器的安装位置，针对该安装位置的配管或器械，参照第二设计信息获得相邻的上游侧的配管或器械的信息，根据第一设计信息求出来自安装在所获得的上游侧的配管或器械中的检测器的测量信号，能够将上游侧的配管或器械、与其所在位置的测量信号建立关联。
文档编号G05B23/02GK102741765SQ20098016250
公开日2012年10月17日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者关合孝朗, 楠见尚弘, 江口彻, 深井雅之, 清水悟 申请人:株式会社日立制作所