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特開2023-173228設備の異常判定装置、異常判定システム、異常判定方法、異常判定システムの制御方法、及び、異常判定プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023173228
(43)【公開日】2023-12-07
(54)【発明の名称】設備の異常判定装置、異常判定システム、異常判定方法、異常判定システムの制御方法、及び、異常判定プログラム
(51)【国際特許分類】
G05B 23/02 20060101AFI20231130BHJP
【ＦＩ】
G05B23/02 302Y
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022085339
(22)【出願日】2022-05-25
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】深田 恒
(72)【発明者】
【氏名】浦方 悠一郎
(72)【発明者】
【氏名】西村 幸治
(72)【発明者】
【氏名】木津 哲也
(72)【発明者】
【氏名】青田 浩美
(72)【発明者】
【氏名】久保 博義
【テーマコード（参考）】
3C223
【Ｆターム（参考）】
3C223AA05
3C223BA01
3C223CC01
3C223DD01
3C223EB01
3C223FF04
3C223FF13
3C223FF16
3C223FF24
3C223FF35
3C223FF45
3C223GG01
3C223HH04
3C223HH08
(57)【要約】
【課題】シーケンス制御される設備に生じ得る異常を好適に判定する。
【解決手段】異常判定装置は、複数のイベントを順に実施するためのシーケンス制御が行われる設備の異常を判定する。本装置は、第１イベント及び第２イベントのイベント間隔、及び、少なくとも１つのプロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出する。評価指標は、予め設定された閾値と比較されることにより、設備の異常の有無が判定される。
【選択図】図５
【解決手段】異常判定装置は、複数のイベントを順に実施するためのシーケンス制御が行われる設備の異常を判定する。本装置は、第１イベント及び第２イベントのイベント間隔、及び、少なくとも１つのプロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出する。評価指標は、予め設定された閾値と比較されることにより、設備の異常の有無が判定される。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置であって、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得部と、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得部と、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出部と、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定部と、
を備える、設備の異常判定装置。
前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得部と、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得部と、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出部と、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定部と、
を備える、設備の異常判定装置。
【請求項2】
前記複数のイベントを登録するためのイベント登録部を更に備え、
前記イベント間隔取得部は、前記イベント登録部で登録された前記複数のイベントに含まれる前記第１イベント及び前記第２イベントについて前記イベント間隔を取得する、請求項１に記載の設備の異常判定装置。
前記イベント間隔取得部は、前記イベント登録部で登録された前記複数のイベントに含まれる前記第１イベント及び前記第２イベントについて前記イベント間隔を取得する、請求項１に記載の設備の異常判定装置。
【請求項3】
前記正常データは、前記設備が正常動作を行う期間に取得された前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む、請求項１又は２に記載の設備の異常判定装置。
【請求項4】
前記解析対象データは、前記プロセスデータが予め設定された許容範囲を逸脱した期間を含まない、請求項１又は２に記載の設備の異常判定装置。
【請求項5】
前記イベント間隔取得部は、前記第１イベント及び前記第２イベントの互いに異なる組み合わせに対応する複数の前記イベント間隔を取得し、
前記解析対象データは、前記複数のイベント間隔を含む、請求項１又は２に記載の設備の異常判定装置。
前記解析対象データは、前記複数のイベント間隔を含む、請求項１又は２に記載の設備の異常判定装置。
【請求項6】
前記異常判定部で前記異常が有ると判定された場合、前記評価指標に対する寄与度に基づいて前記異常の要因を特定するための要因特定部を更に備える、請求項５に記載の設備の異常判定装置。
【請求項7】
前記第２イベントは前記第１イベントの発行後、所定期間が経過することを条件に発行される、請求項１又は２に記載の設備の異常判定装置。
【請求項8】
前記イベント間隔、前記少なくとも１つのプロセスデータ、及び、前記評価指標を表示するための表示部を備える、請求項１又は２に記載の異常判定装置。
【請求項9】
前記イベント間隔は前記設備が備える異なる機器からそれぞれ取得した前記第１イベント及び前記第２イベントに基づいて求められる、請求項１又は２に記載の異常判定装置。
【請求項10】
複数のイベントが順に発行されるするためのシーケンス制御が行われる設備の異常判定方法であって、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するステップと、
を備える、設備の異常判定方法。
前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するステップと、
を備える、設備の異常判定方法。
【請求項11】
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定プログラムであって、
コンピュータを用いて、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するステップと、
を実行可能である、設備の異常判定プログラム。
コンピュータを用いて、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するステップと、
を実行可能である、設備の異常判定プログラム。
【請求項12】
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置と情報処理装置とからなる異常判定システムであって、
前記情報処理装置からの要求に従って、前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得部と、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得部と、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出部と、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定部と、
を備えたことを特徴とする異常判定システム。
前記情報処理装置からの要求に従って、前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得部と、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得部と、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出部と、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定部と、
を備えたことを特徴とする異常判定システム。
【請求項13】
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置と情報処理装置とからなる異常判定システムの制御方法であって、
前記異常判定装置は、
前記情報処理装置からの要求に従って、前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得ステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得ステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出ステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定ステップと、
を実行することを特徴とする異常判定システムの制御方法。
前記異常判定装置は、
前記情報処理装置からの要求に従って、前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得ステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得ステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出ステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定ステップと、
を実行することを特徴とする異常判定システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、設備の異常判定装置、異常判定システム、異常判定方法、異常判定システムの制御方法、及び、異常判定プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば火力発電ボイラや石炭ガス化複合発電プラント（ＩＧＣＣ）のような設備は、社会インフラに対する電力供給を担っており、不具合による稼働率低下がもたらす影響が大きい。そのため、この種の設備における不具合を早期に異常として判定することが求められる。例えば特許文献１では、設備に設けられたセンサによって取得されたデータから選択された正常な学習データに基づいて正常事例の存在範囲を決定し、新たに取得した観測データと正常事例の存在範囲との乖離度に基づいて、設備の異常判定を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５５３８５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的に設備の制御はイベントごとに行われており、上記特許文献１では、設備に設けられたセンサによって取得された観測データについて、正常事例の存在範囲に対する乖離度に基づいて異常判定を行っているため、イベント発生時における異常判定が可能である。しかしながら、設備に一連の動作を実行させるための複数のイベントが順に発行されるシーケンス制御がなされる設備では、複数のイベントが連携して行われ、先方のイベントによる障害により後方のイベントに影響を与えるようなケースがある。上記特許文献１では、このようなシーケンスで発行されるイベントの影響が加味されていないため、シーケンス制御が実施される設備における異常判定を十分な精度で行うことが難しい。
【0005】
本開示の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、設備に生じ得る異常を好適に判定可能な設備の異常判定装置、異常判定システム、異常判定方法、異常判定システムの制御方法、及び、異常判定プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の少なくとも一実施形態に係る設備の異常判定装置は、上記課題を解決するために、
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置であって、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得部と、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得部と、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出部と、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定部と、
を備える。
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置であって、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得部と、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得部と、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出部と、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定部と、
を備える。
【0007】
本開示の少なくとも一実施形態に係る設備の異常判定方法は、上記課題を解決するために、
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定方法であって、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するステップと、
を備える。
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定方法であって、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するステップと、
を備える。
【0008】
本開示の少なくとも一実施形態に係る設備の異常判定プログラムは、上記課題を解決するために、
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定プログラムであって、
コンピュータを用いて、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するステップと、
を実行可能である。
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定プログラムであって、
コンピュータを用いて、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するステップと、
を実行可能である。
【0009】
本開示の少なくとも一実施形態に係る設備の異常判定システムは、上記課題を解決するために、
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置と情報処理装置とからなる異常判定システムであって、
前記情報処理装置からの要求に従って、前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得部と、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得部と、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出部と、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定部と、
を備える。
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置と情報処理装置とからなる異常判定システムであって、
前記情報処理装置からの要求に従って、前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得部と、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得部と、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出部と、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定部と、
を備える。
【0010】
本開示の少なくとも一実施形態に係る設備の異常判定システムの制御方法は、上記課題を解決するために、
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置と情報処理装置とからなる異常判定システムの制御方法であって、
前記異常判定装置は、
前記情報処理装置からの要求に従って、前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得ステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得ステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出ステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定ステップと、
を実行する。
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置と情報処理装置とからなる異常判定システムの制御方法であって、
前記異常判定装置は、
前記情報処理装置からの要求に従って、前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得ステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得ステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出ステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定ステップと、
を実行する。
【発明の効果】
【0011】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、設備に生じ得る異常を好適に判定可能な設備の異常判定装置、異常判定システム、異常判定方法、異常判定システムの制御方法、及び、異常判定プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】一実施形態に係る石炭ガス化炉発電設備を概略的に示す構成図である。
【図2】一実施形態に係るシーケンス制御を示すフローチャートである。
【図5】一実施形態に係る異常判定装置の構成ブロック図である。
【図6A】一実施形態に係る異常判定方法を示すフローチャートである。
【図6B】一実施形態に係る異常判定方法を示すフローチャートである。
【図8】ＳＮ比の算出例である。
【図9】一実施形態に係る異常判定システムの構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【0014】
まず少なくとも一実施形態に係る異常判定装置の判定対象である設備について説明する。設備は複数のイベントを順に実施するためのシーケンス制御が行われる設備を広く含むことができるが、以下では、一実施形態として、石炭ガス化炉発電設備１を例示する。
【0015】
図１は一実施形態に係る石炭ガス化炉発電設備１を概略的に示す構成図である。石炭ガス化炉発電設備１は、粉体燃料供給装置２と、ガス化炉４と、ガスタービン６と、発電機８とを備える。
【0016】
粉体燃料供給装置２は、ガス化炉４に粉体燃料である微粉炭１０を供給するための装置である。本実施形態では、粉体燃料供給装置２は、外部から供給される微粉炭１０を一時的に貯蔵可能な微粉炭ビン１１から、複数の供給系統（供給系統Ａ、供給系統Ｂ、・・・）を介して、ガス化炉４に供給可能に構成される。
【0017】
微粉炭ビン１１には、各供給系統Ａ、Ｂ、・・・に対応する複数の払出管１２－１、１２－２、・・・が接続される。各払出管１２－１、１２－２、・・・は独立的に開閉可能であり、各供給系統Ａ、Ｂ、・・・に対応する複数のホッパ１４－１、１４－２、・・・の上流側にそれぞれ接続される。複数のホッパ１４－１、１４－２、・・・の下流側には、複数の搬送管１６－１、１６－２、・・・が接続される。複数の搬送管１６－１、１６－２、・・・は、下流側で互いに合流してガス化炉４に接続される。
【0018】
複数の搬送管１６－１、１６－２、・・・には、各搬送管１６－１、１６－２、・・・に残存する微粉炭１０を除去するために外部から窒素を供給するための窒素供給管１７－１、１７－２、・・・が接続される。複数の窒素供給管１７－１、１７－２、・・・には、窒素ガスの供給／停止を切り替えるための搬送管シール窒素遮断弁１８－１、１８－２、・・・が設けられる。搬送管シール窒素遮断弁１８－１、１８－２、・・・は、後述のシーケンス制御によって開閉状態が制御可能な制御弁であり、その開閉状態を検出するための第１リミットスイッチ２０－１、２０－２、・・・が設けられる。第１リミットスイッチ２０－１、２０－２、・・・は、搬送管シール窒素遮断弁１８－１、１８－２、・・・の全開状態を検知するリミットスイッチ（以下、第１リミットスイッチ全開）と全閉状態を検知するリミットスイッチ（以下、第１リミットスイッチ全閉）とが組となって、それぞれの搬送管シール窒素遮断弁１８－１、１８－２、・・・にそれぞれ設置されており、ＯＮ／ＯＦＦが切り替わることで、全開状態／全閉状態に対応する信号を出力可能な機械的スイッチである。
【0019】
また複数の搬送管１６－１、１６－２、・・・には、各搬送管１６－１、１６－２、・・・の開閉状態を切り替えるためのホッパ出口遮断弁２２－１、２２－２、・・・が設けられる。ホッパ出口遮断弁２２－１、２２－２、・・・は、後述のシーケンス制御によって開閉状態が制御可能な制御弁であり、その開閉状態を検出するための第２リミットスイッチ２４－１、２４－２、・・・が設けられる。第２リミットスイッチ２４－１、２４－２、・・・は、ホッパ出口遮断弁２２－１、２２－２、・・・の全開状態を検知するリミットスイッチ（以下、第２リミットスイッチ全開）と全閉状態を検知するリミットスイッチ（以下、第２リミットスイッチ全閉）とが組となって、それぞれのホッパ出口遮断弁２２－１、２２－２、・・・にそれぞれ設置されており、ＯＮ／ＯＦＦが切り替わることで、全開状態／全閉状態に対応する信号を出力可能な機械的スイッチである。
【0020】
上記構成を有する粉体燃料供給装置２では、複数の供給系統Ａ、Ｂ、・・・において、複数のホッパ１４－１、１４－２、・・・に対する微粉炭１０の補充、又は、複数のホッパ１４－１、１４－２、・・・からガス化炉４に対する微粉炭１０の供給が可能である。例えば、供給系統Ａに対応するホッパ１４－１に対して微粉炭１０の補充を行う場合には、供給系統Ａに対応する払出管１２－１を開状態にすることで、微粉炭ビン１１及びホッパ１４－１がともに常圧状態で均圧され、払出管１２－１を介して微粉炭１０がホッパ１４－１に払い出される。このとき他の供給系統Ｂ、Ｃ、・・・に対応する払出管１２－２、１２－３、・・・は閉状態となる。また供給系統Ｂに対応するホッパ１４－２からガス化炉４に微粉炭１０を供給する場合には、ホッパ１４－２に対応する搬送管１６－２が開状態となり、他の供給系統Ａ、Ｃ、・・・に対応する他の搬送管１６－１、１６－３、・・・は閉状態となる。
【0021】
ガス化炉４は、このような構成を有する粉体燃料供給装置２から供給される微粉炭１０を部分燃焼することでガス化させて生成ガスを生成する。ガス化炉４で生成された生成ガスは図示しないガス精製設備により不純物が取り除かれて燃料ガスが製造される。ガスタービン６には発電機８が連結されており、ガスタービン６が燃料ガスによって駆動されることによって、発電機８によって発電が行われる。
【0022】
続いて、上記構成を有する石炭ガス化炉発電設備１で実施されるシーケンス制御について説明する。ここではシーケンス制御の一例として、石炭ガス化炉発電設備１が備える粉体燃料供給装置２において、供給系統Ａを構成する搬送管シール窒素遮断弁１８－１及びホッパ出口遮断弁２２－１を制御対象とするシーケンス制御について述べる。
【0023】
尚、以下の説明では、粉体燃料供給装置２が備える複数の供給系統Ａ、Ｂ、・・・のうち供給系統Ａを対象とするシーケンス制御について述べるが、他の供給系統Ｂ、・・・を対象とするシーケンス制御についても特段の記載がない限りにおいて同様である。
【0024】
本実施形態では、供給系統Ａにおいて、ホッパ１４－１から搬送管１６－１を介してガス化炉４に対する微粉炭１０の供給を停止する際に、搬送管シール窒素遮断弁１８－１を全閉状態から全開状態に切り替えることで搬送管１６－１に残存する微粉炭１０を、窒素供給管１７－１からの窒素によって除去した後に、ホッパ出口遮断弁２２－１を全開状態から全閉状態に切り替えるためのシーケンス制御について説明する。
【0025】
図２は一実施形態に係るシーケンス制御を示すフローチャートであり、図３は図２に対応する搬送管シール窒素遮断弁１８－１及びホッパ出口遮断弁２２－１の開度について時間的変化を示すタイムチャートである。このシーケンス制御では、初期状態において、搬送管シール窒素遮断弁１８－１は全閉状態であり、且つ、ホッパ出口遮断弁２２－１は全開状態である。
【0026】
シーケンス制御が開始されると、まず全閉状態にある搬送管シール窒素遮断弁１８－１に対して全開状態になるように開動作の指令（イベント）が発行される（ステップＳ１００）。搬送管シール窒素遮断弁１８－１は、時刻ｔｎ１において、ステップＳ１００で発行された開動作の指令を受けると、図３に示すように、全閉状態（開度０％）から開度の増加を開始し、所定の動作期間Ｔｎをかけて、時刻ｔｎ２において全開状態（開度１００％）になる。動作期間Ｔｎは、搬送管シール窒素遮断弁１８－１が全閉状態から全開状態になるまでに必要な期間であり、搬送管シール窒素遮断弁１８－１の仕様による。このようにステップＳ１００で発行された開動作の指令によって搬送管シール窒素遮断弁１８－１が全開状態になるまでに、第１リミットスイッチ全閉２０－１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わり、更に第１リミットスイッチ全開２０－１がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わることにより、第１イベントＥ１が発行されたものとして検知される。
【0027】
続いて全開状態にあるホッパ出口遮断弁２２－１に対して全閉状態になるように閉動作の指令（イベント）が発行される（ステップＳ１０１）。ホッパ出口遮断弁２２－１は、ステップＳ１０１で発行された閉動作の指令を受けると、図３に示すように、時刻ｔｈ１において全開状態（開度１００％）から開度の減少を開始し、所定の動作期間Ｔｈをかけて、時刻ｔｈ２において全閉状態（開度０％）になる。動作期間Ｔｈは、ホッパ出口遮断弁２２－１が全開状態から全閉状態になるまでに必要な期間であり、ホッパ出口遮断弁２２－１の仕様によるパラメータである。このようにステップＳ１０１で発行された閉動作の指令によってホッパ出口遮断弁２２－１が全閉状態になるまでに、第２リミットスイッチ全開２４－１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わり、更に第２リミットスイッチ全閉２４－１がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わることにより、第２イベントＥ２が発行されたものとして検知される。
【0028】
続いてステップＳ１００で第１リミットスイッチ全開２０－１及び第１リミットスイッチ全閉２０－１によって検出される第１イベントＥ１、及び、ステップＳ１０１で第２リミットスイッチ全開２４－１及び第２リミットスイッチ全閉２４－１によって検出される第２イベントＥ２に基づいて、第１イベント間隔ＥＩ１を発行する（ステップＳ１０２）。第１イベント間隔ＥＩ１は、異なる機器で生じる２つのイベントの間隔であり、本実施形態では、第１リミットスイッチ全開２０－１及び第１リミットスイッチ全閉２０－１によって検出された搬送管シール窒素遮断弁１８－１に関する第１イベントＥ１と、ステップＳ１０１で第２リミットスイッチ全開２４－１及び第２リミットスイッチ全閉２４－１によって検出されるホッパ出口遮断弁２２－１に関する第２イベントＥ２との間隔であり、具体的には、次式により求められる。
ＥＩ１＝Ｅ２－Ｅ１（ｔｈ２―ｔｎ２）
ＥＩ１＝Ｅ２－Ｅ１（ｔｈ２―ｔｎ２）
【0029】
このようにシーケンス制御の制御対象である搬送管シール窒素遮断弁１８－１及びホッパ出口遮断弁２２－１の状態は、それぞれ第１リミットスイッチ全開２０－１、第１リミットスイッチ全閉２０－１、第２リミットスイッチ全開２４－１、及び第２リミットスイッチ全閉２４－１で検出された第１イベントＥ１及び第２イベントＥ２、並びに、これらに基づいて求められる第１イベント間隔ＥＩ１としてコントローラに送信される。コントローラではその受信結果に応じて、石炭ガス化炉発電設備１の各構成を制御する。ここで第１リミットスイッチ全開２０－１、第１リミットスイッチ全閉２０－１、第２リミットスイッチ全開２４－１、及び第２リミットスイッチ全閉２４－１が正常に動作している場合、コントローラは、図３に示す搬送管シール窒素遮断弁１８及びホッパ出口遮断弁２２－１の動作を適切に認識し、石炭ガス化炉発電設備１を安定的に制御する。しかしながら、第１リミットスイッチ全開２０－１、第１リミットスイッチ全閉２０－１、第２リミットスイッチ全開２４－１、及び第２リミットスイッチ全閉２４－１には、不良等の要因によって、搬送管シール窒素遮断弁１８－１及びホッパ出口遮断弁２２－１の開閉に伴って正常に切り替え動作を行わない不具合が生じることがある。
【0030】
例えば第１リミットスイッチ全開２０－１に不良が生じることによって、第１イベントＥ１によって搬送管シール窒素遮断弁１８が全閉状態から全開状態になったにも関わらず、第１リミットスイッチ全開２０－１の出力がＯＦＦ信号からＯＮ信号に正常に切り替わらず（ＯＦＦ信号のままとなり）、搬送管シール窒素遮断弁１８の全開状態に対応する信号が正常に出力されない状況となってしまう。
【0031】
この場合、第１リミットスイッチ全開２０－１、第１リミットスイッチ全閉２０－１、第２リミットスイッチ全開２４－１、及び第２リミットスイッチ全閉２４－１の出力に基づく第１イベントＥ１、第２イベントＥ２、第１イベント間隔ＥＩ１を受信して制御を行うコントローラは、本来は、搬送管シール窒素遮断弁１８に対して全開状態になるように開動作の指令がなされた後、ホッパ出口遮断弁２２－１に対して全閉状態になるように閉動作の指令がなされるシーケンス制御において、図３に示すように第１リミットスイッチ全閉２０－１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わった後、第１リミットスイッチ全開２０－１がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わり、その後、第２リミットスイッチ全開２４－１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わった後、第２リミットスイッチ全閉２４－１がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わることが想定される。
【0032】
しかしながら、第１リミットスイッチ全開２０－１に不良が生じると、搬送管シール窒素遮断弁１８に対する開動作の指令とホッパ出口遮断弁２２－１に対する閉動作の指令とはシーケンス制御により順番に指令がなされるものの、第１リミットスイッチ全開２０－１がＯＦＦ状態のまま、第２リミットスイッチ全閉２４－１がＯＮ状態となる事象が生じて第１イベントＥ１が第２イベントＥ２の後に実施されるような事象が生じてしまうおそれがある（すなわち本来、正であるべき第１イベント間隔ＥＩ１の値を負の値として認識してしまう）。
【0033】
図４には、この事象例が図示されているが、第１リミットスイッチ全開２０－１に不良が生じているため、時刻ｔｎ３（時刻ｔｎ１に対応）において第１リミットスイッチ全閉２０－１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わり、時刻ｔｎ４（時刻ｔｎ２に対応）において搬送管シール窒素遮断弁１８は全開の状態であっても、第１リミットスイッチ全開２０－１はＯＦＦ状態のままであり、時刻ｔｎ５（時刻ｔｎ４より後の時刻）において、ようやく第１リミットスイッチ全開２０－１がＯＮ状態となっている。
【0034】
仮に第１リミットスイッチ全開２０－１に不良が生じていなければ、時刻ｔｎ４において第１リミットスイッチ全開２０－１は、ＯＦＦ状態からＯＮ状態へ切り替わるのが本来の流れである。つまり、前述したように、時刻ｔｎ５において第１リミットスイッチ全開２０－１がＯＮ状態になるため、このタイミングで第１イベントＥ１が検知される。一方、ホッパ出口遮断弁２２－１は正常な状態である為、時刻ｔｈ３（時刻ｔｈ１に対応）において第２リミットスイッチ全開２４－１がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わり、さらに時刻ｔｈ４（時刻ｔｈ２に対応）において第２リミットスイッチ全閉２４－１がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わるため、第２イベントＥ２が検知される。
【0035】
前述したように、ＥＩ１＝Ｅ２－Ｅ１により、時刻ｔｈ４から時刻ｔｎ５を減算するため、第１イベント間隔ＥＩ１は、負の値をとることとなる。このような事象が生じる理由として、例えば、第１リミットスイッチ全開２０－１及び第２リミットスイッチ全閉２４－１のＯＮ／ＯＦＦは、シーケンスとして発行されるイベントではあるもののシーケンス制御として発行されるべきイベントではない為、このような事象が生じ得る。このような事象が生じると、コントローラは、石炭ガス化炉発電設備１の安定的運用を維持するための稼働を行うことで、発電機８の出力等にも異常をきたしてしまうおそれがある。このような異常は、以下に説明する異常判定装置１００によって好適に判定可能である。
【0036】
図５は一実施形態に係る異常判定装置１００の構成ブロック図である。異常判定装置１００は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。尚、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
【0037】
図５に示すように、異常判定装置１００は、イベント登録部１０１と、評価基準記憶部１０２と、評価指標算出部１０３と、評価部１０４と、表示部１０５とを備える。
【0038】
イベント登録部１０１は、シーケンス制御が有する複数のイベントを含め監視対象とするイベントに関する情報を登録するための構成である。一般的にシーケンス制御は順に発行される複数のイベントを含んでおり、イベント登録部１０１によってシーケンス制御が有するイベントも予め登録することが可能である（シーケンス制御の制御対象としていないイベントも当然のことながら登録可能である）。このようなシーケンス制御が有するイベントの登録は、例えばオペレータがシーケンス制御に含まれる複数のイベントを確認し、キーボードやマウス等のインターフェースを介して入力されることで行われてもよいし、シーケンス制御を解析することによりシーケンス制御に含まれる複数のイベントを自動的に特定することで行われてもよい。
【0039】
評価基準記憶部１０２は、評価部１０４において、異常判定のために評価指標算出部１０３で算出される評価指標と比較される評価基準（閾値ＭＤｒｅｆ）を算出して記憶するための構成であり、イベント間隔取得部１０６と、プロセスデータ取得部１０７とを備える。
【0040】
イベント間隔取得部１０６は、石炭ガス化炉発電設備１が正常動作を行う期間における第１リミットスイッチ全開２０－１、第１リミットスイッチ全閉２０－１、第２リミットスイッチ全開２４－１、及び第２リミットスイッチ全閉２４－１の出力に基づいて、前述の第１イベント間隔ＥＩ１を取得するための構成である。
【0041】
プロセスデータ取得部１０７は、石炭ガス化炉発電設備１が正常動作を行う期間において、判定対象である石炭ガス化炉発電設備１の少なくとも１つのプロセスデータＰｄを取得するための構成である。プロセスデータＰｄは、石炭ガス化炉発電設備１に設置された各種センサで検出可能な物理量であってもよいし、コントローラが取り扱う制御信号であってもよい。本実施形態では、プロセスデータ取得部１０７は、プロセスデータＰｄとして、発電機８の出力Ｐｄ１、及び、ガス化炉４の入口に設置された空気比センサ２３で検出された空気比Ｐｄ２を取得する。
【0042】
評価基準記憶部１０２では、イベント間隔取得部１０６で取得されたイベント間隔（第１イベント間隔ＥＩ１）、及び、プロセスデータ取得部１０７で取得されたプロセスデータＰｄに基づいて評価基準を求め、当該評価基準を読み出し可能に記憶する。
【0043】
評価指標算出部１０３は、異常判定のための評価指標を算出するための構成であり、イベント間隔取得部１０８と、プロセスデータ取得部１０９とを備える。
【0044】
イベント間隔取得部１０８は、前述の評価基準記憶部１０２が備えるイベント間隔取得部１０６と同様に、第１リミットスイッチ全開２０－１、第１リミットスイッチ全閉２０－１、第２リミットスイッチ全開２４－１、及び第２リミットスイッチ全閉２４－１の出力に基づいて、第１イベント間隔ＥＩ１を取得するための構成である。プロセスデータ取得部１０９は、前述の評価基準記憶部１０２が備えるプロセスデータ取得部１０７と同様に、プロセスデータＰｄを取得するための構成である。
【0045】
評価指標は、石炭ガス化炉発電設備１が正常動作を行うか否か不明な異常判定期間において、イベント間隔取得部１０８で取得された第１イベント間隔ＥＩ１、及び、プロセスデータ取得部１０９で取得されたプロセスデータＰｄに基づいて、正常データに対する類似度を示す指標として算出される。本実施形態では、このような評価指標の一例として、マハラノビス・タグチ法（ＭＴ法）によるマハラノビス距離ＭＤが算出される。
【0046】
評価部１０４は、評価指標算出部１０３で算出された評価指標を、評価基準記憶部１０２に記憶された評価基準と比較して評価するための構成であり、異常判定部１１０と、要因特定部１１１とを備える。
【0047】
異常判定部１１０は、評価指標を評価基準である閾値と比較することにより、異常の有無を判定するための構成である。本実施形態では、評価指標算出部１０３で算出されたマハラノビス距離ＭＤと、評価基準記憶部１０２から読み出した評価基準である閾値ＭＤｒｅｆとの大小関係を比較し、マハラノビス距離ＭＤが閾値ＭＤｒｅｆを超えた場合に、異常判定がなされる。
【0048】
要因特定部１１１は、異常判定部１１０で異常が有ると判定された場合、評価指標に対する寄与度に基づいて異常の要因を特定するための構成である。上記のように評価指標としてマハラノビス距離ＭＤを算出する場合には、マハラノビス距離ＭＤに対する寄与度を示すＳＮ比を算出することにより、ＳＮ比に基づく要因特定が行われる。
【0049】
表示部１０５は、第１イベント間隔ＥＩ１、プロセスデータＰｄ、及び、評価指標であるマハラノビス距離ＭＤを表示するための構成である。表示部１０５は、例えばディスプレイ等のオペレータに認識可能な態様で、これらを表示することで、オペレータに対して異常判定に関する各種情報を容易に把握させることができる。
【0050】
続いて上記構成を有する異常判定装置１００によって実施される異常判定方法について説明する。図６Ａ及び図６Ｂは一実施形態に係る異常判定方法を示すフローチャートであり、図７は、図５の評価指標算出部１０３で算出されるマハラノビス距離ＭＤ、イベント間隔取得部１０６又は１０８で取得される第１イベント間隔ＥＩ１、及び、プロセスデータ取得部１０７又は１０９で取得される各プロセスデータＰｄの一例を示すタイムチャートである。
【0051】
まず図６Ａを参照して、評価基準記憶部１０２に記憶される評価基準（ＭＤｒｅｆ）の求め方について説明する。評価基準記憶部１０２による評価基準の算出は、石炭ガス化炉発電設備１が正常動作を行う期間に取得された正常データを用いて行われる。正常データの取得期間は、石炭ガス化炉発電設備１の動作が正常であることが明らかである期間である。図７では、正常データの取得期間は時刻ｔ１からｔ２までである。
【0052】
まずイベント登録部１０１によって、シーケンス制御が有する複数のイベントを含め監視対象とするイベントに関する情報が登録される（ステップＳ２００）。具体的には、シーケンス制御に含まれる複数のイベントを特定し、特定された複数のイベントがそれぞれ登録される。このような登録は、オペレータによって手動により行われてもよいし、シーケンス制御に含まれる複数のイベントを自動的に認識することにより行われてもよい。
【0053】
続いて評価基準記憶部１０２が有するイベント間隔取得部１０６は、正常データの取得期間における第１リミットスイッチ全開２０－１、第１リミットスイッチ全閉２０－１、第２リミットスイッチ全開２４－１、及び第２リミットスイッチ全閉２４－１の切替状態に基づいて第１イベントＥ１及び第２イベントＥ２を特定し（ステップＳ２０１）、第１イベントＥ１及び第２イベントＥ２に基づいて第１イベント間隔ＥＩ１を取得する（ステップＳ２０２）。本実施形態では搬送管シール窒素遮断弁１８に対応する第１リミットスイッチ全閉２０－１のＯＮからＯＦＦへの切り替わりと第１リミットスイッチ全開２０－１のＯＦＦからＯＮへの切り替わりとによって第１イベントＥ１が特定されるとともに、ホッパ出口遮断弁２２に対応する第２リミットスイッチ全開２４－１のＯＮからＯＦＦへの切り替わりと第２リミットスイッチ全閉２４－１のＯＮからＯＦＦへの切り替わりとによって第２イベントＥ２が特定され、両者の間隔が第１イベント間隔ＥＩ１として取得される。
【0054】
図７では、ステップＳ２０２で逐次取得される第１イベント間隔ＥＩ１の時間的変化が示されている。正常データの取得期間（時刻ｔ１からｔ２の間）では、第１リミットスイッチ全開２０－１、第１リミットスイッチ全閉２０－１、第２リミットスイッチ全開２４－１、及び第２リミットスイッチ全閉２４－１がともに正常に動作しているため、第１イベント間隔ＥＩ１は正の略一定値を示している。
【0055】
続いて評価基準記憶部１０２が有するプロセスデータ取得部１０７は、正常データの取得期間に、正常データとして判定対象である石炭ガス化炉発電設備１の少なくとも１つのプロセスデータＰｄを取得する（ステップＳ２０３）。本実施形態では、プロセスデータＰｄとして、発電機８の出力Ｐｄ１、及び、ガス化炉４の入口に設置された空気比センサ２３で検出された空気比Ｐｄ２が取得され、それぞれ図７に示すような時間的変化を示している。
【0056】
続いて評価基準記憶部１０２は、正常データの取得期間において、ステップＳ２０２で取得された第１イベント間隔ＥＩ１、及び、ステップＳ２０３で取得されたプロセスデータＰｄに基づいて、異常判定のための評価基準となるマハラノビス距離ＭＤの閾値ＭＤｒｅｆを算出する（ステップＳ２０４）。このように算出された閾値ＭＤｒｅｆは、評価基準として、評価基準記憶部１０２に読み出し可能に記憶される。
【0057】
【0058】
まず評価指標算出部１０３が有するイベント間隔取得部１０８は、ステップＳ２００においてイベント登録部１０１で登録されたイベントに基づいて第１イベント間隔ＥＩ１を取得する（ステップＳ３００）。図７では、ステップＳ３００で逐次取得される第１イベント間隔ＥＩ１の時間的変化が示されている。正常データの取得期間（時刻ｔ１からｔ２の間）では、前述のように、第１イベント間隔ＥＩ１は正の略一定値を示していたが、異常判定が行われる期間（時刻ｔ２以降）では、第１リミットスイッチ全開２０－１に不良が生じるタイミングで、第１イベント間隔ＥＩ１が一時的に乱れて負の値を示している。
【0059】
続いて評価指標算出部１０３が有するプロセスデータ取得部１０９は、判定対象である石炭ガス化炉発電設備１の少なくとも１つのプロセスデータＰｄを取得する（ステップＳ３０１）。本実施形態では、プロセスデータＰｄとして、発電機８の出力Ｐｄ１、及び、ガス化炉４の入口に設置された空気比センサ２３で検出された空気比Ｐｄ２が取得され、それぞれ図７に示すような時間的変化を示している。
【0060】
続いて評価指標算出部１０３は、ステップＳ３００で取得された第１イベント間隔ＥＩ１、及び、ステップＳ３０１で取得されたプロセスデータＰｄについて標本平均及び標本共分散を求め、各標本を用いて解析データについてマハラノビス距離ＭＤを算出する（ステップＳ３０２）。
【0061】
続いて異常判定部１１０は、ステップＳ３０２で算出された評価指標であるマハラノビス距離ＭＤを、評価基準記憶部１０２に記憶された評価基準である閾値ＭＤｒｅｆと比較することにより、異常の有無を判定する（ステップＳ３０３）。閾値ＭＤｒｅｆは、図６Ａを参照して前述したように、評価基準記憶部１０２によって正常データを用いて予め算出される。その結果、マハラノビス距離ＭＤが閾値ＭＤｒｅｆを超えた場合には（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、「異常有り判定」がなされる（ステップＳ３０４）。
【0062】
図７では、時刻ｔ８以降において各プロセスデータＰｄ及びマハラノビス距離ＭＤが変動することで、石炭ガス化炉発電設備１に顕著な異常が発生しているが、その前段階である時刻ｔ５、ｔ６、ｔ７において、マハラノビス距離ＭＤが閾値ＭＤｒｅｆを超えることで、予兆段階で異常判定がなされていることが示されている。これは、評価指標として、第１イベント間隔ＥＩ１及びプロセスデータＰｄに基づいて算出されたマハラノビス距離ＭＤを用いることで、プロセスデータＰｄでは判定が困難な異常を早期に判定できることを意味している。
【0063】
尚、図７では、時刻ｔ３からｔ４にかけてマハラノビス距離ＭＤが閾値ＭＤｒｅｆを大きく超える振る舞いを示しているが、当該期間では、プロセスデータＰｄのうち発電機８の出力が一時的に低下する振る舞いを示しているため、判定対象外としている。このようにプロセスデータＰｄが許容範囲を超えるふるまいを示すことで判定に適さない状態にある場合には、異常判定を行わないようにしてもよい。
【0064】
続いて要因特定部１１１は、マハラノビス距離ＭＤへの寄与度を示すＳＮ比を算出することにより、異常の要因を特定する（ステップＳ３０５）。図８はＳＮ比の算出例である。図８では、マハラノビス距離ＭＤに対する寄与率が、解析データに含まれる第１イベント間隔ＥＩ１及びプロセスデータＰｄごとに示されている。このように算出されたＳＮ比を参照することで、異常判定がなされた場合に、解析データに含まれる第１イベント間隔ＥＩ１又はプロセスデータＰｄの各々についてマハラノビス距離ＭＤに対する寄与度に基づいて、異常要因を特定することができる。
【0065】
尚、マハラノビス距離ＭＤが閾値ＭＤｒｅｆ以下である場合には（ステップＳ３０３：ＮＯ）、「異常無し判定」がなされる（ステップＳ３０６）。
【0066】
続いて表示部１０５は、異常判定結果を表示する（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０７では、異常判定結果に加えて、異常判定の根拠となる各種情報として、図７に示すように、マハラノビス距離ＭＤ、解析データに含まれる第１イベント間隔ＥＩ１やプロセスデータＰｄを表示することで、オペレータが石炭ガス化炉発電設備１の状況を容易に把握することができる。
【0067】
また上記実施形態では、ステップＳ３０２では、ステップＳ２００で登録された複数のイベントから選択された１組の第１イベントＥ１及び第２イベントＥ２に基づく第１イベント間隔ＥＩ１を用いて評価指標を算出している。これに対して他の実施形態では、ステップＳ３０２では、ステップＳ２００で登録された複数のイベントから選択された複数組の第１イベントＥ１及び第２イベントＥ２に基づく複数の第１イベント間隔ＥＩ１を用いて評価指標を算出してもよい。
【0068】
この場合、評価指標算出部１０３は、複数の第１イベント間隔ＥＩ１に基づいて、評価指標としてマハラノビス距離ＭＤを算出し、要因特定部１１１は、このようなマハラノビス距離ＭＤに対する寄与度を示すＳＮ比を算出してもよい。これにより、要因特定部１１１では、異常判定時のマハラノビス距離ＭＤについて、どのイベント間隔ＥＩの寄与度が大きいかを特定することにより、シーケンスとして発行される多数のイベントに関して、異常の要因となっているイベントを特定することができる。
【0069】
尚、上記実施形態では、石炭ガス化炉発電設備１が有する複数の供給系統Ａ、Ｂ、・・・のうち、単一の供給系統Ａに関するシーケンス制御について異常判定を行ったが、２以上の供給系統に関するシーケンス制御について異常判定を行ってもよい。この場合、各供給系統に関する複数のシーケンス制御が有する複数のイベントは、供給系統ごとにそれぞれグループ分けして登録し、登録された各グループに含まれる第１イベントＥ１及び第２イベントＥ２について取得した第１イベント間隔ＥＩ１を、プロセスデータＰｄとともに解析データとして扱ってもよい。
【0070】
また、上記実施形態では、搬送管シール窒素遮断弁１８－１及びホッパ出口遮断弁２２－１と異なる機器から発行されるイベントについて説明を行ったが、同一の機器で発行される複数のイベントを対象としてもよい。
【0071】
以上説明したように上記各実施形態によれば、異常判定対象である設備について少なくとも１つのプロセスデータが取得されるとともに、設備に対して実施されるシーケンス制御において順に実施される複数のイベントのうち第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔が取得される。少なくとも１つのプロセスデータ及びイベント間隔は解析対象データとして取り扱われ、正常データに対する類似度の評価指標の算出に用いられる。このようにプロセスデータとともにイベント間隔に基づいて算出された評価指標を閾値と比較することで、シーケンスとして発行されるイベント間の影響が加味された異常判定を行うことができる。
【0072】
尚、上記実施形態における異常判定装置１００で実行する各処理を異常判定装置１００と通信可能な情報処理装置２０２で実行する異常判定システム２００として構成することが可能である（図９参照）。この場合、情報処理装置２０２はイベント登録部１０１や表示部１０５の少なくとも１つを備え、異常判定装置１００は評価基準部１０２、評価算出部１０４、及び評価部１０４を備える。情報処置装置２０２の表示部１０５を介して、図６Ｂに示す異常判定を行なうように異常判定装置１００に対してなされる要求に従って、標準指標算出部１０３における処理が実行される。
【0073】
その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【0074】
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
【0075】
（１）一態様に係る設備の異常判定装置は、
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置（１００）であって、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント（Ｅ１）及び第２イベント（Ｅ２）についてイベント間隔（ＥＩ１）を取得するためのイベント間隔取得部（１０８）と、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータ（Ｐｄ）を取得するためのプロセスデータ取得部（１０９）と、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標（ＭＤ）を算出するための評価指標算出部（１０３）と、
前記評価指標を予め設定された閾値（ＭＤｒｅｆ）と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定部（１１０）と、
を備える。
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置（１００）であって、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント（Ｅ１）及び第２イベント（Ｅ２）についてイベント間隔（ＥＩ１）を取得するためのイベント間隔取得部（１０８）と、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータ（Ｐｄ）を取得するためのプロセスデータ取得部（１０９）と、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標（ＭＤ）を算出するための評価指標算出部（１０３）と、
前記評価指標を予め設定された閾値（ＭＤｒｅｆ）と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定部（１１０）と、
を備える。
【0076】
上記（１）の態様によれば、異常判定対象である設備について少なくとも１つのプロセスデータが取得されるとともに、設備に関して順に発行される複数のイベントのうち第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔が取得される。少なくとも１つのプロセスデータ及びイベント間隔は解析対象データとして取り扱われ、正常データに対する類似度の評価指標の算出に用いられる。このようにプロセスデータとともにイベント間隔に基づいて算出された評価指標を閾値と比較することで、シーケンスとして発行されるイベント間の影響が加味された異常判定を行うことができる。
【0077】
（２）他の態様では、上記（１）の態様において、
前記複数のイベントを登録するためのイベント登録部（１０１）を更に備え、
前記イベント間隔取得部は、前記イベント登録部で登録された前記複数のイベントに含まれる前記第１イベント及び前記第２イベントについて前記イベント間隔を取得する。
前記複数のイベントを登録するためのイベント登録部（１０１）を更に備え、
前記イベント間隔取得部は、前記イベント登録部で登録された前記複数のイベントに含まれる前記第１イベント及び前記第２イベントについて前記イベント間隔を取得する。
【0078】
上記（２）の態様によれば、複数のイベントが登録され、登録された複数のイベントから任意に選択される第１イベント及び第２イベントについて特定されるイベント間隔が、プロセスデータとともに評価指標の算出に用いられる。このように登録された各イベントから取得されるイベント間隔に基づいて評価指標を算出することで、設備における異常判定を好適に行うことができる。
尚、イベント登録部に対して一部のイベントの登録抜けがあった場合であっても、登録されたイベントに関するイベント間隔とプロセスデータとから評価指標を求めることで、登録抜けがあったイベントに関する潜在的な影響を加味した異常判定ができる。
尚、イベント登録部に対して一部のイベントの登録抜けがあった場合であっても、登録されたイベントに関するイベント間隔とプロセスデータとから評価指標を求めることで、登録抜けがあったイベントに関する潜在的な影響を加味した異常判定ができる。
【0079】
（３）他の態様では、上記（１）又は（２）の態様において、
前記正常データは、前記設備が正常動作を行う期間に取得された前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む。
前記正常データは、前記設備が正常動作を行う期間に取得された前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む。
【0080】
上記（３）の態様によれば、評価指標の算出に用いられる正常データの取得を良好な信頼性で行うことができる。
【0081】
（４）他の態様では、上記（１）から（３）のいずれか一態様において、
前記解析対象データは、前記プロセスデータが予め設定された許容範囲を逸脱した期間を含まない。
前記解析対象データは、前記プロセスデータが予め設定された許容範囲を逸脱した期間を含まない。
【0082】
上記（４）の態様によれば、評価指標の算出に用いられる解析対象データから、許容範囲を逸脱した期間を除外することで、異常判定精度を向上できる。
【0083】
（５）他の態様では、上記（１）から（４）のいずれか一態様において、
前記イベント間隔取得部は、前記第１イベント及び前記第２イベントの互いに異なる組み合わせに対応する複数の前記イベント間隔を取得し、
前記解析対象データは、前記複数のイベント間隔を含む。
前記イベント間隔取得部は、前記第１イベント及び前記第２イベントの互いに異なる組み合わせに対応する複数の前記イベント間隔を取得し、
前記解析対象データは、前記複数のイベント間隔を含む。
【0084】
上記（５）の態様によれば、複数のイベントから第１イベント及び第２イベントを複数組選択することで、複数のイベント間隔が解析対象データに含まれる。これにより、シーケンス制御において連携する複数組のイベント間の影響を加味することで、より精度のよい異常判定を行うことができる。
【0085】
（６）他の態様では、上記（５）の態様において、
前記異常判定部で前記異常が有ると判定された場合、前記評価指標に対する寄与度に基づいて前記異常の要因を特定するための要因特定部（１１１）を更に備える。
前記異常判定部で前記異常が有ると判定された場合、前記評価指標に対する寄与度に基づいて前記異常の要因を特定するための要因特定部（１１１）を更に備える。
【0086】
上記（６）の態様によれば、解析対象データに含まれる複数のイベント間隔について評価指標に対する寄与度を求めることで、寄与度の高いイベント間隔に基づいて異常の要因を好適に特定できる。
【0087】
（７）他の態様では、上記（１）から（６）のいずれか一態様において、
前記第２イベントは前記第１イベントの発行後、所定期間が経過することを条件に発行される。
前記第２イベントは前記第１イベントの発行後、所定期間が経過することを条件に発行される。
【0088】
上記（７）の態様によれば、第１イベントから所定期間が経過して第２イベントが発行される設備において、異常を好適に判定できる。
【0089】
（８）他の態様では、上記（１）から（７）のいずれか一態様において、
前記イベント間隔、前記少なくとも１つのプロセスデータ、及び、前記評価指標を表示するための表示部（１０５）を備える。
前記イベント間隔、前記少なくとも１つのプロセスデータ、及び、前記評価指標を表示するための表示部（１０５）を備える。
【0090】
上記（８）の態様によれば、異常判定に関連するイベント間隔、プロセスデータ及び評価指標を表示することで、本装置のオペレータが設備の状況を容易に把握できる。
【0091】
（９）他の態様では、上記（１）から（８）のいずれか一態様において、
前記イベント間隔は前記設備が備える異なる機器からそれぞれ取得した前記第１イベント及び前記第２イベントに基づいて求められる。
前記イベント間隔は前記設備が備える異なる機器からそれぞれ取得した前記第１イベント及び前記第２イベントに基づいて求められる。
【0092】
上記（９）の態様によれば、異常判定対象となる設備が備える異なる機器からそれぞれ取得した第１イベント及び第２イベントに基づいて、イベント間隔が求められる。
【0093】
（１０）一態様に係る設備の異常判定方法は、
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定方法であって、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント（Ｅ１）及び第２イベント（Ｅ２）についてイベント間隔（ＥＩ１）を取得するステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータ（Ｐｄ）を取得するステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標（ＭＤ）を算出するステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値（ＭＤｒｅｆ）と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するステップと、
を備える。
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定方法であって、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント（Ｅ１）及び第２イベント（Ｅ２）についてイベント間隔（ＥＩ１）を取得するステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータ（Ｐｄ）を取得するステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標（ＭＤ）を算出するステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値（ＭＤｒｅｆ）と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するステップと、
を備える。
【0094】
上記（１０）の態様によれば、異常判定対象である設備について少なくとも１つのプロセスデータが取得されるとともに、設備に関して、順に発行される複数のイベントのうち第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔が取得される。少なくとも１つのプロセスデータ及びイベント間隔は解析対象データとして取り扱われ、正常データに対する類似度の評価指標の算出に用いられる。このようにプロセスデータとともにイベント間隔に基づいて算出された評価指標を閾値と比較することで、シーケンスとして発行されるイベント間の影響が加味された異常判定を行うことができる。
【0095】
（１１）一態様に係る設備の異常判定プログラムは、
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定プログラムであって、
コンピュータを用いて、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント（Ｅ１）及び第２イベント（Ｅ２）についてイベント間隔（ＥＩ１）を取得するステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータ（Ｐｄ）を取得するステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標（ＭＤ）を算出するステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値（ＭＤｒｅｆ）と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するステップと、
を実行可能である。
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定プログラムであって、
コンピュータを用いて、
前記複数のイベントに含まれる第１イベント（Ｅ１）及び第２イベント（Ｅ２）についてイベント間隔（ＥＩ１）を取得するステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータ（Ｐｄ）を取得するステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標（ＭＤ）を算出するステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値（ＭＤｒｅｆ）と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するステップと、
を実行可能である。
【0096】
上記（１１）の態様によれば、異常判定対象である設備について少なくとも１つのプロセスデータが取得されるとともに、設備に関して、順に発行される複数のイベントのうち第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔が取得される。少なくとも１つのプロセスデータ及びイベント間隔は解析対象データとして取り扱われ、正常データに対する類似度の評価指標の算出に用いられる。このようにプロセスデータとともにイベント間隔に基づいて算出された評価指標を閾値と比較することで、シーケンスとして発行されるイベント間の影響が加味された異常判定を行うことができる。
【0097】
（１２）一態様に係る設備の異常判定システムは、
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置と情報処理装置とからなる異常判定システムであって、
前記情報処理装置からの要求に従って、前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得部と、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得部と、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出部と、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定部と、
を備えたことを特徴とする異常判定システム。
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置と情報処理装置とからなる異常判定システムであって、
前記情報処理装置からの要求に従って、前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得部と、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得部と、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出部と、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定部と、
を備えたことを特徴とする異常判定システム。
【0098】
上記（１２）の態様によれば、情報処理装置からの要求に従って、異常判定対象である設備について少なくとも１つのプロセスデータが取得されるとともに、設備に関して順に発行される複数のイベントのうち第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔が取得される。少なくとも１つのプロセスデータ及びイベント間隔は解析対象データとして取り扱われ、正常データに対する類似度の評価指標の算出に用いられる。このようにプロセスデータとともにイベント間隔に基づいて算出された評価指標を閾値と比較することで、シーケンスとして発行されるイベント間の影響が加味された異常判定を行うことができる。
【0099】
（１３）一態様に係る設備の異常判定システムの制御方法は、
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置と情報処理装置とからなる異常判定システムの制御方法であって、
前記異常判定装置は、
前記情報処理装置からの要求に従って、前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得ステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得ステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出ステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定ステップと、
を実行することを特徴とする異常判定システムの制御方法。
複数のイベントが順に発行される設備の異常判定装置と情報処理装置とからなる異常判定システムの制御方法であって、
前記異常判定装置は、
前記情報処理装置からの要求に従って、前記複数のイベントに含まれる第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔を取得するためのイベント間隔取得ステップと、
前記設備の少なくとも１つのプロセスデータを取得するためのプロセスデータ取得ステップと、
前記イベント間隔及び前記プロセスデータを含む解析対象データについて正常データに対する類似度の評価指標を算出するための評価指標算出ステップと、
前記評価指標を予め設定された閾値と比較することにより、前記設備の異常の有無を判定するための異常判定ステップと、
を実行することを特徴とする異常判定システムの制御方法。
【0100】
上記（１３）の態様によれば、情報処理装置からの要求に従って、異常判定対象である設備について少なくとも１つのプロセスデータが取得されるとともに、設備に関して、順に発行される複数のイベントのうち第１イベント及び第２イベントについてイベント間隔が取得される。少なくとも１つのプロセスデータ及びイベント間隔は解析対象データとして取り扱われ、正常データに対する類似度の評価指標の算出に用いられる。このようにプロセスデータとともにイベント間隔に基づいて算出された評価指標を閾値と比較することで、シーケンスとして発行されるイベント間の影響が加味された異常判定を行うことができる。
【符号の説明】
【0101】
１ 石炭ガス化炉発電設備
２ 粉体燃料供給装置
４ ガス化炉
６ ガスタービン
８ 発電機
１０ 微粉炭
１１ 微粉炭ビン
１２－１、１２－２、・・・ 払出管
１４－１、１４－２、・・・ ホッパ
１６－１、１６－２、・・・ 搬送管
１７－１、１７－２、・・・ 窒素供給管
１８－１、１８－２、・・・ 搬送管シール窒素遮断弁
２０－１、２０－２、・・・ 第１リミットスイッチ
２２－１、２２－２、・・・ ホッパ出口遮断弁
２４－１、２４－２、・・・ 第２リミットスイッチ
１００ 異常判定装置
１０１ イベント登録部
１０２ 評価基準記憶部
１０３ 評価指標算出部
１０４ 評価部
１０５ 表示部
１０６ イベント間隔取得部
１０７ プロセスデータ取得部
１０８ イベント間隔取得部
１０９ プロセスデータ取得部
１１０ 異常判定部
１１１ 要因特定部
２００ 異常判定システム
２０２ 情報処理装置
Ａ、Ｂ、・・・ 供給系統
Ｅ１ 第１イベント
Ｅ２ 第２イベント
ＥＩ１ 第１イベント間隔
ＭＤ マハラノビス距離
ＭＤｒｅｆ 閾値
Ｐｄ プロセスデータ
２ 粉体燃料供給装置
４ ガス化炉
６ ガスタービン
８ 発電機
１０ 微粉炭
１１ 微粉炭ビン
１２－１、１２－２、・・・ 払出管
１４－１、１４－２、・・・ ホッパ
１６－１、１６－２、・・・ 搬送管
１７－１、１７－２、・・・ 窒素供給管
１８－１、１８－２、・・・ 搬送管シール窒素遮断弁
２０－１、２０－２、・・・ 第１リミットスイッチ
２２－１、２２－２、・・・ ホッパ出口遮断弁
２４－１、２４－２、・・・ 第２リミットスイッチ
１００ 異常判定装置
１０１ イベント登録部
１０２ 評価基準記憶部
１０３ 評価指標算出部
１０４ 評価部
１０５ 表示部
１０６ イベント間隔取得部
１０７ プロセスデータ取得部
１０８ イベント間隔取得部
１０９ プロセスデータ取得部
１１０ 異常判定部
１１１ 要因特定部
２００ 異常判定システム
２０２ 情報処理装置
Ａ、Ｂ、・・・ 供給系統
Ｅ１ 第１イベント
Ｅ２ 第２イベント
ＥＩ１ 第１イベント間隔
ＭＤ マハラノビス距離
ＭＤｒｅｆ 閾値
Ｐｄ プロセスデータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9】