JPH10198420A - Method and device for diagnosing abnormality - Google Patents

Method and device for diagnosing abnormality

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JPH10198420A
JPH10198420A JP359497A JP359497A JPH10198420A JP H10198420 A JPH10198420 A JP H10198420A JP 359497 A JP359497 A JP 359497A JP 359497 A JP359497 A JP 359497A JP H10198420 A JPH10198420 A JP H10198420A
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JP
Japan
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abnormality
abnormal
normal state
cause
neural network
Prior art date
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Pending
Application number
JP359497A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinari Hori
嘉成 堀
Yoshio Sato
美雄 佐藤
Shoji Nakahara
正二 中原
Masahiro Yoshioka
正博 吉岡
Masakazu Kaminaga
正教 神永
Satoshi Goto
聡 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To estimate the factor of abnormality by learning the relation of measured value in abnormal state through an abnormal state learning part and comparing it with the relation of cause and effect in normal state when a process is turned to the abnormal state. SOLUTION: At a normal state learning part 30, the relation of cause and effect between normal data stored in a data storage part 20 is learnt by a neural network. The weight coefficient of neural network is reflected with the relation of cause and effect provided by learning. When any abnormality is discriminated by an abnormality detection part 40, the measured value in the abnormal state is sent to an abnormal state learning part 50, and the relation of cause and effect between the measured values in the abnormal state is learnt. The weight coefficient of neural network is reflected with the learnt result similarly to the normal state learning part 30. The weight coefficients provided by the normal state learning part 30 and the abnormal state learning part 50 are sent to an abnormality factor estimating part 60 and both the coefficients are compared and analyzed. Then, the abnormality factor is narrowed by analyzing the relation of cause and effect between the measured values in the normal and abnormal states.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は異常診断方法及びそ
の装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an abnormality diagnosis method and apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】ニューラルネットワークを利用した異常
検知方法には、「自己連想ニューラルネットワークによ
るプロセス変数の関数関係に基づいた異常検出」(化学
工学論文集,第22巻,第4号,p846〜p853,
1996)に記載されている方法がある。公知例では、
3層または5層のニューラルネットワークを利用し、プ
ロセスが正常状態で、計測された時系列データの各時刻
の計測値を入力層に入力し、出力層が入力層と一致する
ように学習される。このように正常状態の計測値間の関
係が学習されたニューラルネットワークに計測データを
入力すると、プロセスの状態が正常であれば、出力値は
入力値と同じ値となり、異常状態となると入力値と異な
る値を出力するようになる。したがって、入力値と出力
値の偏差に一定の基準値を設け、基準値以内であれば、
プロセスの状態は正常、基準値を上回れば異常というよ
うに、プロセスの状態を判定することが可能となる。
2. Description of the Related Art An anomaly detection method using a neural network includes "anomaly detection based on a functional relationship between process variables by a self-associative neural network" (Chemical Engineering Transactions, Vol. 22, No. 4, p846-p853). ,
1996). In known examples,
Using a three-layer or five-layer neural network, when the process is in a normal state, the measured values at each time of the measured time series data are input to the input layer, and the output layer is learned so as to match the input layer. . When the measurement data is input to the neural network in which the relationship between the measurement values in the normal state has been learned in this manner, if the process state is normal, the output value will be the same as the input value, and if the process state is abnormal, the input value will be different from the input value. Will output different values. Therefore, a fixed reference value is provided for the difference between the input value and the output value, and if the difference is within the reference value,
It is possible to determine the state of the process such that the state of the process is normal, and if it exceeds the reference value, it is abnormal.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来技術
を用いれば、プロセスの状態が正常であるか否かを判定
でき、異常を検知することは可能である。しかし、プロ
セスが異常となった場合、異常の原因を特定するための
情報を得ることができない。
As described above, according to the prior art, it is possible to determine whether or not a process is in a normal state, and to detect an abnormality. However, when the process becomes abnormal, information for identifying the cause of the abnormality cannot be obtained.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
には、異常状態の計測値の関係を学習する異常状態学習
部と、正常状態を学習したニューラルネットワークの重
み係数と異常状態を学習した重み係数を比較し、異常原
因を推定する異常原因推定部を持つ。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, an abnormal state learning unit for learning the relationship between the measured values of the abnormal state, and a weight coefficient and an abnormal state of the neural network that has learned the normal state have been learned. It has an abnormal cause estimating unit that compares the weighting factors and estimates the abnormal cause.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】図1に本発明の実施例を示す。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.

【0006】本実施例は、非常用ディーゼルエンジン発
電機の異常を検出し、異常時にはその原因を推定するた
めのものである。
This embodiment is for detecting an abnormality of the emergency diesel engine generator and estimating the cause of the abnormality when the abnormality occurs.

【0007】非常用ディーゼルエンジン発電機は、停電
となり商用電力の供給が停止した場合に起動する。すな
わち、非常用ディーゼルエンジン発電機は通常作動して
いないため、定期的にテスト運転をし保守点検する。本
実施例では、テスト運転時のディーゼルエンジン発電機
から発電機電圧,界磁電流などの状態量を計測し、計測
したデータから異常検知および異常原因推定を行う。
[0007] The emergency diesel engine generator starts when a power failure occurs and the supply of commercial power is stopped. That is, since the emergency diesel engine generator is not normally operated, a test operation is periodically performed to perform maintenance and inspection. In this embodiment, a state quantity such as a generator voltage and a field current is measured from a diesel engine generator during a test operation, and abnormality detection and abnormality cause estimation are performed from the measured data.

【0008】本実施例は、非常用ディーゼルエンジン発
電機1,通信回線2,監視センタ3からなり、監視セン
タ3は、異常診断装置4及び操作端末70からなる。ま
た、異常診断装置4は、データ前処理部10,データ格
納部20,正常状態学習部30,異常検知部40,異常
状態学習部50,異常原因推定部60から構成されてい
る。
This embodiment comprises an emergency diesel engine generator 1, a communication line 2, and a monitoring center 3. The monitoring center 3 comprises an abnormality diagnosis device 4 and an operation terminal 70. The abnormality diagnosis device 4 includes a data preprocessing unit 10, a data storage unit 20, a normal state learning unit 30, an abnormality detection unit 40, an abnormal state learning unit 50, and an abnormality cause estimating unit 60.

【0009】次に本実施例の動作の概略を説明する。本
実施例は学習モードと異常検知モードがある。
Next, an outline of the operation of the present embodiment will be described. This embodiment has a learning mode and an abnormality detection mode.

【0010】学習モードは、異常診断装置を稼働させる
ための準備段階であり、非常用ディーゼルエンジン発電
機1が正常状態のデータの蓄積とその因果関係を学習す
るモードである。学習モードでは、ディーゼルエンジン
発電機1の計測データは、データ前処理部10で、欠損
データ,計測レンジオーバーなど、計測,通信による異
常データがないかを確認する。異常がある場合は異常デ
ータとして、異常がない場合は正常データとして、デー
タ格納部20に格納される。ただし、データ格納部20
に格納された正常データは、必ずしも正常状態のデータ
であるという保証はない。したがって、正常データとし
て格納されたデータが点検作業等により、異常状態であ
るとわかった場合、異常データとして格納される。
[0010] The learning mode is a preparation stage for operating the abnormality diagnosis device, and is a mode in which the emergency diesel engine generator 1 learns the accumulation of data in a normal state and its causal relationship. In the learning mode, the measurement data of the diesel engine generator 1 is checked by the data pre-processing unit 10 for any abnormal data due to measurement and communication, such as missing data and measurement range over. If there is an abnormality, it is stored in the data storage unit 20 as abnormal data, and if there is no abnormality, it is stored as normal data. However, the data storage unit 20
Is not necessarily guaranteed to be data in a normal state. Therefore, if the data stored as normal data is found to be abnormal due to inspection work or the like, it is stored as abnormal data.

【0011】正常状態学習部30では、データ格納部2
0に格納された正常データ間の因果関係をニューラルネ
ットワークにより学習する。学習により得られた因果関
係は、ニューラルネットワークの重み係数に反映され
る。
In the normal state learning unit 30, the data storage unit 2
A causal relationship between normal data stored in 0 is learned by a neural network. The causal relationship obtained by learning is reflected in the weighting factor of the neural network.

【0012】次に、異常検知モードについて説明する。
異常検知モードは、学習モードで十分な学習ができたの
ち、異常診断をするモードである。
Next, the abnormality detection mode will be described.
The abnormality detection mode is a mode in which abnormality is diagnosed after sufficient learning has been performed in the learning mode.

【0013】異常診断モードでは、計測データは学習モ
ードと同様にデータ前処理部10により、計測,通信に
よる異常データがないかを確認した後、異常検知部40
に送られる。異常検知部40では、学習モードで正常状
態学習部で得られた重み係数を持つニューラルネットワ
ークに計測データを入力し、ニューラルネットワークの
出力値を計算する。そして、出力値を正常状態と比較し
て偏差が基準値以下であるば、正常、基準値より大きけ
れば異常と判定する。判定結果は操作端末70に送ら
れ、操作端末70のモニタ画面に判定結果が表示され
る。
In the abnormality diagnosis mode, the measured data is checked by the data pre-processing unit 10 for abnormal data by measurement and communication as in the learning mode.
Sent to The abnormality detection unit 40 inputs the measurement data to the neural network having the weight coefficient obtained by the normal state learning unit in the learning mode, and calculates the output value of the neural network. The output value is compared with the normal state, and if the deviation is equal to or smaller than the reference value, it is determined that the output is normal, and if the deviation is larger than the reference value, it is determined that the output is abnormal. The determination result is sent to the operation terminal 70, and the determination result is displayed on a monitor screen of the operation terminal 70.

【0014】異常検知部40で異常と判定された場合、
異常状態の計測値が異常状態学習部50に送られ異常状
態の計測値間の因果関係が学習される。学習結果は、正
常状態学習部30と同様にニューラルネットワークの重
み係数に反映される。異常原因推定部60には、正常状
態学習部30および異常状態学習部50で得られた重み
係数が送られ両者が比較,解析される。そして、正常状
態と異常状態の計測値間の因果関係の解析により、異常
原因の絞り込みを行う。解析により絞り込んだ異常原因
は、操作端末70に送られ、操作端末70のモニタに表
示される。
When the abnormality detection unit 40 determines that an abnormality has occurred,
The measured value of the abnormal state is sent to the abnormal state learning unit 50, and the causal relationship between the measured values of the abnormal state is learned. The learning result is reflected on the weight coefficient of the neural network as in the normal state learning unit 30. The weighting factors obtained by the normal state learning unit 30 and the abnormal state learning unit 50 are sent to the abnormality cause estimating unit 60, and both are compared and analyzed. Then, the cause of the abnormality is narrowed down by analyzing the causal relationship between the measurement values of the normal state and the abnormal state. The cause of the abnormality narrowed down by the analysis is sent to the operation terminal 70 and displayed on the monitor of the operation terminal 70.

【0015】次に、本実施例の詳細を説明する。Next, the details of this embodiment will be described.

【0016】非常用ディーゼルエンジン発電機1には、
発電機機関回転数,発電機電圧,発電機電流,発電機界磁
電流,起動用蓄電池総電圧,冷却水圧力、及び蓄電池液
温を計測するためのセンサが設置されている。これらの
センサは計測レンジを設定することができ、計測値が計
測レンジに入らない場合には“計測レンジオーバー”の
信号を発生するものである。尚、このように計測レンジ
が設定できるセンサでなくとも予め計測値として使用す
る領域を設定し、センサからの計測値がこの設定した領
域を越えている場合に“計測レンジオーバー”の信号を
発生する装置をセンサに備えるようにしてもよい。
The emergency diesel engine generator 1 includes:
Sensors for measuring the generator engine speed, the generator voltage, the generator current, the generator field current, the starting battery total voltage, the cooling water pressure, and the battery fluid temperature are provided. These sensors can set the measurement range, and generate a "measurement range over" signal when the measured value does not fall within the measurement range. Even if the sensor is not a sensor whose measurement range can be set in this way, an area to be used as a measurement value is set in advance, and a "measurement range over" signal is generated when the measurement value from the sensor exceeds this set area. The device for performing the operation may be provided in the sensor.

【0017】これらの計測データは、監視センタ3の操
作端末70から起動命令をかけて、収集する時間と収集
する間隔を指定して計測される。従って、例えば非常用
発電機の起動時に0.1秒間隔で60秒とすると600
点、停止時に0.5秒間隔で60秒とすると120点、
定常運転時に30秒間隔で300秒とすると10点とい
ったように収集する計測データ数が決定される。さら
に、非常用ディーゼルエンジン発電機1から転送されて
きた計測データはデータ前処理部10により計測データ
の異常及び欠損の有無がチェックされる。計測データの
異常の判定は、計測データに“計測レンジオーバー”の
信号が付加されているか否かで判定し、計測データの欠
損については予め収集する時間と間隔を指定しているた
め収集するデータ数が決定されるので実際に転送されて
きた計測データの数と比較することにより判定できる。
このようにして異常か否かを判定し、異常であると判定
された計測データはデータ格納部20の異常データ格納
ファイルに格納する。一方、異常と判定されない場合に
はデータ格納部20の正常データ格納ファイルに格納す
る。
These measurement data are measured by applying a start command from the operation terminal 70 of the monitoring center 3 and designating a collection time and a collection interval. Therefore, for example, when the emergency generator is started up and 60 seconds at intervals of 0.1 second, 600
Point, when stopping at 60 seconds at 0.5 second intervals, 120 points,
Assuming 300 seconds at 30-second intervals during normal operation, the number of measurement data to be collected is determined, such as 10 points. Further, the measurement data transferred from the emergency diesel engine generator 1 is checked by the data pre-processing unit 10 for the presence or absence of an abnormality and loss of the measurement data. The determination of abnormalities in the measurement data is based on whether or not a signal of “measurement range over” is added to the measurement data. Since the number is determined, it can be determined by comparing with the number of measurement data actually transferred.
In this way, it is determined whether or not there is an abnormality, and the measurement data determined to be abnormal is stored in the abnormal data storage file of the data storage unit 20. On the other hand, when it is not determined to be abnormal, the data is stored in the normal data storage file of the data storage unit 20.

【0018】正常状態学習部30では、データ格納部2
0内の正常データを学習させ、ニューラルネットワーク
の重み係数を決定する。本実施例で用いたニューラルネ
ットワークを図2に示す。入力層7,中間層5,出力層
7である。このニューラルネットワークの特徴は、入力
層と出力層の数が等しい左右対称形で、かつ中間層の数
が入力層の数よりも少ないボトルネック構造になってい
る点である。このようなニューラルネットワークにプラ
ントの時系列計測データ(n項目)を入力し、i番目
(i=1〜n)の入力がi番目(i=1〜n)の出力と
等しくなるようにバックプロパゲーション法により学習
させると計測データ間の因果関係を学習できることが知
られている(前出の公知例参照)。本実施例では、非常
用ディーゼルエンジン発電機の起動時に計測した、上述
した7項目の時系列データを教師データとして与えた。
すなわち、図3に示したように、時刻毎の7項目の計測
値を1組の入力とし、100組の計測値を教師データと
した。上述した公知例と同様に入力値と出力値が等しく
なるように、バックプロパゲーションにより学習を行っ
た。本実施例では、起動後60秒までのデータを計測
し、データ格納部20に格納してあるが、対象とした非
常用ディーゼルエンジン発電機は起動後約7秒で定常状
態に達するため、起動後10秒〜60秒の計測値はほぼ
一定値となっている。同一のデータを教師データとして
も学習効果が小さいため、教師データは0〜10秒まで
の100点のデータとした。また、ディーゼルエンジン
発電機によっては定常状態に達するまでの時間がさらに
短く、教師データが不足する場合があるが、その場合は
別の日のテスト運転データを追加し教師データとしても
よい。
In the normal state learning unit 30, the data storage unit 2
The normal data in 0 is learned, and the weight coefficient of the neural network is determined. FIG. 2 shows the neural network used in this embodiment. An input layer 7, an intermediate layer 5, and an output layer 7. The feature of this neural network is that it has a bottleneck structure in which the number of input layers and the number of output layers are symmetrical and the number of intermediate layers is smaller than the number of input layers. The time series measurement data (n items) of the plant is input to such a neural network, and the backproperty is set so that the i-th (i = 1 to n) input is equal to the i-th (i = 1 to n) output. It is known that a causal relationship between measurement data can be learned by learning by a gating method (see the above-mentioned known example). In this embodiment, the above-described seven items of time-series data measured at the time of starting the emergency diesel engine generator are provided as teacher data.
That is, as shown in FIG. 3, the measured values of seven items for each time were set as one set of input, and 100 sets of measured values were used as teacher data. Learning was performed by back propagation so that the input value and the output value were equal, as in the above-described known example. In the present embodiment, data up to 60 seconds after startup is measured and stored in the data storage unit 20. However, since the emergency diesel engine generator in question reaches a steady state approximately 7 seconds after startup, The measured values in the subsequent 10 to 60 seconds are substantially constant. Since the learning effect is small even if the same data is used as the teacher data, the teacher data is 100 points of data from 0 to 10 seconds. Further, depending on the diesel engine generator, the time required to reach the steady state is even shorter, and the teacher data may be insufficient. In such a case, test operation data on another day may be added and used as the teacher data.

【0019】次に、異常検知モードについて説明する。
異常検知モードは実際に異常診断を行うモードである。
判定の対象となる計測データはデータ前処理部で欠損デ
ータ等がないことが確認された後、異常検知部40に送
られる。
Next, the abnormality detection mode will be described.
The abnormality detection mode is a mode for actually performing abnormality diagnosis.
The measurement data to be determined is sent to the abnormality detection unit 40 after the data preprocessing unit confirms that there is no missing data or the like.

【0020】異常検知部40では、学習済みのニューラ
ルネットワークに時刻毎の計測データを入力していく。
ニューラルネットワークの重み係数が正常状態の計測値
間の因果関係を記憶しているため、正常な計測データで
あれば、i番目(i=1〜7)の出力値はi番目(i=1
〜7)の入力値とほぼ等しくなる。また、異常状態であ
れば出力値は入力値と異なる値となる。そこで、本実施
例では、1〜7番目の入出力値の平均2乗誤差を評価基
準として異常を検知した。すなわち、i番目(i=1〜
7)入力値と出力値の差の平均2乗誤差が基準値以下で
あれば正常、基準値を越えれば異常とした。また、異常
検知部40で正常、あるいは異常と判定された計測デー
タはデータ格納部の正常データファイルおよび異常デー
タファイルに格納される。さらに、判定結果は操作端末
70のモニタ画面に表示され、オペレータに伝えられ
る。
The abnormality detection unit 40 inputs measurement data for each time to the learned neural network.
Since the weighting factor of the neural network stores the causal relationship between the measurement values in the normal state, the i-th (i = 1 to 7) output value is the i-th (i = 1 to i) in the case of normal measurement data.
7) are substantially equal to the input values. In the case of an abnormal state, the output value is different from the input value. Therefore, in the present embodiment, an abnormality is detected using the mean square error of the first to seventh input / output values as an evaluation criterion. That is, the ith (i = 1 to
7) If the mean square error of the difference between the input value and the output value was equal to or less than the reference value, it was judged as normal, and if it exceeded the reference value, it was judged as abnormal. The measurement data determined to be normal or abnormal by the abnormality detection unit 40 is stored in the normal data file and the abnormal data file of the data storage unit. Further, the determination result is displayed on a monitor screen of the operation terminal 70 and transmitted to the operator.

【0021】異常状態学習部50では、計測異常検知部
40で異常と判定されたデータを用い、異常状態での計
測値間の因果関係を学習する。この学習方法は正常状態
学習部30と全く同様である。
The abnormal state learning section 50 learns the causal relationship between the measured values in the abnormal state using the data determined to be abnormal by the measurement abnormality detecting section 40. This learning method is exactly the same as that of the normal state learning unit 30.

【0022】異常原因推定部60では、正常状態学習部
30および異常状態学習部50で得られた重み係数か
ら、異常原因を推定する。図4にそのアルゴリズムの概
略を示す。
The abnormal cause estimating section 60 estimates the abnormal cause from the weighting factors obtained by the normal state learning section 30 and the abnormal state learning section 50. FIG. 4 shows an outline of the algorithm.

【0023】まず最初のステップでは正常状態と異常状
態の重み係数を比較し、偏差の大きな重みを抽出する。
本実施例では正常状態を基準とし偏差が5%より大きな
係数を抽出した。次に抽出した重み係数から、異常とな
った計測項目を絞り込む。今、入力層ノードと中間層ノ
ード間の重み係数をw1(i,j)(i=1〜7,j=
1〜5)中間層ノードと出力層ノード間の重み係数をw
2(j,k)(j=1〜5,k=1〜7)とする。本実
施例では、抽出した重み係数の中から、jの値が等しい
w1(i,j)とw2(j,k)の組み合わせが見つか
れば項目iと項目kの因果関係が異常であると判断し、
異常計測項目として、項目iと項目k抽出した。例え
ば、比較工程で偏差が5%より大きくなった重み係数が
w1(1,2),w1(3,1),w1(1,5),w
2(2,3),w2(3,2),w2(3,1)であれ
ば、w1(1,2),w2(2,2)の組がj=2とな
っているため、項目1と項目3の因果関係が異常となっ
たと判断する。
In the first step, the weight coefficients of the normal state and the abnormal state are compared, and a weight having a large deviation is extracted.
In this embodiment, a coefficient whose deviation is larger than 5% is extracted based on the normal state. Next, an abnormal measurement item is narrowed down from the extracted weight coefficient. Now, the weight coefficient between the input layer node and the intermediate layer node is represented by w1 (i, j) (i = 1 to 7, j =
1-5) The weight coefficient between the intermediate layer node and the output layer node is w
2 (j, k) (j = 1 to 5, k = 1 to 7). In this embodiment, if a combination of w1 (i, j) and w2 (j, k) having the same value of j is found from the extracted weighting factors, it is determined that the causal relationship between the item i and the item k is abnormal. And
Item i and item k were extracted as abnormal measurement items. For example, the weighting factors whose deviations are larger than 5% in the comparison process are w1 (1,2), w1 (3,1), w1 (1,5), w1
In the case of 2 (2,3), w2 (3,2), w2 (3,1), the item w1 (1,2), w2 (2,2) has j = 2. It is determined that the causal relationship between 1 and item 3 has become abnormal.

【0024】このように異常計測項目を絞り込んだ後、
具体的な異常箇所を特定する。本実施例では、計測項目
と異常原因の対応表を利用した判定を行った。これは、
ある箇所が異常になった時に異常値を示す計測項目を表
形式でまとめたものである。一例を図5に示す。例え
ば、抽出した異常計測項目が界磁電圧と発電機電圧であ
るとすると、この表より、界磁電圧と発電機電圧の相関
関係が異常である場合の原因は「AVRの異常」と判断
する。
After narrowing down the abnormality measurement items,
Identify specific abnormalities. In the present embodiment, the determination is performed using the correspondence table between the measurement item and the cause of the abnormality. this is,
The table summarizes measurement items that indicate abnormal values when a certain part becomes abnormal. An example is shown in FIG. For example, if the extracted abnormality measurement items are the field voltage and the generator voltage, it is determined from this table that the cause when the correlation between the field voltage and the generator voltage is abnormal is “AVR abnormality”. .

【0025】また、異常計測項目から異常原因を推定す
る場合、推定ルールを作成し知識処理によって異常原因
を推定してもよい。
When estimating the cause of an abnormality from an abnormality measurement item, an estimation rule may be created and the cause of the abnormality may be estimated by knowledge processing.

【0026】このようにして推測された異常原因は、操
作端末70のモニタ画面に表示される。また、その推測
の過程が必要であれば、同様に操作端末70のモニタ画
面に表示することが可能である。
The cause of the abnormality thus estimated is displayed on the monitor screen of the operation terminal 70. If the process of the estimation is necessary, it can be similarly displayed on the monitor screen of the operation terminal 70.

【0027】[0027]

【発明の効果】プロセスが異常状態になった場合に、異
常状態学習部により異常状態の計測値の関係を学習し、
正常状態の因果関係と比較することで、異常の原因を推
定することが可能となる。
According to the present invention, when the process enters an abnormal state, the abnormal state learning unit learns the relationship between the measured values of the abnormal state,
The cause of the abnormality can be estimated by comparing with the causal relationship in the normal state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】ニューラルネットワークの概略を表わす説明
図。
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a neural network.

【図3】教師データ(入力)の一例を表わす説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of teacher data (input).

【図4】原因推定部のアルゴリズムを表わすフローチャ
ート。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an algorithm of a cause estimating unit.

【図5】異常原因と計測値の関係表の一例を表わす説明
図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a relation table between a cause of abnormality and a measured value.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…非常用ディーゼルエンジン発電機、2…通信回線、
3…監視センタ、4…異常診断装置、10…データ前処
理部、20…データ格納部、30…正常状態学習部、4
0…異常検知部、50…異常状態学習部、60…異常原
因推定部、70…操作端末。
1. Emergency diesel engine generator, 2. Communication line,
3 monitoring center, 4 abnormality diagnosis device, 10 data preprocessing unit, 20 data storage unit, 30 normal state learning unit, 4
0: Abnormality detecting unit, 50: Abnormal state learning unit, 60: Abnormal cause estimating unit, 70: Operation terminal.

フロントページの続き (72)発明者 吉岡 正博 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 神永 正教 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 後藤 聡 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内Continued on the front page (72) Inventor Masahiro Yoshioka 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Omika Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Masanori Kanaga 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture (72) Inventor Satoshi Goto 5-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture In-house Omika Plant, Hitachi, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】機器設備の計測データから機器の異常を検
出し、異常原因を推定する異常診断方法において、予め
正常状態の機器設備から計測した計測値を入力、及び出
力とするニューラルネットワークモデルを持ち、前記ニ
ューラルネットワークにより正常状態の計測値間の関係
を学習する正常状態学習部と、判定時に計測された計測
値を入力し、得られた出力と正常状態の出力を比較する
異常検知部と、前記異常検知部で異常と判定された場合
に異常データの関係を異常状態学習部により学習し、異
常時の前記ニューラルネットワークの重み係数を正常時
の重み係数と比較することにより異常の原因を推定する
異常原因推定部を持つことを特徴とする異常診断方法。
1. An abnormality diagnosis method for detecting an abnormality of an apparatus from measurement data of the apparatus and estimating a cause of the abnormality, wherein a neural network model which inputs and outputs measurement values measured from the equipment in a normal state in advance. A normal state learning unit that learns the relationship between the measurement values in the normal state by the neural network, and an abnormality detection unit that inputs the measurement value measured at the time of determination and compares the obtained output with the output in the normal state. When the abnormality is determined to be abnormal by the abnormality detection unit, the relationship of the abnormal data is learned by the abnormal state learning unit, and the weight factor of the neural network at the time of abnormality is compared with the weight coefficient of normal to determine the cause of the abnormality. An abnormality diagnosis method comprising an abnormality cause estimating unit for estimating the abnormality.
【請求項2】機器設備の計測データから機器の異常を検
出し、異常原因を推定する異常診断装置において、予め
正常状態の機器設備から計測した計測値を入力、及び出
力とするニューラルネットワークモデルを持ち、前記ニ
ューラルネットワークにより正常状態の計測値間の関係
を学習する正常状態学習手段と、判定時に計測された計
測値を入力し、得られた出力と正常状態の出力を比較す
る異常検知手段と、前記異常検知部で異常と判定された
場合に異常データの関係を異常状態学習手段により学習
し、異常時のニューラルネットワークの重み係数を正常
時の重み係数と比較することにより異常の原因を推定す
る異常原因推定手段を持つことを特徴とする異常診断装
置。
2. An abnormality diagnosis apparatus for detecting an abnormality of an apparatus from measurement data of the equipment and estimating a cause of the abnormality, using a neural network model for inputting and outputting measured values measured from the equipment in a normal state in advance. Normal state learning means for learning the relationship between the measurement values in the normal state by the neural network, and abnormality detection means for inputting the measurement value measured at the time of determination, and comparing the obtained output with the output in the normal state. When the abnormality is determined to be abnormal by the abnormality detecting unit, the relation of the abnormal data is learned by the abnormal state learning means, and the cause of the abnormality is estimated by comparing the weight coefficient of the neural network at the time of abnormality with the weight coefficient of the normal state. An abnormality diagnosis apparatus characterized by having an abnormality cause estimating means for performing the operation.
【請求項3】請求項2に記載の前記異常診断装置を備
え、計測した前記システムの状態量を前記異常診断装置
に入力し、異常検知及び異常診断をするディーゼルエン
ジン発電システム。
3. A diesel engine power generation system comprising the abnormality diagnosis device according to claim 2, wherein a measured state quantity of the system is input to the abnormality diagnosis device to perform abnormality detection and abnormality diagnosis.
JP359497A 1997-01-13 1997-01-13 Method and device for diagnosing abnormality Pending JPH10198420A (en)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003519827A (en) * 1999-05-18 2003-06-24 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Computer-assisted method for detecting the degree of belonging of a predetermined input amount to a cluster, device of mutually coupled calculation elements, computer program carrier for obtaining the degree of belonging of a predetermined input amount to a cluster with computer assistance, cluster Memory medium for obtaining the degree of belonging of a predetermined input amount to computer with computer support
JP2009289262A (en) * 2008-05-29 2009-12-10 General Electric Co <Ge> System and method for advanced condition monitoring of asset system
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JP2018170006A (en) * 2017-03-08 2018-11-01 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Generic framework to detect cyber threats in electric power grid
JP2021182393A (en) * 2018-01-12 2021-11-25 株式会社明電舎 Facility diagnosis method

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