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公開番号2024175252
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023092886
出願日2023-06-06
発明の名称異常検知装置
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類G05B 23/02 20060101AFI20241211BHJP(制御;調整)
要約【課題】本開示は、複数の機器と複数のセンサを含む装置またはシステムに使用され、少なくとも一つの機器とその機器に関する物理量を検出するセンサの異常を検知可能な異常検知装置を提供する。
【解決手段】相関探索部2は、複数のセンサSの中から、異常検知対象の対象センサの検出値とそれ以外の非対象センサの検出値との相関を示す相関係数に基いて、対象センサとの相関を有する少なくとも一つの相関センサを選択する。仮想出力生成部3は、複数の機器Eのうち、対象センサと相関センサのそれぞれの検出対象である対象機器と相関機器のモデルに基いて、対象センサと相関センサのそれぞれの検出値をシミュレートした仮想対象出力および仮想相関出力を生成する。異常判定部4は、対象センサの検出値と仮想対象出力との差が所定の第1閾値を超えた場合に、相関センサの検出値と仮想相関出力との比較に基いて、対象機器の異常または対象センサの異常を判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の機器と複数のセンサを含む装置またはシステムに使用され、少なくとも一つの機器および該機器に関する物理量を検出する少なくとも一つのセンサの異常を検知する異常検知装置であって、
前記複数のセンサのうち異常検知対象の対象センサの検出値と該対象センサを除く少なくとも一つの非対象センサの検出値との相関を示す相関係数を算出し、該相関係数に基いて前記対象センサとの相関を有する少なくとも一つの相関センサを選択する相関探索部と、
前記複数の機器のうち前記対象センサと前記相関センサのそれぞれの検出対象である対象機器と相関機器のモデルに基いて前記対象センサと前記相関センサのそれぞれの検出値をシミュレートした仮想対象出力および仮想相関出力を生成する仮想出力生成部と、
前記対象センサの検出値と前記仮想対象出力との差が所定の第１閾値を超えた場合に、前記相関センサの検出値と前記仮想相関出力との比較に基いて前記対象機器の異常または前記対象センサの異常を判定する異常判定部と、
を備えることを特徴とする異常検知装置。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記異常判定部は、前記相関センサの検出値と前記仮想相関出力との差が、所定の第２閾値を超えた場合に前記対象機器の異常を判定し、該第２閾値を超えない場合に前記対象センサの異常を判定することを特徴とする請求項１に記載の異常検知装置。
【請求項３】
前記対象センサと前記相関センサのそれぞれの検出値に基いて前記対象機器と前記相関機器の前記モデルのパラメータをチューニングするモデル調整部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の異常検知装置。
【請求項４】
前記対象機器と前記相関機器の前記モデルは、物理モデルまたはデータドリブンモデルであることを特徴とする請求項１に記載の異常検知装置。
【請求項５】
前記相関探索部は、前記対象センサの検出値の時系列と、前記非対象センサの検出値の時系列とに基いて前記相関係数を算出することを特徴とする請求項１に記載の異常検知装置。
【請求項６】
前記モデル調整部は、前記仮想対象出力と前記対象センサの検出値との差に基いて前記第１閾値を設定し、前記仮想相関出力と前記相関センサの検出値との差に基いて前記第２閾値を設定することを特徴とする請求項３に記載の異常検知装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、異常検知装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から機器に設けられたセンサの検出値に対する異常重要度を算出する技術が知られている（下記特許文献１を参照）。特許文献１において、予測値算出部は、ビル内の各機器が正常稼働しているときにセンサ群が取得した複数の検出値情報に基いて、機器が正常稼働しているならば各センサが検出するであろうと予測される検出予測値を算出する。
【０００３】
また、特許文献１において、異常度算出部は、各センサの検出予測値と各センサの実際の検出値との差異とに基いて、各センサの異常度を算出する。また、異常重要度算出部は、あるセンサが異常値を検出した異常検出時における当該センサの異常度のみならず、異常検出時における当該注目センサ以外のセンサである他のセンサの異常度にも基いて、当該注目センサの異常重要度を算出する。
【０００４】
また、発電プラントの監視計器や制御装置使用される各種の検出器の異常診断方法が知られている（下記特許文献２を参照）。特許文献２の異常診断方法は、プラントのプロセス量を計測する検出器の異常を診断する方法である。この従来の方法では、診断を必要としない複数の検出器の出力を用いて診断を必要とする複数の検出器の値をそれらの間の動的関係式によりそれぞれ推定する。
【０００５】
さらに、上記推定された値と計測された値との差から異常評価基準量を計算する。そして、その基準量が所定の値を超えた時に、上記診断を必要とする検出器のいずれかを除いた残りの検出器の値を、上記診断を必要としない複数の検出器の出力を用いて再度推定して異常評価基準量を再計算する。再計算された基準量が所定の値以下の時、上記推定しなかった検出器が異常であると診断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０１８／２１６１９７号
特開平０１－２６９０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載された技術では、センサが検出した異常値が、機器における真の不具合によるものかどうかを示す指標である異常重要度を算出することはできるが、センサの不具合を検知することはできない。また、上記特許文献２は、診断を必要としない複数の検出器の具体的な選定方法を開示していない。そのため、診断を必要とする複数の検出器に対して、条件を満たさない検出器が選定され、異常診断が不正確になるおそれがある。
【０００８】
本開示は、複数の機器と複数のセンサを含む装置またはシステムに使用され、少なくとも一つの機器とその機器に関する物理量を検出するセンサの異常を検知可能な異常検知装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様は、複数の機器と複数のセンサを含む装置またはシステムに使用され、少なくとも一つの機器および該機器に関する物理量を検出する少なくとも一つのセンサの異常を検知する異常検知装置であって、前記複数のセンサのうち異常検知対象の対象センサの検出値と該対象センサを除く少なくとも一つの非対象センサの検出値との相関を示す相関係数を算出し、該相関係数に基いて前記対象センサとの相関を有する少なくとも一つの相関センサを選択する相関探索部と、前記複数の機器のうち前記対象センサと前記相関センサのそれぞれの検出対象である対象機器と相関機器のモデルに基いて前記対象センサと前記相関センサのそれぞれの検出値をシミュレートした仮想対象出力および仮想相関出力を生成する仮想出力生成部と、前記対象センサの検出値と前記仮想対象出力との差が所定の第１閾値を超えた場合に、前記相関センサの検出値と前記仮想相関出力との比較に基いて前記対象機器の異常または前記対象センサの異常を判定する異常判定部と、を備えることを特徴とする異常検知装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の上記一態様によれば、複数の機器と複数のセンサを含む装置またはシステムに使用され、少なくとも一つの機器とその機器に関する物理量を検出するセンサの異常を検知可能な異常検知装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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