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公開番号2025069637
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-01
出願番号2023179471
出願日2023-10-18
発明の名称運転支援装置、運転支援方法及びプログラム
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類G05B 23/02 20060101AFI20250423BHJP(制御;調整)
要約【課題】連続情報と離散情報とが存在するプロセスに関する運転支援を実現すること。
【解決手段】本開示の一態様による運転支援装置は、連続情報と離散情報とが含まれる第1のプロセスデータを入力する入力部と、前記連続情報と前記離散情報とが含まれる複数の第2のプロセスデータを記憶する記憶部と、前記離散情報に基づいて、前記第1のプロセスデータと前記複数の第2のプロセスデータとを複数のグループに分類する分類部と、前記連続情報に基づいて、前記第1のプロセスデータと同一のグループに分類された1以上の第2のプロセスデータの中から、前記第1のプロセスデータに類似する第2のプロセスデータを探索する類似探索部と、前記第1のプロセスデータに類似する第2のプロセスデータに含まれる操作量を補正する補正部と、を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
連続情報と離散情報とが含まれる第１のプロセスデータを入力する入力部と、
前記連続情報と前記離散情報とが含まれる複数の第２のプロセスデータを記憶する記憶部と、
前記離散情報に基づいて、前記第１のプロセスデータと前記複数の第２のプロセスデータとを複数のグループに分類する分類部と、
前記連続情報に基づいて、前記第１のプロセスデータと同一のグループに分類された１以上の第２のプロセスデータの中から、前記第１のプロセスデータに類似する第２のプロセスデータを探索する類似探索部と、
前記第１のプロセスデータに類似する第２のプロセスデータに含まれる操作量を補正する補正部と、
を有する運転支援装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記離散情報は、離散値をそれぞれ取る１つ以上の属性値であり、
前記分類部は、
前記１つ以上の属性値が同一のデータ同士を同一のグループに分類することにより、前記第１のプロセスデータと前記複数の第２のプロセスデータとを複数のグループに分類する、請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記類似探索部は、
前記第１のプロセスデータに含まれる前記連続情報の特徴量と、前記１以上の第２のプロセスデータにそれぞれ含まれる前記連続情報の特徴量との間の距離又は類似度を利用した近傍探索により、前記第１のプロセスデータに類似する第２のプロセスデータを探索する、請求項１又は２に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記連続情報の特徴量は、前記連続情報の時系列に含まれる所定の時間断面における連続情報、又は、前記連続情報の時系列における所定の時間区間の特徴量若しくは統計量、である、請求項３に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記連続情報は、前記第１のプロセスデータ及び前記第２のプロセスデータに含まれ、連続値をそれぞれ取る１つ以上のプロセス変数値である、請求項４に記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記第１のプロセスデータ及び前記第２のプロセスデータは、バッチプロセスのプロセスデータである、請求項５に記載の運転支援装置。
【請求項７】
前記補正部は、
前記第１のプロセスデータに類似する第２のプロセスデータに含まれる操作量を所定の補正方法により補正することにより、１つ以上の補正後操作量を作成する、請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項８】
前記１つ以上の補正後操作量に基づいて、所定の目標を達成するための最適な操作量を選択する選択部、を有する請求項７に記載の運転支援装置。
【請求項９】
前記補正部は、
１つ以上の補正パターンに基づいて、前記第１のプロセスデータに類似する第２のプロセスデータに含まれる操作量のうち、現在時刻以降の補正量をそれぞれ補正した１つ以上の補正後操作量を作成し、
前記選択部は、
前記第１のプロセスデータに類似する第２のプロセスデータに含まれる操作量のうちの前記現在時刻よりも前の操作量と、前記１つ以上の補正後操作量の各々とで構成される１つ以上の操作量系列の中から、前記目標を達成するための操作量系列を前記最適な操作量として選択する、請求項８に記載の運転支援装置。
【請求項１０】
前記選択部は、
前記操作量系列を入力として所定の評価項目値を出力するモデルを用いて、前記１つ以上の操作量系列の各々から複数の評価項目値を算出し、
前記評価項目値が前記目標に達成する操作量系列を前記最適な操作量として選択する、請求項９に記載の運転支援装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、運転支援装置、運転支援方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、産業分野では熟練オペレータの不足等を背景にプラント運転支援技術へのニーズが高まっており、プラント運転支援に関する様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１には、連続系プロセスを実行するプラントを対象として、現在の操業状態と類似する状態の過去操業のプロセスデータを検索した上で、そのプロセスデータから操作量を決定してオペレータ等に提示する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５１７６２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、プラント運転支援に関する従来技術では、プロセスの連続的な値を表す情報（以下、連続情報ともいう。）から過去操業のプロセスデータを検索している。このため、連続情報の他にプロセスの離散的な値を表す情報（以下、離散情報ともいう。）が存在する場合には、現在の操業状態と類似する状態の過去操業のプロセスデータを検索できないことがあった。
【０００５】
本開示は、上記の点に鑑みてなされたもので、連続情報と離散情報とが存在するプロセスに関する運転支援を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様による運転支援装置は、連続情報と離散情報とが含まれる第１のプロセスデータを入力する入力部と、前記連続情報と前記離散情報とが含まれる複数の第２のプロセスデータを記憶する記憶部と、前記離散情報に基づいて、前記第１のプロセスデータと前記複数の第２のプロセスデータとを複数のグループに分類する分類部と、前記連続情報に基づいて、前記第１のプロセスデータと同一のグループに分類された１以上の第２のプロセスデータの中から、前記第１のプロセスデータに類似する第２のプロセスデータを探索する類似探索部と、前記第１のプロセスデータに類似する第２のプロセスデータに含まれる操作量を補正する補正部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
連続情報と離散情報とが存在するプロセスに関する運転支援を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本実施形態に係る運転支援装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
本実施形態に係る運転支援装置の機能構成の一例を示す図である。
過去操業のバッチプロセスデータの一例を示す図である。
本実施形態に係る運転支援処理の一例を示すフローチャートである。
対象データ及び過去操業のバッチプロセスデータの分類の一例を示す図である。
近傍探索の一例を示す図である。
類似操業の操作量に対する補正と評価項目値の算出の一例を示す図である。
推奨操作量の可視化結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について説明する。以下の実施形態では、連続情報と離散情報とが存在するプロセスとして主にバッチプロセスを想定し、バッチプロセスを実行するプラントの運転支援を実現する運転支援装置１０について説明する。なお、連続情報とは、プロセスの連続的な値を表す情報のことである。一方で、離散情報とは、プロセスの離散的な値を表し、同一操業内では変化せず一定値を取る情報のことである。
【００１０】
連続情報としては、例えば、プロセスの状態をセンサ等により計測した計測値（具体例：温度、圧力、流量等）等が挙げられる。また、離散情報としては、例えば、プロセスによって製造又は生産される製品名を表す情報、プロセスを実行するプラントに投入される原材料名や素材名を表す情報等が挙げられる。一般に、バッチプロセスのプロセスデータ（以下、バッチプロセスデータともいう。）は、計測値等の連続情報と、何等かの離散情報（例えば、そのバッチプロセスで製造又は生産される製品名やそのバッチプロセスを実行するプラントに投入される原材料名等を表す情報）とで構成される。ただし、離散情報は、そのバッチプロセス（つまり、同一操業）内では変化せず一定値を取る。
（【００１１】以降は省略されています）

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