過程狀態(tài)監(jiān)視裝置制造方法
【專利摘要】一種過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,顯示異常診斷主畫面,上述異常診斷主畫面具有:顯示診斷用數(shù)據(jù)的觸發(fā)信息顯示部;設(shè)定用于在觸發(fā)信息顯示部中檢測狀態(tài)變化的判斷基準(zhǔn)的判斷基準(zhǔn)設(shè)定部;當(dāng)利用觸發(fā)信息顯示部的診斷用數(shù)據(jù)和判斷基準(zhǔn)設(shè)定部的判斷基準(zhǔn)檢測到過程的狀態(tài)變化或異常的情況下,列舉成為其因素的因素候補(bǔ)變量的變量名的因素候補(bǔ)變量顯示部;接受用于顯示在因素候補(bǔ)變量顯示部顯示的因素候補(bǔ)變量的趨勢圖的命令的趨勢圖顯示鏈接部;以及當(dāng)對趨勢圖顯示鏈接部輸入了命令的情況下顯示因素候補(bǔ)變量的趨勢圖的因素候補(bǔ)變量趨勢顯示部。
【專利說明】過程狀態(tài)監(jiān)視裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及過程狀態(tài)監(jiān)視裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在下水處理過程、污泥消化過程、凈水過程、供配水過程等水處理/水運(yùn)用過程、石油化學(xué)過程、或者半導(dǎo)體制造過程等過程的運(yùn)轉(zhuǎn)處理中,謀求過程的預(yù)定目標(biāo)性能的達(dá)成和節(jié)能、節(jié)省成本運(yùn)用的并存。
[0003]此處,作為預(yù)定目標(biāo)性能的例子,在下水處理過程中能夠舉出遵守排放水質(zhì)基準(zhǔn),在污泥消化過程中能夠舉出確保生成能量(甲烷、氫等)的預(yù)定產(chǎn)生量,在凈水過程中能夠舉出通過消毒、殺菌等而遵守供配水水質(zhì)基準(zhǔn)等。
[0004]另一方面,作為節(jié)能、節(jié)省成本運(yùn)用的例子,在下水處理過程中能夠舉出削減鼓風(fēng)機(jī)或泵的驅(qū)動電力、藥品注入量,在污泥消化過程中能夠舉出產(chǎn)生能量效率的最大化,在凈水過程中能夠舉出藥品注入量的最小化等。
[0005]預(yù)定目標(biāo)性能的達(dá)成和節(jié)能、節(jié)省成本運(yùn)用多處于折中關(guān)系,如果追求節(jié)能、節(jié)省成本,則多數(shù)情況下無法達(dá)成預(yù)定目標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)升高。例如,雖說在下水處理過程中鼓風(fēng)機(jī)的電力占據(jù)下水處理廠的消耗電力的40%左右,但是,如果為了削減鼓風(fēng)機(jī)的電力而減小鼓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量,則水質(zhì)惡化的風(fēng)險(xiǎn)升高。相反,如果為了防止水質(zhì)惡化而確保充分的送風(fēng)量,則為了將排放水質(zhì)維持在限制值以內(nèi),存在消耗必要以上的電力的情況。
[0006]因此,為了實(shí)現(xiàn)規(guī)定目標(biāo)性能的達(dá)成和節(jié)能、節(jié)省成本運(yùn)用的并存,要求:監(jiān)視與目標(biāo)性能相關(guān)的過程的狀態(tài),快速檢測阻礙規(guī)定目標(biāo)的達(dá)成的狀態(tài)變化、異常狀態(tài),事先采取對策,以便在能夠達(dá)成預(yù)定目標(biāo)的范圍盡可能進(jìn)行節(jié)能模式下的運(yùn)用,并且不至于陷入無法達(dá)成預(yù)定目標(biāo)的狀態(tài)。
[0007]在當(dāng)前在上下水道設(shè)備等中利用的設(shè)備監(jiān)視中,過程管理者、操作者多監(jiān)視被稱作趨勢圖的與過程的運(yùn)用相關(guān)的過程測定變量的時(shí)間序列數(shù)據(jù),在趨勢圖上監(jiān)視過程的狀態(tài)變化、異常。
[0008]在這樣的趨勢圖上的監(jiān)視中,對各個(gè)過程變量賦予例如3 σ (標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍)等的管理界限、從外部賦予的上下限值,當(dāng)超過上述的界限值的情況下檢測出過程的異常而采取某種應(yīng)對。
[0009]但是,在上述方法中,始終監(jiān)視不知道將在波及數(shù)百?數(shù)千個(gè)項(xiàng)目的設(shè)備的計(jì)測項(xiàng)目中的哪個(gè)項(xiàng)目產(chǎn)生的異常的作法非常困難,實(shí)際上不得不僅監(jiān)視有限的項(xiàng)目。
[0010]并且,雖然通常多個(gè)過程變量根據(jù)物理的以及人工的制約而相互之間存在某種關(guān)系(相關(guān)性等),但在基于管理界限值的監(jiān)視中,只能進(jìn)行忽略了如上的變量之間的關(guān)系的監(jiān)視。即,當(dāng)在某一過程變量中產(chǎn)生了異常的情況下,難以容易地判斷該異常是僅僅在該變量中產(chǎn)生的異常,還是在其他變量中也產(chǎn)生異常、與其他變量之間的關(guān)系性瓦解的過程的異常。
[0011]作為解決如上的現(xiàn)有的設(shè)備監(jiān)視的問題的方法,主要公知有在石油化學(xué)過程的領(lǐng)域中開展的使用“多變量統(tǒng)計(jì)解析方法”的被稱作多變量統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)視(MSPC:Multi-Variate Statistical Process Control)的方法。MSPC 也被稱作化學(xué)計(jì)量學(xué)方法,廣泛使用基于主成分分析(PCA :Principal Component Analysis)的方法。
[0012]MSPC方法是如下的方法:根據(jù)多個(gè)計(jì)測數(shù)據(jù)利用多個(gè)過程數(shù)據(jù)之間的相關(guān)信息生成少數(shù)(通常為2個(gè))統(tǒng)計(jì)量數(shù)據(jù),并利用所生成的少數(shù)統(tǒng)計(jì)量數(shù)據(jù)檢測過程狀態(tài)的變化。在使用PCA的MSPC中,使用PCA生成相關(guān)性強(qiáng)的數(shù)據(jù)集合(數(shù)據(jù)的局部空間),并利用表示該局部空間內(nèi)的數(shù)據(jù)距中心的距離(偏差的程度)的被稱作T2統(tǒng)計(jì)量的統(tǒng)計(jì)量、和表示各時(shí)刻的數(shù)據(jù)從該局部空間偏離何種程度(相關(guān)關(guān)系的瓦解)的被稱作Q統(tǒng)計(jì)量的統(tǒng)計(jì)量來進(jìn)行過程的狀態(tài)監(jiān)視。進(jìn)而,監(jiān)視上述兩個(gè)統(tǒng)計(jì)量的值,當(dāng)該值超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下判斷為過程的狀態(tài)從正常狀態(tài)(穩(wěn)定運(yùn)用狀態(tài))變化成非正常狀態(tài)(異常等),并進(jìn)行該狀態(tài)變化/異常的檢測。進(jìn)而,然后,進(jìn)行作為其因素的測定變量的推定(因素分離)。
[0013]對于該因素分離,通常將T2統(tǒng)計(jì)量、Q統(tǒng)計(jì)量分解成被稱作各測定變量的貢獻(xiàn)量的成分,推定各測定變量的貢獻(xiàn)量大的變量是作為異常因素的可能性高的變量。在推定異常因素之后,被提示了檢測出異常和因素分離結(jié)果的操作人員采取如下的步驟:確定狀態(tài)變化/異常的真正的因素,并采取針對該狀況的對策。
[0014]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0015]專利文獻(xiàn)
[0016]專利文獻(xiàn)I :日本特開平07 - 068905號公報(bào)
[0017]專利文獻(xiàn)2 :日本特開2003 - 096467號公報(bào)
[0018]專利文獻(xiàn)3 :日本特開2005 - 249816號公報(bào)
[0019]非專利文獻(xiàn)
`[0020]非專利文獻(xiàn)I :加納學(xué)、“多変量統(tǒng)計(jì)的口七7管理”、2005年6月第二版、京都大學(xué)大學(xué)院工學(xué)研究科化學(xué)工學(xué)専攻口七^ ^ f Λ工學(xué)研究室、^ >夕一才、卜< URL :http://tech. chase-dream. coMSPC/report-MSPC. pdf >
[0021]非專利文獻(xiàn)2 :加納、多変量統(tǒng)計(jì)的7??谄?監(jiān)視,〈URL :www-pse. cheme.kyoto-u. ac. jp/ ~kano/lecture/dataanalysis/Doc08_MSP. pdf>
[0022]非專利文獻(xiàn)3 :S. Yoon et al, Multivariate Process Monitoring and EarlyFault Detection (MSPC) using PCA and PLS, <URL :http://www. umetries, com/pdfs/events/MSPC%20Application%20at%20Honey well%20 (NPRA) . pdf>
【發(fā)明內(nèi)容】
[0023]發(fā)明所要解決的課題
[0024]在多變量統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)視中,從原理上說能夠高效地進(jìn)行在相互具有相關(guān)性的多個(gè)測定變量中產(chǎn)生的異常的檢測及其因素變量的分離,但是,為了作為實(shí)際的設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)而以實(shí)用的形式實(shí)現(xiàn)該基于MSPC的監(jiān)視、診斷系統(tǒng),需要以用戶亦即操作人員容易理解、使用的形式提示診斷結(jié)果的信息,并提高可用性(=排除使用困難性)。
[0025]本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的,其目的在于提供一種以操作人員容易理解、容易使用的形式提供監(jiān)視、診斷結(jié)果的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置。
[0026]用于解決課題的方案[0027]基于本發(fā)明的方案的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置具備:運(yùn)算部,構(gòu)成為,根據(jù)從監(jiān)視對象取得的2個(gè)以上的測定變量運(yùn)算診斷用數(shù)據(jù),并根據(jù)上述診斷用數(shù)據(jù)檢測上述監(jiān)視對象的異常;以及顯示處理部,生成用于使異常診斷主畫面顯示的顯示數(shù)據(jù),上述異常診斷主畫面具備:狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部,顯示上述診斷用數(shù)據(jù);狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部,設(shè)定用于在上述狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部中檢測狀態(tài)變化的判斷基準(zhǔn);以及狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部,當(dāng)利用上述狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部的診斷用數(shù)據(jù)和在上述狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部設(shè)定的判斷基準(zhǔn)檢測到過程的異常的情況下,上述狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部列舉成為其因素的因素候補(bǔ)變量的變量名。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是用于對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明的圖。
[0029]圖2是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面的一例的圖。
[0030]圖3是示出圖2所示的異常診斷主畫面的狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部的一例的圖。
[0031]圖4A是示出鏈接至圖2所示的異常診斷主畫面的候補(bǔ)變量相關(guān)顯示的一例的圖。
[0032]圖4B是示出鏈接至圖2所示的異常診斷主畫面的候補(bǔ)變量相關(guān)顯示的一例的圖。
[0033]圖5是示出鏈接至圖2所示的異常診斷主畫面的顯示條件變更畫面的一例的圖。
[0034]圖6是示出在圖5所示的顯示條件變更畫面中使顯示期間為一周時(shí)的狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部的一例的圖。
[0035]圖7是示出在圖5所示的顯示條件變更畫面中使顯示期間為24小時(shí)時(shí)的狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部的一例的圖。
[0036]圖8是用于對在圖2所示的異常診斷主畫面的狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部中調(diào)整閾值的功能的一例進(jìn)行說明的圖。
[0037]圖9是示出圖2所示的異常診斷主畫面的狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部的其他例的圖。
[0038]圖10是示出鏈接至圖2所示的異常診斷主畫面的過去異常顯示畫面的一例的圖。
[0039]圖11是示出鏈接至圖10所示的過去異常顯示畫面的過去的異常診斷主畫面的一例的圖。
[0040]圖12是用于對本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的動作的一例進(jìn)行說明的流程圖。
[0041]圖13是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面的一例的圖。
[0042]圖14是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面的其他例的圖。
[0043]圖15是用于對本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的動作的一例進(jìn)行說明的圖。
[0044]圖16是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面的一例的圖。
[0045]圖17是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面的其他例的圖。
[0046]圖18是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面的其他例的圖。
[0047]圖19是示出本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面的一例的圖。
[0048]圖20是示出本發(fā)明的第五實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面以及異常診斷副畫面的一例的圖。
[0049]圖21是示出本發(fā)明的第六實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面的一例的圖。
[0050]圖22是示出本發(fā)明的第七實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面的一例的圖。
[0051]圖23是示出圖23所示的異常診斷主畫面的狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部的其他例的圖。
[0052]圖24是示出圖23所示的異常診斷主畫面的狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部的其他例的圖。
[0053]圖25是示出本發(fā)明的第七實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面的一例的圖。
[0054]圖26是示出本發(fā)明的第七實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面的其他例的圖。
[0055]圖27是示出本發(fā)明的第七實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面的其他例的圖。
[0056]圖28是示出本發(fā)明的第七實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面的其他例的圖。
[0057]圖29是示出本發(fā)明的第七實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面的其他例的圖。
[0058]圖30是概略地示出圖1所示的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的運(yùn)算部的一個(gè)構(gòu)成例的框圖。
[0059]圖31是用于對在本發(fā)明的第八實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中構(gòu)筑的診斷模型的一例進(jìn)行說明的圖。
[0060]圖32是用于對本發(fā)明的第八實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中的因素分析結(jié)果的一個(gè)顯示例進(jìn)行說明的圖。
[0061]圖33是概略地示出圖1所示的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的運(yùn)算部的其他構(gòu)成例的框圖。
[0062]圖34是用于對本發(fā)明的第八實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中的因素分析結(jié)果的其他顯示例進(jìn)行說明的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0063]以下,參照附圖對本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置是下水處理過程、排水處理過程、污泥消化過程、凈水過程、供配水過程、化學(xué)過程等中的監(jiān)視計(jì)測項(xiàng)目的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置。
[0064]圖1概略地示出本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例。本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置具備:經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)存儲在監(jiān)視對象(過程)30計(jì)測到的與狀態(tài)量、操作量相關(guān)的值的數(shù)據(jù)庫20;人機(jī)接口(HMI)IO ;以及供用戶操作的作為操作單元的鍵盤12以及鼠標(biāo)14。
[0065]在監(jiān)視對象30中設(shè)置有多個(gè)傳感器,將利用傳感器計(jì)測到的值經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)朝數(shù)據(jù)庫20發(fā)送。數(shù)據(jù)庫20接收監(jiān)視對象30發(fā)送來的計(jì)測值,例如按照每個(gè)項(xiàng)目記錄計(jì)測時(shí)刻和計(jì)測時(shí)刻。
[0066]人機(jī)接口 10具備:與數(shù)據(jù)庫20、監(jiān)視對象30之間發(fā)送以及接收信號的通信單元(未圖示);運(yùn)算部16 ;顯示處理部18 ;以及顯示部DYP。
[0067]運(yùn)算部16構(gòu)成為:算出從加工變量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)選擇或者合成的、用于賦予檢測過程的狀態(tài)變化或異常的觸發(fā)信息的一個(gè)以上的診斷用數(shù)據(jù),利用該診斷用數(shù)據(jù)檢測在上述多個(gè)時(shí)間序列數(shù)據(jù)中產(chǎn)生的狀態(tài)變化以及異常,并在檢測到異常后從多個(gè)測定變量以及加工變量中推定作為異常的因素的變量,其中,上述加工變量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)是根據(jù)從所給與的監(jiān)視對象(過程)獲得的與狀態(tài)量、操作量相關(guān)的至少兩個(gè)以上的多個(gè)測定變量轉(zhuǎn)換或者合成的數(shù)據(jù)。
[0068]運(yùn)算部16構(gòu)成為:借助MSPC方法,利用從數(shù)據(jù)庫20接收到的多個(gè)過程計(jì)測數(shù)據(jù)之間的相關(guān)信息,生成少數(shù)(通常為2個(gè))統(tǒng)計(jì)量數(shù)據(jù),并利用所生成的統(tǒng)計(jì)量數(shù)據(jù)檢測過程狀態(tài)的變化。
[0069]并且,在使用PCA的MSPC方法中,使用PCA生成相關(guān)性強(qiáng)的數(shù)據(jù)集合(數(shù)據(jù)的局部空間),并算出表示該局部空間內(nèi)的數(shù)據(jù)距中心的距離(偏差的程度)的被稱作T2統(tǒng)計(jì)量的統(tǒng)計(jì)量、和表示各時(shí)刻的數(shù)據(jù)從上述局部空間偏離何種程度(相關(guān)關(guān)系的瓦解)的被稱作Q統(tǒng)計(jì)量的統(tǒng)計(jì)量。
[0070]運(yùn)算部16隨后進(jìn)行成為其因素的測定變量的推定(因素分離)。對于該因素分離,通常將T2統(tǒng)計(jì)量、Q統(tǒng)計(jì)量分解成被稱作各測定變量的貢獻(xiàn)量的成分,推定各測定變量的貢獻(xiàn)量大的成分是成為異常因素的可能性高的變量。
[0071]運(yùn)算部16通常利用T2統(tǒng)計(jì)量、Q統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行過程的狀態(tài)監(jiān)視。監(jiān)視這兩個(gè)統(tǒng)計(jì)量T2、Q的值,當(dāng)其值超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下,判斷為作為監(jiān)視對象的過程的狀態(tài)從正常狀態(tài)(穩(wěn)定運(yùn)用狀態(tài))變化為非正常狀態(tài)(異常等),進(jìn)行該狀態(tài)變化以及異常的檢測。運(yùn)算部16將T2統(tǒng)計(jì)量、Q統(tǒng)計(jì)量、各測定變量的貢獻(xiàn)量供給至顯示處理部18。
[0072]顯示處理部18利用從運(yùn)算部16供給的T2統(tǒng)計(jì)量、Q統(tǒng)計(jì)量、各測定變量的貢獻(xiàn)量、從數(shù)據(jù)庫20供給的過程計(jì)測數(shù)據(jù),朝顯示部DYP供給用于對用戶顯示異常診斷主畫面40的信號。
[0073]以下,對上述過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中的對用戶提供信息的信息提供步驟、與畫面顯示相關(guān)的人性化接口的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0074]圖2示出異常診斷主畫面40的一例。異常診斷主畫面40具備:當(dāng)存在多個(gè)異常診斷模型(異常診斷系統(tǒng))的情況下,預(yù)先對診斷模型分配編號等標(biāo)記,且使得能夠利用該標(biāo)記切換診斷模型的模型選擇部41 ;顯示用于檢測過程的狀態(tài)變化、異常的診斷用數(shù)據(jù)的狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部44、45 ;設(shè)定用于在狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部44、45中檢測狀態(tài)變化的判斷基準(zhǔn)亦即閾值TH1、TH2的狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部42 ;狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部43 ;接受用于顯示在狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部43顯示的至少一個(gè)以上的狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的趨勢圖的命令的狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部48 ;顯示當(dāng)前的年月日以及時(shí)刻(YYYY (年)/MM (月)/DD (H)HH=MM (時(shí)刻))的時(shí)刻顯示部;用于變更與狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部44、45的Q統(tǒng)計(jì)量趨勢圖和T2統(tǒng)計(jì)量趨勢圖的橫軸對應(yīng)的顯示期間的顯示條件變更鏈接部46 ;遍及預(yù)定的范圍顯示過去檢測到狀態(tài)變化的時(shí)間點(diǎn)、并獲取鏈接以便顯示其中的確定的時(shí)間點(diǎn)的過去所產(chǎn)生的異常的過去異常鏈接部47 ;接受顯示相對于在狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部43顯示的至少兩個(gè)狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的組合的、二維或者三維的分布圖的命令的候補(bǔ)變量相關(guān)顯示鏈接部49。
[0075]狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部42具備輸入Q統(tǒng)計(jì)量閾值THl的輸入框42A和輸入T2統(tǒng)計(jì)量閾值TH2的輸入框42B。
[0076]在狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部44、45中,與用于檢測異常的診斷用數(shù)據(jù)一并顯示有最終模型構(gòu)筑日期時(shí)間(YYYY (年)/MM (月)/DD (H)HH=MM (時(shí)刻))和顯示最終模型構(gòu)筑日期時(shí)間的Q統(tǒng)計(jì)量以及T2統(tǒng)計(jì)量的當(dāng)前值的輸入框44A、45A。
[0077]在狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部44中,作為診斷用數(shù)據(jù)顯示有Q統(tǒng)計(jì)量的趨勢圖。在Q統(tǒng)計(jì)量的趨勢圖中,以虛線顯示Q統(tǒng)計(jì)量的閾值TH1。在圖2中,為了告知Q統(tǒng)計(jì)量超過閾值THl的情況,通過使對應(yīng)的圖表位置閃爍等來強(qiáng)調(diào)當(dāng)前的Q統(tǒng)計(jì)量。
[0078]在狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部45中,作為診斷數(shù)據(jù)顯示有T2統(tǒng)計(jì)量的趨勢圖。在T2統(tǒng)計(jì)量的趨勢圖中,用虛線顯示T2統(tǒng)計(jì)量的閾值TH2。
[0079]在Q統(tǒng)計(jì)量趨勢圖以及T2統(tǒng)計(jì)量趨勢圖中,例如顯示根據(jù)非專利文獻(xiàn)I等記載的主成分分析而計(jì)算的作為表示過程變量之間的相關(guān)關(guān)系的瓦解(偏離)的指標(biāo)的Q統(tǒng)計(jì)量、和表示過程變量間的相關(guān)(超)平面上的數(shù)據(jù)的位置的異常度(從數(shù)據(jù)中心偏離何種程度)的T2統(tǒng)計(jì)量的遍及預(yù)定時(shí)間的趨勢圖。
[0080]并且,所顯示的趨勢圖的右端的值(通常是當(dāng)前時(shí)刻的值)顯示于Q統(tǒng)計(jì)量的輸入框44A和T2統(tǒng)計(jì)量的輸入框45A。
[0081]如上所述,借助作為多變量統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)視(MSPC)而其有效性被獲知的Q統(tǒng)計(jì)量、T2統(tǒng)計(jì)量這所謂的診斷用數(shù)據(jù),設(shè)備操縱人員能夠快速檢測出在通常的管理中難以注意到的在設(shè)備中產(chǎn)生的異常征兆。
[0082]在狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部42中顯示有Q統(tǒng)計(jì)量閾值THl的輸入框42A、T2統(tǒng)計(jì)量閾值TH2的輸入框42B、以及閾值變更按鈕42C。用戶通過在輸入Q統(tǒng)計(jì)量閾值THl以及T2統(tǒng)計(jì)量閾值TH2的輸入框42A、42B中輸入值,并選擇閾值變更按鈕42C,能夠?qū)㈤撝礣Hl、TH2設(shè)定成所輸入的值。
[0083]當(dāng)根據(jù)利用狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部42設(shè)定的閾值42A、42B在Q統(tǒng)計(jì)量趨勢圖44或者T2統(tǒng)計(jì)量趨勢圖45中檢測到某種異常的情況下,狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部43將作為其因素候補(bǔ)的一個(gè)以上的因素候補(bǔ)變量按照成為因素的可能性從高到低的順序分類并作為一覽表列舉變量名。在本實(shí)施方式中,具備將狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的候補(bǔ)變量名按照成為因素的可能性從高到低的順序分類顯示的表格。在圖2中按照成為因素的可能性從高到低的順序示出有“雨量”、“2 - 3號PAC注入量”、“2 - 2號返送污泥濃度”的候補(bǔ)變量。[0084]當(dāng)在Q統(tǒng)計(jì)量和T2統(tǒng)計(jì)量雙方的診斷用數(shù)據(jù)中產(chǎn)生異常的情況下,在狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部43中例如按照如下方式顯示因素候補(bǔ)變量:(I)按照雙方的統(tǒng)計(jì)量的貢獻(xiàn)量的總和從大到小的順序列舉;(2)按照各統(tǒng)計(jì)量的貢獻(xiàn)量從大到小的順序賦予順序并按照順序的總和從大到小的順序列舉;或者(3)以通常時(shí)的貢獻(xiàn)量的值的分散作為基準(zhǔn),僅提取出各統(tǒng)計(jì)量的貢獻(xiàn)量呈現(xiàn)偏離例如2 σ或者3 σ以上的值的變量,并在其中按照(I)或者(2)的基準(zhǔn)按照從大到小的順序列舉;等等。
[0085]作為其他的方法,也可以將圖2的狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部43分成Q統(tǒng)計(jì)量用的區(qū)域和T2統(tǒng)計(jì)量用的區(qū)域,并分別對其按照貢獻(xiàn)量從高到低的循序列舉異常因素候補(bǔ)變量。
[0086]并且,所列舉的異常因素候補(bǔ)變量的數(shù)量的最大值也可以構(gòu)成為從外部進(jìn)行設(shè)定。作為一例,在一個(gè)畫面同時(shí)顯示的趨勢圖的數(shù)量多為一位的程度,因此例如能夠列舉8個(gè)或者10個(gè)左右為止的候補(bǔ)變量。
[0087]也可以構(gòu)成為:在實(shí)際列舉因素候補(bǔ)變量的情況下,以與從外部設(shè)定的可顯示最大數(shù)量(在上述例子中為8個(gè)或者10個(gè))相當(dāng)?shù)姆绞綇某蔀楫惓R蛩氐目赡苄愿叩暮蜓a(bǔ)開始按順序機(jī)械地顯示直到可顯示最大數(shù)量為止的候補(bǔ)。
[0088]除此之外,也可以并不基于上述(3)的方法以通常時(shí)(未檢測到異常的情況下)的貢獻(xiàn)量值的分散作為基準(zhǔn)顯示例如各貢獻(xiàn)量的值落入2σ或者3σ以內(nèi)的候補(bǔ),而是從除此之外的候補(bǔ)中在可顯示最大數(shù)量(在上述例子中為8個(gè)或者10個(gè))為止的范圍內(nèi)按照成為因素的可能性從高到低的順序進(jìn)行列舉。
[0089]并且,對于狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部48,當(dāng)通過利用鼠標(biāo)14點(diǎn)擊該部分而進(jìn)行訪問命令時(shí),則與如圖3所示的狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的趨勢圖所顯示的狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量趨勢顯示部48A建立關(guān)聯(lián)(鏈接)。
[0090]在異常診斷主畫面40中,當(dāng)用戶選擇狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部48時(shí),在顯示部DYP中顯示狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的趨勢圖48A。
[0091]圖3中示出狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的趨勢圖48A的一例。在圖3所示的狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的趨勢圖48A中,以時(shí)間序列顯示在異常診斷主畫面40的狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部43中顯示的候補(bǔ)變量。用戶能夠根據(jù)趨勢圖48A研究過程的狀態(tài)變化、成為異常的因素的變量。
[0092]趨勢圖48A的顯示期間可以從外部設(shè)定,也可以與利用顯示條件變更鏈接部46設(shè)定的期間同步,顯示與Q統(tǒng)計(jì)量趨勢圖或T2統(tǒng)計(jì)量趨勢圖的顯示期間相同范圍的趨勢圖。
[0093]并且,圖3中,在一個(gè)畫面上顯示所有的異常因素候補(bǔ)變量的趨勢圖,但也可以選擇在狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部43顯示的異常因素候補(bǔ)變量,顯示僅為所選擇的變量的趨勢圖。并且,圖3中,在一個(gè)畫面同時(shí)顯示所有的趨勢圖,但也可以一個(gè)個(gè)地顯示該異常因素候補(bǔ)變量的趨勢圖。
[0094]如上,根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,能夠?qū)τ脩艚ㄗh監(jiān)視對象的產(chǎn)生狀態(tài)變化的應(yīng)當(dāng)監(jiān)視的過程變量。由此,用戶能夠在早期識別在監(jiān)視對象中產(chǎn)生的異常征兆,操作人員能夠快速對設(shè)備的狀態(tài)變化做出應(yīng)對。
[0095]結(jié)果,能夠高效地進(jìn)行作為監(jiān)視對象的過程的運(yùn)用,能夠?qū)崿F(xiàn)由較少人數(shù)的操作人員(用戶)進(jìn)行的監(jiān)視、基于分散在多個(gè)地域的監(jiān)視對象組的集中監(jiān)視的運(yùn)用,或者是由不熟練的操作人員(用戶)進(jìn)行的監(jiān)視。
[0096]并且,為了更有效地利用多變量統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)視,優(yōu)選具有候補(bǔ)變量相關(guān)顯示鏈接部49。在多變量統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)視中,監(jiān)視原本僅監(jiān)視一個(gè)變量而無法了解的多個(gè)變量間的相關(guān)關(guān)系的瓦解從而檢測異常,實(shí)際Q統(tǒng)計(jì)量是表示相關(guān)關(guān)系的瓦解的指標(biāo)。因而,在利用多變量統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)視方法檢測到異常的情況下,存在僅確認(rèn)其因素候補(bǔ)變量的趨勢圖的話操作人員無法認(rèn)識到在監(jiān)視對象設(shè)備中發(fā)生了什么的情況。
[0097]對于候補(bǔ)變量相關(guān)顯示鏈接部48,當(dāng)通過利用鼠標(biāo)14點(diǎn)擊等而在該部分輸入了訪問命令的情況下,與圖4A、圖5B所示的顯示2個(gè)或者3個(gè)狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的分布圖的狀態(tài)變化因素變量相關(guān)顯示部49A、49B建立關(guān)聯(lián)(鏈接)。
[0098]在異常診斷主畫面40中,當(dāng)用戶選擇候補(bǔ)變量相關(guān)顯示鏈接部49時(shí),在顯示部DYP顯示候補(bǔ)變量的相關(guān)曲線圖49A或者相關(guān)曲線圖49B。相關(guān)曲線圖49A是以橫軸作為“2 - 2號返送污泥濃度”、以縱軸作為“雨量”的二維的分布圖。相關(guān)曲線圖49B是以第一軸作為“雨量”、以第二軸作為“2 — 3號PAC注入量”、以第三軸作為“2 — 2號返送污泥濃度”的三維的分布圖。通過具有這種顯示功能,能夠目視確認(rèn)基于僅根據(jù)趨勢圖而無法明確認(rèn)識的相關(guān)關(guān)系的瓦解的異常征兆。
[0099]此時(shí),作為成為圖4A以及圖4B所示的二維或者三維的分布圖的軸的2個(gè)變量或者3個(gè)變量的選擇方法,能夠采用如下的方法:(I)按照異常因素候補(bǔ)變量中的作為異常因素的可能性從高到低的順序選擇2個(gè)變量/3個(gè)變量;(2)如圖7所示選定認(rèn)為操作人員想要看到的2個(gè)變量/3個(gè)變量的軸并顯示;(3)同時(shí)顯示異常因素候補(bǔ)變量所提示的所有的組合的二維/三維分布圖;等等。
[0100]用戶能夠選擇候補(bǔ)變量相關(guān)顯示鏈接部,在顯示部DYP中顯示2個(gè)或者3個(gè)狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的分布圖,并目視確認(rèn)2個(gè)或者3個(gè)變量間的關(guān)系。
[0101]這樣,通過使得能夠顯示候補(bǔ)變量的相關(guān)曲線圖,能夠目視確認(rèn)在監(jiān)視對象中計(jì)測的多個(gè)測定變量間的相關(guān)關(guān)系的瓦解等僅著眼于I個(gè)變量而無法了解的監(jiān)視對象的異常,用戶能夠在異常時(shí)快速采取應(yīng)對。
[0102]在異常診斷主畫面40中,當(dāng)用戶選擇顯示條件變更鏈接部46時(shí),在顯示部DYP中顯示變更診斷數(shù)據(jù)的顯示條件的變更畫面46A。在變更畫面46A中,用戶能夠變更在異常診斷主畫面40中顯示的趨勢圖的橫軸以及縱軸的條件。
[0103]變更畫面46A針對時(shí)間軸(橫軸)具備輸入最新顯示時(shí)刻以及顯示期間的輸入框,針對統(tǒng)計(jì)量軸(縱軸)具備輸入最小值以及最大值的輸入框。
[0104]例如,當(dāng)在變更畫面46A中將時(shí)間軸(橫軸)的顯示期間設(shè)定為I周的情況下,例如如圖6所示在趨勢圖中顯示從10月I日O:00起到10月7日O:00為止的I周的診斷數(shù)據(jù)。例如,當(dāng)在變更畫面46A中將時(shí)間軸(橫軸)的顯示期間設(shè)定為I天(24小時(shí))的情況下,例如如圖7所示在趨勢圖中顯示從10月I日O:00起的I天的診斷數(shù)據(jù)。
[0105]通過對圖6以及圖7所示的趨勢圖進(jìn)行比較,能夠讀取到如下信息:在以I周為單位的顯示中,與過去的I周相比較,統(tǒng)計(jì)量的值急劇上升,過程的狀態(tài)急速惡化。這樣,能夠任意地切換狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部44、45的顯示期間、顯示范圍并以易于理解的方式表現(xiàn)監(jiān)視對象的過程狀態(tài)以何種方式變化。
[0106]S卩,通過使得用戶能夠變更趨勢圖的顯示條件,用戶能夠目視確認(rèn)在短時(shí)間產(chǎn)生的突發(fā)的異常和跨越比較長的時(shí)間而設(shè)備狀態(tài)逐漸變化的以漂移的方式產(chǎn)生的異常,能夠獲得在判斷應(yīng)當(dāng)采取何種對策時(shí)有效的信息。
[0107]此外,在本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中,不僅利用狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部42從外部設(shè)定相對于診斷數(shù)據(jù)或者重要變量的閾值,而且能夠通過利用鼠標(biāo)14等輸入單元進(jìn)行的拖拽及放下來調(diào)整在趨勢圖、軌跡圖或者雷達(dá)圖上顯示的閾值。
[0108]例如,在狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部45中,如圖8所示,通過利用鼠標(biāo)14選擇并拖拽及放下表示T2統(tǒng)計(jì)量的閾值TH2的虛線的位置,能夠調(diào)整虛線的位置。此時(shí),T2統(tǒng)計(jì)量的閾值TH2變更成與虛線的位置對應(yīng)的值。
[0109]用戶能夠在顯示部DYP的畫面中目視確認(rèn)并容易地設(shè)定與想要檢測的水平的狀態(tài)變化、異常征兆對應(yīng)的閾值,用戶能夠容易地識別應(yīng)當(dāng)采取對策的狀態(tài)變化和無需采取對策的狀態(tài)變化。
[0110]并且,優(yōu)選構(gòu)成為:當(dāng)利用鼠標(biāo)對在Q統(tǒng)計(jì)量趨勢圖、T2統(tǒng)計(jì)量趨勢圖上顯示的閾值進(jìn)行拖拽及放下等從而變更閾值TH2時(shí),該情況反映于狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部42的兩個(gè)輸入框42B的閾值TH2的值。通過這樣做,操作人員能夠在目視確認(rèn)實(shí)際的診斷用數(shù)據(jù)的值的同時(shí)毫無壓迫感地調(diào)整閾值水平。
[0111]圖9中示出狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部的其他例。在圖9的狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部43’中,還顯示有用于選擇是否作為趨勢圖顯示的顯示選擇欄。用戶通過在選擇想要顯示趨勢圖的候補(bǔ)變量的顯示選擇欄之后,選擇狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部48,由此能夠顯示所選擇的候補(bǔ)變量的趨勢圖。
[0112]并且,在檢測出異常并顯示其因素變量的趨勢圖的情況下,用戶判斷是否需要采取對策,并在需要采取對策的情況下采取適當(dāng)?shù)膶Σ?。如果作為采取該對策時(shí)的參考信息而能夠發(fā)現(xiàn)在過去產(chǎn)生的異常,則能夠采取基于彼時(shí)的對策的對策的可能性高。
[0113]因此,在本實(shí)施方式中,如異常診斷主畫面40那樣預(yù)先設(shè)置“觀看過去的異?!钡陌粹o,當(dāng)對該部分輸入有訪問命令時(shí),例如顯示如圖10所示的過去異常畫面47A。在數(shù)據(jù)庫20中例如記錄有過去發(fā)生異常的時(shí)刻、異常因素候補(bǔ)變量、異常時(shí)是否采取了對策等。在圖10所示的過去異常畫面47A中,顯示有跨越預(yù)先設(shè)定的規(guī)定期間的過去的異常發(fā)生日期時(shí)間的一覽表。
[0114]并且,優(yōu)選為:針對在各個(gè)異常發(fā)生時(shí)作為異常因素候補(bǔ)而列舉的候補(bǔ)、和當(dāng)前產(chǎn)生的異常因素候補(bǔ)的組,例如當(dāng)因素候補(bǔ)變量一致的情況下分配I且在不一致的情況下分配O等從而對類似度加以定義,并對哪個(gè)異常狀態(tài)是接近當(dāng)前的異常狀態(tài)的異常狀態(tài)賦予順序。
[0115]更優(yōu)選形成為具有如下的結(jié)構(gòu):在數(shù)據(jù)庫20中預(yù)先記錄在各個(gè)異常時(shí)采取了對策還是未采取對策,當(dāng)采取了對策的情況下,在點(diǎn)擊畫面上的“有”(圖10的對策“有”的位置)時(shí),顯示設(shè)備操作人員進(jìn)行了某種操作變更后的操作量的趨勢圖等。
[0116]這樣,當(dāng)從規(guī)定期間的過去的異常狀態(tài)的一覽表中選定了特定的過去的異常事件時(shí),異常診斷主畫面40切換到所選擇的時(shí)期的異常診斷主畫面50。另外,針對異常診斷主畫面50,對與異常診斷主畫面40同樣的功能標(biāo)注相同標(biāo)號并省略說明。
[0117]圖11示出異常診斷主畫面50的一例。當(dāng)顯示切換到異常診斷主畫面50時(shí),異常診斷主畫面40的“觀看過去的異?!钡倪^去異常鏈接部47切換至“返回當(dāng)前的狀態(tài)”的按鈕57。這樣,通過參照過去產(chǎn)生的異常,設(shè)備操作人員(用戶)能夠容易地采取對策。
[0118]此外,構(gòu)成為:當(dāng)異常診斷模型自身例如根據(jù)每個(gè)季節(jié)、每個(gè)月等而具有多個(gè)的情況下、或者是根據(jù)過程時(shí)間序列數(shù)據(jù)的頻率(變化的速度)而具有多個(gè)的情況下等,能夠通過診斷模型切換部41選定適當(dāng)?shù)脑\斷模型而進(jìn)行切換。
[0119]接著,使用圖12對上述過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的動作進(jìn)行說明。利用人機(jī)接口 10的運(yùn)算部16對存儲于數(shù)據(jù)庫20的過程測定數(shù)據(jù)進(jìn)行前處理(步驟SA1),計(jì)算出診斷用數(shù)據(jù)(診斷統(tǒng)計(jì)量)。然后,運(yùn)算部16開始監(jiān)視計(jì)算出的診斷用數(shù)據(jù)(步驟SA2)。
[0120]顯示處理部18取得利用運(yùn)算部16計(jì)算出的診斷用數(shù)據(jù),生成用于顯示異常診斷主畫面40的圖像數(shù)據(jù),使顯示部DYP顯示異常診斷主畫面40。
[0121]運(yùn)算部16在根據(jù)診斷用數(shù)據(jù)檢測到監(jiān)視對象30的異常時(shí)(步驟SA3)根據(jù)過程計(jì)測數(shù)據(jù)確定因素變量(步驟SA4)。此時(shí),顯示處理部18在異常診斷主畫面40提示檢測到異常的情況,并在狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部43中按照可能性從高到低的順序顯示因素變量。顯示處理部18根據(jù)用戶在異常診斷主畫面40中的操作而顯示建立了關(guān)聯(lián)的畫面、變更顯示設(shè)定、或者支援用戶的變量監(jiān)視動作(步驟SA5 )。
[0122]通過采取如上的步驟,相對于在以往的設(shè)備監(jiān)視方法中設(shè)備操作人員以自身的判斷選擇監(jiān)視的過程變量并監(jiān)視其趨勢圖的情況,能夠在對設(shè)備操作人員建議應(yīng)當(dāng)監(jiān)視的過程變量的基礎(chǔ)上監(jiān)視對應(yīng)的趨勢圖。
[0123]以往利用被稱作貢獻(xiàn)圖(Contribution Plot)的柱狀圖顯示異常因素候補(bǔ)。典型的多變量統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)視的步驟為:在以上述方法檢測到異常后推定異常因素,但是,這與以往實(shí)際的設(shè)備中進(jìn)行設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的操作人員的監(jiān)視方法不同。由于設(shè)備操作人員通常監(jiān)視過程變量的趨勢圖,因此認(rèn)為:無論多變量統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)視的監(jiān)視方法在原理上是多么優(yōu)異的方法,但突然切換監(jiān)視方法并不是優(yōu)選的。
[0124]與此相對,本申請的目標(biāo)是:在沿用現(xiàn)有的監(jiān)視方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出更高效地監(jiān)視設(shè)備的方法,以對現(xiàn)有的趨勢圖監(jiān)視附加支援功能的形式導(dǎo)入MSPC的監(jiān)視方法。通過采取這種結(jié)構(gòu),設(shè)備操作人員不會感到壓迫感,能夠利用現(xiàn)狀的監(jiān)視方法進(jìn)行更高效的監(jiān)視。
[0125]S卩,根據(jù)上述實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,對設(shè)備操作人員示出應(yīng)當(dāng)監(jiān)視的過程變量來支援監(jiān)視作業(yè),能夠監(jiān)視對應(yīng)的趨勢圖。由此,操作人員能夠在早期認(rèn)識到在設(shè)備中產(chǎn)生的異常征兆,不會大幅脫離現(xiàn)有的監(jiān)視控制系統(tǒng)的架構(gòu),操作人員能夠針對設(shè)備的狀態(tài)變化快速采取對策。
[0126]接著,以下參照附圖對本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置進(jìn)行說明。另外,在以下的說明中,對與上述第一實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置同樣的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同標(biāo)號并省略說明。
[0127]圖13中示出在本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中顯示于顯示部DYP的異常診斷主畫面60的一例。在異常診斷主畫面60中,作為顯示于狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部61的診斷用數(shù)據(jù),采用設(shè)備操作人員特別重視的過程測定數(shù)據(jù)或者設(shè)備的管理指標(biāo)等根據(jù)測定變量生成的變量(以下稱作重要變量)。
[0128]異常診斷主畫面60具備作為狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部61的過程重要變量一覽表、判定變量變更按鈕62、狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部63、過去異常鏈接部64、狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部65以及候補(bǔ)變量相關(guān)顯示鏈接部66。[0129]過程重要變量一覽表具備顯示多個(gè)重要變量的“變量名”、“當(dāng)前值”、“診斷上限值”、“診斷下限值”、“警告上限值”以及“警告下限值”的表格。重要變量的診斷上限值以及診斷下限值被設(shè)定為用于對用戶提示監(jiān)視對象是否異常的判斷的閾值。重要變量的警告上限值以及警告下限值被設(shè)定為用于對用戶警告在監(jiān)視對象上產(chǎn)生異常的情況的閾值。
[0130]操作人員能夠變更診斷上限值以及診斷下限值的設(shè)定。異常診斷主畫面60還具備設(shè)定在過程重要變量一覽表中顯示的重要變量的診斷上限值以及診斷下限值的狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部61A。
[0131]狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部63構(gòu)成為:在根據(jù)利用狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部61A設(shè)定的閾值判斷出狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部61的過程重要變量異常的情況下,將作為其因素候補(bǔ)的I個(gè)以上的因素候補(bǔ)變量按照作為因素的可能性從高到低的順序分類并將變量名作為一覽表加以列舉。
[0132]狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部65接受用于顯示在狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部63中顯示的至少一個(gè)以上的狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的趨勢圖的命令。
[0133]候補(bǔ)變量相關(guān)顯示鏈接部66接受顯示相對于在狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部63中顯示的至少2個(gè)至3個(gè)狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的組合的二維或者三維的分布圖的命令。
[0134]過去異常鏈接部64接受跨越規(guī)定的范圍顯示過去檢測到狀態(tài)變化的時(shí)刻、并顯示其中的特定的時(shí)間點(diǎn)的在過去產(chǎn)生的異常的命令。過去異常鏈接部64例如顯示如圖10所示的過去異常畫面47A。
[0135]圖14中示出利用趨勢圖表示重要變量的異常診斷主畫面70的一例。本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置構(gòu)成為能夠?qū)⒍鄠€(gè)重要變量中的顯示于過程重要變量一覽表的重要變量作為趨勢圖加以顯示。
[0136]異常診斷主畫面70具備:狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部71、狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部71A、判定變量變更按鈕72、狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部73、顯示條件變更鏈接部74、過去異常鏈接部75、狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部76、以及候補(bǔ)變量相關(guān)顯示鏈接部77。
[0137]通過以上述方式顯示趨勢圖,操作人員能夠利用趨勢圖顯示從過程重要變量一覽表中選擇出的重要變量,并根據(jù)規(guī)定期間的重要變量的變化確認(rèn)異常的征兆。
[0138]以下對本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的動作進(jìn)行說明。首先,在圖13所示的過程重要變量一覽表中顯示有設(shè)備操縱人員在過程運(yùn)用的方面認(rèn)為重要的過程的測定變量或者根據(jù)測定變量合成的管理指標(biāo)等。
[0139]例如,在監(jiān)視對象為下水處理過程的情況下,最重要的要求事項(xiàng)是將排放水質(zhì)維持在小于限制值的水平,作為重要變量可以選擇作為排放水質(zhì)的項(xiàng)目的磷濃度、氮濃度。并且,也可以并不選擇如上的直接的指標(biāo),而是選擇根據(jù)在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)方面管理的好氣槽污泥滯留時(shí)間(ASRT)等測定變量計(jì)算的管理指標(biāo)。
[0140]并且,不僅要維持排放水質(zhì),伴隨著近年來的節(jié)能法的修改等,存在想要盡可能以節(jié)能模式運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的要求事項(xiàng)。作為與之對應(yīng)的指標(biāo),例如存在表示每單位處理量(Im3)的電力量(kwh)的能量消耗率,也可以將此作為重要變量加以顯示。
[0141]并且,在下水處理過程中最耗電的是被稱作曝氣的空氣供給操作,由于表示存在于下水中的氧量的溶存氧濃度(D0濃度)與伴隨著曝氣的電力量存在直接關(guān)系,因此也可以選擇DO濃度作為重要變量。
[0142]這樣,在設(shè)備運(yùn)用方面,將設(shè)備操作人員最在意的重要的變量顯示于過程重要變量一覽表,并預(yù)先設(shè)定其診斷上限值以及診斷下限值。對于過程重要變量,由于多是通常監(jiān)視的過程變量中的要素,因此,在該情況下,大多已經(jīng)設(shè)定有發(fā)出警報(bào)的警報(bào)上限值以及警報(bào)下限值。此處,在過程重要變量相比通常狀態(tài)稍稍惡化的情況下,以發(fā)現(xiàn)其因素作為目的,預(yù)先將診斷上下限值設(shè)定為比警報(bào)上限值稍小的值、且是比通常的變動范圍稍大的值。
[0143]進(jìn)而,能夠預(yù)先在該過程重要變量一覽表的一覽中選擇I個(gè)或者2個(gè)左右的進(jìn)行異常判定的變量。此處,例如在選擇了排放磷水質(zhì)濃度的情況下,優(yōu)選顯示畫面從異常診斷主畫面60切換至異常診斷主畫面70,在過程重要變量趨勢圖中顯示所選擇的變量的趨勢圖。
[0144]該過程重要變量趨勢圖所顯示的數(shù)據(jù)并非上述第一實(shí)施方式的Q統(tǒng)計(jì)量、T2統(tǒng)計(jì)量,除了是實(shí)際的物理變量、管理指標(biāo)這點(diǎn)以外,全都以同樣的形式顯示。
[0145]因而,基于顯示條件變更鏈接部74的顯示范圍的切換、閾值(診斷上限值以及診斷下限值)的通過基于鼠標(biāo)的拖拽及放下而進(jìn)行的變更能夠以與上述第一實(shí)施方式的情況同樣的方式實(shí)施。
[0146]接著,當(dāng)在過程重要變量趨勢圖中顯示的所選擇的過程重要變量超過利用狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部71A設(shè)定的閾值水平的情況下,在狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部73中按照成為因素的可能性從高到低的順序提示成為其因素的候補(bǔ)變量名。
[0147]為了顯示成為因素的可能性高的候補(bǔ)變量名,如圖15所示,能夠在后臺實(shí)施基于多變量統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)視方法的診斷(步驟SB5?SB7),并按照相對于Q統(tǒng)計(jì)量、T2統(tǒng)計(jì)量的值的各過程變量(=測定變量+加工變量)的貢獻(xiàn)量從大到小的順序進(jìn)行提示。
[0148]此時(shí),由于正常還是異常的判斷并非以Q統(tǒng)計(jì)量、T2統(tǒng)計(jì)量而是以所選擇的過程重要變量實(shí)施,因此能夠在從Q統(tǒng)計(jì)量或者T2統(tǒng)計(jì)量的貢獻(xiàn)量中除去與自身(所選擇的過程重要變量)相當(dāng)?shù)淖兞亢蟮淖兞恐校?I)按照雙方的統(tǒng)計(jì)量的貢獻(xiàn)量的總和從大到小的順序進(jìn)行列舉;(2)按照各統(tǒng)計(jì)量的貢獻(xiàn)量從大到小的順序賦予順序并按照順序的總和從大到小的順序進(jìn)行列舉;或者(3)以通常時(shí)的貢獻(xiàn)量的值的分散作為基準(zhǔn),僅提取出各統(tǒng)計(jì)量的貢獻(xiàn)量呈現(xiàn)偏離例如2σ或者3σ以上的值的變量,并從其中按照上述(I)或者上述(2)的基準(zhǔn)列舉較大的變量;等等。
[0149]作為其他的方法,也可以形成為:將圖13或者圖14的狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部63、73分成Q統(tǒng)計(jì)量用和T2統(tǒng)計(jì)量用的兩個(gè)區(qū)域,并針對各區(qū)域按照貢獻(xiàn)量從高到低的順序列舉異常因素候補(bǔ)變量。
[0150]并且,作為其他的方法,也可以形成為:在后臺另外進(jìn)行Q統(tǒng)計(jì)量以及T2統(tǒng)計(jì)量下的診斷,當(dāng)在所選擇的過程重要變量中檢測到異常時(shí),僅當(dāng)在Q統(tǒng)計(jì)量以及T2統(tǒng)計(jì)量中也在相同定時(shí)檢測到異常的情況下,從異常因素變量候補(bǔ)中除去當(dāng)前作為判斷基準(zhǔn)的過程重要變量以后的變量中列舉因素變量候補(bǔ)變量。
[0151]如上,在本實(shí)施方式中,并非將在過程中產(chǎn)生的異常征兆作為Q統(tǒng)計(jì)量或T2統(tǒng)計(jì)量這所謂的僅具有數(shù)學(xué)(統(tǒng)計(jì))意義的、設(shè)備操作人員難以理解的指標(biāo),而是將操作人員自身認(rèn)識到重要的變量(重要變量)作為異常征兆檢測的觸發(fā)。
[0152]在以往的過程監(jiān)視中,即便操作人員監(jiān)視判斷為重要的變量,當(dāng)在該變量呈現(xiàn)異常的情況下,也需要基于操作人員自身的經(jīng)驗(yàn)、知識進(jìn)行判斷來探尋其因素,但是,根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,當(dāng)在重要變量中認(rèn)識到異常的情況下,能夠促使操作人員確認(rèn)成為其因素候補(bǔ)的變量,能夠支援操作人員的判斷。
[0153]S卩,根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng),由于并非將Q統(tǒng)計(jì)量、T2統(tǒng)計(jì)量這所謂的作為非物理量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為觸發(fā)來進(jìn)行異常檢測,而是將操作人員自身能夠十分良好地認(rèn)識的重要變量作為觸發(fā)來進(jìn)行異常檢測,因此操作人員能夠毫無壓迫感地進(jìn)行監(jiān)視。
[0154]并且,當(dāng)在設(shè)備的操作人員進(jìn)行監(jiān)視時(shí)最在意的測定變量、管理指標(biāo)呈現(xiàn)變化時(shí),能夠提示在該變量的狀態(tài)變化的相同定時(shí)產(chǎn)生狀態(tài)變化的關(guān)聯(lián)的變量。因此,當(dāng)在設(shè)備操作人員在運(yùn)轉(zhuǎn)管理方面特別重視的變量中呈現(xiàn)異常征兆的情況下,能夠容易地推定其因素。由此,設(shè)備操作人員能夠迅速地采取針對在重要變量產(chǎn)生的異常狀態(tài)的應(yīng)對。
[0155]此外,在基于Q統(tǒng)計(jì)量、T2統(tǒng)計(jì)量的診斷中,對于例如傳感器的維護(hù)、明顯的故障等在以往的過程監(jiān)視中已經(jīng)通過警報(bào)上限值以及警報(bào)下限值進(jìn)行監(jiān)視的那樣的明白的異常狀態(tài)也全都檢測為異常。與此相對,在本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中,能夠僅檢測設(shè)備操作人員確實(shí)想要知道的異常征兆從而提高探尋其因素變量的效率。
[0156]接著,參照附圖對本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置進(jìn)行說明。對于本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,在成為進(jìn)行異常檢測的觸發(fā)的診斷用數(shù)據(jù)存在2個(gè)的情況下,并不是以時(shí)間序列數(shù)據(jù)的趨勢圖顯示該各個(gè)數(shù)據(jù),而是作為二維的軌跡加以顯示,并且,并非以相對于各個(gè)診斷用數(shù)據(jù)的單純的閾值設(shè)定異常判定的閾值,而是以復(fù)雜形狀的閾值設(shè)定異常判定的閾值。
[0157]圖16至圖18中示出在本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中顯示于顯示部DYP的異常診斷主畫面80、90、100的一例。異常診斷主畫面80和上述的異常診斷主畫面60,70僅狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部84、94、104和狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部82、92、102不同。
[0158]圖16所示的異常診斷主畫面80作為狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部84具備Q統(tǒng)計(jì)量和T2統(tǒng)計(jì)量的二維軌跡顯示部。圖17所示的異常診斷主畫面90作為狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部94具備Q統(tǒng)計(jì)量和魯棒Q統(tǒng)計(jì)量的二維軌跡顯示部。圖18所示的異常診斷主畫面100作為狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部104具備排放磷濃度和能量消耗率的二維軌跡顯示部。
[0159]狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部82、92、102能夠設(shè)定相對于兩個(gè)診斷用數(shù)據(jù)的相關(guān)的閾值。并且,當(dāng)兩個(gè)診斷用數(shù)據(jù)的軌跡描繪具有某周期的閉合軌跡的情況下,可以設(shè)定如圖15所示的雙重橢圓那樣的閾值THA、THB。
[0160]圖16中并未描繪輸入這種形狀的判斷閾值的框,但也可以設(shè)置輸入所需要的參數(shù)的框。并且,在設(shè)定復(fù)雜形狀的閾值的情況下,例如也可以構(gòu)成為:可以像圖16所示的雙重橢圓THA、THB那樣通過操作鼠標(biāo)14等而在畫面上自由地描繪閾值,并將與所描繪的形狀對應(yīng)的值作為判斷基準(zhǔn)加以反映。
[0161]根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,設(shè)備操作人員并非像上述第一實(shí)施方式的情況那樣監(jiān)視兩個(gè)趨勢圖,而是利用在I個(gè)畫面上顯示的二維軌跡監(jiān)視異常狀態(tài)。因此,設(shè)備操作人員僅注視一個(gè)畫面即可,更容易進(jìn)行監(jiān)視。此外,能夠在視覺上容易地判斷在兩個(gè)診斷用數(shù)據(jù)中的哪一個(gè)數(shù)據(jù)中產(chǎn)生異常。
[0162]例如,在異常診斷主畫面80中,當(dāng)二維軌跡朝面向紙面觀察的右方移動的情況下,能夠在視覺上容易地判斷作為橫軸的診斷用數(shù)據(jù)存在異常,當(dāng)二維軌跡朝面向紙面觀察的上方移動的情況下能夠在視覺上容易地判斷作為縱軸的診斷用數(shù)據(jù)存在異常,當(dāng)二維軌跡朝面向紙面觀察的右上方移動的情況下能夠在視覺上容易地判斷雙方的診斷用數(shù)據(jù)存在異常。
[0163]并且,作為診斷用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)量、過程的重要變量存在描繪如圖16所示的閉合軌跡的情況,在這種情況下,如圖16所示,并非單純地設(shè)置針對兩個(gè)診斷用數(shù)據(jù)的各個(gè)的閾值TH1、TH2,而是沿著閉合軌跡設(shè)置圖16的橢圓那樣的判斷閾值THA、THB,從而能夠進(jìn)行異常征兆的判斷。由此,能夠提高異常征兆的診斷精度。
[0164]當(dāng)假想診斷用數(shù)據(jù)描繪閉合軌跡的情況時(shí),例如存在如下的狀況。在下水處理過程等中,流入的下水反映人類社會的日常生活而多具有以天為單位的周期性變動,因此,例如排放磷濃度、流入量、排放量、風(fēng)量這所謂的過程變量也多呈現(xiàn)以天為單位的周期變動。伴隨與此,根據(jù)上述變量合成的Q統(tǒng)計(jì)量、T2統(tǒng)計(jì)量也多最終呈現(xiàn)周期性的變動。在這種情況下,并非根據(jù)針對每個(gè)診斷數(shù)據(jù)設(shè)定的閾值TH1、TH2進(jìn)行判斷,而是能夠利用閾值THA、THB進(jìn)行判斷。通過這樣做,能夠更緊密地判斷異常征兆,同時(shí)也能夠在視覺上對其加以判斷。
[0165]此外,如圖17、圖18所示,存在兩個(gè)診斷用數(shù)據(jù)相互具有相關(guān)性的情況。
[0166]圖17示出利用Q統(tǒng)計(jì)量和魯棒Q統(tǒng)計(jì)量這兩個(gè)診斷用數(shù)據(jù)檢測異常征兆的情況下的例子。Q統(tǒng)計(jì)量和魯棒Q統(tǒng)計(jì)量之間的區(qū)別如下。即,在多變量統(tǒng)計(jì)過程監(jiān)視中,在利用主成分分析制作用于計(jì)算Q統(tǒng)計(jì)量的異常診斷模型時(shí),從對設(shè)備的測定變量、由該測定變量合成的加工變量直接施加主成分分析而得到的主成分合成的統(tǒng)計(jì)量是Q統(tǒng)計(jì)量。魯棒Q統(tǒng)計(jì)量是指:在充分除去設(shè)備測定變量中所含的離群值等異常數(shù)據(jù)后的基礎(chǔ)上,從進(jìn)行主成分分析而得到的主成分合成的Q統(tǒng)計(jì)量。
[0167]雖然上述兩個(gè)數(shù)據(jù)是相同的Q統(tǒng)計(jì)量,但由于在魯棒Q統(tǒng)計(jì)量中使用充分除去異常數(shù)據(jù)后而導(dǎo)出的主成分制作診斷用模型,因此在進(jìn)行異常診斷時(shí),當(dāng)混入有從正常狀態(tài)稍稍偏離的數(shù)據(jù)時(shí)將其檢測為異常,相對于異常的靈敏度提高。然而,在單純的Q統(tǒng)計(jì)量中,由于是根據(jù)在原本混入有一定程度的異常數(shù)據(jù)的狀況下導(dǎo)出的主成分合成的統(tǒng)計(jì)量,因此在并不是明確的異常的情況下難以檢測到異常。
[0168]另一方面,在輸入了正常數(shù)據(jù)的情況下,由于上述兩個(gè)量計(jì)算相同的Q統(tǒng)計(jì)量,因此能夠期待具有某種程度上近似的值,當(dāng)在二維平面上顯示Q統(tǒng)計(jì)量和魯棒Q統(tǒng)計(jì)量時(shí),如果是正常狀態(tài)則其值集中在某一相關(guān)軸周圍。
[0169]當(dāng)在設(shè)備發(fā)生異常的情況下,Q統(tǒng)計(jì)量和魯棒Q統(tǒng)計(jì)量的相關(guān)關(guān)系瓦解,因此,如果像圖17的異常診斷主畫面90所示那樣沿著相關(guān)軸設(shè)定閾值B1、B2,則存在能夠進(jìn)行高精度的診斷的情況。
[0170]即便在同樣利用過程重要變量進(jìn)行異常檢測的觸發(fā)的情況下,當(dāng)想要利用兩個(gè)過程重要變量進(jìn)行判斷的情況下,存在能夠進(jìn)行與圖17相同的判斷的情況。圖18示出其例之一,假想作為過程重要變量想要監(jiān)視與水質(zhì)限制相關(guān)的排放磷水質(zhì)濃度和與節(jié)能運(yùn)用相關(guān)的能量消耗率這兩個(gè)變量的情況。[0171]在該情況下,認(rèn)為排放磷水質(zhì)和能量消耗率并非完全獨(dú)立,而是具有某種程度的相關(guān)性。這是因?yàn)?在下水的流入水質(zhì)或者流入負(fù)載(流入量X流入水質(zhì))高的情況下,排放磷水質(zhì)容易惡化,且能量消耗率變高的可能性高(能量消耗率是每單位流量的能量,因此認(rèn)為幾乎不受流入量的變動的影響,但會受流入水質(zhì)的變動的影響)。因而,在認(rèn)為排放磷水質(zhì)和能量消耗率具有某種程度的相關(guān)性的情況下,與利用針對各個(gè)數(shù)據(jù)的閾值進(jìn)行判斷相比,利用如圖18的異常診斷主畫面100所示的沿著相關(guān)軸的閾值B3、B4進(jìn)行判斷的做法能夠提聞異常檢測的精度。
[0172]如上,根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,在利用兩個(gè)診斷數(shù)據(jù)進(jìn)行異常檢測的觸發(fā)的情況下,操作人員無需同時(shí)監(jiān)視兩個(gè)畫面,能夠在一個(gè)畫面進(jìn)行監(jiān)視,能夠更高效地進(jìn)行監(jiān)視。
[0173]此外,在利用兩個(gè)診斷數(shù)據(jù)進(jìn)行異常檢測的情況下,當(dāng)兩個(gè)診斷數(shù)據(jù)并非獨(dú)立變動的數(shù)據(jù)、而是相互具有相關(guān)性或者具有周期性那樣的存在某種關(guān)系的情況下,能夠更精密地進(jìn)行異常判斷的基準(zhǔn),結(jié)果能夠更迅速地對設(shè)備操作人員提示設(shè)備的異常征兆。
[0174]接著,參照附圖對本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中,僅異常診斷主畫面的狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部與上述第二實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置不同。
[0175]圖19中示出本實(shí)施方式的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中的異常診斷主畫面110的一例。異常診斷主畫面110具有作為狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部112的顯示3個(gè)以上過程重要變量的值和閾值的過程重要變量雷達(dá)圖顯示部和過程重要變量一覽表113。
[0176]在過程重要變量一覽表113中顯示有設(shè)備操縱人員認(rèn)為在過程運(yùn)用方面重要的過程的測定變量或者根據(jù)測定變量合成的管理指標(biāo)等。列出與上述第二實(shí)施方式的情況同樣的在過程管理方面重要的過程重要變量。
[0177]進(jìn)而,能夠在該過程重要變量一覽表的一覽中選擇3個(gè)以上進(jìn)行異常判定的變量。此處,例如在選擇了排放磷水質(zhì)濃度、排放氮濃度、ASRT、能量消耗率、以及DO濃度這5個(gè)的情況下,如異常診斷主畫面110的過程重要變量雷達(dá)圖112那樣顯示針對5個(gè)變量的雷達(dá)圖。
[0178]過程重要變量雷達(dá)圖112構(gòu)成為能夠設(shè)定針對5個(gè)過程重要變量的各個(gè)的診斷上下限值。過程重要變量雷達(dá)圖112具備輸入5個(gè)過程重要變量的各個(gè)的上限值UL的輸入框112U和輸入下限值LL的輸入框112L。當(dāng)在輸入框112U以及輸入框112L輸入值時(shí),雷達(dá)圖的顯示被更新。顯示處理部18根據(jù)所設(shè)定的上限值UL以及下限值LL在雷達(dá)圖上對過程重要變量進(jìn)行標(biāo)圖。
[0179]當(dāng)在過程重要變量雷達(dá)圖112中顯示的所選擇的5個(gè)過程重要變量中的任意一個(gè)以上的變量超過在狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部設(shè)定的上限值UL以及下限值LL的情況下,例如在狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部113中按照作為因素的可能性從高到低的順序提示成為其因素的候補(bǔ)變量名。
[0180]當(dāng)在狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部113中顯示候補(bǔ)變量名的情況下,與上述第二實(shí)施方式的情況同樣,可以進(jìn)行如下做法:(I)按照雙方的統(tǒng)計(jì)量(Q統(tǒng)計(jì)量以及T2統(tǒng)計(jì)量)的貢獻(xiàn)量的總和從大到小的順序列舉;(2)按照各統(tǒng)計(jì)量的貢獻(xiàn)量從大到小的順序賦予順序并按照順序的總和從大到小的順序進(jìn)行列舉;或者(3)以通常時(shí)的貢獻(xiàn)量的值的分散作為基準(zhǔn),僅提取出各統(tǒng)計(jì)量的貢獻(xiàn)量呈現(xiàn)偏離例如2 σ或者3 σ以上的值的變量,并從其中按照上述(I)或者上述(2)的基準(zhǔn)按照從大到小的順序進(jìn)行列舉;等等。
[0181]另外,雖然在本實(shí)施例中示出了過程重要變量為3個(gè)以上的多個(gè)的情況下的作用,但即便在診斷用數(shù)據(jù)是Q統(tǒng)計(jì)量、T2統(tǒng)計(jì)量等統(tǒng)計(jì)量的情況下,在上述統(tǒng)計(jì)量存在3個(gè)以上的情況下也能夠進(jìn)行與本實(shí)施例同樣的顯示。
[0182]根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,在利用3個(gè)以上的診斷數(shù)據(jù)、重要變量進(jìn)行異常檢測的判斷的情況下,操作人員無需同時(shí)監(jiān)視多個(gè)畫面,能夠在一個(gè)畫面進(jìn)行監(jiān)視,能夠進(jìn)行更高效的監(jiān)視。
[0183]接著,參照附圖對本發(fā)明的第五實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,顯示處理部18構(gòu)成為排列顯示異常診斷主畫面AM和異常診斷副畫面AS。例如,可以形成為:作為異常診斷主畫面AM顯示上述第一實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面40,作為異常診斷副畫面AS顯示上述第二實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面60。
[0184]圖20示出異常診斷主畫面AM和異常診斷副畫面AS的并列顯示的一例。異常診斷主畫面AM是與上述第二實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面60同樣的結(jié)構(gòu)。異常診斷副畫面AS包括Q統(tǒng)計(jì)量的趨勢圖、T2統(tǒng)計(jì)量的趨勢圖、放大顯示按鈕200。
[0185]過程操作人員操作鼠標(biāo)14等而點(diǎn)擊放大顯示按鈕200時(shí),異常診斷主畫面AM和異常診斷副畫面AS的顯示內(nèi)容更換。另外,也可以在異常診斷主畫面AM和異常診斷副畫面AS中組合上述第一至第四實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面而構(gòu)成。
[0186]在上述過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中,例如當(dāng)將基于過程重要變量的異常檢測作為異常診斷主畫面AM的情況下,在由此檢測到異常的情況下,例如在狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部中以紅色顯示異常因素變量候補(bǔ)。
[0187]另一方面,當(dāng)在利用異常診斷副畫面AS顯示的Q統(tǒng)計(jì)量、T2統(tǒng)計(jì)量中檢測到異常的情況下,利用黃色(只要是與示出異常因素變量候補(bǔ)的顏色不同的顏色即可)顯示狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部的異常因素變量候補(bǔ)。
[0188]關(guān)于基于過程重要變量的異常檢測、和基于Q統(tǒng)計(jì)量以及T2統(tǒng)計(jì)量的異常檢測的在畫面上的并列顯示,可以將過程操作人員最關(guān)心并監(jiān)視的畫面作為異常診斷主畫面AM顯示在顯示部DYP的中心,將另一方的畫面作為異常診斷副畫面AS例如在顯示器的角部(右上、左上、左下、右下等)較小地顯示。
[0189]并且,也可以為:在異常診斷副畫面AS上設(shè)置放大顯示按鈕200,當(dāng)利用鼠標(biāo)14等輸入單元點(diǎn)擊該放大顯示按鈕200時(shí),異常診斷副畫面AS變大,能夠調(diào)整兩個(gè)畫面的平衡。在該情況下,優(yōu)選構(gòu)成為將異常診斷主畫面AM和異常診斷副畫面AS以能夠左右或者上下并列顯示的方式進(jìn)行切換。
[0190]此外,異常診斷主畫面AM和異常診斷副畫面AS并不固定,優(yōu)選設(shè)備操作人員能夠適當(dāng)選擇想要作為異常診斷主畫面AM的畫面和想要作為異常診斷副畫面AS的畫面。
[0191]根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,設(shè)備操縱人員能夠監(jiān)視在特別想要重點(diǎn)監(jiān)視的重要變量中產(chǎn)生的異常狀態(tài),同時(shí),能夠?qū)⒃谕辉O(shè)備中可產(chǎn)生的任何異常征兆同時(shí)提示給設(shè)備操縱人員。[0192]相反,能夠始終監(jiān)視會在設(shè)備上產(chǎn)生的某種異常征兆,同時(shí),邊確認(rèn)在設(shè)備操縱人員在意的重要變量中是否并未產(chǎn)生異常邊進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)管理。
[0193]無論是那種情況,都能夠根據(jù)重要程度識別并監(jiān)視在設(shè)備中產(chǎn)生的異常信息,設(shè)備操縱人員能夠根據(jù)異常征兆的重要程度隨機(jī)應(yīng)變地對應(yīng)。
[0194]接著,參照附圖對本發(fā)明的第六實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置進(jìn)行說明。圖21示出本實(shí)施方式所涉及的監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面120的一例。異常診斷主畫面120構(gòu)成為在一個(gè)趨勢圖的上下并列顯示Q統(tǒng)計(jì)量或者T2統(tǒng)計(jì)量和重要變量。
[0195]例如,可以將主要想要監(jiān)視的變量(例如重要過程變量)作為通常的趨勢圖加以顯示,將次要監(jiān)視的變量(例如Q統(tǒng)計(jì)量或者T2統(tǒng)計(jì)量)利用上下倒置后的從上側(cè)開始的趨勢圖加以顯示。當(dāng)在異常的檢測中使用的統(tǒng)計(jì)量、過程重要變量的數(shù)量限定于I至2個(gè)的情況下,在一個(gè)圖表描繪區(qū)域內(nèi)以相對于時(shí)間軸倒置的方式上下并列顯示的做法是有效的。
[0196]在本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中,當(dāng)在過程重要變量和Q統(tǒng)計(jì)量、T2統(tǒng)計(jì)量中的任一個(gè)中檢測到異常的情況下,列舉異常因素候補(bǔ)變量。在該情況下,優(yōu)選使得能夠識別在過程重要變量中檢測到的異常和在Q統(tǒng)計(jì)量以及T2統(tǒng)計(jì)量中檢測到的異常。
[0197]例如,可以為:利用第一顏色表示過程重要變量的趨勢圖以及閾值YHX,利用與第一顏色不同的第二顏色表示Q統(tǒng)計(jì)量或者T2統(tǒng)計(jì)量的趨勢圖以及閾值THY,對于在狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部123中顯示的候補(bǔ)變量,以第一顏色顯示利用過程重要變量檢測到的候補(bǔ)變量,以第二顏色顯示利用Q統(tǒng)計(jì)量或者T2統(tǒng)計(jì)量檢測到的候補(bǔ)變量。
[0198]根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,設(shè)備操縱人員能夠監(jiān)視在特別想要重點(diǎn)監(jiān)視的重要變量中產(chǎn)生的異常狀態(tài),同時(shí),能夠?qū)⒃谕辉O(shè)備中可產(chǎn)生的任何異常征兆同時(shí)提示給設(shè)備操縱人員。
[0199]相反,能夠在始終監(jiān)視會在設(shè)備中產(chǎn)生的某種異常征兆的同時(shí),邊確認(rèn)在設(shè)備操縱人員在意的重要變量中是否未產(chǎn)生異常邊進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)管理。
[0200]無論是哪種情況,都能夠根據(jù)重要程度識別并監(jiān)視在設(shè)備中產(chǎn)生的異常信息,設(shè)備操縱人員能夠根據(jù)異常征兆的重要程度隨機(jī)應(yīng)變地對應(yīng)。
[0201]接著,參照附圖對本發(fā)明的第七實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置進(jìn)行說明。圖22示出本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的異常診斷主畫面130的一例。異常診斷主畫面130具備:模型選擇部131 ;狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部132 ;顯示預(yù)定的測定值的趨勢圖和統(tǒng)計(jì)量的異常的狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部133 ;顯示條件變更鏈接部135 ;過去異常鏈接部136 ;狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部137 ;以及候補(bǔ)變量相關(guān)顯示鏈接部 138。
[0202]狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部132具備:輸入Q統(tǒng)計(jì)量閾值的輸入框132A、輸入T2統(tǒng)計(jì)量閾值的輸入框132B、以及閾值變更按鈕132C。當(dāng)用戶在輸入框132A以及輸入框132B中輸入值并利用鼠標(biāo)14等選擇閾值變更按鈕132C時(shí),Q統(tǒng)計(jì)量閾值和T2統(tǒng)計(jì)量閾值變更成用戶輸入的值。
[0203]在本實(shí)施方式中,表示水質(zhì)的測定值的時(shí)間序列的變動的趨勢圖、測定值的基準(zhǔn)值線、以及表示統(tǒng)計(jì)量異常的標(biāo)圖顯示于共同的圖表區(qū)域。表示統(tǒng)計(jì)量異常的標(biāo)圖在Q統(tǒng)計(jì)量或者T2統(tǒng)計(jì)量超過閾值的時(shí)刻顯示在趨勢圖上。在圖表區(qū)域的周圍顯示有當(dāng)前的水質(zhì)測定值的值、水質(zhì)基準(zhǔn)值、Q統(tǒng)計(jì)量的值、以及T2統(tǒng)計(jì)量的值。[0204]圖22中,異常檢測時(shí)間點(diǎn)T的水質(zhì)小于0.5mg/L,低于水質(zhì)基準(zhǔn)值1.0mg/L。S卩,在圖22所示的狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部133中,在水質(zhì)惡化之前其他的關(guān)聯(lián)項(xiàng)目惡化,由此能夠檢測到水質(zhì)惡化的征兆。
[0205]根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,這樣,能夠在過程狀態(tài)惡化之前檢測到其征兆。并且,通過在狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部133中例如同時(shí)提示用戶所選擇的測定值和統(tǒng)計(jì)值,能夠在監(jiān)視設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)管理所需要的項(xiàng)目的同時(shí)高效地檢測異常。
[0206]圖23中示出狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部133中的測定值的趨勢圖顯示的其他例。在圖23中,提示測定值的預(yù)測值。此處,想要監(jiān)視的項(xiàng)目的預(yù)測值例如可以基于所提取出的因素候補(bǔ)的狀態(tài)量從過去的類似狀況的數(shù)據(jù)提取出來并作為預(yù)測值。由此,用戶的迅速的異常應(yīng)對成為可能,能夠提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性。
[0207]圖24中進(jìn)一步示出狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部133中的測定值的趨勢圖顯示的又一例。在圖24中,對于類似狀況,從數(shù)據(jù)中提取出多個(gè)值,將預(yù)測值的最大值和最小值作為各自的上限和下限加以提示。即便在以這種方式顯示測定值的預(yù)測值的情況下,也能夠提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性。
[0208]圖25中示出發(fā)生異常時(shí)的候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137A的一例。候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137A按照貢獻(xiàn)量從高到低的順序顯示異常的候補(bǔ)變量的趨勢圖。例如,按照貢獻(xiàn)量從高到低的順序從顯示部DYP的上部起排列顯示多個(gè)候補(bǔ)變量的趨勢圖G1。在圖25中,按照貢獻(xiàn)量從高到低的順序,從顯示部DYP的上部到下部排列顯示2 — 2無氧ORP的趨勢圖、流入量的趨勢圖、以及排放磷濃度的趨勢圖這3個(gè)圖表。在該情況下,當(dāng)候補(bǔ)變量的貢獻(xiàn)量更新時(shí),趨勢圖Gl的排列順序也更新。
[0209]用戶在根據(jù)異常診斷主畫面130的狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部133獲知發(fā)生了異常的情況時(shí),能夠利用鼠標(biāo)14等選擇候補(bǔ)變量趨勢顯示鏈接部137從而顯示候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137A。
[0210]這樣,在本實(shí)施方式中,在異常診斷主畫面130中,不僅能夠進(jìn)行異常的檢測(異常警報(bào)),而且能夠從候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137A提示因素候補(bǔ)(因素指引)。用戶能夠監(jiān)視所提取出的因素候補(bǔ)的各個(gè)時(shí)刻的測定變量的變化并掌握其狀況,并實(shí)施消除異常的對策。
[0211]圖26中示出候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面的其他例。在圖25所示的候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137中,由于將所提取出的因素候補(bǔ)按照其貢獻(xiàn)量從大到小的順序進(jìn)行顯示,因此通過更換順序,所顯示的項(xiàng)目被更新。
[0212]與此相對,候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137B構(gòu)成為并不根據(jù)貢獻(xiàn)量的大小進(jìn)行更新而是繼續(xù)顯示預(yù)定的因素候補(bǔ)變量的趨勢圖G2。候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137B例如顯示檢測到異常時(shí)的貢獻(xiàn)量最大的因素候補(bǔ)變量的趨勢圖G2、和繼續(xù)因素變量的其他的候補(bǔ)變量中的貢獻(xiàn)量大的因素候補(bǔ)變量的趨勢圖G1。趨勢圖G2作為繼續(xù)因素變量的趨勢圖在下一個(gè)時(shí)刻也進(jìn)行顯示。
[0213]這樣,當(dāng)并不根據(jù)貢獻(xiàn)量的大小進(jìn)行更新而是繼續(xù)顯示預(yù)定的因素候補(bǔ)變量的趨勢圖G2時(shí),不會因貢獻(xiàn)量的大小的順序的更換而導(dǎo)致所要顯示的項(xiàng)目被更新,趨勢圖G2的顯不繼續(xù)存在。
[0214]因而,即便貢獻(xiàn)量的大小的順序更換,用戶也能夠監(jiān)視繼續(xù)因素變量,能夠觀察所提取出的因素候補(bǔ)的各個(gè)時(shí)刻的測定變量的變化并掌握其狀況,并實(shí)施消除異常的對策。
[0215]圖27中示出候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面的其他例。候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137C在圖26所示的候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137B的顯示畫面上還顯示進(jìn)行顯示繼續(xù)因素變量的趨勢圖G2的設(shè)定的繼續(xù)顯示按鈕BT、和顯示貢獻(xiàn)量為大的因素的標(biāo)記MK。
[0216]設(shè)備操縱人員通過利用鼠標(biāo)14等在候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137C中選擇繼續(xù)顯示按鈕BT,能夠?qū)⒁蛩睾蜓a(bǔ)變量的趨勢圖Gl設(shè)定成繼續(xù)候補(bǔ)變量的趨勢圖G2。并且,由于在趨勢圖G1、G2的附近顯示有針對所顯示的候補(bǔ)變量表示其貢獻(xiàn)量是否大的標(biāo)記MK,因此用戶能夠根據(jù)有無標(biāo)記MK來判斷是否是應(yīng)當(dāng)關(guān)注的項(xiàng)目。
[0217]圖28中進(jìn)一步示出候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面的其他例。候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137D以預(yù)先設(shè)定的項(xiàng)目作為固定變量,顯示固定變量的趨勢圖G3和因素候補(bǔ)變量的趨勢圖G1。
[0218]固定變量是根據(jù)過程狀態(tài)監(jiān)視裝置監(jiān)視的過程、設(shè)備而預(yù)先設(shè)定的項(xiàng)目。在監(jiān)視預(yù)先確定了應(yīng)當(dāng)關(guān)注的項(xiàng)目的過程以及設(shè)備的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中,設(shè)備操縱人員無需在候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137D中選擇繼續(xù)顯示的項(xiàng)目就能夠顯示應(yīng)當(dāng)關(guān)注的項(xiàng)目的趨勢圖G3。并且,由于顯示有針對所顯示的候補(bǔ)變量表示其貢獻(xiàn)量是否大的標(biāo)記MK,因此設(shè)備操縱人員能夠根據(jù)有無標(biāo)記MK來判斷是否是應(yīng)當(dāng)關(guān)注的項(xiàng)目。
[0219]圖29中進(jìn)一步示出候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面的其他例。候補(bǔ)變量趨勢圖137E當(dāng)在某一系列發(fā)生了異常的情況下將有聯(lián)系的系列的測定變量也作為因素候補(bǔ)加以顯示。
[0220]例如,在候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137E中,當(dāng)在2 — 2系列中產(chǎn)生了異常的情況下,將與2 — 2系列相關(guān)聯(lián)的2 -1系列的測定值也作為聯(lián)系因素候補(bǔ)而顯示其趨勢圖。候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137E具備2 — 2系列的因素候補(bǔ)(2 - 2無氧0RG、排放磷濃度、2 — 2返送污泥濃度)的3個(gè)趨勢圖G1、和2 -1系列的聯(lián)系因素候補(bǔ)(2 -1無氧0RG、2 — I返送污泥濃度)的2個(gè)趨勢圖G4。
[0221]這樣,能夠同時(shí)監(jiān)視關(guān)聯(lián)動作的系列等的關(guān)聯(lián)項(xiàng)目與發(fā)生了異常的系列的候補(bǔ)變量,由此,不僅能夠進(jìn)行異常的檢測(異常警報(bào)),而且能夠根據(jù)候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面137E進(jìn)行因素候補(bǔ)以及聯(lián)系因素候補(bǔ)的提示(因素指引)。用戶能夠監(jiān)視所提取出的因素候補(bǔ)以及聯(lián)系因素候補(bǔ)的各個(gè)時(shí)刻的測定變量的變化而掌握其狀況,并實(shí)施消除異常的對策。
[0222]接著,參照附圖對本發(fā)明的第八實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置的運(yùn)算部16中,除了具備圖30所示的診斷模型構(gòu)筑部16A之外,還具備因素分析部16B、項(xiàng)目輸入部16C。
[0223]診斷模型構(gòu)筑部16A從數(shù)據(jù)庫20取得測定變量,并運(yùn)算主成分分析的協(xié)方差矩陣。圖31中,作為協(xié)方差矩陣的一例示出矩陣P (i,j)。協(xié)方差矩陣P是基于主成分分析的主成分有20個(gè)成分、因素?cái)?shù)為25個(gè)因素的例子。
[0224]項(xiàng)目輸入部16C例如可以構(gòu)成為當(dāng)發(fā)生了過程異常時(shí)作為過程異常的監(jiān)視項(xiàng)目輸入發(fā)生了異常的測定變量、相對于統(tǒng)計(jì)量的異常的貢獻(xiàn)量大的測定變量,也可以構(gòu)成為通過用戶操作鼠標(biāo)14、鍵盤12等輸入單元而作為監(jiān)視項(xiàng)目輸入進(jìn)行監(jiān)視的必要性高的項(xiàng)目。此處輸入的作為監(jiān)視項(xiàng)目的測定變量可以是I個(gè)也可以是多個(gè)。
[0225]對因素分析部16B供給利用診斷模型構(gòu)筑部16A構(gòu)筑的主成分分析的協(xié)方差矩陣P和利用項(xiàng)目輸入部16C輸入的監(jiān)視項(xiàng)目,并輸出分析結(jié)果。從因素分析部16B輸出的分析結(jié)果被向顯示處理部18輸出。顯示處理部18接收分析結(jié)果,并朝顯示部DYP輸出使顯示部DYP顯示分析結(jié)果的信號。[0226]以下,對因素分析部16B的作用的一例進(jìn)行說明。首先,假設(shè)利用診斷模型構(gòu)筑部 16A運(yùn)算出的主成分分析的協(xié)方差矩陣P例如是圖31所示的矩陣P (i,j)。并且,假設(shè)利用項(xiàng)目輸入部16C賦予的過程異常的項(xiàng)目是第k個(gè)項(xiàng)目。
[0227]此時(shí),在因素分析部16B中,例如按照如下方式運(yùn)算與第k個(gè)相關(guān)的分析結(jié)果。
[0228]首先,從第I主成分~第20主成分中提取P (i,k) (i=l、…、20)大于例如作為 25個(gè)項(xiàng)目的平均值的1/25、即P (i,k)>l/25的成分。例如假設(shè)選擇了 i=2、5、8、14。根據(jù)該第2、5、8、14的4個(gè)成分的值,作為4個(gè)成分的合成平均值以下述方式重新運(yùn)算與第k個(gè)相關(guān)的有效成分矢量P’。
[0229]P,= [p’(I)、p,(2)、...、p,(k)、...、p,(25)]
[0230]p,= (I) = 1/4X {P(2,1)+P(5,1)+P(8,1)+P(14,1)}
[0231]p,(2) = 1/4X {P (2, 2)+P (5, 2)+P (8, 2)+P (14, 2)}
[0232]:
[0233]p,(k) = 1/4X {P(2, k)+P(5, k)+P(8, k)+P(14, k)}
[0234]:
[0235]p,(25) = 1/4X {P (2, 25)+P (5, 25)+P (8, 25)+P (14, 25)}
[0236]上述有效成分矢量P’的成分的值大的項(xiàng)目是想要檢測的過程異常的項(xiàng)目、是與第 k個(gè)項(xiàng)目關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的項(xiàng)目。因素分析部16B將上述有效成分矢量P’作為分析結(jié)果輸出。顯示處理部18在作為分析結(jié)果被供給有效成分矢量P’時(shí)基于分析結(jié)果朝顯示部DYP輸出顯示以半徑方向作為成分值在圓周方向上排列有多個(gè)成分的標(biāo)圖的圖表的信號。
[0237]圖32示出因素分析結(jié)果的一個(gè)顯示例。在圖32中,顯示基于在將想要檢測的過程異常的項(xiàng)目(第k個(gè)項(xiàng)目)作為排放磷濃度而進(jìn)行因素分析的情況下的分析結(jié)果、以半徑方向作為成分值在圓周方向上排列多個(gè)成分的標(biāo)圖而得的圓圖表G1。在該圓圖表Gl中,顯示主成分的值的標(biāo)圖以及主成分名。此處,示出2系分配流入量、I號無氧0RP、I號PAC注入量、2號無氧0RP、2號PAC注入量與排量磷濃度的異常之間的關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的情況。
[0238]此處,如圖32所示,通過不顯示平均值、此處為1/25以下的項(xiàng)目的值,能夠容易地認(rèn)知值大、即關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)的項(xiàng)目。
[0239]圖33中示出運(yùn)算部16的結(jié)構(gòu)的其他例。在圖33所示的情況下,運(yùn)算部16還具備項(xiàng)目重新排列部16D和項(xiàng)目順序輸入部16E。在項(xiàng)目順序輸入部16E中,通過設(shè)備操縱人員對鍵盤12、鼠標(biāo)14等輸入單元進(jìn)行操作,輸入項(xiàng)目的重新排列順序。例如,在項(xiàng)目順序輸入部16E中輸入預(yù)先設(shè)定的重要的管理項(xiàng)目的順序、按照從值大的項(xiàng)目到值小的項(xiàng)目的順序、其他的任意的順序。
[0240]項(xiàng)目重新排列部16D根據(jù)從項(xiàng)目順序輸入部16E供給的項(xiàng)目順序?qū)τ行С煞质噶?P’的成分的順序進(jìn)行重新排列,并作為分析結(jié)果輸出。從項(xiàng)目重新排列部16D輸出的分析結(jié)果被向顯示處理部18供給。顯示處理部18在作為分析結(jié)果被供給了有效成分矢量P’ 時(shí)使顯示部DYP的異常診斷畫面顯示以分析結(jié)果作為主成分的圖表。
[0241]圖34中示出顯示使項(xiàng)目順序重新排列后的分析結(jié)果的情況下的顯示例。在圖34 中,作為一例,顯示基于按照值從大到小的順序?qū)㈨?xiàng)目重新排列后的分析結(jié)果,以半徑方向作為成分值而在圓周方向排列有多個(gè)成分的標(biāo)圖的圓圖表G2。這樣,當(dāng)按照值從大到小的順序?qū)㈨?xiàng)目重新排列并顯示分析結(jié)果時(shí),能夠更容易地判斷出2系分配流入量、I號無氧0RP、1號PAC注入量、2號無氧0RP、以及2號PAC注入量與排放磷濃度的異常之間的關(guān)聯(lián)性強(qiáng)。
[0242]在現(xiàn)有的監(jiān)視控制系統(tǒng)中,監(jiān)視通過設(shè)備的操縱人員自身的判斷選擇出的過程變量的動向(趨勢),但是,根據(jù)上述的本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,能夠?qū)Σ倏v人員建議產(chǎn)生過程的狀態(tài)變化的應(yīng)當(dāng)監(jiān)視的過程變量,從而操縱人員容易注意到設(shè)備的狀態(tài)的變化。由此,操縱人員能夠在早期認(rèn)識到在設(shè)備中產(chǎn)生的異常征兆,操縱人員能夠針對設(shè)備的狀態(tài)變化快速采取對策。
[0243]并且,在第八實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置中,一眼就能夠判別相對于想要檢測的過程異常的項(xiàng)目的關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的因素項(xiàng)目。由此,在提取出因素時(shí),能夠容易地預(yù)測在操縱人員想要檢測的過程異常的項(xiàng)目中產(chǎn)生異常的可能性。
[0244]并且,操縱人員通過觀察分析結(jié)果能夠容易地判斷出是否能夠檢測想要使用診斷模型檢測的過程異常。
[0245]結(jié)果,能夠高效地進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)用,使得基于人數(shù)較少的操縱人員的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、基于分散在多個(gè)地域的設(shè)備組的集中監(jiān)視的運(yùn)用、或者是基于非熟練的操縱人員的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)等成為可能。
[0246]另外,例如,對于上述第八實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,運(yùn)算部16具備項(xiàng)目輸入部16C,但是,在根據(jù)監(jiān)視對象等預(yù)先設(shè)定操縱人員所應(yīng)當(dāng)監(jiān)視的重要的測定變量的情況下,也可以省略項(xiàng)目輸入部16C。即便在該情況下,也能夠得到與上述實(shí)施方式同樣的效果。
[0247]并且,對于上述實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,運(yùn)算部具備項(xiàng)目順序輸入部16E,但是,在預(yù)先根據(jù)監(jiān)視對象等設(shè)定分析結(jié)果的排列順序的情況下,也可以省略項(xiàng)目順序輸入部16E。即便在該情況下,也能夠得到與上述的實(shí)施方式同樣的效果。
[0248]如上,根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,能夠?qū)Σ僮魅藛T建議產(chǎn)生過程的狀態(tài)變化的應(yīng)當(dāng)監(jiān)視的過程變量,使得操作人員容易注意到設(shè)備的狀態(tài)的變化。由此,操作人員能夠在早期認(rèn)識到在設(shè)備中產(chǎn)生的異常征兆,操作人員能夠針對設(shè)備的狀態(tài)變化快速采取對策。結(jié)果,能夠高效地進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)用,使得基于人數(shù)較少的操作人員的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、基于分散在多個(gè)地域的設(shè)備組的集中監(jiān)視的運(yùn)用、或者是基于非熟練的操作人員的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)等成為可能。
[0249]S卩,根據(jù)上述第一實(shí)施方式至第八實(shí)施方式所涉及的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,沿用了現(xiàn)有的基于被稱作趨勢圖的過程變量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的監(jiān)視方法,并且能夠在線地支援設(shè)備操作人員只要重點(diǎn)監(jiān)視波及到數(shù)百?數(shù)千個(gè)項(xiàng)目的過程變量中的哪個(gè)項(xiàng)目即可,能夠支援用戶迅速地進(jìn)行監(jiān)視對象的異常診斷。
[0250]由此,操作人員能夠在早期認(rèn)識到在設(shè)備中產(chǎn)生的異常征兆,在維持現(xiàn)有的監(jiān)視控制系統(tǒng)的架構(gòu)的同時(shí),操作人員能夠針對設(shè)備的狀態(tài)變化快速采取對策。
[0251]通過在上述第一實(shí)施方式至第八實(shí)施方式中公開的多個(gè)構(gòu)成要素的適當(dāng)組合能夠形成各種發(fā)明。例如,可以從實(shí)施方式所示的所有構(gòu)成要素中刪除幾個(gè)構(gòu)成要素。此外,也可以將隸屬于不同的實(shí)施方式的構(gòu)成要素適當(dāng)組合。無論是哪種情況下,都能夠得到與上述實(shí)施方式同樣的效果。
[0252]另外,雖然對本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但是,上述實(shí)施方式只不過是作為例子加以提示,并非意圖限定發(fā)明的范圍。上述新的實(shí)施方式能夠以其他的各種各樣的方式加以實(shí)施,能夠在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換、變更。上述實(shí)施方式及其變形包含于發(fā)明的范圍、主旨中,并且包含于權(quán)利要求書所記載的發(fā)明及與其等同的范圍中。
[0253]標(biāo)號說明
[0254]DYP:顯示部,THl:Q統(tǒng)計(jì)量閾值,TH2:T2統(tǒng)計(jì)量閾值,THA、THB:判斷閾值,UL:上限值,LL:下限值,AM:異常診斷主畫面,AS:異常診斷副畫面,10:人機(jī)接口,12:鍵盤,14:鼠標(biāo),16:運(yùn)算部,18:顯示處理部,20:數(shù)據(jù)庫,30:監(jiān)視對象,40:異常診斷主畫面,41:模型選擇部,42:狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部,42A、42B:輸入框,43:狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部,44、45:狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部,46:顯示條件變更鏈接部,46A:變更畫面,47:過去異常鏈接部,48:狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部,49:候補(bǔ)變量相關(guān)顯示鏈接部,G1、G2:圖表,16A:診斷模型構(gòu)筑部,16B:因素分析部,16C:項(xiàng)目輸入部,16D:項(xiàng)目重新排列部,16E:項(xiàng)目順序輸入部。
【權(quán)利要求】
1.一種過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,具備: 運(yùn)算部,構(gòu)成為,根據(jù)從監(jiān)視對象取得的2個(gè)以上的測定變量運(yùn)算診斷用數(shù)據(jù),并根據(jù)上述診斷用數(shù)據(jù)檢測上述監(jiān)視對象的異常;以及 顯示處理部,生成用于使異常診斷主畫面顯示的顯示數(shù)據(jù),上述異常診斷主畫面具備:狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部,顯示上述診斷用數(shù)據(jù);狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部,設(shè)定用于在上述狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部中檢測狀態(tài)變化的判斷基準(zhǔn);以及狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部,當(dāng)利用上述狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部的診斷用數(shù)據(jù)和在上述狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部設(shè)定的判斷基準(zhǔn)檢測到過程的異常的情況下,上述狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部列舉成為其因素的因素候補(bǔ)變量的變量名。
2.一種過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述異常診斷主畫面還具備狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部,該狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部接受用于顯示在上述狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部中所顯示的至少一個(gè)以上的狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的趨勢圖的命令, 上述顯示處理部構(gòu)成為,當(dāng)對上述狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部輸入了命令的情況下,上述顯示處理部生成使?fàn)顟B(tài)變化因素候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面顯示的顯示數(shù)據(jù),上述狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面顯示狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的趨勢圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 當(dāng)利用上述狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部的診斷用數(shù)據(jù)和上述狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部的判斷基準(zhǔn)檢測到過程的異常的情況下,上述運(yùn)算部構(gòu)成為將上述因素候補(bǔ)變量按照成為因素的可能性從高到低的順序進(jìn)行分類,上述顯示處理部構(gòu)成為按照成為因素的可能性從高到低的順序生成顯示上述因素候補(bǔ)變量的顯示數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述運(yùn)算部具備通過多變量分析來運(yùn)算作為在上述狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部顯示的診斷用數(shù)據(jù)而使用的統(tǒng)計(jì)量的單元, 上述顯示處理部構(gòu)成為,生成在上述狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部中使上述統(tǒng)計(jì)量以時(shí)間序列顯示的顯示數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述診斷用數(shù)據(jù)是上述測定變量或者根據(jù)測定變量生成的變量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部包括上述診斷用數(shù)據(jù)的趨勢圖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述診斷用數(shù)據(jù)包括第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù), 上述狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部具備用軌跡顯示上述第一數(shù)據(jù)和上述第二數(shù)據(jù)在二維平面上的標(biāo)圖的時(shí)間動向的二維軌跡部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 還具備供用戶操作的操作單元, 上述運(yùn)算部構(gòu)成為,能夠設(shè)定用戶操作上述操作單元而在上述二維軌跡部上描繪的判斷基準(zhǔn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中,上述診斷用數(shù)據(jù)包括3種以上的數(shù)據(jù), 上述狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部具備對上述3種以上的數(shù)據(jù)進(jìn)行了標(biāo)圖的雷達(dá)圖。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述異常診斷主畫面具備候補(bǔ)變量相關(guān)顯示鏈接部,該候補(bǔ)變量相關(guān)顯示鏈接部接受顯示在上述狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量顯示部上所顯示的至少2個(gè)狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的分布圖的命令, 上述顯示處理部構(gòu)成為,當(dāng)對上述候補(bǔ)變量相關(guān)顯示鏈接部輸入了命令的情況下,使上述至少2個(gè)狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的分布圖顯示。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述異常診斷主畫面具備過去異常顯示鏈接部,該過去異常顯示鏈接部接受跨越規(guī)定范圍顯示過去檢測到的異常的信息的命令, 上述顯示處理部構(gòu)成為,當(dāng)對上述過去異常顯示鏈接部輸入了命令的情況下,顯示過去檢測到的異常的信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述異常診斷主畫面具備顯示條件變更鏈接部,該顯示條件變更鏈接部使變更上述狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部的診斷用數(shù)據(jù)的顯示期間的畫面顯示, 上述顯示處理部構(gòu)成為,當(dāng)對上述顯示條件變更鏈接部輸入了命令的情況下,對顯示條件變更畫面進(jìn)行顯示。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 還具備供用戶操作的操作單元, 上述運(yùn)算部構(gòu)成為,通過利用上述操作單元進(jìn)行的拖拽及放下能夠在上述狀態(tài)變化判斷基準(zhǔn)設(shè)定部中設(shè)定針對診斷數(shù)據(jù)的閾值。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述顯示處理部構(gòu)成為,生成與上述異常診斷主畫面并列地還顯示異常診斷副畫面的顯示數(shù)據(jù), 上述異常診斷副畫面顯示得比上述異常診斷主畫面小。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述診斷數(shù)據(jù)包括第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù), 上述狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部具備以相對于時(shí)間軸相互倒置的方式顯示的上述第一數(shù)據(jù)的趨勢圖和上述第二數(shù)據(jù)的趨勢圖。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述狀態(tài)變化檢測觸發(fā)信息顯示部具備上述測定變量的趨勢圖和提示基于上述診斷用數(shù)據(jù)的異常檢測的標(biāo)圖,且構(gòu)成為,當(dāng)基于上述診斷用數(shù)據(jù)檢測到異常的情況下,在上述測定變量的趨勢圖上顯示上述標(biāo)圖。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述運(yùn)算部根據(jù)過去檢測到的異常的信息運(yùn)算上述測定變量的趨勢圖的預(yù)測值,上述顯示處理部構(gòu)成為生成顯示上述預(yù)測值的顯示數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述運(yùn)算部根據(jù)過去檢測到的異常的信息運(yùn)算發(fā)生異常時(shí)的上述測定變量的最大值以及最小值,上述顯示處理部構(gòu)成為生成顯示以上述最大值作為上限值且以上述最小值作為下限值的預(yù)測值的顯示數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述顯示處理部構(gòu)成為,當(dāng)對上述狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部輸入了命令的情況下,生成還使?fàn)顟B(tài)變化因素候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面顯示的顯示數(shù)據(jù),上述狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面按照針對異常的貢獻(xiàn)量從大到小的順序顯示多個(gè)狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的趨勢圖。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述顯示處理部構(gòu)成為,生成無論針對異常的貢獻(xiàn)量的大小如何都繼續(xù)使上述多個(gè)狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的趨勢圖中的I個(gè)以上的趨勢圖顯示的顯示數(shù)據(jù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述顯示處理部構(gòu)成為,當(dāng)對上述狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部輸入了命令的情況下,生成還使?fàn)顟B(tài)變化因素候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面顯示的顯示數(shù)據(jù),上述狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面顯示預(yù)先設(shè)定的變量的趨勢圖和按照針對異常的貢獻(xiàn)量從大到小的順序的多個(gè)狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的趨勢圖。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述顯示處理部構(gòu)成為,當(dāng)對上述狀態(tài)變化因素變量趨勢圖顯示鏈接部輸入了命令的情況下,生成還使?fàn)顟B(tài)變化因素候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面顯示的顯示數(shù)據(jù),上述狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量趨勢顯示畫面顯示按照針對上述監(jiān)視對象的異常的貢獻(xiàn)量從大到小的順序的多個(gè)狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量的趨勢圖和與上述監(jiān)視對象有聯(lián)系的系列的與上述多個(gè)狀態(tài)變化因素候補(bǔ)變量對應(yīng)的聯(lián)系候補(bǔ)變量的趨勢圖。
23.一種過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,具備: 記錄單元,記錄從監(jiān)視對象取得的多個(gè)測定變量的值; 運(yùn)算部,具備根據(jù)上述多個(gè)測定變量間的相關(guān)性運(yùn)算診斷模型的診斷模型構(gòu)筑部和從上述診斷模型提取與所輸入的測定變量的項(xiàng)目的關(guān)聯(lián)性大的成分并輸出分析結(jié)果的因素分析部;以及 顯示處理部,上述分析結(jié)果被輸入至該顯示處理部,且該顯示處理部輸出使以半徑方向作為成分值而在圓周方向上排列有多個(gè)成分的標(biāo)圖的圖表顯示的信號。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述運(yùn)算部還具備項(xiàng)目輸入部,該項(xiàng)目輸入部能夠朝上述因素分析部輸入作為監(jiān)視項(xiàng)目的測定變量。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述運(yùn)算部還具備項(xiàng)目重新排列部,該項(xiàng)目重新排列部將上述因素分析部中的分析結(jié)果的成分重新排列并朝上述顯示處理部輸出。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的過程狀態(tài)監(jiān)視裝置,其中, 上述運(yùn)算部還具備項(xiàng)目順序輸入部,該項(xiàng)目順序輸入部能夠朝上述項(xiàng)目重新排列部輸入上述因素分析部中的分析結(jié)果的排列順序。
【文檔編號】G05B23/02GK103562810SQ201180063088
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2010年12月28日
【發(fā)明者】山中理, 平岡由紀(jì)夫, 長巖明弘, 山本勝也, 佐野勝實(shí), 佐佐木稔, 橋本敏一 申請人:株式會社東芝