JP6138066B2 - Integrated maintenance management system - Google Patents
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Description
この発明は、例えば上下水道など水設備プラントの運転監視や保守を支援する統合維持管理システムに関するものである。 The present invention relates to an integrated maintenance management system that supports operation monitoring and maintenance of a water facility plant such as a water and sewage system.
従来の統合維持管理システムとして、特許文献1に記載された、通信ネットワークを用いた受変電設備部品管理システムについて説明する。
変電所の保全関係者であるユーザは、受変電設備のコンピュータを用いて、インターネットを介してサービス提供者のウェブサーバにアクセスする。このウェブサーバには、受変電設備部品管理システムが組込まれ、ログイン後に受変電設備部品管理の機能を選択するためのメニュー画面が表示される。
受変電設備部品管理システムは、データを取り込む処理プログラムと、公開用の受変電設備の部品管理情報をもつ部品管理データベース、記録管理データベース、経歴管理データベース、保全計画データベース、更新基準データベース、ならび顧客情報データベースなどの複数のデータベースによって構成されている。
As a conventional integrated maintenance management system, a receiving / transforming equipment component management system using a communication network described in
A user who is a maintenance person of a substation uses a computer of a power receiving / transforming facility to access a web server of a service provider via the Internet. This web server incorporates a power receiving / transforming equipment part management system, and displays a menu screen for selecting a function of power receiving / transforming equipment part management after login.
Substation equipment parts management system is a parts management database, record management database, career management database, maintenance plan database, update criteria database, and customer information with processing program to import data, parts management information of the receiving substation equipment for release Consists of multiple databases such as databases.
ユーザの受変電設備の保全点検を基点として、実施した点検結果を記載した点検報告書は、サービス提供者へと送られる。サービス提供者は、その点検報告書を受領すると共に、専門技術者のコンピュータにデータを転送することで、専門技術者により点検報告書のデータを解析できるようにする。
専門技術者は、解析した保全情報を部品管理システムに登録されている各種のデータベースに登録するとともに、システム管理者に登録したことを連絡し、システム管理者は、システム管理者用コンピュータにより、データが正常に登録されたかを確認し、ユーザに登録が完了したことを通知する。
An inspection report describing the results of the inspections carried out based on the maintenance inspection of the power receiving / transforming equipment by the user is sent to the service provider. The service provider receives the inspection report and transfers the data to the computer of the professional engineer so that the data of the inspection report can be analyzed by the professional engineer.
The specialist engineer registers the analyzed maintenance information in various databases registered in the parts management system, and informs the system administrator that the maintenance information has been registered. Confirms that the registration is successful, and notifies the user that the registration is complete.
ユーザは、各種のデータベースに登録された保全情報を、各受変電設備のコンピュータより、インターネットを介して閲覧したり、それらのデータを各受変電設備のコンピュータにダウンロードすることにより、これらの受変電設備の情報を保全活動に活用する。
サービス提供者は、ユーザから提供された保全情報のみならず、新しい技術情報や、他の受変電設備において発生した不具合等で、対策が必要な情報等も受変電設備部品管理システムの各種のデータベースに登録するとともに、システム管理者に登録したことの通知連絡を行う。
また、更新、交換が必要な部品リストの更新情報については、あらかじめ設定された期間ごとに定期的に自動配信され、更新漏れを防止する、きめ細かな保全業務の支援を提供するようになっている。
Users can view maintenance information registered in various databases from the computers of each receiving / transforming equipment via the Internet, or download these data to the computers of each receiving / transforming equipment. Utilize equipment information for maintenance activities.
The service provider not only provides maintenance information provided by the user, but also includes new technical information and various databases of the substation equipment component management system, including information that needs to be addressed due to defects in other substation equipment. And notify the system administrator of the registration.
In addition, update information on parts lists that need to be updated or replaced is automatically distributed periodically for a preset period to provide detailed support for maintenance work that prevents missing updates. .
従来の統合維持管理システムは、以上のように構成されており、サービス事業者が保有するシステムに保全情報を通知することにより解析が可能であるが、作業者が保全点検して、その点検結果データを入力するタイミングが基点となっており、常時、設備の運転状態をリアルタイムに監視・診断し、対処法や経年劣化などで更新が必要な設備を連絡するといった監視機能がなかった。
このため、故障などの事象が発生した時点のリアルタイムな診断ができず、対応が後手に回ることから設備の安定稼動の点で問題があった。
The conventional integrated maintenance management system is configured as described above, and analysis can be performed by notifying maintenance information to the system owned by the service provider. The timing of data input was the starting point, and there was no monitoring function that constantly monitored and diagnosed the operating state of equipment in real time, and contacted equipment that needed to be updated due to countermeasures or aging.
For this reason, real-time diagnosis at the time of occurrence of an event such as a failure cannot be made, and there is a problem in terms of stable operation of the equipment because the response is delayed.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、常時プラント設備の状態を監視して故障の診断を行い、更新が必要な設備を自動で診断する統合維持管理システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. An integrated maintenance management system that constantly monitors the state of plant equipment to diagnose failures and automatically diagnoses equipment that needs to be updated. The purpose is to obtain.
この発明に係わる統合維持管理システムにおいては、プラント設備の監視及び制御を行う監視制御装置、及びこの監視制御装置とネットワークにより接続され、プラント設備の更新の必要性を診断する維持管理サーバを備え、監視制御装置は、プラント設備の運転状態を示すデータを受信し、異常の発生の有無を監視し、異常発生時にはデータを含むアラーム情報を維持管理サーバに通知する監視部と、プラント設備の運転状態を示すデータを時系列にして、データの管理限界を示す閾値を超えるデータが所定数あるか否かにより、当該プラント設備の更新の必要性を診断する第二の更新設備診断部と、この第二の更新設備診断部により更新の必要性ありと診断されたプラント設備または維持管理サーバによって更新の必要性ありと診断されたプラント設備を保全員に対して表示する表示部とを有し、維持管理サーバは、監視部からのアラーム情報を解析して、プラント設備の状態を診断し、対処法を監視部に回答するとともにアラーム情報及び対処法をアラームデータベースに蓄積するアラーム診断部と、アラームデータベースを定周期で検索し、アラームデータベースのアラーム情報をプラント設備ごとに集計して、プラント設備のアラーム発生率を計算し、アラーム発生率のトレンドを解析して、当該プラント設備の更新の必要性を診断し、監視制御装置に通知する第一の更新設備診断部とを有するものである。 The integrated maintenance management system according to the present invention includes a monitoring control device that monitors and controls plant equipment, and a maintenance management server that is connected to the monitoring control device through a network and diagnoses the necessity of updating plant equipment, The monitoring and control device receives data indicating the operating state of the plant equipment, monitors whether or not an abnormality has occurred, and notifies the maintenance management server of alarm information including the data when the abnormality occurs, and the operating state of the plant equipment A second update facility diagnostic unit for diagnosing the necessity of updating the plant facility according to whether or not there is a predetermined number of data exceeding the threshold indicating the data management limit, by a two-plant equipment or maintenance server by updating facility diagnosis unit is diagnosed as being the need for updating is diagnosed as being a need for updating And a display unit that displays the plant equipment to maintenance personnel, the maintenance management server analyzes the alarm information from the monitoring unit, diagnoses the state of the plant equipment, and answers the monitoring unit to the monitoring unit Alarm diagnosis unit that accumulates alarm information and countermeasures in the alarm database; alarm database is searched at regular intervals ; alarm information in the alarm database is aggregated for each plant equipment; A trend of occurrence rate is analyzed, a necessity for updating the plant facility is diagnosed, and a first updated facility diagnosis unit that notifies the monitoring control device is provided.
この発明によれば、プラント設備の監視及び制御を行う監視制御装置、及びこの監視制御装置とネットワークにより接続され、プラント設備の更新の必要性を診断する維持管理サーバを備え、監視制御装置は、プラント設備の運転状態を示すデータを受信し、異常の発生の有無を監視し、異常発生時にはデータを含むアラーム情報を維持管理サーバに通知する監視部と、プラント設備の運転状態を示すデータを時系列にして、データの管理限界を示す閾値を超えるデータが所定数あるか否かにより、当該プラント設備の更新の必要性を診断する第二の更新設備診断部と、この第二の更新設備診断部により更新の必要性ありと診断されたプラント設備または維持管理サーバによって更新の必要性ありと診断されたプラント設備を保全員に対して表示する表示部とを有し、維持管理サーバは、監視部からのアラーム情報を解析して、プラント設備の状態を診断し、対処法を監視部に回答するとともにアラーム情報及び対処法をアラームデータベースに蓄積するアラーム診断部と、アラームデータベースを定周期で検索し、アラームデータベースのアラーム情報をプラント設備ごとに集計して、プラント設備のアラーム発生率を計算し、アラーム発生率のトレンドを解析して、当該プラント設備の更新の必要性を診断し、監視制御装置に通知する第一の更新設備診断部とを有するので、常時プラント設備の状態を監視して故障の診断を行い、更新が必要な設備を自動で診断することができる。 According to the present invention, the monitoring control device that monitors and controls the plant equipment, and the maintenance control server that is connected to the monitoring control device by the network and diagnoses the necessity of updating the plant equipment, Receives data indicating the operational status of the plant equipment, monitors whether or not an abnormality has occurred, and notifies the maintenance server of alarm information including data when an abnormality occurs, and data indicating the operational status of the plant equipment A second update facility diagnosis unit for diagnosing the necessity of updating the plant facility according to whether or not there is a predetermined number of data exceeding a threshold indicating a data management limit in a series, and the second update facility diagnosis the parts by need of updating need of updating the diagnosed plant equipment or maintenance server and diagnosed with plant equipment against maintenance personnel And a Shimesuru display unit, maintenance server analyzes the alarm information from the monitoring unit to diagnose the state of plant equipment, alarm information and Action alarm database with answers to remedy to the monitoring unit The alarm diagnosis unit that accumulates in the system and the alarm database are searched at regular intervals, the alarm information in the alarm database is aggregated for each plant equipment, the alarm occurrence rate of the plant equipment is calculated, and the trend of the alarm occurrence rate is analyzed. The first update equipment diagnosis unit that diagnoses the necessity of updating the plant equipment and notifies the monitoring and control device, and constantly monitors the state of the plant equipment to diagnose the failure and needs to be updated. Equipment can be diagnosed automatically.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図に基づいて説明する。
図1は、この発明の実施の形態1による水設備プラントの統合維持管理システムを示すシステム構成図である。
図1において、統合維持管理システムは、上下水道局などの機場101に設置するシステムと、プラント設備を製造したメーカ102に設置するシステムとの2つで構成されている。2つのシステムは、インターネット106を介して、双方向でデータ通信が可能で、外部からの不正なアクセスを防止するために、ファイアウォール105がそれぞれの側に設置されている。
また、2つのシステムは、データの盗聴防止のための通信路の暗号化や、なりすまし防止のための相手認証、さらに、情報の改ざん防止のための電子署名といった図示しないセキュリティ面の対応も備えている。
1 is a system configuration diagram showing an integrated maintenance management system for a water equipment plant according to
In FIG. 1, the integrated maintenance management system includes two systems: a system installed in a
The two systems also include security measures (not shown) such as encryption of the communication path to prevent eavesdropping of data, authentication of the other party to prevent spoofing, and electronic signatures to prevent falsification of information. Yes.
機場101側のシステムは、次のように構成されている。
プラント設備112は、ポンプ、ろ過機などのプラントを構成する設備である。コントローラ111は、プラント設備112の運転状態の収集や制御を行う。
監視制御装置104は、制御バス110を介してコントローラ111と接続され、双方向で情報の伝達を実現するようになっており、コントローラ111で収集したプラントデータの監視やプラント設備112で発生する事象を監視する。そして、これらのプラントデータの監視やプラント設備112で発生する事象に対して、後述する維持管理サーバ107へ問合せを行い、回答を受信すると、その診断情報をモニタ113(表示部)に表示する。
点検端末103は、保全員114が現場のプラント設備112に携帯し、表示された点検項目に従い点検し、点検した結果を入力する。
The system on the
The
The
The
メーカ102側のシステムは、機場101側システムからの問合せに対する診断や、更新(交換)が必要な設備の自動診断を行い、その情報を配信する維持管理サーバ107から構成されている。維持管理サーバ107は、モニタ108によって担当技術者109により監視される。
The system on the
図2は、この発明の実施の形態1による水設備プラントの統合維持管理システムを示す機能構成図である。
図2において、101〜104、107〜114は図1におけるものと同一のものである。図2は、統合維持管理システムにおける監視制御装置104と維持管理サーバ107の機能構成を示している。
統合維持管理システムは、プラント設備の運転状態を監視するプラント設備監視、故障などのアラームの診断を行うプラント設備アラーム診断、プラント設備の故障発生の推移から取替え(更新)が必要なプラント設備を診断する更新設備診断の各機能を備えている。
FIG. 2 is a functional configuration diagram showing an integrated maintenance management system for a water equipment plant according to
In FIG. 2, 101-104 and 107-114 are the same as those in FIG. FIG. 2 shows a functional configuration of the
The integrated maintenance management system monitors plant equipment operating status, plant equipment alarm diagnosis to diagnose alarms such as failure, and diagnosis of plant equipment that needs to be replaced (updated) based on the transition of plant equipment failure occurrence It has each function of the update equipment diagnosis.
機場101側システムの監視制御装置104の更新設備診断(機場)部201、プラント設備監視部202と、メーカ102側システムの維持管理サーバ107の更新設備診断(サーバ)部203、プラント設備アラーム診断部204が、相互にデータを交換しながら、これらの機能を担うようになっている。
すなわち、プラント設備監視部202(監視部)は、プラント設備の運転状態を監視する。更新設備診断(機場)部201(第二の更新設備診断部)は、後述するシューハート管理図を用いてプラント設備の故障を診断する。
プラント設備アラーム診断部204(アラーム診断部)は、プラント設備監視部202からのアラーム情報に基づいて、故障の診断を行う。更新設備診断(サーバ)部203(第一の更新設備診断部)は、故障発生の推移を示すトレンド情報を用いて、更新が必要なプラント設備を診断する。
Update equipment diagnosis (machine)
That is, the plant equipment monitoring unit 202 (monitoring unit) monitors the operation state of the plant equipment. The update facility diagnosis (machine field) unit 201 (second update facility diagnosis unit) diagnoses a failure of the plant facility by using a Shuhart control chart described later.
The plant facility alarm diagnosis unit 204 (alarm diagnosis unit) performs failure diagnosis based on the alarm information from the plant
メーカ102側システムは、機場101側システムのプラント設備112の構成部位の部品の情報などを収めた設備データベースD301、プラント設備112で発生した故障の原因、対処法を蓄積した故障データベースD302、アラームの事象に対する診断結果を収めた診断データベースD304、プラント設備112の各部位の部品の点検項目を収めた点検対象データベースD305を備えている。
機場101側システムは、プラント設備112の運転状態を収めたプラントデータベースD303を備える。
The
The
図5は、この発明の実施の形態1による水設備プラントの統合維持管理システムのバスタブ曲線を示す説明図である。
図5において、横軸に時間、縦軸に故障率を取り、初期故障期間501、偶発故障期間502、磨耗故障期間503を示している。偶発故障期間502の故障率は低くなり、バスタブの形状をもつ曲線になっている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a bathtub curve of the integrated maintenance management system for a water equipment plant according to
In FIG. 5, time is plotted on the horizontal axis, and failure rate is plotted on the vertical axis, and an
図6は、この発明の実施の形態1による水設備プラントの統合維持管理システムのシューハート管理図を示す説明図である。
図6において、シューハート管理図は、JIS Z 9021で定義されたものである。
図6(a)は、縦軸に品質特性値、横軸に群番号(一定時間の間隔でサンプリングしたデータのかたまり)を取るシューハート管理図である。品質特性値として、中心線の上下に上方管理限界(UCL)と下方管理限界(LCL)を設けている。
図6(b)(c)は工程異常を示す点の推移を示し、図6(b)は連続する3点中、2点が領域Aにある図、図6(c)は連続する8点が領域Cを超えた領域にある図である。
なお、図中のA、B、Cは、UCLとLCLの間を1σ間隔で6つの領域に分け、中心線について対称に、順次A、B、C、C、B、Aとしてものである。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a Schuhart management chart of the integrated maintenance management system for a water equipment plant according to
In FIG. 6, the shoe heart control chart is defined in JIS Z 9021.
FIG. 6A is a Shuhart management chart in which the vertical axis represents quality characteristic values and the horizontal axis represents group numbers (a group of data sampled at regular time intervals). As the quality characteristic value, an upper control limit (UCL) and a lower control limit (LCL) are provided above and below the center line.
6 (b) and 6 (c) show the transition of points indicating process abnormality, FIG. 6 (b) is a diagram in which two points are in the region A among three consecutive points, and FIG. 6 (c) is eight consecutive points. Is a diagram in a region beyond region C. FIG.
In the figure, A, B, and C are divided into six regions at 1σ intervals between UCL and LCL, and are sequentially designated as A, B, C, C, B, and A symmetrically about the center line.
次に、プラント設備監視部202とプラント設備アラーム診断部204の動作について、図3を用いて説明する。
プラント設備112には、プラントに流れる上下水の流量や温度等のプロセス量を測定する測定機器や、そのプロセス量を機械的に調整するためのポンプや開閉バルブ等のメカニカル機器や、それらメカニカル機器を制御するための制御機器、あるいは各メカニカル機器や制御機器の機械的ないし電気的なコンディションを確認するために設けられるマイク等の音検出機器ないし電気信号を検出する信号検出機器等の種々のセンシング機器が備えられている。
それら設備から、プラントの監視に必要な事象に関するデータがコントローラ111を介してプラント設備監視部202に送信される。
Next, operations of the plant
The
From these facilities, data related to events necessary for plant monitoring is transmitted to the plant
プラント設備監視部202は、種々の受信した事象に関するデータから、プラントに発生する異変または設備に発生した異変を判断する演算を実施する演算部を備えている。
例えば、プロセス量を測定する測定機器のデータとそれを調整するメカニカル機器に指令を与える制御機器の指令データとを比較参照することで、プロセスの運転の制御状態を演算・評価できるようになっている(ステップS301)。
このとき、プラント設備監視部202は、制御されるべきプロセス量の応答性等に何らかの異変が発生したと判断された場合において(ステップS302)、アラーム情報としてその異変に関連する事象のデータを持たせたアラームデータを、維持管理サーバ107のプラント設備アラーム診断部204へ送信する(ステップS303)。
The plant
For example, it is possible to calculate and evaluate the control state of process operation by comparing and referring to the data of the measuring device that measures the process amount and the command data of the control device that gives a command to the mechanical device that adjusts it. (Step S301).
At this time, when it is determined that any change has occurred in the responsiveness of the process amount to be controlled or the like (step S302), the plant
プラント設備アラーム診断部204は、受信したアラームデータ(ステップS307)と設備データベースD301、ないし故障データベースD302に予め登録された設備登録データ、故障登録データとを比較参照することで(ステップS308)、現時点のプロセスの不具合の状態や、異変のあるプラント設備112のコンディションを診断し、その診断結果に合わせて、原因とその対処法を検索し、その結果をプラント設備監視部202に送信する(ステップS309YES、S310)<第1対処法>。
The plant facility
情報を受信したプラント設備監視部202は、アラームが発生したプラント設備112と事象、原因、対処法を保全員114に伝達する(ステップS304)。
アラームが発生した設備は、モニタ113上にプラントデータベースD303からあらかじめ表示された系統図や構成図にその対象の設備シンボルを色替えして点滅表示し、事象は音声出力とともにテロップ表示され、その情報をマウスクリックなどのポインティング設備による指定により、原因、対処法を表示する。
なお、設備データベースD301の設備登録データは、設備の情報である機器名、型式、製造年月日、部品情報、製造メーカ、メーカのアドレス番号ないし機器情報を収集した部署のアドレス番号等を登録した内容である。故障データベースD302の故障登録データは、過去に発生したプロセスの不具合や機器の異変等に関する内容とその第1対処法等を登録したものである。
The plant
The equipment in which the alarm has occurred is displayed in a system diagram or configuration diagram pre-displayed from the plant database D303 on the
In addition, the equipment registration data of the equipment database D301 registered equipment information such as equipment name, model, date of manufacture, parts information, manufacturer, address number of the manufacturer, address number of the department that collected the equipment information, and the like. Content. The failure registration data in the failure database D302 is a list of contents relating to process failures and device changes that have occurred in the past, and the first countermeasures and the like.
プラント設備アラーム診断部204は、アラームデータと故障登録データが対応できない場合は、受信したアラームデータと診断データベースD304に登録された診断登録データを比較参照することで診断を行い(ステップS311)、プラント設備の異変等に関する診断結果を確認し、その結果をプラント設備監視部202に送信する(ステップS312YES、S313)<第2対処法>。
If the alarm data and failure registration data cannot be handled, the plant facility
プラント設備監視部202のアラームの表示手段は、<第1対処法>と同様である(ステップS304)。なお、診断登録データは、プラントの設備と同じ仕様の設備が、過去に診断した事象とを関連付けて予め登録したもので、後述する<第3対処法>で経過観察にあたるような診断結果がでた事象の場合が該当する。
The alarm display means of the plant
プラント設備アラーム診断部204で、アラームデータと故障登録データ、および、診断登録データが対応できず、プロセスの不具合ないし、設備の異変に関する原因が特定できない場合は、メーカ102の担当技術者109のモニタ108にアラームデータがその発生を通知する音声と共に速報表示される。
担当技術者109は、アラームが発生した設備の原因調査を行うための点検対象データを点検対象データベースD305から参照したり、故障データベースD302をアラームデータの設備や事象にもとに類似事例を検索したり、担当技術者109がもつ設計情報や技術情報を活用したりして、診断結果として、原因調査のための点検対象部位と点検項目を検討する(ステップS314)。
検討した点検対象部位と点検項目は、調査要請情報項目として担当技術者109が入力することで、プラント設備アラーム診断部204からプラント設備監視部202へ情報が送信される(ステップS315No、S317)。
If the plant equipment
The
The
情報を受け取ったプラント設備監視部202は、モニタ113上で調査要請を表示し、保全員114に通知した上で、点検対象部位と点検項目を点検端末103に自動転送する(ステップS305)。
保全員114は、点検端末103を携帯して現場に出向き、点検対象部位の点検項目に対するプラント設備112の状態を点検端末103に入力する(ステップS306)ことで、プラント設備監視部202を介してプラント設備アラーム診断部204へフィードバック通知され、担当技術者109が結果を参照しながら原因を解析する(ステップS318)。
Receiving the information, the plant
The
これらの手順は、原因が特定できるまで繰り返し行われ、アラームに対する診断と処置の回答が可能になる(ステップS315Yes、S316)<第3対処法>。
プラント設備アラーム診断部204が診断したアラームのプラント設備、事象、原因、対処法、点検対象部位、点検対象項目は、診断を行った都度、故障データベースD302、診断データベースD304に蓄積され、以降の診断に利用される。
These procedures are repeated until the cause can be identified, and diagnosis and treatment responses to the alarm are possible (steps S315 Yes and S316) <Third countermeasure>.
The plant equipment, event, cause, countermeasure, inspection target part, and inspection target item of the alarm diagnosed by the plant equipment
次に、更新設備診断(機場)部201と更新設備診断(サーバ)部203(第一の更新設備診断部)の動作について、図4を用いて説明する。
上述のようにプラント設備アラーム診断部204が受信したアラーム情報は、その事象が発生し、診断した都度、故障データベースD302(アラームデータベース)に蓄積されている。
維持管理サーバ107の更新設備診断(サーバ)部203は、毎日定めた時刻に故障データベースD302を検索し、プラント設備112内の部品で発生したアラーム情報をプラント設備毎に集計し、故障率(アラーム発生率)を計算する。
更新設備診断(サーバ)部203は、過去から現在に至るこの故障率のトレンドを解析し、更新(交換)を行う必要がある設備を診断する。
Next, operations of the update facility diagnosis (machine field)
As described above, the alarm information received by the plant facility
The updated facility diagnosis (server)
The update facility diagnosis (server)
更新が必要な設備に見られる故障率のトレンドは、図5に示すようなバスタブ曲線といわれる推移となる。つまり、故障率の推移は、初期故障期間501、偶発故障期間502、磨耗故障期間503の3つに分類され、初期故障期間501では、使用開始後の比較的早い時期に設計、製造上の欠点、使用環境の不適合などによって起こる故障が発生する。
次の偶発故障期間502は、安定期に見られる故障で、故障率が減少したまま一定の数値を維持し、最後の磨耗故障期間503は、経年劣化が見られる時期で故障率が増加する。
The trend of the failure rate seen in equipment that needs to be updated is a transition called a bathtub curve as shown in FIG. That is, the transition of the failure rate is classified into an
The next
更新設備診断(サーバ)部203は、この磨耗故障期間503に差し掛かった設備をトレンド解析により自動判定し(ステップS401、S402Yes)、更新設備診断(機場)部201に更新が必要なプラント設備と故障率のトレンドデータを通知する(ステップS403)。
情報を受信した更新設備診断(機場)部201は、モニタ113に交換が必要なプラント設備112として表示し(ステップS404)、判断に使用したトレンドグラフと共に表示され、保全員114に知らせる。
The update facility diagnosis (server)
The updated equipment diagnosis (machine)
また、上記では、プラント設備112の安定稼動の判断方法として、プロセス量を測定する測定機器のデータとそれを調整するメカニカル機器に指令を与える制御機器の指令データとの比較による方法を述べたが、更新設備診断(機場)部201は、図6に示したJIS Z 9021で定義されたシューハート管理図を使用した稼動状況の統計的診断を行う機能を提供する。
つまり、図6(b)(c)にある「工程異常を示す点の推移」に示すような点の推移が測定したデータに見られた場合、統計的に工程異常、つまり、更新(交換)が必要な設備と判定する。
In the above, as a method for determining the stable operation of the
That is, when a transition of points as shown in “Transition of points indicating process abnormality” in FIGS. 6B and 6C is found in the measured data, the process abnormality is statistically updated, that is, updated (exchanged). Is determined to be necessary equipment.
更新設備診断(機場)部201は、プラント設備112のプロセス量を測定する測定機器のデータなどの運転状態のデータをコントローラ111や制御バス110を介して24時間オンラインで収集しながら、プラントデータベースD303に日々蓄積している(ステップS408)。
そして、蓄積の都度、プラント設備112が発する音量データなどを対象に、プラントデータベースD303にある測定値データを一定時間サンプリングし、その平均値を時系列にプロットする。プロットした点をチェックし(ステップS405)、以下のチェック項目(1)(2)に該当したプラント設備を異常設備と診断し(ステップS406Yes)、モニタ113に表示することで、保全員114に通知する(ステップS407)。
The update facility diagnosis (machine)
Then, every time accumulation is performed, the measured value data in the plant database D303 is sampled for a certain period of time for the volume data generated by the
(1)図6(b)のように、連続する3点中、2点が領域Aにある、つまり、管理上限、管理下限に近いデータが連続する3点中2点以上ある場合、異常と判断する。
(2)図6(c)のように、連続する8点が領域Cを超える、つまり、平均近辺のエリアを超えた値が8点以上存在する場合、異常と判断する。
(1) As shown in FIG. 6B, out of 3 consecutive points, 2 points are in the area A, that is, if there are 2 or more points in 3 consecutive points that are close to the upper limit of management and the lower limit of management, to decide.
(2) As shown in FIG. 6C, when 8 consecutive points exceed the region C, that is, when there are 8 or more values exceeding the area near the average, it is determined as abnormal.
実施の形態1によれば、運転に伴うプロセス状況と、故障ないしその兆候を示す事象を対象にした対処方法を検索して、保全員に自動で通知するため、プラント運転の不具合の回避を促す効果が得られ、そのような事態での迅速な対応が可能となる。
また、更新(交換)が必要な設備を自動で診断し、故障発生前に保全員に通知するため、停止が許されないプラント設備の安定稼動を確かなものとする。
According to the first embodiment, the process situation associated with the operation and the coping method targeted for the event indicating the failure or the sign thereof are searched and automatically notified to the maintenance staff, so that the avoidance of the malfunction of the plant is promoted. An effect is obtained, and a quick response in such a situation becomes possible.
In addition, facilities that need to be updated (replaced) are automatically diagnosed and notified to maintenance personnel before failure occurs, so that stable operation of plant facilities that are not allowed to stop is ensured.
実施の形態2.
図7は、この発明の実施の形態2による水設備プラントの統合維持管理システムの更新設備通知の動作を示すフローチャートである。
図7において、ステップS401〜S408は、図4におけるものと同じ処理である。図7では、プラント設備アラーム診断部204に故障履歴データベースD306を設け、更新設備診断(機場)部201に、故障トレンド検索機能(ステップS701)を設けている。
FIG. 7: is a flowchart which shows the operation | movement of the update equipment notification of the integrated maintenance management system of the water equipment plant by
In FIG. 7, steps S401 to S408 are the same as those in FIG. In FIG. 7, a failure history database D306 is provided in the plant facility
実施の形態1では、更新設備診断(機場)部201、更新設備診断(サーバ)部203が、機場101のプラント設備112での故障率の推移から、磨耗故障期間503にさしかったプラント設備を自動診断し、保全員114に更新(交換)が必要なプラント設備として通知する場合について述べたが、実施の形態2は、保全員114が定期的に実施する修繕計画時期に、現在のプラント設備112の状態の検索により、修繕対象設備の割り出しを行うようにしたものである。
In the first embodiment, the update facility diagnosis (machine station)
実施の形態2の更新設備診断(機場)部201と更新設備診断(サーバ)部203の動作では、図7に示すように、更新設備診断(サーバ)部203が、ステップS401で、プラント設備の故障率のトレンドの状態を、故障履歴データベースD306(アラーム履歴データベース)に格納する。
更新設備診断(機場)部201が、故障履歴データベースD306の現在のプラント設備112の故障トレンド(故障率のトレンド)の状態を検索する故障トレンド検索(ステップS701)を行うことで、現在のプラント設備112の修繕対象設備の割り出しを行うようにした。
In the operations of the update facility diagnosis (machine field)
The updated facility diagnosis (machine field)
実施の形態2によれば、これにより、保全員114が定期的に実施する修繕計画時期に、現在のプラント設備112の状態の検索により、修繕対象設備の割り出しができるようになり、故障が発生する前に事前に取替えでき、プラント設備の安定稼動ができる。
According to the second embodiment, this makes it possible to determine the facility to be repaired by searching the current state of the
実施の形態3.
図8は、この発明の実施の形態3による水設備プラントの統合維持管理システムの更新設備通知の動作を示すフローチャートである。
図8において、ステップS401〜S408、S701は、図7におけるものと同じ処理である。図8では、更新設備診断(機場)部201に、交換設備検索機能(ステップS801)を設け、プラント設備アラーム診断部204に交換設備診断機能(ステップS802)を設けている。
FIG. 8: is a flowchart which shows the operation | movement of the update equipment notification of the integrated maintenance management system of the water equipment plant by
In FIG. 8, steps S401 to S408 and S701 are the same processing as in FIG. In FIG. 8, the replacement facility diagnosis (machine field)
実施の形態1、2では、更新設備診断(機場)201、更新設備診断(サーバ)部203が、機場101のプラント設備112での故障率の推移から磨耗故障期間503にさしかったプラント設備の自動診断、故障トレンドの検索について述べたが、実施の形態3は、更新設備診断(機場)部201に、交換する設備(新しい設備)を検索する交換設備検索機能(ステップS801)、更新設備診断(サーバ)部203に交換設備診断機能(ステップS802)を追加した。
In the first and second embodiments, the update facility diagnosis (machine field) 201 and the update facility diagnosis (server)
保全員114は、故障や設備更新を行う際、交換する設備を交換設備検索機能(ステップS801)で、メーカ102の交換設備診断機能(ステップS802)に問い合わせを行うと、交換設備診断機能(ステップS802)は、設備データベースD301を用いて、設備の診断を行い、結果を回答するようにした。
これにより、保全員114は、故障や設備更新を行う際、交換する設備をメーカ102へ問合せでき、推奨する交換設備の情報について、メーカ102から回答を得ることができるようになる。
When the
As a result, the
実施の形態3によれば、保全員114は故障や設備更新を行う際、交換する設備をメーカ102へ問合せでき、推奨する交換設備の情報についての回答をメーカ102から得られるので、交換時の設備の選定作業をスムーズに行うことができる。
According to the third embodiment, the
実施の形態4.
図9は、この発明の実施の形態4による水設備プラントの統合維持管理システムを示す機能構成図である。
図9において、101〜104、107〜114、201〜204、D301〜D305は図2におけるものと同一のものである。図9では、機場101が、機場1から機場Mまで存在する。設備データベースD301に、設備を使用している機場を登録しておく。設備の故障が発生した場合には、その設備を使用している機場に、故障が発生した設備、現象、原因、対処法を水平展開するようにした。
FIG. 9 is a functional configuration diagram showing an integrated maintenance management system for a water equipment plant according to
In FIG. 9, 101-104, 107-114, 201-204, D301-D305 are the same as those in FIG. In FIG. 9, the
実施の形態1では、プラント設備で発生している事象に対する原因、対処法を回答する診断を行う場合について述べたが、実施の形態4は、図9に示すように、維持管理サーバ107の設備データベースD301にプラント設備を使用している機場101を登録する。そして、維持管理サーバ107は、複数の機場101の監視制御装置104と接続できるようにし、故障が発生したプラント設備を使用している機場101宛てに発生した故障のプラント設備、現象、原因、対処法を自動送信するようにした。
In the first embodiment, a case has been described in which diagnosis is performed to answer the cause and the countermeasure for an event occurring in the plant facility. However, in the fourth embodiment, as shown in FIG. The
実施の形態4によれば、まだ故障が発生していないプラント設備を保有する機場の保全員114は、故障が発生した時の対処法を事前に知ることができ、交換や故障発生時のスムーズな処置を行うことができ、プラント設備の安定稼動につながることになる。
According to the fourth embodiment, the
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
101 機場、102 メーカ、103 点検端末、104 監視制御装置、
105 ファイアウォール、106 インターネット、107 維持管理サーバ、
108 モニタ、109 担当技術者、110 制御バス、111 コントローラ、
112 プラント設備、113 モニタ、114 保全員、
201 更新設備診断(機場)部、202 プラント設備監視部、
203 更新設備診断(サーバ)部、204 プラント設備アラーム診断部、
D301 設備データベース、D302 故障データベース、
D303 プラントデータベース、D304 診断データベース、
D305 点検対象データベース、D306 故障履歴データベース。
101 Machine, 102 Manufacturer, 103 Inspection terminal, 104 Monitoring and control device,
105 firewall, 106 internet, 107 maintenance management server,
108 monitor, 109 engineer, 110 control bus, 111 controller,
112 plant equipment, 113 monitor, 114 maintenance personnel,
201 update equipment diagnosis (machine) section, 202 plant equipment monitoring section,
203 Update facility diagnosis (server) unit, 204 Plant facility alarm diagnosis unit,
D301 equipment database, D302 failure database,
D303 plant database, D304 diagnostic database,
D305 Inspection object database, D306 Failure history database.
Claims (4)
及びこの監視制御装置とネットワークにより接続され、上記プラント設備の更新の必要性を診断する維持管理サーバを備え、
上記監視制御装置は、
上記プラント設備の運転状態を示すデータを受信し、異常の発生の有無を監視し、異常発生時には上記データを含むアラーム情報を上記維持管理サーバに通知する監視部と、
上記プラント設備の運転状態を示すデータを時系列にして、上記データの管理限界を示す閾値を超えるデータが所定数あるか否かにより、当該プラント設備の更新の必要性を診断する第二の更新設備診断部と、
この第二の更新設備診断部により更新の必要性ありと診断された上記プラント設備または上記維持管理サーバによって更新の必要性ありと診断された上記プラント設備を保全員に対して表示する表示部とを有し、
上記維持管理サーバは、
上記監視部からのアラーム情報を解析して、上記プラント設備の状態を診断し、対処法を上記監視部に回答するとともに上記アラーム情報及び対処法をアラームデータベースに蓄積するアラーム診断部と、
上記アラームデータベースを定周期で検索し、上記アラームデータベースのアラーム情報を上記プラント設備ごとに集計して、上記プラント設備のアラーム発生率を計算し、上記アラーム発生率のトレンドを解析して、当該プラント設備の更新の必要性を診断し、上記監視制御装置に通知する第一の更新設備診断部とを有することを特徴とする統合維持管理システム。 A monitoring and control device for monitoring and controlling plant equipment,
And a maintenance management server that is connected to the supervisory control device via a network and diagnoses the necessity of updating the plant equipment,
The monitoring control device
A monitoring unit that receives data indicating the operation state of the plant equipment, monitors whether or not an abnormality has occurred, and notifies the maintenance management server of alarm information including the data when the abnormality occurs,
A second update for diagnosing the necessity of updating the plant equipment based on whether or not there is a predetermined number of data exceeding the threshold value indicating the management limit of the data in a time series with the data indicating the operation state of the plant equipment Equipment diagnosis department,
A display unit for displaying to the maintenance personnel the plant facility diagnosed as needing updating by the second updating facility diagnosis unit or the plant facility diagnosed as needing updating by the maintenance server; Have
The maintenance management server
Analyzing the alarm information from the monitoring unit, diagnosing the state of the plant equipment, answering the countermeasure to the monitoring unit and storing the alarm information and the countermeasure in an alarm database;
The alarm database searches with periodic, the alarm information of the alarm database aggregated by the plant equipment, the alarm occurrence rate of the plant equipment calculates, by analyzing the trend of the upper Symbol alarm rate, the An integrated maintenance management system comprising: a first update facility diagnosis unit that diagnoses the necessity of updating plant facilities and notifies the monitoring control device.
上記維持管理サーバは、上記異常が発生したプラント設備と同一仕様のプラント設備を監視及び制御する他の監視制御装置へ、上記アラーム情報及び対処法を送信することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項記載の統合維持管理システム。 The monitoring control device is provided for each of a plurality of plant facilities,
The maintenance management server transmits the alarm information and a countermeasure to another monitoring control device that monitors and controls a plant facility having the same specifications as the plant facility in which the abnormality has occurred. Item 4. The integrated maintenance management system according to any one of items 3 to 4.
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