故障原因诊断系统及其方法技术方案

本发明专利技术的故障原因诊断系统在设备中设置多个传感器，始终监视设备的运行状态，通过与设备的正常时的传感器数据进行比较，判断当前的设备的状态是正常还是异常，根据其诊断结果进行维护的基于状态的预防维护正在不断扩展。在基于状态的预防维护中，能够迅速地检测出设备的时效劣化，因此可以发现在定期维护中无法发现的异常。但是，在现有的诊断技术中，尽管能够进行正常、异常的判断，然而难以确定包含异常的现象和部件的原因。在判断出诊断对象设备偏离正常状态时，以正常状态为基准计算各参数的偏离程度作为异常贡献度，根据该异常贡献度与过去收集的包含故障现象和故障部件的每个故障原因的异常贡献度的类似度推定故障原因。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对工业用设备或成套设备等的故障原因进行诊断的系统，特别涉及根据异常时的设备的运行数据推定包含故障现象和故障部件的故障原因的系统及其方法。
技术介绍
在设备中设置多个传感器，始终监视设备的运行状态，并与设备的正常时的传感器数据比较，由此判断当前的设备的状态是正常还是异常，根据其诊断结果进行维护的基于状态的预防维护正在不断发展。在基于状态的预防维护中，能够迅速地检测出设备的经时恶化，因此可以发现在定期维护中无法发现的异常。但是，在现有的诊断技术中，尽管可以进行正常、异常的判断，但是难以确定异常的原因或部件。针对该课题，已知以下的技术，即计算诊断对象过程信号的时序数据和事例数据 库中存储的事例数据的波形的距离，并根据该距离求出类似度，诊断成套设备的状态(参照专利文献I)。另外，已知以下的技术，即预先对正常空间、异常空间进行学习，根据测定的诊断对象数据和异常空间的距离推定故障原因(参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2002-99319号公报专利文献2 日本特开2005-241089号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题根据与事例数据的距离诊断成套设备的状态的技术，无法识别伴随诊断对象设备的个体差异或使用环境的区别的数据的特性的区别，因此难以进行正确的诊断。另外，根据诊断对象数据和异常空间的距离推定故障原因的技术，若不预先正确地学习异常空间则无法推定正确的异常原因。本专利技术就是鉴于上述情况而做出的，提供一种故障原因诊断的系统及其方法，其根据诊断对象设备的个体差异或使用环境的区别使诊断中使用的数据变化，另外，在故障事例少的情况下也能够应用。用于解决课题的手段为了达成上述课题，提供一种故障原因诊断系统，具备对设备的故障原因进行诊断的原因诊断装置，该故障原因诊断系统的特征在于，所述原因诊断装置具备正常事例保管部，其保管设备为正常状态时的运行数据或变换运行数据所得的值；异常事例保管部，其保管设备故障时的运行数据或变换运行数据所得的值；诊断数据输入部，其输入诊断对象设备的运行数据；异常诊断部，其使用该诊断数据和存储在所述正常事例保管部中的正常时的数据来判断有无异常；原因诊断部，其在通过该异常诊断部判定为有异常时，根据从所述异常诊断部输出的异常贡献度和存储在所述异常事例保管部中的包含故障现象和故障部件的每个故障原因的异常贡献度的类似度，推定故障原因；以及诊断结果输出部，其输出该原因诊断部的诊断结果。而且，本专利技术在故障原因诊断系统中，特征在于，所述异常贡献度是将存储在所述正常事例保管部中的正常时的数据和诊断对象设备的运行数据的距离针对每个参数进行分解并正规化后的值。而且，本专利技术在故障原因诊断系统中，特征在于，所述原因诊断部具备确定原因输入部，其输入通过维护人员确定的故障原因的名称；以及异常事例更新部，其比较通过该确定原因输入部输入的原因名称和存储在所述异常事例保管部中的原因名称，在一致的情况下，使用从所述异常诊断部输出的每个参数的所述异常贡献度，更新所述异常事例保管部的该原因名称的每个参数的所述异常贡献度，在不一致的情况下，在所述异常事例保管部中新追加该原因名称和从所述异常诊断部输出的每个参数的所述异常贡献度。 而且，本专利技术在故障原因诊断系统中，特征在于，所述原因诊断部具备存储使用设计书的信息、设计者的知识而生成的设计信息的设计信息保管部，所述原因诊断部，计算从所述异常诊断部输出的异常时的运行数据和存储在所述设计信息保管部中的每个故障原因的异常条件的一致度，计算从所述异常诊断部输出的所述异常贡献度和存储在所述异常事例保管部中的每个故障原因的异常贡献度的类似度，使用针对每个故障原因设定所述一致度和该类似度的权重信息来推定故障原因。而且，本专利技术在故障原因诊断系统中，特征在于，所述设计信息以故障原因的名称和该故障发生时的各参数满足的条件作为构成要素。而且，本专利技术在故障原因诊断系统中，特征在于，所述异常事例以故障原因的名称和该故障发生时的各参数的所述异常贡献度作为构成要素。而且，本专利技术在故障原因诊断系统中，特征在于，在所述异常事例中包含表示故障发生的次数的事例数。另外，为了达成上述课题，本专利技术提供一种诊断设备的故障原因的故障原因诊断方法，其特征在于，保管所述设备为正常状态时的运行数据或变换运行数据所得的值；保管设备故障时的运行数据或变换运行数据所得的值；输入诊断对象设备的诊断数据；使用该诊断数据和存储的正常时的数据来判定有无异常；在判定为有异常时，根据输出的异常贡献度和包含故障现象和故障部件的每个故障原因的异常贡献度的类似度，推定故障原因。另外，为了达成上述课题，本专利技术在诊断设备的故障原因的故障原因诊断方法中，特征在于，所述异常贡献度是将正常时的数据和诊断对象设备的运行数据的距离针对每个参数进行分解并正规化后的值。另外，为了达成上述课题，本专利技术在故障原因诊断方法中，特征在于，输入异常原因的名称；比较输入的原因名称和存储的原因名称，在一致的情况下，使用所输入的每个参数的所述异常贡献度更新已存储的原因名称的每个参数的所述异常贡献度；在不一致的情况下，追加原因名称和输出的每个参数的所述异常贡献度。另外，为了达成上述课题，本专利技术在故障原因诊断方法中，特征在于，存储使用设计书的信息、设计者的知识来生成的设计信息；计算异常时的运行数据和每个故障原因的异常条件的一致度，计算输出的所述异常贡献度和每个故障原因的所述异常贡献度的类似度，使用针对每个故障原因设定所述一致度和该类似度的权重来推定故障原因。另外，为了达成上述课题，本专利技术在故障原因诊断方法中，特征在于，所述设计信息以故障原因的名称和该故障发生时的各参数满足的条件作为构成要素。另外，为了达成上述课题，本专利技术在故障原因诊断方法中，特征在于，所述异常事例，以故障原因的名称和该故障发生时的各参数的所述异常贡献度作为构成要素。另外，为了达成上述课题，本专利技术在故障原因诊断方法中，特征在于，在所述异常事例中包含表示故障发生的次数的事例数。专利技术的效果根据本专利技术，能够实施与诊断对象设备的个体差异或使用环境的区别相对应的故障原因诊断。另外，能够实现即使在故障事例少的情况下也能够应用的故障原因诊断。 附图说明图I表示本专利技术的实施例I的故障原因诊断系统。图2表示图I所示的原因诊断装置的硬件结构。图3表示本专利技术的实施例I的故障原因诊断系统中实施的原因诊断流程的例子。图4表示本专利技术中利用的异常贡献度的概念的例子。图5表示本专利技术中利用的原因诊断方法的概念的例子。图6表示本专利技术的实施例I的异常事例的构造的例子。图7说明本专利技术的实施例2的故障原因诊断系统的结构。图8表示本专利技术的实施例2的故障原因诊断系统中实施的异常事例的更新流程的例子。图9表示本专利技术的实施例2的异常事例的更新方法的概念的例子。图10表示本专利技术的实施例2的异常事例的构造的例子。图11说明本专利技术的实施例3的故障原因诊断系统的结构。图12表示本专利技术的实施例3的故障原因诊断系统中实施的原因诊断流程的例子。图13表示本专利技术的实施例3的设计信息的构造的例子。具体实施例方式以下，说明本专利技术的实施例I。此外，本专利技术不限于以下说明的实施例。实施例I图I是本专利技术的实施例I的故障原因诊断系统的结构图。本实施例的故障原因诊断系统如图I中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种故障原因诊断系统，具备对设备的故障原因进行诊断的原因诊断装置，该故障原因诊断系统的特征在于， 所述原因诊断装置具备 正常事例保管部，其保管设备为正常状态时的运行数据或变换运行数据所得的值； 异常事例保管部，其保管设备故障时的运行数据或变换运行数据所得的值； 诊断数据输入部，其输入诊断对象设备的运行数据； 异常诊断部，其使用该诊断数据和存储在所述正常事例保管部中的正常时的数据来判断有无异常； 原因诊断部，其在通过该异常诊断部判定为有异常时，根据从所述异常诊断部输出的异常贡献度和存储在所述异常事例保管部中的包含故障现象和故障部件的每个故障原因的异常贡献度的类似度，推定故障原因；以及 诊断结果输出部，其输出该原因诊断部的诊断结果。2.根据权利要求I所述的故障原因诊断系统，其特征在于， 所述异常贡献度是将存储在所述正常事例保管部中的正常时的数据和诊断对象设备的运行数据的距离针对每个参数进行分解并正规化后的值。3.根据权利要求I或2所述的故障原因诊断系统，其特征在于， 所述原因诊断部具备 确定原因输入部，其输入通过维护人员确定的故障原因的名称；以及异常事例更新部，其比较通过该确定原因输入部输入的原因名称和存储在所述异常事例保管部中的原因名称，在一致的情况下，使用从所述异常诊断部输出的每个参数的所述异常贡献度，更新所述异常事例保管部的该原因名称的每个参数的所述异常贡献度，在不一致的情况下，在所述异常事例保管部中新追加该原因名称和从所述异常诊断部输出的每个参数的所述异常贡献度。4.根据权利要求I至3中任意一项所述的故障原因诊断系统，其特征在于， 所述原因诊断部具备存储使用设计书的信息、设计者的知识而生成的设计信息的设计信息保管部， 所述原因诊断部计算从所述异常诊断部输出的异常时的运行数据和存储在所述设计信息保管部中的每个故障原因的异常条件的一致度，计算从所述异常诊断部输出的所述异常贡献度和存储在所述异常事例保管部中的每个故障原因的异常贡献度的类似度，使用针对每个故障原因设定所述一致度和该类似度的权重信息来推定故障原因。5.根据权利要求4所述的故障原因诊断系统，其特征在于， 所述设计信息以故障原因的...

【专利技术属性】
技术研发人员：内山宏树，汤田晋也，铃木英明，中村浩三，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：
国别省市：