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プラント事故防止のためのプラント運転データからの有害アラーム抽出技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K05213
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分27020:反応工学およびプロセスシステム工学関連
研究機関福岡大学

研究代表者

野田 賢  福岡大学, 工学部, 教授 (60293891)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードプラントアラームシステム / 有害アラーム / プラント運転データ / ドットマトリックス解析 / プラントアラーム / 連鎖アラーム / 配列アラインメント / バイオインフォマティクス / アラームシステム / 化学プラント
研究開始時の研究の概要

プラント監視制御システムの高度化によって、単一のプラント異常から複数のアラームが連鎖的に発報する連鎖アラームなどの有害アラームが問題となっている。本研究では、プラントアラームシステムの適正化を目的に、プラント運転データからの有害アラーム抽出法を開発する。連鎖アラームの抽出問題をバイオインフォマティックス分野の配列アラインメント問題に帰着することで、DNAやタンパク質の配列アラインメントアルゴリズムを応用し、大規模なプラント運転データからの有害アラームを高速抽出する。本研究の成果は、プラントアラームシステムの適正化による、より安全なプラントオペレーション実現の有力な手段となることが期待される。

研究成果の概要

本研究では、プラントアラームシステムの適正化を目的に、ドットマトリックス解析を用いたプラント運転データからの有害アラーム抽出法を提案した。連鎖アラームの抽出問題をバイオインフォマティックス分野の配列アラインメント問題に帰着することで、DNAやタンパク質の配列アラインメントアルゴリズムを応用し、大規模なプラント運転データからの有害アラームの高速抽出を実現した。提案手法は、連鎖アラーム内のアラームの入れ替わりや欠落にも対応できる。本研究の成果は、より安全なプラントオペレーション実現の有力な手段となることが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、プラント運転データからの有害アラーム抽出法を開発した。従来のアラームシステムの評価指標は、アラームの発報数に基づくマクロな指標であるため、どのような有害アラームがいつ発生したか特定できず、それらの評価結果をプラントアラームシステムの適正化に反映することが難しかった。本研究が提案する手法は、有害アラームをプラント運転データからピンポイントで抽出できるため、直ちに有害アラームの削除やアラーム管理範囲の変更などの具体的な対策を検討することができる。このようにプラントアラームシステムの評価を、従来の量的評価から質的評価へ転換することが、本研究の学術的独自性である

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Identification Method of Multiple Sequential Alarms that Occurred Simultaneously in Plant-operation Data2022

    • 著者名/発表者名
      Yanaga Ai, Noda Masaru
    • 雑誌名

      Computer Aided Chemical Engineering

      巻: 49 ページ: 1531-1536

    • DOI

      10.1016/b978-0-323-85159-6.50255-4

    • ISBN
      9780323851596
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 論理アラーム処理のための連鎖アラーム検出方法の改良2024

    • 著者名/発表者名
      田中琉人、野田賢
    • 学会等名
      化学工学会第89年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Real-time Logical Alarm Processing Method for Suppressing Sequential Alarms2023

    • 著者名/発表者名
      Ryuto Tanaka and Masaru Noda
    • 学会等名
      The 34th International Symposium on Chemical Engineering (ISChE 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 繰り返しおよびフリーティングアラーム処理法のアラーム抑制効果2023

    • 著者名/発表者名
      佐野泰盛、野田賢
    • 学会等名
      化学工学会第54回秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 有害アラームによるヒューマンエラー防止のための論理アラーム処理技術2022

    • 著者名/発表者名
      佐野 泰盛, 野田 賢
    • 学会等名
      第65回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] アラーム間の発報時間差を考慮したプラント運転データからの連鎖アラーム抽出法2021

    • 著者名/発表者名
      福地大輔、野田賢
    • 学会等名
      第64回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] プラント運転データからの連鎖アラーム抽出:Dot Matrix 解析と動的計画法の比較2021

    • 著者名/発表者名
      福地大輔、野田賢
    • 学会等名
      化学工学会第52回秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 連鎖アラーム抽出のためのプラント運転データのグラフィカル表示法2021

    • 著者名/発表者名
      福地大輔, 野田賢
    • 学会等名
      化学工学会第86年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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