―広域モニタリングによる異常の早期検知技術の開発及びAIの保全への活用の調査・検討―の設置趣旨

(第8フェーズ:2020/2021年度)

はじめに

日本保全学会では、これまで7フェーズにわたって「状態監視保全技術に関する調査検討」分科会を設置して活動を展開してきた(平成18/19年度、平成20/21年度、平成22/23年度、平成24/25年度、平成26/27年度、平成28/29年度及び平成30/2019年度)。その活動内容は以下の通りである。

第1フェーズ:

「状態監視保全技術に関する調査検討」分科会(平成18、19年度)検討課題は、

状態監視技術・モニタリングシステムの適用状況の調査
米国のCBMに基づく検査システム等の調査
我が国の他産業におけるCBMに基づく検査システム等の調査
CBM新技術の育成
我が国の原子力プラントにおけるCBM技術適用ガイドラインの策定

第2フェーズ:

「状態監視技術の高度化に関する調査検討」分科会(平成20、21年度)検討課題は、

  1. 状態監視技術の適用を意図した“故障例の分析”
  2. そのための技術戦略の検討
  3. 各手法の判定基準の設定方法
  4. 新しい状態監視技術の可能性や動向調査
  5. 学術機関における研究活動の支援
  6. 欧州における状態監視技術の調査
第3フェーズ:

「状態監視技術による回転機器の総合診断の調査検討」分科会(平成22、23年度)検討課題は、

  1. ポンプを主たる対象機器として、実機モデル試験の実施を前提に「ポンプの総合診断」技術の構築の考え方の整理
  2. そのための部品モデル及び実機モデルによる検証/確認試験
  3. 新しい状態監視技術の可能性や動向調査
  4. 学術機関における研究活動の支援
  5. 海外における状態監視技術の調査(但し、福島事故の影響で中止)
第4フェーズ:

「状態監視技術による回転機器の早期異常診断システムの調査検討」分科会(平成24,25年度)検討課題は、

  1. 複数の状態量、プロセス量の「定量的相関性」のくずれから異常を検出する手法の開発
  2. ポンプ及びポンプを含む試験ループを用いた確認試験
  3. 上記手法の有効性の評価
  4. 上記手法の適用可能対象の整理
  5. 各種先進的状態監視術の調査
第5フェーズ

「回転機器の状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会(平成26,27年度)検討課題は、

  1. 回転機器の各種構造系異常により変化が顕在化する特徴量、データ間の相関の整理
  2. ポンプを用いた確認試験
  3. 複数データの相関性を用いた構造系異常診断手法の開発、評価
  4. インダストリアルネットワーク及びベイズ統計を中心とした状態監視技術に関する最新動向等について情報の収集
第6フェーズ

「状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会(平成28、29年度)検討課題は、

  1. 廃炉設備活用技術の検討
  2. 広域モニタリングによる異常の早期検知技術の開発
    1. マイクロ波を用いた広域一括減肉検出技術(損傷レーダ)の開発
    2. 音響診断による設備監視効率化の検討
第7フェーズ

「状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会(平成30、2019年度)検討課題は、

  1. AIの保全への活用についての調査・検討
  2. 広域モニタリングによる異常の早期検知技術の開発
    1. マイクロ波を用いた広域一括減肉検出技術(損傷レーダ)の開発
    2. 音響診断による設備監視効率化の検討

目標を効率的に達成するために、平成30、2019年度もブリテンという形で成果をまとめた。14年間にわたる活動の成果は、2冊の技術報告書(平成18と19年度)及び34巻のブリテン(Vol.1;No.1,No.2、Vol.2;No.1,No.2,No.3、Vol.3;No.1,No.2,No.3、Vol.4;No.1,No.2,No.3、Vol.5;No.1, No.2, No.3、Vol.6;No.1, No.2、Vol.7;No.1, No.2, No.3、Vol.8;No.1, No.2, No.3、Vol.9;No.1, No.2, No.3、Vol.10;No.1, No.2, No.3 、Vol.11;No.1, No.2, No.3 、Vol.12;No.1, No.2, No.3)にまとめられている。

設置の趣旨

日本保全学会では、研究の継続性や完結性、それに加えた課題の重要性を勘案して「第8フェーズ」を立ち上げ、「状態監視技術高度化に関する調査検討」分科会-広域モニタリングによる異常の早期検知技術の開発及びAIの保全への活用の調査・検討-(以降、CMT分科会(第8フェーズ)と記す)を2年間設置して更なる展開を図る。

新検査制度が2020年4月より施行され、検査手法等については事業者の創意工夫を取り入れやすくなり、特に状態基準保全を積極的に取り入れることで稼働率向上を図ることが可能になると思われる。

そこで、第8フェーズでは、第6フェーズから着手している「広域モニタリングによる異常の早期検知技術の開発」をさらに進め、AIを活用して実用化の見通しについて検討を行う。また、第7フェーズで行ったAIの保全への活用の見通し調査についても、これからの保全の高度化に資するものであると考え、引き続き調査を行う。

以上より、第8フェーズでは、以下の項目について、調査・検討を行う。

調査WG

AI及び状態監視技術の保全への活用についての調査・検討

技術WG

AIを活用したガイド波による配管エルボ部の減肉評価

    1. AIを活用したガイド波による配管エルボ部の減肉評価

ガイド波試験での欠陥評価において受信信号と欠陥情報の相関分析にAIを活用し、ガイド波試験の受信信号から欠陥位置や欠陥寸法などを推定する技術の確立を目指す。

    1. AIを用いた音源分離手法による音響診断の高度化

音響診断の実機環境での適用性向上を目的とし、正常時の音響信号に様々なばらつきやノイズが含まれる場合において、AI・機械学習を用いることによる機器の異常検知精度を向上させる手法を検討する。

期待される成果

  1. AIについての技術の現状及び他産業における保全への適用例等を調査して、原子力の保全への活用性についての見通しが得られる。
  2. 機器の異常の兆候を広域モニタリングにより早期に検知し、監視個所を絞り込んだ精密監視を行って異常の進展を確実に把握・評価する方法の見通しが得られる。

調査期間と参加費

  1. 調査期間:2020年8 月~2022年3月(約2年間)
  2. 参加費:原子力関連事業者:50万円/年、他産業事業者:40万円/年、学識経験者:無料

分科会の構成

    • 参加機関:電力事業者及び関連企業、プラントメーカ、大学及び研究機関 等
    • 分科会等:参加各機関からの委員によって構成される。分科会の下に幹事会を設け、分科会運営等を行う。また、委員の参加による調査WG及び技術WGを設け、技術動向の調査や試験等の計画、実施、評価等を行う。

活動予定

  1. 分科会:3回/年
  2. 幹事会:随時
  3. 調査WG、技術WG:随時

成果報告の形態

成果は、分科会およびブリテンにより逐次報告する。
尚、成果の活用は参加各機関に限られる。また、本分科会の成果が、保全技術者の確保や実質的な産学協同による成果の達成などの良い例となることが期待される。