JP2006500512A - 機械の動作及びメインテナンスに関するデータを収集し処理する方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明にて、機械の動作に関するデータを処理する方法が提供される。方法は、機械の休止状態及び動作開始予備状態からなるグループから選択される機械の動作状態の少なくとも1つの状態を検出する工程、検出された状態を表示するデータを収集する工程、及び格納された収集データの少なくとも1つを実行する工程、及び収集されたデータを分析して機械の検出された状態について故障状態が存在するかを決定する工程を有する。他の実施例に於いて、非常用機械を作動させる方法が提供され、該方法は非常用機械に伝えられた非常状態を示す信号に反応して非常用機械の動作を開始する工程、及び伝えられた非常状態信号に反応した非常用機械の動作に関する少なくとも1つの予備注油動作を開始する工程を有する。ここで述べられる種々の方法の実施例に従ったシステム及びコンピュータが読むことができる媒体の実施例がまた、提供される。この要約は、探索者又は他の読み手が、技術的開示の主題を素早く突き止めることができる要約に求められる規則を遵守すべく提供されることを強調する。請求の範囲又は意味を解釈し又は限定するのに用いられないとの理解に従い提出する。
Description
このようにして、機械及び機器の構成要素のメインテナンス、修理及び一般的な動作に関するデータを収集し処理する方法及びシステムを改善することが必要である。
本発明の方法及びシステムの一実施例に於いて、機械の動作に関するデータを処理する方法が提供される。方法は、機械の動作状態中に少なくとも機械の1の状態を検出する工程を有し、動作状態は機械の休止状態及び機械の動作開始予備状態からなるグループから選択され、検出した状態を表すデータを収集する工程を有し、収集したデータの少なくとも1つを格納する工程を有し、収集したデータを分析して、検出した機械の状態について、故障状態が存在するかを決定する工程を有する。
種々のシステム及びコンピュータが読み出し可能な媒体に基づいて、方法の実施例の種々の態様がここで述べられる。
ここで用いられる“機械”の語は、本発明の方法及びシステムについて、適切に使用される如何なる機器も含む。ここで用いられる“機械”の例は、これらに限定されないが、注油システム、エンジン、ディーゼルエンジン、大規模ディーゼルエンジン、モータ、回転機器、ジェネレータ、非常用ジェネレータ、コンプレッサ、機械(例えば、採鉱機器、建設機器、海洋機器その他)を含む機器、及び同様の機械である。
機械は通常の動作状態(1106)から、休止状態(1102)又は動作開始予備状態(1104)の何れにも戻ることができることが理解されるだろう。
これらの故障状態は、ステージ(1116)に記録され、ステージ(1118)にて故障状態に関する1又は2以上の通知情報信号が生成される。ここで開示した種々の実施例にて、ステージ(1118)にて生成された通知信号は、聴覚可能な信号、視覚信号又はそれらの信号の適切な組み合わせによる通信である。ここで開示した種々の実施例に従って、そのような通知信号は例えば、データストレージ上に記録され、衛星通信によって通信され、及び/又は例えばIEEE802.11のようなプロトコルに基づいて、他の同様のタイプの通信及び格納方法及び手段間で通信される。
一般に、注油システムは、エンジン(10)のクランクシャフト(22)から機械的に駆動されるメイン油ポンプ(20)を有する。クランクシャフト(22)の回転によって作動されるとき、メイン油ポンプ(20)は、篩い分け(screening)要素(26)を通って油貯め(24)から油を引き出し、該油を圧力を掛けて複数の配管(28)に分配する。圧力を掛けられた油は、フィルタアセンブリ(38)を通って、エンジン(10)のクランクシャフト(22)のベアリング、ターボチャージャユニット(32)、バルブ列アセンブリ(34)に運ばれ、及び注油を要求する他のエンジン要素に運ばれる。1又は2以上のバルブ及び/又は通路(図示せず)が、エンジン(10)の注油システム内に存在して、種々のエンジン要素への油流れを制御することが理解されるだろう。
一実施例に於いて、補助油ポンプ(42)の駆動シャフト(43)は、あらゆる便宜的な方法で、スタータギア(54)に対向したスタータモータ(40)の電極子シャフト(52)に接続され、2本のシャフト(43)(52)は一緒に回転する。図面には示されていないが、補助油ポンプ(42)及びスタータモータ(40)は、1つのハウジング内にて便宜的に組み合わされて、集積ユニットを形成する。本発明の方法及びシステムの或る一実施例に於いて、補助油ポンプ(42)はエンジン(10)の基板上の要素として、又は外部ポンプから離れて位置するものとして取り付けられる。
例えば、機械の作業者はキースイッチ(72)を作動位置(72B)を通って開始位置(72C)に手動で動かし、機械のエンジンをかけて、エンジン点火を開始する。例えば、キースイッチ(72)が作業者により、又は作業者によらずに、作動位置(72B)に進むと、本発明の方法及びシステムの種々の態様が略自動的に連動して機能することが理解されるだろう。
電子制御モジュール(78)は、エンジン内の油温度を検出するように構成された油温度センサ(82)から電気信号を受信する油温度入力(78A)を有する。電子制御モジュール(78)はまた、エンジン内の油圧レベルを検出するように構成された油圧スイッチ(84)から電気信号を受信する油圧入力(78C)を有する。電子制御モジュール(78)はまた、機械の動作中に状態を検出するように動作可能に構成された1又は2以上の付加センサ(85)への1又は2以上の入力を有する。1つの態様に於いて、電子制御モジュール(78)は、例えば開始リレー(80)に作動可能に繋がった1又は2以上のバッテリからの入力を受信するバッテリ電圧入力(78E)を有する。
本発明の方法及びシステムの種々の態様にて、汚染物質センサは、クランク駆動の開始及び/又は機械の点火前に、機械が実行する、1又は2以上の例えば予備注油動作中に用いられる。
前述の予備注油動作に従って、エンジンは補助油ポンプ(88)及び動作可能に繋がった予備注油スタータ(90)を有し、補助油ポンプ(88)は、エンジンのクランク回転及び点火時に、要素の動作及び相互作用前にエンジンを通って油を注入する。エンジンに予備注油することが必要なように、ステップ(208)にて予備注油磁気スイッチ(86)は作動状態を保つことが理解されるだろう。予備注油動作が進行すると、ステップ(204)に於いて、油圧及び他のエンジン状態を1又は2回以上チェックすることが実行される。しきい値に達するまで、現在の油圧レベルはステップ(206)にて、所定のOPminしきい値と比較される。
収集され分析された情報は、最終的には、図4及び図5に示すデータストレージ(92)、又は電子制御モジュール(78)に繋がって使用されるのに適切な他の従来からのストレージに格納される。情報はまた、装置及びそのエンジンについて外部に格納される。示されるように、故障データのようなデータは、無線周波数送信機(98)によって無線で、又は有線接続によって、電子制御モジュール(78)からコンピュータシステム(94)に送信される。例えば、個人用デジタル端末がコンピュータシステム(94)として用いられて、例えば予備注油及び流体メインテナンス動作に関して収集されたデータを、電子制御モジュール(78)から受信して処理する。例えば、開始リレー(80)に動作可能に繋がったバッテリに関する情報が、電子制御モジュール(78)のバッテリ電圧入力(78E)に送信される。例えば、バッテリ電圧が所定の公称範囲外であることが検出されれば、この故障事象は電子制御モジュール(78)に繋がった故障事象ストレージ(92)に記録される。故障データは、今後の訂正動作及び/又は機械及びその部品についてのメインテナンス計画を修正するのに用いられることが理解されるだろう。
種々の実施例に於いて、電子制御モジュール(78)が動作しないときは(例えば、機械のサービス動作)、回路(97)はデータ収集及び格納に用いられるように構成される。このようにして、回路(97)は、例えばオイル交換に関係する電気的事象に対応したデータを格納し、機械の点火時は、オイル交換に関係するデータを電子制御モジュール(78)に送信する。種々の実施例に於いて、回路(78)は単独型の分離したモジュールであり、又は電子制御モジュール(78)の動作に全部又は一部が集約化されるように構成される。
図4について、本発明の方法及びシステムの他の態様に於いて、例えばエンジン(101)に実行されるオイル排出動作について、データが収集され分析される。例えば、図4及び図5に関して上記した種々の要素及び工程の1又は2以上が、エンジン(101)の動作に関して用いられることは理解されるだろう。
ステップ(312)にて、所定の温度(例えば、オイル温度センサ(82)によって検出される)に於けるオイル交換に必要な時間量を判断する計算が成される。この計算を用いて、エンジンから排出され又は出力されるオイル量が計算される。ステップ(314)にて、計算されたオイルの排出量は、オイル貯め容量の公称値と比較される。計算された量が公称値、即ち耐久範囲以上又は以下であれば、この情報は更なる検討及び/又はメインテナンスの貯めに、ステップ(318)にて故障として記録される。一実施例に於いて、ステップ(318)にて記録された故障は、例えばホースアセンブリ(102)に対する電子制御モジュール(78)及び/又は自動停止装置(例えば、上記した流れスイッチ)の動作に関連して、電子的に記録される。
ステップ(320)にて、例えば1又は2以上の通知がエンジンの作業者に対して生成され、該作業者にシステムによって故障が記録されたことを助言する。通知は、聴覚的な信号、視覚的又は文字信号、又はそのような信号の合理的な組み合わせの形を取り得る。
他の示される態様に於いて、非常用機械は生成器セット(即ち、当業界で理解される語である“「ゲンセット」”(genset))を含み、該生成器セットは例えば電気的生成器を駆動する燃焼エンジンを含む。
多くの応用例に於いて、非常用機械は予めセットされた起動時間が設定され、これにより非常用機械は非常状態が生じたときから通常の作動状態に作動される。しかし、非常用機械の活性化及び作動に関する問題の1つは、予めセットされた起動時間は、例えば非常用機械の部品に十分に注油するのに必要な時間に比して、所要時間が短いことが理解されるだろう。
図10について、本発明の方法及びシステムに従って収集され及び分析されたデータの例が、表計算形式で概略的に示される。種々の許容範囲、動作範囲、許容可能な偏差及び他のパラメータ及び統計方法が、本発明の方法及びシステムを実行するのに従って、予め定められ、変えられる。例えば、そのようなパラメータは、機械の作業者の好み、機械の仕様、及び/又は他の要素に基づいて選択される。
図10に示すデータは、所定の機械が開始する各時間について、事象毎に基づいて記録される。各事象は、コラム(902)に示す番号が指定されている。コラム(902)の番号指定は、単に開示の便宜上で示され、本発明の方法及びシステムについて、図10に示す総数以上又は未満の事象が収集され、格納され、及び/又は分析されることが判るだろう。
“コンピュータが読み出し可能な媒体”はここでは、当業者に理解されるように定義される。例えば、或る実施例に於いて、ここで記載された方法のステップは、コンピュータが読み出し可能な媒体に格納された指示を用いて実行され、指示はコンピュータシステムに方法のステップを実行するように命じることが判るだろう。コンピュータが読み出し可能な媒体は例えば、メモリデバイスであり、メモリデバイスはディスケット、読み出しのみ又は書き込み可能な種類の両方であるコンパクトディスク、光ディスクドライブ、及びハードディスクドライブである。コンピュータが読み出し可能な媒体はまた、物理的、仮想的、永久的、一時的、半永久及び/又は半一時的なメモリストレージを含む。コンピュータが読み出し可能な媒体は更に、1又は2以上の搬送波上で送信される1又は2以上のデータ信号を含む。
本発明を明瞭に理解するために、本発明の図面及び記載は簡略化されて、関連する要素を示しており、明瞭化の目的から他の要素を省いていることが判るだろう。しかし、当業者ならば、これら及び他の要素が望ましいことが判るだろう。しかし、そのような要素は当該技術分野で公知であり、本発明のより良い理解を助長しないから、そのような要素はここでは記載しない。
ここで開示された実施例は、本発明の方法及びシステムの実施例を実行する可能性を示すことを意図している。そのような実施例は、そもそも図示の目的であることを意図していることが判るだろう。ここで開示された方法及びシステムの実施例の特定の態様は、本発明の範囲を限定することを意図していない。
Claims (78)
- 機械の動作に関するデータを処理する方法であって、
機械の作動状態中に機械の少なくとも1つの状態を検出する工程であって、作動状態は機械の休止状態及び機械の動作開始予備状態からなるグループから選択される工程と、
検出した状態を表すデータを収集する工程と、
収集したデータを格納する、及び収集したデータを分析することのうち、少なくとも1つを実行して、検出した機械の状態について、故障状態が存在するかを決定する工程を有する方法。 - 機械の状態を検出する少なくとも1つのセンサを具える、請求項1に記載の方法。
- センサは、温度センサ、圧力センサ、電圧センサ、電流センサ、汚染物質センサ、サイクルタイムセンサからなるグループから選択される、請求項2に記載の方法。
- 収集したデータを格納する工程は、電子制御モジュールに作動可能に繋がったデータ格納手段にデータを格納する工程を有する、請求項1に記載の方法。
- 収集したデータを格納する工程は、データをワン−ショット回路に作動可能に繋がったデータ格納手段に格納する工程を有する、請求項1に記載の方法。
- 収集したデータを分析する工程は、収集したデータを収集したデータの期待値と比較する工程を有する、請求項1に記載の方法。
- 更に、収集したデータを、収集したデータの期待値と比較することに基づいて、故障状態を記録する工程を有する、請求項6に記載の方法。
- 更に、故障状態を記録する工程を有する、請求項1に記載の方法。
- 更に、故障状態に基づいて、通知を生成する工程を有する、請求項1に記載の方法。
- 作動状態は、少なくとも1つの予備注油動作を含む、請求項1に記載の方法。
- 作動状態は、少なくとも1つの流体排出動作を含む、請求項1に記載の方法。
- 機械の動作に関するデータを処理するシステムであって、
機械の作動状態中に機械の少なくとも1つの状態を検出する手段であって、作動状態は機械の休止状態及び機械の開始予備状態からなるグループから選択される手段と、
検出した状態を表示するデータを収集する手段と、
収集したデータを格納する少なくとも1つの手段と、
収集したデータを分析して、機械の検出された状態について故障状態が存在するか否かを決定する手段を具えたシステム。 - 検出する手段は、機械の状態を検出する少なくとも1つのセンサを有する、請求項12に記載のシステム。
- センサは、温度センサ、圧力センサ、電圧センサ、電流センサ、汚染物質センサ、及びサイクルタイムセンサからなるグループから選択される、請求項13に記載のシステム。
- 収集したデータを格納する手段は、電子制御手段に作動可能に繋がったデータ格納手段を有する、請求項12に記載のシステム。
- 収集したデータを格納する手段は、ワン−ショット回路に作動可能に繋がったデータ格納手段を有する、請求項12に記載のシステム。
- 収集したデータを分析する手段は、収集したデータを、収集したデータの期待値と比較する手段を有する、請求項12に記載のシステム。
- 更に、収集したデータを、収集したデータの期待値と比較する手段に繋がって、故障状態を記録する手段を具える、請求項17に記載のシステム。
- 更に、故障状態を記録する手段を具える、請求項12に記載のシステム。
- 更に、故障状態に基づいて通知を生成する手段を具える、請求項12に記載のシステム。
- 作動状態は少なくとも1つの予備注油動作を有する、請求項12に記載のシステム。
- 作動状態は少なくとも1つの流体排出動作を有する、請求項12に記載のシステム。
- 機械の動作に関するデータを処理するシステムであって、
機械の作動中に、少なくとも1つの機械の状態を検出するように構成された電子制御モジュールであって、作動状態は、機械の休止状態及び機械の開始予備状態からなるグループから選択されるモジュールと、
電子制御モジュールに作動可能に繋がり、検出した状態を示すデータを、該電子制御モジュールに伝送するように構成された少なくとも1つのセンサ、
とを具え、
電子制御モジュールは、伝送されたデータの少なくとも1つを格納し、伝送されたデータを分析して、機械の検出した状態に関して故障状態が存在するか否かを決定するように構成されているシステム。 - センサは、温度センサ、圧力センサ、電圧センサ、電流センサ、汚染物質センサ、及びサイクルタイムセンサからなるグループから選択される、請求項23に記載のシステム。
- 更に、電子制御モジュールに作動可能に繋がるように構成された少なくとも1つのデータストレージを具え、
該データストレージは伝送されたデータを格納するように構成された、請求項23に記載のシステム。 - データストレージは、ワン−ショット回路を具える、請求項25に記載のシステム。
- 更に電子制御モジュールは、伝送されたデータを該伝送されたデータの期待値と比較することにより、伝送されたデータを分析するように構成された、請求項23に記載のシステム。
- 更に電子制御モジュールは、伝送されたデータを分析して、故障状態を記録するように構成された、請求項27に記載のシステム。
- 更に電子制御モジュールは、故障状態に基づいて通知を生成するように構成された、請求項23に記載のシステム。
- 作動状態は、少なくとも1つの予備注油動作を有する、請求項23に記載のシステム。
- 作動状態は少なくとも1つの流体排出動作を有する、請求項23に記載のシステム。
- 機械の動作に関するデータ処理方法を実行する指示を含むコンピュータが読み出し可能な媒体であって、該方法は、
機械の作動状態中に、少なくとも1つの機械の状態を検出し、前記作動状態は、機械の休止状態及び機械の開始予備状態からなるグループから選択される工程と、
検出した状態を示すデータを収集する工程と、
収集したデータを格納する、及び収集したデータを分析することのうち、少なくとも1つを実行して、機械の検出した状態に関して故障状態が存在するか否かを決定する工程を有する、コンピュータが読み出し可能な媒体。 - 更に、少なくとも1つのセンサを用いて、機械の状態を検出する指示を有する、請求項32に記載の媒体。
- センサは、温度センサ、圧力センサ、電圧センサ、電流センサ、汚染物質センサ、及びサイクルタイムセンサからなるグループから選択される、請求項33に記載の媒体。
- 収集したデータを格納する工程は、電子制御モジュールに作動可能に繋がったデータストレージ手段にデータを格納する工程を含む、請求項32に記載の媒体。
- 収集したデータを格納する工程は、ワン−ショット回路に作動可能に繋がったデータストレージ手段にデータを格納する工程を含む、請求項32に記載の媒体。
- 収集したデータを分析する工程は、収集したデータを、収集したデータの期待値と比較する工程を含む、請求項32に記載の媒体。
- 更に収集したデータを、収集したデータの期待値と比較した結果に基づいて、故障状態を記録する指示を含む、請求項37に記載の媒体。
- 更に故障状態を記録する指示を含む、請求項32に記載の媒体。
- 更に故障状態に基づいて通知を生成する指示を含む、請求項32に記載の媒体。
- 作動状態は、少なくとも1つの予備注油動作を有する、請求項32に記載の媒体。
- 作動状態は、少なくとも1つの流体排出動作を有する、請求項32に記載の媒体。
- 非常用機械を作動させる方法であって、
非常状態を示す信号を受信したことに応じて、非常用機械の動作を開始する工程と、
非常状態の信号に応じて非常用機械を動作させることに関して、少なくとも1つの予備注油動作を開始する工程を含む方法。 - 非常用機械には、プリセット動作時間が設定されている、請求項43に記載の方法。
- 更にプリセット動作時間の経過前に、予備注油動作を開始する工程を含む、請求項44に記載の方法。
- 更に非常用機械の動作と略平行して、予備注油動作を実行する工程を含む、請求項43に記載の方法。
- 更に非常用機械が通常の作動状態に達した後に、予備注油動作を中止する工程を含む、請求項43に記載の方法。
- 更に少なくとも1つの非常用機械の状態を検出する工程を含む、請求項43に記載の方法。
- 更に検出した状態に基づいてデータを収集する工程を含む、請求項48に記載の方法。
- 更に収集したデータを分析し、収集したデータを格納することのうち、少なくとも1つを実行する工程を含む、請求項49に記載の方法。
- 更に収集したデータの分析に基づいて、少なくとも1つの故障状態を記録する工程を含む、請求項50に記載の方法。
- 更に故障状態に基づいて少なくとも1つの通知を生成する工程を含む、請求項51に記載の方法。
- 非常用機械を動作させるシステムであって、
非常状態を示す信号を受信したことに応じて、非常用機械の動作を開始させる手段と、
非常状態の信号に応じて非常用機械を動作させることに関して、少なくとも1つの予備注油動作を開始させる手段を具えたシステム。 - 非常用機械には、プリセット動作時間が設定されている、請求項53に記載のシステム。
- 更にプリセット動作時間の経過前に、予備注油動作を開始する手段を具える、請求項54に記載のシステム。
- 更に非常用機械の動作と略平行して、予備注油動作を実行する手段を具える、請求項53に記載のシステム。
- 更に非常用機械が通常の作動状態に達した後に、予備注油動作を中止する手段を具える、請求項53に記載のシステム。
- 更に少なくとも1つの非常用機械の状態を検出する手段を具える、請求項53に記載のシステム。
- 更に検出した状態に基づいてデータを収集する手段を具える、請求項58に記載のシステム。
- 更に収集したデータを分析し、収集したデータを格納することのうち、少なくとも1つを実行する手段を具える、請求項59に記載のシステム。
- 更に収集したデータの分析に基づいて、少なくとも1つの故障状態を記録する、請求項60に記載のシステム。
- 更に故障状態に基づいて少なくとも1つの通知を生成する手段を具える、請求項61に記載のシステム。
- 非常用機械を動作させるシステムであって、
非常状態を示す信号を受信したことに応じて、非常用機械の動作を開始させるように構成された電子制御モジュールと、
電子制御モジュールに作動可能に繋がり、非常状態の信号に応じて非常用機械を動作させることに関して、少なくとも1つの予備注油動作を開始させる予備注油システムを具えたシステム。 - 非常用機械には、プリセット動作時間が設定されている、請求項63に記載のシステム。
- 電子制御モジュールは、予備注油システムに繋がって、プリセット動作時間の経過前に、予備注油動作を開始するように構成された、請求項64に記載のシステム。
- 電子制御モジュールは、非常用機械が通常の作動状態に達した後に、予備注油動作を中止するように構成された、請求項63に記載のシステム。
- 更に少なくとも1つのセンサが電子制御モジュールに作動可能に繋がり、センサは非常用機械の少なくとも1つの状態を検出するように構成された、請求項63に記載のシステム。
- 更に電子制御モジュールは、検出した状態に基づいてデータを収集するように構成された、請求項67に記載のシステム。
- 更に少なくとも1つのデータストレージが電子制御モジュールに作動可能に繋がった、請求項63に記載のシステム。
- 非常用機械の作動方法を実行する指示を含むコンピュータが読み出し可能な媒体であって、方法は、
非常状態を示す信号を受信したことに応じて、非常用機械の動作を開始させる工程と、
非常状態の信号に応じて非常用機械を動作させることに関して、少なくとも1つの予備注油動作を開始させる工程を有する媒体。 - 非常用機械には、プリセット動作時間が設定されている、請求項70に記載の媒体。
- 更にプリセット動作時間の経過前に、予備注油動作を実行する指示を有する、請求項71に記載の媒体。
- 更に非常用機械の動作と略平行して、予備注油動作を実行する指示を有する、請求項70に記載の媒体。
- 更に非常用機械が通常の作動状態に達した後に、予備注油動作を中止する指示を有する、請求項70に記載の媒体。
- 非常用機械の少なくとも1つの状態に基づいて、データを収集する指示を有する、請求項70に記載の媒体。
- 更に収集したデータを分析する指示、及び収集したデータを格納する指示のうち、少なくとも1つを具える、請求項75に記載の媒体。
- 更に収集したデータの分析に基づいて、少なくとも1つの故障状態を記録する指示を有する、請求項76に記載の媒体。
- 更に故障状態に基づいて少なくとも1つの通知を生成する指示を有する、請求項77に記載の媒体。
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