JP2014146314A - ガスタービンの漏洩を感知するためのシステム、装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】流体通路を監視するためのシステム、装置および方法が開示される。
【解決手段】一実施形態では、デバイスが、流体通路を含む領域のサーモグラフィックイメージを受信することができる。次いで、デバイスが、サーモグラフィックイメージが流体通路の劣化部分を示すイメージパターンを含むことを決定することができる。
【選択図】図１

Description

本技術分野は概して発電システムに関し、より具体的には流体通路を監視することに関する。

ガスタービンは世界中で発電用途および処理用途に利用されている。これらのガスタービンは、主として、ガスタービン全体にわたっておよび船外へ大量の高圧空気を吐出パイプを介して抽気を開始するための排気プレナム内、さらには空気冷却を行うための高温ガス経路内まで移動させる。これらのパイプを通る流れを遮断および制御するためには多数のバルブが必要である。これらのバルブおよびパイプは一般に船外へと空気を漏洩させ、それにより燃料消費がより増加するなど性能が不効率となる。空気が漏洩するのを感知するのにスティック上のフラグまたはヒートガンが使用される。

上述したような方法は、一般に、タービン空気が大量に漏洩してそれにより損害を発生させるのを予測して防止することができない。また、これらの方法を使用する場合、故障を分析し、故障原因を決定しさらに修正活動ステップを特定することに付随する固有の時間遅延により、望ましくないことに、重要なタービン構成要素を修理するための時間が延びてしまう。

米国特許出願公開第２０１２／００３２８１０（Ａ１）号公報

本明細書では、流体通路を監視するための方法、装置およびシステムが開示される。一実施形態では、システムが、サーモグラフィックカメラと、プロセッサおよびメモリを有する制御装置とを備えることができる。サーモグラフィックカメラは少なくとも１つの流体通路を含む領域の方を向くことができ、ここでは、サーモグラフィックカメラは、その領域のサーモグラフィックイメージを示す信号を出力するように構成される。制御装置がサーモグラフィックカメラに通信可能に結合され得る。制御装置のメモリがプロセッサに通信可能に結合され得、ここでは、メモリがその上に実行命令を記憶することができ、これらの実行可能命令が、プロセッサによって実行されるときに、プロセッサにより、サーモグラフィックイメージを分析することと、サーモグラフィックイメージの少なくとも一部分が流体通路の劣化部分を示すことを決定することと、を含めたオペレーションを実施させる。

一実施形態では、デバイスがプロセッサおよびメモリを備えることができる。デバイスのメモリがプロセッサに通信可能に結合され得、ここでは、メモリがその上に実行可能命令を記憶することができ、これらの実行可能命令は、プロセッサによって実行されるときに、プロセッサにより、流体通路を含む領域のサーモグラフィックイメージを受信することと、サーモグラフィックイメージが流体通路の劣化部分を示すイメージパターンを含むことを決定することと、を含めたオペレーションを実施させる
一実施形態では、方法が、流体通路を含む領域のサーモグラフィックイメージを受信することと、サーモグラフィックイメージが流体通路の劣化部分を示すイメージパターンを含むことを決定することと、サーモグラフィックイメージが流体通路の劣化部分を示すイメージパターンを含むことを決定することに応答して警報メッセージを生成することと、を含むことができる。

この本発明の概要は概念の一選択肢を単純な形態で紹介することを目的として提供されるものであり、これらは詳細な説明において以下でさらに説明される。この本発明の概要は、特許請求される主題の重要な特徴または本質的な特徴を特定することを意図されず、また、特許請求される主題の範囲を限定するのに使用されることも意図されない。また、特許請求される主題は本開示の任意の部分に記載される任意のまたはすべての欠点を解決するという制限に限定されない。

添付図面と併せて例として与えられる以下の説明により、より詳細に理解することができる。

ガスタービンを示す例示の図である。 冷却−密閉空気バルブおよびパイプ構成要素を有するガスタービンシステムを示す例示の図である。 時間Ｔ１の流体通路の１セクションのサーモグラフィックイメージを示す例示の図である。 時間Ｔ２の流体通路の１セクションのサーモグラフィックイメージを示す例示の図である。 サーモグラフィックイメージ感知システムを実施するための非限定の例示の方法を示す図である。 サーモグラフィックイメージ感知システムを示す例示のブロック図である。 本明細書で開示される方法およびシステムの態様ならびにそれらの複数の部分を組み込むことができる汎用コンピュータシステムを示す例示のブロック図である。

本開示の実施形態は、流体通路内の漏洩を感知するためのまたは漏洩を発生させる可能性がある流体通路の劣化部分（例えば、非常に弱体化した流体通路）を予測するための、システム、デバイスおよび方法を提供することができる。例えば、特定の実施形態は、少なくとも１つの流体通路を含む領域の方を向くサーモグラフィックカメラを有することができる。サーモグラフィックカメラが、サーモグラフィックカメラに通信可能に結合される制御装置の領域のサーモグラフィックイメージを示す信号を出力するように構成され得る。制御装置が、信号に基づいて少なくとも１つの流体通路内の漏洩を感知するかまたは漏洩を予測するように構成され得る。例えば、制御装置は領域のサーモグラフィックイメージを分析することができ、これには、サーモグラフィックイメージが流体の漏洩または予測される流体の漏洩を示す領域を含むかどうかを決定するためのイメージパターン認識分析が含まれてよい。制御装置はまた、流体の漏洩または予測される流体の漏洩を示す閾値に対して、特定の領域の温度変化率を比較することができる。流体通路内の亀裂または激しい劣化領域は異常なイメージパターンさらには異常な温度を有する可能性がある。例えば、流体通路は、流体通路の周囲部分または別の構成と比較して、亀裂付近の異常に高い温度または異常なサーモグラフィックイメージパターンを有することができる。

制御装置が、流体通路または別のガスタービン設備のサーモグラフィックイメージを表示するように構成されるユーザインターフェースに結合され得る。漏洩位置のインジケータまたは流体通路の劣化セクションのインジケータである数値温度がサーモグラフィックイメージ上に重ねられ得る。一実施形態では、アラーム状態（例えば、漏洩／亀裂／劣化）の位置のインジケータが、一領域のサーモグラフィックイメージと同様の概観的な視点（ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｖｉｅｗ）を有することができる一般的なカメライメージ上に配置され得る。特定の実施形態では、制御装置が、状態に関してオペレータに警報を出すために実際の漏洩または予測される漏洩を感知した後で音声アラームおよび／または視覚アラームを起動させるように構成され得る。別の実施形態では、制御装置が、実際の漏洩または予測される漏洩を感知する場合に少なくとも１つの流体通路を通る流体流れを自動で停止させるように構成され得る。流体通路を通る流れは、流体が激しく漏洩すること、効率が大幅に低下すること、または、別のガスタービン構成要素が損傷するほど流体通路が激しく損傷する前に、停止され得る。

図１は、ガスタービン１０の部分断面図の例示の図である。図１に示されるように、ガスタービン１０が、圧縮機１４とタービン１６との間のガス流れ経路内に燃焼セクション１２を有する。燃焼セクション１２は、アニュラスの周りに燃焼構成要素の環状アレイを有することができる。燃焼構成要素は、燃焼チャンバ２０、および取り付けられる燃料ノズルを含むことができる。タービン１６は、圧縮機１４およびパワー出力駆動シャフト（図示せず）に回転可能に駆動させるように結合される。空気がガスタービン１０に入って圧縮機１４を通過する。圧縮機１４からの高圧空気が燃焼セクション１２に入り、そこで燃料と混合されて燃焼される。高エネルギー燃焼ガスが燃焼セクション１２から出てそれによりタービン１６に動力が供給され、圧縮機１４および出力パワーシャフトが駆動される。燃焼ガスが排気ダクト１９を通ってタービン１６から出て、さらに熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）に入ることができ、それにより排気ガスから追加のエネルギーが抽出される。

図２は、冷却−密閉空気バルブおよびパイプ構成要素を有するガスタービンシステム２００の例示の図である。サーモグラフィックカメラ２０６が領域２０５の方を向くことができる。サーモグラフィックカメラ２０６がサーモグラフィックイメージ内に領域２０５内のパイプおよび別の構成要素の放射線を捕捉することができる。サーモグラフィックイメージは、カラーコード化イメージであってよく、ここでは、一定範囲の色が領域２０５から放射される異なる放射線度を示す。カラーパターンがディスプレイ上に示され得、概して、複数の異なる温度に対してマッピングされ得る。異なる色に対してマッピングされる異なる温度を１つの機械のみで識別することができるように色の変化を小さくすることができる。一実施形態では、オペレータが、サーモグラフィックイメージ上でポイントまたはエリアを選択してそのポイントまたはエリアの温度読取値を受信するためにユーザインターフェースを使用することができる。

サーモグラフィックカメラ２０６（赤外線カメラとしても知られる）は、可視光線を使用してイメージを形成する一般的なカメラと同様の方式で赤外線を使用してイメージを形成するデバイスである。サーモグラフィックカメラが、物体／ボディによって放射される熱放射輝度を静止イメージに変換することができる。また、サーモグラフィックカメラは標準のビデオ信号（例えば、毎秒２５フレームのＰＡＬ）を生成することができる。一般に、物体の温度が高いと、黒体放射ラジエーションとしてより多くの赤外線が放射される。サーモグラフィックは、サーモグラフィックイメージを捕捉する際の周辺光レベルの影響が最小であることから、完全な暗闇でも機能することができる。温度を測定するのに使用される場合、イメージの最も明るい（最も温度が高い）部分が通常では白色になり、中間温度が赤色および黄色になり、最も暗い（最も温度が低い）部分が青色となる。温度に対して複数の色を関連付けるためにスケールが使用され得る。本明細書の図は説明のために白黒であるが、本明細書の図では、通常はカラーで示されるパターンが、カラー表示され得るパターンを使用して表示される。

図３は、パターン３０４、パターン３０６およびパターン３０８を含めた、時間Ｔ１の流体通路３０２のセクションを表示する。図４は、パターン３１０、パターン３１２、パターン３１３およびパターン３１４を含めた、時間Ｔ２の流体通路３０２を表示する。図３のクロスハッチパターン３０４、３０８ならびに図４のクロスハッチパターン３１０および３１４は、サーモグラフィックイメージの熱放射パターンおよび色勾配を示す。図３のＴ１の流体通路３０２は“通常”（例えば、予想されるパラメータの範囲内）は流体を漏洩させずに流体通路３０２を通過することができる。図４のＴ２の流体通路３０２は異常時に通過する流体であってよい。一実施液体では、パターン３０８、３０６および３０４を含むＴ１の流体通路３０２が、パターン３１０、パターン３１２、パターン３１３およびパターン３１４を含むＴ２の流体通路３０２と比較され得る。パターン３１３は流体通路３０２の３１４のところの亀裂を示すことができる。最終的に亀裂を発生させる可能性がある流体通路の領域の劣化を予測するのにも同様のイメージパターン感知が使用され得る。

図５は、サーモグラフィックイメージ感知システムを実施するための非限定の例示の方法５００を示す。５０５で、サーモグラフィックカメラが時間Ｔ１のサーモグラフィックイメージを捕捉することができる。サーモグラフィックカメラはビデオカメラまたは静止カメラであってよい。５１０で、Ｔ１のサーモグラフィックイメージが、劣化した流体通路（例えば、流体を漏洩させる開口部）を示すイメージパターンとなるように決定され得る。この決定は、サーモグラフィックイメージＴ１の捕捉領域のベースラインサーモグラフィックイメージと比較してサーモグラフィックイメージＴ１を分析することによって実行され得る。ベースラインサーモグラフィックイメージは、発電システムの種々の運転モードまたは動作状態に対応することができる。例えば、３つの燃焼器を用いてガスタービンを運転する場合の流体通路を５つの燃焼器を用いて動作する同じガスタービンと比較した複数の異なるベースラインが存在してよい。別の実施例では、圧縮空気と燃料との種々の混合体が燃焼プロセスで使用される場合、１つの流体通路のためのベースラインサーモグラフィックイメージは多様であってよい。一実施形態では、運転時のある程度の期間（例えば、数か月または数年）にわたって流体通路の放射線を分析することができ、それにより、予想される流体通路の全体の性能が得られるか、または特定の流体通路の予想される性能が得られる（すなわち、過去の性能に基づいて流体通路の未来の劣化および寿命を予測する）。

５１５で警報が生成され得る。警報はユーザインターフェースを介してオペレータに送信され得る。一実施形態では、警報は、発電システムの運転を自動で変更するためにプラント制御システムの別の部分に送信され得る。例えば、ガスタービンを別の方式（例えば、５つの燃焼器の代わりに４つの燃焼器を使用する）で運転させる場合に劣化した流体通路（漏洩が発生する可能性があるかまたは漏洩が予測され得る流体通路）の寿命を延ばすことができることが決定され得る。発電システムの運転を変更することにより、全発電システムが不都合に停止されることを回避することができ、さらには、オペレータが劣化した流体通路の修理を行うための時間を便宜的に設定することができる。

図６は、サーモグラフィック感知システム６００の例示のブロック図である。サーモグラフィックイメージ感知システム６００は、発電システム内での流体の漏洩を感知するように構成され得る。サーモグラフィックイメージ感知システム６００は、発電システムの領域６１２の方を向くことができるサーモグラフィックカメラ６１０を有する。サーモグラフィックカメラ６１０は、流体通路を有する燃焼器／タービン構成要素を含めた領域６１２のサーモグラフィックイメージを示す信号を出力するように構成され得る。一実施形態では、複数の概観（ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ）を捕捉するために複数のサーモグラフィックカメラが領域６１２の方を向くことができる。本明細書で考察するように、特定の赤外線放射の強度（例えば、放射線）が物体の温度に比例することができる。特定の実施形態では、サーモグラフィックカメラ６１０は、これらの放射を感知して温度を示す信号を出力するように構成され得る。

システム６００では、サーモグラフィックカメラ６１０が制御装置６１１に通信可能に結合され得る。制御装置６１１は、領域６１２からのサーモグラフィックイメージを分析し、漏洩を発生させる可能性がある劣化した流体通路を感知するように構成され得る。制御装置６１１はまた、領域６１２内の流体通路の劣化の程度を決定することができ、例えば、現在の漏洩の程度、近い将来の漏洩の程度、または、許容されるレベルの劣化の程度を決定することができる。制御装置６１１は劣化した流体通路を示すイメージパターンを認識するように構成され得、ここでは、時間Ｔ１のサーモグラフィックイメージがベースラインサーモグラフィックイメージと比較され得る。制御装置６１１は、サブシステムの中でもとりわけガスタービンコントロール６１８およびユーザインターフェースサブシステム６１６などの発電システム６００内の別のサブシステムに通信可能に接続され得る。制御装置６１１は、領域６１２の流体通路イメージが特定の運転レベルにおいて動作する（例えば、５つの燃焼器の代わりに４つの燃焼器を使用する）場合の許容される温度範囲またはイメージパターン閾値の範囲内にあるかどうかを決定することを目的としてガスタービンサブシステム６１８から運転データを受信することができる。

例えば、ガスタービン１０からＨＲＳＧ（図示せず）への加熱された排気ガスを運ぶための流体通路内で亀裂が発生する場合、漏洩するガスを原因として流体通路周りの領域の放射線パターンが増大する可能性がある。サーモグラフィックカメラ６１０はサーモグラフィックイメージを示す信号を伝送することができる。サーモグラフィックイメージは、色およびそれに対応する温度のパターンを含むことができる。制御装置６１１が信号を受信することができ、温度が上昇することまたは他の形で温度が異常に変化することを示すことができるイメージパターンに基づいて流体の漏洩を特定することができる。警報が生成される前の温度の異常な変化は、閾値時間にわたる温度（または、イメージパターン）の一定の変化に基づいてよい。制御装置６１１はサーモグラフィックイメージを操作することができ、イメージ内の流体の漏洩の考えられる発生源上にインジケータを配置することができる。一実施形態では、制御装置６１１は、領域６１２のサーモグラフィックイメージの概観に類似する一般的なカメライメージ上にインジケータを配置することができる。「一般的なカメラ」は可視スペクトルの光で写真を撮るカメラである。本明細書で考察するように、別の漏洩感知システムと比較してダウンタイムおよび燃料損失を最小にして、漏洩を迅速に感知して適切な修正活動を取ることができる。特定の実施形態では、制御装置６１１は発電システムに通信可能に結合され得、漏洩しているかまたは大幅に劣化している流体通路までの流体を自動で停止させるかまたはその流れを変更するように構成され得る。

ユーザインターフェース６１６が制御装置６１１に通信可能に結合され得る。ユーザインターフェース６１６は、重ねられる座標面と共にサーモグラフィックイメージを表示するように構成されるグラフィカルディスプレイを有することができる。一実施形態では、制御装置６１１は座表面内の各座標における温度およびサーモグラフィックイメージパターンを監視することができる。オペレータが１つまたは複数の座標を選択することができ、時間の関数として１つまたは複数の座標の温度を表示することができる。制御装置６１１は、サーモグラフィックイメージ上の１つの座標のイメージパターンまたは温度をより厳密に監視することができ、温度差またはイメージパターンの差が閾値レベルに達するときにオペレータに警報を出すように構成され得る。このようにして、オペレータが、流体が漏洩しているかどうか、流体が汚染されているかどうか、または、流体通路で別の異常が発生しているかどうかを決定することを目的として、温度を監視することができる。

本明細書で開示されるサーモグラフィックイメージ感知システム６００は、サーモグラフィックイメージ上で漏洩の発生源を正確に示すのに使用され得る。本実施形態が、バルブ、シール、コネクタ、ジョイント、または流体を運ぶように構成される別の通路などの、流体通路内で漏洩を感知するのに採用され得ることを認識されたい。サーモグラフィックイメージ感知システム６００は、例えば、処理プラント、精油所または燃焼エンジンなどの、別のシステムの構成要素からの流体の漏洩を感知するのに利用され得る。

本明細書で見られる特許請求の範囲の範囲、解釈または適用を決して限定するわけではないが、本明細書で開示される例示の実施形態のうちの１つまたは複数の実施形態の１つの技術的効果は、漏洩を感知することを目的として流体通路を継続的に監視することおよび流体通路が大幅に劣化するのを先を見越して監視することを可能にするサーモグラフィックイメージ感知システムを提供することである。オペレータが漏洩および劣化の警報を受けることができ、漏洩または流体通路の劣化が感知されることに応答して、流体通路が自動で閉じられ得る。

図７および以下の考察は、適切なコンピューティング環境を簡単かつ概略的に説明することを意図され、ここでは、本明細書で開示されるサーモグラフィックイメージ感知システム、方法およびデバイス、ならびに／またはそれらの複数の部分が実施され得る。必要というわけではないが、本明細書で開示されるサーモグラフィックイメージ感知システム、方法およびデバイスは、クライアントワークステーション、サーバまたはパーソナルコンピュータなどのコンピュータによって実行されるプログラムモジュールなどのコンピュータ実行可能命令の概略的な文脈で説明され得る。例えば、制御装置６１１、ガスタービンサブシステム６１８、ユーザインターフェースサブシステム６１６およびカメラ６１０はすべて、命令を実行するコンピュータコンポーネントを有することができる。一般に、プログラムモジュールには、特定のタスクを実施するかまたは特定の抽象データ型を実施するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などが含まれる。また、本明細書で開示される方法およびシステムが、ハンドヘルドデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースまたはプログラム可能コンシューマ電子製品、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータおよびメインフレームコンピュータなどを含む別のコンピュータシステム構成を用いても実施され得ることを認識されたい。本明細書で開示される方法およびシステムは分散コンピューティング環境でも実施され得、ここでは、タスクが通信ネットワークを介してリンクされるリモート処理デバイスによって実施される。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールがローカルメモリ記憶デバイスおよびリモートメモリ記憶デバイスの両方に配置され得る。

図７は、本明細書で開示される方法およびシステムの態様ならびに／またはそれらの複数の部分を組み込むことができる汎用コンピュータシステムを示すブロック図である。示されるように、例示の汎用コンピューティングシステムが、処理ユニット７２１と、システムメモリ７２２と、システムメモリを含めた種々のシステムコンポーネントを処理ユニット７２１に結合させるシステムバス７２３とを含むコンピュータ７２０などを有する。システムバス７２３は、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺機器用バス、および、多様なバスアーキテクチャのいずれかを使用するローカルバスを含めた、複数のタイプのバス構造のうちのいずれがであってよい。システムメモリはリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）７２４およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７２５を有する。起動時などにコンピュータ７２０内の要素間で情報を伝送するのを補助するベーシックルーチンを含有するベーシック入出力システム７２６（ＢＩＯＳ）がＲＯＭ７２４内に記憶され得る。

コンピュータ７２０は、ハードディスク（図示せず）から読み取るおよびハードディスク（図示せず）に書き込むためのハードディスクドライブ７２７と、リムーバブル磁気ディスク７２９から読み取るおよびリムーバブル磁気ディスク７２９に書き込むための磁気ディスクドライブ７２８と、ＣＤ−ＲＯＭまたは別の光学媒体などのリムーバルブ光学ディスク７３１から読み取るまたは書き込むための光学ディスクドライブ７３０をさらに有することができる。ハードディスクドライブ７２７、磁気ディスクドライブ７２８および光学ディスクドライブ７３０は、それぞれ、ハードディスクドライブインターフェース７３２、磁気ディスクドライブインターフェース７３３および光学ディスクドライブインターフェース７３４により、システムバス７２３に接続される。ドライブおよびそれらに付随するコンピュータ可読媒体は、コンピュータ７２０のためのコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールおよび別のデータを不揮発的に記憶することができる。本明細書で説明されるように、コンピュータ可読媒体は製品であり、過渡信号ではない。

本明細書で説明される例示の環境はハードディスクと、リムーバブル磁気ディスク７２９と、リムーバブル光学ディスク７３１とを採用するが、コンピュータによってアクセスされ得るデータを記憶することができる別のタイプのコンピュータ可読媒体も例示の動作環境で使用され得ることを認識されたい。これらの別の媒体には、限定しないが、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスクまたはデジタル多用途ディスク、ベルヌーイカートリッジ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）およびリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）などが含まれる。

多数のプログラムモジュールが、ハードディスク、磁気ディスク７２９、光学ディスク７３１、ＲＯＭ７２４またはＲＡＭ７２５上に記憶され得、これには、オペレーティングシステム７３５、１つまたは複数のアプリケーションプログラム７３６、別のプログラムモジュール７３７およびプログラムデータ７３８が含まれる。ユーザが、キーボード７４０およびポインティングデバイス７４２などの入力デバイスを介してコマンドおよび情報をコンピュータ７２０に入力することができる。別の入力デバイス（図示せず）には、マイクロフォン、ジョイスティック、ゲームパッド、サテライトディスクまたはスキャナなどが含まれてよい。これらのおよび別の入力デバイスは、しばしば、システムバスに結合されるシリアルポートインターフェース７４６を介して処理ユニット７２１に接続されるが、パラレルポート、ゲームポート、または、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）などの別のインターフェースによっても接続され得る。また、モニタ７４７または別のタイプのディスプレイデバイスがビデオアダプタ７４８などのインターフェースを介してシステムバス７２３に接続される。モニタ７４７に加えて、コンピュータが、スピーカまたはプリンタなどの別の周辺出力デバイス（図示せず）を有することができる。図７の例示のシステムはまた、ホストアダプタ７５５、スモールコンピュータシステムインターフェース（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＳＣＳＩ））バス７５６、および、ＳＣＳＩバス７５６に接続される外部記憶デバイス７２６を有する。

コンピュータ７２０は、リモートコンピュータ７４９などの１つまたは複数のリモートコンピュータへ論理結合するネットワーク環境で動作することができる。リモートコンピュータ７４９は、パーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ピアデバイス、または、別の一般的なネットワークノードであってよく、コンピュータ７２０に関連させて上で説明した要素のうちの多くまたはすべてを含むことができるが、図７ではメモリ記憶デバイス７５０のみが示される。図７に描かれる論理結合は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）７５１およびワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）７５２を含む。このようなネットワーク環境は、オフィス、企業広域コンピュータネットワーク（ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ−ｗｉｄｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ）、イントラネットおよびインターネットでは一般的である。

ＬＡＮネットワーク環境で使用される場合、コンピュータ７２０はネットワークインターフェースまたはアダプタ７５３を介してＬＡＮ７５１に接続される。ＷＡＮネットワーク環境で使用される場合、コンピュータ７２０は、インターネットなどのワイドエリアネットワーク７５２をわたって通信を確立するためのモデム７５４または別の手段を有することができる。内部または外部にあってよいモデム７５４は、シリアルポートインターフェース７４６を介してシステムバス７２３に接続される。ネットワーク環境では、コンピュータ７２０に関連して描かれるプログラムモジュールまたはそれらの複数の部分がリモートメモリ記憶デバイス内に記憶され得る。示されるネットワーク接続が例示であり、コンピュータ間で通信リンクを確立するための別の手段も使用され得ることを認識されたい。

コンピュータ７２０は多様なコンピュータ可読記憶媒体を有することができる。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ７２０によってアクセスされ得かつ揮発性および不揮発性のいずれかでありリムーバブルおよび取り外し不可のいずれかである媒体を含む。非限定の例として、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体および通信媒体を含むことができる。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールまたは別のデータなどの情報を記憶するための任意の方法または技術で実装される、揮発性および不揮性のいずれかでありリムーバブルおよび取り外し不可のいずれかである媒体を含む。コンピュータ記憶媒体には、限定しないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリまたは別のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）または別の光学ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージまたは別の磁気記憶デバイス、あるいは、所望される情報を記憶するのに使用され得かつコンピュータ７２０によってアクセスされ得る任意の別の媒体が含まれる。本明細書で説明される方法およびシステムを実施するためのソースコードを記憶するのに使用され得るコンピュータ可読媒体の範囲には、上述したもののいずれかの組み合わせも含まれる。１つまたは複数の実施形態において、本明細書で開示される特徴または要素の任意の組み合わせが使用され得る。

本明細書で説明されるシステムは、流体通路を監視することにより、流体通路内の漏洩または予測される漏洩あるいはガスタービンシステムの性能の劣化を感知するためのサーモグラフィックイメージ感知システムの実施形態のための文脈を提供することを目的とする。本明細書で説明されるサーモグラフィックイメージシステムが、別の発電システム、タービンシステム、処理プラント、あるいは、流体通路を有する別の任意のシステム内で利用され得ることを認識されたい。また、サーモグラフィックイメージシステムの別の実施形態が、発電システムの複数の領域の方を向くより多くのサーモグラフィックカメラまたはより少ないサーモグラフィックカメラを有することができることを認識されたい。

図に示されるような、本開示の主題の好適な実施形態を説明することにおいて、分かりやすいように特定の専門用語が採用される。しかし、特許請求される主題はそのようにして選択されるこれらの特定の専門用語のみに限定されることを意図されず、特定の各要素が同様の目的を達成するために同様の方式で動作するすべての技術的均等物を含むことを理解されたい。

本記述は、最良の形態を含めた本発明を開示するために、さらには、任意のデバイスまたはシステムを製造および使用することならびに採用される任意の方法を実施することを含めて、当業者が本発明を実施するのを可能にするために、複数の実施例を使用する。特許を受けることができる本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が思い付く別の実施例を含むことができる。このような別の実施例は、特許請求の範囲の文言と違わない構造的要素を有する場合、または、特許請求の範囲の文言とほぼ違わない等価の構造的要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内にあることが意図される。

１０ ガスタービン
１２ 燃焼セクション
１４ 圧縮機
１６ タービン
１９ 排気ダクト
２０ 燃焼チャンバ
２００ ガスタービン
２０５ カメラビューエリア
２０６ サーモグラフィックカメラ
３０２ 流体通路
３０４ パターン
３０６ パターン
３０８ パターン
３１０ パターン
３１２ パターン
３１３ パターン
３１４ パターン
５００ 方法
５０５ 方法５００のブロック
５１０ 方法５００のブロック
５１５ 方法５００のブロック
６００ サーモグラフィックイメージ感知システム
６１０ カメラ
６１１ 制御装置
６１２ 発電システム
６１６ ユーザインターフェースサブシステム
６１８ ガスタービンサブシステム
７２０ コンピュータ
７２１ 処理ユニット
７２２ システムメモリ
７２３ システムバス
７２４ ＲＯＭ
７２５ ＲＡＭ
７２６ ＢＩＯＳ
７２８ フロッピードライブ
７２９ ストレージ
７３０ 光学ドライブ
７３１ ストレージ
７３２ ハードディスクドライブインターフェース
７３３ 磁気ドライブインターフェース
７３４ 光学ドライブインターフェース
７３５ オペレーティングシステム
７３６ アプリケーションプログラム
７３７ 別のプログラム
７３８ プログラムデータ
７４０ キーボード
７４２ マウス
７４６ シリアルポートインターフェース
７４７ モニタ
７４８ ビデオアダプタ
７４９ リモートコンピュータ
７５０ メモリ
７５１ ローカルエリアネットワーク
７５２ ワイドエリアネットワーク
７５３ ネットワークインターフェース
７５４ モデム
７５５ ホストアダプタ
７５６ ＳＣＳＩバス
７６２ ストレージデバイス

Claims (20)

1. システムであって、
   流体通路を含む領域の方を向くサーモグラフィックカメラであって、前記サーモグラフィックカメラが前記領域のサーモグラフィックイメージを示す信号を出力するように構成される、サーモグラフィックカメラと、
   前記サーモグラフィックカメラに通信可能に結合される制御装置であって、前記制御装置が
   プロセッサ、および
   前記プロセッサに結合されるメモリであって、前記メモリがその上に実行可能命令を記憶することができ、前記実行可能命令が、前記プロセッサによって実行されるときに、前記プロセッサにより、
   前記サーモグラフィックイメージを分析することと
   前記サーモグラフィックイメージの少なくとも一部分が前記流体通路の劣化部分を示すことを決定することと
   を含めたオペレーションを実施させる、メモリ
   を備える制御装置と
   を備えるシステム。
2. 前記メモリが、前記プロセッサによって実行されるときに、前記プロセッサにより、
   サーモグラフィックイメージの少なくとも一部分が前記流体通路の劣化部分を示すことを決定することに応答して、前記流体通路を通る流体流れを変化させるための命令を含めた警報メッセージを生成すること
   をさらに含めたオペレーションを実施させる、実行可能命令を有する、請求項１記載のシステム。
3. 前記サーモグラフィックイメージの少なくとも前記一部分が前記流体通路の劣化部分を示すことを決定することが、イメージパターン認識に基づく、請求項１記載のシステム。
4. 前記流体通路の前記劣化部分が、前記流体通路の漏洩部分または前記流体通路の亀裂部分のうちの少なくとも１つを含む、請求項１記載のシステム。
5. 前記メモリが、前記プロセッサによって実行されるときに、前記プロセッサにより、
   サーモグラフィックイメージの少なくとも一部分が前記流体通路の劣化部分を示すことを決定することに応答して、前記流体通路の前記劣化部分の位置の一般的なカメライメージを含む警報メッセージを生成すること
   をさらに含めたオペレーションを実施させる、実行可能命令を有する、請求項１記載のシステム。
6. 前記サーモグラフィックイメージの少なくとも一部分が前記流体通路の劣化部分を示すことを決定することが、
   前記サーモグラフィックイメージの第１のエリアの温度が第１の閾値を超えるかどうか、または、
   前記サーモグラフィックイメージの前記第１のエリアの温度が第２の閾値未満まで低下するかどうか
   に基づく、請求項１記載のシステム。
7. 前記サーモグラフィックイメージの少なくとも一部分が前記流体通路の劣化部分を示すことを決定することが、
   前記サーモグラフィックイメージの第１のエリアの温度変化率が閾値を超えるかどうか
   に基づく、請求項１記載のシステム。
8. 前記領域が前記流体通路を含む発電システムを含む、請求項１記載のシステム。
9. デバイスであって、
   プロセッサと、
   前記プロセッサに結合されるメモリであって、前記メモリがその上に実行可能命令を記憶することができ、前記実行可能命令が、前記プロセッサによって実行されるときに、前記プロセッサにより、
   流体通路を含む領域のサーモグラフィックイメージを受信することと
   前記サーモグラフィックイメージが前記流体通路の劣化部分を示すイメージパターンを含むことを決定することと
   を含めたオペレーションを実施させる、メモリと
   を備えるデバイス。
10. 前記メモリが、前記プロセッサによって実行されるときに、前記プロセッサにより、
    前記サーモグラフィックイメージが前記流体通路の劣化部分を示すイメージパターンを含むことを決定することに応答して、警報メッセージを生成することを
    をさらに含めたオペレーションを実施させる、実行可能命令を有する、請求項９記載のデバイス。
11. 前記メモリが、前記プロセッサによって実行されるときに、前記プロセッサにより
    前記サーモグラフィックイメージが前記流体通路の劣化部分を示すイメージパターンを含むことを決定することに応答して、前記流体通路の前記劣化部分が漏洩を発生させる前に予測される時間枠の情報を含む警報メッセージを生成すること
    をさらに含めたオペレーションを実施させる、実行可能命令を有する、請求項９記載のデバイス。
12. 前記流体通路の前記劣化部分が漏洩する流体通路または亀裂した流体通路のうちの少なくとも１つを含む、請求項９記載のデバイス。
13. 前記サーモグラフィックイメージが前記流体通路の劣化部分を示すことを決定することが、
    前記サーモグラフィックイメージの第１のエリアの温度が第１の閾値を超えるかどうか、または、
    前記サーモグラフィックイメージの第１のエリアの温度が第２の閾値未満まで低下するかどうか
    に基づく、請求項９記載のデバイス。
14. 前記サーモグラフィックイメージが前記流体通路の劣化部分を示すことを決定することが、
    前記サーモグラフィックイメージの第１のエリアの温度変化率が閾値を超えるかどうか
    に基づく、請求項９記載のデバイス。
15. 前記領域が発電システムを含む、請求項９記載のデバイス。
16. 方法であって、
    流体通路を含む領域のサーモグラフィックイメージを受信するステップと、
    前記サーモグラフィックイメージが前記流体通路の劣化部分を示すイメージパターンを含むことを決定するステップと、
    前記サーモグラフィックイメージが前記流体通路の劣化部分を示すイメージパターンを含むことを決定することに応答して警報メッセージを生成するステップと
    を含む方法。
17. 前記警報メッセージが、前記流体通路の前記劣化部分が漏洩を発生させる前に予測される時間枠の情報を含む、請求項１６記載の方法。
18. 前記流体通路の前記劣化部分が漏洩する流体通路または亀裂した流体通路のうちの少なくとも１つを含む、請求項１６記載の方法。
19. 前記サーモグラフィックイメージが前記流体通路の劣化部分を示すことを決定することが、
    前記サーモグラフィックイメージの第１のエリアの温度が第１の閾値を超えるかどうか、または、
    前記サーモグラフィックイメージの第１のエリアの温度が第２の閾値未満まで低下するかどうか
    に基づく、請求項１６記載の方法。
20. 前記警報メッセージが、前記流体通路を通る流体流れを変化させるための命令を含む、請求項１６記載の方法。