JP2015032306A - 産業用監視システムに情報を表示するシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】様々なタイプの機械デバイス及びシステムのための監視機能を提供する。【解決手段】システムは、機械システムに結合された複数のセンサから入力を受信するように構成された産業用モニタを含み、この産業用モニタは動作中、受信した入力に少なくとも部分的に基づいて機械システムの複数の測定結果を判定するように構成されている。システムは又、産業用モニタに通信可能に結合されたディスプレーデバイスを含み、このディスプレーデバイスは、複数の測定結果の特定の測定値に関連する図形描写を表示するように構成されている。図形描写は、特定の測定結果の現在値の表現と、特定の測定結果の過去の最大値の表現とを同時に表示するように構成されている。【選択図】図1
Description
本明細書に開示する主題は、資産状態監視システムなどの産業用監視システムに関する。
資産状態監視システムになどの産業用監視システムは一般に、様々なタイプの機械デバイス及びシステムのための監視機能を提供する。例えば、産業用モニタは、ガスタービンシステムの1つ又は複数の動作パラメータを監視してもよい。特定の実施例では、産業用監視システムは、ガスタービンシステム全体にわたって配置された幾つかのセンサ(例えば温度センサ、圧力センサ、流量センサなど)を含んでもよい。このようなセンサによって産業用監視システムは、少なくとも部分的にこれらのセンサから受信した入力に基づいて、機械システムのパラメータを判定できるようになる。加えて、特定の産業用監視システムは、監視対象の機械システムの判定済みのパラメータを(例えばオペレータに)表示するために使用できる1つ又は複数のグラフィカルユーザインターフェース(GUI)を含んでもよい。
当初の請求項に記載の発明の範囲に相応する特定の実施形態を以下に要約する。これらの実施形態は特許項に記載の発明の範囲を限定するものではなく、これらの実施形態は発明の可能な形態を簡単に要約することのみを意図する。実際に、本発明は以下に記載する実施形態と同様の、又は異なる多様な形態を含み得る。
ある実施形態では、システムは、機械システムに結合された複数のセンサから入力を受信するように構成された産業用モニタを含み、この産業用モニタは動作中、受信した入力に少なくとも部分的に基づいて機械システムの複数の測定結果を判定するように構成されている。システムは又、産業用モニタに通信可能に結合されたディスプレーデバイスを含み、このディスプレーデバイスは、複数の測定結果の特定の測定値に関連する図形描写を表示するように構成されている。図形描写は、特定の測定結果の現在値の表現と、特定の測定結果の過去の最大値の表現とを同時に表示するように構成されている。
別の実施形態では、方法は、機械システムに結合されたセンサから入力を受信し、受信した入力に少なくとも部分的に基づいて、プロセッサを介して機械システムの測定結果を判定するステップを含んでいる。方法はディスプレーデバイス上に、測定結果の現在値を示すように構成された第1の部分を含む棒グラフを表示するステップを含んでいる。棒グラフは又、測定結果の過去の最大値を示すように構成された、棒グラフの一部を覆う過去の最大値インジケータをも含んでいる。棒グラフは又、測定結果の最大閾値を示すように構成された、棒グラフの一部を覆う最大閾値インジケータをも含んでいる。
別の実施形態では、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体は、電子デバイスのプロセッサによって実行可能な命令を含んでいる。命令には、動作中に機械システムに結合されたセンサから入力を受信する命令と、受信した入力に少なくとも部分的に基づいて機械システムの動作の複数の測定結果をプロセッサを介して判定する命令とが含まれる。命令には又、各々の図形表現が複数の測定結果の測定値に関連する複数の図形表現をディスプレーデバイス上に表示する命令も含まれる。加えて、各々の図形表現は、関連する測定結果の現在値、関連する測定結果の過去の最大値、及び関連する測定結果の過去の最小値を同時に示すように構成されている。
本発明の上記の、及びその他の特徴、態様及び利点は、全図を通して同一の符号が同一の部品を表す添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによってより良く理解されよう。
本発明の1つ又は複数の特定の実施形態を以下に記載する。これらの実施形態を簡明に記載するため、実際の実装の全ての特徴が明細書に記載されるわけではない。任意の工学的又は設計上のプロジェクトなどでのこのような任意の実際の実装の開発では、実装ごとに異なることがあるシステムに関連し、且つ業務に関連する制約の遵守などの開発者特定の目標を達成するために、多くの実装特有の決定を下さなければならないことを理解されたい。更に、このような開発努力は複雑で時間を要するかも知れないが、にも関わらず本開示の利益を受ける当業者にとっては設計、製造、及び加工を実施する通常業務であることを理解されたい。
本発明の様々な実施形態の要素を記述する際に、冠詞「a」、「an」、「the]及び「前記」は1つ又は複数の要素があることを意味するものである。「備える」、「含む」及び「有する」という用語は、包括的なものであり、記載された要素以外の追加の要素があってもよいことを意味するものである。
上記のように、産業用監視システムは一般に、機械デバイス、又はターボ機械システム、発電システム、ガス化システム、又は化学生産システムなどのシステムの1つ又は複数の動作パラメータの監視を可能にする。例えば、開示する実施形態はガスタービンシステム、蒸気タービンシステム、複合サイクルシステム、発電プラント、又はそれらの任意の組み合わせで使用され、又はこれらに組み込まれてもよい。産業用監視システムは、機械デバイスの一部に結合され、動作中の機械デバイスの態様を測定する幾つかのセンサを含んでもよい。これらのセンサには、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、隙間センサ、近接センサ、火炎センサ、ガス成分センサ、振動センサ、電流センサ、電圧センサ、その他の適宜のセンサ又はそれらの組み合わせが含まれてもよい。したがって、産業用モニタは、各々が1つ又は複数のセンサから入力を受信して機械デバイス又はシステムの1つ又は複数の測定結果を判定する幾つかのチャネルを含んでもよい。更に、産業用モニタは、1つ又は複数の所定の閾値に対する各測定結果の値に少なくとも部分的に基づいて、各々の状態又は測定結果の適宜の状態を判定してもよい。
したがって、本実施形態は、産業用監視システムがオペレータにグラフィカルユーザインターフェース(GUI)を表示できるように、(例えば産業用モニタ、ワークステーション、携帯用監視デバイス、スマートフォンデバイス、又はその他の適宜のデバイスに配置された)1つ又は複数のデバイスを含む産業用監視システムを対象としている。更に、GUIは例えば、産業用モニタのチャネル名、及び各チャネルによって収集される測定結果を表示する様々なスクリーンを含んでもよい。産業用監視システムのディスプレーデバイスは寸法が制約されることがあり、ひいてはそれが情報を表示する利用可能なスクリーンのスペースを制約することがある。
したがって、本実施形態は一般に、ディスプレーデバイスに表示されるGUIの各スクリーンによって伝達される情報量を最大にすることをめざす以下に詳述する特徴を含んでいる。本実施形態は例えば、産業用モニタの各チャネルの組み合わせた測定状態をオペレータに伝達するために1つ又は複数の視覚効果、又はキューを使用してもよい。それによってオペレータは、例えばオペレータが同様の判定を行うためにGUIの幾つかのスクリーンを検索する必要なく、1つ又は複数のチャネルに不規則な状態(例えば現在アラームを発している状態、又はラッチされたアラーム状態)を有する測定結果が含まれていることを判定することができる。したがって、本実施形態は、監視対象の機械デバイス又はシステムでオペレータが(例えば1つ又は複数の不規則な測定状態などの)問題点をより迅速に特定し、これに対処することを可能にする有効なGUIを提供する。
上記を念頭に入れ、図1は、ガスタービンシステム12の様々な動作パラメータを監視するための産業用監視システム10を示している。監視対象の機械システムの一例としてガスタービンシステム12が表示されているが、別の実施形態では、任意の機械デバイス又は機械システムの動作パラメータを監視するために産業用監視システム10を使用してもよいことが理解できよう。例えば、産業用監視システム10は、軸流圧縮機、スクリュー圧縮機、ギヤ、ターボエキスパンダ、水平及び垂直遠心ポンプ、電動モータ、発電機、ファン、送風機、撹拌機、ミキサ、遠心機、パルプ精製機、ボールミル、粉砕機、微粉砕機、押出機、造粒機、冷却塔、熱交換器、又はその他の適宜の機械デバイスの動作パラメータを監視するために使用されてもよい。更に、産業用監視システム10を使用して、より大型の機械システム(例えば蒸気タービンシステム、油圧タービンシステム、風力タービンシステム、反応炉、ガス化炉、ガス処理システム、産業用自動化システム、又はその他の適宜な機械システム)の1つ又は複数の機械デバイスを測定してもよい。
図1に示す産業用監視システム10は、少なくとも1つのプロセッサ16及びメモリ18を含む、以下でモニタ14と呼ばれる資産状態モニタ14を含んでいる。図1に示すモニタ14は、隙間センサ又は近接プローブ20、速度変換器22、加速度計24、振動又は地震センサ26、圧力センサ28、温度センサ30及び回転速度センサ32を含む幾つかのセンサに結合される。センサ20、22、24、26、28、30及び32は、単に例示したに過ぎず、機械デバイス又はシステム(例えばガスタービンシステム12)の動作及び性能に関する測定を行うのに適する任意の別のセンサ(例えば流量センサ、ガス成分センサ、磁界センサ、火炎センサ、電流センサ、電圧センサなど)を使用してもよいことを理解されたい。
図1に示すように、モニタ14と通信可能に結合される様々なセンサ20、22、24、26、28、30及び32は、モニタ14に入力を提供して、モニタ14が監視対象の機械システム(例えばガスタービンシステム12)の1つ又は複数の動作パラメータをプロセッサ16及びメモリ18を使用して判定できるようにしてもよい。例えば、図示したモニタ14は、1つ又は複数の回転速度センサ32からガスタービンシステム12のシャフトの回転速度の測定結果から入力を受信してもよく、1つ又は複数の回転速度センサ32及びガスタービンシステム12に機能的に結合されたその他のセンサから受信した入力に基づいて、動作パラメータ(例えばシャフトの回転速度、ガスタービンシステム12の電力出力又は負荷、又はその他の適宜の動作パラメータ)を判定してもよい。以下に詳細に記載するように、ある実施形態では、監視対象の機械システムの各々の動作パラメータはモニタ14の単一のチャネルによって判定されてもよく、モニタ14の各々のチャネルは、動作パラメータを判定するために、(例えばセンサ20、22、24、26、28、30及び32から受信した入力に基づいて)1つ又は複数の測定結果を判定してもよい。
図1は、センサ20、22、24、26、28、30及び32から受信した様々な入力に基づいてモニタ14によって判定(例えば計算又は評価)されてもよい監視対象の機械システム(例えばガスタービンシステム12)の幾つかの例示的動作パラメータを示している。図1に示す実施形態では、モニタ14は径方向振動34、径方向位置36、軸方向位置38、偏心度40、地震振動42、シャフト位置44、伸び差46、ロータ速度48、ロータ加速度50、温度52及び/又はガスタービンシステム12、又はその任意のコンポーネント(例えば圧縮機、シャフト、ポンプ、バルブなど)のその他の任意の適宜の動作パラメータを判定してもよい。例えば、モニタ14はプロセッサ16及びメモリ18を使用して1つ又は複数の近接プローブ20からの入力を処理し、ガスタービンシステム12のタービン部のケーシングの伸び差46を判定してもよい。更なる例では、モニタ14は1つ又は複数の回転速度センサ32及び/又は1つ又は複数の加速度計24からの入力を処理して、ガスタービンシステム12のシャフトのロータ加速度50を判定してもよい。
ある実施形態では、幾つかのモニタ(例えばモニタ14)をモジュール式に組み合わせてモジュール式監視システムを形成してもよい。例えば、以下で監視システム60と呼ばれる図2に示すモジュール式資産状態監視システム60は、監視システム60の動作中に特定の機能を実行するのに適する幾つかのモジュールを含んでいる。例えば、図2に示す監視システム60の実施形態では、電源モジュール61が交流電流(AC)又は直流電流(DC)電力を受け、監視システム60に給電するための任意の適宜の変換を行ってもよい。別の実施形態では、電源モジュール61はモジュール式資産状態監視システム60のモジュールでなくてもよく、むしろモジュール式資産状態監視システム60に結合された別個のコンポーネントであってもよい。図示した監視システム60は又、モニタのプライマリインターフェースを構成、ディスプレー、調整及び監視ソフトウエアに、又、外部の制御システムに提供してもよいシステムモニタ又は過渡データインターフェース(TDI)62をも含んでいる。例えば、TDI62は適宜の通信プロトコルをサポートして、監視システム60を別の監視システム64に通信可能に結合し、制御システム66(例えば処理制御システム、ヒストリアン、及びその他のプラント制御及び自動化システム)に、コンピュータワークステーション68に、携帯用監視デバイス70に、携帯用コンピューティングデバイス72に、及び/又はその他の適宜のデバイスに結合してもよい。
電源モジュール61及びTDI62に加えて、図2に示す監視システム60は又、各々が図1の資産状態モニタ14の実施形態である幾つかの別のモジュール、すなわちモニタモジュール74、76、78及び80をも含んでいる。すなわち、各モニタモジュール74、76、78及び80は、様々なセンサ(例えば図1のセンサ20、22、24、26、28、30及び/又は32)からの入力を受信し、且つ処理して監視対象の機械デバイス又はシステム(例えばガスタービンシステム12)の1つ又は複数の動作パラメータを判定するそれぞれのプロセッサ16及びメモリ18を含んでもよい。例えば、モニタモジュール74は幾つかのチャネル(例えば4、5、6、8、10、12、16、18、20、又は別の適宜のチャネル数)を含んでもよく、その各々は幾つかのセンサからの入力を受信して、以下の1つ、すなわち、径方向振動34、径方向位置36、軸方向位置38、偏心度40、伸び差46、ロータ速度48、ロータ加速度50、又は機械システムのその他の適宜の動作パラメータを判定してもよい。特定の実施例として、モニタモジュール76は4チャネルを含んでもよく、それらのチャネルの各々が幾つかのセンサからの入力を受信し、又はケース膨張、又はその他のタイプの伸び差(例えば標準の単一傾斜伸び差、非標準の単一傾斜伸び差、二重傾斜伸び差、相補的伸び差)、軸方向位置38、及びその他の位置測定(例えばバルブ位置)の1つを判定してもよい。更なる実施例として、ある実施形態では、モニタモジュール78は、6チャネルを含んでもよく、それらのチャネルの各々は監視対象の機械システムの一部の特定の温度52の監視専用のチャネルである。
したがって、モニタモジュールの各チャネルは、幾つかのセンサ(例えばセンサ20、22、24、26、28、30及び/又は32)からの幾つかの(例えば1から500、1から100、1から50、又は1から20)入力を受信し、機械システムの動作パラメータを判定してもよい。更に、機械システムの全体的な動作パラメータ値を判定するために、受信したセンサ入力に基づいて経路が決定される幾つかの(例えば1、2、4、5、6、7、8又はその他の適宜の数)基礎をなす測定結果を含んでもよいことが理解されよう。例えば、4チャネルモニタモジュール(例えばモニタモジュール74)の実施形態は、機械システムの4つの動作パラメータを判定してもよい。しかし、ある実施形態では各チャネルは8つの測定結果を含み得るため、このような4チャネルモニタは実際にはセンサ入力から32に及ぶ個々の測定結果を判定してもよい。特定の実施例として、ある実施形態では、径方向振動チャネルは、基本的な全体的(直接)振動振幅、ギャップ電圧、フィルタリングされた振幅(例えばフィルタリングされた1x振幅、及びフィルタリングされた2x振幅)、フィルタリングされた位相(例えばフィルタリングされた1x位相、及びフィルタリングされた2x位相)、非1x振幅、及びSmax(例えば最大位相)を含む8つに及ぶ測定結果を判定してもよい。更に、アラーム閾値は、各チャネルによって判定される各測定結果ごとに個々に設定されてもよいことが理解されよう(例えば、アラーム状態を避けるためにSmaxは閾値未満に保たれる)。モニタモジュールの別の実施形態は1から100(例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14又は15)のチャネルを含んでもよく、各チャネルは、機械システムの動作パラメータを監視するために1から100(例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、10)の測定結果を判定できる。加えて、モジュール式監視システム60の別の実施形態は、例えば1から50、1から25、1から10、1から8個の監視モジュールを含んでもよい。
図3は、図2のモニタモジュール74の実施形態の斜視図を示している。図示したモニタモジュール74の実施形態は、オペレータによって携帯用テスト機器に結合されてもよいモニタモジュール74の前面に配置された4つのバッファリングされた出力接続部90(例えば同軸接続部又はその他の適宜の接続部)を含んでいる。別の実施形態では、モニタモジュール74は任意の数のバッファリングされた出力接続部90を含んでもよい。加えて、ある実施形態では、モニタモジュール74は、モニタモジュール74の状態(例えば正常、警告、接続済み、バイパス、ノード電圧、「不良」又は同様の状態)を示すために使用されてもよい、モニタモジュール74の前面に配置された幾つかの発光ダイオード(LED)92を含んでもよい。
図示した図3のモニタモジュール74は又、モニタモジュール74のオペレータに情報を表示するために使用されてもよいディスプレーデバイス94をも含んでいる。例えば、ディスプレーデバイスは、液晶ディスプレー(LCD)、発光ダイオード(LED)、有機発光ダイオード(OLED)、又はその他の適宜のカラーディスプレーデバイスであってよい。更に、モニタモジュール74は、例えばグラフィカルユーザインターフェース(GUI)98の幾つかのスクリーンのどれが現在ディスプレーデバイス94に表示されるかを制御するため、オペレータによって操作され得る入力デバイス(例えば上向き矢印ボタン95及び下向き矢印ボタン96)をも含んでいる。別の実施形態では、それに加えて、又はその代わりに別の入力デバイス(例えばボタン、ダイアル、キーボード、マウス、タッチスクリーン、又はその他の適宜の入力デバイス)をモジュール74で使用してもよい。以下に詳細に記載するように、GUI98は、モニタモジュール74によって現在監視されているチャネル名を示すスクリーン、及び各チャネルによって現在収集されている測定結果のグラフ表示を含んでもよい。
図2に示すように、ある実施形態では、GUI98を表示するために別のデバイスが使用されてもよい。したがって、図4は、GUI98をオペレータに表示するために使用し得る小型のタブレット型デバイスでよい携帯用監視デバイス70の実施形態の斜視図を示している。同様に、図5は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ又は同類のモバイル処理デバイスでよい携帯用コンピューティングデバイス72の実施形態の斜視図を示している。図4の携帯用監視デバイス70と図5の携帯用コンピューティングデバイス72の両方とも一般に、それぞれのディスプレーデバイス94にGUI98の様々なスクリーンを表示するためにメモリに格納された命令を実行するために使用され得るプロセッサを含んでもよい。更に、携帯用監視デバイス70及び携帯用コンピューティングデバイス72は、GUI98を表示するためにデバイスが監視システム60と通信できるようにする通信回路(例えば無線ネットワーク回路)を含んでもよい。加えて、携帯用監視デバイス70及び携帯用コンピューティングデバイス72は、例えばGUI98のどのスクリーンが各デバイスのディスプレーデバイス94に現在それぞれ表示されるかを制御するためにオペレータが使用してもよいユーザ入力100を含んでもよい。
図6は、図3のモニタモジュール74のそれぞれのディスプレーデバイス94、図4の携帯用監視デバイス70、及び/又は図5の携帯用コンピューティングデバイス72のうちの1つ又は複数に表示され得るGUI98の実施形態を示している。図6に示すように、ある実施形態では、GUI98は、ユーザ入力(例えば図3に示す上向き矢印ボタン95又は下向き矢印ボタン96)を長押しすることによってオペレータがGUI98の全てのスクリーンを段階的に循環できるように連続ループで論理的に配置された幾つかのスクリーンを含んでもよい。図6に示すように、第1のスクリーンは、モニタ(例えばモニタモジュール74)によって現在行われている測定タイプのリスト(例えば視覚表示)を含んでもよい測定タイプスクリーン112でよい。図示した実施形態の場合、測定タイプスクリーン112は、4つの測定タイプ、すなわち測定タイプ114(すなわち推力)、測定タイプ116(すなわち偏心度)、測定タイプ118(すなわち径方向振動)、及び測定タイプ120(すなわち速度)を含んでいる。
図6に示すGUI98は、幾つかの直視型スクリーン122、すなわち各々が特定の測定タイプ(例えば測定タイプ114、116、118、120の1つ)にそれぞれ関連する直視型スクリーン124、126、128及び130を含んでいる。例えば、図6の直視型スクリーン124は、各々がモニタモジュール74の異なるチャネルによって現在判定中の異なる全体的推力測定結果を表示する3つのグラフ表示(例えば棒グラフ131、132及び133)を示している。特定の実施例として、各々の全体的測定結果131、132及び133は、監視対象の機械システム12の3つの異なるコンポーネントについてモニタモジュール74によって判定される全体的推力測定又は累積された推力測定の結果を示してもよい。加えて、図示した直視型スクリーン124は、直視型スクリーン124に示される全体的測定結果131、132及び133の数値を表示するために使用されてもよいリアルタイム値(RV)部分134を含んでいる。別の実施例では、グラフ表示は線グラフ、円グラフ、ベン図表、又は上記のディスプレーデバイス94に表示されてもよい任意の別の適宜のグラフ表示でよいことが理解されよう。又、前述の直視型スクリーン上のデータ表示(例えばデータスケール、単位、厚さマークなど)は説明目的のためであり、図示した測定結果の特定値、又は相対値を伝達することで本開示を限定するものではないことも理解されよう。
図6のGUI98に示されている図示した全体的測定結果(例えば全体的測定結果131、132及び133)は、各々がモニタモジュール74の1つ又は複数のチャネルによって判定される特定のタイプの測定結果(例えば推力)の動作パラメータを表示してもよいことが理解されよう。言い換えると、全体的測定結果131、132及び133は、前述のように1つ又は複数のセンサからの入力に基づいて各チャネルによって判定されてもよい幾つかの基礎となる測定結果の最高点を表示してもよい。更に、ある実施形態では、GUI98は、各チャネルによって判定される各測定結果ごとの追加のスクリーンを含んでもよいことが理解されよう。例えば、ある実施形態では、モニタモジュール74の各チャネルが8つの測定結果(例えば全体的振幅、ギャップ電圧、フィルタリングされた1x振幅、フィルタリングされた2x振幅、フィルタリングされた1x位相、フィルタリングされた2x位相、非1x振幅、及びSmax)を含んでいる場合、各々の直視型スクリーン全体(例えば直視型スクリーン124、126、128及び130)の後に7つの追加の直視型スクリーが図6に示すGUI98に挿入されてもよい。更に、このような実施形態では、各々の追加スクリーンが同じタイプの測定結果の複数の測定結果を示してもよいことが理解されよう。図示した実施形態では、全体的推力直視型スクリーン124は棒グラフ131、132及び133を介して推力測定タイプ114の3つの異なる全体的測定結果を示しているため、推力測定結果タイプ114に関連する各々の追加スクリーン(例えばギャップ電圧スクリーン、フィルタリングされた1x振幅スクリーン、フィルタリングされた2x振幅スクリーン、フィルタリングされた1x位相スクリーン、フィルタリングされた2x位相スクリーン、非1x振幅スクリーン及びSmaxスクリーン)も同様に、各々が監視対象の機械システム12の異なるコンポーネントの測定結果に対応する3つの棒グラフを含んでもよい。
図6に示すように、直視型スクリーン126は、偏心度測定タイプ116の全体的測定結果をグラフ表示する棒グラフ135及び136を含んでいる。更に、直視型スクリーン124と同様に、図示した直視型スクリーン126は、棒グラフ135及び136によって示される全体的測定結果の数値を表示するために使用されてもよいRV部138を含んでいる。図示した直視型スクリーン128は、径方向振動タイプ118の全体的測定結果を示す棒グラフ139、140、141及び142を含んでいる。直視型スクリーン128は更に、棒グラフ139、140、141及び142によって示される全体的測定結果の数値を表示するRV部144を含んでいる。更に、図示した直視型スクリーン130は、速度測定タイプ120の単一の全体的測定結果を示す棒グラフ146、及び棒グラフ146によって示される全体的測定結果の数値を示すためのRV部148を含んでいる。したがって、任意の直視型スクリーン122は、同じ測定タイプの複数の測定結果を示すための任意の数(例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、10又はそれ以上)のグラフ表示を含んでもよいことが理解されよう。
加えて、前述のようにオペレータは、例えば図3に示すユーザ入力95及び/又は96を使用してGUI98の様々なスクリーンを検索してもよい。したがって、図6の実施形態について示すように、GUI98は、オペレータによって提供される入力に基づいてどのスクリーンが次に表示されるかを示すために各スクリーン112、124、126、128及び130を互いに接続する幾つかの方向矢印150を含んでいる。例えば、図6の実施形態について示すように、スクリーン112を見る場合に、GUI98が下向き矢印ボタン96からのオペレータ入力を受信すると、GUI98はスクリーン112の表示を中断してもよく、スクリーン124の表示に進んでもよい。そこでGUI98がスクリーン124を表示している場合に、GUI98が下向き矢印ボタン96からのオペレータ入力を再び受信すると、GUI98はディスプレーデバイス94にスクリーン126を表示させてもよい。しかし、GUI98がスクリーン124を表示している場合に、代わりに上向き矢印ボタン95からのオペレータ入力を受信すると、GUI98はディスプレーデバイス94にスクリーン112を再び表示させてもよい。したがって、方向矢印150で示すように、GUI98は、例えば単一のユーザ入力(例えば上向き矢印ボタン95又は下向き矢印ボタン96)を使用してオペレータがGUI98の様々なスクリーンを循環できるように連続ループとして論理的に配置されてもよい。図6に示す配置図は単なる例として示されたものであり、ある実施形態では、スクリーンの別の配置、及び/又はスクリーン上の要素の別の配置をGUI98内で使用してもよいことが理解されよう。
上記を念頭に入れて、オペレータがGUI98の特定のスクリーンを見ている場合、表示できる情報量は例えばディスプレーデバイス94のサイズによって制限されることが理解されよう。例えば、オペレータが図6に示す直視型スクリーン126を見ている場合、オペレータに測定結果の現在値のグラフ描写又は表示(例えば棒グラフ135及び136)、及びオペレータに偏心度測定タイプ116の2つの全体的測定結果の現在値を伝達し得る対応するRV部138が提示されてもよい。更に、以下に記載するように、図7から9にそれぞれ示される直視型スクリーン126A〜Cの棒グラフ135及び136は、表示される測定結果に関するより多くの情報をオペレータに伝達する追加の視覚的特徴(例えば棒グラフ135と136の部分に重なる特徴)を含んでいる。
例えば、図7は直視型スクリーン126Aの実施形態のスクリーン図である。図示した棒グラフ135及び136の第1の部分154A及び154Bはそれぞれ、示された測定タイプ(例えば全体的偏心度)の現在値を示している。加えて、図7の図示した棒グラフ135及び136は、棒グラフ135及び136の第1の部分154A及び154Bにそれぞれ重なる(例えばその上に配置され、その上面にあり、又は近接する)第2の部分160A及び160Bを含んでいる。更に、これらの第2の部分160A及び160Bは、棒グラフ135及び136にそれぞれ関連する測定結果の過去の最大値を示している。特定の実施例として、第2の部分160A及び160Bはそれぞれ、所定時間内(例えば1時間、一日、一週間、一か月、一年、過去の値が手動的にリセットされてからの期間、又はその他の適宜の期間)に各測定が達した最高又は最大の値を示してもよい。図7に示すように、ある実施形態では、第2の部分160A及び160Bは、第1の部分154A及び154Bとそれぞれ容易に区別できる外見を有してもよい。例えば図7に示すように、ある実施形態では、第1の部分154Aと第2の部分160Aは別の塗りつぶしカラー(例えば黄色地に黒、青地に赤、黒地に白、又はその他の任意の高コントラストの色の組み合わせ)、又はパターン(例えばチェック模様、格子模様、ドット模様、グラデーション、又はその他の高コントラストのパターン)を有してもよいため、オペレータは測定結果の現在値と過去の最大値の両方を判定するために棒グラフ135及び136の2つの部分の相違を視覚的に容易に区別できる。
更に、図7に示すように、直視型スクリーン126Aは又、図示した測定結果に関連する所定の最大閾値をオペレータに伝達するために使用してもよい棒グラフ135及び136の部分にそれぞれ重なる最大閾値インジケータ162A及び162Bをも含んでいる。すなわち、上記のように、各測定結果は、例えば測定状態を判定するために使用されてもよい1つ又は複数のそれぞれの閾値(例えば最大閾値及び/又は最小閾値)に関連してもよい。例えば、その現在値が閾値を超える測定値は現在アラーム状態にあってもよい。したがって、直視型スクリーン126Aを見るオペレータは、(例えば棒グラフ135及び136の第1の部分154A及び154Bによってそれぞれ示される)全体的測定値の現在値が、現在それぞれの(例えば最大閾値インジケータ162A及び162Bによって示される)最大閾値を超えていないことを視覚的に判断できる。更に、オペレータは、(例えば第2の部分160A及び160Bによって示される)測定結果の過去の最大値に基づいて、測定結果が以前に(例えば最大閾値インジケータ162A及び162Bによって示される)最大閾値を超えたかどかを視覚的に確認してもよい。図7に示すように第2の部分160A及び160Bと、最大閾値インジケータ162A及び162Bとの組み合わせが、以下に詳細に記載するように、現在アラーム状態及び/又はラッチされたアラーム状態を有する測定結果を視覚化するのに特に有用であることが理解されよう。更に、棒グラフ135及び136の開示した重なる特徴(例えば第2の部分160A及び160B、最大閾値インジケータ162A及び162B、及び以下に記載するその他の特徴)は、(例えば棒グラフ135及び136のそれぞれの第1の部分154A及び154Bによって示される)測定結果の現在値の表示を妨げないことが理解されよう。
図8は、測定結果情報をオペレータに表示する付加的な方法を示す直視型スクリーン126Bの実施形態のスクリーン図である。例えば、棒グラフ135及び136の一部に重なるものとして図8に示す第2の部分164A及び164Bはそれぞれ、オペレータが(例えば第2の部分164A及び164Bによって示される)過去の最大測定値から(例えば第1の部分154A及び154Bで示される)現在の測定値を視覚的に区別できるように点線の境界線を含んでいる。更に、最大閾値インジケータ166A及び166Bも、棒グラフ135及び136の部分とそれぞれ重なる点線として示されている。第2の部分164A及び164Bの点線の境界線、及び最大閾値インジケータ166A及び166Bの点線は単なる例として示したものであることを理解されたい。別の実施形態では、第2の部分164A及び164Bは、背景の色、塗りつぶされる色、境界の色、境界のスタイル、棒の形状、輝度又は明度、透明性、又はその他の適宜の視覚効果を用いて第1の部分154A及び154Bと視覚的に区別されてもよい。更に、別の実施形態では、最大閾値インジケータ166A及び166Bは、線、点線、矩形、記号、アイコン又はその他の適宜な表現で表示されてもよく、棒グラフ135及び136のそれぞれの幅全体、又はその小部分に及んでもよい。
図9は、図示した測定結果に関連する過去の値、及び閾値を表示する追加の方法を含む直視型スクリーン126Cの実施形態のスクリーン図である。例えば、図9に示すように、ある実施形態では、示された測定結果の過去の最大値は、棒グラフ135及び136の部分にそれぞれ重なる浮遊ブロックとして示されてもよい過去の最大値インジケータ168A及び168Bによって表示されてもよい。したがって、図9の実施形態では、最大閾値インジケータ168A及び168Bの位置は、浮遊ブロックが一般により効果的な表示を提供し、ディスプレーデバイス94に示すスペースが少ない(例えば、上記の図7及び8の直視型スクリーン126A及び126Bで使用されるような)第2の部分の代わりの浮遊ブロックを用いて過去の最大測定値を示す。
同様に、図9に示すように、ある実施形態では、示された過去の最小測定値は、これも棒グラフ135及び136の部分にそれぞれ重なる浮遊ブロックとして示されてもよい過去の最小値インジケータ170A及び170Bによって表示されてもよい。すなわち、過去の最小値インジケータ170A及び170Bは、ある期間(例えば1時間、一日、一週間、一か月、一年、過去の値が手動的にリセットされてからの期間、又はその他の適宜の期間)にわたる最小測定値を示してもよい。更に、ある実施形態では、過去の最大値インジケータ168A及び168Bの外見と過去の最小値インジケータ170A及び170Bの外見とは、オペレータが2つのインジケータを視覚的に区別できるように異なっていてもよい。直視型スクリーン126Cについて示したような特定の実施例として、過去の最大値インジケータ168A及び168Bは実線の境界線を有するものとして示され、一方、過去の最小値インジケータ170A及び170Bは点線の境界線を有するものとして示されている。これらの異なる境界線のスタイルは単なる例として示されたものであり、別の実施形態では、境界線のスタイル、境界線の色、背景の色、塗りつぶされる色、サイズ、形状、及び/又は他の適宜の視覚効果を用いて、過去の最大値インジケータ(例えば過去の最大値インジケータ168A及び168B)と過去の最小値インジケータ(例えば過去の最小値インジケータ170A及び170B)とを互いに視覚的に区別してもよいことが理解されよう。更に、過去の最小値インジケータ170A及び170Bは一般に第1の部分154A及び154Bの上にそれぞれ直接配置されてもよいため、過去の最小値インジケータ170A及び170Bの1つ又は複数の視覚効果は、オペレータがこれらの要素を区別し易くするため第1の部分154A及び154Bの外見を対比して際立たせてもよいことが理解されよう。
更に、図9の直視型スクリーン126Cは、(例えば棒グラフ135及び136によってそれぞれ示される所定の最大測定閾値を示す)最大閾値インジケータ172A及び172B、及び(例えば棒グラフ135及び136によって示される所定の最小測定閾値を示す)棒グラフ135及び136の部分にそれぞれ重なる最小閾値インジケータ174A及び174Bをも含んでいる。ある実施形態では、図9に示すように、最大閾値インジケータ(例えば最大閾値インジケータ172A及び172B)、および最小閾値インジケータ(例えば最小閾値インジケータ174A及び174B)は、オペレータが最小閾値インジケータ174A及び174Bから最大閾値インジケータ172A及び172Bを視覚的に区別できるように、異なる外見(例えば色、線のスタイル、形状又はその他の適宜の外見)を有してもよい。更に、最小閾値インジケータ174A及び174Bは通常、第1の部分154A及び154Bのそれぞれの直ぐ上に配置されているため、オペレータがこれらの要素を区別し易くするために、過去の最小閾値インジケータ174A及び174Bの1つ又は複数の視覚効果は、第1の部分154A及び154Bの外見をそれぞれ対比して際立たせても良いことが理解されよう。
上記を念頭に入れ、図10から12は、測定値が変化するとオペレータによって別の時間に連続的に視認される直視型スクリーン126D〜Fの例をそれぞれ示している。図示した実施例では、図10から始まり、現在の測定値をそれぞれ示す第1の部分154A及び154Bを有する棒グラフ135及び136を含む直視型スクリーン126Dがオペレータに最初に提示される。更に、図10の第1の部分154Aによって示されるように、測定値は(例えば棒グラフ135の一部に重なる最大閾値インジケータ182Aによって示される)最大閾値を超えている。実際に、過去の最大値インジケータ184Aによって示されるように、棒グラフ135によって表示される現在の測定結果も過去の最大測定値である。
加えて、図10に示すように、ある実施形態では、第1の部分154A又は154B、最大閾値インジケータ182A及び182B、及び/又は棒グラフ135及び136の部分にそれぞれ重なる過去の最大値インジケータ184A及び184Bの外見は、関連する測定結果のある特定の状態を反映するように調整されてもよい外見を有する。例えば、棒グラフ135の場合、(例えば第1の部分154Aによって示される)現在の測定値が(例えば最大閾値インジケータ182Aによって示される)最大閾値を超えるため、棒グラフ135に関連する測定結果は現在のアラーム状態を有してもよい。したがって、第1の部分154A及び最大閾値インジケータ182Aは、棒グラフ135に関連する測定結果の現在のアラーム状態を示すために、特定の色、境界のスタイル、境界の色、動画による強調(例えば点滅、明滅、又はストローブ)及び/又はその他の適宜の視覚効果を含んでもよい。例えば、ある実施形態では、最大閾値インジケータ182Aは(例えば線186によって示されるように)点滅して閾値を超えていることを視覚的に示してもよい。更に、ある実施形態では、それに加えて、又はその代わりに過去の最大値インジケータ184Aは、現在の測定値が関連する過去の最大値でもあることを示すために、特定の色、境界のスタイル、境界の色、動画による強調(例えば点滅、明滅、又はストローブ)及び/又はその他の適宜の視覚効果を含んでもよい。
上記の実施例の記載を継続すると、時間の経過後、及び/又は修復措置の後、オペレータに図11の直視型スクリーンが提示されてもよい。棒グラフ135の第1の部分154Aによって示されるように、直視型スクリーン126Eの場合は、現在の測定値は最大閾値インジケータ184A以下に低下している。したがって、ある実施形態では、図示した測定結果は通常の状態に戻ってもよい。しかし、ある実施形態では、測定結果が閾値(例えば最大閾値インジケータ182Aによって表示される最大閾値)を超えると、測定結果はオペレータによってアラームがクリアされるまでラッチされたアラーム状態に保たれてもよい。
例えば、ある実施形態では、図11に示すように、棒グラフ135の一部に重なる過去の最大値インジケータ184Aは、関連する測定結果のラッチされたアラーム状態を伝達し得る1つ又は複数の視覚効果を含んでもよい。例えば、ある実施形態では、それに加えて、又はその代わりに、過去の最大値インジケータ184Aは、これまで(例えば最大閾値インジケータ182Aによって示される)最大値を以前に超えており、したがってラッチされたアラーム状態にあることを示すために、特定の色、境界のスタイル、境界の色、動画による強調(例えば点滅、明滅、又はストローブ)及び/又はその他の適宜の視覚効果を含んでもよい。特定の実施例によれば、図11の図示した過去の最大値インジケータ184Aは、関連する測定結果のラッチされたアラーム状態をオペレータに伝達するため、(例えば線190で示されるように)点滅するように構成されている。更に、図11に示すように、関連する測定結果は現在のアラーム状態にない(例えば現在の測定値が最大閾値未満にある)ため、棒グラフ135の第1の部分154Aの外見は通常の(強調されない)外見に戻ってもよい。
この実施例の記載を継続すると、棒グラフ135に関連する測定結果のラッチされたアラーム状態をオペレータがクリアした後、図12に示す直視型スクリーン126Fの実施形態がオペレータに提示されてもよい。図12に示すように、ある実施形態では、棒グラフ135に関連する測定結果のラッチされたアラーム状態をオペレータがクリアすると、過去の最大値インジケータ184Aによって表示される過去の最大値は現在の測定値にリセットされてもよい(例えば、過去の最大値インジケータ184Aはこの時点で第1の部分154Aの最上部にある)。更に図示した実施形態では、不規則な状態が解消されると、第1の部分154A、最大閾値インジケータ182A、及び過去の最大値インジケータ184Aの外見は全て通常の(例えば強調されない)外見に戻ってもよい。
本発明の技術的効果には、産業用監視システムのディスプレーデバイスに表示されたGUIのスクリーンからより多くの情報をオペレータが収集できることが含まれる。例えば、本発明のアプローチによって、オペレータは特定の測定タイプについて、現在の測定値、測定結果に関連する1つ又は複数の閾値、過去の最小測定値、及び/又は測定結果に関連する最大測定値、又はこれらの任意の組み合わせを同時に視覚的に確認できる。更に、本発明のアプローチは、視認される測定結果の特定の状態(例えば現在のアラーム、ラッチされたアラームなど)を示すために使用されてもよい異なる視覚効果を提供する。したがって、本発明のアプローチによってオペレータは、閾値及び過去の最大値に対する現在の測定値を即座に知ることができ、したがってオペレータは監視対象の機械システムに関する何らかの潜在的な問題点により迅速に対処することができる。
本明細書は、最良の形態を含めて実施例を用いて本発明を開示すると共に、あらゆる当業者がいずれかのデバイス又はシステムを製造し、使用し、組み込まれたいずれかの方法を実施することを含む発明の実行を可能にする。本発明の特許可能な範囲は特許請求の範囲で定義され、当業者が想到する別の実施例を含んでもよい。このような別の実施例は、特許請求の範囲の文字言語と異ならない構造要素を有している場合、又は特許請求の範囲の文字言語と非実質的な相違しかない等価な構造要素を含む場合には特許請求の範囲に含まれるものとする。
Claims (20)
- 機械システムに結合された複数のセンサから入力を受信するように構成され、動作中、受信した入力に少なくとも部分的に基づいて機械システムの複数の測定結果を判定するように構成された産業用モニタと、
前記産業用モニタに通信可能に結合された前記複数の測定結果の特定の測定値に関連する図形描写を表示するように構成されたディスプレーデバイスと、を含み、前記図形描写が前記特定の測定結果の現在値の表現と、前記特定の測定結果の過去の最大値の表現とを同時に表示するように構成されるシステム。 - 前記図形描写が、前記特定の測定結果の現在値の表現、前記特定の測定結果の過去の最大値の表現、及び前記特定の測定結果に関連する最大閾値の表現を同時に表示するように構成される請求項1に記載のシステム。
- 前記図形描写が、前記特定の測定結果の現在値の表現、前記特定の測定結果の過去の最大値、及び前記特定の測定結果に関連する最小閾値の表現を同時に表示するように構成される請求項1に記載のシステム。
- 前記図形描写が、前記特定の測定結果の現在値の表現、前記特定の測定結果の過去の最大値の表現、及び前記特定の測定結果の過去の最小値の表現を同時に表示するように構成される請求項1に記載のシステム。
- 前記図形描写が、棒グラフ又は線グラフを含むと共に、前記過去の最大値の表現が前記棒グラフ又は線グラフの一部に重なるものとして表示される請求項1に記載のシステム。
- 前記ディスプレーデバイスが、産業用モニタ、携帯用監視デバイス、又はモバイルコンピューティングデバイス上に配置される請求項1に記載のシステム。
- 前記過去の最大値の表現が、次第に変化して前記特定の測定結果の不規則な状態を示す外見を有するように構成される請求項1に記載のシステム。
- 前記過去の最大値の表現が、前記特定の測定結果の現在値の表現の表示を妨げないように構成される請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の測定には、径方向振動の測定、径方向位置の測定、軸方向位置の測定、偏心度の測定、地震振動の測定、シャフト位置の測定、伸び差の測定、ロータ速度の測定、ロータ加速度の測定、温度の測定、又はそれらの組み合わせが含まれる請求項1に記載のシステム。
- 前記複数のセンサが、近接プローブ、速度変換器、加速度計、地震センサ、圧力センサ、温度センサ、回転速度センサ、又はそれらの組み合わせが含まれる請求項1に記載のシステム。
- 前記機械システムが、ガスタービンシステム、蒸気タービンシステム、油圧タービンシステム、風力タービンシステム、又は産業用自動化システムを含む請求項1に記載のシステム。
- 機械システムに結合されたセンサから入力を受信するステップと、
前記受信した入力に少なくとも部分的に基づいて、プロセッサを介して前記機械システムの測定結果を判定するステップと、
ディスプレーデバイス上に、
前記測定結果の現在値を示すように構成された第1の部分と、
前記棒グラフの一部に重なり、前記測定結果の過去の最大値を示すように構成された過去の最大値インジケータと、
前記棒グラフの一部に重なり、前記測定結果の最大閾値を示すように構成された最大閾値インジケータと、を含む棒グラフを表示するステップと、を含む方法。 - 前記棒グラフが、前記測定結果の過去の最小値を示すように構成された、前記棒グラフの一部に重なる過去の最小値インジケータを含む請求項12に記載の方法。
- 前記棒グラフが、前記測定結果の最小閾値を示すように構成された、前記棒グラフの一部に重なる最小閾値インジケータを含む請求項13に記載の方法。
- 前記過去の最大値インジケータ、前記過去の最小値インジケータ、前記最大閾値インジケータ、及び前記最小閾値インジケータが、オペレータが前記棒を見ることを妨げないように構成される請求項14に記載の方法。
- 前記棒、前記過去の最大値インジケータ、前記過去の最小値インジケータ、前記最大閾値インジケータ、及び前記最小閾値インジケータの1つ又は複数が、前記測定結果の現在のアラーム又はラッチされたアラーム状態を示す外見を有するように構成される請求項14に記載の方法。
- 前記外見が、色による強調、動画による強調、アイコン、記号、又はそれらの組み合わせを含む請求項16に記載の方法。
- 電子デバイスのプロセッサによって実行可能な命令を含む非一時的コンピュータ読み取り可能媒体であって、前記命令には、
動作中に機械システムに結合されたセンサから入力を受信する命令と、
前記受信した入力に少なくとも部分的に基づいてプロセッサを介して前記機械システムの動作の複数の測定結果を判定する命令と、
各々の図形表現が前記複数の測定結果の測定値に関連する複数の図形表現をディスプレーデバイス上に表示し、各々の図形表現が、前記関連する測定結果の現在値、前記関連する測定結果の過去の最大値、及び前記関連する測定結果の過去の最小値を同時に示すように構成される命令が含まれる媒体。 - 各々の図形表現が、前記関連する測定結果の前記現在値、前記関連する測定結果の前記過去の最大値、前記関連する測定結果の前記過去の最小値、前記関連する測定結果の最大閾値、及び前記関連する測定結果の最小閾値を同時に示すように構成される請求項18に記載の媒体。
- 前記関連する測定結果の前記現在値、前記関連する測定結果の前記過去の最大値、前記関連する測定結果の前記過去の最小値、前記関連する測定結果の前記最大閾値、及び前記関連する測定結果の前記最小閾値の1つ又は複数が、前記関連する測定結果の現在のアラーム状態又はラッチされたアラーム状態を示す次第に更新される外見で示される請求項19に記載の媒体。
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