JP2015203393A - 状態監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】風力発電装置の状態を適切に監視できる。【解決手段】風力発電装置に設けられた機器の状態を監視する状態監視システムは、機器に設けられて状態を検出するためのセンサを含む無線計測ユニット（７０）と、無線計測ユニットと無線通信するデータ収集装置と、を備え、無線計測ユニットは、振動センサ（７０Ａ）から取得した測定データを格納するメモリと、データ収集装置と通信する無線通信部と、無線計測ユニットの各部を制御する制御部と、を含み、制御部は、無線通信部がデータ収集装置から要求を受信すると、メモリに格納された複数の測定データのうちの予め定めた個数からなるデータ群を無線通信部により送信する。【選択図】図３

Description

この発明は状態監視システムに関し、特に、風力発電装置の状態を監視する状態監視システムに関する。

風力発電装置においては、風力を受けるブレードに接続される主軸を回転させ、増速機により主軸の回転を増速した上で発電機のロータを回転させることによって発電が行なわれる。この主軸、増速機、発電機等の異常を診断するために振動センサを用いて振動を計測し、その計測値から風力発電装置の状態を診断する技術が知られている。

例えば、特許文献１（特開２０１２−９８１４９号公報）に開示の携帯型振動診断装置は、複数の振動センサユニットと、振動センサユニットから送信される無線信号を受信して機器の診断を行う振動診断部とを備える。

特開２０１２−９８１４９号公報

特許文献１では、振動センサの計測値を無線送信するが、電波状況等の通信環境によって通信が途切れる場合がある。しかし、特許文献１では当該課題に対する対策は取られていないために、通信環境によっては適切な診断をすることができない。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、風力発電装置の状態を適切に監視できる状態監視システムを提供することである。

この発明のある局面に従う、風力発電装置に設けられた機器の状態を監視する状態監視システムは、機器に設けられて状態を検出するためのセンサを含む無線計測ユニットと、無線計測ユニットと無線通信するデータ収集装置と、を備え、無線計測ユニットは、センサから取得した測定データを格納するメモリと、データ収集装置と通信する無線通信部と、無線計測ユニットの各部を制御する制御部と、を含み、制御部は、無線通信部がデータ収集装置から要求を受信すると、メモリに格納された複数の測定データのうちの予め定めた個数からなるデータ群を無線通信部により送信する。

好ましくは、要求は、受信を要求する測定データの個数を示す要求データ数を含み、予め定めた個数は、受信した要求に含まれる要求データ数によって示される。

好ましくは、データ収集装置は、要求に対応して無線計測ユニットからデータを受信できたか否かを判定する受信判定部を含み、受信判定部により受信できていないと判定されたとき、無線計測ユニットに対して当該要求を再度送信する。

好ましくは、機器は、風車に連通する軸を支持する軸受を含み、軸受は、軸が通過する内輪と、内輪の外周に設けられた外輪とを有し、内輪および外輪の一方は、風車の回転に連動して軸を中心に同心円状に回転し、且つ他の一方は固定であり、センサを含む無線計測ユニットは、内輪および外輪の少なくとも一方に設けられる。

本発明によれば、風力発電装置の状態を適切に監視できる。

本実施の形態の状態監視システムの全体構成を概略的に示した図である。 本実施の形態の風力発電装置の構成を概略的に示した図である。 本実施の形態の無線計測ユニットの取付け態様を説明する図である。 本発明の実施の形態の無線計測ユニットの構成と通信態様を説明する図である。 本発明の実施の形態のデータ収集装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態の通信用のパケットの一例を示す図である。 本発明の実施の形態の通信シーケンスと、関連処理を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る状態監視システムおよび関連する部分について図面を参照しながら説明する。図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとし、重複する説明は繰り返さない場合がある。

＜状態監視システムの全体構成＞
図１は、本実施の形態の状態監視システムの全体構成を概略的に示した図である。図１を参照して、風力発電装置１０の運転状態を監視する状態監視システムは、監視用データの収集装置に相当するデータ収集装置８０、データサーバ３３０、および１台以上の監視用端末３４０を備える。データ収集装置８０、データサーバ３３０および監視用端末３４０はインターネット３２０を含む有線および無線の通信路を介して通信する。

データ収集装置８０は後述する無線計測ユニット７０（図４）と無線通信する。無線計測ユニット７０は振動センサ７０Ａが有線ケーブルによって接続され、データ収集装置８０は振動センサ７０Ｂが有線ケーブルによって接続される。データ収集装置８０と無線計測ユニット７０の無線通信の方式については、無線ＬＡＮ（Local Area Network）を利用することができる。

また、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンともいう）に相当する各監視用端末３４０は、インターネット３２０を通して、データサーバ３３０が受信した計測データを閲覧する機能、計測データの詳細な解析機能、データサーバ３３０を通してのデータ収集装置８０への設定変更機能、風力発電装置１０の各機器の状態を表示させる機能等を有する。監視用端末３４０は固定端末および移動体である携帯型端末を含む。

本実施の形態では、データ収集装置８０と無線計測ユニット７０との間は無線通信により接続されるから、高価なセンサケーブルを配線する必要はなく、必要な電源ケーブルの配線だけでよい。

データ収集装置８０は、無線計測ユニット７０から２台の振動センサ７０Ａの計測データを受信し、データ処理する。具体的には、振動センサ７０Ａの計測データから実効値などの診断パラメータを算出し、時系列データとともに、データサーバ３３０に送信する。データサーバ３３０はデータ収集装置８０から受信したデータについて対応する閾値を越えているか否か（すなわち、軸受損傷しているか否か）を判定する。その判定結果を監視用端末３４０等に送信する。

＜風力発電装置１０の構成＞
図２は、風力発電装置１０の構成を概略的に示した図である。図３は、無線計測ユニット７０の取付け態様を説明する図である。風力発電装置１０は、後述する主軸受６０と発電部である発電機５０が一体となったタイプ（同期型）の風車である。図２と図３を参照して、風力発電装置１０は、主軸２０、ブレード３０、増速機に相当するギヤボックス４０、発電機５０、および主軸受６０を備える。さらに、風力発電装置１０は振動センサ７０Ａ，７０Ｂ、およびデータ収集装置８０を備える。ギヤボックス４０、発電機５０、主軸受６０、振動センサ７０Ａ，７０Ｂおよびデータ収集装置８０は、ナセル９０内に格納され、ナセル９０はタワー１００によって支持される。

主軸２０は、ナセル９０内に進入してギヤボックス４０の入力軸に接続され、主軸受６０によって回転自在に支持される。主軸２０は、風力を受けた風車に相当するブレード３０により発生する回転トルクをギヤボックス４０の入力軸へ伝達する。ブレード３０は主軸２０の先端に設けられ、風力を回転トルクに変換して主軸２０に伝達する。

主軸受６０（外輪、内輪、転動体）は、ナセル９０内において固設され、主軸２０を回転自在に支持する。主軸受６０は、主軸２０が通過する固設（回転しない）された内輪６４、内輪６４の周囲に設けた外輪と、転動体６１（図３）とを備える。転動体６１は内輪６４と外輪との間に配置される。外輪は、主軸２０と一体的に構成されて、主軸２０の回転に連動して、主軸２０を中心に同心円状に回転する。主軸受６０は、例えば、自動調芯ころ軸受や円すいころ軸受、円筒ころ軸受、玉軸受等によって構成される。なお、これらの軸受は、単列のものでも複列のものでもよい。

ギヤボックス４０は、主軸２０と発電機５０との間に設けられ、主軸２０の回転速度を増速して発電機５０へ出力する。発電機５０は、ギヤボックス４０の出力軸に接続され、ギヤボックス４０から受ける回転トルクによって発電する。発電機５０は、例えば、誘導発電機によって構成される。

（取付け態様）
図３を参照して、本実施の形態では、無線計測ユニット７０は電源供給部であるスリップスプリング７０１にケーブル接続されて電力供給がされる。振動センサ７０Ａは無線計測ユニット７０から電力供給がされる。また、無線計測ユニット７０および振動センサ７０Ａは、主軸受６０の外輪側に取り付けられる。つまり、主軸受６０の内輪６４側に振動センサの取付け場所がない場合、または内輪６４側では振動センサの交換ができない場合には、振動センサ７０Ａと無線計測ユニット７０を回転する外輪側に取付けることによって振動計測が可能となる。例えば、外輪回転タイプの風力発電装置では主軸受６０は内輪固定および外輪回転で構成され、内輪側に振動センサを取付けることは困難な場合がある。このような場合には、図３に示すように、無線計測ユニット７０および振動センサ７０Ａは主軸受６０の外輪側に取付ける。

ここでは、無線計測ユニット７０および振動センサ７０Ａは外輪側に取り付けるとしたが、これに限定されない。

図示されるように、風車に連通する軸を支持する主軸受６０は、軸が通過する内輪６４と、内輪６４の外周に設けられた外輪とを有する。この内輪６４および外輪の一方は、風車の回転に連動して軸を中心に同心円状に回転し、且つ他の一方は固定である。振動センサ７０Ａおよび無線計測ユニット７０は、内輪６４および外輪の少なくとも一方に設けられるとしてもよい。

（無線計測ユニット７０の構成と通信態様）
図４は、本発明の実施の形態に係る無線計測ユニット７０の構成と通信態様を説明する図である。図４（Ａ）を参照して、ナセル９０内には、２台の振動センサ７０Ａ、振動センサ７０Ａからの出力を受ける無線計測ユニット７０、無線計測ユニット７０に接続されたアンテナ８１、無線ＬＡＮ（Local Area Network）の中継器に相当するアクセスポイント８２、および無線計測ユニット７０と通信するデータ収集装置８０を備える。なお、図中、破線は無線による通信路を示し、実線はケーブル等の有線による通信路を示す。

データ収集装置８０と、アンテナ８１およびアクセスポイント８２とは無線ＬＡＮで接続され、アクセスポイント８２とデータサーバ３３０は有線もしくは無線ＬＡＮで接続される。

データ収集装置８０はアクセスポイント８２と有線または無線により通信する。したがって、無線計測ユニット７０とデータ収集装置８０はアクセスポイント８２を介して通信する。

無線計測ユニット７０は、２台の振動センサ７０Ａから出力される計測データ（アナログ信号）を受ける入力チャンネル７１、入力チャンネル７１が受けた計測データについて雑音成分などを除去するフィルタ７２、フィルタ７２からの出力を増幅するゲイン部７３、およびゲイン部７３から出力されたアナログ量をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換部７４を備える。さらに、デジタルデータに変換後の計測データを処理する機能などを有したＣＰＵ（Central Processing Unit）７５、および無線通信部に相当する無線ＬＡＮ(Local Area Network）モジュール７７を備える。無線ＬＡＮモジュール７７はモデム（変調・復調）等を含む。ＣＰＵ７５は、データを記憶するための不揮発性または揮発性の記憶領域に相当するメモリ７６、およびタイマ７８を接続する。メモリ７６は、振動センサ７０Ａから受信した振動の計測データを格納（記憶）するためのフラッシュメモリに相当する記憶領域７９を含む。

ＣＰＵ７５は、無線計測ユニット７０の各部を制御する制御部に相当し、各部はＣＰＵ７５からの信号（指令）・データにより制御される。

入力チャンネル７１は、２つの振動センサ７０Ａからの計測データを、ＣＰＵ７５からの制御信号に従ったチャンネル切替えにより入力する。このように、無線計測ユニット７０の入力チャンネル７１を多チャンネルの構成とすることで、センサケーブルの使用長さが減り、また、配線の本数も減るためナセル９０内に機器を設置するための工数が少なくなる。また、ナセル９０内での作業工数が減ることは作業時間の短縮となり、風力発電装置１０が停止する時間も短縮する。これによって、風力発電装置１０の発電量の減少を抑制することができる。

（無線計測ユニット７０のデータ収集態様）
無線計測ユニット７０は、無線通信により振動計測データをデータ収集装置８０に送信する。無線計測ユニット７０は、振動センサ７０Ａからの計測データを、記憶領域７９に識別データをつけて格納する。例えば、時系列に入力する計測データを、記憶領域７９の予め確保された配列領域に順番に格納する。配列に格納された計測データ（配列要素）に対応した配列の添え字（例えば数値）は、当該計測データの識別データに相当する。なお、識別データの付与方法はこれに限定されない。したがって、識別データが示す添え字の値によって、対応する計測データが計測された順番を示すことができる。

無線計測ユニット７０は、記憶領域７９の計測データを複数グループ（群）に分割した各グループ単位で送信する。グループは、１個以上の計測データからなる。ここでは、このグループをブロックと称する。具体的には、無線計測ユニット７０は、データ収集装置８０から指定された識別番号（識別データ）に対応したデータのブロックを検索し、送信する。分割された各ブロックのデータサイズは、全計測データのそれよりも小さい。したがって、無線計測ユニット７０とデータ収集装置８０との間で必要な無線回線の接続維持時間は、１ブロック分を送信することができる維持時間にまで短縮することができ、接続維持時間の確保が容易になる。無線計測ユニット７０は、分割された各ブロックのデータ送信を繰り返すことで、振動センサ７０Ａによる全計測データを、データ収集装置８０に送信することができる。

本実施の形態では、記憶領域７９の計測データの書込みと読出しとは同時（並列）ではなく時間差をもって実施される。具体的には、計測データの取得（格納）を確実にするために、計測時には振動センサ７０Ａから受信する振動計測データを全て記憶領域７９に格納する。その後の送信時に当該計測データを記憶領域７９からの読出し、上述のようにブロック単位でデータ収集装置８０へ送信する。これにより、全計測データの取得（記憶領域７９への格納）を確実にすることができるとともに、計測データのサンプリングレートと、データ収集装置８０への送信レートとを独立に扱うことができる。

（データ収集装置８０の構成）
図５は、本発明の実施の形態に係るデータ収集装置８０の構成の一例を示すブロック図である。図５を参照して、データ収集装置８０は、電波を受信するためのアンテナ６０２、アンテナ６０２を介した送受信の制御およびデータ処理を実施する無線通信部７００、入出力部６０４、揮発性または不揮発性のメモリを内蔵したデータ収集部６０６、無線通信部７００に電源を供給するＤＣ電源６０８、および図示しない他のセンサな等と入出力するためのＩ／Ｆ（InterFaceの略）部６０１を含む。入出力部６０４は、データ収集部６０６とＣＰＵ７０４との間のデータの入出力を制御する。

Ｉ／Ｆ部６０１は、有線で接続された振動センサ７０Ｂからの振動の計測データを入力するデータ取得部に相当し、これら取得したデータ・情報を入力（取得）順にＣＰＵ７０４に出力する。

無線通信部７００は、無線通信回路部７０２、タイマ７０３、およびＣＰＵ（Central Processing Unit）７０４を含む。無線通信回路部７０２は、アンテナ６０２から受信する信号を復調およびＡ／Ｄ変換し、変換後のデータをＣＰＵ７０４に出力するとともに、ＣＰＵ７０４からのデータをＤ／Ａ変換および変調し、変換後のデータを、アンテナ６０２を介して送信する。

無線通信部７００は、無線計測ユニット７０からの計測データを格納したパケット（後述する）を受信した場合には、受信パケットの本体部からデータを抽出し、入出力部６０４を介してデータ収集部６０６のメモリに格納する。また、Ｉ／Ｆ部６０１を介して入力した振動センサ７０Ｂの計測データ、すなわち好ましくは、計測順番に従ってタイマ７０３の時間データと対応づけて、入出力部６０４を介してデータ収集部６０６のメモリに格納する。

また、無線通信部７００は、入出力部６０４を介してデータ収集部６０６のメモリからデータ（計測データ）を読出し、読出されたデータを、アンテナ６０２を介して、例えばパケットの形式で、外部の装置（データサーバ３３０等）に送信する。

データサーバ３３０は、データ収集装置８０から受信したデータを予め定めたメモリに格納し、データ処理し、監視用端末３４０に送信する。また、監視用端末３４０は、データ収集装置８０から受信した計測データが蓄積されているデータサーバ３３０から受信した計測データを処理してモニタ出力（表示等）する。ユーザはモニタの表示から、風力発電装置１０の振動等の運転状態を監視することができる。

（通信パケットの構成）
図６は、本発明の実施の形態に係る通信用のパケットの一例を示す図である。図６（Ａ）を参照して、パケットＰＡは基本的にヘッダ部ＨＥおよび本体部ＤＢを含む。ヘッダ部ＨＥは、当該パケットの宛先および送信元を識別する情報（アドレス等）を含み、本体部ＤＢは送信するべきデータを含む。

無線計測ユニット７０とデータ収集装置８０はパケットＰＡを用いて通信するが、ヘッダ部ＨＥに格納するべき識別情報について、無線計測ユニット７０は予めメモリ７６に格納しており、また、データ収集装置８０はＣＰＵ７０４がアクセス可能な図示しないメモリに格納していると想定する。なお、パケットに代えて、フレームを用いてもよい。

図６（Ｂ）は、データ収集装置８０が、無線計測ユニット７０に対して計測データの送信を要求するための要求パケットＰＡＱを示す。パケットＰＡＱの本体部ＤＢには、送信の要求コマンドが格納される。

図６（Ｃ）は、無線計測ユニット７０がデータ収集装置８０に送信する応答パケットＰＡＲであって、パケットＰＡＲの本体部ＤＢには、要求パケットＰＡＱに対する応答コマンドが格納される。

（データ送信）
本実施の形態に係る風力発電機の状態監視システムにおいて、無線計測ユニット７０は、記憶領域７９の計測データを、それぞれが１つ以上の計測データからなる複数のブロックに分割し、１個の要求パケットＰＡＱを受信すると、そのうちの１個のブロックデータを送信する。要求パケットＰＡＱの受信およびブロックデータ送信を、複数ブロック分だけ繰返すことによって、全計測データをデータ収集装置８０へ送信することができる。

次に、無線計測ユニット７０が、記憶領域７９に格納した１５３６０００個のデータ（サンプリング周期：２５．６ｋＨｚ、６０秒分の計測、１データサイズは２byte）を、５００００Byte/sec（４０００００ｂｐｓ）の送信レートで送信するとして、無線計測ユニット７０の送信バッファサイズが１１００Byteおよびデータ収集装置８０の受信バッファサイズが２０４８Byteである場合における、全計測データの一括送信と、ブロック単位の分割送信とを比較して説明する。

一括送信の場合は、１５３６０００×２（byte）＝３０７２０００byteに要するデータ受信時間は３０７２０２０／５０００＝６１．４４０４secである。

データ収集装置８０からの要求コマンド回数：１回あたりの要求コマンド処理オーバヘッド時間：２msec/回、および要求コマンド処理オーバヘッド時間：０．００２×１＝０．００２secである。

また、無線計測ユニット７０の要求コマンドに対する応答送信回数：１回あたりの送信オーバヘッド：２msec/回、および送信オーバヘッド時間：０．００２×１＝０．００２secである。

無線計測ユニット７０側の送信バッファサイズは１１００Byteであるから、無線計測ユニット７０からデータ収集装置８０へのデータ送信回数は３０７２０２０／１１００＝２７９３回となる。

したがって、データ収集装置８０が１回要求コマンドを送信すると、無線計測ユニット７０からは２７９３回だけデータ送信が繰り返される。仮に、途中でデータ収集装置８０は送信データを受取れずデータ送信が中断したときは、一括送信の場合には、中断したその時点で、無線計測ユニット７０に対して中断したデータの送信要求をすることはできない。

一括送信の送信所要時間に関しては、受信回数：２７９３回、その１回あたりの受信オーバヘッド：２msec／回、および受信オーバヘッド時間：０．００２×２７９３＝５．５８６secとなる。そして、中断したために一括送信終了後に要求コマンドを送信したときは、要求コマンド応答受信回数：１回、要求コマンド応答処理オーバヘッド：２msec／回、および要求コマンド応答処理オーバヘッド時間：０．００２×１＝０．００２secである。

したがって、一括送信の場合は、送信時間は６１．４４０４＋０．００２＋０．００２＋５．５８６＋０．００２＝６７．０３２４secとなる。実際には、ＣＰＵ処理に関する遅延が生じ、約７０secと見積もることができる。

分割送信の送信所要時間に関しては、５１２データ／ブロックとすると、（１５３６０００÷５１２）＝３０００個のブロックを送信する必要があるから、要求コマンド送信回数は３０００回およびデータ受信回数は３０００回となる。

したがって、データ送信時間は６１．４４０４sec、要求コマンド処理オーバヘッド時間：２msec×３０００＝６sec、および送信オーバヘッド時間：２msec×３０００＝６secである。また、受信オーバヘッド時間：０．００２×３０００＝６secおよび要求コマンド応答処理オーバヘッド時間：０．００２×３０００＝６secである。この結果、分割送信の場合は、送信時間は６１．４４０４＋６＋６＋６＋６＝８５．４４０４であり、約８５secと見積もることができる。

このように分割送信の場合には、全データ送信に要する時間は８５secかかるが、１ブロックの送信時間は（８５／３０００）＝０．０２８secで済むから、たとえ短い無線通信接続維持時間しか確保できない場合であったとしても、ブロック単位で確実にデータ送信することが可能となる。

なお、ここでは、データ収集装置８０と無線計測ユニット７０間で可能な無線通信接続維持時間、要求コマンド送信にかかるオーバヘッド時間等を考慮して、例えば５１２データ/ブロックとしたが、１ブロック当たりのデータ数（サイズ）は、これに限定されない。

（処理フローチャート）
図７は、本発明の実施の形態に係る無線計測ユニット７０とデータ収集装置８０との間の通信シーケンスと、それに関連した処理を示すフローチャートである。このフローチャートに従う処理はプログラムを実行することにより実現される。無線計測ユニット７０側のプログラムは、予めメモリ７６に格納されて、データ収集装置８０からの計測指令コマンドに応答してＣＰＵ７５がプログラムを読出し実行を開始する。また、データ収集装置８０側のプログラムは、無線通信部７００の図示しないメモリに予め格納されて、例えば電源ＯＮされたときＣＰＵ７０４がプログラムを読出し実行を開始する。ここでは、１ブロック当たり５１２個のデータが送信されるとする。

まず、無線計測ユニット７０では、ＣＰＵ７５は、予め受信した計測指令コマンドに基づき、振動センサ７０Ａからの計測データを記憶領域７９の配列に格納する（ステップＳ３）。格納される計測データは、サンプリングレートが２５６００Ｈｚおよび１秒分の計測データであるとする。したがって、記憶領域７９には２５６００個の計測データが格納される。

データ収集装置８０のＣＰＵ７０４はパケットＰＡＱを生成して送信する（ステップＳ７）。パケットＰＡＱの要求コマンドは、送信を要求する計測データを指定するための識別番号として“１〜５１２”を含む。

無線計測ユニット７０のＣＰＵ７５は、パケットＰＡＱを受信すると（ステップＳ９）、パケットＰＡＲを生成し返答として送信する（ステップＳ１１）。このパケットＰＡＲの本体部ＤＢの応答コマンドは、ステップＳ９で受信した要求コマンドから読み出された識別番号“１〜５１２”を含む。

データ収集装置８０のＣＰＵ７４はパケットＰＡＲの受信処理を実施し（ステップＳ１３）、受信できたか否かを判定する（ステップＳ１５）。具体的には、パケットＰＡＲを受信できなかった、または受信したが応答コマンドの識別番号が直前に送信した要求コマンドの識別番号と一致していないと判定したときは（ステップＳ１５でＮＯ）、直前の要求コマンドを再度送信するためにステップＳ７に戻る。

一方、パケットＰＡＲを受信できたと判定すると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ＣＰＵ７５は、本体部ＤＢにデータ送信指令を格納したパケットＰＡを生成し送信する（ステップＳ１７）。このデータ送信指令は、直前に送信したパケットＰＡＱの識別番号“１〜５１２”を含む。

無線計測ユニット７０のＣＰＵ７５は、データ収集装置８０からデータ送信指令を受信する（ステップＳ１９）。そして、受信した識別番号“１〜５１２”に基づき記憶領域７９を検索し、配列から当該識別番号に一致する５１２個の計測データを読出し、読出した５１２個の計測データ（識別番号が付与された状態）を本体部ＤＢに格納したパケットＰＡを生成して、データ収集装置８０に送信する（ステップＳ２１）。

データ収集装置８０のＣＰＵ７０４は、計測データを格納したパケットＰＡを受信する（ステップＳ２３）。受信した計測データは、データ収集部６０６のメモリに格納される。

データ収集装置８０のＣＰＵ７０４は、上記の計測指令コマンドにより収集を指示した計測データの全てを、無線計測ユニット７０から受信したか否かを判定する（ステップＳ２５）。具体的には、直前のステップＳ２３で受信した計測データに付与された識別番号の値と、計測指令コマンドが示す計測データ総数（２５６００Ｈｚおよび１秒分の計測データである２５６００個）を示す値１〜２５６００とを比較する。比較結果に基づき、直前に受信した計測データの識別番号の値に“２５６００”が含まれると判定した場合には、全データを受信できたと判定し（ステップＳ２５でＹＥＳ）、処理を終了する。

一方、比較結果に基づき、直前に受信した計測データの識別番号の値に“２５６００”が含まれないと判定した場合には、未だ全データを受信できていないと判定し（ステップＳ２５でＮＯ）、ステップＳ７に戻る。

ステップＳ７では、次位のブロックすなわち識別番号“５１３〜１０２４”の計測データを無線計測ユニット７０から受信するために、当該次位ブロックの識別番号“５１３〜１０２４”を含む要求コマンドを格納したパケットＰＡＱを生成し、無線計測ユニット７０の送信する（ステップＳ７）。以降は、次位のブロックの計測データについて、前述と同様の通信処理が実施される。

このように、全計測データが受信できたと判定されるまで（ステップＳ２５でＹＥＳ）ステップＳ７〜ステップＳ２３の１ブロック単位の計測データ送信が繰返されること、また送信対象のブロックを指定する要求コマンドに対する応答コマンドを正常に受信できるまで要求コマンド再送を繰返（ステップＳ７〜Ｓ１５を繰返）すことで、無線通信の接続条件が良くない（無線通信接続時間が短くなる）場合であっても、全ブロック（全計測データ）を送信することができる。

（変形例）
ここでは、風力発電装置１０に設けられた機器の状態として振動を監視するために振動センサ７０Ａによる計測データを収集したが、機器の状態は振動に限定されない。したがって、状態を検出するためのセンサは、振動センサに限定されない。

また、５１２個のデータでブロックを構成するとしたが、構成するデータ個数は５１２個に限定されない。また、データ収集装置８０が送信する要求パケットＰＡＱにより常時、５１２個のデータが要求されるとしたが、各要求パケットＰＡＱにより要求するデータ個数は可変であってもよい。

（実施の形態による効果）
回転体に設置される無線計測ユニット７０は、回転体に伴い自身も回転することによって電波が遮断される位置に移動してしまうことがあり、１回の送信当たりのデータ長が長い（データ量が多い）場合には、必要な無線通信の接続維持時間を確保できずに計測データを送信できない恐れがある。

これに対して、本実施の形態では、計測データを複数のブロックに分割し、ブロック単位で送信することで、要求される無線通信の接続維持時間を１ブロック送信可能な時間にまで短縮することができる。したがって、上述のように回転によって無線計測ユニット７０が電波遮断される位置に移動するとしても、全ブロック（全計測データ）を確実に送信することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 風力発電装置、７０ 無線計測ユニット、７０Ａ 振動センサ、７９ 記憶領域、８０ データ収集装置、ＰＡ パケット、ＰＡＱ 要求パケット、ＰＡＲ 応答パケット。

Claims (4)

1. 風力発電装置に設けられた機器の状態を監視する状態監視システムであって、
   前記機器に設けられて状態を検出するためのセンサを含む無線計測ユニットと、
   前記無線計測ユニットと無線通信するデータ収集装置と、を備え、
   前記無線計測ユニットは、
   前記センサから取得した測定データを格納するメモリと、
   前記データ収集装置と通信する無線通信部と、
   前記無線計測ユニットの各部を制御する制御部と、を含み、
   前記制御部は、
   前記無線通信部が前記データ収集装置から要求を受信すると、前記メモリに格納された複数の測定データのうちの予め定めた個数からなるデータ群を前記無線通信部により送信する、状態監視システム。
2. 前記要求は、受信を要求する測定データの個数を示す要求データ数を含み、
   前記予め定めた個数は、受信した前記要求に含まれる前記要求データ数によって示される、請求項１に記載の状態監視システム。
3. 前記データ収集装置は、
   前記要求に対応して前記無線計測ユニットからデータを受信できたか否かを判定する受信判定部を含み、
   前記受信判定部により受信できていないと判定されたとき、前記無線計測ユニットに対して当該要求を再度送信する、請求項１または２に記載の状態監視システム。
4. 前記機器は、風車に連通する軸を支持する軸受を含み、
   前記軸受は、前記軸が通過する内輪と、前記内輪の外周に設けられた外輪とを有し、
   前記内輪および外輪の一方は、前記風車の回転に連動して前記軸を中心に同心円状に回転し、且つ他の一方は固定であり、
   前記センサを含む前記無線計測ユニットは、前記内輪および外輪の少なくとも一方に設けられる、請求項１から３のいずれか１項に記載の状態監視システム。

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