JP2016220323A - Diagnostic system, diagnostic method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電装置を診断する診断装置、診断方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a diagnostic device, a diagnostic method, and a program for diagnosing a power generation device.
ビル、工場、病院等には、商用電源に停電や電力不足が生じた際にバックアップ用電源として機能する発電装置が設置されている。発電装置は、非常時に確実に始動することが求められるため、定期的に保守診断される。 Buildings, factories, hospitals, and the like are equipped with power generators that function as a backup power source when a power failure or shortage occurs in commercial power. Since the power generation device is required to be reliably started in an emergency, it is periodically diagnosed for maintenance.
特許文献１〜４に、発電装置の保守診断の省人力化を図る技術が示されている。この技術では、発電装置を試験的に稼働させる。そして、発電装置から稼働状況を表すデータを取得し、取得したデータを予め登録しておいた正常状態の基準データと比較する。これにより、発電装置の発電動作の健全性の診断がなされる。 Patent Documents 1 to 4 show techniques for saving labor in maintenance diagnosis of power generators. In this technology, the power generator is operated on a trial basis. And the data showing an operation condition are acquired from a power generator, and the acquired data are compared with the reference data of the normal state which was registered beforehand. Thereby, the soundness of the power generation operation of the power generation apparatus is diagnosed.
発電装置の信頼性を高めるためには、その健全性を診断する頻度を高めることが必要である。しかし、診断のためには、発電装置を実稼働させる必要がある。このため、診断の頻度を高めると、化石燃料である発電用燃料の消費量が増える。また、発電用燃料の消費には、発電装置が備えるエンジンやガスタービン等の内燃機関からの排煙や騒音の発生が伴う。 In order to increase the reliability of the power generation device, it is necessary to increase the frequency of diagnosing its soundness. However, for diagnosis, it is necessary to actually operate the power generator. For this reason, when the frequency of diagnosis is increased, the amount of power generation fuel that is fossil fuel increases. In addition, consumption of fuel for power generation is accompanied by generation of smoke and noise from an internal combustion engine such as an engine or a gas turbine provided in the power generation apparatus.
特許文献１〜４の診断装置は、保守診断の省人力化は達成できても、診断のためには発電装置を稼働させることが必要であるため、上記問題を解決することはできない。 Although the diagnostic devices of Patent Literatures 1 to 4 can achieve labor saving in maintenance diagnosis, it is necessary to operate the power generation device for diagnosis, and thus the above problem cannot be solved.
本発明の目的は、発電装置を実稼働させることなく、その発電装置の診断を行うことができる診断技術を提供することである。 The objective of this invention is providing the diagnostic technique which can diagnose the electric power generating apparatus, without actually operating a power generating apparatus.
本発明の診断装置は、発電を行う発電部と、該発電部からその稼働状況を表す稼働状況データを取得し、取得した稼働状況データに基づいて、該発電部を制御する制御装置とを備えた発電装置の制御装置を診断する診断装置であって、発電部が停止している状態で、制御装置に、稼働状況データを模擬した模擬稼働状況データを出力する模擬稼働状況データ出力手段と、模擬稼働状況データが入力された制御装置から、発電部に対する制御内容を表す制御内容データを取得する制御内容データ取得手段と、制御内容データ取得手段によって取得された制御内容データに基づいて、制御装置を診断する制御動作診断手段と、制御動作診断手段の診断結果を出力する診断結果出力手段とを備える。 The diagnostic device of the present invention includes a power generation unit that generates power, and a control device that acquires operation status data representing the operation status from the power generation unit and controls the power generation unit based on the acquired operation status data. A diagnosis device for diagnosing the control device of the power generation device, and in a state where the power generation unit is stopped, a simulated operation status data output means for outputting simulated operation status data simulating the operation status data to the control device, Based on the control content data acquisition means for acquiring the control content data representing the control content for the power generation unit from the control device to which the simulated operation status data is input, and the control device based on the control content data acquired by the control content data acquisition means Control operation diagnosing means, and diagnosis result output means for outputting a diagnosis result of the control operation diagnosing means.
模擬稼働状況データに対する制御内容データに基づいて診断を行うので、発電部を実稼働させることなく、制御装置の制御動作の健全性を診断することができる。 Since the diagnosis is performed based on the control content data with respect to the simulated operation status data, the soundness of the control operation of the control device can be diagnosed without actually operating the power generation unit.
以下、本発明の実施形態に係る発電システムについて、図面を参照しながら説明する。図中、同一又は相当する部分に同一符号を付す。 Hereinafter, a power generation system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
図１に示すように、実施形態による発電システム１００は、発電装置１０と、診断装置２０とから構成されている。 As shown in FIG. 1, the power generation system 100 according to the embodiment includes a power generation device 10 and a diagnostic device 20.
発電装置１０は、発電を行う発電部１４と、この発電部１４の発電動作を制御する制御装置１５と、商用電源の停電を検知する停電検知器１８とを有する。発電部１４は、エンジン１１と、エンジン１１によって駆動される発電機１２と、発電機１２で生成された電力を負荷３に供給するための負荷送電ライン１３と、発電部１４の稼働状況を表す物理量を検出するセンサ群１４ａとを有する。 The power generation device 10 includes a power generation unit 14 that generates power, a control device 15 that controls the power generation operation of the power generation unit 14, and a power failure detector 18 that detects a power failure of a commercial power source. The power generation unit 14 represents the operating status of the engine 11, the generator 12 driven by the engine 11, the load transmission line 13 for supplying the power generated by the generator 12 to the load 3, and the power generation unit 14. And a sensor group 14a for detecting a physical quantity.
制御装置１５は、停電検知器１８からの停電検出信号により商用電源の停電を検知すると、エンジン１１を始動させる。エンジン１１は、発電機１２を回転駆動する。発電機１２は、エンジン１１から与えられる回転駆動のエネルギを電磁誘導によって電気エネルギに変換し、得られた電力を、負荷送電ライン１３を通じて、負荷３に送電する。 The control device 15 starts the engine 11 when a power failure of the commercial power supply is detected by a power failure detection signal from the power failure detector 18. The engine 11 rotationally drives the generator 12. The generator 12 converts the rotational drive energy given from the engine 11 into electric energy by electromagnetic induction, and transmits the obtained electric power to the load 3 through the load transmission line 13.
負荷３としては、例えば、ビル、工場、病院等の、エアコン、エレベータ、照明、スプリンクラー、防火シャッタ、各種報知器、排煙設備等が挙げられる。 Examples of the load 3 include air conditioners, elevators, lighting, sprinklers, fire shutters, various alarms, smoke exhausting facilities, etc., such as buildings, factories, and hospitals.
負荷送電ライン１３には、この負荷送電ライン１３を流れる送電電流を監視するための変流器（ＣＴ：Current Transformer）１３ａ、及び送電電圧を監視するための変圧器（ＶＴ：Voltage Transformer）１３ｂが接続されている。送電電流は、変流器１３ａで変流されかつ電流／電圧変換されかつＡ／Ｄ変換されて、電流監視ライン１６を通じて制御装置１５に出力される。送電電圧は、変圧器１３ｂで変圧されかつＡ／Ｄ変換されて、電圧監視ライン１７を通じて制御装置１５に出力される。 The load transmission line 13 includes a current transformer (CT) 13a for monitoring a transmission current flowing through the load transmission line 13, and a transformer (VT: Voltage Transformer) 13b for monitoring a transmission voltage. It is connected. The transmission current is converted by the current transformer 13 a, current / voltage converted and A / D converted, and output to the control device 15 through the current monitoring line 16. The transmitted voltage is transformed and A / D converted by the transformer 13 b and output to the control device 15 through the voltage monitoring line 17.
電流監視ライン１６には、電流テスト端子（ＣＴＴ：Current Test Terminal）１６ａが接続され、電圧監視ライン１７には電圧テスト端子（ＶＴＴ：Voltage Test Terminal）１７ａが接続されている。 The current monitoring line 16 is connected to a current test terminal (CTT) 16a, and the voltage monitoring line 17 is connected to a voltage test terminal (VTT) 17a.
制御装置１５は、電流監視ライン１６を通じて、負荷３への送電電流の値を表す送電電流データを取得し、電圧監視ライン１７を通じて、負荷３への送電電圧の値を表す送電電圧データを取得する。 The control device 15 acquires transmission current data representing the value of the transmission current to the load 3 through the current monitoring line 16 and acquires transmission voltage data representing the value of the transmission voltage to the load 3 through the voltage monitoring line 17. .
制御装置１５はまた、発電部１４の各所に取り付けられたセンサ群１４ａから検出データ１５ａを取得する。この検出データ１５ａは、例えば、エンジン１１の回転数等その稼働状態に依存する物理量、モータやファンやポンプといった発電部１４が備える補機、あるいは負荷送電ライン１３に接続される送電遮断器や制御リレーや保護継電器や補助継電器等の稼働状態に依存する物理量を表す。 The control device 15 also acquires the detection data 15a from the sensor group 14a attached to each place of the power generation unit 14. This detection data 15a is, for example, a physical quantity that depends on the operating state such as the number of revolutions of the engine 11, an auxiliary device provided in the power generation unit 14 such as a motor, a fan, or a pump, Represents a physical quantity that depends on the operating status of relays, protective relays, auxiliary relays, etc.
以下、本実施形態では、これら送電電流データ、送電電圧データ、及び検出データ１５ａを、稼働状況データと総称する。 Hereinafter, in the present embodiment, the transmission current data, the transmission voltage data, and the detection data 15a are collectively referred to as operation status data.
制御装置１５は、取得した稼働状況データに基づいて、発電部１４の発電動作等を制御するための制御信号１５ｂを発電部１４に出力する。制御信号１５ｂは、発電部１４を構成する複数の機器の各々への制御指令を総称したものであり、例えば、エンジン１１における燃料噴射弁の開度調整用アクチュエータへの制御指令や、負荷送電ライン１３に接続される継電器等への制御指令や、冷却水設備や排気設備への制御指令が含まれる。 The control device 15 outputs a control signal 15b for controlling the power generation operation and the like of the power generation unit 14 to the power generation unit 14 based on the acquired operation status data. The control signal 15b is a collective term for control commands to each of a plurality of devices constituting the power generation unit 14, and includes, for example, a control command to an actuator for adjusting the opening degree of a fuel injection valve in the engine 11, and a load transmission line. 13 includes a control command to a relay or the like connected to 13 and a control command to a cooling water facility or an exhaust facility.
制御装置１５はまた、無線通信回線２７ａを介して診断装置２０とデータ通信を行う機能を有している。そして、制御装置１５は、診断装置２０が行う後述する実稼働診断処理において、発電部１４を実稼働させる。そして、診断装置２０からの要求に応じ、発電部１４の実稼働中に取得した上記稼働状況データを、無線通信回線２７ａを通じて、診断装置２０に送信する。 The control device 15 also has a function of performing data communication with the diagnostic device 20 via the wireless communication line 27a. And the control apparatus 15 makes the electric power generation part 14 operate | move actually in the actual operation diagnostic process mentioned later which the diagnostic apparatus 20 performs. And according to the request | requirement from the diagnostic apparatus 20, the said operating condition data acquired during the actual operation of the electric power generation part 14 are transmitted to the diagnostic apparatus 20 through the radio | wireless communication line 27a.
制御装置１５はまた、診断装置２０が行う後述する模擬稼働診断処理において、発電部１４が停止している状態で、診断装置２０から、電流テスト端子１６ａを介して、上記送電電流データを模擬した模擬送電電流データを取得すると共に、電圧テスト端子１７ａを介して、上記送電電圧データを模擬した模擬送電電圧データを取得する。そして、模擬送電電流データ及び模擬送電電圧データを、発電機１２から負荷３への送電を表すものとみなして、発電部１４に対する制御内容を表す制御内容データを、通信回線２７ａを通じて診断装置２０に送信する。 The control device 15 also simulates the transmission current data from the diagnosis device 20 via the current test terminal 16a in a state where the power generation unit 14 is stopped in a simulation operation diagnosis process described later performed by the diagnosis device 20. The simulated transmission current data is acquired, and the simulated transmission voltage data simulating the transmission voltage data is acquired via the voltage test terminal 17a. Then, the simulated transmission current data and the simulated transmission voltage data are regarded as representing transmission from the generator 12 to the load 3, and control content data representing the control content for the power generation unit 14 is transmitted to the diagnostic device 20 through the communication line 27a. Send.
次に、診断装置２０について説明する。診断装置２０は、記憶部２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２、入力装置２３、表示装置２４、模擬電圧出力Ｉ／Ｆ２５、模擬電流出力Ｉ／Ｆ２６、通信Ｉ／Ｆ２７、及びＣＰＵ（Central Processing Unit）２８が、バス２９で接続された構成を有する。 Next, the diagnostic device 20 will be described. The diagnostic device 20 includes a storage unit 21, a RAM (Random Access Memory) 22, an input device 23, a display device 24, a simulated voltage output I / F 25, a simulated current output I / F 26, a communication I / F 27, and a CPU (Central Processing Unit). ) 28 has a configuration connected by a bus 29.
記憶部２１は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体を含んで構成される。記憶部２１は、模擬電流データ２１ａ、模擬電圧データ２１ｂ、基準制御内容データ２１ｃ、制御動作診断プログラム２１ｄ、発電動作診断プログラム２１ｅ、成績データベース２１ｆの他、ＯＳ（Operating System）等を記憶する。 The storage unit 21 includes a nonvolatile storage medium such as an HDD (Hard Disk Drive) or a flash memory. The storage unit 21 stores simulated current data 21a, simulated voltage data 21b, reference control content data 21c, control operation diagnosis program 21d, power generation operation diagnosis program 21e, results database 21f, OS (Operating System), and the like.
模擬電流データ２１ａ、模擬電圧データ２１ｂは、それぞれ負荷送電ライン１３を通じて負荷３に出力される送電電流、送電電圧を模擬したものである。これら模擬電流データ２１ａ及び模擬電圧データ２１ｂには、過去になされた後述する実稼働診断処理において発電装置１０から取得した稼働状況データであって、実稼働診断処理で健全と判断されたものが用いられる。即ち、模擬電流データ２１ａ及び模擬電圧データ２１ｂはそれぞれ過去に変流器１３ａ及び変圧器１３ｂを介して実際に出力された送電電流データ及び送電電圧データである。以下では、これら模擬電流データ２１ａ及び模擬電圧データ２１ｂを、模擬稼働状況データと総称する。 The simulated current data 21a and the simulated voltage data 21b are obtained by simulating a transmission current and a transmission voltage output to the load 3 through the load transmission line 13, respectively. The simulated current data 21a and the simulated voltage data 21b are operating status data acquired from the power generation apparatus 10 in an actual operation diagnosis process described later, which has been determined to be healthy in the actual operation diagnosis process. It is done. That is, the simulated current data 21a and the simulated voltage data 21b are transmission current data and transmission voltage data actually output in the past through the current transformer 13a and the transformer 13b, respectively. Hereinafter, the simulated current data 21a and the simulated voltage data 21b are collectively referred to as simulated operation status data.
基準制御内容データ２１ｃは、模擬電流データ２１ａが表す送電電流、及び模擬電圧データ２１ｂが表す送電電圧が負荷３に出力されている場合に、制御装置１５が行うべき健全な制御内容を表す。 The reference control content data 21c represents sound control content to be performed by the control device 15 when the transmission current represented by the simulated current data 21a and the transmission voltage represented by the simulated voltage data 21b are output to the load 3.
制御動作診断プログラム２１ｄは、制御装置１５を診断するための動作を規定する。発電動作診断プログラム２１ｅは、発電部１４を診断するための動作を規定する。成績データベース２１ｆには、制御装置１５の制御動作の健全性の診断結果、及び発電部１４の発電動作の健全性の診断結果の他、制御装置１５から取得した制御内容データや稼働状況データも格納される。 The control operation diagnosis program 21d defines an operation for diagnosing the control device 15. The power generation operation diagnosis program 21e defines an operation for diagnosing the power generation unit 14. The results database 21f stores the control content data and operation status data acquired from the control device 15 in addition to the diagnosis result of the soundness of the control operation of the control device 15 and the soundness diagnosis result of the power generation operation of the power generation unit 14. Is done.
ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２８のメインメモリとして機能し、ＣＰＵ２８による上記プログラム２１ｄ及び２１ｅの実行に必要なデータや、制御装置１５から取得した各種データ等を一時的に記憶する。 The RAM 22 functions as a main memory of the CPU 28, and temporarily stores data necessary for the execution of the programs 21d and 21e by the CPU 28, various data acquired from the control device 15, and the like.
入力装置２３は、キーボード、マウス、タブレット、タッチパネル等で構成される。オペレータが、診断の開始等をこの入力装置２３を用いてＣＰＵ２８に指示する。表示装置２４は、診断結果を表示出力する。 The input device 23 includes a keyboard, a mouse, a tablet, a touch panel, and the like. An operator uses the input device 23 to instruct the CPU 28 to start diagnosis. The display device 24 displays and outputs the diagnosis result.
模擬電圧出力Ｉ／Ｆ２５は、模擬電圧波形送電ライン２５ａを通じて、発電装置１０の電圧テスト端子１７ａに接続される。模擬電流出力Ｉ／Ｆ２６は、模擬電流波形送電ライン２６ａを通じて、発電装置１０の電流テスト端子１６ａに接続される。 The simulated voltage output I / F 25 is connected to the voltage test terminal 17a of the power generator 10 through the simulated voltage waveform power transmission line 25a. The simulated current output I / F 26 is connected to the current test terminal 16a of the power generator 10 through the simulated current waveform power transmission line 26a.
通信Ｉ／Ｆ２７は、送受信回路等を備えて構成され、無線通信回線２７ａを介した制御装置１５とのデータの送受信を担う。 The communication I / F 27 includes a transmission / reception circuit and the like, and is responsible for transmission / reception of data to / from the control device 15 via the wireless communication line 27a.
ＣＰＵ２８は、バス２９に接続された各部の制御を司る。特に、ＣＰＵ２８は、記憶部２１に記憶された制御動作診断プログラム２１ｄを実行することにより、後述する模擬稼働診断処理を実現する。また、ＣＰＵ２８は、記憶部２１に記憶された発電動作診断プログラム２１ｅを実行することにより、後述する実稼働診断処理を実現する。 The CPU 28 controls each unit connected to the bus 29. In particular, the CPU 28 executes a control operation diagnosis program 21d stored in the storage unit 21, thereby realizing a simulated operation diagnosis process described later. In addition, the CPU 28 executes the power generation operation diagnosis program 21e stored in the storage unit 21, thereby realizing an actual operation diagnosis process described later.
図２に、制御装置１５及び診断装置２０の外観図を示す。制御装置１５は、図１の発電部１４とは離れた位置に定置される操作盤１９内に備え付けられる。 In FIG. 2, the external view of the control apparatus 15 and the diagnostic apparatus 20 is shown. The control device 15 is provided in an operation panel 19 that is placed at a position away from the power generation unit 14 of FIG.
診断装置２０は、その正面に、オペレータが各種処理の実行を指定するための操作ボタンや、各種計測値等をモニタ表示するタッチパネル２ｂを備える。タッチパネル２ｂは、図１の入力装置２３及び表示装置２４を構成する。また、診断装置２０は、模擬電流データ出力端子２ｃ、及び模擬電圧データ出力端子２ｄを備える。診断装置２０と制御装置１５とは、有線の模擬電圧波形送電ライン２５ａ及び模擬電流波形送電ライン２６ａ、並びに無線通信回線２７ａによって通信可能に接続される。 The diagnostic device 20 includes an operation button for an operator to specify the execution of various processes, and a touch panel 2b that displays various measurement values on a monitor. The touch panel 2b constitutes the input device 23 and the display device 24 of FIG. The diagnostic device 20 includes a simulated current data output terminal 2c and a simulated voltage data output terminal 2d. The diagnosis device 20 and the control device 15 are communicably connected by a wired simulated voltage waveform transmission line 25a, a simulated current waveform transmission line 26a, and a wireless communication line 27a.
診断装置２０は、把手２ａを用いて持ち運び可能なように構成されており、オペレータは、診断装置２０を、操作盤１９が定置される管理室等に持ち込んで、操作盤１９を通じて、制御装置１５の動作の診断を行える。 The diagnostic device 20 is configured to be portable using the handle 2a, and the operator brings the diagnostic device 20 into a management room or the like where the operation panel 19 is placed, and through the operation panel 19, the control device 15 Can diagnose the operation of
なお、図２には、１台の操作盤１９のみを図示したが、例えば、複数の発電システム１００の各々に対応する複数の操作盤１９が、同じ管理室等に配置されていてもよい。オペレータは、共通の１台の診断装置２０を、各々の操作盤１９の制御装置１５と順次接続することで、それら複数の発電システム１００を１台の診断装置２０で診断できる。 In FIG. 2, only one operation panel 19 is illustrated, but for example, a plurality of operation panels 19 corresponding to each of the plurality of power generation systems 100 may be disposed in the same management room or the like. The operator can diagnose the plurality of power generation systems 100 with one diagnostic device 20 by sequentially connecting one common diagnostic device 20 to the control device 15 of each operation panel 19.
図３を参照して、以下、診断装置２０が行う診断処理について説明する。診断処理には模擬稼働診断処理と実稼働診断処理とがあり、いずれを行うかはオペレータによって選択される。いずれの処理を行う場合も、無線通信回線２７ａを通じた制御装置１５と通信Ｉ／Ｆ２７との通信を予め確立しておく。 With reference to FIG. 3, the diagnosis process performed by the diagnosis device 20 will be described below. Diagnosis processing includes simulated operation diagnosis processing and actual operation diagnosis processing, which is selected by the operator. In any case, communication between the control device 15 and the communication I / F 27 through the wireless communication line 27a is established in advance.
また、オペレータは、模擬稼働診断処理を行う場合、予め、模擬電圧波形送電ライン２５ａを電圧テスト端子１７ａに接続すると共に、模擬電流波形送電ライン２６ａを電流テスト端子１６ａに接続しておく。 In addition, when performing the simulated operation diagnosis process, the operator connects the simulated voltage waveform power transmission line 25a to the voltage test terminal 17a and connects the simulated current waveform power transmission line 26a to the current test terminal 16a in advance.
ＣＰＵ２８は、オペレータによって入力装置２３を通じて模擬稼働診断処理の実行が指定されると（ステップＳ１１：模擬稼働診断処理）、制御動作診断プログラム２１ｄを実行することにより、以下のステップＳ１２〜Ｓ１６を行う。 When execution of the simulated operation diagnosis process is designated by the operator through the input device 23 (step S11: simulated operation diagnosis process), the CPU 28 performs the following steps S12 to S16 by executing the control operation diagnosis program 21d.
まず、ＣＰＵ２８は、ＣＰＵ２８の処理負荷の軽減のため、通信Ｉ／Ｆ２７による通信速度を低速に設定する（ステップＳ１２）。そして、ＣＰＵ２８は、記憶部２１から模擬電流データ２１ａと、模擬電圧データ２１ｂとを読み出し、それぞれ模擬電流出力Ｉ／Ｆ２６、模擬電圧出力Ｉ／Ｆ２５を通じて、制御装置１５に送信する（ステップＳ１３）。 First, the CPU 28 sets the communication speed by the communication I / F 27 to a low speed in order to reduce the processing load on the CPU 28 (step S12). Then, the CPU 28 reads the simulated current data 21a and the simulated voltage data 21b from the storage unit 21, and transmits them to the control device 15 through the simulated current output I / F 26 and the simulated voltage output I / F 25, respectively (step S13).
制御装置１５は、診断装置２０から送信された模擬電流データ２１ａ、模擬電圧データ２１ｂを、それぞれ送電ライン２６ａ、２５ａを通じて取得する。そして、制御装置１５は、模擬電流データ２１ａ、模擬電圧データ２１ｂを、発電部１４から負荷３への送電を表すものとみなして、発電部１４に対する制御内容を表す制御内容データを、無線通信回線２７ａを通じて診断装置２０に送信する。 The control device 15 acquires the simulated current data 21a and the simulated voltage data 21b transmitted from the diagnostic device 20 through the power transmission lines 26a and 25a, respectively. The control device 15 regards the simulated current data 21a and the simulated voltage data 21b as representing power transmission from the power generation unit 14 to the load 3, and transmits the control content data representing the control content for the power generation unit 14 to the wireless communication line. It transmits to the diagnostic apparatus 20 through 27a.
ＣＰＵ２８は、制御装置１５から制御内容データを受信すると（ステップＳ１４）、その制御内容データを用いて制御装置１５による制御動作の健全性を診断する（ステップＳ１５）。制御装置１５の制御動作の健全性の診断は、制御装置１５から取得した制御内容データを、基準制御内容データ２１ｃと比較することにより行う。既述のように、基準制御内容データ２１ｃは、健全な制御動作を表すデータであるので、制御内容データが基準制御内容データ２１ｃと一致していれば、制御装置１５の制御動作が健全であると分かる。一方、両者が相違していれば、例えばその相違の程度によって制御装置１５の制御動作の異常の有無を判定できる。 When the CPU 28 receives the control content data from the control device 15 (step S14), the CPU 28 diagnoses the soundness of the control operation by the control device 15 using the control content data (step S15). Diagnosis of the soundness of the control operation of the control device 15 is performed by comparing the control content data acquired from the control device 15 with the reference control content data 21c. As described above, the reference control content data 21c is data representing a sound control operation. Therefore, if the control content data matches the reference control content data 21c, the control operation of the control device 15 is sound. I understand. On the other hand, if the two are different, for example, the presence or absence of abnormality in the control operation of the control device 15 can be determined based on the degree of the difference.
制御内容データ及び基準制御内容データ２１ｃには、発電部１４を構成する複数の機器の各々への制御指令が含まれる。そこで、ＣＰＵ２８は、制御装置１５の制御動作の健全性の診断を、複数の診断項目について行うことができる。具体的には、ＣＰＵ２８は、制御装置１５の制御動作の健全性の診断を、複数の診断項目の各々について行い、診断項目別に、診断結果と対応付けて成績データベース２１ｆに格納する。診断項目としては、例えば、エンジン１１における燃料噴射弁の開度調整用アクチュエータに対する制御機能や、制御装置１５が模擬電流波形信号及び模擬電圧波形信号の値を正しく認識しているかを表す計測機能等が挙げられる。 The control content data and the reference control content data 21c include a control command to each of a plurality of devices constituting the power generation unit 14. Therefore, the CPU 28 can diagnose the soundness of the control operation of the control device 15 for a plurality of diagnosis items. Specifically, the CPU 28 performs diagnosis of the soundness of the control operation of the control device 15 for each of the plurality of diagnosis items, and stores them in the results database 21f in association with the diagnosis results for each diagnosis item. As diagnostic items, for example, a control function for the actuator for adjusting the opening of the fuel injection valve in the engine 11, a measurement function indicating whether the control device 15 correctly recognizes the values of the simulated current waveform signal and the simulated voltage waveform signal, etc. Is mentioned.
オペレータが、１つ又は複数の所望の診断項目を、入力装置２３を通じて指定すると、ＣＰＵ２８は、その診断項目に対応する診断結果を成績データベース２１ｆから抽出し、成績書として表示装置２４に出力させる（ステップＳ１６）。図４に模式的に示すように、成績書として、模擬稼働診断処理か実稼働診断処理かの区別を表す診断種別４１ごとに、診断項目４２と診断結果４３とが対応付けられて表示出力される。 When the operator designates one or a plurality of desired diagnostic items through the input device 23, the CPU 28 extracts a diagnostic result corresponding to the diagnostic item from the results database 21f and outputs it as a report to the display device 24 ( Step S16). As schematically shown in FIG. 4, a diagnosis item 42 and a diagnosis result 43 are displayed in association with each other for each diagnosis type 41 representing the distinction between the simulated operation diagnosis process and the actual operation diagnosis process. The
一方、ＣＰＵ２８は、オペレータによって入力装置２３を通じて、実稼働診断処理の実行が指定された場合（ステップＳ１１：実稼働診断処理）、発電動作診断プログラム２１ｅを実行することにより、以下のステップＳ１７〜Ｓ２１を行う。 On the other hand, when execution of the actual operation diagnosis process is designated by the operator through the input device 23 (step S11: actual operation diagnosis process), the CPU 28 executes the power generation operation diagnosis program 21e, thereby executing the following steps S17 to S21. I do.
まず、ＣＰＵ２８は、実稼働診断処理を迅速に行うために、通信Ｉ／Ｆ２７による通信速度を、ステップＳ１２で設定する通信速度よりも高速に設定する（ステップＳ１７）。次に、ＣＰＵ２８は、無線通信回線２７ａを通じて制御装置１５に、発電部１４を実稼働させることを指示する（ステップＳ１８）。制御装置１５は、診断装置２０からの指示に従い、発電部１４を実稼働させる。 First, the CPU 28 sets the communication speed by the communication I / F 27 to be higher than the communication speed set in step S12 in order to quickly perform the actual operation diagnosis process (step S17). Next, the CPU 28 instructs the control device 15 to actually operate the power generation unit 14 through the wireless communication line 27a (step S18). The control device 15 causes the power generation unit 14 to actually operate in accordance with an instruction from the diagnostic device 20.
次に、ＣＰＵ２８は、発電部１４が稼働中に、制御装置１５から稼働状況データを受信する（ステップＳ１９）。そして、ＣＰＵ２８は、受信した稼働状況データを用いて発電部１４の発電動作の健全性を診断する（ステップＳ２０）。発電部１４の発電動作の健全性の診断は、稼働状況データを、予め登録しておいた正常状態の基準データと比較することにより行う。ＣＰＵ２８は、発電部１４の発電動作の健全性の診断を、複数の診断項目の各々について行い、診断項目別に診断結果と対応付けて成績データベース２１ｆに格納する。 Next, the CPU 28 receives operation status data from the control device 15 while the power generation unit 14 is operating (step S19). Then, the CPU 28 diagnoses the soundness of the power generation operation of the power generation unit 14 using the received operation status data (step S20). Diagnosis of the soundness of the power generation operation of the power generation unit 14 is performed by comparing the operation status data with reference data in a normal state registered in advance. The CPU 28 performs diagnosis of the soundness of the power generation operation of the power generation unit 14 for each of the plurality of diagnosis items, and stores them in the results database 21f in association with the diagnosis results for each diagnosis item.
オペレータが、１つ又は複数の所望の診断項目を、入力装置２３を通じて指定すると、ＣＰＵ２８は、その診断項目に対応する診断結果を成績データベース２１ｆから抽出し、成績書として表示装置２４に出力させる（ステップＳ２１）。 When the operator designates one or a plurality of desired diagnostic items through the input device 23, the CPU 28 extracts a diagnostic result corresponding to the diagnostic item from the results database 21f and outputs it as a report to the display device 24 ( Step S21).
以上説明したように、本実施形態の診断装置２０によれば、次の効果が得られる。 As described above, according to the diagnostic device 20 of the present embodiment, the following effects can be obtained.
（１）診断装置２０が模擬稼働状況データを制御装置１５に出力し、制御装置１５が模擬稼働状況データに応じた制御内容データを診断装置２０に出力するので、発電部１４を実稼働させることなく、制御装置１５の制御動作の健全性を診断することができる。このため、制御装置１５の診断に際し、発電用燃料の消費、排煙、又は騒音等の問題が生じることはない。従って、発電装置１０の診断の頻度を高めることができ、発電装置１０の信頼性を高めることができる。 (1) Since the diagnostic device 20 outputs the simulated operation status data to the control device 15, and the control device 15 outputs the control content data corresponding to the simulated operation status data to the diagnostic device 20, the power generation unit 14 is actually operated. The soundness of the control operation of the control device 15 can be diagnosed. For this reason, when diagnosing the control device 15, problems such as consumption of power generation fuel, flue gas, and noise do not occur. Therefore, the frequency of diagnosis of the power generation apparatus 10 can be increased, and the reliability of the power generation apparatus 10 can be increased.
（２）模擬稼働状況データとして、過去に実際に発電装置１０から出力された稼働状況データを用いるので、オペレータが模擬稼働状況データを作成する必要はなく、しかも現実の稼働状況データそのものに即した模擬稼働診断処理の実現が可能となる。 (2) Since the operation status data actually output from the power generation device 10 in the past is used as the simulated operation status data, it is not necessary for the operator to create the simulated operation status data, and it is in accordance with the actual operation status data itself. The simulation operation diagnosis process can be realized.
（３）診断装置２０が、模擬稼働診断処理を行う場合に、実稼働診断処理を行う場合よりも、無線通信回線２７ａを通じた制御装置１５との間の通信速度を低速に設定する。このため、診断装置２０のＣＰＵ２８の処理負担の増大を抑えることができる。 (3) When the diagnosis device 20 performs the simulated operation diagnosis process, the communication speed with the control device 15 through the wireless communication line 27a is set to be lower than when the actual operation diagnosis process is performed. For this reason, an increase in the processing load of the CPU 28 of the diagnostic device 20 can be suppressed.
この点について説明する。実稼働診断処理を実行する場合、ＣＰＵ２８は制御装置１５からデータを受信する制御と、受信したデータを用いた診断とを行えばよいが、模擬稼働診断処理を実行する場合は、これに加えて、制御装置１５に対する模擬稼働状況データを送信する制御も行わねばならない。そこで、模擬稼働診断処理を行う場合は、実稼働診断処理を行う場合よりも、制御装置１５との間の通信速度を低速に設定することで、ＣＰＵ２８が行う単位時間あたりの処理負担の増大を抑えることができる。 This point will be described. When executing the actual operation diagnosis process, the CPU 28 may perform control for receiving data from the control device 15 and diagnosis using the received data. In addition, when executing the simulated operation diagnosis process, In addition, control for transmitting simulated operation status data to the control device 15 must be performed. Therefore, when performing the simulated operation diagnosis process, the processing load per unit time performed by the CPU 28 is increased by setting the communication speed with the control device 15 to be lower than when performing the actual operation diagnosis process. Can be suppressed.
このため、例えば、特許文献１〜４に開示される既存の診断装置に、上記模擬稼働診断処理の機能を追加する場合、既存の診断装置におけるＣＰＵ２８に対する要求性能を上げずに済み、本実施形態の診断装置２０の実現に要するコストを抑えることができる。 For this reason, for example, when the function of the simulated operation diagnosis process is added to the existing diagnostic apparatuses disclosed in Patent Documents 1 to 4, it is not necessary to increase the required performance for the CPU 28 in the existing diagnostic apparatus. The cost required for realizing the diagnostic device 20 can be reduced.
（４）模擬稼働状況データとして、エンジン１１や発電機１２の種別や製造メーカ等に依存してフォーマットが異なるデータを用いるのではなく、電流データ及び電圧データを用いたので、汎用性の高い診断装置２０が実現される。即ち、電流データ及び電圧データは、例えば、エンジン１１の種類や製造メーカ等が異なる複数種の発電装置１０に対しても、共通して使い回しすることができる。このため、共通の模擬稼働状況データを用いながら、１台の診断装置２０で複数種の発電装置１０の診断に対応できる。 (4) As the simulated operation status data, current data and voltage data are used instead of data having different formats depending on the type of the engine 11 and the generator 12 and the manufacturer, etc., so that the diagnosis is highly versatile. A device 20 is realized. That is, the current data and the voltage data can be used in common for a plurality of types of power generation apparatuses 10 having different types of engines 11, manufacturers, and the like. For this reason, it is possible to cope with diagnosis of a plurality of types of power generation devices 10 with one diagnostic device 20 while using common simulated operation status data.
（５）診断装置２０において、制御装置１５の制御動作の健全性の診断、及び発電部１４の発電動作の診断が、複数の診断項目についてなされ、診断項目別に、診断結果と対応付けられる成績データベース２１ｆをＣＰＵ２８が作成するので、オペレータが所望する診断項目に対する診断結果を、成績書として出力することが可能となる等、利便性を提供することができる。 (5) In the diagnosis device 20, the diagnosis of the soundness of the control operation of the control device 15 and the diagnosis of the power generation operation of the power generation unit 14 are performed for a plurality of diagnosis items, and the results database associated with the diagnosis results for each diagnosis item Since the CPU 28 creates 21f, it is possible to provide convenience such as being able to output the diagnosis result for the diagnostic item desired by the operator as a report.
以上、一実施形態について説明したが、本発明はこれに限られない。 Although one embodiment has been described above, the present invention is not limited to this.
例えば、診断装置２０は、模擬稼働診断処理を行う場合に、実稼働診断処理を行う場合よりも、無線通信回線２７ａを通じた制御装置１５との間の通信速度を高速に設定してもよい。その場合には、模擬稼働診断処理を、実稼働診断処理よりも迅速に行える。即ち、模擬稼働診断処理では、発電部１４が実際に稼働する必要がないため、診断に要する時間は、制御装置１５及び診断装置２０の処理能力の範囲内で、任意に短縮化することができる。 For example, when performing the simulated operation diagnosis process, the diagnosis device 20 may set the communication speed with the control device 15 through the wireless communication line 27a at a higher speed than when performing the actual operation diagnosis process. In this case, the simulated operation diagnosis process can be performed more quickly than the actual operation diagnosis process. That is, in the simulated operation diagnosis process, since the power generation unit 14 does not need to actually operate, the time required for diagnosis can be arbitrarily shortened within the range of the processing capabilities of the control device 15 and the diagnosis device 20. .
上記実施形態において、模擬稼働診断処理に際し、予め記憶部２１に準備しておく基準制御内容データ２１ｃは、予めユーザによって作成されたものであってもよいし、過去に制御装置１５が実際に出力したものであってもよい。また、診断装置２０が基準制御内容データ２１ｃを作成する機能を有していてもよい。具体的には、診断装置２０の記憶部２１に、制御装置１５が行う健全な制御をシミュレーションする制御プログラムが記憶されていてもよい。 In the above embodiment, the reference control content data 21c prepared in advance in the storage unit 21 in the simulated operation diagnosis process may be created in advance by the user, or the control device 15 actually outputs it in the past. It may be what you did. Further, the diagnostic device 20 may have a function of creating the reference control content data 21c. Specifically, a control program for simulating sound control performed by the control device 15 may be stored in the storage unit 21 of the diagnostic device 20.
上記実施形態では、模擬稼働状況データとして、過去に実際に発電装置１０から出力された稼働状況データを用いたが、診断装置２０が模擬稼働状況データを作成する機能を有していてもよい。模擬稼働状況データの作成は、例えば、公知のシミュレーション方法を用いて行うことができる。さらに、診断装置２０は、作成した模擬稼働状況データに対して、上記制御プログラムにより、基準制御内容データ２１ｃを作成する機能を有していてもよい。 In the above embodiment, the operation status data actually output from the power generation device 10 in the past is used as the simulated operation status data. However, the diagnosis device 20 may have a function of creating simulated operation status data. The creation of simulated operation status data can be performed using, for example, a known simulation method. Furthermore, the diagnostic device 20 may have a function of creating the reference control content data 21c by the control program for the created simulated operation status data.
上記実施形態では、理解を容易にするために、模擬電流データ２１ａ、模擬電圧データ２１ｂ、及び基準制御内容データ２１ｃの組み合わせを１組のみ示したが、模擬電流データ、模擬電圧データ、及び基準制御内容データの組み合わせを複数組用いてもよい。模擬電流データ、模擬電圧データ、及び基準制御内容データの或る組み合わせを用いて制御装置１５の診断を行った後、模擬電流データ、模擬電圧データ、及び基準制御内容データの別の組み合わせを用いて、再び制御装置１５の診断を行ってもよい。 In the above embodiment, only one combination of the simulated current data 21a, the simulated voltage data 21b, and the reference control content data 21c is shown for easy understanding. However, the simulated current data, the simulated voltage data, and the reference control are shown. A plurality of combinations of content data may be used. After diagnosing the control device 15 using a certain combination of simulated current data, simulated voltage data, and reference control content data, another combination of simulated current data, simulated voltage data, and reference control content data is used. The diagnosis of the control device 15 may be performed again.
また、診断装置２０の動作を規定するプログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末機器等にインストールすることで、パーソナルコンピュータや情報端末機器等を診断装置２０として機能させることもできる。このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネット等の通信ネットワークを介して配布してもよい。 In addition, by installing a program that defines the operation of the diagnostic device 20 in an existing personal computer, information terminal device, or the like, the personal computer, information terminal device, or the like can function as the diagnostic device 20. Such a program distribution method is arbitrary, for example, a computer-readable recording medium such as a CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory), a DVD (Digital Versatile Disk), an MO (Magneto Optical Disk), or a memory card. It may be stored and distributed in the network, or distributed via a communication network such as the Internet.
上記実施形態では、模擬稼働状況データにデジタルデータを用いたが、アナログデータを用いてもよい。上記実施形態では、診断装置２０と制御装置１５との間で、模擬稼働状況データを有線である模擬電圧波形送電ライン２５ａ及び模擬電流波形送電ライン２６ａで送信し、制御内容データ及び稼働状況データを無線通信回線２７ａで受信したが、各データの送受信は有線でも無線でも行うことができる。上記実施形態では、発電機１２を駆動する駆動機にエンジン１１を用いたが、エンジンに限らずガスタービンその他の内燃機関を用いてもよい。 In the above embodiment, digital data is used for the simulated operation status data, but analog data may be used. In the above-described embodiment, the simulated operation status data is transmitted between the diagnostic device 20 and the control device 15 via the wired simulated voltage waveform transmission line 25a and the simulated current waveform transmission line 26a, and the control content data and the operation status data are transmitted. Although it was received by the wireless communication line 27a, transmission / reception of each data can be performed by wire or wireless. In the above-described embodiment, the engine 11 is used as the drive machine that drives the generator 12. However, the engine 11 is not limited to the engine, and a gas turbine or other internal combustion engine may be used.
１０ 発電装置、２０ 診断装置、３ 負荷、１１ エンジン、１２ 発電機、１３ 負荷送電ライン、１４ 発電部、１４ａ センサ群、１５ 制御装置、１５ａ 検出データ、１６ 電流監視ライン、１７ 電圧監視ライン、１８ 停電検知器、１９ 操作盤、２１ 記憶部、２１ａ 模擬電流データ、２１ｂ 模擬電圧データ、２１ｃ 基準制御内容データ、２１ｄ 制御動作診断プログラム、２１ｅ 発電動作診断プログラム、２１ｆ 成績データベース、２２ ＲＡＭ、２３ 入力装置、２４ 表示装置、２５ 模擬電圧出力インタフェース、２５ａ 模擬電圧波形送電ライン、２６ 模擬電流出力インタフェース、２６ａ 模擬電流波形送電ライン、２７ 通信インタフェース、２７ａ 無線通信回線、２８ ＣＰＵ、２９ バス、１００ 発電システム。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power generator, 20 Diagnosis device, 3 Load, 11 Engine, 12 Generator, 13 Load transmission line, 14 Power generation part, 14a Sensor group, 15 Control apparatus, 15a Detection data, 16 Current monitoring line, 17 Voltage monitoring line, 18 Power failure detector, 19 operation panel, 21 storage unit, 21a simulated current data, 21b simulated voltage data, 21c reference control content data, 21d control operation diagnostic program, 21e power generation operation diagnostic program, 21f results database, 22 RAM, 23 input device , 24 display device, 25 simulated voltage output interface, 25a simulated voltage waveform transmission line, 26 simulated current output interface, 26a simulated current waveform transmission line, 27 communication interface, 27a wireless communication line, 28 CPU, 29 bus, 100 power generation system .
Claims (6)
前記発電部が停止している状態で、前記制御装置に、前記稼働状況データを模擬した模擬稼働状況データを出力する模擬稼働状況データ出力手段と、
前記模擬稼働状況データが入力された前記制御装置から、前記発電部に対する制御内容を表す制御内容データを取得する制御内容データ取得手段と、
前記制御内容データ取得手段によって取得された前記制御内容データに基づいて、前記制御装置を診断する制御動作診断手段と、
前記制御動作診断手段の診断結果を出力する診断結果出力手段と、
を備えた診断装置。 The control device of the power generation device comprising: a power generation unit that generates power; and a control device that acquires operation status data representing the operation status from the power generation unit and controls the power generation unit based on the acquired operation status data A diagnostic device for diagnosing
In a state where the power generation unit is stopped, simulated operation status data output means for outputting simulated operation status data simulating the operation status data to the control device,
Control content data acquisition means for acquiring control content data representing control content for the power generation unit from the control device to which the simulated operation status data is input,
Control operation diagnosis means for diagnosing the control device based on the control content data acquired by the control content data acquisition means;
Diagnostic result output means for outputting a diagnostic result of the control operation diagnostic means;
Diagnostic device with
前記稼働状況データ取得手段によって取得された前記稼働状況データを記憶する記憶手段と、をさらに備え、
前記模擬稼働状況データ出力手段が、前記記憶手段に記憶された過去の前記稼働状況データを前記模擬稼働状況データとして前記制御装置に出力する、請求項１に記載の診断装置。 While the power generation unit is operating, operating status data acquisition means for acquiring the operating status data from the power generator,
Storage means for storing the operating status data acquired by the operating status data acquiring means,
The diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the simulated operation status data output unit outputs the past operation status data stored in the storage unit to the control device as the simulated operation status data.
前記稼働状況データ受信手段によって受信された前記稼働状況データに基づいて、前記発電部を診断する発電動作診断手段と、をさらに備え、
前記制御内容データ取得手段が、前記稼働状況データ受信手段による前記稼働状況データの受信速度とは異なる受信速度で、前記制御内容データを通信回線を介して受信する、請求項１に記載の診断装置。 While the power generation unit is operating, operating status data receiving means for receiving the operating status data from the power generator via a communication line,
A power generation operation diagnosing means for diagnosing the power generation unit based on the operation status data received by the operating status data receiving means;
The diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the control content data acquisition unit receives the control content data via a communication line at a reception speed different from a reception speed of the operation status data received by the operation status data reception unit. .
ユーザから指定された診断項目に対応する診断結果を前記診断結果記憶手段から取得して出力する成績書出力手段と、
をさらに備えた請求項３に記載の診断装置。 Diagnostic result storage means for storing the diagnostic results of the power generation operation diagnostic means for each diagnostic item;
A report output means for obtaining and outputting a diagnosis result corresponding to a diagnosis item designated by a user from the diagnosis result storage means;
The diagnostic apparatus according to claim 3, further comprising:
前記発電部が停止している状態で、前記制御装置に、前記稼働状況データを模擬した模擬稼働状況データを出力する模擬稼働状況データ出力機能と、
前記模擬稼働状況データが入力された前記制御装置から、前記発電部に対する制御内容を表す制御内容データを取得する制御内容データ取得機能と、
取得した前記制御内容データに基づいて、前記制御装置を診断する制御動作診断機能と、
前記制御動作診断機能によって診断した結果を出力する診断結果出力機能と、
を実現させるプログラム。 The control device of the power generation device comprising: a power generation unit that generates power; and a control device that acquires operation status data representing the operation status from the power generation unit and controls the power generation unit based on the acquired operation status data On the computer to diagnose
In a state where the power generation unit is stopped, a simulated operating status data output function for outputting simulated operating status data simulating the operating status data to the control device;
A control content data acquisition function for acquiring control content data representing control content for the power generation unit from the control device to which the simulated operation status data is input,
A control operation diagnosis function for diagnosing the control device based on the acquired control content data;
A diagnostic result output function for outputting a result diagnosed by the control operation diagnostic function;
A program that realizes
前記制御装置に、模擬稼働状況データを入力するステップと、
前記制御装置から、前記発電部に対する制御内容を表す制御内容データを取得するステップと、
取得した前記制御内容データに基づいて、前記制御装置を診断するステップと、
を有する診断方法。 The control device of the power generation device comprising: a power generation unit that generates power; and a control device that acquires operation status data representing the operation status from the power generation unit and controls the power generation unit based on the acquired operation status data A diagnostic method for diagnosing
Inputting simulated operation status data to the control device;
Obtaining control content data representing control content for the power generation unit from the control device;
Diagnosing the control device based on the acquired control content data;
A diagnostic method comprising:
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