JP2017026514A - 異常診断装置およびセンサ外れ検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】振動センサが被測定物から外れたことを検知することができる異常診断装置を提供する。
【解決手段】異常診断装置は、振動センサと、制御装置とを備える。振動センサは、被測定物に取り付けられ、被測定物の振動を測定する。制御装置は、振動センサから受けたデータに基づいて振動センサが被測定物から外れているか否かを判定する。制御装置は、第１の周波数帯における第１のパーシャルオーバーオール値を算出する。制御装置は、第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯における第２のパーシャルオーバーオール値を算出する。制御装置は、第１のパーシャルオーバーオール値と第２のパーシャルオーバーオール値との比に相関関係のある指標値を算出する。制御装置は、指標値に基づいて、振動センサが被測定物から外れているか否かを判定する。
【選択図】図９

Description

この発明は、異常診断装置およびセンサ外れ検知方法に関する。

被測定物に異常が発生していないかを被測定物の振動を測定することにより診断する異常診断装置が知られている。被測定物の振動を測定する場合、被測定物に振動センサを取り付ける。この振動センサに異常が発生した場合、被測定物の異常診断が正確に行なえなくなる。

振動センサにはたとえば加速度センサが含まれる。特許第５０９９５２２号公報（特許文献１）には、加速度センサ本体に所定の大きさの検査信号を印加し、この検査信号に応答して加速度センサ本体から出力されたセンサ信号の積分値を用いて加速度センサの自己診断を行なう自己診断装置が開示されている。この自己診断装置によれば、自己診断中に加速度センサに外部から衝撃が加わった場合でも、衝撃の影響が抑制されるので正確な自己診断が可能になる。

特許第５０９９５２２号公報

振動センサに外部から衝撃が加わった場合、振動センサが被測定物から外れる場合がある。被測定物から外れた振動センサによって測定されたデータは被測定物の振動をほとんど反映していない誤ったデータである可能性がある。振動センサからの測定データの解析を行なうオペレータは、振動センサが被測定物から外れたことに気づかないと、この誤ったデータに基づいて異常診断を行なってしまう。その結果、診断結果が誤ったものとなって異常の発生が放置されてしまう恐れがある。あるいは診断途中でセンサ外れが発覚してそれまでの測定データの解析が無駄になって再診断を行なう必要が生じる恐れがある。

このような異常発生の放置、あるいは再診断を回避するためには、振動センサが被測定物から外れていることを検知する必要がある。しかし、特許第５０９９５２２号公報（特許文献１）に開示されている自己診断装置では、加速度センサが被測定物から外れていることを検知することができない。

この発明の目的は、振動センサが被測定物から外れていることを検知することができる異常診断装置を提供することである。

この発明は要約すると、振動センサと、制御装置とを備える異常診断装置である。振動センサは、被測定物に取り付けられ、被測定物の振動を測定する。制御装置は、振動センサから受けたデータに基づいて振動センサが被測定物から外れているか否かを判定する。制御装置は、第１の周波数帯における第１のパーシャルオーバーオール値を算出する。制御装置は、第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯における第２のパーシャルオーバーオール値を算出する。制御装置は、第１のパーシャルオーバーオール値と第２のパーシャルオーバーオール値との比に相関関係のある指標値を算出する。制御装置は、指標値に基づいて、振動センサが被測定物から外れているか否かを判定する。

好ましくは、制御装置は、指標値として第２のパーシャルオーバーオール値に対する第１のパーシャルオーバーオール値の割合を算出する。制御装置は、指標値が所定の閾値よりも大きい場合、振動センサが被測定物から外れていると判定する。制御装置は、指標値が所定の閾値よりも小さい場合、振動センサが被測定物から外れていないと判定する。

好ましくは、異常診断装置は、主軸を備える風力発電装置の異常診断装置である。異常診断装置は、主軸の回転速度を測定して制御装置へ出力する回転速度センサをさらに備える。制御装置は、回転速度が所定の回転速度よりも大きい場合、振動センサが被測定物から外れているか否かを判定する。制御装置は、回転速度が所定の回転速度よりも小さい場合、振動センサが被測定物から外れているか否かを判定しない。

好ましくは、制御装置は、第１のタイミングで振動センサが被測定物から外れているか否かを判定する。制御装置は、第１のタイミングに引き続く第２のタイミングで振動センサが被測定物から外れているか否かを判定する。制御装置は、第２のタイミングで振動センサが被測定物から外れていると判定した場合において、第１のタイミングで振動センサが被測定物から外れていないと判定していたときには、振動センサが被測定物から外れている可能性がある旨の注意喚起を報知する。制御装置は、第１のタイミングで振動センサが被測定物から外れていると判定していたときには、振動センサが被測定物から外れている旨の警報を報知する。

この発明の別の態様は要約すると、振動センサと、制御装置とを備える異常診断装置の制御装置において行なわれるセンサ外れ検知方法である。振動センサは、被測定物に取り付けられ、被測定物の振動を測定する。制御装置は、振動センサから受けたデータに基づいて振動センサが被測定物から外れているか否かを判定する。センサ外れ検知方法は、第１の周波数帯における第１のパーシャルオーバーオール値を算出するステップを含む。センサ外れ検知方法は、第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯における第２のパーシャルオーバーオール値を算出するステップをさらに含む。センサ外れ検知方法は、第１のパーシャルオーバーオール値と第２のパーシャルオーバーオール値との比に相関関係のある指標値を算出するステップをさらに含む。センサ外れ検知方法は、指標値に基づいて、振動センサが被測定物から外れているか否かを判定するステップをさらに含む。

この発明によれば、振動センサが被測定物から外れた場合に欠落する割合の大きい周波数成分に着目することにより、振動センサが被測定物から外れたことを検知することができる。その結果、振動センサが被測定物から外れた状態で測定されたデータに基づいて異常診断が行なわれることを回避し易くなる。

本実施の形態の異常診断装置が使用される一例である風力発電装置を説明するための図である。 第１の実施の形態に従う異常診断装置の構成を示す図である。 被測定物から外れていない場合の振動センサの測定データのグラフである。 被測定物から外れている場合の振動センサの測定データのグラフである。 図３の測定データを周波数分析した結果のスペクトルを示す図である。 図４の測定データを周波数分析した結果のスペクトルを示す図である。 指標値Ｈの変化を示す図である。 第１の実施の形態においてデータ収集装置によって行なわれるセンサ外れを検知する処理の流れを説明するためのフローチャートである。 図８のセンサ外れ判定の処理の流れを説明するためのフローチャートである。 第２の実施の形態においてデータ収集装置によって行なわれるセンサ外れを検知する処理の流れを説明するためのフローチャートである。 第２の実施の形態における指標値Ｈの変化を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

[第１の実施の形態]
図１は、本実施の形態の異常診断装置８０が使用される一例である風力発電装置１０を説明するための図である。図１に示されるように、風力発電装置１０は、ロータヘッド２０と、主軸２２と、ブレード３０と、増速機４０と、発電機４５と、主軸受６０と、異常診断装置８０と、ナセル９０と、タワー１００とを備える。増速機４０、発電機４５、主軸受６０および異常診断装置８０は、ナセル９０に格納される。

タワー１００の上端部には、ナセル９０が設けられている。風力発電装置１０は、地上に固定されたタワー１００に対して、風向に応じてナセル９０を回転させるヨー（ｙａｗ）運動を行なうことが可能に構成されている。好ましくは、アップウィンド型風力発電機では風上に、ダウンウィンド型風力発電機では風下に、ブレード３０側が位置するようにナセル９０が回転される。

ロータヘッド２０は主軸２２の先端部分に接続されている。ロータヘッド２０には複数のブレード３０が取り付けられている。

ブレード３０は、主軸２２の先端に設けられ、風力を回転トルクに変換して主軸２２に伝達する。

主軸２２は、ロータヘッド２０からナセル９０内に進入して増速機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。そして、主軸２２は、風力を受けたブレード３０により発生する回転トルクを増速機４０の入力軸へ伝達する。

主軸受６０は、ナセル９０内において固設され、主軸２２を回転自在に支持する。主軸受６０は、転がり軸受によって構成される。主軸受６０は、たとえば、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。

増速機４０は、主軸２２と発電機４５との間に設けられ、主軸２２の回転速度を増速して発電機４５へ出力する。一例として、増速機４０は、遊星ギヤや中間軸、高速軸等を含む歯車増速機構によって構成される。なお、特に図示しないが、この増速機４０内にも、複数の軸を回転自在に支持する複数の軸受が設けられている。

発電機４５は、増速機４０の出力軸に接続され、増速機４０から受ける回転トルクによって発電する。発電機４５は、たとえば、誘導発電機によって構成される。なお、この発電機４５内にも、ロータを回転自在に支持する軸受が設けられている。

異常診断装置８０は、風力発電装置１０に取り付けられた振動センサおよび回転速度センサが測定したデータを受ける。異常診断装置８０は、そのデータをサーバ２００に無線または有線で送信する。

図２は、第１の実施の形態に従う異常診断装置８０の構成を示す図である。図２に示されるように、異常診断装置８０は、データ収集装置８１と、振動センサ８２と、回転速度センサ８３とを備える。振動センサ８２は、加速度センサ８２１と、金属ベース８２２とを含む。データ収集装置８１は本発明の制御装置に該当する。

加速度センサ８２１はねじ止め方法によって金属ベース８２２に取り付けられる。金属ベース８２２は、たとえば接着剤などによって被測定物５０に取り付けられる。

振動センサ８２に外部から衝撃が加わった場合、振動センサ８２が被測定物５０から外れることがある。たとえば、被測定物５０のメンテナンス作業員が金属ベース８２２に手、足、または工具などをぶつけた場合、その衝撃によって振動センサ８２は被測定物５０から外れてしまうことがある。

被測定物５０から外れた振動センサ８２によって測定されたデータは被測定物５０の振動をほとんど反映していない誤ったデータである可能性がある。振動センサからの測定データの解析を行なうオペレータは、振動センサ８２が被測定物５０から外れたことに気づかないと、この誤ったデータに基づいて異常診断を行なってしまう。その結果、診断結果が誤ったものとなって異常の発生が放置されてしまう恐れがある。あるいは診断途中でセンサ外れが発覚してそれまでの測定データの解析が無駄になって再診断を行なう必要が生じる恐れがある。

特に、風力発電装置の異常診断には精密な診断が要求される。そのため、風力発電装置の異常診断は自動診断である１次診断と専門家による精密診断とに分けて行なわれることがある。専門家による精密診断には多くの時間とコストがかかる。そのため、精密診断の段階でセンサ外れが発覚すると、それまでに行なった精密診断が全て無駄になってしまう。その結果、再度精密診断を行なうための多くの時間とコストが必要になる。

このような問題に鑑み、第１の実施の形態においては、振動センサ８２が被測定物５０から外れた場合に欠落する割合の大きい周波数帯の周波数成分に着目し、振動センサ８２が被測定物５０から外れているか否かを判定する。このような判定を行なうことにより、振動センサ８２が被測定物５０から外れたことを検知することができる。

図３は、被測定物５０から外れていない場合の振動センサ８２の測定データの一例を示すグラフである。図４は、被測定物５０から外れている場合の振動センサ８２の測定データのグラフである。図３と図４とを比較すると、外れていない場合（図３）の方が測定データのグラフの振幅が大きいことがわかる。これは振動センサ８２が被測定物と一体となって振動することにより、測定データに被測定物５０の振動が反映された結果である。

図５は、図３の測定データを周波数分析した結果のスペクトルを示す図である。図６は、図４の測定データを周波数分析した結果のスペクトルを示す図である。図５と図６とを比較すると、１０Ｈｚ〜５００Ｈｚの周波数帯（以下では「低周波数帯」ともいう。）においては、いずれの測定データにおいてもある程度の低周波数帯の周波数成分が含まれていることがわかる。一方、５００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数帯（以下では「高周波数帯」ともいう。）においては、図６において測定データから高周波数帯の周波数成分のほとんどが欠落している。

振動センサ８２が被測定物５０から外れると、振動センサ８２と被測定物５０との間に空気が介在するようになる。振動センサ８２は被測定物５０と一体となって振動することができなくなる。その結果、振動センサ８２は、高周波数帯の周波数成分をもつ被測定物５０の振動をほとんど測定することができなくなる。そのため、振動センサ８２が被測定物５０から外れると、高周波数帯の周波数成分は低周波数帯の周波数成分に比べて測定データから欠落する程度が大きい。

第１の実施の形態においては、所定の周波数帯の周波数成分と相関関係のある値として、特定の周波数帯での各周波数における振幅を合計した値であるパーシャルオーバーオール値（Partial Overall Value）を用いる。具体的には、測定データの低周波数帯における第１のパーシャルオーバーオール値（ＰＯＡ１）と、高周波数帯における第２のパーシャルオーバーオール値（ＰＯＡ２）とを算出する。指標値として指標値Ｈ＝ＰＯＡ１／ＰＯＡ２を算出する。振動センサ８２が被測定物５０から外れると高周波数帯の周波数成分が測定データに含まれなくなる。その結果、ＰＯＡ２が小さくなって指標値Ｈが大きくなる。そこで、第１の実施の形態においては、指標値Ｈが所定の閾値以上である場合に振動センサ８２が被測定物５０から外れていると判定する。

図７は、指標値Ｈの変化の一例を示す図である。図７は、５月１５日から５月２０日まで振動センサ８２が被測定物５０から外れていた場合の例である。図７に示されるように、指標値Ｈの分布を大きく２つに分けると、指標値Ｈが０．４以上の場合と０．４より小さい場合とに分けられる。また、振動センサ８２が外れていた期間の指標値Ｈは全て０．４より大きい。そこで、第１の実施の形態においては、指標値Ｈが０．４以上である場合に振動センサ８２が被測定物５０から外れていると判定し、指標値Ｈが０．４より小さい場合に振動センサ８２が被測定物５０から外れていないと判定する。

なお、図７においては、振動センサ８２が被測定物５０から外れていない場合においても指標値Ｈが０．４以上となるときがある。このようなときがあっても、例えば所定の期間遡った時刻から現時点までの指標値Ｈの平均値を算出し、この平均値が所定の閾値よりも大きいか否かで振動センサ８２が被測定物５０から外れているか否かを判定することにより、振動センサ８２が被測定物５０から外れているか否かをより正確に判定することができる。

図８は、第１の実施の形態においてデータ収集装置８１によって行なわれるセンサ外れを検知する処理の流れを説明するためのフローチャートである。図８に示される処理は不図示のメインルーチンによって所定の時間間隔で呼び出されて繰り返し実行される。図８に示されるように、データ収集装置８１は、ステップＳ１において、振動センサ８２から測定データを取得し、処理をステップＳ２に進める。データ収集装置８１は、ステップＳ２において、振動センサ８２が被測定物５０から外れているか否かを判定する。ステップＳ２の具体的な処理の流れは後述する。

振動センサ８２が被測定物５０から外れていないと判定された場合（Ｓ２においてＮＯ）、データ収集装置８１は処理をステップＳ３に進める。データ収集装置８１は、ステップＳ３において測定データをサーバ２００へ送信し、処理をメインルーチンに戻す。

振動センサ８２が被測定物５０から外れていると判定された場合（Ｓ２においてＹＥＳ）、データ収集装置は処理をステップＳ４に進める。

データ収集装置８１は、ステップＳ４において、前回のセンサ外れ判定（ステップＳ２）において、センサ外れを検知していたか否か判定する。センサ外れを検知していなかった場合（Ｓ４においてＮＯ）、データ収集装置８１は処理をステップＳ５に進める。データ収集装置８１は、ステップＳ５において、振動センサ８２が被測定物５０から外れている可能性がある旨の注意喚起を報知し、処理をメインルーチンに戻す。

センサ外れを検知していた場合（Ｓ４においてＹＥＳ）、データ収集装置８１は処理をステップＳ６に進める。データ収集装置８１は、ステップＳ６において、振動センサ８２が被測定物５０から外れている旨の警報を報知し、処理をメインルーチンに戻す。報知の方法としては、たとえば、ランプの点滅、所定の音声の発生、あるいは所定の宛先への所定のメッセージの送信を挙げることができる。

図９は、図８のセンサ外れ判定（ステップＳ２）の処理の流れを説明するためのフローチャートである。図９に示されるように、データ収集装置８１は、ステップＳ２１において、測定データの低周波数帯におけるパーシャルオーバーオール値であるＰＯＡ１を算出し、処理をステップＳ２２に進める。データ収集装置８１は、ステップＳ２２において、測定データの高周波数帯におけるパーシャルオーバーオール値であるＰＯＡ２を算出し、処理をステップＳ２３に進める。ステップＳ２１，Ｓ２２の順序は図９の順序と逆であっても構わない。

データ収集装置８１は、ステップＳ２３において、ＰＯＡ２に対するＰＯＡ１の割合である指標値Ｈを算出し、処理をステップＳ２４に進める。

データ収集装置８１は、ステップＳ２４において、指標値Ｈが所定の閾値以上か否かを判定する。第１の実施の形態においては、所定の閾値として０．４を用いる。所定の閾値は０．４に限定されるものではなく、たとえば実機実験、あるいはシミュレーションによって適宜決定されることが望ましい。

指標値Ｈが０．４以上である場合（Ｓ２４においてＹＥＳ）、データ収集装置８１は処理をステップＳ２５に進める。データ収集装置８１はステップＳ２５においてセンサ外れが有ると判定し、処理を図８の処理に戻す。指標値Ｈが０．４より小さい場合（Ｓ２４においてＮＯ）、データ収集装置８１は処理をステップＳ２６に進める。データ収集装置８１はステップＳ２６においてセンサ外れが無いと判定し、処理を図８の処理に戻す。

以上のように、第１の実施の形態に従う異常診断装置８０によれば、振動センサ８２が被測定物５０から外れた場合に欠落する割合の大きい高周波数帯の周波数成分に着目することにより、振動センサ８２が被測定物５０から外れたことを検知することができる。その結果、振動センサが被測定物から外れた状態で測定されたデータに基づいて異常診断が行なわれることを回避し易くなる。

第１の実施の形態においては、センサ外れが検知された場合でも、まずは振動センサ８２が被測定物５０から外れている可能性がある旨の注意喚起を報知する。センサ外れが２回連続して検知された場合に振動センサ８２が被測定物５０から外れている旨の警報を報知する。このようにセンサ外れが検知された場合に報知する内容を段階的なものとすることにより、振動センサ８２は外れていないが偶発的な事象の発生により指標値Ｈが０．４より大きくなった場合に、振動センサ８２が外れているとオペレータが即断することを回避することができる。

[第２の実施の形態]
第１の実施の形態においては、被測定物５０の振動の状態によらずセンサ外れの判定を行なう場合について説明した。しかし、被測定物５０の振動の状態によっては振動センサ８２が外れていないにも関わらず測定データに高周波数帯の周波数成分が十分に含まれず、センサ外れの判定が精度よく行うことができない場合がある。第２の実施の形態においては、被測定物５０の振動の状態が振動センサ８２の測定データに高周波数帯の周波数成分が十分に含まれるような状態にある場合に限ってセンサ外れ判定を行なう場合について説明する。

図１に示した風力発電装置１０は、ブレード３０が風を受けて回転トルクを発生させる。主軸２２は、この回転トルクを増速機４０へ出力する。増速機４０は、主軸２２の回転速度を増速して発電機４５へ出力する。発電機４５は、増速機４０から受ける回転トルクによって発電する。

風力発電装置１０内に発生する振動は、装置内で回転トルクが伝達されることを主な原因としている。この振動に含まれる周波数成分は、伝達される回転トルクが大きくなるほど高い周波数帯のものになる。そこで、第２の実施の形態においては、主軸の回転速度が所定の回転速度以上である場合に、センサ外れ判定を行なう。

第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、センサ外れ判定を行なう前に、主軸の回転速度が所定の回転速度以上か否かを判定する点である。すなわち、図８の処理が図１０の処理に置き換わる。それ以外の構成については第１の実施の形態と同様であるため説明を繰り返さない。

図１０は、第２の実施の形態においてデータ収集装置８１によって行なわれるセンサ外れを検知する処理の流れを説明するためのフローチャートである。図１０に示される処理は不図示のメインルーチンによって呼び出されて実行される。

図１０に示されるように、データ収集装置８１はステップＳ１において振動センサ８２から測定データを取得して処理をステップＳ２０に進める。

データ収集装置８１は、ステップＳ２０において、主軸２２の回転速度が所定の回転速度以上か否かを判定する。第２の実施の形態においては、所定の回転速度は、たとえば主軸２２の定格回転速度の半分の１０ｒｐｍである。所定の回転速度は、１０ｒｐｍに限定されるものではなく、たとえば実機実験、あるいはシミュレーションによって適宜決定されることが望ましい。

データ収集装置８１は、図２の回転速度センサ８３から得られる測定データを用いてステップＳ２０での判定を行なう。主軸２２の回転速度は、たとえば、回転速度センサ８３によって主軸の回転速度を直接測定して得られた回転速度を用いてもよいし、あるいは、回転速度センサ８３によって増速機の出力を測定して得られた回転速度から間接的に算出したものを用いてもよい。

主軸２２の回転速度が１０ｒｐｍ以上である場合（Ｓ２０においてＹＥＳ）、データ収集装置８１は処理をステップＳ２に進めて、それ以降は第１の実施の形態と同様の処理を行なう。

主軸２２の回転速度が１０ｒｐｍより小さい場合（Ｓ２０においてＮＯ）、データ収集装置８１はステップＳ２のセンサ外れ判定をスキップして処理をステップＳ３に進める。データ収集装置８１はステップＳ３において振動センサ８２の測定データをサーバ２００へ送信する。

図１１は、第２の実施の形態における指標値Ｈの変化の一例を示す図である。図１１は、第１の実施の形態の図７に対応する図である。図７と同様に図１１は、５月１５日から５月２０日まで振動センサ８２が被測定物５０から外れていた場合の例である。

図７と図１１とを比較すると、図７においては振動センサ８２が外れていた期間以外でも多くの日時で指標値Ｈが０．４以上となっている。一方、図１１においては、指標値Ｈが０．４以上となる日時は、振動センサが外れていた期間にそのほとんどが集中している。

以上のように、第２の実施の形態に従う異常診断装置によれば、振動センサ８２が被測定物５０から外れた場合に欠落する割合の大きい高周波数帯の周波数成分に着目することにより、振動センサ８２が被測定物５０から外れたことを検知することができる。その結果、振動センサが被測定物から外れた状態で測定されたデータに基づいて異常診断が行なわれることを回避し易くなる。

さらに、第２の実施の形態においては、主軸の回転速度が所定の回転速度以上の場合にセンサ外れ判定を行なう。この場合、高周波数帯の周波数成分が被測定物５０の振動に十分含まれる状態となるため、センサ外れ判定の精度を第１の実施の形態よりも高くすることができる。その結果、振動センサ８２が被測定物５０に取り付けられた状態で測定されたデータであるにも関わらず、振動センサ８２が被測定物５０から外れた状態で測定された誤ったデータとして解析対象から除外されることを回避することができる。

以上、異常診断装置の被測定物が風力発電装置の場合を説明した。被測定物は、風力発電装置に限定されるものではない。被測定物は、振動センサを被測定物に取り付けることにより異常が診断されるものであればどのような態様のものでもよい。被測定物は、たとえば、上下水道設備、コンプレッサー、砕石設備、製紙設備、あるいは鉄鋼設備であってもよい。

振動センサは加速度センサを含むものに限られるものではなく、たとえば速度センサや非接触変位センサのように振動を測定可能であればどのような態様のものであっても構わない。

第１の実施の形態および第２の実施の形態においては、振動センサが被測定物から外れた場合に欠落する割合の大きい周波数成分に着目する方法として、測定データの低周波数帯における第１のパーシャルオーバーオール値（ＰＯＡ１）と、高周波数帯における第２のパーシャルオーバーオール値（ＰＯＡ２）との比に相関関係のある指標値として、ＰＯＡ２に対するＰＯＡ１の割合を用いた。ＰＯＡ１とＰＯＡ２との比に相関関係のある指標値は、ＰＯＡ２に対するＰＯＡ１の割合に限られない。たとえば、その指標値としてＰＯＡ１に対するＰＯＡ２の割合を用いてもよい。この場合、指標値が所定の閾値以下となるときに振動センサが被測定物から外れていると判定される。

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。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、２０ ロータヘッド、２２ 主軸、３０ ブレード、４０ 増速機、４５ 発電機、５０ 被測定物、６０ 主軸受、８０ 異常診断装置、８１ データ収集装置、８２ 振動センサ、８３ 回転速度センサ、９０ ナセル、１００ タワー、２００ サーバ、８２１ 加速度センサ、８２２ 金属ベース。

Claims (5)

1. 被測定物に取り付けられ、前記被測定物の振動を測定する振動センサと、
   前記振動センサから受けたデータに基づいて前記振動センサが前記被測定物から外れているか否かを判定する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   第１の周波数帯における第１のパーシャルオーバーオール値を算出し、
   前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯における第２のパーシャルオーバーオール値を算出し、
   前記第１のパーシャルオーバーオール値と前記第２のパーシャルオーバーオール値との比に相関関係のある指標値を算出し、
   前記指標値に基づいて、前記振動センサが前記被測定物から外れているか否かを判定する、異常診断装置。
2. 前記制御装置は、
   前記指標値として前記第２のパーシャルオーバーオール値に対する前記第１のパーシャルオーバーオール値の割合を算出し、
   前記指標値が所定の閾値よりも大きい場合、前記振動センサが前記被測定物から外れていると判定し、
   前記指標値が前記所定の閾値よりも小さい場合、前記振動センサが前記被測定物から外れていないと判定する、請求項１に記載の異常診断装置。
3. 前記異常診断装置は、
   主軸を備える風力発電装置の異常診断装置であって、
   前記主軸の回転速度を測定して前記制御装置へ出力する回転速度センサをさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記回転速度が所定の回転速度よりも大きい場合、前記振動センサが前記被測定物から外れているか否かを判定し、
   前記回転速度が前記所定の回転速度よりも小さい場合、前記振動センサが前記被測定物から外れているか否かを判定しない、請求項２に記載の異常診断装置。
4. 前記制御装置は、
   第１のタイミングで前記振動センサが前記被測定物から外れているか否かを判定し、
   前記第１のタイミングに引き続く第２のタイミングで前記振動センサが前記被測定物から外れているか否かを判定し、
   前記第２のタイミングで前記振動センサが前記被測定物から外れていると判定した場合において、
   前記第１のタイミングで前記振動センサが前記被測定物から外れていないと判定していたときには、前記振動センサが前記被測定物から外れている可能性がある旨の注意喚起を報知し、
   前記第１のタイミングで前記振動センサが前記被測定物から外れていると判定していたときには、前記振動センサが前記被測定物から外れている旨の警報を報知する、請求項１に記載の異常診断装置。
5. 被測定物に取り付けられ、前記被測定物の振動を測定する振動センサと、前記振動センサから受けたデータに基づいて前記振動センサが前記被測定物から外れているか否かを判定する制御装置とを備える異常診断装置の前記制御装置において行なわれるセンサ外れ検知方法であって、
   第１の周波数帯における第１のパーシャルオーバーオール値を算出するステップと、
   前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯における第２のパーシャルオーバーオール値を算出するステップと、
   前記第１のパーシャルオーバーオール値と前記第２のパーシャルオーバーオール値との比に相関関係のある指標値を算出するステップと、
   前記指標値に基づいて、前記振動センサが前記被測定物から外れているか否かを判定するステップとを含む、センサ外れ検知方法。

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