JP2020071137A - Temperature abnormality detection system, temperature abnormality detection method, and program - Google Patents

Temperature abnormality detection system, temperature abnormality detection method, and program Download PDF

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Abstract

To provide a temperature abnormality detection system that facilitates setting of a threshold of a target apparatus and can detect abnormality in the target apparatus in an early stage.SOLUTION: The temperature abnormality detection system comprises: a temperature measuring unit that measures a current temperature Tof a target apparatus 91 moment by moment; a maximum value detecting unit 141 that detects the maximum value ΔTof a temperature change rate ΔTbased on the measured temperature; a decay time calculating unit that calculates a decay time th from when the maximum value ΔTof the temperature change rate is detected until when the temperature change rate is reduced to a predetermined decay ratio with respect to the maximum value ΔT; a predicted temperature calculation unit 142 that calculates a predicted reaching temperature Tof the target apparatus 91 based on the decay time of the temperature change rate; and an abnormality determination unit 143 that determines that the target apparatus is abnormal when the calculated reaching temperature exceeds a predetermined temperature threshold Th.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、温度異常検知システム、温度異常検知方法およびプログラムに関し、より詳しくは、対象機器の温度異常を検知する温度異常検知システム、温度異常検知方法およびプログラムに関する。   The present invention relates to a temperature abnormality detection system, a temperature abnormality detection method and a program, and more particularly to a temperature abnormality detection system, a temperature abnormality detection method and a program that detect a temperature abnormality of a target device.

従来、この種の温度異常検知システムとしては、例えば、特開2010−224680号公報に開示されているように、対象機器の温度の変化率を算出し、変化率が予め定められた閾値を超えたとき、温度異常が発生したと判定するものが知られている。   Conventionally, as this type of temperature abnormality detection system, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2010-224680, the rate of change in the temperature of the target device is calculated, and the rate of change exceeds a predetermined threshold value. It is known to determine that a temperature abnormality has occurred when the temperature rises.

特開2010−224680号公報JP, 2010-224680, A

しかしながら、特許文献1(特開2010−224680号公報)に記載のものでは、温度変化率のための閾値が適切であるか否か不明であり、温度上昇のメカニズムに詳しくないユーザにとって、温度異常を判定するための閾値を設定することが困難である、という問題点がある。   However, in the one described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-224680), it is unclear whether the threshold value for the temperature change rate is appropriate, and for a user who is not familiar with the mechanism of temperature rise, the temperature abnormality There is a problem that it is difficult to set a threshold value for determining

そこで、この発明の課題は、対象機器の温度異常を判定するための閾値を設定し易くできる温度異常検知システム、温度異常検知方法およびプログラムを提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a temperature abnormality detection system, a temperature abnormality detection method, and a program capable of easily setting a threshold value for determining a temperature abnormality of a target device.

そこで、この開示の温度異常検知システムは、
対象機器の現在温度を、刻々、測定する温度測定部と、
上記測定した温度に基づいて温度変化率の極大値を検出する極大値検出部と、
上記温度変化率の極大値を検出してから、上記温度変化率が上記極大値に対して予め定められた減衰比まで低下する減衰期間を算出する減衰期間算出部と、
上記温度変化率の上記減衰期間に基づいて、上記対象機器の予測される到達温度を算出する予測温度算出部と、
算出された上記到達温度が、予め定められた温度閾値を超えているとき異常であると判定する異常判定部とを備える、
ことを特徴とする。
Therefore, the temperature abnormality detection system of this disclosure is
A temperature measurement unit that measures the current temperature of the target device moment by moment,
A maximum value detection unit that detects the maximum value of the temperature change rate based on the measured temperature,
After detecting the maximum value of the temperature change rate, a decay period calculation unit for calculating a decay period in which the temperature change rate is reduced to a predetermined damping ratio with respect to the maximum value,
Based on the decay period of the temperature change rate, a predicted temperature calculation unit for calculating the predicted ultimate temperature of the target device,
The calculated reaching temperature, an abnormality determination unit for determining that there is an abnormality when it exceeds a predetermined temperature threshold,
It is characterized by

本明細書で、「対象機器」とは、温度測定の対象となる機器であり、動作時に温度上昇する可能性がある物を指す。   In the present specification, the “target device” is a device that is a target of temperature measurement, and refers to an object that may have a temperature rise during operation.

また、「予め定められた減衰比」とは、例えば、減衰比1/2、または、減衰比1/3というような値を指す。ただし、これに限られるものではない。なお、上記温度変化率が上記極大値から減衰比1/2まで低下するときの減衰期間を、特に「半減期」と呼ぶ。   The “predetermined damping ratio” refers to a value such as the damping ratio 1/2 or the damping ratio 1/3, for example. However, it is not limited to this. The decay period when the rate of temperature change decreases from the maximum value to the decay ratio of 1/2 is particularly called a “half-life”.

この開示の温度異常検知システムでは、温度検出部は、対象機器の現在温度を、刻々検出する。極大値検出部は、上記測定した温度に基づいて温度変化率の極大値を検出する。減衰期間算出部は、上記温度変化率の極大値を検出してから、上記温度変化率が上記極大値に対して予め定められた減衰比まで低下する減衰期間を算出する。予測温度算出部は、上記温度変化率の上記減衰期間に基づいて、上記対象機器の予測される到達温度を算出する。異常判定部は、算出された上記到達温度が、予め定められた温度閾値を超えているとき異常であると判定する。このように判定が行われる場合、ユーザは、温度変化率のための閾値を設定する必要が無く、上記到達温度に対する温度閾値を設定しておけばよい。したがって、ユーザは、対象機器の温度異常を判定するための閾値を設定し易くなる。   In the temperature abnormality detection system of this disclosure, the temperature detection unit detects the current temperature of the target device moment by moment. The maximum value detection unit detects the maximum value of the temperature change rate based on the measured temperature. The decay period calculation unit detects a maximum value of the temperature change rate and then calculates a decay period in which the temperature change rate decreases to a predetermined damping ratio with respect to the maximum value. The predicted temperature calculation unit calculates a predicted ultimate temperature of the target device based on the decay period of the temperature change rate. The abnormality determination unit determines that there is an abnormality when the calculated ultimate temperature exceeds a predetermined temperature threshold. When the determination is performed in this manner, the user does not need to set the threshold value for the temperature change rate, and may set the temperature threshold value for the reached temperature. Therefore, the user can easily set the threshold value for determining the temperature abnormality of the target device.

一実施形態の温度異常検知システムは、上記現在温度をTとし、上記減衰期間をthとし、現在の温度変化率をΔTとし、予め定められた係数をkとし、上記到達温度をTinfとしたとき、上記到達温度Tinfを、
inf=T+k×th×ΔT
なる算出式により算出することを特徴とする。
In the temperature abnormality detection system of one embodiment, the current temperature is T i , the decay period is th, the current rate of temperature change is ΔT i , a predetermined coefficient is k, and the attainment temperature is T inf. And the ultimate temperature T inf is
T inf = T i + k × th × ΔT i
It is characterized in that it is calculated by the following formula.

この一実施形態の温度異常検知システムでは、対象機器の到達温度は、上記算出式によって正確に算出可能である。その結果、精度よく対象機器の異常を検知することができる。   In the temperature abnormality detection system of this one embodiment, the reached temperature of the target device can be accurately calculated by the above calculation formula. As a result, it is possible to accurately detect an abnormality in the target device.

一実施形態の温度異常検知システムは、上記予め定められた係数kの数値範囲は、
0.8/log(m)≦k≦1.2/log(m)
により規定され、ここで、mは上記減衰比の逆数である実数であり、かつm>1であり、logは自然対数であることを特徴とする。
In the temperature abnormality detection system of one embodiment, the numerical range of the predetermined coefficient k is
0.8 / log (m) ≦ k ≦ 1.2 / log (m)
, Where m is a real number that is the reciprocal of the damping ratio, and m> 1, and log is the natural logarithm.

この一実施形態の温度異常検知システムでは、対象機器の到達温度は、上記算出式によってより正確に算出可能である。その結果、より精度よく対象機器の異常を検知することができる。   In the temperature abnormality detection system of this one embodiment, the reached temperature of the target device can be more accurately calculated by the above calculation formula. As a result, the abnormality of the target device can be detected more accurately.

一実施形態の温度異常検知システムは、上記対象機器が複数ある場合に、対象機器毎に順次到達温度が算出され、上記対象機器毎に異常であるか否かが判定されることを特徴とする温度異常検知システム。   The temperature abnormality detection system according to one embodiment is characterized in that, when there are a plurality of target devices, the reached temperature is sequentially calculated for each target device, and whether or not there is an abnormality is determined for each target device. Temperature abnormality detection system.

この一実施形態の温度異常検知システムでは、上記対象機器毎に異常であるか否かが判定される。その結果、対象機器毎の異常を精度よく検知することができる。   In the temperature abnormality detection system of this one embodiment, it is determined for each target device whether or not there is an abnormality. As a result, the abnormality of each target device can be accurately detected.

別の局面では、この開示の温度異常検知方法は、
対象機器の温度を検知する温度異常検知方法であって、
対象機器の現在温度を、刻々、測定するステップと、
上記測定した温度に基づいて温度変化率の極大値を検出するステップと、
上記温度変化率の極大値を検出してから、上記温度変化率が上記極大値に対して予め定められた減衰比まで低下する減衰期間を算出するステップと、
上記温度変化率の上記減衰期間に基づいて、上記対象機器の予測される到達温度を算出するステップと、
算出された上記到達温度が、予め定められた温度閾値を超えているとき異常であると判定するステップとを備える、
ことを特徴とする。
In another aspect, the temperature abnormality detection method of the present disclosure includes
A temperature abnormality detection method for detecting the temperature of a target device,
Measuring the current temperature of the target device moment by moment,
Detecting the maximum value of the temperature change rate based on the measured temperature,
After detecting the maximum value of the temperature change rate, a step of calculating a decay period in which the temperature change rate decreases to a predetermined damping ratio with respect to the maximum value,
Calculating a predicted ultimate temperature of the target device based on the decay period of the temperature change rate;
The calculated reaching temperature, the step of determining that there is an abnormality when exceeding a predetermined temperature threshold,
It is characterized by

この開示の温度異常検知方法では、ユーザは、対象機器の温度異常を判定するための閾値を設定し易くできる。   In the disclosed temperature abnormality detection method, the user can easily set the threshold value for determining the temperature abnormality of the target device.

さらに別の局面では、この開示のプログラムは、上記温度異常検知方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。   In still another aspect, the program of this disclosure is a program for causing a computer to execute the above-described temperature abnormality detection method.

この開示のプログラムをコンピュータに実行させることによって、上記温度異常検知方法を実施することができる。   By causing a computer to execute the program of this disclosure, the above temperature abnormality detection method can be implemented.

以上より明らかなように、この本開示の温度異常検知システム、温度異常検知方法によれば、対象機器の温度異常を判定するための閾値を設定し易くできる。また、この開示のプログラムをコンピュータに実行させることによって、上記温度異常検知方法を実施することができる。   As is clear from the above, according to the temperature abnormality detection system and the temperature abnormality detection method of the present disclosure, it is possible to easily set the threshold value for determining the temperature abnormality of the target device. Further, the temperature abnormality detection method can be implemented by causing a computer to execute the program of this disclosure.

図1(A)は、この発明の一実施形態の温度異常検知システムの概略構成を示す図である。図1(B)は、図1(A)中の制御盤の前扉が閉じられた状態で、この制御盤内に設けられた、温度異常検知の対象となる対象機器と、センサ筐体との配置を模式的に示す図である。FIG. 1A is a diagram showing a schematic configuration of a temperature abnormality detection system according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B shows a target device, which is a target of temperature abnormality detection, and a sensor housing, which are provided in the control panel in a state where the front door of the control panel in FIG. 1A is closed. It is a figure which shows the arrangement | positioning of typically. 図2(A)は、上記センサ筐体に搭載されたセンサアレイモジュールの外観を示す図である。図2(B)は、上記センサアレイモジュールに含まれた放射温度センサの感温素子アレイを示す図である。FIG. 2A is a diagram showing an appearance of the sensor array module mounted on the sensor housing. FIG. 2B is a diagram showing the temperature-sensitive element array of the radiation temperature sensor included in the sensor array module. 上記温度異常検知システムの機能的なブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the functional block structure of the said temperature abnormality detection system. 上記温度異常検知システムが実行する温度異常検知の動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation flow of the temperature abnormality detection which the said temperature abnormality detection system performs. 対象機器の時間経過に伴う温度の変化を近似する関数を示す図である。It is a figure which shows the function which approximates the change of the temperature of a target apparatus over time. 図5の関数を時間微分して得られた、時間経過に伴う温度変化率の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the temperature change rate over time obtained by time-differentiating the function of FIG. 或る対象機器の異常動作時の時間経過に伴う温度の変化を例示的に示す図である。It is a figure which shows as an example the change of the temperature with the passage of time at the time of abnormal operation of a certain target device. 別の対象機器の異常動作時の時間経過に伴う温度の変化を例示的に示す図である。It is a figure which shows as an example the change of the temperature with the passage of time at the time of abnormal operation of another target device.

以下、この開示の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.

(システムの構成)
図1(A)は、この発明の一実施形態の温度異常検知システム1の概略構成を模式的に示している。この例では、温度異常検知システム1は、制御盤90内に配置された対象機器91の温度異常を検知するものであり、大別して、制御盤90の前扉90fの内側に配置された放射温度センサ97と、制御盤90の外部に配置された異常判定装置100とを備えている。この例では、制御盤90内の放射温度センサ97と異常判定装置100とは、信号ケーブル99,180を介して通信可能に接続されている。なお、放射温度センサ97と異常判定装置100とは、無線で通信可能になっていてもよい。
(System configuration)
FIG. 1A schematically shows a schematic configuration of a temperature abnormality detection system 1 according to an embodiment of the present invention. In this example, the temperature abnormality detection system 1 detects a temperature abnormality of the target device 91 arranged in the control panel 90, and is roughly classified into a radiation temperature arranged inside the front door 90f of the control panel 90. The sensor 97 and the abnormality determination device 100 arranged outside the control panel 90 are provided. In this example, the radiation temperature sensor 97 in the control panel 90 and the abnormality determination device 100 are communicably connected via signal cables 99 and 180. The radiation temperature sensor 97 and the abnormality determination device 100 may be wirelessly communicable.

制御盤90は、一般的な構成のものであり、この例では、直方体状の外形をもつ筐体90Mと、この筐体90M内に配置された対象機器91と、この対象機器91に電力を供給する電源部92(後述の図3参照)とを備えている。この例では、筐体90Mは、図1(A)中に矢印Eで示すように開閉可能な前扉90fを有している。図1(B)(前扉90fが閉じられた状態で制御盤90の内部を右側方から見たところを模式的に示す)に示すように、対象機器91は、筐体90Mの後壁90rの内面に沿って取り付けられている。   The control panel 90 has a general configuration, and in this example, a housing 90M having a rectangular parallelepiped outer shape, a target device 91 arranged in the housing 90M, and power to the target device 91 are supplied. The power supply unit 92 (see FIG. 3 described later) is provided. In this example, the housing 90M has a front door 90f that can be opened and closed as indicated by an arrow E in FIG. As shown in FIG. 1B (schematically showing the inside of the control panel 90 viewed from the right side with the front door 90f closed), the target device 91 is a rear wall 90r of the housing 90M. It is attached along the inner surface of.

対象機器91としては、例えば、直流電源、コンタクタ、調節計、モータドライバ、ブレーカなどの各種機器のほか、機器の一部をなすパワー半導体、リレー、ヒートシンク、電力系配線、端子など、動作時に温度上昇する可能性があるものが挙げられる。   Examples of the target device 91 include various devices such as a DC power supply, a contactor, a controller, a motor driver, and a breaker, as well as power semiconductors, relays, heat sinks, power system wiring, terminals, etc. that form a part of the device Some are likely to rise.

放射温度センサ97は、この放射温度センサ97を収容するセンサ筐体95Mを備えている。   The radiation temperature sensor 97 includes a sensor housing 95M that houses the radiation temperature sensor 97.

図2(A)に示すように、この例では、放射温度センサ97は、センサ基板96に搭載された円筒状のキャンケース97bと、このキャンケース97bの先端開口を塞ぐように取り付けられたレンズ97aと、キャンケース97b内でセンサ基板96に沿って配置された感温素子アレイ97cとを備えている。レンズ97aは、対象機器91が放射した赤外線を集光して感温素子アレイ97c上に入射させる。感温素子アレイ97cは、この例では、サーモパイル(熱電堆)からなり、図2(B)に示すように、8行×8列の感温素子191,191,…の配列によって構成されている。これらの感温素子191,191,…がレンズ97aを通してこの放射温度センサ97の視野内のそれぞれ別の方向を見ることによって、視野内の温度分布を表す複数(この例では、64個)の温度信号を出力することが可能になっている。後述のように、これらの64個の温度信号のうち、選択された信号が表す温度が温度T(n)として取得される。この例では、n=1〜64である。 As shown in FIG. 2A, in this example, the radiation temperature sensor 97 has a cylindrical can case 97b mounted on the sensor substrate 96 and a lens attached so as to close the tip opening of the can case 97b. 97 a and a temperature sensitive element array 97 c arranged along the sensor substrate 96 in the can case 97 b. The lens 97a collects infrared rays emitted from the target device 91 and makes them incident on the temperature-sensitive element array 97c. In this example, the temperature-sensitive element array 97c is made of a thermopile (thermoelectric stack), and as shown in FIG. 2 (B), is composed of an array of 8 rows × 8 columns of temperature-sensitive elements 191, 191, ... .. The temperature-sensing elements 191, 191, ... Look at different directions in the field of view of the radiation temperature sensor 97 through the lens 97a, so that a plurality of (64 in this example) temperatures representing the temperature distribution in the field of view can be obtained. It is possible to output a signal. As will be described later, of these 64 temperature signals, the temperature represented by the selected signal is acquired as the temperature T i (n). In this example, n = 1-64.

このように、放射温度センサ97を備える場合、この放射温度センサ97によって、対象機器91が示す温度Tを、制御盤90の筐体90M内で対象機器91から離れた位置で測定できる。したがって、たとえ対象機器91が異常に温度上昇したとしても、その温度上昇による被害を受け難い。また、放射温度センサ97自体は、例えば熱電対温度センサに比して、短絡、発火などの危険が少ないという利点がある。 As described above, when the radiation temperature sensor 97 is provided, the radiation temperature sensor 97 can measure the temperature T i indicated by the target device 91 at a position distant from the target device 91 in the housing 90M of the control panel 90. Therefore, even if the temperature of the target device 91 rises abnormally, it is unlikely to be damaged by the temperature rise. Further, the radiation temperature sensor 97 itself has an advantage that there is less danger of short circuit, ignition, etc., as compared with, for example, a thermocouple temperature sensor.

この例では、この放射温度センサ97の視野には、1個の対象機器91のみが図示されているが、これに限られるものではない。放射温度センサ97の視野には、動作時に温度上昇する可能性がある複数の対象機器が含まれていてもよい。また、対象機器91の複数の部分がそれぞれ動作時に温度上昇する場合であっても、放射温度センサ97は、それらの複数の部分の温度をそれぞれ観測することができる。   In this example, only one target device 91 is shown in the field of view of the radiation temperature sensor 97, but the invention is not limited to this. The field of view of the radiation temperature sensor 97 may include a plurality of target devices that may increase in temperature during operation. Further, even when the temperature of each of the plurality of parts of the target device 91 rises during operation, the radiation temperature sensor 97 can observe the temperature of each of the plurality of parts.

図1(B)中に示すように、放射温度センサ97を搭載したセンサ基板96は、上述のセンサ筐体95Mに、放射温度センサ97のレンズ97aが外部に面する状態で搭載されている。センサ筐体95Mは、図示しない取付金具によって、制御盤90の前扉90fの内面に、堅固に取り付けられている。この例では、センサ筐体95M(およびセンサ基板96)は、放射温度センサ97の視野に対象機器91が入るように、前扉90fの鉛直な内面に対して傾斜した状態で取り付けられている。   As shown in FIG. 1B, the sensor substrate 96 on which the radiation temperature sensor 97 is mounted is mounted on the above-described sensor housing 95M with the lens 97a of the radiation temperature sensor 97 facing the outside. The sensor housing 95M is firmly attached to the inner surface of the front door 90f of the control panel 90 by a mounting bracket (not shown). In this example, the sensor housing 95M (and the sensor substrate 96) is attached in a state of being inclined with respect to the vertical inner surface of the front door 90f so that the target device 91 can enter the visual field of the radiation temperature sensor 97.

なお、この例では、放射温度センサ97は、センサ筐体95Mに搭載された図示しない電池からの電力供給によって動作する構成になっている。ただし、放射温度センサ97は、制御盤90の電源部92から電力供給を受けてもよい。   In addition, in this example, the radiation temperature sensor 97 is configured to operate by power supply from a battery (not shown) mounted in the sensor housing 95M. However, the radiation temperature sensor 97 may be supplied with power from the power supply unit 92 of the control panel 90.

図3は、温度異常検知システム1の機能的なブロック構成を示している。   FIG. 3 shows a functional block configuration of the temperature abnormality detection system 1.

温度異常検知システム1に含まれた異常判定装置100は、この例では、操作部103、記憶部102、制御部101、通信部104、および警報部105を備えている。   In this example, the abnormality determination device 100 included in the temperature abnormality detection system 1 includes an operation unit 103, a storage unit 102, a control unit 101, a communication unit 104, and an alarm unit 105.

操作部103は、この例ではキーボードとマウスからなっている。この例では、操作部103は、特に、ユーザが処理開始/終了指示、および、温度異常の判定のための閾値Thを入力するために用いられる。   The operation unit 103 is composed of a keyboard and a mouse in this example. In this example, the operation unit 103 is used, in particular, by the user for inputting a process start / end instruction and a threshold Th for determining a temperature abnormality.

記憶部102は、この例では、非一時的にデータを記憶し得るEEPROM(電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ)、および、一時的にデータを記憶し得るRAM(ランダム・アクセス・メモリ)を含んでいる。この記憶部102には、制御部101を制御するためのソフトウェア(コンピュータプログラム)が格納されている。また、この例では、記憶部102は、ユーザによって入力された温度異常の判定のための閾値Thを記憶する。また、後述のように、記憶部102は、温度T、温度変化率ΔT、温度変化率の極大値ΔTmaxなどの数値を記憶する。 In this example, the storage unit 102 includes an EEPROM (electrically rewritable nonvolatile memory) capable of storing data non-temporarily and a RAM (random access memory) capable of storing data temporarily. Contains. The storage unit 102 stores software (computer program) for controlling the control unit 101. Further, in this example, the storage unit 102 stores the threshold Th for the temperature abnormality determination input by the user. Further, as described later, the storage unit 102 stores numerical values such as the temperature T i , the temperature change rate ΔT i , and the maximum value ΔT max of the temperature change rate.

制御部101は、この例では、記憶部102に格納された制御プログラム(ソフトウェア)に従って動作するプロセッサによって構成されている。この制御部101は、ソフトウェアによって構成された温度変化率算出部141と、到達温度算出部142と、判定部143とを含んでいる。この温度変化率算出部141は、温度測定部と極大値検出部とを構成している。到達温度算出部142は、減衰期間算出部と予測温度算出部とを構成している。判定部143は異常判定部を構成している。この例では、制御部101はプロセッサを含むものとしたが、これに限るものではない。制御部101は、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などの、論理回路(集積回路)を含むものとしてもよい。この制御部101の動作については、図4の動作フローを用いて後に詳述する。   In this example, the control unit 101 includes a processor that operates according to a control program (software) stored in the storage unit 102. The control unit 101 includes a temperature change rate calculation unit 141 configured by software, a reached temperature calculation unit 142, and a determination unit 143. The temperature change rate calculation unit 141 constitutes a temperature measurement unit and a maximum value detection unit. The reached temperature calculation unit 142 constitutes a decay period calculation unit and a predicted temperature calculation unit. The determination unit 143 constitutes an abnormality determination unit. Although the control unit 101 includes the processor in this example, the present invention is not limited to this. The control unit 101 may include a logic circuit (integrated circuit) such as a PLD (Programmable Logic Device) and an FPGA (Field Programmable Gate Array). The operation of the control unit 101 will be described later in detail using the operation flow of FIG.

通信部104は、制御部101によって制御されて所定の情報を外部の装置に送信したり、また、外部の装置からの情報を受信して制御部101に受け渡したりする。この例では、通信部104は、外部の装置からの指示を受信する。また、通信部104は、図示しない上位装置へ温度異常信号ATを送信する。   The communication unit 104 is controlled by the control unit 101 and transmits predetermined information to an external device, or receives information from the external device and passes it to the control unit 101. In this example, the communication unit 104 receives an instruction from an external device. The communication unit 104 also transmits a temperature abnormality signal AT to a host device (not shown).

警報部105は、この例では、LCD(液晶表示素子)からなる表示器151と、ブザー152とを含んでいる。表示器151は、制御部101からの信号に基づいて、各種情報を表示画面に表示する。ブザー152は、制御部101からの信号に基づいて、ブザー音を鳴動させる。   In this example, the alarm unit 105 includes a display 151 including an LCD (liquid crystal display element) and a buzzer 152. The display 151 displays various information on the display screen based on the signal from the control unit 101. The buzzer 152 emits a buzzer sound based on the signal from the control unit 101.

(到達温度の算出式の導出)
次に、対象機器である熱容量に一定の発熱量が加えられる場合、到達温度の算出式の導出過程を説明する。
(Deriving the formula for calculating the ultimate temperature)
Next, the process of deriving the formula for calculating the ultimate temperature when a certain amount of heat is added to the heat capacity of the target device will be described.

熱容量に一定の発熱量が加えられる場合、伝達関数は1次遅れ特性で近似することができる。次に1次遅れ特性を表す式Eq1を示す。
G(s)=K/(τ・s+1) ・・・(Eq1)
ただし、sはラプラス演算子、Kはゲイン定数、τは時定数を表す。
When a constant amount of heat is added to the heat capacity, the transfer function can be approximated by the first-order lag characteristic. Next, the equation Eq1 representing the first-order lag characteristic is shown.
G (s) = K / (τ · s + 1) (Eq1)
However, s is a Laplace operator, K is a gain constant, and τ is a time constant.

このとき、この時間応答はインデンシャル応答またはステップ応答と呼ばれる。時間応答は次式Eq2により求められる。この例では、図5に示すように、対象機器が示す温度は、時間tによる関数A(t)によって近似される。
A(t)=K(1−exp(−t/τ)) ・・・(Eq2)
At this time, this time response is called an indental response or a step response. The time response is obtained by the following equation Eq2. In this example, as shown in FIG. 5, the temperature indicated by the target device is approximated by a function A (t) depending on time t.
A (t) = K (1-exp (-t / τ)) (Eq2)

式Eq2のステップ応答A(t)の変化率は、式Eq2の時間微分で求められる。次に時間微分の式Eq3を示す。
A’(t)=(K/τ)・exp(−t/τ) ・・・(Eq3)
The change rate of the step response A (t) of the equation Eq2 is obtained by the time derivative of the equation Eq2. Next, the equation Eq3 of time differentiation is shown.
A ′ (t) = (K / τ) · exp (−t / τ) (Eq3)

この変化率A’(t)は、時間tからxだけ経過すると、次式Eq4のような比率となる。
A’(t+x)/A’(t)
=((K/τ)・exp(−(t+x)/τ))/((K/τ)・exp(−t/τ))
=exp(−(t+x)/τ)/exp(−x/τ)
=exp(−x/τ) ・・・(Eq4)
The rate of change A ′ (t) becomes a ratio as in the following equation Eq4 when x has elapsed from the time t.
A '(t + x) / A' (t)
= ((K / τ) · exp (-(t + x) / τ)) / ((K / τ) · exp (-t / τ))
= Exp (-(t + x) / τ) / exp (-x / τ)
= Exp (-x / τ) (Eq4)

したがって、変化率A’(t)は、どの時刻tから見ても、一定の時間比率で減少することが分かる。これは減衰期間は変化しないことを意味する。   Therefore, it can be seen that the rate of change A ′ (t) decreases at a constant time ratio at any time t. This means that the decay period does not change.

ここで、ある時刻t0でのA(t0)とA’(t0)、変化率の減衰期間thを計測して、A(t)が到達する到達温度A(t→∞)を求める。   Here, A (t0) and A '(t0) at a certain time t0 and the decay period th of the rate of change are measured to obtain the ultimate temperature A (t → ∞) that A (t) reaches.

まず、A(t0)を初期値として、変化率A’(t0)から一定の減衰期間thで変化する温度の収束値(到達温度)T∞は、次式Eq5で計算することができる。   First, with A (t0) as the initial value, the convergent value (arrival temperature) T∞ of the temperature that changes from the rate of change A ′ (t0) in the constant decay period th can be calculated by the following equation Eq5.

Figure 2020071137
・・・(Eq5)
Figure 2020071137
... (Eq5)

ここで、次式Eq6で、a=0.5とした結果を、上記式Eq5に代入すると後述の式Eq7を得ることができる。この例では、a=0.5(これは半減期を意味する。)としたが、これに限られるものではない。aは任意の減衰比を取ることができる。例えば、減衰比1/3とすれば、a=0.333…を上記式Eq5に代入すればよい。   Here, by substituting the result of a = 0.5 in the following equation Eq6 into the above equation Eq5, the equation Eq7 described later can be obtained. In this example, a = 0.5 (this means the half-life), but it is not limited to this. a can take an arbitrary damping ratio. For example, if the damping ratio is ⅓, a = 0.333 ... May be substituted into the above equation Eq5.

Figure 2020071137
≒1.44・th ・・・(Eq6)
Figure 2020071137
≒ 1.44 ・ th ・ ・ ・ (Eq6)

T∞=A(t0)−A’(t0)・th/log(a)
=A(t0)−A’(t0)・th/log0.5
≒A(t0)+A’(t0)/1.44・th ・・・(Eq7)
T∞ = A (t0) −A ′ (t0) · th / log (a)
= A (t0) -A '(t0) .th / log 0.5
≈A (t0) + A '(t0) /1.44·th (Eq7)

以上により、到達温度T∞は、任意の時間t0で、温度A(t0)、温度変化率A’(t0)、変化率の減衰期間thを用いて式Eq7により算出することができる。   As described above, the reached temperature T∞ can be calculated by the equation Eq7 at the arbitrary time t0 using the temperature A (t0), the temperature change rate A ′ (t0), and the change rate decay period th.

例えば、A(t0)=40℃、減衰期間th=10分、A’(t0)=0.1℃/分の場合、到達温度T∞=40℃+1.44・10分・0.1℃/分≒41.4℃のように計算することができる。   For example, when A (t0) = 40 ° C., decay period th = 10 minutes, and A ′ (t0) = 0.1 ° C./minute, the reached temperature T∞ = 40 ° C. + 1.44 · 10 minutes · 0.1 ° C. /Min.apprxeq.41.4.degree. C. can be calculated.

図6は、時間経過に伴う温度変化率の変化を示す。図6の関数A’(t)によって分かるように、温度変化率は、時間に伴って、極大値ΔTmaxまで上昇し、その後下降する。温度変化率の減衰期間thは、温度変化率の極大値ΔTmaxを示した時間からΔTmax/2までの時間までの期間thを表している。この例では、半減期ΔTmax/2としたが、これに限られるものではない。ΔTmax/3などの任意の減衰比となる時間を算出してもよい。 FIG. 6 shows a change in the temperature change rate with the passage of time. As can be seen from the function A ′ (t) in FIG. 6, the temperature change rate increases with time to the maximum value ΔT max , and then decreases. The temperature change rate decay period th represents the period th from the time when the maximum value ΔT max of the temperature change rate is reached to the time when ΔT max / 2. In this example, the half-life ΔT max / 2 is set, but it is not limited to this. You may calculate the time used as arbitrary damping ratios, such as (DELTA) Tmax / 3.

(温度異常検知の動作)
図4は、異常判定装置100が実行する温度異常検知処理(温度異常検知方法)のフローを示している。この例では、制御盤90の運転開始と同時に、異常判定装置100は図3中に示した操作部103を介した処理開始指示を受けて、この温度異常検知処理を開始するものとする。なお、この例では、図2(B)中に示すように、放射温度センサ97は、n個の感温素子191(温度セル)毎に分割された検知エリアに対応する対象機器91の温度を検出している。この例では、温度セルは64個に分割されており、n=1〜64であった。
(Operation of temperature abnormality detection)
FIG. 4 shows a flow of temperature abnormality detection processing (temperature abnormality detection method) executed by the abnormality determination device 100. In this example, at the same time as the operation of the control panel 90 is started, the abnormality determination device 100 receives the processing start instruction via the operation unit 103 shown in FIG. 3, and starts the temperature abnormality detection processing. In this example, as shown in FIG. 2B, the radiation temperature sensor 97 measures the temperature of the target device 91 corresponding to the detection area divided for each of the n temperature-sensitive elements 191 (temperature cells). It is detecting. In this example, the temperature cell was divided into 64, and n = 1 to 64.

まず、図4のステップS1に示すように、制御部101は温度警報を出力するための閾値Thを読み込む。なお、温度セルは、64個に分割されているので、n=1〜64それぞれの閾値Thを合計64回読み込む。ここで、閾値Thは、ユーザの操作部103を通した入力によって、記憶部102に予め記憶されている。制御部101は、図示しない入出力インタフェースを介して、放射温度センサ97が出力する温度セル毎の温度信号(温度T)を、刻々、入力している。また、制御部101は、現在温度Tを、刻々、時系列で記憶部102に記憶している。 First, as shown in step S1 of FIG. 4, the control unit 101 reads a threshold Th for outputting a temperature alarm. Since the temperature cell is divided into 64, the threshold values Th of n = 1 to 64 are read 64 times in total. Here, the threshold Th is stored in the storage unit 102 in advance by the user's input through the operation unit 103. The control unit 101 constantly inputs a temperature signal (temperature T i ) for each temperature cell output by the radiation temperature sensor 97 through an input / output interface (not shown). Further, the control unit 101 stores the current temperature T i in the storage unit 102 in a time series manner every moment.

次に、図4のステップS2に示すように、制御部101は温度変化率算出部141として働いて、今回のターンでの温度Tと前回ターンでの温度Ti−1の差分を算出することにより、温度変化率ΔTを求める。なお、この例では、1回のターンのための処理時間Δtが一定になっているので、今回のターンでの温度Tと前回ターンでの温度Ti−1の差分ΔTは、温度変化率として把握される。このようにして、求められた温度変化率ΔTは、時系列で記憶部102に記憶される。なお、n=1〜64の温度セル毎に合計64個の温度変化率ΔTを求める。 Next, as shown in step S2 of FIG. 4, the control unit 101 operates as the temperature change rate calculation unit 141 to calculate the difference between the temperature T i of the present turn and the temperature T i−1 of the previous turn. Thus, the temperature change rate ΔT i is obtained. In this example, since the processing time Δt for one turn is constant, the difference ΔT i between the temperature T i of this turn and the temperature T i−1 of the previous turn is the temperature change. Perceived as a rate. The temperature change rate ΔT i thus obtained is stored in the storage unit 102 in time series. In addition, a total of 64 temperature change rates ΔT i are calculated for each of the n = 1 to 64 temperature cells.

次に、図4のステップS3に示すように、制御部101は温度変化率算出部141として働いて、前回のターンでの温度変化率ΔTi−1に対して今回のターンでの温度変化率ΔTが減少していないか否か判断する。前回のターン時の温度変化率ΔTi−1に対して今回のターンでの温度変化率ΔTが減少していなければ(ステップS3でNO)、温度変化率が上昇中であると判断して、ステップS2に戻り次ターンの温度変化率を算出する。ステップS3で、時系列で記憶された前回のターン時の温度変化率ΔTi−1に対して今回のターンでの温度変化率ΔTが減少していれば(ステップS3でYES)、温度変化率が変化率の極大値(ここで前回のターン時の温度変化率ΔTi−1をΔTmaxとする。)に達したと判断して、ステップS4に進む。なお、n=1〜64の温度セル毎に合計64個の温度変化率の極大値ΔTmaxを求める。 Next, as shown in step S3 of FIG. 4, the control unit 101 functions as the temperature change rate calculation unit 141, and changes the temperature change rate ΔT i−1 in the previous turn from the temperature change rate in the current turn. It is determined whether ΔT i has not decreased. If not the temperature change rate [Delta] T i at the current turn is reduced with respect to the temperature change rate [Delta] T i-1 of the previous turn (NO in step S3), it is determined that the temperature change rate is increasing , And returns to step S2 to calculate the temperature change rate of the next turn. In step S3, if the decrease rate of temperature change [Delta] T i at this turn to temperature change rate [Delta] T i-1 at the previous turn stored in sequence (YES in step S3), the temperature change It is determined that the rate has reached the maximum value of the rate of change (here, the rate of temperature change ΔT i−1 at the previous turn is ΔT max ) and the process proceeds to step S4. Note that a total of 64 temperature change rate maximum values ΔT max are obtained for each of the temperature cells of n = 1 to 64.

次に、図4のステップS4に示すように、制御部101は、現在の温度変化率ΔTがΔTmax/2より減少していないか否か判断する。現在の温度変化率ΔTがΔTmax/2より減少していなければ(ステップS4でNO)、温度変化率ΔTが減少中であると判断して、ステップS4を繰り返す。ステップS4で、現在の温度変化率ΔTがΔTmax/2より減少していれば(ステップS4でYES)、現在の温度変化率ΔTがΔTmax/2に達したと判断して、ステップS5に進む。 Next, as shown in step S4 of FIG. 4, the control unit 101 determines whether or not the current temperature change rate ΔT i is lower than ΔT max / 2. If the current temperature change rate ΔT i is not smaller than ΔT max / 2 (NO in step S4), it is determined that the temperature change rate ΔT i is decreasing, and step S4 is repeated. If the current temperature change rate ΔT i is smaller than ΔT max / 2 in step S4 (YES in step S4), it is determined that the current temperature change rate ΔT i has reached ΔT max / 2, Proceed to S5.

次に、図4のステップS5に示すように、制御部101は、温度変化率の減衰期間thを算出する。具体的には、制御部101は、温度変化率ΔTを求めた際のカウント値を、ΔTmaxからΔTmax/2までの時間に換算することによって、減衰期間thの期間を算出する。この例では、半減期ΔTmax/2としたが、これに限られるものではない。ΔTmax/3などの任意の減衰比となる減衰期間を算出してもよい。これにより、温度変化率ΔTのノイズによる影響を低減することができる。その結果、到達温度を精度良く算出することができる。減衰期間thの算出後、ステップS6に進む。なお、n=1〜64の温度セル毎に合計64個の減衰期間thの期間を算出する。 Next, as shown in step S5 of FIG. 4, the control unit 101 calculates the decay period th of the temperature change rate. Specifically, the control unit 101, the count value when calculated rate of temperature change [Delta] T i, by converting the time from [Delta] T max to [Delta] T max / 2, to calculate the duration of the decay period th. In this example, the half-life ΔT max / 2 is set, but it is not limited to this. It is also possible to calculate a decay period having an arbitrary decay ratio such as ΔT max / 3. As a result, the influence of noise on the temperature change rate ΔT i can be reduced. As a result, the ultimate temperature can be calculated accurately. After calculating the decay period th, the process proceeds to step S6. Note that a total of 64 decay periods th are calculated for each of the n = 1 to 64 temperature cells.

次に、図4のステップS6に示すように、制御部101は、到達温度算出部142として働いて、現在温度をTとし、減衰期間をthとし、現在温度変化率をΔTとし、予め定められた係数をkとしたとき、到達温度Tinfを次式Eq8により算出する。
inf=T+k×th×ΔT ・・・(Eq8)
ここで、kは、1次遅れモデル(論理値)と実機の到達温度の差を補正するための係数である。好ましくは、0.5≦k≦1.5の数値範囲が採用される。より好ましくは、0.8/log(m)≦k≦1.2/log(m)、ここで、mは減衰比の逆数である実数であり、かつm>1であり、logは自然対数である数値範囲が採用される。
Next, as shown in step S6 of FIG. 4, the control unit 101 works as the ultimate temperature calculation unit 142, sets the current temperature to T i , the decay period to th, the current temperature change rate to ΔT i, and When the determined coefficient is k, the ultimate temperature T inf is calculated by the following equation Eq8.
T inf = T i + k × th × ΔT i (Eq8)
Here, k is a coefficient for correcting the difference between the temperature reached by the first-order lag model (logical value) and the actual machine. Preferably, a numerical range of 0.5 ≦ k ≦ 1.5 is adopted. More preferably, 0.8 / log (m) ≦ k ≦ 1.2 / log (m), where m is a real number that is the reciprocal of the damping ratio, and m> 1, and log is the natural logarithm. The numerical range that is is adopted.

次に、図4のステップS7に示すように、制御部101は、判定部143として働いて、到達温度Tinfが閾値Thを超えたか否か判断する。到達温度Tinfが閾値Thを超えたとき(ステップS7でYES)、対象機器91温度異常が発生したと判定する。制御部101は、温度異常が発生したことを表す温度異常信号ATを作成して、図3中に示した警報部105へ出力する。これにより、警報部105に含まれた表示器151は、対象機器91の温度異常が発生したことを表す警報(例えば、「対象機器nに温度異常が発生しました」という表示)を表示画面に表示する。また、ブザー152は、警報としてブザー音を鳴動させる(ステップS9)。この例では、これと並行して、制御部101は通信部104を介して、図示しない外部の装置へ温度異常信号ATを出力する。 Next, as shown in step S7 of FIG. 4, the control unit 101 functions as the determination unit 143 and determines whether the reached temperature T inf exceeds the threshold Th. When the reached temperature T inf exceeds the threshold value Th (YES in step S7), it is determined that the target device 91 temperature abnormality has occurred. The control unit 101 creates a temperature abnormality signal AT indicating that a temperature abnormality has occurred, and outputs it to the alarm unit 105 shown in FIG. As a result, the display 151 included in the alarm unit 105 displays an alarm indicating that the temperature abnormality of the target device 91 has occurred (for example, "the temperature abnormality has occurred in the target device n") on the display screen. indicate. Further, the buzzer 152 sounds a buzzer sound as an alarm (step S9). In this example, in parallel with this, the control unit 101 outputs a temperature abnormality signal AT to an external device (not shown) via the communication unit 104.

次に、判定部は、到達温度Tinfが閾値Thを超えていないと判断したとき(ステップS7でNO)、ステップS9に進む。この例では、n=1〜64の温度セル毎に合計64回到達温度Tinfを順次算出し順次各閾値Thと比較する。この場合、n=1〜64の温度セルのうち1個でも到達温度Tinfが閾値Thを超えたとき、閾値Thを超えた温度セルに対応する対象機器91を指定して警報を出力する。 Next, when the determination unit determines that the reached temperature T inf does not exceed the threshold value Th (NO in step S7), the process proceeds to step S9. In this example, the reached temperature T inf is sequentially calculated 64 times in total for each of the temperature cells of n = 1 to 64 and sequentially compared with each threshold value Th. In this case, even if at least one of the temperature cells of n = 1 to 64 exceeds the threshold value Th inf , the target device 91 corresponding to the temperature cell exceeding the threshold value Th is designated and an alarm is output.

次に、図4のステップS9に示すように、制御部101は、終了条件を充足するか否か判断する。具体的には、終了条件が充足されたというのは、放射温度センサ97による対象機器91の温度検知の終了時間が決まっている場合に、終了時間を超えたとき、または、ユーザの操作部103を通した指示により終了指示を受信したときなどを指す。終了条件を充足しないと判断されたとき(ステップS9でNO)、ステップS6に戻り、到達温度Tinfを算出する。一方、終了条件を充足すると判断されたとき(ステップS9でYES)、温度異常検知システムが実行する温度異常検知方法の処理フローを終了する。 Next, as shown in step S9 of FIG. 4, the control unit 101 determines whether or not the end condition is satisfied. Specifically, the end condition is satisfied when the end time of the temperature detection of the target device 91 by the radiation temperature sensor 97 is determined, when the end time is exceeded, or the operation unit 103 of the user. When the end instruction is received by the instruction through. When it is determined that the ending condition is not satisfied (NO in step S9), the process returns to step S6 and the ultimate temperature T inf is calculated. On the other hand, when it is determined that the termination condition is satisfied (YES in step S9), the process flow of the temperature abnormality detection method executed by the temperature abnormality detection system is ended.

このようにして温度異常が発生したか否かの判定が行われる場合、ユーザは、温度変化率のための閾値を設定する必要が無く、到達温度Tinfに対する温度閾値を設定しておけばよい。したがって、ユーザは、対象機器91の温度異常を判定するための閾値Thを設定し易くなる。 When the determination as to whether or not the temperature abnormality has occurred is performed in this way, the user does not need to set the threshold value for the temperature change rate, but may set the temperature threshold value for the reached temperature T inf . .. Therefore, the user can easily set the threshold Th for determining the temperature abnormality of the target device 91.

この例では、対象機器91の到達温度は、上記算出式Eq8によって正確に算出可能である。その結果、精度よく対象機器91の異常を検知することができる。   In this example, the reached temperature of the target device 91 can be accurately calculated by the calculation formula Eq8. As a result, the abnormality of the target device 91 can be accurately detected.

この例では、n=1〜64の温度セルに対応した対象機器91毎に異常であるか否かが判定される。その結果、放射温度センサ97の視野に、動作時に温度上昇する可能性がある複数の対象機器91が含まれている場合に、対象機器91毎の温度異常を検知することができる。また、対象機器91の複数の部分がそれぞれ動作時に温度上昇する場合であっても、それらの複数の部分毎の温度異常を検知することができる。   In this example, it is determined whether or not there is an abnormality for each target device 91 corresponding to the temperature cells of n = 1 to 64. As a result, when the radiant temperature sensor 97 includes a plurality of target devices 91 whose temperature may rise during operation in the visual field, the temperature abnormality of each target device 91 can be detected. Further, even when the temperature of each of the plurality of parts of the target device 91 rises during operation, the temperature abnormality of each of the plurality of parts can be detected.

図7は、或る対象機器(これを91Aとする。)の異常動作時の時間の経過に伴う温度変化を例示している。この例では、閾値Th=100℃に設定されている。対象機器91Aの温度は、時間経過に伴って上昇するグラフCaによって示されている。この例では、対象機器91Aの予測される到達温度が閾値Th=100℃を超えることが、時刻taで判明する。したがって、時刻taで警報が出力される。これにより、対象機器91Aの温度異常を、実際に温度が閾値Th=100℃を超える時刻tarよりも早期に検知することができる。   FIG. 7 exemplifies a temperature change with the lapse of time at the time of abnormal operation of a certain target device (this is 91A). In this example, the threshold value Th is set to 100 ° C. The temperature of the target device 91A is indicated by a graph Ca that increases with time. In this example, it is found at time ta that the predicted arrival temperature of the target device 91A exceeds the threshold Th = 100 ° C. Therefore, an alarm is output at time ta. As a result, the temperature abnormality of the target device 91A can be detected earlier than the time tar at which the temperature actually exceeds the threshold Th = 100 ° C.

図8は、別の対象機器(これを91Bとする。)の異常動作時の時間の経過に伴う温度変化を例示している。この例では、閾値Th=100℃に設定されている。図7の場合と同様に、対象機器91Bの温度は、時間経過に伴って上昇するグラフCbによって示されている。ただし、図7のグラフCaに比して、図8のグラフCbは、時間経過に伴って緩やかに上昇している。この例では、対象機器91の予測される到達温度が閾値Th=100℃を超えることが、時刻tbで判明する。したがって、時刻tbで警報が出力される。これにより、対象機器91Bの温度異常を、実際に温度が閾値Th=100℃を超える時刻tbrよりも早期に検知することができる。さらに、図8の例では、図7の例に比して、警報が出力される時刻tbは、実際に温度が閾値Th=100℃を超える時刻tbrよりも、極めて早くなる。このように早期に警報を発することは、ユーザにとって有益である。   FIG. 8 illustrates a temperature change with the passage of time during abnormal operation of another target device (this is 91B). In this example, the threshold value Th is set to 100 ° C. As in the case of FIG. 7, the temperature of the target device 91B is shown by a graph Cb that rises with time. However, as compared with the graph Ca of FIG. 7, the graph Cb of FIG. 8 gradually rises with the passage of time. In this example, it is found at time tb that the predicted reached temperature of the target device 91 exceeds the threshold Th = 100 ° C. Therefore, an alarm is output at time tb. Accordingly, the temperature abnormality of the target device 91B can be detected earlier than the time tbr at which the temperature actually exceeds the threshold Th = 100 ° C. Further, in the example of FIG. 8, the time tb at which the alarm is output is much earlier than the time tbr at which the temperature actually exceeds the threshold Th = 100 ° C., as compared with the example of FIG. 7. Such early warning is useful for the user.

なお、上述の温度異常検知方法を、ソフトウェア(コンピュータプログラム)として、CD(コンパクトディスク)、DVD(デジタル万能ディスク)、フラッシュメモリなどの非一時的(non-transitory)にデータを記憶可能な記録媒体に記録してもよい。このような記録媒体に記録されたソフトウェアを、パーソナルコンピュータ、PDA(パーソナル・デジタル・アシスタンツ)、スマートフォン、PLC(プログラマブルロジックコントローラ)などの実質的なコンピュータ装置にインストールすることによって、それらのコンピュータ装置に、上述の温度異常検知方法を実行させることができる。   In addition, the above-described temperature abnormality detection method is a recording medium capable of storing data as software (computer program) such as CD (compact disc), DVD (digital versatile disc), and flash memory in a non-transitory manner. It may be recorded in. By installing the software recorded in such a recording medium in a substantial computer device such as a personal computer, a PDA (Personal Digital Assistants), a smartphone, a PLC (Programmable Logic Controller), etc. The temperature abnormality detection method described above can be executed.

また、上述の例では、制御盤90の外部に異常判定装置100が配置されたが、これに限られるものではない。例えば、制御盤90の内部に設けられたセンサ筐体95Mに、異常判定装置100を組み込んでもよい。その場合、異常判定装置100に無線通信可能な通信部を設けて、対象機器91の温度異常が発生した時、その通信部によって外部へ警報を送信するのが望ましい。ユーザは、その警報を受信することによって、制御盤90内に配置された対象機器91に温度異常が発生したことを直ちに認識でき、対象機器91を交換するなどの必要な対策を迅速にとることができる。   Further, in the above example, the abnormality determination device 100 is arranged outside the control panel 90, but the invention is not limited to this. For example, the abnormality determination device 100 may be incorporated in the sensor housing 95M provided inside the control panel 90. In that case, it is preferable that the abnormality determination device 100 be provided with a communication unit capable of wireless communication and that when the temperature abnormality of the target device 91 occurs, the communication unit transmits an alarm to the outside. By receiving the alarm, the user can immediately recognize that the temperature abnormality has occurred in the target device 91 arranged in the control panel 90, and promptly take necessary measures such as replacing the target device 91. You can

以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。   The above embodiments are mere examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. The above-described plurality of embodiments can be independently established, but the embodiments can be combined with each other. Further, although various features in different embodiments can be established independently, it is also possible to combine features in different embodiments.

1 温度異常検知システム
90 制御盤
91 対象機器
97 放射温度センサ
100 異常判定装置
101 制御部
105 警報部
141 温度変化率算出部
142 到達温度算出部
1 Temperature Abnormality Detection System 90 Control Panel 91 Target Equipment 97 Radiation Temperature Sensor 100 Abnormality Judgment Device 101 Control Unit 105 Alarm Unit 141 Temperature Change Rate Calculation Unit 142 Achieved Temperature Calculation Unit

Claims (6)

対象機器の現在温度を、刻々、測定する温度測定部と、
上記測定した温度に基づいて温度変化率の極大値を検出する極大値検出部と、
上記温度変化率の極大値を検出してから、上記温度変化率が上記極大値に対して予め定められた減衰比まで低下する減衰期間を算出する減衰期間算出部と、
上記温度変化率の上記減衰期間に基づいて、上記対象機器の予測される到達温度を算出する予測温度算出部と、
算出された上記到達温度が、予め定められた温度閾値を超えているとき異常であると判定する異常判定部とを備える、
ことを特徴とする温度異常検知システム。
A temperature measurement unit that measures the current temperature of the target device moment by moment,
A maximum value detection unit that detects the maximum value of the temperature change rate based on the measured temperature,
After detecting the maximum value of the temperature change rate, a decay period calculation unit for calculating a decay period in which the temperature change rate is reduced to a predetermined damping ratio with respect to the maximum value,
Based on the decay period of the temperature change rate, a predicted temperature calculation unit for calculating the predicted ultimate temperature of the target device,
The calculated reaching temperature, an abnormality determination unit for determining that there is an abnormality when it exceeds a predetermined temperature threshold,
A temperature abnormality detection system characterized in that
請求項1の温度異常検知システムにおいて、
上記現在温度をTとし、上記減衰期間をthとし、現在の温度変化率をΔTとし、予め定められた係数をkとし、上記到達温度をTinfとしたとき、上記到達温度Tinfを、
inf=T+k×th×ΔT
なる算出式により算出することを特徴とする温度異常検知システム。
The temperature abnormality detection system according to claim 1,
When the current temperature is T i , the decay period is th, the current temperature change rate is ΔT i , a predetermined coefficient is k, and the ultimate temperature is T inf , the ultimate temperature T inf is ,
T inf = T i + k × th × ΔT i
A temperature abnormality detection system, which is calculated by the following formula.
請求項2の温度異常検知システムにおいて、
実数をmとしたとき、上記予め定められた係数kの数値範囲は、
0.8/log(m)≦k≦1.2/log(m)
により規定され、ここで、mは上記減衰比の逆数である実数であり、かつm>1であり、logは自然対数であることを特徴とする温度異常検知システム。
The temperature abnormality detection system according to claim 2,
When a real number is m, the predetermined numerical range of the coefficient k is
0.8 / log (m) ≦ k ≦ 1.2 / log (m)
Where m is a real number that is the reciprocal of the damping ratio and m> 1, and log is a natural logarithm.
請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の温度異常検知システムにおいて、
上記対象機器が複数ある場合に、対象機器毎に順次到達温度が算出され、上記対象機器毎に異常であるか否かが判定されることを特徴とする温度異常検知システム。
The temperature abnormality detection system according to any one of claims 1 to 3,
A temperature abnormality detection system, wherein when there are a plurality of the target devices, the reached temperature is sequentially calculated for each target device, and whether or not there is an abnormality is determined for each of the target devices.
対象機器の温度を検知する温度異常検知方法であって、
対象機器の現在温度を、刻々、測定するステップと、
上記測定した温度に基づいて温度変化率の極大値を検出するステップと、
上記温度変化率の極大値を検出してから、上記温度変化率が上記極大値に対して予め定められた減衰比まで低下する減衰期間を算出するステップと、
上記温度変化率の上記減衰期間に基づいて、上記対象機器の予測される到達温度を算出するステップと、
算出された上記到達温度が、予め定められた温度閾値を超えているとき異常であると判定するステップとを備える、
ことを特徴とする温度異常検知方法。
A temperature abnormality detection method for detecting the temperature of a target device,
Measuring the current temperature of the target device moment by moment,
Detecting the maximum value of the temperature change rate based on the measured temperature,
After detecting the maximum value of the temperature change rate, a step of calculating a decay period in which the temperature change rate decreases to a predetermined damping ratio with respect to the maximum value,
Calculating a predicted ultimate temperature of the target device based on the decay period of the temperature change rate;
The calculated reaching temperature, the step of determining that there is an abnormality when exceeding a predetermined temperature threshold,
A temperature abnormality detection method characterized by the above.
コンピュータに、請求項5の温度異常検知方法を実行させるためのプログラム。   A program for causing a computer to execute the temperature abnormality detection method according to claim 5.
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