JP3047266B2 - プラント機器の異常診断方法と装置 - Google Patents

プラント機器の異常診断方法と装置

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JP3047266B2
JP3047266B2 JP4025239A JP2523992A JP3047266B2 JP 3047266 B2 JP3047266 B2 JP 3047266B2 JP 4025239 A JP4025239 A JP 4025239A JP 2523992 A JP2523992 A JP 2523992A JP 3047266 B2 JP3047266 B2 JP 3047266B2
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  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラント機器の異常診
断方法と装置に係り、異常状態となったまま運転継続す
ると異常が進展してしまい、その修復に多大な費用と時
間を必要とするプラント機器の異常診断方法と装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】例えば、制御所からの集中遠隔制御によ
って無人で運転される水力発電所は、遠隔地に駐在して
いる運転員が機器の詳細な運転状況を把握することがで
きず、機器の異常の兆候を初期段階で発見することは困
難な面がある。また、機器の事故障害の発生を検知し
て、他の機器への被害の拡大を防止する保護装置が設け
られているが、この保護装置が動作したときには機器は
かなりの障害を受けており、その修復には多大の費用と
期間を要する場合が多い。
【0003】このため、機器の運転状態の把握や、異常
の初期段階での検出が行える異常診断アルゴリズムを備
えた異常診断装置の開発が望まれている。
【0004】水力発電所の異常診断装置としては、三菱
電気技報Vol.63、No.12(1989)に記載
された「水力発電所状態監視システム」があるが、この
装置は、例えば軸受の異常を軸受温度の温度分布から温
芯(等温線の芯)を求めることにより見つけている。し
かしこの監視方法では主機の起動、停止過程等の過渡時
には使用できないし、、また軸受温度分布を求めるため
に多数の温度センサーを設置しなければならなかった。
【0005】更に東芝レビュー43巻12号(198
8)に記載された「水力プラント自動監視システム」が
あるが、この装置では、例えば軸受の異常は絶対値で見
つけている。しかも軸受の異常を油膜厚さ、圧力でも見
つけようとしているため、これらのセンサー取付には大
がかりな工事を伴うため、既設機への適用が難しかっ
た。また過渡運転時における軸受温度絶対値は異常と判
断するまでに異常が進展してしまっている場合が多く、
目的とする異常の早期発見には適さない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、機械部品の
摩耗、破損、割れ等の異常を初期段階(回復可能な段
階)で検出することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、プラント
機器の状態量を検出し、検出された状態量に基づいてプ
ラント機器を構成する機械部品の磨耗、破損、割れに起
因する異常の有無を診断する異常診断方法において、
ラント機器の運転状態が起動過程にある場合の前記状態
量を予測する判断アルゴリズムと、プラント機器の運転
状態が停止過程にある場合の前記状態量を予測する判断
アルゴリズムを予め設定し、プラント機器の運転状態が
起動過程にあるのか停止過程にあるのかを判別して適用
する判断アルゴリズムを選定するとともに前記状態量を
左右する影響因子を検出し、検出された影響因子と選定
された前記判断アルゴリズムとを入力として前記運転状
態と検出された影響因子のもとでの前記状態量の予測値
を算出し、前記検出された状態量と前記状態量の予測値
を比較してプラント機器を構成する機械部品の磨耗、破
損、割れに起因する異常の有無を判断することにより達
成される。
【0008】上記の課題はまた、プラント機器の状態量
を検出し、検出された状態量に基づいてプラント機器
構成する機械部品の磨耗、破損、割れに起因する異常の
有無を診断する異常診断方法において、プラント機器の
運転状態が起動過程にある場合の前記状態量の変化率を
予測する判断アルゴリズムと、プラント機器の運転状態
が停止過程にある場合の前記状態量の変化率を予測する
判断アルゴリズムを予め設定し、プラント機器の運転状
態が起動過程にあるのか停止過程にあるのかを判別して
適用する判断アルゴリズムを選定するとともに検出され
た状態量の変化率を算出し、前記状態量の変化率を左右
する影響因子を検出し、検出された影響因子と選定され
た前記判断アルゴリズムとを入力として前記運転状態と
検出された影響因子のもとでの前記状態量変化率の予測
値を算出し、前記検出された状態量から算出された状態
量変化率と前記状態量変化率の予測値を比較してプラン
ト機器を構成する機械部品の磨耗、破損、割れに起因す
異常の有無を判断することを特徴とすることによって
も達成される。
【0009】
【0010】上記の課題はまた、検出された状態量の変
化率を算出し、影響因子として、該検出済の状態量の変
化率を用いることを特徴とする請求項1または2に記載
のプラント機器の異常診断方法によっても達成される。
【0011】上記の課題はまた、プラント機器の状態量
を検出するセンサーを備え、該センサーで検出された状
態量に基づいてプラント機器を構成する機械部品の磨
耗、破損、割れに起因する異常の有無を診断する異常診
断装置を、前記状態量を左右する影響因子を検出する影
響因子検出手段と、予め設定された、プラント機器の運
転状態が起動過程にある場合の前記状態量を予測する判
断アルゴリズムと、プラント機器の運転状態が停止過程
にある場合の前記状態量を予測する判断アルゴリズムの
いずれを適用するかをプラント機器の運転状態が起動過
程にあるのか停止過程にあるのかを判別して選定すると
ともに、前記影響因子検出手段の出力と前記選定された
判断アルゴリズムとを入力として該運転状態と検出され
た影響因子のもとでの前記状態量の予測値を算出する演
算手段と、前記検出された状態量と前記状態量の予測値
を比較してプラント機器を構成する機械部品の磨耗、破
損、割れに起因する異常の有無を判断する判定手段とを
含んで構成することによっても達成される。
【0012】上記の課題はまた、プラント機器の状態量
を検出するセンサーを備え、該センサーで検出された状
態量に基づいてプラント機器を構成する機械部品の磨
耗、破損、割れに起因する異常の有無を診断する異常診
断装置を、プラントに併設された子局と該子局に通信線
を介して接続され前記プラントから遠隔地に配置された
親局とから形成し、前記子局を、前記状態量を左右する
影響因子を検出する影響因子検出手段と、予め設定され
た、プラント機器の運転状態が起動過程にある場合の前
記状態量を予測する判断アルゴリズムと、プラント機器
の運転状態が停止過程にある場合の前記状態量を予測す
る判断アルゴリズムのいずれを適用するかをプラント機
器の運転状態が起動過程にあるのか停止過程にあるのか
を判別して選定するとともに、前記影響因子検出手段の
出力と前記選定された判断アルゴリズムとを入力として
前記運転状態と検出された影響因子のもとでの前記状態
量の予測値を算出する演算手段と、前記検出された状態
量と前記状態量の予測値を比較してプラント機器を構成
する機械部品の磨耗、破損、割れに起因する異常の有無
を判断して前記通信線に出力する判定手段とを含んで構
成し、前記親局を、前記通信線の信号を受信する手段
と、受信した信号を解読して出力する表示手段とを含ん
で構成することによっても達成される。
【0013】
【作用】プラント機器の状態量は、当該機器に発生する
異常によっても変化するが、当該機器あるいはプラント
の運転状態や外的条件等の状態量を左右する影響因子の
変動によっても変化する。つまり、検出される状態量が
異常であるか正常であるかを判断するには、その時点で
の正常な状態量を知り、検出された状態量と正常な状態
量を比較しなければならない。影響因子検出手段はそれ
ら状態量を左右する影響因子が前記状態量検出時点でど
うなっているかを検出する。演算手段は、前記影響因子
検出手段の出力とプラントの運転状態とを入力として、
該運転状態と検出された影響因子のもとでの前記状態量
のあるべき値、すなわち正常値を予測値として算出す
る。判定手段は、検出された状態量とその状態量が検出
された時点での状態量のあるべき値である前記予測値と
を比較し、いずれが大きいかにより、異常であるかどう
かを判定し、判定結果を出力する。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図2に示す本発明の実施例である診断装置は、保
守員のいる制御所に設置される親局1と無人の発電所に
設置される子局2によって構成され、両者はモデム1
1、10を介してモデム通信回線12によって接続され
ている。子局2は、発電機器6に設置された温度センサ
ー3、圧力センサー4などからのアナログ信号および継
電器の接点信号5を各々取り入れる温度入力装置7、電
圧入力装置8、及び接点入力装置9と、これら温度入力
装置7、電圧入力装置8、及び接点入力装置9への入力
値を異常診断アルゴリズムに従って処理し異常の発生を
監視するCPU16と、処理プログラムやデータを格納
するメモリ15と、前記モデム10とを含んで構成され
ている。親局1は子局2を相手にモデム通信回線12を
通して異常発生情報および各入力情報を入手して所定の
手順に従って処理、出力するCPU17と、該CPU1
7の出力信号を受けて画面表示するCRT13と、同じ
くCPU17の出力信号を受けて印字出力するプリンタ
14と、入力手段であるマウス8と、前記モデム11と
を含んで構成されている。なお、CPU16には、特定
の接点信号が入力されるとカウントをスタートし、別の
特定の接点信号でリセットされるタイマが設けられてい
る。温度センサー3には、軸受温度センサー、冷却水温
センサーが含まれている。プラント機器の運転状態は接
点入力装置9を介して入力される。
【0015】図1に本発明の実施例における異常診断ア
ルゴリズムを示す。これは軸受温度の異常を早期に発見
するための異常診断アルゴリズムの例である。まず診断
対象位置の軸受温度、運転信号等のデータが、前記温度
入力装置7、電圧入力装置8、及び接点入力装置9を介
して所定のサンプリング間隔で取り込まれ、メモリ15
に格納される(ステップ20)。CPU16は、ステッ
プ20で取り込んだ軸受温度より実績軸受温度変化率Δ
Taの算定を行う(ステップ21)。これ以降CPU1
6が処理するステップ22〜25の過程は、運転状態ご
とに軸受温度変化率を予測するプロセスである。ステッ
プ22では運転モード判別が行われ、揚水モードの場合
はステップ23Bに、発電モードの場合はステップ23
Aに、停止しているときはステップ30に、それぞれ進
む。
【0016】ステップ22で発電モードと判別された場
合、発電設備6の現在の運転状態が起動過程なのか、停
止過程なのか、定常運転状態なのかが判別される(ステ
ップ23A)。運転状態が判別されると、判別された運
転状態に応じて、軸受温度変化率を予測するアルゴリズ
ムとして、起動過程の過渡時であれば起動過程判断アル
ゴリズムが、停止過程であれば停止過程判断アルゴリズ
ムが、定常運転時であれば定常運転時判断アルゴリズム
が、それぞれ選定される(ステップ24A)。次いで選
定されたアルゴリズムを用いて軸受温度変化率予測値Δ
Teが算出される(ステップ25A)。定常運転時であ
れば、定常運転時判断アルゴリズムを用いて演算が行わ
れ、定常運転時の軸受温度変化率予測値ΔTeが算出さ
れる。実際には定常運転時には軸受温度は殆んど外部要
因に影響されず一定のため、軸受温度変化率予測値は0
に近い。このため定常運転時判断アルゴリズムでの軸受
温度変化率予測値としては一定値α(0に近いプラスの
上限値)を設定できる。しかし、前述した公知例では過
渡時、定常時の区別がないため、このαを0に近づける
ことはできず、過渡時を考慮して大きな余裕を取る必要
があるため、異常の早期検出の目的は達せられなかっ
た。
【0017】以上、ステップ23A〜25Aの演算の結
果、その時点の運転状態での軸受温度変化率予測値が算
出できるため、算出された軸受温度変化率予測値ΔTe
とステップ21で算出された実績軸受温度変化率ΔTa
とがCPU16により比較され、異常判定が行われる
(ステップ28)。CPU16はさらに、異常の際は異
常出力(ステップ29)を実施し、正常の場合は異常リ
セット(ステップ30)を行う。
【0018】ステップ22で揚水モードと判別された場
合ステップ23Bに進むが、以後の手順は前記ステップ
23A〜28Aとほぼ同様であり、ステップ24Bで使
用されるアルゴリズムが異なるのみであるので、説明を
省略する。
【0019】図3〜図9を用いて発電モードの起動過程
判断アルゴリズム、停止過程判断アルゴリズムについて
詳細を示す。地下式発電所で室温および冷却水温がほぼ
一定の場合の水車発電機の水冷式軸受の起動から停止ま
での軸受温度の変化の例を図3に示す。起動(A点)
後、軸受温度は一次遅れ関数で上昇後、B点で一定値と
なる。しかし、運転していた発電設備を一旦停止後再び
運転すると既に軸受温度が高いため、軸受温度変化率は
小さい。図4に、コールドスタート時(十分長く停止し
ていた発電設備を起動する時)の軸受温度変化率40と
ホットスタート時(停止後すぐに再起動する時)の軸受
温度変化率41の傾向を示す。つまりホットスタート時
に異常があった場合は軸受温度変化率の判定値(その値
を超えたら異常と判定する基準となる値)を小さくしな
いと早期検出は困難となる。また、起動過程では時間と
ともに変化率予測値を変える必要もある。
【0020】これらを考慮した起動過程判断アルゴリズ
ムを図6、図7を用いて説明する。図6の関係に基づき
起動時冷却水温より最終到達軸受温度を求める。この最
終到達温度から起動時軸受温度を差し引くことで、軸受
温度変化予測幅を求める。この変化予測幅に図7で示す
軸受の持つ固有時定数から出る時間の関数としての温度
変化率をかけることで、ホットスタート時、コールドス
タート時、温度変化率の時間変化を考慮した温度変化率
予測値が算出できる。
【0021】一方、停止過程時には図3C点以降に示す
様に、回転速度が低下し、軸受温度も下がる。一方、軸
受の軽微な異常がある場合は軸受油膜の生成が不安定と
なり、軸受の軽微な異常に対しても回転速度が低下して
いるにもかかわらず軸受温度が上昇するため、停止時に
温度変化率が常にマイナスであるかどうかを監視するこ
とによって軸受異常の早期発見が可能となる。ところが
図5に示すように、起動(E点)後ですぐに停止させた
場合(F点)、すなわち発熱量が冷却熱量よりも大きい
場合には、回転速度が低下しているにもかかわらず軸受
温度はある期間上昇してその後低下し、その温度上昇期
間は温度上昇率が大きければ長く、小さければ短い。
【0022】これらを考慮した停止過程判断アルゴリズ
ムを図8、図9を用いて説明する。まず、停止時には図
8に示すように停止直前の軸受温度変化率をパラメータ
として、停止直前温度変化率が0またはマイナスの場合
には停止過程軸受温度許容変化率も0とし、停止直前温
度変化率がプラスの場合に限り、停止直前温度変化率の
大きさによってプラス方向停止過程軸受温度許容変化率
を定めるとともに図9に示す様にプラス方向温度許容時
間の長さも定める。尚、プラス方向温度許容時間経過後
は停止過程軸受温度許容変化率は0として監視を継続す
る。以上の様にして停止過程時における軸受温度変化率
も予測可能となる。
【0023】本実施例では、軸受温度や軸受温度変化率
に影響する因子として、上述のように、経過時間、起動
時冷却水温、停止直前軸受温度変化率を用いており、起
動時冷却水温を検出する温度センサが影響因子検出手段
をなしている。また、CPU16もタイマにより経過時
間を検出し、かつ軸受温度から軸受温度変化率を算出す
る影響因子検出手段をなしている。CPU16はさら
に、異常診断アルゴリズムによって機器の状態量である
軸受温度変化率の予測値の算定を行う演算手段であり、
演算結果により異常判定を行って監視異常を出力する判
定手段をも兼ねている。
【0024】また、本実施例では軸受の異常を的確に把
握するために、軸受温度センサーと冷却水温センサーの
2量しか用いておらず、既設機等に本発明を取り付ける
際に経済的効果が期待できる。
【0025】なお、発電機固定子コイルもそれに通流す
る電流の大きさと冷却能力を考慮することで固定子コイ
ル温度を正確に予測することができ、軸受温度の場合と
同様に初期段階での異常検出が可能である。
【0026】図10は、本発明を振動の監視に適用した
場合の処理手順の例である。回転機械は運転に伴って振
動することが避けられないが、軸受の損傷や、回転部分
の損傷に伴う重量バランスの変動により振動の振幅やサ
イクルが変動する。一方、軸受の損傷や、回転部分の損
傷に伴う重量バランスの変動以外の、負荷の大きさ、回
転速度などの運転条件によっても振動の振幅やサイクル
が変動する。従って、振動の監視によって異常を検出す
るには、判定の基準を運転の条件によって変えなければ
ならない。
【0027】本実施例においては、監視サンプリング時
間間隔を5秒、監視対象は、揚水式発電機の上部ブラケ
ット、下部ブラケット及び上カバーで合計5点、監視期
間を発電運転時はガイドベーン開指令から解列まで、揚
水運転時は遮断器投入から停止指令まで、とした。そし
て測定される振動振幅値が予め設定された許容値を連続
して超過する回数が設定回数を超えたとき、監視異常と
する。許容値としては、それぞれの運転状態において、
予め正常時の振幅値限界値を設定した。正常時の振幅値
限界値として、図11に示す監視開始からの経過時間で
定まる振幅値A1,B1、図12に示すガイドベーン開度
で定まる振幅値A2及び図13に示す落差で定まる振幅
値B2の三種類の値を設定した。
【0028】ステップ101で、運転信号、ガイドベー
ン開度、落差、各監視点の振幅値、監視開始からの経過
時間などのデータが取り込まれ、ステップ102で揚水
運転か発電運転かが判別される。発電モードであると判
定されるとステップ103Aに進み、監視期間内か監視
期間外かが判定される。これは例えば最新の運転信号が
ガイドベーン開指令であったか解列指令であったかによ
り判定される。監視期間外と判定されるとステップ10
6に進み、異常回数のカウントが0にリセットされ、ス
タートに戻る。つまり、測定された振幅値が許容値を超
えているかどうかは判断されない。監視期間内と判断さ
れると、ステップ104A及び105Aに進む。
【0029】ステップ104Aでは、測定された振幅値
が監視開始からの経過時間で定まる振幅値を超えている
かどうかが判断され、ステップ105Aでは、測定され
た振幅値がガイドベーン開度で定まる振幅値を超えてい
るかどうかが判断される。いずれの判定でも正常であれ
ば、ステップ106に進んで異常回数のカウントがリセ
ットされて0に戻る。そしてスタートに戻り、所定のサ
ンプリング間隔経過後再びデータの取り込みが行われ
る。いずれかの判定が異常となればステップ107に進
んで異常回数カウントERCに1加算され、次いでステ
ップ108でカウントされた異常回数ERCが予め設定
されている回数以上か未満かが判定される。設定されて
いる回数以上であればステップ109に進んで監視異常
が出力されて操作員に警報が発せられ、設定されている
回数未満であれば、スタートに戻って所定のサンプリン
グ間隔経過後再びデータの取り込みが行われる。
【0030】ステップ102で揚水モードであると判定
されると、ステップ103Bに進み、監視期間内か監視
期間外かが判定される。これは例えば最新の運転信号が
遮断器投入であったか停止指令であったかにより判定さ
れる。監視期間外と判定されるとステップ106に進
み、異常回数のカウントが0にリセットされ、スタート
に戻る。つまり、測定された振幅値が許容値を超えてい
るかどうかは判断されない。監視期間内と判断される
と、ステップ104B及び105Bに進む。
【0031】ステップ104Bでは、測定された振幅値
が監視開始からの経過時間で定まる振幅値を超えている
かどうかが判断され、ステップ105Bでは、測定され
た振幅値が落差で定まる振幅値を超えているかどうかが
判断される。いずれの判定でも正常であれば、ステップ
106に進んで異常回数のカウントがリセットされて0
に戻る。そしてスタートに戻り、所定のサンプリング間
隔経過後再びデータの取り込みが行われる。いずれかの
判定が異常となればステップ107に進んで異常回数カ
ウントERCに1加算され、次いでステップ108でカ
ウントされた異常回数ERCが予め設定されている回数
以上か未満かが判定される。設定されている回数以上で
あればステップ109に進んで監視異常が出力されて操
作員に警報が発せられ、設定されている回数未満であれ
ば、スタートに戻って所定のサンプリング間隔経過後再
びデータの取り込みが行われる。
【0032】上述のように、振幅値が予め設定された振
幅値限界値を連続して超過する回数が設定回数以上かど
うかで異常発生の有無が判断されるが、前記振幅限界値
が監視開始からの経過時間や、ガイドベーン開度、落差
などをパラメータとする関数で設定されるので、これら
監視開始からの経過時間や、ガイドベーン開度、落差な
どの違いによって振幅値が変動する場合でも、異常な振
動の発生を検出することができる。なお、上記実施例で
は、異常判定A1と異常判定A2のうちのいずれか一方が
異常であれば異常回数としてカウントしているが、異常
判定A1と異常判定A2の判定結果をそれぞれ別々にカウ
ントし、いずれか一方の異常が連続して所定の回数、許
容値を超えたときに監視異常を出力するようにしてもよ
い。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、状態量とこの状態量を
左右する影響因子をも診断に取り入れ、運転状態毎の状
態量を予測し、該予測された状態量と測定された状態量
を比較して異常を検出するようにしたので、比較の基準
とする状態量に運転状態により異なる状態量に対する余
裕を見込む必要がなくなり、基準値からのわずかな逸脱
を検出することができるので、初期段階での異常状態の
発見が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に適用される異常診断アルゴリ
ズムの例を示すフローチャートである。
【図2】本発明の実施例である異常診断装置の要部構成
を示すブロック図である。
【図3】軸受温度と起動からの経過時間の関係の例を示
すグラフである。
【図4】軸受温度変化率と起動からの経過時間の関係の
例を示す概念図である。
【図5】軸受温度と起動からの経過時間の関係の例を示
すグラフである。
【図6】起動時冷却水温度と最終到達軸受温度の関係の
例を示す概念図である。
【図7】軸受温度変化率と起動からの経過時間の関係の
例を示す概念図である。
【図8】停止過程軸受温度許容変化率と
【図9】停止直前軸受温度変化率とプラス方向温度変化
率の関係の例を示す概念図である。
【図10】本発明の実施例に適用される異常診断アルゴ
リズムの他の例を示すフローチャートである。
【図11】振幅値と起動からの経過時間の関係の例を示
す概念図である。
【図12】振幅値とガイドベーン開度の関係の例を示す
概念図である。
【図13】振幅値と落差の関係の例を示す概念図であ
る。
【符号の説明】
1 診断装置親局 2 診断装置子局 3 温度センサー 4 圧力センサー 5 接点信号 6 発電機器 7 温度入力装置 8 電圧入力装置 9 接点入力装置 10 子局モデム 11 親局モデム 12 モデム通信
回線 13 CRT 14 プリンタ 15 メモリ 16 CPU(影
響因子検出手段、演算手段、判定手段)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラント機器の状態量を検出し、検出さ
    れた状態量に基づいてプラント機器を構成する機械部品
    の磨耗、破損、割れに起因する異常の有無を診断する異
    常診断方法において、プラント機器の運転状態が起動過
    程にある場合の前記状態量を予測する判断アルゴリズム
    と、プラント機器の運転状態が停止過程にある場合の前
    記状態量を予測する判断アルゴリズムを予め設定し、プ
    ラント機器の運転状態が起動過程にあるのか停止過程に
    あるのかを判別して適用する判断アルゴリズムを選定す
    るとともに前記状態量を左右する影響因子を検出し、検
    出された影響因子と選定された前記判断アルゴリズム
    を入力として前記運転状態と検出された影響因子のもと
    での前記状態量の予測値を算出し、前記検出された状態
    量と前記状態量の予測値を比較してプラント機器を構成
    する機械部品の磨耗、破損、割れに起因する異常の有無
    を判断することを特徴とするプラント機器の異常診断方
    法。
  2. 【請求項2】 プラント機器の状態量を検出し、検出さ
    れた状態量に基づいてプラント機器を構成する機械部品
    の磨耗、破損、割れに起因する異常の有無を診断する異
    常診断方法において、プラント機器の運転状態が起動過
    程にある場合の前記状態量の変化率を予測する判断アル
    ゴリズムと、プラント機器の運転状態が停止過程にある
    場合の前記状態量の変化率を予測する判断アルゴリズム
    を予め設定し、プラント機器の運転状態が起動過程にあ
    るのか停止過程にあるのかを判別して適用する判断アル
    ゴリズムを選定するとともに検出された状態量の変化率
    を算出し、前記状態量の変化率を左右する影響因子を検
    出し、検出された影響因子と選定された前記判断アルゴ
    リズムとを入力として前記運転状態と検出された影響因
    子のもとでの前記状態量変化率の予測値を算出し、前記
    検出された状態量から算出された状態量変化率と前記状
    態量変化率の予測値を比較してプラント機器を構成する
    機械部品の磨耗、破損、割れに起因する異常の有無を判
    断することを特徴とするプラント機器の異常診断方法。
  3. 【請求項3】 検出された状態量の変化率を算出し、影
    響因子として、該検出済の状態量の変化率を用いること
    を特徴とする請求項1または2に記載のプラント機器の
    異常診断方法。
  4. 【請求項4】 プラント機器の状態量を検出するセンサ
    ーを備え、該センサーで検出された状態量に基づいてプ
    ラント機器を構成する機械部品の磨耗、破損、割れに起
    因する異常の有無を診断する異常診断装置において、前
    記状態量を左右する影響因子を検出する影響因子検出手
    段と、予め設定された、プラント機器の運転状態が起動
    過程にある場合の前記状態量を予測する判断アルゴリズ
    ムと、プラント機器の運転状態が停止過程にある場合の
    前記状態量を予測する判断アルゴリズムのいずれを適用
    するかをプラント機器の運転状態が起動過程にあるのか
    停止過程にあるのかを判別して選定するとともに、前記
    影響因子検出手段の出力と前記選定された判断アルゴリ
    ズムとを入力として前記運転状態と検出された影響因子
    のもとでの前記状態量の予測値を算出する演算手段と、
    前記検出された状態量と前記状態量の予測値を比較して
    プラント機器を構成する機械部品の磨耗、破損、割れに
    起因する異常の有無を判断する判定手段とを含んで構成
    されていることを特徴とするプラント機器の異常診断装
    置。
  5. 【請求項5】 プラント機器の状態量を検出するセンサ
    ーを備え、該センサーで検出された状態量に基づいてプ
    ラント機器を構成する機械部品の磨耗、破損、割れに起
    因する異常の有無を診断する異常診断装置において、
    ラントに併設された子局と該子局に通信線を介して接続
    され前記プラントから遠隔地に配置された親局とからな
    り、前記子局は、前記状態量を左右する影響因子を検出
    する影響因子検出手段と、予め設定された、プラント機
    器の運転状態が起動過程にある場合の前記状態量を予測
    する判断アルゴリズムと、プラント機器の運転状態が停
    止過程にある場合の前記状態量を予測する判断アルゴリ
    ズムのいずれを適用するかをプラント機器の運転状態が
    起動過程にあるのか停止過程にあるのかを判別して選定
    するとともに、前記影響因子検出手段の出力と前記選定
    された判断アルゴリズムとを入力として前記運転状態と
    検出された影響因子のもとでの前記状態量の予測値を算
    出する演算手段と、前記検出された状態量と前記状態量
    の予測値を比較してプラント機器を構成する機械部品の
    磨耗、破損、割れに起因する異常の有無を判断して前記
    通信線に出力する判定手段とを含んで構成され、前記親
    局は、前記通信線の信号を受信する手段と、受信した信
    号を解読して出力する表示手段とを含んで構成されてい
    ることを特徴とするプラント機器の異常診断装置。
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JP5664710B2 (ja) * 2013-06-21 2015-02-04 株式会社ジェイテクト 主軸装置
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CN114400776B (zh) * 2022-01-10 2024-05-10 北京四方继保工程技术有限公司 基于数字镜像的变电站自动化设备状态诊断方法和系统
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