JP3272144B2 - Monitoring and diagnostic equipment for rotating equipment - Google Patents

Monitoring and diagnostic equipment for rotating equipment

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JP3272144B2
JP3272144B2 JP07870794A JP7870794A JP3272144B2 JP 3272144 B2 JP3272144 B2 JP 3272144B2 JP 07870794 A JP07870794 A JP 07870794A JP 7870794 A JP7870794 A JP 7870794A JP 3272144 B2 JP3272144 B2 JP 3272144B2
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沼 克 己 笹
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プラントを構成する回
転機器の状態を監視して異常を判断する回転機器の監視
診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for monitoring and diagnosing a rotating device which monitors a state of the rotating device constituting a plant and judges an abnormality.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の監視診断装置は、例えば、原子
力発電設備において回転機器(以下、単に機器とも言
う)の振動を監視し、監視対象の振動値が正常運転状態
における許容範囲から逸脱しかけた場合に運転員に注意
を喚起する目的で使用される。
2. Description of the Related Art This type of monitoring and diagnosing apparatus monitors, for example, the vibration of rotating equipment (hereinafter, also simply referred to as equipment) in a nuclear power plant, and the vibration value of the monitored object is likely to deviate from an allowable range in a normal operation state. It is used for the purpose of calling attention to the operator in the event of a collision.

【0003】図11はこの種の従来の監視診断装置の構
成を示すブロック図である。同図において、振動検出器
1は監視対象に取付けられ、この監視対象の振動値を電
気信号に変換して出力するもので、出力された電気信号
はしきい値比較装置3に送り込まれる。しきい値格納装
置4には異常を判断するためのしきい値が格納されてお
り、このしきい値に対応する電気信号もしきい値比較装
置3に送り込まれる。なお、しきい値格納装置4には、
プラントの実運転が開始された時に検出された監視対象
の振動値に基づいて運転員が決定したしきい値が格納さ
れている。そして、監視中に、しきい値比較装置3はそ
れに送り込まれた二つの電気信号を比較し、振動検出器
1からの電気信号がしきい値格納装置4からの電気信号
よりも大きいとき、異常に対応する信号を表示装置5に
送り込む。そこで、表示装置5は振動値が許容範囲から
逸脱したことを表示して運転員に注意を喚起する。
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a conventional monitoring and diagnostic apparatus of this type. In FIG. 1, a vibration detector 1 is attached to a monitoring target, converts a vibration value of the monitoring target into an electric signal, and outputs the electric signal. The output electric signal is sent to a threshold comparing device 3. The threshold value storage device 4 stores a threshold value for judging abnormality, and an electric signal corresponding to the threshold value is also sent to the threshold value comparison device 3. In addition, the threshold value storage device 4 includes:
A threshold value determined by the operator based on the vibration value of the monitoring target detected when the actual operation of the plant is started is stored. Then, during monitoring, the threshold value comparing device 3 compares the two electric signals sent thereto, and when the electric signal from the vibration detector 1 is larger than the electric signal from the threshold value storing device 4, the abnormality is detected. Is sent to the display device 5. Therefore, the display device 5 displays that the vibration value has deviated from the allowable range, and alerts the operator.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般に、プラントを構
成する機器を定期検査等で分解点検を実施した場合、こ
の機器が正常状態であっても分解点検前と分解点検後と
で振動値の異なる場合がある。また、原子力発電所等の
大型プラントにおいては、運転を開始してから定格運転
状態に達するまで数日を要するが、このプラント立上げ
中の各機器の運転条件は時々刻々と変化しており、これ
に伴ない、各機器が正常状態であってもその振動値は変
化している。さらに、ある種の機器にあっては、地震等
の外乱によってその後の振動の性状が微妙に異なる場合
があり、そのため、機器自体が正常状態であっても振動
値が変化する場合がある。
Generally, when a device constituting a plant is disassembled and inspected by periodic inspection or the like, even if the device is in a normal state, the vibration value differs between before and after the disassembly inspection. There are cases. Also, in a large plant such as a nuclear power plant, it takes several days from the start of operation to reach the rated operation state, but the operating conditions of each device during the start-up of the plant are changing every moment, Along with this, even if each device is in a normal state, its vibration value changes. Further, in some types of equipment, the nature of the subsequent vibration may be slightly different due to disturbance such as an earthquake, and therefore, the vibration value may change even when the equipment itself is in a normal state.

【0005】このような特性を持つ機器の監視に対し
て、上記従来の監視診断装置では、プラントの起動当初
は、その時点での各機器の振動値が未知であるために監
視を行わず、定格運転状態に到達した後、一定の時間だ
け監視対象の振動値の測定を行うことによって定格運転
条件における正常状態での監視対象の振動値の変動範囲
を把握した上で、しきい値を設定するという方法が採ら
れていた。
[0005] In contrast to the monitoring of equipment having such characteristics, the conventional monitoring and diagnosing apparatus does not perform monitoring at the beginning of the plant because the vibration value of each equipment at that time is unknown. After reaching the rated operation state, the monitoring target vibration value is measured for a certain period of time to understand the fluctuation range of the monitoring target vibration value in the normal state under the rated operation condition, and then set the threshold value The method of doing was adopted.

【0006】ところで、プラントを構成する機器に異常
が発生する割合は、プラントが安定に運転されている場
合よりも、むしろ定期点検等で分解組立てを行った後の
プラント立上げ過程の方が高いとされている。しかる
に、従来の装置ではプラントの立上げ過程で機器に何等
かの異常が発生してもこの異常が検知されないまま運転
が継続され、この結果、各機器の異常が他の機器に波及
し、最悪の場合にはプラント全体に大きな損傷を与える
虞れがあった。
Incidentally, the rate of occurrence of abnormalities in the equipment constituting the plant is higher in the process of starting up the plant after disassembling and assembling it for periodic inspections and the like than in the case where the plant is operating stably. It has been. However, in the conventional equipment, even if some abnormality occurs in the equipment during the start-up of the plant, the operation continues without detecting this abnormality, and as a result, the abnormality of each equipment spreads to other equipment, and in the worst case In such a case, there is a possibility that the entire plant may be seriously damaged.

【0007】さらに、地震等の外乱によってその後に微
妙に振動性状が異なった場合、上記のようにして設定さ
れたしきい値を用いると、機器が正常な運転中であって
も、注意情報を誤って表示したり、あるいは、振動値が
変化したにも拘らず、しきい値を越えるまでに時間がか
かり、異常徴候の検知が送れてしまう虞れもあった。
Further, when the vibration characteristics are slightly different afterwards due to a disturbance such as an earthquake, if the threshold value set as described above is used, even if the device is operating normally, caution information can be obtained. In spite of an erroneous display or a change in the vibration value, it takes time until the threshold value is exceeded, and the detection of an abnormal sign may be sent.

【0008】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的はプラントの運転開始直後から
監視を行うことのできる回転機器の監視診断装置を得る
ことにある。また、本発明の他の目的は外乱等によって
機器の状態が変化した場合でも信頼性の高い監視を行う
ことのできる回転機器の監視診断装置を得ることにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a monitoring and diagnosing apparatus for rotating equipment capable of performing monitoring immediately after starting operation of a plant. It is another object of the present invention to provide a monitoring and diagnosing apparatus for a rotating device capable of performing highly reliable monitoring even when the state of the device changes due to disturbance or the like.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る回転機器の
監視診断装置は、プラントを構成する回転機器を監視対
象とし、プラントの立上げ前に行われる試験運転時以降
の監視対象の振動値を検出する振動検出器と、プラント
の試験運転時以降の監視対象の運転パラメータを検出す
る運転パラメータ検出器と、検出された振動値及び運転
パラメータを格納する検出値格納手段と、格納された試
験運転時の振動値及び運転パラメータに基づいてプラン
ト立上げ時の監視対象の異常を判断するための仮しきい
値を運転パラメータに対応させて設定するしきい値設定
手段と、設定された仮しきい値を格納するしきい値格納
手段と、プラントの立上げ時に、運転パラメータ検出器
によって検出された運転パラメータに対応するしきい値
格納手段の仮しきい値と振動検出器によって検出された
振動値とを比較して監視対象の異常を判断するしきい値
比較手段とを備える。
SUMMARY OF THE INVENTION A monitoring and diagnosing apparatus for rotating equipment according to the present invention monitors rotating equipment constituting a plant, and measures a vibration value of the monitoring target after a test operation performed before start-up of the plant. , An operation parameter detector for detecting an operation parameter to be monitored after the test operation of the plant, a detection value storage means for storing the detected vibration value and the operation parameter, and a stored test. Threshold setting means for setting a provisional threshold for determining an abnormality of a monitoring target at the time of plant startup based on the vibration value and the operation parameter during operation in accordance with the operation parameter; A threshold storing means for storing a threshold value, and a threshold storing means corresponding to the operating parameter detected by the operating parameter detector at the time of plant startup. And a threshold comparator means for determining to monitored abnormality compared with the oscillation value detected by the value and the vibration detector.

【0010】好ましくは、しきい値設定手段は、プラン
トの試験運転に際して検出された監視対象の振動値と運
転パラメータとの関係から、実際の運転環境での振動値
と運転パラメータとの関係を推定し、その推定結果及び
検出値格納手段に格納された過去のプラント立上げ時の
振動値のばらつきに基づいてプラント立上げ時の仮しき
い値を設定するように構成する。
Preferably, the threshold value setting means estimates the relationship between the vibration value and the operating parameter in an actual operating environment from the relationship between the monitored vibration value and the operating parameter detected during the test operation of the plant. Then, a provisional threshold value at the time of plant startup is set based on the estimation result and the variation in the vibration value at the time of plant startup in the past stored in the detected value storage means.

【0011】このとき、しきい値設定手段は、プラント
の試験運転で得られた振動値と運転パラメータとの関係
から、動解析モデルを用いて、実際の運転環境での振動
値と運転パラメータとの関係を推定することができる。
At this time, the threshold value setting means uses the dynamic analysis model to calculate the vibration value and the operating parameter in the actual operating environment from the relationship between the vibration value and the operating parameter obtained in the test operation of the plant. Can be estimated.

【0012】また、しきい値設定手段は、運転パラメー
タ毎に過去のプラント立上げ時の振動値の標準偏差を算
出し、この標準偏差に定数を乗じた値を、推定された実
際の運転環境での運転パラメータが同一の振動値に加算
して仮しきい値を算出するとよい。
Further, the threshold value setting means calculates a standard deviation of a vibration value at the time of the past plant start-up for each operation parameter, and multiplies the standard deviation by a constant to calculate the estimated actual operating environment. It is advisable to calculate the provisional threshold value by adding the operating parameters at the same to the same vibration value.

【0013】さらにまた、しきい値設定手段は、試験運
転での運転条件が実際の運転条件を包含していない場
合、試験運転で得られた運転パラメータと振動値との関
係を表す近似式を用いて振動値を内挿及び/又は外挿し
て実際の運転条件の全域における運転パラメータと振動
値との関係を推定するようにする。
Further, the threshold value setting means, when the operating condition in the test operation does not include the actual operating condition, calculates an approximate expression representing the relationship between the operating parameter obtained in the test operation and the vibration value. By interpolating and / or extrapolating the vibration value, the relationship between the operating parameter and the vibration value over the entire range of the actual operating conditions is estimated.

【0014】また、しきい値設定手段は、打撃試験時、
又は、機器起動瞬時の過渡状態の振動値の変化波形から
振動の共振周波数及び減衰定数を算出し、推定された運
転パラメータと振動値との関係を補正することができ
る。
[0014] The threshold value setting means may be used in a hit test.
Alternatively, the resonance frequency and the damping constant of the vibration can be calculated from the change waveform of the vibration value in the transient state at the moment of starting the device, and the relationship between the estimated operating parameter and the vibration value can be corrected.

【0015】さらに、プラントの立上げ運転から通常運
転への移行時に、しきい値の変更指令を入力することの
できる入力手段と、しきい値の変更指令が入力された
時、検出値格納手段に格納されているプラントの通常運
転中に得られた運転パラメータと振動値との関係を統計
処理して運転パラメータに関係付けられたしきい値を算
出し、しきい値格納手段に格納されている仮しきい値
を、統計処理によって算出したしきい値に変更するしき
い値変更手段とを備え、しきい値比較手段はプラントの
通常運転中、変更されたしきい値と検出された振動値と
を比較して監視対象の異常を判断するとよい。
Further, input means capable of inputting a command to change the threshold value during the transition from the start-up operation of the plant to normal operation, and detection value storage means when the command to change the threshold value is input. Statistical processing of the relationship between the operating parameter and the vibration value obtained during the normal operation of the plant stored in to calculate a threshold associated with the operating parameter, and stored in the threshold storage means Threshold changing means for changing the provisional threshold to a threshold calculated by statistical processing, wherein the threshold comparing means detects the changed threshold and the detected vibration during normal operation of the plant. It is preferable to determine the abnormality of the monitoring target by comparing the value with the value.

【0016】このしきい値変更手段は、統計処理に際し
て、運転パラメータと関係付けられた過去の通常運転中
の振動値の平均値を算出すると共に、標準偏差を算出
し、この標準偏差に定数を乗じた値を平均値に加算して
しきい値とすることができる。
In the statistical processing, the threshold value changing means calculates an average value of the vibration values during the past normal operation associated with the operation parameters, calculates a standard deviation, and assigns a constant to the standard deviation. The multiplied value can be added to the average value to form a threshold.

【0017】本発明に係るもう一つの回転機器の監視診
断装置は、プラントを構成する回転機器を監視対象と
し、この監視対象の分解、組立後に行われる調整試験、
及びプラントの立上げ前に行われる試験運転時以降の監
視対象の振動値を検出する振動検出器と、プラントの試
験運転時以降の監視対象の運転パラメータを検出する運
転パラメータ検出器と、検出された 振動値及び運転パ
ラメータを格納する検出値格納手段と、格納された調整
試験時の振動値に基づいてプラント立上げ時の監視対象
の異常を判断するための仮しきい値を運転パラメータに
対応させて設定するしきい値設定手段と、設定された仮
しきい値を格納するしきい値格納手段と、プラントの立
上げ時に、運転パラメータ検出器によって検出された運
転パラメータに対応するしきい値格納手段の仮しきい値
と振動検出器によって検出された振動値とを比較して監
視対象の異常を判断するしきい値比較手段とを備える。
Another monitoring and diagnosing apparatus for rotating equipment according to the present invention monitors rotating equipment constituting a plant, and performs an adjustment test performed after disassembly and assembly of the monitored object.
A vibration detector that detects a vibration value of a monitoring target after a test operation performed before the start-up of a plant, and an operation parameter detector that detects an operation parameter of a monitoring target after a test operation of the plant. A detection value storage means for storing vibration values and operation parameters, and a provisional threshold value for judging abnormality of a monitoring target at plant startup based on the stored vibration values at the time of the adjustment test correspond to the operation parameters. Threshold setting means for setting the threshold, storage means for storing the set provisional threshold, and a threshold corresponding to the operating parameter detected by the operating parameter detector when the plant is started up Threshold value comparing means for comparing the provisional threshold value of the storage means with the vibration value detected by the vibration detector to determine the abnormality of the monitoring target.

【0018】[0018]

【作用】この発明においては、プラントの立上げ前に行
われる試験運転時以降の監視対象の振動値及び運転パラ
メータを検出して格納し、続いて、格納された振動値及
び運転パラメータに基づいてプラント立上げ時の監視対
象の異常を判断するための仮しきい値を運転パラメータ
に対応させて設定して格納し、さらに、プラントの立上
げ時に、検出された運転パラメータに対応する仮しきい
値と検出された振動値とを比較して監視対象の異常を判
断するようにしたので、プラントの運転開始直後から回
転機器の異常を監視することができる。
According to the present invention, a vibration value and an operation parameter of a monitoring target after a test operation performed before start-up of a plant are detected and stored, and subsequently, based on the stored vibration value and the operation parameter, A temporary threshold for determining an abnormality of a monitoring target at the time of plant startup is set and stored in association with an operation parameter, and a temporary threshold corresponding to the detected operation parameter at the time of plant startup. Since the abnormality of the monitoring target is determined by comparing the value with the detected vibration value, the abnormality of the rotating device can be monitored immediately after the start of the operation of the plant.

【0019】この場合、プラントの試験運転と実際の運
転環境とが異なるので、例えば、動解析モデルを用い
て、試験運転時における振動値と運転パラメータとの関
係から、実際の運転環境での振動値と運転パラメータと
の関係を推定し、さらに、推定結果と予め格納された過
去のプラント立上げ時の振動値のばらつきとに基づいて
プラント立上げ時の仮しきい値を設定することにより、
外乱等によって機器の状態が変化した場合でも信頼性の
高い監視を行うことができる。
In this case, since the test operation of the plant is different from the actual operating environment, for example, the dynamic analysis model is used to determine the vibration in the actual operating environment from the relationship between the vibration value and the operating parameters during the test operation. By estimating the relationship between the value and the operating parameter, and further, by setting a provisional threshold value at the time of plant startup based on the estimation result and the previously stored variation in the vibration value at the time of plant startup,
Even when the state of the device changes due to disturbance or the like, highly reliable monitoring can be performed.

【0020】また、試験運転での運転条件が実際の運転
条件を包含していない場合、試験運転で得られた運転パ
ラメータと振動値との関係を表す近似式を用いて振動値
を内挿及び/又は外挿して実際の運転条件の全域におけ
る仮しきい値を容易に設定することができる。
When the operating conditions in the test operation do not include the actual operating conditions, the vibration values are interpolated and calculated using an approximate expression representing the relationship between the operation parameters obtained in the test operation and the vibration values. And / or extrapolating, it is possible to easily set a provisional threshold value over the entire range of actual operating conditions.

【0021】試験運転領域外に共振点がある場合には、
打撃試験時、又は、機器起動瞬時の過渡状態の振動値の
変化波形から振動の共振周波数及び減衰定数を算出し、
推定された運転パラメータと振動値との関係を補正する
ことにより、仮しきい値の精度を高めることができる。
When there is a resonance point outside the test operation area,
At the time of the impact test, or from the change waveform of the vibration value in the transient state at the moment of device startup, calculate the resonance frequency and damping constant of the vibration,
By correcting the relationship between the estimated operation parameter and the vibration value, the accuracy of the provisional threshold can be improved.

【0022】一方、プラントの立上げ運転から通常運転
への移行時に、しきい値の変更指令を入力し、これに応
じてプラントの通常運転中に得られた運転パラメータと
振動値との関係を統計処理して運転パラメータに関係付
けられたしきい値を算出し、このしきい値を仮しきい値
に変えることにより、通常運転中の監視対象の異常を正
確に判断することができる。
On the other hand, at the time of transition from the start-up operation of the plant to the normal operation, a command for changing the threshold value is inputted, and the relationship between the operation parameters and the vibration value obtained during the normal operation of the plant is correspondingly input. Statistical processing is performed to calculate a threshold value associated with the operation parameter, and by changing this threshold value to the provisional threshold value, it is possible to accurately determine the abnormality of the monitoring target during normal operation.

【0023】また、試験運転時の振動値データに変え
て、監視対象の分解、組立後に行われる調整試験時の振
動値データを用いれば、仮しきい値を簡易に算出するこ
とができる。
Further, the provisional threshold value can be easily calculated by using the vibration value data at the time of the adjustment test performed after disassembling and assembling the monitored object instead of the vibration value data at the time of the test operation.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図1は本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。図中、図11と同一の符号を付したも
のはそれぞれ同一又は同様の機能を有する要素を示して
いる。図1において、運転パラメータ検出器2は機器の
回転速度、機器の運転条件等の運転パラメータを検出す
るものである。しきい値比較装置3には振動検出器1か
ら出力される電気信号と併せて運転パラメータ検出器2
から出力される電気信号も送り込まれる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. In the figure, components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 11 indicate elements having the same or similar functions. In FIG. 1, an operation parameter detector 2 detects an operation parameter such as a rotation speed of a device, an operation condition of the device, and the like. The threshold value comparing device 3 includes an operating parameter detector 2 together with an electric signal output from the vibration detector 1.
The electric signal output from the controller is also sent.

【0025】振動検出器1及び運転パラメータ検出器2
からそれぞれ出力される電気信号は検出値格納装置6に
も送り込まれる。検出値格納装置6は電気信号に変換さ
れた振動値及び運転パラメータをそれぞれ格納するもの
で、実運転時に限らず、分解組立後に行われる調整試験
時や、プラント立上げ前に行われる試運転時の検出値を
も同様に格納するものである。
Vibration detector 1 and operating parameter detector 2
The electrical signals respectively output from are also sent to the detected value storage device 6. The detected value storage device 6 stores the vibration value and the operation parameter converted into the electric signal, respectively, and is not limited to the time of the actual operation, but also at the time of the adjustment test performed after the disassembly and the assembly and the test operation performed before the start-up of the plant. The detected value is stored in the same manner.

【0026】検出値格納装置6にはしきい値設定装置7
及びしきい値変更装置8が接続されている。このうち、
しきい値設定装置7は入力装置9を用いて入力されるオ
ペレータの指示に従い、検出値格納装置6に格納された
振動値及び運転パラメータを基にして仮しきい値を算出
し、しきい値格納装置4に送り込むものである。また、
しきい値変更装置8は入力装置9を用いて入力されるオ
ペレータの指示に従い、検出値格納装置6に格納された
振動値及び運転パラメータを基にしてしきい値を算出
し、得られた値によってしきい値格納装置4に格納され
たしきい値を変更するものである。なお、しきい値設定
装置7及びしきい値変更装置8に対してそれぞれ計算結
果を表示する表示装置10が接続されている。
The detected value storage device 6 has a threshold value setting device 7
And a threshold value changing device 8 are connected. this house,
The threshold value setting device 7 calculates a provisional threshold value based on the vibration value and the operation parameter stored in the detection value storage device 6 in accordance with an operator's instruction input using the input device 9. This is sent to the storage device 4. Also,
The threshold value changing device 8 calculates a threshold value based on the vibration value and the operation parameter stored in the detection value storage device 6 in accordance with an operator's instruction input using the input device 9, and obtains the obtained value. The threshold value stored in the threshold value storage device 4 is changed. A display device 10 for displaying the calculation results is connected to the threshold value setting device 7 and the threshold value changing device 8, respectively.

【0027】上記のように構成された本実施例の概略動
作について、図2のフローチャートと対応させて説明
し、それに続いて、しきい値設定装置7及びしきい値変
更装置8の詳細な動作を説明する。一般に、回転機器が
その分解点検後に再組立てが行われた場合、例えば回転
機の軸を手回しで回転させて、その振れ回りの測定、軸
のカップリング部分のフランジ部の水平度の測定、軸受
部分のクリアランスの測定等の調整試験が行われる。ま
た、実際のプラントの立上げ前に、監視対象機器を実際
の運転環境とは異なった環境にて試験的に運転して振動
値を測定する試験運転が行われる。
The schematic operation of this embodiment configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. 2, and then the detailed operation of the threshold setting device 7 and the threshold changing device 8 will be described. Will be described. Generally, when a rotating device is reassembled after its overhaul, for example, by rotating the shaft of the rotating machine by hand, measuring the whirling, measuring the horizontality of the flange portion of the coupling portion of the shaft, bearing An adjustment test such as measurement of the clearance of the part is performed. In addition, before starting the actual plant, a test operation of measuring the vibration value by operating the monitoring target device on a trial basis in an environment different from the actual operating environment is performed.

【0028】これら調整試験時、あるいは、試験運転時
においても振動検出器1及び運転パラメータ検出器2を
動作せしめることによって、その時の振動値及び運転パ
ラメータをも測定結果として検出値格納装置6に格納さ
れる。特に、試験運転時には機器を起動した瞬間の振動
波形も格納されるようになっている。なお、調整試験時
には、振動検出器1が取外されている場合があり、その
場合には別途に採取された振動値等を、入力装置を用い
て入力してもよい。これらが図2のステップ101の処
理に対応している。
By operating the vibration detector 1 and the operation parameter detector 2 even during the adjustment test or the test operation, the vibration value and the operation parameter at that time are also stored in the detection value storage device 6 as the measurement results. Is done. In particular, during the test operation, the vibration waveform at the moment when the device is started is also stored. At the time of the adjustment test, the vibration detector 1 may be detached. In such a case, a separately collected vibration value or the like may be input using an input device. These correspond to the process of step 101 in FIG.

【0029】次に、プラントの運転開始前に、すなわ
ち、運転員が入力装置9を用いて仮しきい値の設定を要
求する。この要求に基づいて、しきい値設定装置7はプ
ラント立上げ運転時の仮しきい値を算出し、しきい値格
納装置4に格納する。この際、算出された仮しきい値を
表示装置10によって表示し、運転員による確認を条件に
格納してもよい。また、しきい値設定装置7によって算
出された仮しきい値に対して、運転員が入力装置9を用
いて修正してもよい。これらが図2のステップ102の
処理に対応している。
Next, before starting the operation of the plant, that is, the operator uses the input device 9 to request the setting of the provisional threshold. Based on this request, the threshold value setting device 7 calculates a provisional threshold value at the time of plant start-up operation and stores it in the threshold value storage device 4. At this time, the calculated provisional threshold value may be displayed on the display device 10 and stored as a condition for confirmation by the operator. Further, the operator may use the input device 9 to correct the provisional threshold value calculated by the threshold value setting device 7. These correspond to the processing of step 102 in FIG.

【0030】次に、プラントが起動されたとき、振動検
出器1によって検出された振動値及び運転パラメータ検
出器2によって検出された運転パラメータの両方がしき
い値比較装置3に加えられると共に、検出値格納装置6
にも加えられる。そこで、しきい値比較装置3は検出さ
れた運転パラメータに対応するしきい値格納装置4中の
仮しきい値と、検出された振動値とを比較し、検出され
た振動値が格納されている仮しきい値を超えるとき、異
常に対応する信号を表示装置5に送り込み、振動値が許
容範囲から逸脱したことを表示して運転員に注意を喚起
する。一方、ブラント起動過程、すなわち、立上げ過程
で検出された振動値及び運転パラメータは、ほぼ全期間
に亘って順次検出値格納装置6に格納される。すなわ
ち、検出値が履歴データとして格納される。これらが図
2のステップ103の処理に対応している。
Next, when the plant is started, both the vibration value detected by the vibration detector 1 and the operation parameter detected by the operation parameter detector 2 are added to the threshold value comparison device 3 and the detection is performed. Value storage device 6
Is also added. Therefore, the threshold value comparison device 3 compares the provisional threshold value in the threshold value storage device 4 corresponding to the detected operation parameter with the detected vibration value, and stores the detected vibration value. When the threshold value is exceeded, a signal corresponding to the abnormality is sent to the display device 5 to display the fact that the vibration value has deviated from the allowable range to call attention to the operator. On the other hand, the vibration values and the operating parameters detected during the blunt start-up process, that is, during the start-up process, are sequentially stored in the detected value storage device 6 over almost the entire period. That is, the detected value is stored as history data. These correspond to the processing of step 103 in FIG.

【0031】次に、プラントの立上げ運転から通常運転
への移行時に、入力装置9を介して運転員によるしきい
値変更要求がしきい値変更装置8に加えられると、しき
い値変更装置8では検出値格納装置6に格納された通常
運転時の履歴データを取込み、その運転サイクルに適し
た新しいしきい値を算出し、これまで格納されていた仮
しきい値の代わりにしきい値格納装置4に格納する。こ
の際、算出されたしきい値を表示装置10によって表示
し、運転員によるしきい値変更の確認を条件に格納して
もよい。また、しきい値変更装置8によって算出された
しきい値に対して、運転員が入力装置9を用いて修正し
てもよい。これらが図2のステップ104の処理に対応
している。
Next, when a request to change the threshold value is made by the operator via the input device 9 to the threshold value changing device 8 during the transition from the start-up operation of the plant to the normal operation, the threshold value changing device At 8, the history data at the time of normal operation stored in the detected value storage device 6 is taken in, a new threshold value suitable for the operation cycle is calculated, and the threshold value is stored instead of the temporary threshold value stored so far. It is stored in the device 4. At this time, the calculated threshold value may be displayed on the display device 10 and stored as a condition that the operator confirms the threshold value change. The operator may correct the threshold value calculated by the threshold value changing device 8 using the input device 9. These correspond to the process of step 104 in FIG.

【0032】そこで、しきい値比較装置3は検出された
運転パラメータに対応するしきい値格納装置4中のしき
い値と、検出された振動値とを比較し、検出された振動
値が格納されているしきい値を超えるとき、異常に対応
する信号を表示装置5に送り込み、振動値が許容範囲か
ら逸脱したことを表示して運転員に注意を喚起する。こ
れらが図2のステップ105の処理に対応している。ま
た、地震等の外乱で機器の振動性状が変化し、上述した
設定値が適切でなくなった場合に、運転員が入力装置9
を介してしきい値変更要求を入力すると、しきい値変更
装置8が再起動せしめられ、その時点まで検出値格納装
置6に蓄積された一定時間内の履歴データに基づき、そ
の運転サイクルに適した新しいしきい値を算出する図2
のステップ104の処理を実行させる。これが図2のス
テップ106の処理に対応している。
Then, the threshold value comparing device 3 compares the detected vibration value with the threshold value in the threshold value storage device 4 corresponding to the detected operation parameter, and stores the detected vibration value. When the threshold value is exceeded, a signal corresponding to the abnormality is sent to the display device 5 to indicate that the vibration value has deviated from the allowable range to call attention to the operator. These correspond to the processing of step 105 in FIG. Further, when the vibration characteristics of the device change due to a disturbance such as an earthquake and the above-mentioned set values are not appropriate, the operator operates the input device 9.
When a threshold value change request is input via the command line, the threshold value changing device 8 is restarted, and based on the history data for a certain period of time accumulated in the detected value storage device 6 up to that point, the threshold value changing device 8 Figure 2 for calculating the new threshold
The process of step 104 is executed. This corresponds to the process of step 106 in FIG.

【0033】この場合、運転パラメータに対応させて仮
しきい値又はしきい値を格納するしきい値格納装置4の
構成としては、図3に示すように、運転パラメータの変
動範囲を複数の区間に分け、各区間に対応する仮しきい
値又はしきい値を格納してもよく、また、図4に示すよ
うに、運転パラメータの変動範囲を大きく分け、各区間
毎に仮しきい値又はしきい値を演算する関数式の形及び
式中の係数を格納してもよい。なお、関数式の形及び式
中の係数を格納する場合には、しきい値設定装置7及び
しきい値変更装置8がそれぞれ関数式の形及び式中の係
数を決定し、しきい値比較装置3が関数式の形及び係数
を用いて仮しきい値又はしきい値を演算し、得られた値
と検出された振動値とを比較する構成にする。
In this case, as a configuration of the threshold value storage device 4 for storing the provisional threshold value or the threshold value in correspondence with the operation parameter, as shown in FIG. And a temporary threshold value or a threshold value corresponding to each section may be stored. Also, as shown in FIG. The form of the function formula for calculating the threshold value and the coefficient in the formula may be stored. When storing the form of the function formula and the coefficient in the formula, the threshold value setting device 7 and the threshold value changing device 8 determine the form of the function formula and the coefficient in the formula, respectively, and compare the threshold values. The apparatus 3 is configured to calculate the provisional threshold value or the threshold value using the form and the coefficient of the function expression, and to compare the obtained value with the detected vibration value.

【0034】次に、しきい値設定装置7の詳細な動作を
説明する。しきい値設定装置7は機器組立後の試験運
転、及び過去に得られた振動値と運転パラメータとの関
係に基づき、図5のステップ111〜114に示したア
ルゴリズムに従って、実際の運転環境でのしきい値を設
定する。すなわち、 (a)試験運転環境での振動値を実際の運転環境での振
動値に補正する。 (b)試験運転で得られていない運転パラメータの振動
値を外挿及び/又は内挿する。 (c)打撃試験又は起動瞬間の振動波形から共振周波
数、減衰定数を算出し、振動値を補正する。 (d)過去の振動のばらつきと補正して得られた振動値
とからしきい値を設定する。
Next, the detailed operation of the threshold value setting device 7 will be described. The threshold value setting device 7 performs a test operation after assembling the device and, based on the relationship between the vibration value and the operation parameter obtained in the past, according to the algorithm shown in steps 111 to 114 in FIG. Set the threshold. (A) The vibration value in the test operation environment is corrected to the vibration value in the actual operation environment. (B) Extrapolating and / or interpolating vibration values of operating parameters not obtained in the test operation. (C) The resonance frequency and the damping constant are calculated from the vibration waveform at the moment of the impact test or at the time of starting, and the vibration value is corrected. (D) A threshold value is set based on the variation of the past vibration and the vibration value obtained by the correction.

【0035】これらの処理内容のうち、先ず(a)の処
理内容を説明する。一般に試験運転は、常温、常圧の環
境条件で行われるが、例えば沸騰水型の原子力プラント
では、実際には、圧力70kg/cm2 、温度240℃
の環境で運転される。この環境の差は、例えば回転機を
支える軸受の剛性等に影響し、そのため、振動値にも差
異が現れる。従って、常温、常圧の試験環境で得られた
振動値と運転プロセスの関係(以下、振動特性曲線と呼
ぶ)を高温、高圧の条件に補正する必要がある。これ
は、動解析モデル等の物理シミュレーションを用いて、
軸の不平衡位置、及びその大きさを推定し、その結果に
対して軸受の剛性を環境条件で修正して再度動解析モデ
ルでシミュレーション解析を行うことによって推定が可
能である。また、数サイクルにわたってデータが蓄積さ
れれば、常温、常圧での振動値に乗算する係数を統計的
に算出して高温、高圧での振動値を得ることも可能であ
る。
First, among these processing contents, the processing contents of (a) will be described. In general, the test operation is performed at normal temperature and normal pressure. For example, in a boiling water type nuclear power plant, a pressure of 70 kg / cm 2 and a temperature of 240 ° C. are actually used.
It is operated in the environment. This difference in environment affects, for example, the rigidity of a bearing that supports the rotating machine, and therefore, a difference appears in the vibration value. Therefore, it is necessary to correct the relationship between the vibration value and the operation process (hereinafter, referred to as a vibration characteristic curve) obtained in a test environment at normal temperature and normal pressure to a high temperature and high pressure condition. This is done by using a physical simulation such as a dynamic analysis model.
Estimation is possible by estimating the unbalanced position of the shaft and the size thereof, correcting the bearing rigidity with respect to the result under environmental conditions, and performing simulation analysis again with a dynamic analysis model. Further, if data is accumulated over several cycles, a coefficient for multiplying the vibration value at normal temperature and normal pressure can be statistically calculated to obtain a vibration value at high temperature and high pressure.

【0036】図6はこれらの処理を示したもので、試験
運転で得られたデータと、実際の環境データとに基づ
き、動解析モデルを用いてシミュレーションし、試験運
転で得られた振動値を実運転環境での振動値に補正して
いる。
FIG. 6 shows these processes. Based on the data obtained in the test operation and the actual environmental data, a simulation is performed using a dynamic analysis model, and the vibration value obtained in the test operation is calculated. It is corrected to the vibration value in the actual operating environment.

【0037】次に、(b)の処理内容を説明する。一般
に、試験運転では、実際の運転条件を全て包含している
とは限らない。すなわち、運転パラメータの全てに対し
ての振動値が得られない場合もある。その場合、運転パ
ラメータが得られていない領域については、上記の補正
された振動特性曲線に対して内挿及び/又は外挿を施し
て、運転パラメータの全領域について、運転パラメータ
と振動値との関係を推定する。内挿及び/又は外挿は、
例えば振動値を最小2乗法を用いて運転パラメータの多
項式や、可変速の回転機器では以下に示す振動応答曲線
式で近似し、その近似式を内挿及び/又は外挿する方法
を用いる。
Next, the contents of the process (b) will be described. In general, test operation does not always include all actual operation conditions. That is, there is a case where the vibration values for all the operation parameters cannot be obtained. In that case, in the region where the operation parameter is not obtained, the above-mentioned corrected vibration characteristic curve is subjected to interpolation and / or extrapolation, and the entire region of the operation parameter is compared with the operation parameter and the vibration value. Estimate the relationship. Interpolation and / or extrapolation
For example, a method of approximating a vibration value by a polynomial of an operating parameter using a least squares method or a vibration response curve formula shown below in a variable speed rotating device, and interpolating and / or extrapolating the approximation formula is used.

【0038】[0038]

【数1】 ただし F :振動値 ω :運転パラメータ a,b,c,d,e,f:定数 である。図7はこれらの処理を示したもので、補正され
たデータに対して、最小2乗法を用いて運転パラメータ
の多項式や、(1) 式の振動応答曲線式で近似し、これら
の式を用いて内挿及び/又は外挿すべき値を算出し、こ
れによって、運転パラメータの全領域について、運転パ
ラメータと振動値との関係を推定している。
(Equation 1) Where F: vibration value ω: operating parameters a, b, c, d, e, f: constants. FIG. 7 shows these processes. The corrected data is approximated by a polynomial of the operating parameter using the least squares method and the vibration response curve of the formula (1), and these formulas are used. Then, values to be interpolated and / or extrapolated are calculated, whereby the relationship between the operating parameters and the vibration values is estimated for the entire region of the operating parameters.

【0039】次に、(c)の処理内容を説明する。例え
ば、回転機器の支持機構や、配管等に改造を施した場
合、回転機器の共振周波数や、共振時の応答倍率が改造
の前後で異なる場合がある。この共振周波数が上記の試
験運転範囲内にある場合には、試験運転で得られたデー
タからこれらを把握することができるが、試験運転範囲
外にある場合には、その把握が不可能である。
Next, the processing content of (c) will be described. For example, when the support mechanism of the rotating device, the piping, and the like are modified, the resonance frequency of the rotating device and the response magnification at resonance may be different before and after the modification. When the resonance frequency is within the above-described test operation range, these can be grasped from the data obtained in the test operation. However, when the resonance frequency is outside the test operation range, it is impossible to grasp them. .

【0040】この場合、例えば、監視対象機器を打撃
し、その際に得られる振動波形から、それを把握する。
機器を打撃した場合には図8に示すような衝撃波形が観
測される。この波形を種々のバンドパスフィルタを通し
たり、ウェーブレット変換をかけることにより、単位時
間当たりのピークの数や、減衰の状態が分かり、これか
ら機器の共振周波数や応答倍率が算出できる。対象機器
が非常に大きな場合には、打撃試験では上記の振動波形
が得られない場合もある。その際には、機器を起動した
瞬間の振動波形を用いれば上記と同様の情報を得ること
が可能である。このようにして得られた共振周波数から
共振に伴なう振動値の補正を必要とする運転パラメータ
位置が推定され、減衰定数から振動値の補正分を算出す
ることができる。そこで、内挿及び/又は外挿の施され
た振動値と運転パラメータの関係を示す曲線と、推定さ
れた運転パラメータにおける振動値の補正分とを重ね合
わせることにより高温、高圧時の振動特性予測の予測曲
線を作成することができる。
In this case, for example, the device to be monitored is hit and the vibration is obtained from the vibration waveform obtained at that time.
When the device is hit, an impact waveform as shown in FIG. 8 is observed. By passing this waveform through various band-pass filters or applying wavelet transform, the number of peaks per unit time and the state of attenuation can be known, and the resonance frequency and response magnification of the device can be calculated from this. If the target device is very large, the above vibration waveform may not be obtained in the impact test. At this time, the same information as described above can be obtained by using the vibration waveform at the moment when the device is started. From the resonance frequency obtained in this way, the operating parameter position requiring the correction of the vibration value accompanying the resonance is estimated, and the correction value of the vibration value can be calculated from the damping constant. Therefore, by superimposing a curve showing the relationship between the interpolated and / or extrapolated vibration value and the operation parameter and the correction value of the vibration value in the estimated operation parameter, the vibration characteristic at high temperature and high pressure is predicted. Can be created.

【0041】図8はこれらの処理を示したもので、打撃
試験データ又は起動瞬時の振動データから共振周波数や
減衰定数を算出し、これらの情報に基づいて内挿及び/
又は外挿が施された運転パラメータに対応する振動値を
補正する。
FIG. 8 shows these processes. The resonance frequency and the damping constant are calculated from the impact test data or the vibration data at the moment of starting, and interpolation and / or attenuation are performed based on the information.
Alternatively, the vibration value corresponding to the extrapolated operation parameter is corrected.

【0042】次に、(d)の処理内容を説明する。監視
対象機器の振動値の平均値と運転パラメータとの関係を
推定して得られた運転パラメータの全領域についての振
動値の特性曲線に対して、例えば従来のプラント立上げ
時に検出された振動値の標準偏差を3〜6倍した値を予
測された上記特性曲線上の振動値に加えて新たなしきい
値曲線を求める。
Next, the contents of the process (d) will be described. For the characteristic curve of the vibration value for the entire range of the operation parameter obtained by estimating the relationship between the average value of the vibration value of the monitored device and the operation parameter, for example, the vibration value detected during the conventional plant startup A new threshold curve is obtained by adding a value obtained by multiplying the standard deviation by 3 to 6 times to the predicted vibration value on the characteristic curve.

【0043】図9はこの関係を示したもので、過去に検
出された運転パラメータ毎のばらつきから標準偏差σを
演算し、この標準偏差をN(=3〜6)倍した値N・σ
を振動値の特性曲線上に上乗せして仮しきい値としてい
る。
FIG. 9 shows this relationship, in which a standard deviation σ is calculated from variations detected for each operating parameter in the past, and a value N · σ obtained by multiplying this standard deviation by N (= 3 to 6).
Is added to the characteristic curve of the vibration value to provide a provisional threshold value.

【0044】次に、しきい値変更装置8の詳しい動作を
説明する。しきい値変更装置8は運転員の要求によって
動作を開始するもので、その処理内容を、図10を用い
て説明する。このしきい値変更装置8は検出値格納装置
6に格納された過去の通常運転中のデータを、運転パラ
メータと振動値Aとの関係に整理し、続いて、最小2乗
法を用いて近似し、振動値の平均値と運転パラメータと
の関係を示す近似式Dを求める。一方、各振動値と上記
近似式Dとの差から振動値の標準偏差aを求め、さら
に、標準偏差aの3〜6倍の値を加えてしきい値の特性
曲線cを算出し、しきい値格納装置4に格納する。上記
近似式は、しきい値設定装置7の詳細な動作として
(b)で述べたと同様に運転パラメータの多項式、又
は、可変速の機器については上記(1) 式を用いればよ
い。
Next, the detailed operation of the threshold value changing device 8 will be described. The threshold value changing device 8 starts its operation in response to an operator's request, and the processing will be described with reference to FIG. The threshold value changing device 8 arranges the past data during normal operation stored in the detected value storage device 6 into a relationship between the operation parameter and the vibration value A, and then approximates the data using the least squares method. , An approximate expression D indicating the relationship between the average value of the vibration values and the operating parameters is obtained. On the other hand, the standard deviation a of the vibration value is obtained from the difference between each vibration value and the above-mentioned approximate expression D, and a value 3 to 6 times the standard deviation a is added to calculate the characteristic curve c of the threshold value. It is stored in the threshold value storage device 4. The approximation formula may be a polynomial expression of the operation parameters as described in (b) as the detailed operation of the threshold value setting device 7, or the formula (1) for a variable speed device.

【0045】このしきい値変更装置8によるしきい値設
定方法は、本願と同一出願人の出願にかかる特願平5−
275462号に記載してあるので参照せられたい。
The method of setting a threshold value by the threshold value changing device 8 is described in Japanese Patent Application No. Hei.
Reference is made to 275462.

【0046】かくして、本実施例によれば、回転機器の
試験運転で得られた運転パラメータ及び振動値の各デー
タに基づいてプラント起動前に、プラント立上げ時の仮
しきい値を設定して監視しているので、プラント運転開
始直後から監視をすることができる。
Thus, according to the present embodiment, a temporary threshold value at the time of plant startup is set before starting the plant based on each data of the operating parameters and the vibration values obtained in the test operation of the rotating equipment. Since monitoring is performed, monitoring can be performed immediately after the start of plant operation.

【0047】また、それまでに蓄積されたデータに基い
て、プラント立上げ時の仮しきい値及び通常運転時のし
きい値を修正することができるので、外乱等により機器
の状態が変化した場合でも最適なしきい値を設定するこ
とができる。
Further, since the provisional threshold value at the time of plant startup and the threshold value at the time of normal operation can be corrected based on the data accumulated so far, the state of the equipment has changed due to disturbance or the like. Even in such a case, an optimum threshold value can be set.

【0048】なお、上記実施例では、しきい値設定装置
7が試験運転環境での振動値に基づいて仮しきい値を設
定したが、試験運転環境での振動値の代わりに機器の調
整試験で得られたデータから、プラント立上げ時の振動
値を予測し、この予測値に基づいて仮しきい値を設定す
ることもできる。
In the above embodiment, the threshold value setting device 7 sets the provisional threshold value based on the vibration value in the test operation environment. It is also possible to predict a vibration value at the time of plant start-up from the data obtained in (1), and set a provisional threshold value based on the predicted value.

【0049】すなわち、回転機器を構成する各軸の不平
衡の大きさとその方向が既知の場合には、それらを結合
して一体の軸とした場合に、手回し等によってその振れ
回りを測定すれば、結合した際の軸のずれの状態が把握
でき、それらから結合された軸の不平衡の大きさと方向
が把握できる。
That is, if the magnitude and the direction of the unbalance of each axis constituting the rotating device are known, if they are combined to form an integral axis, the whirling thereof can be measured by hand turning or the like. In addition, it is possible to grasp the state of the displacement of the shafts when the shafts are coupled, and to grasp the magnitude and direction of the imbalance of the shafts coupled with each other.

【0050】この結果を用いて動解析によるシミュレー
ションを行うことにより、プラント立上げ時の振動値を
推定し、かつ、上記(c)及び(d)に記載の処理を行
うことにより実際の環境における仮しきい値を設定する
ことが可能である。
A simulation based on dynamic analysis is performed using these results to estimate a vibration value at the time of plant startup, and by performing the processing described in the above (c) and (d), it is possible to estimate a vibration value in an actual environment. It is possible to set a provisional threshold.

【0051】また、機器の調整試験で得られたデータか
ら上述したように仮しきい値を求め、続いて、この仮し
きい値を試験運転環境での振動値に基づいて演算した仮
しきい値によって修正するようにしてもよい。
Further, a provisional threshold value is obtained from the data obtained in the adjustment test of the equipment as described above, and then the provisional threshold value is calculated based on the vibration value in the test operation environment. You may make it correct according to a value.

【0052】このように、調整試験で得られたデータに
基いて仮しきい値を設定し、さらに、この仮しきい値を
試験運転環境でのデータに基いて得られた仮しきい値で
修正することにより、さらに、きめの細かい監視が可能
となる。
As described above, the provisional threshold value is set based on the data obtained in the adjustment test, and the provisional threshold value is further determined by the provisional threshold value obtained based on the data in the test operation environment. By making corrections, more detailed monitoring is possible.

【0053】なおまた、しきい値設定装置7で予測され
た振動値が、機器の運転限界を超えるか否かをしきい値
設定装置7で判別し、振動値が機器の運転限界を超える
ような場合には、再度組立てをやり直すような情報を表
示装置10を用いて報知するようにしてもよい。これによ
り、プラント起動前の処理が可能となる。
The threshold value setting device 7 determines whether or not the vibration value predicted by the threshold value setting device 7 exceeds the operation limit of the device, so that the vibration value exceeds the operation limit of the device. In such a case, the display device 10 may be used to notify information that reassembles again. As a result, processing before starting the plant can be performed.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上の説明により明らかな如く、本発明
によれば、試験運転時又は調整試験時の振動値及び運転
パラメータに基づいてプラント立上げ時の監視対象の異
常を判断するための仮しきい値を設定し、この仮しきい
値と検出された振動値とを比較して監視対象の異常を判
断するようにしたので、プラントの運転開始直後から回
転機器の異常を監視することができる。
As is clear from the above description, according to the present invention, a provisional method for judging an abnormality of a monitoring target at the time of plant startup based on a vibration value and an operation parameter at the time of a test operation or an adjustment test. Since the threshold is set and the provisional threshold is compared with the detected vibration value to determine the abnormality of the monitoring target, the abnormality of the rotating equipment can be monitored immediately after the plant operation starts. it can.

【0055】この場合、例えば、動解析モデルを用い
て、実際の運転環境での振動値と運転パラメータとの関
係を推定し、さらに、推定結果と予め格納された過去の
プラント立上げ時の振動値のばらつきとに基づいてプラ
ント立上げ時の仮しきい値を設定することにより、外乱
等によって機器の状態が変化した場合でも信頼性の高い
監視を行うことができる。
In this case, for example, the relationship between the vibration value and the operating parameter in the actual operating environment is estimated by using the dynamic analysis model, and the estimation result and the previously stored vibration at the time of starting up the plant are estimated. By setting the provisional threshold value at the time of plant startup based on the variation in the values, highly reliable monitoring can be performed even when the state of the device changes due to disturbance or the like.

【0056】また、試験運転での運転条件が実際の運転
条件を包含していない場合には、運転パラメータと振動
値との関係を表す近似式を用いて振動値を内挿及び/又
は外挿することにより運転条件の全域における仮しきい
値を容易に設定することができる。
When the operating conditions in the test operation do not include the actual operating conditions, the vibration values are interpolated and / or extrapolated using an approximate expression representing the relationship between the operation parameters and the vibration values. By doing so, it is possible to easily set a provisional threshold value over the entire range of operating conditions.

【0057】さらに、打撃試験時、又は、機器起動瞬時
の過渡状態の振動値の変化波形から振動の共振周波数及
び減衰定数を算出し、推定された運転パラメータと振動
値との関係を補正することにより、仮しきい値の精度を
高めることができる。
Further, the resonance frequency and the damping constant of the vibration are calculated from the change waveform of the vibration value in the transient state at the time of the impact test or at the moment of starting the apparatus, and the relationship between the estimated operating parameter and the vibration value is corrected. Thereby, the accuracy of the provisional threshold can be improved.

【0058】一方、プラントの立上げ運転から通常運転
への移行時に、プラントの通常運転中に得られた運転パ
ラメータと振動値との関係を統計処理して得られたしき
い値に変更することにより、通常運転中の監視対象の異
常を正確に判断することができる。
On the other hand, during the transition from the start-up operation of the plant to the normal operation, the relationship between the operating parameters and the vibration value obtained during the normal operation of the plant is changed to a threshold value obtained by statistical processing. Thereby, it is possible to accurately determine the abnormality of the monitoring target during the normal operation.

【0059】また、試験運転時の振動値データの代わり
に、監視対象の分解、組立後に行われる調整試験時の振
動値データを用いれば、仮しきい値を簡易に算出するこ
とができる。
If the vibration value data at the time of the adjustment test performed after disassembly and assembly of the monitored object is used instead of the vibration value data at the time of the test operation, the provisional threshold value can be easily calculated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の概略動作を説明するための
フローチャート。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the schematic operation of one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例を構成するしきい値格納装置
の詳細な構成を説明するための図表。
FIG. 3 is a chart for explaining a detailed configuration of a threshold value storage device configuring one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例を構成するしきい値格納装置
の詳細な構成を説明するための図表。
FIG. 4 is a chart for explaining a detailed configuration of a threshold value storage device constituting one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例を構成するしきい値設定装置
の全体の動作を説明するためのフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the overall operation of the threshold value setting device constituting one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例を構成するしきい値設定装置
の詳細な動作を説明するための説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a detailed operation of a threshold value setting device constituting one embodiment of the present invention;

【図7】本発明の一実施例を構成するしきい値設定装置
の詳細な動作を説明するための説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a detailed operation of a threshold value setting device constituting one embodiment of the present invention;

【図8】本発明の一実施例を構成するしきい値設定装置
の詳細な動作を説明するための説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a detailed operation of the threshold value setting device constituting one embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例を構成するしきい値設定装置
の詳細な動作を説明するための説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a detailed operation of a threshold value setting device constituting one embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例を構成するしきい値変更装
置の動作を説明するために、振動値と運転パラメータと
の関係を示した線図。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a vibration value and an operation parameter in order to explain an operation of the threshold value changing device constituting one embodiment of the present invention.

【図11】従来の回転機器の監視診断装置の構成を示す
ブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a conventional rotating device monitoring and diagnosing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 振動検出器 2 運転パラメータ検出器 3 しきい値比較装置 4 しきい値格納装置 5,10 表示装置 6 検出値格納装置 7 しきい値設定装置 8 しきい値変更装置 9 入力装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration detector 2 Operation parameter detector 3 Threshold comparator 4 Threshold storage 5, 10 Display 6 Detected value storage 7 Threshold setting device 8 Threshold change device 9 Input device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−79903(JP,A) 特開 平1−270623(JP,A) 特開 平5−45210(JP,A) 特開 平1−245122(JP,A) 特開 平2−293632(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01H 17/00 G01M 19/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP 5-79903 (JP, A) JP 1-270623 (JP, A) JP 5-45210 (JP, A) JP 1 245122 (JP, A) JP-A-2-293632 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01H 17/00 G01M 19/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】プラントを構成する回転機器を監視対象と
し、プラントの立上げ前に行われる試験運転時以降の監
視対象の振動値を検出する振動検出器と、プラントの試
験運転時以降の監視対象の運転パラメータを検出する運
転パラメータ検出器と、検出された前記振動値及び運転
パラメータを格納する検出値格納手段と、格納された試
験運転時の振動値及び運転パラメータに基づいてプラン
ト立上げ時の監視対象の異常を判断するための仮しきい
値を運転パラメータに対応させて設定するしきい値設定
手段と、設定された仮しきい値を格納するしきい値格納
手段と、プラントの立上げ時に、前記運転パラメータ検
出器によって検出された運転パラメータに対応する前記
しきい値格納手段の仮しきい値と前記振動検出器によっ
て検出された振動値とを比較して監視対象の異常を判断
するしきい値比較手段とを備えた回転機器の監視診断装
置。
1. A vibration detector for monitoring a rotating device constituting a plant, detecting a vibration value of a monitoring target after a test operation performed before start-up of the plant, and monitoring after a test operation of the plant. An operation parameter detector for detecting an operation parameter of interest, a detected value storage means for storing the detected vibration value and operation parameter, and a start-up of a plant based on the stored test operation vibration value and operation parameter. Threshold setting means for setting a provisional threshold value for judging an abnormality of the monitoring target of the plant in accordance with the operation parameter; threshold value storage means for storing the set provisional threshold value; At the time of raising, the provisional threshold value of the threshold value storage means corresponding to the operation parameter detected by the operation parameter detector and the vibration detected by the vibration detector Monitoring diagnostic apparatus of the rotating device with a threshold value comparing means for determining to monitored abnormal comparing and.
【請求項2】前記しきい値設定手段は、プラントの試験
運転に際して検出された監視対象の振動値と運転パラメ
ータとの関係から、実際の運転環境での振動値と運転パ
ラメータとの関係を推定し、その推定結果及び前記検出
値格納手段に格納された過去のプラント立上げ時の振動
値のばらつきに基づいてプラント立上げ時の仮しきい値
を設定する請求項1に記載の回転機器の監視診断装置。
2. The method according to claim 1, wherein the threshold setting unit estimates a relationship between the vibration value and the operating parameter in an actual operating environment from a relationship between the monitored vibration value and the operating parameter detected during the test operation of the plant. 2. The rotary device according to claim 1, wherein a temporary threshold value at the time of plant startup is set based on the estimation result and a variation in a vibration value at the time of plant startup in the past stored in the detected value storage means. Monitoring and diagnostic equipment.
【請求項3】前記しきい値設定手段は、プラントの試験
運転で得られた振動値と運転パラメータとの関係から、
動解析モデルを用いて、実際の運転環境での振動値と運
転パラメータとの関係を推定する請求項2に記載の回転
機器の監視診断装置。
3. The method according to claim 2, wherein the threshold value setting means determines a relationship between a vibration value obtained in a test operation of the plant and an operation parameter.
The monitoring and diagnosing device for a rotating device according to claim 2, wherein a relationship between a vibration value and an operating parameter in an actual operating environment is estimated using a dynamic analysis model.
【請求項4】前記しきい値設定手段は、運転パラメータ
毎に過去のプラント立上げ時の振動値の標準偏差を算出
し、この標準偏差に定数を乗じた値を、前記推定された
実際の運転環境での運転パラメータが同一の振動値に加
算して仮しきい値を算出する請求項3に記載の回転機器
の監視診断装置。
4. The threshold value setting means calculates a standard deviation of a vibration value at the time of plant startup in the past for each operation parameter, and multiplies the standard deviation by a constant to calculate the estimated actual value. 4. The monitoring and diagnosing device for a rotating device according to claim 3, wherein the driving parameter in the driving environment is added to the same vibration value to calculate the provisional threshold value.
【請求項5】前記しきい値設定手段は、試験運転での運
転条件が実際の運転条件を包含していない場合、試験運
転で得られた運転パラメータと振動値との関係を表す近
似式を用いて振動値を内挿及び/又は外挿して実際の運
転条件の全域における運転パラメータと振動値との関係
を推定する請求項2に記載の回転機器の監視診断装置。
5. The method according to claim 1, wherein when the operating condition in the test operation does not include the actual operating condition, the threshold value setting means sets an approximate expression representing a relationship between the operating parameter and the vibration value obtained in the test operation. 3. The monitoring and diagnosing device for a rotating device according to claim 2, wherein the relationship between the operating parameter and the vibration value over the entire range of the actual operating conditions is estimated by interpolating and / or extrapolating the vibration value using the method.
【請求項6】前記しきい値設定手段は、打撃試験時、又
は、機器起動瞬時の過渡状態の振動値の変化波形から振
動の共振周波数及び減衰定数を算出し、推定された運転
パラメータと振動値との関係を補正する請求項5に記載
の回転機器の監視診断装置。
6. The threshold setting means calculates a resonance frequency and a damping constant of a vibration from a change waveform of a vibration value in a transient state at the time of an impact test or at the moment of device startup, and calculates an estimated operating parameter and vibration. 6. The monitoring and diagnosing device for a rotating device according to claim 5, wherein the relationship with the value is corrected.
【請求項7】プラントの立上げ運転から通常運転への移
行時に、しきい値の変更指令を入力することのできる入
力手段と、しきい値の変更指令が入力された時、前記検
出値格納手段に格納されているプラントの通常運転中に
得られた運転パラメータと振動値との関係を統計処理し
て運転パラメータに関係付けられたしきい値を算出し、
前記しきい値格納手段に格納されている仮しきい値を、
前記統計処理によって算出したしきい値に変更するしき
い値変更手段とを備え、前記しきい値比較手段はプラン
トの通常運転中、変更されたしきい値と検出された振動
値とを比較して監視対象の異常を判断する請求項1〜6
のいずれか一つに記載の回転機器の監視診断装置。
7. An input means capable of inputting a threshold change command at the time of transition from start-up operation to normal operation of the plant, and storing the detected value when the threshold change command is input. Statistical processing of the relationship between the operating parameter and the vibration value obtained during normal operation of the plant stored in the means to calculate a threshold value associated with the operating parameter,
The provisional threshold value stored in the threshold value storage means,
Threshold changing means for changing to a threshold calculated by the statistical processing, wherein the threshold comparing means compares the changed threshold with a detected vibration value during normal operation of the plant. 7 to judge the abnormality of the monitoring target by using
A monitoring and diagnosing device for a rotating device according to any one of the above.
【請求項8】前記しきい値変更手段は、統計処理に際し
て、運転パラメータと関係付けられた過去の通常運転中
の振動値の平均値を算出すると共に、標準偏差を算出
し、この標準偏差に定数を乗じた値を前記平均値に加算
してしきい値とする請求項7に記載の回転機器の監視診
断装置。
8. The threshold value changing means calculates an average value of vibration values during normal past operation associated with an operation parameter and calculates a standard deviation in the statistical processing, and calculates a standard deviation. The monitoring and diagnosing device for a rotating device according to claim 7, wherein a value obtained by multiplying a constant is added to the average value to obtain a threshold value.
【請求項9】プラントを構成する回転機器を監視対象と
し、この監視対象の分解、組立後に行われる調整試験、
及びプラントの立上げ前に行われる試験運転時以降の監
視対象の振動値を検出する振動検出器と、プラントの試
験運転時以降の監視対象の運転パラメータを検出する運
転パラメータ検出器と、検出された前記振動値及び運転
パラメータを格納する検出値格納手段と、格納された調
整試験時の振動値に基づいてプラント立上げ時の監視対
象の異常を判断するための仮しきい値を運転パラメータ
に対応させて設定するしきい値設定手段と、設定された
仮しきい値を格納するしきい値格納手段と、プラントの
立上げ時に、前記運転パラメータ検出器によって検出さ
れた運転パラメータに対応する前記しきい値格納手段の
仮しきい値と前記振動検出器によって検出された振動値
とを比較して監視対象の異常を判断するしきい値比較手
段とを備えた回転機器の監視診断装置。
9. A rotating device constituting a plant is monitored, and an adjustment test performed after disassembly and assembly of the monitored object,
A vibration detector that detects a vibration value of a monitoring target after a test operation performed before the start-up of a plant, and an operation parameter detector that detects an operation parameter of a monitoring target after a test operation of the plant. Detection value storage means for storing the vibration value and the operation parameter, and a provisional threshold value for determining an abnormality of a monitoring target at plant startup based on the stored vibration value during the adjustment test as an operation parameter. Threshold setting means for setting correspondingly; threshold storage means for storing the set provisional threshold; and, when starting up the plant, the operation parameter corresponding to the operation parameter detected by the operation parameter detector. A rotation comparing means provided with threshold comparing means for comparing the provisional threshold value of the threshold value storing means with the vibration value detected by the vibration detector to judge whether the monitored object is abnormal; Vessel monitoring diagnostic equipment.
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