JP4052469B2 - アセンブリに対する損傷の早期の検出および予測のための装置と方法 - Google Patents
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Claims (13)
- 移動式に操作される機械プラントのアセンブリに対する損傷の早期の検出および予測のための装置であって、
監視すべき機械プラントの固体伝播音を感知して、測定信号を出力するための少なくとも1つのセンサ(1)と、
前記測定信号をデジタル測定信号に変換するためのアナログ/デジタルコンバータ装置(7)と、
前記デジタル測定信号の周波数領域への変換を実施するための高速フーリエ変換装置と、前記高速フーリエ変換された前記デジタル測定信号から、個々の衝撃パルスに関する共鳴データを時間領域に生成するためのケプストラム解析装置を有するデジタル信号プロセッサ(DSP)と、
様々な動作状態に関する新しい機械プラントのペアレントケプストラムが、損傷したアセンブリおよびアセンブリ構成要素と残りの予想耐用年数に関する経験値マトリックスと共に記憶された記憶装置(8)と、
を備え、
前記デジタル信号プロセッサ(DSP)が、現在のケプストラムと、記憶装置(8)から読み出され、その動作状態に割り当てられるペアレントケプストラムと、の比較を実施しており、
前記現在のケプストラムと関連するペアレントケプストラムとの比較結果が限界値を超えるかについて監視し、前記限界値を超えた場合に、前記デジタル信号プロセッサへの通知を行う監視装置(10)が設けられ、
前記デジタル信号プロセッサ(DSP)が、前記監視装置(10)によって供給される通知に応答して、前記経験値マトリックスを参照して、前記現在のケプストラムから損傷したアセンブリまたはアセンブリ構成要素とそれらの残りの予測耐用年数とを決定し、前記損傷したアセンブリとそれらの残りの予測耐用年数とに関する情報が含まれる診断信号を出力し、
前記診断信号を受ける中央演算処理装置(9)が設けられ、該中央演算処理装置(9)は、損傷したアセンブリとそれらの残りの予測耐用年数に関する、前記診断信号に含まれる前記情報を使用者の表示装置に表示し、損傷していると決定される前記アセンブリに対するさらなる損傷を防止または低減するために非常運転モードを生成し、複数の手段が非常運転モードのために存在する場合、複数の手段を表示して、使用者が非常運転モードを選択できるようにし、非常運転モードの手段が一つ存在する場合、その非常運転モードを生成することを特徴とする装置。 - 損傷していると検出されるアセンブリまたはアセンブリ構成要素の前記残りの予測耐用年数を決定するために、前記デジタル信号プロセッサ(DSP)が、前記機械プラントの履歴に関する、記憶装置(11)に記憶された情報も考慮することを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記中央演算処理装置(9)が、前記損傷したアセンブリとそれらの残りの予測耐用年数とに関する前記診断信号に含まれる情報を対応するワークショップおよび/または機械プラントオペレータに遠隔測定によって送信することを特徴とする、請求項1または2に記載の装置。
- 前記機械プラントが、ドライブトレインまたはドライブトレイン構成要素またはステアリング装置であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記トランスミッションに対する損傷が決定された場合、非常運転モードは、前記損傷に対応する前記ギヤ速度がジャンプオーバされるか、または前記エンジン出力若しくはエンジン速度が低減されることであることを特徴とする、請求項4に記載の装置。
- ドライブトレイン構成要素としての前記リターダに不具合が決定された場合、前記非常運転モードは、前記リターダがスイッチオフされ、前記ブレーキシステムが 前記リターダの機能も行うことであることを特徴とする、請求項4に記載の装置。
- ドライブトレイン構成要素としての前記ブレーキに不具合が決定された場合、前記非常運転モードは、前記ブレーキの機能が前記リターダによっても行われることであることを特徴とする、請求項4に記載の装置。
- 移動式に操作される機械プラントのアセンブリに対する損傷の早期の検出および予測のための方法であって、
監視すべき機械プラントからの固体伝播音を感知して、測定信号を出力するステップ(S1)と、
前記測定信号をデジタル測定信号に変換するステップ(S2)と、
高速フーリエ変換を前記デジタル測定信号に適用し、この結果、周波数領域に変換するステップ(S3)と、
前記ケプストラム解析によって個々の衝撃パルスに関する共鳴データを時間領域に生成するステップ(S4)と、
現在のケプストラムと、その動作状態に割り当てられかつ記憶装置(8)から読み出される新しい機械プラントの比較ケプストラムと、を比較するステップ(S5)と、
前記現在のケプストラムと関連するペアレントケプストラムとの比較結果が限界値を超えるかについて監視し、前記限界値を超えた場合に、前記デジタル信号プロセッサへの通知を行うステップ(S6)と、
前記情報に応答して、経験値マトリックスによって前記現在のケプストラムから損傷したアセンブリまたはアセンブリ構成要素と、それらの残りの予測耐用年数とを決定し(S7)、
該損傷したアセンブリとそれらの残りの予測耐用年数とに関する情報が含まれる診断信号を生成するステップ(S8)と、
損傷した前記アセンブリとそれらの残りの予測耐用年数とに関する、前記診断信号に含まれる情報を使用者のために表示するステップ(S9)と、
損傷していると決定される前記アセンブリに関する診断信号に応答して非常運転モードを生成するステップ(S13)とを有し、この非常運転モードを生成する際に、複数の手段が非常運転モードのために存在する場合(S11)、複数の手段を表示して、使用者が非常運転モードを選択できるようにし(S12)、非常運転モードの手段が一つ存在する場合、その非常運転モードを生成する、
ことを特徴とする方法。 - 損傷していると検出される前記アセンブリまたは前記アセンブリ構成要素の残りの予測耐用年数が決定される(S7)場合、記憶装置(11)に記憶された前記機械プラントの履歴に関する情報も考慮されることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 損傷したアセンブリとそれらの残りの予測耐用年数とに関する前記診断信号に含まれる情報を対応するワークショップおよび/または機械プラントオペレータに遠隔測定によって送信するさらなるステップ(S10)を有する、請求項8または9に記載の方法。
- 前記機械プラントがドライブトレインである場合、その損傷が決定された場合に非常運転モードとして、歯車装置に対する損傷に対応する前記ギヤ速度がジャンプオーバされるか、前記エンジン出力または前記エンジン速度が低減されることを特徴とする、請求項8〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記機械システムがドライブトレインである場合、前記リターダの不具合が決定される場合に、非常運転モードとして前記リターダがスイッチオフされ、また前記ブレーキシステムが前記リターダの機能を行うことを特徴とする、請求項8〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記機械システムがドライブトレインである場合、ドライブトレイン構成要素としてのブレーキの不具合が決定された場合に、前記非常運転モードにおいて前記ブレーキ機能が前記リターダによって行われることを特徴とする、請求項8〜10のいずれか一項に記載の方法。
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