JP4349408B2 - 寿命予測監視装置、寿命予測監視方法及び寿命予測監視プログラム - Google Patents
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Description
前記機器に組み込まれた寿命の短いファンへの通電時間を計数して積算した積算通電時間Tf i と、前記寿命のファンに対して設定された寿命時間a i とを出力する計数手段と、
前記機器に組み込まれた寿命の長い部品への通電時間を計数して積算した積算通電時間Tp i と、前記寿命の長い部品に対して設定された寿命時間b i とを出力する計数手段と、
前記計数手段が出力する、前記寿命が短いファンの寿命時間a i と、前記寿命が短いファンについて計測した積算通電時間Tf i とを用いて、次式
に基づいて、n個の寿命の短いファンの劣化速度を求め、前記算出した劣化速度の逆数を求めて、その劣化速度の逆数に比例する関係から前記寿命の短いファンの寿命を予測する寿命予測手段と、
前記計数手段が出力する、前記寿命が長い部品の寿命時間b i と、前記寿命が長い部品について計測した積算通電時間Tp i とを用いて、次式
に基づいて、m個の寿命の長い部品の劣化速度を求め、前記算出した劣化速度の逆数を求めて、その劣化速度の逆数に比例する関係から前記寿命の長い部品の寿命を予測する寿命予測手段と、
前記寿命予測手段が、前記寿命の短い部品と前記寿命の長い部品とについて予測した結果に基づいて、前記寿命の短いファンの劣化速度を前記寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行う監視手段とを有することを特徴とする。
前記機器に組み込まれた寿命の短いファンへの通電時間を計数して積算した積算通電時間Tf i と、前記寿命のファンに対して設定された寿命時間a i とを出力し、
前記機器に組み込まれた寿命の長い部品への通電時間を計数して積算した積算通電時間Tp i と、前記寿命の長い部品に対して設定された寿命時間b i とを出力し、
前記出力された、前記寿命が短いファンの寿命時間a i と、前記寿命が短いファンについて計測した積算通電時間Tf i とを用いて、次式
に基づいて、n個の寿命の短いファンの劣化速度を求め、前記算出した劣化速度の逆数を求めて、その劣化速度の逆数に比例する関係から前記寿命の短いファンの寿命を予測し、
前記出力された、前記寿命が長い部品の寿命時間b i と、前記寿命が長い部品について計測した積算通電時間Tp i とを用いて、次式
に基づいて、m個の寿命の長い部品の劣化速度を求め、前記算出した劣化速度の逆数を求めて、その劣化速度の逆数に比例する関係から前記寿命の長い部品の寿命を予測し、
前記寿命の短い部品と前記寿命の長い部品とについて予測した結果に基づいて、前記寿命の短いファンの劣化速度を前記寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行う構成として構築する。
前記機器に組み込まれた寿命の短いファンへの通電時間を計数して積算した積算通電時間Tf i と、前記寿命のファンに対して設定された寿命時間a i とを出力する機能と、
前記機器に組み込まれた寿命の長い部品への通電時間を計数して積算した積算通電時間Tp i と、前記寿命の長い部品に対して設定された寿命時間b i とを出力する機能と、
前記出力された、前記寿命が短いファンの寿命時間a i と、前記寿命が短いファンについて計測した積算通電時間Tf i とを用いて、次式
に基づいて、n個の寿命の短いファンの劣化速度を求め、前記算出した劣化速度の逆数を求めて、その劣化速度の逆数に比例する関係から前記寿命の短いファンの寿命を予測する機能と、
前記出力された、前記寿命が長い部品の寿命時間b i と、前記寿命が長い部品について計測した積算通電時間Tp i とを用いて、次式
に基づいて、m個の寿命の長い部品の劣化速度を求め、前記算出した劣化速度の逆数を求めて、その劣化速度の逆数に比例する関係から前記寿命の長い部品の寿命を予測する機能と、
前記寿命の短い部品と前記寿命の長い部品とについて予測した結果に基づいて、前記寿命の短いファンの劣化速度を前記寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行う機能とを実行させる構成として構築する。
(2)寿命の長い部品の温度が閾値を越えることでファン17の回転数が増加するのに伴う補正係数を付加することで、回転時間計数回路32fが積算通電時間及び寿命時間を補正する機能を実行する、
(3)通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加することで、通電時間計数回路32pが積算通電時間及び寿命時間を補正する機能を実行する、
(4)通電時間関数で表されるファン17の寿命警報線を示す式を微分することで、回転時間計数回路32fがファン17の劣化速度を算出する機能を実行する、
(5)通電時間関数で表される部品の寿命警報線を示す式を微分することで、通電時間計数回路32pが寿命の長い部品の劣化速度を算出する機能を実行する、
場合に必要となる数式について図2を使って説明する。図2では、横軸に部品(ファン17を含む)への積算通電時間、縦軸に規準化寿命値をそれぞれ示している。図2に示す縦軸に示した規準化寿命値は、ファン17、部品12a,12b,12cの寿命の逆数を意味する。
電源10の寿命Ltは式(1)に示すように、電源10を構成するn個のファン17、及びm個の部品(コイル12a及びキャパスタ12b,12c)の総劣化速度Ftの逆数に比例する。
ここに、
はn個のファン17の劣化速度、
はm個の部品(コイル12a及びキャパスタ12b,12c)の劣化速度を示す。
すなわち、前記寿命予測手段の寿命警報回路33pは、受信した、寿命が長い部品12a,12b,12cの寿命時間b i と、寿命が長い部品12a,12b,12cについてそれぞれ計測した積算通電時間Tp i とに基づいて、m個の部品(コイル12a及びキャパスタ12b,12c)の劣化速度を式(2)のうち、
に基づいて算出し、前記算出した劣化速度の逆数を求め、その劣化速度の逆数に比例する関係で示される式(1)から、部品12a,12b,12cの寿命を予測する。
すなわち、前記寿命予測手段の寿命警報回路33fは、受信した、寿命が短い部品17の寿命時間a i と、寿命が短い部品17について計測した積算通電時間Tf i とに基づいて、n個の部品17の劣化速度を式(2)のうち、
に基づいて算出し、前記算出した劣化速度の逆数を求め、その劣化速度の逆数に比例する関係で示される式(1)から、部品17の寿命を予測する。
図2に示すように、電源10を投入した後、軽負荷時で、比較的温度が低い場合、部品12a,12b,12cについての部品寿命警報線Tpは、0〜tmp_1及びtmp_2〜tmp_3での積算通電時間における傾斜角度が比較的緩やかである。これに対して、ファン17についてのファン寿命警報線Tfは、0〜tnf_1、tnf_2〜tnf_3の積算通電時間における傾斜角度が電子部品寿命警報線Tpの傾斜角度より急である。また、中負荷時で、温度が定常時の場合、電子部品寿命警報線Tp及びファン寿命警報線Tfは、軽負荷時で、比較的温度が低い場合と比較して、積算通電時間(tmp_1〜tmp_2、tnf_1〜tnf_2)における傾斜角度が比較的急になる。また、大負荷時で、比較的温度が高い場合は、電子部品寿命警報線Tp及びファン寿命警報線Tfは、軽負荷時で、比較的温度が低い場合と比較して、積算通電時間(tnf_3〜tnf_alm2、tmp_3〜tmp_alm2)における傾斜角度がさらに急になる。
の左辺に示す様に、積算通電時間に対応して最大値である電子部品積算寿命警報値βに対する比
で表される。温度係数を含む劣化係数(補正係数)kを用いて表すと、右辺に示す様に、図2の電源投入時uから電子部品積算寿命警報値βに至るまで連続に変化する関数f(x)を積分した
で表される。
の左辺に示す様に、積算通電時間に対応して最大値であるファン積算寿命警報値αに対する比
で表される。温度係数を含む劣化係数(補正係数)kを用いて表すと、右辺に示す様に、図2の電源投入時uからファン積算寿命警報値αに至るまで連続に変化する関数f(y)を積分した
で表される。
式(7),(8)の総和を求めることにより、電源10の寿命Ltを示す総劣化速度Ftを計数できる。
回転時間計数回路32fは、通電時間関数で表されるファン17の寿命警報線を示す式(4)を微分することで、ファン17の劣化速度(式(8))を算出する。通電時間計数回路32pは、通電時間関数で表される部品の寿命警報線を示す式(3)を微分することで、寿命の長い部品の劣化速度(式(7))を算出する。
アレニウス・モデルは式(10)で表される。
式(10)において、Lnは周囲温度Tn℃で、印加直流電圧における寿命時間、Lは推奨使用温度T℃で、定格電圧における定格寿命時間、Bは温度加速係数(≒2)を示している。
12a コイル
12b,12c キャパシタ
17 ファン
20 寿命予測監視装置
21a,21b,21c 電圧検出回路
22a,22b,22c 温度検出回路
23 回転制御検出回路
30 マイクロコンピュータ
31f,31p パラメータ設定回路
32f 回転時間計数回路
32p 通電時間計数回路
33f,33p 寿命警報回路
34 時計回路
35 主制御回路
36 警報表示通報回路
Claims (9)
- 機器の寿命を判別する部品の寿命を予測することで前記機器の実効稼働状態を監視する寿命予測監視装置であって、
前記機器に組み込まれた寿命の短いファンへの通電時間を計数して積算した積算通電時間Tf i と、前記寿命のファンに対して設定された寿命時間a i とを出力する計数手段と、
前記機器に組み込まれた寿命の長い部品への通電時間を計数して積算した積算通電時間Tp i と、前記寿命の長い部品に対して設定された寿命時間b i とを出力する計数手段と、
前記計数手段が出力する、前記寿命が短いファンの寿命時間a i と、前記寿命が短いファンについて計測した積算通電時間Tf i とを用いて、次式
に基づいて、n個の寿命の短いファンの劣化速度を求め、前記算出した劣化速度の逆数を求めて、その劣化速度の逆数に比例する関係から前記寿命の短いファンの寿命を予測する寿命予測手段と、
前記計数手段が出力する、前記寿命が長い部品の寿命時間b i と、前記寿命が長い部品について計測した積算通電時間Tp i とを用いて、次式
に基づいて、m個の寿命の長い部品の劣化速度を求め、前記算出した劣化速度の逆数を求めて、その劣化速度の逆数に比例する関係から前記寿命の長い部品の寿命を予測する寿命予測手段と、
前記寿命予測手段が、前記寿命の短い部品と前記寿命の長い部品とについて予測した結果に基づいて、前記寿命の短いファンの劣化速度を前記寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行う監視手段とを有することを特徴とする寿命予測監視装置。 - 前記ファンに備えられた前記計数手段は、寿命の長い部品の温度が閾値を越えることによる前記ファンの回転数増加に伴う補正係数を付加することで、前記積算通電時間及び寿命時間を補正し、
寿命の長い部品に備えられた前記計数手段は、前記通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加することで、前記積算通電時間及び前記寿命時間を補正する、請求項1に記載の寿命予測監視装置。 - 前記ファンに備えられた前記計数手段は、通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加した、積算通電時間に対応して最大値であるファン積算寿命警報値に対する比で表されるファンの寿命警報線を示す式を微分することで、ファンの劣化速度を算出し、
前記寿命の長い部品に備えられた前記計数手段は、通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加した、積算通電時間に対応して最大値である電子部品積算寿命警報値に対する比で表される部品の寿命警報線を示す式を微分することで、寿命の長い部品の劣化速度を算出し、
前記監視手段は、前記算出されたファンの劣化速度と寿命の長い部品の劣化速度との情報を入力とし、ファンの回転数を落とすことでファンの劣化速度を寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行う、請求項1に記載の寿命予測監視装置。 - 機器の寿命を判別する部品の寿命を予測することで前記機器の実効稼働状態を監視する寿命予測監視方法であって、
前記機器に組み込まれた寿命の短いファンへの通電時間を計数して積算した積算通電時間Tf i と、前記寿命のファンに対して設定された寿命時間a i とを出力し、
前記機器に組み込まれた寿命の長い部品への通電時間を計数して積算した積算通電時間Tp i と、前記寿命の長い部品に対して設定された寿命時間b i とを出力し、
前記出力された、前記寿命が短いファンの寿命時間a i と、前記寿命が短いファンについて計測した積算通電時間Tf i とを用いて、次式
に基づいて、n個の寿命の短いファンの劣化速度を求め、前記算出した劣化速度の逆数を求めて、その劣化速度の逆数に比例する関係から前記寿命の短いファンの寿命を予測し、
前記出力された、前記寿命が長い部品の寿命時間b i と、前記寿命が長い部品について計測した積算通電時間Tp i とを用いて、次式
に基づいて、m個の寿命の長い部品の劣化速度を求め、前記算出した劣化速度の逆数を求めて、その劣化速度の逆数に比例する関係から前記寿命の長い部品の寿命を予測し、
前記寿命の短い部品と前記寿命の長い部品とについて予測した結果に基づいて、前記寿命の短いファンの劣化速度を前記寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行うことを特徴とする寿命予測監視方法。 - 寿命の長い部品の温度が閾値を越えることによる前記ファンの回転数増加に伴う補正係数を付加することで、前記ファンの積算通電時間及び寿命時間を補正し、
前記通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加することで、前記寿命の長い部品の積算通電時間及び前記寿命時間を補正する、請求項4に記載の寿命予測監視方法。 - 通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加した、積算通電時間に対応して最大値であるファン積算寿命警報値に対する比で表されるファンの寿命警報線を示す式を微分することで、ファンの劣化速度を算出し、
通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加した、積算通電時間に対応して最大値である電子部品積算寿命警報値に対する比で表される部品の寿命警報線を示す式を微分することで、寿命の長い部品の劣化速度を算出し、
前記算出されたファンの劣化速度と寿命の長い部品の劣化速度との情報を入力とし、ファンの回転数を落とすことでファンの劣化速度を寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行う請求項4に記載の寿命予測監視方法。 - 機器の寿命を判別する部品の寿命を予測することで前記機器の実効稼働状態を監視する寿命予測監視装置を構成するコンピュータに、
前記機器に組み込まれた寿命の短いファンへの通電時間を計数して積算した積算通電時間Tf i と、前記寿命のファンに対して設定された寿命時間a i とを出力する機能と、
前記機器に組み込まれた寿命の長い部品への通電時間を計数して積算した積算通電時間Tp i と、前記寿命の長い部品に対して設定された寿命時間b i とを出力する機能と、
前記出力された、前記寿命が短いファンの寿命時間a i と、前記寿命が短いファンについて計測した積算通電時間Tf i とを用いて、次式
に基づいて、n個の寿命の短いファンの劣化速度を求め、前記算出した劣化速度の逆数を求めて、その劣化速度の逆数に比例する関係から前記寿命の短いファンの寿命を予測する機能と、
前記出力された、前記寿命が長い部品の寿命時間b i と、前記寿命が長い部品について計測した積算通電時間Tp i とを用いて、次式
に基づいて、m個の寿命の長い部品の劣化速度を求め、前記算出した劣化速度の逆数を求めて、その劣化速度の逆数に比例する関係から前記寿命の長い部品の寿命を予測する機能と、
前記寿命の短い部品と前記寿命の長い部品とについて予測した結果に基づいて、前記寿命の短いファンの劣化速度を前記寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行う機能とを実行させることを特徴とする寿命予測監視プログラム。 - 前記コンピュータに、
寿命の長い部品の温度が閾値を越えることによる前記ファンの回転数増加に伴う補正係数を付加することで、前記ファンの積算通電時間及び寿命時間を補正する機能と、
前記通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加することで、前記寿命の長い部品の積算通電時間及び前記寿命時間を補正する機能を実行させる、請求項7に記載の寿命予測監視プログラム。 - 前記コンピュータに、
通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加した、積算通電時間に対応して最大値であるファン積算寿命警報値に対する比で表されるファンの寿命警報線を示す式を微分することで、ファンの劣化速度を算出する機能と、
通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加した、積算通電時間に対応して最大値である電子部品積算寿命警報値に対する比で表される部品の寿命警報線を示す式を微分することで、寿命の長い部品の劣化速度を算出する機能と、
前記算出されたファンの劣化速度と寿命の長い部品の劣化速度との情報を入力とし、ファンの回転数を落とすことでファンの劣化速度を寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行う機能とを実行させる請求項7に記載の寿命予測監視プログラム。
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