JP6050599B2

JP6050599B2 - 装置の動作監視のための方法およびシステム

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Publication number: JP6050599B2
Application number: JP2012075351A
Authority: JP
Inventors: レオン・エリクソン・ヘインズ; チャールズ・エドガー・タケット
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: AU2012201961A1; CA2772816C; US20120259585A1; CA2772816A1; EP2509042A1; JP2012221493A; AU2012201961B2; US9053468B2; BR102012007949A2; NZ599241A

Description

本願は、装置の動作監視のための方法およびシステムに関する。

状態評価システムを使用し、装置の動作を監視することができる。少なくともいくつかの公知の状態評価システムは、装置の通常動作の基準値を表す、記憶されたパラメトリック曲線を含む。装置内に含まれるセンサは、異常な動作状態および／または装置動作の変化（ｓｈｉｆｔ）を検出するためにパラメトリック基線と比較される出力を供給する。

遠隔に位置する複数の施設内での使用を目的として製造販売される装置（すなわち、単発の特注装置ではない）として本明細書で定義されるフリート装置（ｆｌｅｅｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）に対しては、フリートルールパッケージが、装置に関する一般的な基準パラメトリック曲線を含む。このような一般的な基準パラメトリック曲線は、装置が動作することができる平均的な状態に基づくものとすることができる。しかしながら、局所的な環境の変動、保守計画の変動、および／または他の動作上の変動により、第１の施設に設置された装置が、第２の施設または独立した敷地内に設置された装置と顕著に異なる動作をすることがある。このような場合、動作がフリートルールパッケージ内の基準パラメトリック曲線と大きく異なる場合には、動作変動が装置誤作動の結果ではなく局所的環境に関連した要因により引き起こされる可能性があるにもかかわらず、装置の実際の動作が、誤操作として誤って解釈される恐れがある。このような装置のセンサ出力が当該装置の通常動作を表す基準曲線と比較された時、誤警報信号が、生成される可能性がある。一般に、基準パラメトリック曲線におけるこのような不正確さを是正するために、装置が設置されている環境における装置の適正な動作を基準パラメトリック曲線が確実に、正確に表すように、基準パラメトリック曲線を手動で維持する。しかしながら、装置の位置、装置が動作する局所的環境、保守計画および他の要因に応じて、このような曲線の精度を維持することは、時間がかかりかつ困難な業務となり得る。

米国特許第６４９８９７８号明細書

ある態様では、実質的に同様のユニットのフリート内に含まれる複数のユニットの少なくとも１つの動作を監視するために使用する状態評価システムが提供される。本システムは、複数のユニットの少なくとも１つの動作に関連した少なくとも１つのデータソースの選択を受け取るように構成された入力デバイスを具備する。本システムはまた、少なくとも１つのデータソースに関連し、かつ複数のユニットの少なくとも１つの動作に関連したデータを感知するように構成された少なくとも１つのセンサを具備する。本システムはまた、少なくとも１つのセンサからのデータを受け取り、受け取られたデータからの少なくとも１つのデータパラメータに関連したデータをサンプリングし、少なくとも１つのサンプリングされたデータパラメータと関連したデータから基準パラメトリック曲線を生成するように構成されている状態評価デバイスを具備する。

別の態様では、第１のユニットの通常動作を表す基準パラメトリック曲線を維持する方法が提供される。第１のユニットは、装置フリートに含まれる複数の実質的に同様のユニット中の１つである。本方法は、当該ユニットの動作および処理能力に関連した少なくとも１つのデータソースの選択を受け取ること、および少なくとも１つの選択されたデータソースからデータを受け取ることを含む。本方法はまた、受け取られたデータから少なくとも１つのデータパラメータと関連したデータをサンプリングすること、少なくとも１つのサンプリングされたデータパラメータと関連したデータに曲線をフィッティングさせることにより基準パラメトリック曲線を決定することを含む。

さらに別の態様では、実質的に同様のユニットのフリート内に含まれる複数のユニットの少なくとも１つの動作および処理能力を監視するための状態評価デバイスが、提供される。本デバイスは、少なくとも１つのコードセグメントを記憶するように構成された処理デバイスを具備する。少なくとも１つのコードセグメントは、複数のユニットの少なくとも１つの動作に関連した少なくとも１つのデータソースの選択を、入力デバイスから受け取るように処理デバイスに指示するように構成される。少なくとも１つのコードセグメントはさらに、少なくとも１つのデータソースに関連した少なくとも１つのセンサからデータを受け取り、受け取られたデータから少なくとも１つのデータパラメータに関連したデータをサンプリングするように構成される。少なくとも１つのコードセグメントはさらに、少なくとも１つのサンプリングされたデータパラメータに関連したデータから基準パラメトリック曲線を生成するように構成される。

例示的状態評価システムのブロック図である。図１に示された状態評価システムによる使用のための少なくとも１つの基準曲線を自動的に維持するために使用することができる方法の例示的流れ図である。図１に示された状態評価システムで使用することができる例示的処理デバイスのブロック図である。

本明細書に記載された方法およびシステムは、装置フリート内に含まれる複数の実質的に同様のユニットの１つである、ユニットの通常動作を表す、基準パラメトリック曲線を、正確に維持することを可能にする。より具体的には、本明細書に記載された方法およびシステムは、一般的なフリートルールパッケージが、フリート内の個別のユニットの動作および処理能力をより正確に表すように修正することを可能とする。修正は、個別のユニットの動作環境および／または機械状態に基づくことができる。本明細書に記載された方法およびシステムは、それぞれの個別のユニットに対する基準パラメトリック曲線を手動で更新しかつ／または維持することなしに、個別化された基準パラメトリック曲線の生成および使用を可能とする。基準値および関連した警告設定ポイントを自動的に維持することは、関連した施設内のユニットの基準曲線を手動で維持することを施設の保守技術者に要求しないことで商業上の有利性をもたらす。本開示では、例示的実施形態、すなわち、装置のフリートに対する基準パラメトリック曲線を維持するためのシステムおよび方法に適用するように記載されている。しかしながら、本開示は、産業上、商業上および住宅用の用途における状態評価システムに対する一般的な用途を有することが考慮されている。

本明細書に記載された方法およびシステムの技術的効果は、（ａ）ユニットの動作に関連した少なくとも１つのデータソースの選択を受け取ること、（ｂ）少なくとも１つの選択されたデータソースからデータを受け取ること、（ｃ）受け取られたデータから少なくとも１つのデータパラメータに関連したデータをサンプリングすること、（ｄ）少なくとも１つのサンプリングされたデータパラメータと関連したデータに曲線をフィッティングさせることにより基準パラメトリック曲線を決定すること、のうち少なくとも１つを含む。

図１は、装置の処理能力を監視することに使用するため並びに装置の動作および処理能力を解析するために使用される基準パラメトリック曲線を維持するための例示的状態評価システム１０のブロック図である。本例示的実施形態では、状態評価システム１０は、少なくとも１つの状態評価デバイス１２および複数のデータセンサ１４を具備する。さらに、本例示的実施形態では、状態評価システム１０は、フリート装置の動作を監視する。フリート装置は、本明細書では、例えば、第１の施設４０、第２の施設４２、第３の施設４４、第４の施設４６、第５の施設４８、第６の施設５０、第７の施設５２、第８の施設５４、および第９の施設５６などの、複数の遠隔に位置する施設内での使用のために製造、販売される装置（すなわち、単発の特注装置ではない）として定義される。本例示的実施形態では、状態評価システム１０は、第１の種別のユニット、第２の種別のユニットおよび第３の種別のユニットの処理能力を監視するように構成され得る。９つの施設内に含まれる３つの種別のユニットの処理能力を監視するように本明細書では記述されているが、状態評価システム１０は、任意の適切な数の施設内に含まれる任意の適切な数の種別のユニットの処理能力を監視することができる。

本例示的実施形態では、状態評価システム１０内に含まれる各状態評価デバイス１２は、局所的状態評価デバイス７０を含む。さらに、本例示的実施形態では、第１の施設４０は、第１のユニット７２、第２のユニット７４、第３のユニット７６、第４のユニット７８および第５のユニット８０を含む。より具体的には、また単なる例として、第１ユニット７２および第２のユニット７４は、状態評価システム１０により監視される第１の種別のユニットであり、第３のユニット７６および第４のユニット７８は、状態評価システム１０により監視される第２の種別のユニットであり、また第５のユニット８０は、状態評価システム１０により監視される第３の種別のユニットである。本例示的実施形態では、第１の施設４０は、発電施設であり、ユニット７２、７４、７６、７８および８０は、発電施設の構成要素である。しかしながら、状態評価システム１０は、複数の発電施設と関連して説明されているが、本明細書に記載の方法およびシステムは、航空機、船舶用および産業用途を含むが、これらに限定されない、他の用途に適用可能である。

本例示的実施形態では、各ユニット７２、７４、７６、７８および８０は、関連ユニットおよび／または第１の施設４０の動作および処理能力に関連した選択されたデータパラメータを感知するように構成された複数のデータセンサ１４の少なくとも１つを具備する。例えば、第１のユニット７２は、第１のデータセンサ８２を具備し、第２のユニット７４は、第２のデータセンサ８４を具備し、第３のユニット７６は、第３のデータセンサ８６を具備し、第４のユニット７８は、第４のデータセンサ８８を具備し、かつ第５のユニット８０は、第５のデータセンサ９０を具備する。データセンサ１４は、関心のあるデータパラメータを監視することができる任意のグループまたは数のセンサ１４を含むことができる。このような関心のあるパラメータは、室温、排気ガス温度、オイル温度、高圧タービン隔壁温度などの構成要素温度、燃料流、コア速度、圧縮機排気圧力、タービン排気圧力およびファン速度を含むが、これらに限定されない。

局所的状態評価デバイス７０は、データセンサ８２、８４、８６、８８および９０からデータを受け取る処理デバイス９２を具備する。本例示的実施形態では、局所的状態評価デバイス７０はまた、メモリデバイス９４を具備する。メモリデバイス９４は、処理デバイス９２に接続されあるいは内蔵され得る。さらに、局所的状態評価デバイス７０は、ユーザから入力を受け取る際に使用するための入出力デバイス９６を具備することができる。例えば、入出力デバイス９６は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、ボタンおよび／または状態評価システム１０が本明細書に記載のように機能することを可能とする任意の他のデバイスを具備することができる。より具体的には、入出力デバイス９６は、ユーザにグラフィカルユーザインターフェースを表示し、かつ／またはユーザから複数のデータセンサ１４の少なくとも１つの選択を受け取ることができる。

本例示的実施形態では、局所的状態評価デバイス７０は、それぞれの対応するユニット７２、７４、７６、７８および８０の処理能力特性を監視するためにデータセンサ８２、８４、８６、８８および９０から受け取られたデータ信号を処理するようにプログラムされる。例えば、局所的状態評価デバイス７０は、データセンサ８２、８４、８６、８８および９０により感知された所定のデータパラメータと関連したデータをサンプリングすることによりデータセンサ８２、８４、８６、８８および９０の出力を連続的に監視するように構成され得る。サンプリングされたデータパラメータは、データを収集したデータセンサに関連したユニットの処理能力を監視するための診断用傾向分析に使用される。より具体的には、サンプリングされたデータパラメータは、ユニットの処理能力を監視するための、参照データに対する傾向を示す。例えば、サンプリングされたデータパラメータは、解析されるべきデータ種別に関連した記憶されたパラメトリック基線と比較される。

本例示的実施形態では、局所的状態評価デバイス７０は、第１のユニット７２の処理能力を監視するために、データセンサ８２から受け取られたデータを解析することができ、かつ第２のユニット７４の処理能力を監視するためにデータセンサ８４から受け取られたデータを解析することができる。上記のように、第１のユニット７２および第２のユニット７４は、同一の種別のユニットである。例えば、ユニット７２および７４は、いずれも同一のモデルの圧縮機であり得る。局所的状態評価デバイス７０はまた、データセンサ８２およびデータセンサ８４から受け取られたデータを結合し、かつ／または結合されたデータに基づいてユニット７２および７４の処理能力を解析することができる。例えば、データセンサ８２により収集されたデータが、記憶されているパラメトリック基線と異なる場合、局所的状態評価デバイス７０は、第１のユニット７２が適切に機能していないと判定する可能性がある。しかしながら、第１のユニット７２から収集されたデータおよび第２のユニット７４から収集されたデータが実質的に同様の態様で記憶されたパラメトリック基線と異なる場合、これらのデータは、関連したパラメータに対する記憶されたパラメトリック基線がユニットの適切な動作を正確に表現していないことの指標になり得る。

典型的には、ユニットのフリート内の各ユニット種別に対する、パラメトリック基線を記憶した原本（すなわち、一般的なフリートルールパッケージ内に含まれる基準パラメトリック曲線）は、そのユニットが平均的な状態において、かつ標準の推奨される保守の処理能力で如何に実行されるべきかを記述している。しかしながら、各ユニット種別の個々のユニットは、同一の動作環境に設置されない可能性がある、あるいは記憶されたパラメトリック基線を決定するために使用されたユニットと同一の状態のもとでは運転されない可能性がある。ユニットの現実世界での動作は、記憶されたパラメトリック基線とは異なる可能性があり、従って、ユニットの現実世界での動作を記憶されたパラメトリック基線と比較しても、ユニットの適切な動作からの逸脱が正確に示されない可能性がある。本明細書では「再基準化」とも呼ばれる、調整されたかつ／または新しい基準値を決定することは、測定された動作データと比較するために使用することができる正確な基準値を提供する。言い換えれば、再基準化は、一般的なフリートルールパッケージに含まれる基準値を特定のユニットの適切な動作をより正確に表す専用の基準値に変換する。

本例示的実施形態では、第１の施設４０、第２の施設４２および第３の施設４４は、それぞれ第１の区画１００内に配置されており、第４の施設４６、第５の施設４８および第６の施設５０はそれぞれ第２の区画１０２内に配置されている。さらに、第７の施設５２、第８の施設５４および第９の施設５６は、第３の区画１０４内に配置されている。第１の区画１００、第２の区画１０２および第３の区画１０４の境界は、互いに所定の距離内に配置された施設を含むように地理的に定められ得る。あるいは、第１の区画１００、第２の区画１０２および第３の区画１０４は、実質的に同様の環境を有する領域内に配置される施設、例えば、限定はされないが、類似の動作温度および／または湿度を有する領域内に配置される施設、として定義され得る。

本例示的実施形態では、第２の施設４２は、第１のユニット１１０、第２のユニット１１２、第３のユニット１１４、第４のユニット１１６、第５のユニット１１８および局所的状態評価デバイス１２０を含む。さらに、システム１０内に含まれる複数のセンサ１４は、第１のユニット１１０に関連した第６のセンサ１２２、第２のユニット１１２に関連した第７のセンサ１２４、第３のユニット１１４に関連した第８のセンサ１２６、第４のユニット１１６に関連した第９のセンサ１２８および第５のユニット１１８に関連した第１０のセンサ１３０を含む。同様に、第３の施設４４は、第１のユニット１４０、第２のユニット１４２、第３のユニット１４４、第４のユニット１４６、第５のユニット１４８および局所的状態評価デバイス１５０を含む。さらに、複数のセンサ１４は、第１のユニット１４０に関連した第１１のセンサ１５２、第２のユニット１４２に関連した第１２のセンサ１５４、第３のユニット１４４に関連した第１３のセンサ１５６、第４のユニット１４６に関連した第１４のセンサ１５８および第５のユニット１４８に関連した第１５のセンサ１６０を含む。

状態評価システム１０はまた、中央状態評価デバイス１７０を含むことができる。局所的状態評価デバイス７０に関して上記に説明したように、中央状態評価デバイス１７０は、処理デバイス１７２およびメモリデバイス１７４を具備する。メモリデバイス１７４は、処理デバイス１７２に内蔵され、または接続され得る。本例示的実施形態では、中央状態評価デバイス１７０は、局所的状態評価デバイス７０、１２０および１５０に接続され、かつこれらからデータを受け取る。別の実施形態では、中央状態評価デバイス１７０は、複数のデータセンサ１４に接続され、かつデータセンサ１４から直接データを受け取る。本例示的実施形態では、中央状態評価デバイス１７０は、複数の施設、例えば、第１の施設４０、第２の施設４２、および／または第３の施設４４から受け取られたデータを解析する。複数の施設からのデータを解析することは、第１の施設４０内に含まれる複数のユニットから収集されたデータに基づいて、かつ／または別々の施設、例えば、第１の施設４０および第２の施設４２内に含まれるユニットから収集されたデータに基づいて、第１の種別のユニットに対する調整されたパラメトリック基線を計算することを容易にする。例えば、中央状態評価デバイス１７０は、第１のモデルの圧縮機に対する新しいパラメトリック基線を中央状態評価デバイス１７０に接続されているこのモデルの全ての圧縮機から受け取られたデータに基づいて生成することができる。中央状態評価デバイス１７０は次いで、このモデルの圧縮機を含む各施設にこのモデルの圧縮機の動作を監視するために使用する新しいパラメトリック基線を送信する。あるいは、中央状態評価デバイス１７０は、中央状態評価デバイス１７０に接続され、かつ第１の区画１００内に配置されたこのモデルの全ての圧縮機から受け取られたデータに基づいて第１のモデルの圧縮機に対する新しいパラメトリック基線を生成する。第１の区画１００に対する新しい基準値は、このモデルの圧縮機を含む第１の区画１００内に配置された施設のそれぞれに送信される。圧縮機に対して区画に基づいて調整された基準値を計算することにより、共有されたこれらの圧縮機の環境では、圧縮機が設置されている環境に特化されたパラメトリック基線の生成が可能となる。

図２は、第１のユニット、例えば、第１のユニット７２（図１に示される）の通常動作を表す基準パラメトリック曲線を維持するために使用することができる例示的方法２０２の流れ図２００である。上記のように、第１のユニット７２は、装置フリート内に含まれる複数の実質的に同様のユニットの１つである（すなわち、第１のユニット７２は第１の種別のユニットである）。本例示的実施形態では、最初に、第１のユニット７２の動作および処理能力に関連した少なくとも１つのデータソースの選択が、ステップ２１０で受け取られる。例えば、ユーザからの選択は、局所的状態評価デバイス７０（図１に示される）において、ステップ２１０で受け取られ、第１のユニット７２の通常動作を表す基準パラメトリック曲線を第１のセンサ８２により収集された動作データに基づくようにデバイス７０に指示し得る。さらに、ユーザ選択は、局所的状態評価デバイス７０において、ステップ２１０で受け取られ、第１のユニット７２の通常動作を表す基準パラメトリック曲線を第１のセンサ８２および別の第１の種別のユニット（すなわち、第２のユニット７４）に接続されている第２のセンサ８４により収集された動作データに基づくようにデバイス７０に指示し得る。さらに、ユーザ選択は、局所的状態評価デバイス７０において、ステップ２１０で受け取られ、第１のユニット７２の通常動作を表す基準パラメトリック曲線を局所的状態評価デバイス７０に接続されているセンサ（すなわち、第１のセンサ８２、第２のセンサ８４、第３のセンサ８６、第４のセンサ８８および／または第５のセンサ９０）の全て、または任意の組み合わせにより収集された動作データに基づかせることができる。さらに、ユーザからの選択は、中央状態評価デバイス１７０において、ステップ２１０で受け取られ、第１のユニット７２の通常動作を表す基準パラメトリック曲線を中央状態評価デバイス１７０に接続された施設内に含まれる複数のセンサの任意の組み合わせ（すなわち、施設４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４および／または５６内に含まれるセンサの任意の組み合わせ）により収集された動作データに基づかせることをデバイス１７０に指示することができる。

本例示的実施形態では、方法２０２はまた、少なくとも１つの選択されたデータソースからのデータを受け取るステップ２１２を含む。局所的状態評価デバイス７０の少なくとも１つおよび中央状態評価デバイス１７０は、ユーザにより選択されたセンサからのデータをステップ２１２で受け取る。例えば、データは、第１のセンサ８２から、複数の実質的に同様のユニット（すなわち、第１の種別のユニットの他のユニット）に関連したセンサから、第１の区画、例えば第１の区画１００（図１に示される）に配置されたすべてのセンサから、あるいはそれらの任意の組み合わせからステップ２１２で受け取られる。

本例示的実施形態では、方法２０２はまた、受け取られたデータから少なくとも１つのデータパラメータに関連したデータをサンプリングするステップ２２０と、少なくとも１つのサンプリングされたデータパラメータに関連したデータに曲線をフィッティングさせることにより基準パラメトリック曲線を決定するステップ２２２とを含む。ガスタービンに関して、データパラメータは、室温、排気ガス温度、オイル温度、高圧タービン隔壁温度などの構成要素温度、燃料流、コア速度、圧縮機排気圧力、タービン排気圧力、発電機出力電力、電圧、電流、周波数、効率、排気温度、発火温度、振動、吸気温度、周囲大気圧力、ホイールスペース温度、ベアリング温度およびベアリング金属温度を含むことができるが、これらに限定されない。例えば、局所的状態評価デバイス７０の少なくとも１つおよび中央状態評価デバイス１７０は、記憶された１組の基本関数および少なくとも１つの選択されたデータソースから受け取られたデータから基準パラメトリック曲線を計算する。

本例示的実施形態では、方法２０２はまた、新しい基準パラメトリック曲線を生成するか否かを決定するステップ２２４を含む。局所的状態評価デバイス７０および／または中央状態評価デバイス１７０は、変更が第１のユニットに対して加えられていることを示す、受け取られたデータ内のデータ取得論理フラグを識別することができる。例えば、新しい基準パラメトリック曲線を生成することは、第１のユニット７２の保守活動を遂行した後に有益となり得る。論理フラグは、保守活動を遂行した後にユーザにより生成され、かつ局所的状態評価デバイス７０および／または中央状態評価デバイス１７０に配送され得る。

局所的状態評価デバイス７０および／または中央状態評価デバイス１７０はまた、変更が第１のユニット７２に対して加えられている、例えば、保守活動が第１のユニット７２上で遂行されている、あるいは第１のユニット７２の構成要素が修理されまたは置換えられていると判定することができる。例えば、検出アルゴリズムは、複数のデータパラメータの１つにおいて所定の状態を超過している変更を識別すること、複数のデータパラメータの２つ以上の変更を識別すること、および複数のデータパラメータに規則を適用することにより変更が第１のユニット７２に対して加えられていると判定するように構成され得る。

さらに、パラメータの期待値は、測定値と比較されて新しい基準パラメトリック曲線を生成すべきか否かをステップ２２４で決定することができる。第１のユニット７２のパラメータの期待値と測定値間の差異が当該パラメータに対する所定の異常限界を超過している場合、第１のユニット７２の他のパラメータが異常をサポートしているか否かに関して判定がなされる。他のパラメータが異常をサポートしている（例えば、他のパラメータもまた期待されたパラメータ値から変動する）場合、新しい基準パラメトリック曲線が生成されるべきであるとの判定２２４がなされる。他のパラメータが異常をサポートしていない場合には、監視されている装置が基準パラメトリック曲線に従って動作していない指標となる。

さらに、複数のユニット上で監視されているパラメータの期待値と測定値間の差異が当該パラメータに対する所定の異常限界を超過し、かつ異常限界の原因が知られていない場合、新しい基準パラメトリック曲線が生成されるべきであるという判定２２４がなされる。例えば、複数のユニット内で検出された異常の既知の原因は、各ユニットで共有される室温を含むことができるが、これに限定されない。他のセンサ値から説明され得ない複数のユニットにおいて異常を検出するこということは、複数のユニットが同時に動作異常を生じている兆候であるよりもむしろ基準パラメトリック曲線がユニットの適切な動作を正確に表現していない兆候である。別の実施形態では、複数のユニット上で監視されたパラメータの期待値と測定値間の差異が当該パラメータに対する所定の異常限界を超過し、かつ異常限界の原因が知られている場合、依然、新しい基準パラメトリック曲線が生成されるべきであるという判定２２４がなされる可能性がある。例えば、高い室温が複数のユニットに生じてパラメータの期待値から逸脱している場合、状態評価システム１０は、より高い室温を説明する新しい基準パラメトリック曲線の計算の恩恵を受けられ得る。

さらに、あるルールまたは複数のルールが、例えば、局所的状態評価デバイス７０および／または中央状態評価デバイス１７０により定義され、かつ適用されて、新しい基準パラメトリック曲線が生成されるべきか否かをステップ２２４で決定することができる。例えば、ルールは、新しい基準パラメトリック曲線が生成されるべき場合に大まかに定義する「ファジー論理」ルールを含むことができる。例えば、期待値と測定値間で検出された異常の組み合わせおよびそのような異常を引き起こすユニット数の相対分布は、新しい基準パラメトリック曲線の計算を始動することができる。

本例示的実施形態では、方法２０２はまた、第１のユニット７２および／または複数の実質的に同様のユニットの動作および処理能力を監視することに使用するための基準パラメトリック曲線を記憶するステップ２２６を含むことができる。上記のように、フリートルールパッケージは、ユニットのフリートに対して生成される一般的な基準パラメトリック曲線を含む。測定されたデータパラメータに関連したデータは、第１のユニット７２の適切な動作をより良く表すための一般的な基準パラメトリック曲線の少なくとも１つを調整するために使用される。新しい基準パラメトリック曲線は、メモリユニット、例えば、局所的状態評価デバイス７０および／または中央状態評価デバイス１７０に置かれ得る、メモリデバイス９４および／または１７４（図１に示される）内にステップ２２６で記憶される。

図３は、局所的状態評価デバイス７０、１２０または１５０内に、および／または中央状態評価デバイス１７０（図１に示される）内に具備され得る処理デバイス２５０の例示的実施形態のブロック図である。より具体的には、図３は、処理デバイス９２、処理デバイス１７２、メモリデバイス９４および／またはメモリ１７４（図１に示される）の例示的実施形態の拡大されたブロック図である。処理デバイス２５０は、方法２０２（図２に示される）に従った動作を遂行するように構成されている。処理デバイス２５０はまた、システム制御装置および／または状態評価プラットホーム、例えば、中央状態評価プラットホーム（ＣＣＡＰ）と呼ばれ得る。ある実施形態では、処理デバイス２５０は、バス２６０または情報を伝達するための他の通信デバイスを具備する。１つまたは複数のプロセッサ２６２は、例えば、これらに限定されないが、複数のセンサ１４（図１に示される）および／または入出力デバイス９６（図１に示される）から受け取られたデータを含む、情報を処理するためにバス２６０に接続されている。本明細書では、プロセッサという用語は、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、特定用途向け集積回路および他のプログラム可能な回路を幅広く指している。さらに、プロセッサ２６２は、コンピュータ内に含まれ得る。開示の態様では、本明細書に記載の命令を実行するように構成されているとき、汎用コンピュータを専用コンピュータデバイスに変える。

処理デバイス２５０はまた、１つまたは複数のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２６４および／または他の記憶デバイス２６６を具備する。ＲＡＭ２６４および記憶デバイス２６６は、バス２６０に接続されてプロセッサ２６２により実行される情報および命令を記憶しかつ転送する。ＲＡＭ２６４（および／または記憶デバイス２６６、もし具備されている場合）はまた、プロセッサ２６２による命令の実行中一時的変数または他の中間的情報を記憶するために使用することができる。処理デバイス２５０はまた、プロセッサ２６２への静的（すなわち、変更されない）情報および命令を記憶し供給するバス２６０に接続された１つまたは複数の読出し専用メモリ（ＲＯＭ）２６８および／または他の静的記憶デバイスを具備することができる。例えば、静的情報は、一般的な基準パラメトリック曲線および／または以前に記憶された基準パラメトリック曲線を含むことができるが、これらに限定されない。実行される命令は、限定しないが、常駐の変換および／または比較器アルゴリズムを含む。命令シーケンスの実行は、なんらかのハードウェア回路およびソフトウェア命令の特定の組み合わせに限定されない。

処理デバイス２５０はまた、入出力デバイス２７０を具備することができる、あるいはこれに接続され得る。入出力デバイス２７０は、入力データを処理デバイス２５０に提供する、かつ／または基準パラメトリック曲線および／または警告信号など、しかしこれらに限定されない、出力を供給するために当技術分野で既知の任意のデバイスを具備することができる、あるいは接続され得る。命令は、例えば、磁気ディスク、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）集積回路、ＣＤ−ＲＯＭおよび／またはＤＶＤを含む、記憶デバイス２６６から、１つまたは複数の電子的にアクセス可能な媒体へのアクセスを提供する有線または無線いずれかの遠隔接続を通じて、ＲＡＭ２６４に供給され得る。ある実施形態では、ハードワイヤード回路は、ソフトウェア命令の代わりに、または組み合わせて使用することができる。従って、命令シーケンスの実行は、本明細書中に記載されかつ／または示されているか否かによらず、ハードウェア回路およびソフトウェア命令の任意の特定の組み合わせに限定されない。また、本例示的実施形態では、入出力デバイス２７０は、マウスおよびキーボード（いずれも図３に示されない）などの操作者インターフェース（例えば、マンマシンインターフェース（ＨＭＩ））に関連したコンピュータ周辺装置、および／または入出力デバイス９６（図１に示される）を、制限なく、具備し得る。さらに、本例示的実施形態では、付加的出力チャネルは、例えば、操作者インターフェースモニタおよび／または警告デバイス（いずれも図３に示されない）を具備することができる。処理デバイス２５０はまた、処理デバイス２５０がセンサ、例えば、複数のセンサ１４（図１に示される）と通信することを可能とするセンサインターフェース２７２を具備することができる。センサインターフェース２７２は、プロセッサ２６２により使用することができるアナログ信号をデジタル信号に変換する１つまたは複数のアナログデジタル変換器を具備することができる。

処理デバイス２５０は、パーソナルまたはワークステーションコンピュータ内に具備され得る。センサ、例えば、複数のセンサ１４（図１に示される）により生成されたデータ信号は、任意の適切な方法で、例えば、限定はされないが、フロッピー（商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光媒体、磁気テープなどの、取外し式のコンピュータ可読媒体、あるいは無線通信リンクの使用により、処理デバイス２５０に転送され得る。リアルタイム処理のためにデータ信号を直接に処理デバイス２５０に遠隔から転送することもまた可能である。どのような実装でも、監視アルゴリズムは、状態評価デバイス上に記憶され、かつそこからアクセスされ得て、あるいは、ユニットの適当なドライブに挿入された取外し式のコンピュータ可読媒体からアクセスされ得る。監視アルゴリズムはまた、インターネットまたは別のコンピュータネットワークを通じてアクセスされ得る。本明細書では、用語「コンピュータ可読媒体」は、一般に、記憶されたデータがコンピュータまたは類似のデバイスにより読むことができる任意の媒体を指す。これは、前述のフロッピー（商標）ディスクおよびＣＤ−ＲＯＭなどの取外し式媒体だけではなく、局所的状態評価デバイスまたは中央状態評価デバイス中のハードディスクまたは集積回路メモリデバイスなどの非取外し式媒体をも含む。

本明細書に記載されているものは、実質的に同様のユニットのフリート内に含まれる複数のユニットの少なくとも１つの動作および処理能力を監視するために使用される例示的方法およびシステムである。より具体的には、本明細書に記載された方法およびシステムは、一般的なフリートルールパッケージがフリート内の個別のユニットの動作および処理能力を個別のユニットの動作環境および／または状態に基づいてより正確に表すように修正されることを可能とする。本明細書に記載された方法およびシステムは、人手による更新を必要とする事無く、かつ／および個別のユニットそれぞれに対する基準パラメトリック曲線を維持することなく、個別化された基準パラメトリック曲線の生成および使用を可能とする。基準および関連した警告設定ポイントを自動的に維持することは、保守技術者や知識工学技術者が手動により施設内のユニットの基準曲線を維持することから解放することによる商業的な利点をもたらす。

本明細書に記載された方法およびシステムは、フリート装置に関連した基準パラメトリック曲線の効率的かつ経済的保守を容易にする。方法およびシステムの例示的実施形態は、詳細に本明細書中に記載されかつ／または例示されている。本方法およびシステムは、本明細書に記載された特定の実施形態に限定されるものではなく、各システムの構成要素、並びに各方法のステップは、本明細書に記載された他の構成要素およびステップと独立してかつ単独に利用され得る。各構成要素および各方法のステップはまた、他の構成要素および／または方法のステップと組み合わせて使用することができる。

本明細書に記載されかつ／または例示された方法および装置の要素／構成要素／他を紹介するにあたって、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」および「ｓａｉｄ」は、１つまたは複数の要素／構成要素／他があることを意味することを意図している。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える、含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」、「ｈａｖｉｎｇ（有する）」は、包括的であり、記載された要素／構成要素／他以外にさらなる要素／構成要素／他があり得ることを意味するものとする。

本書は、最良の態様を含む本発明を開示し、かつまた、任意のデバイスまたはシステムを作成し、使用することおよび任意の組み込まれた方法を実行することを含めて、当業者がだれでも本発明を実践できるように例を使用している。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲により定義され、かつ当業者が思いつく他の例を含み得る。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字言語から逸脱しない構造要素を有する場合、あるいは、それらが特許請求の範囲の文字言語とわずかな相違を有するにすぎない等価な構造要素を含んでいる場合、特許請求の範囲の範囲内にあるものとする。

１０状態評価システム
１２状態評価デバイス
１４複数のデータセンサ
４０第１の施設
４２第２の施設
４４第３の施設
４６第４の施設
４８第５の施設
５０第６の施設
５２第７の施設
５４第８の施設
５６第９の施設
７０局所的状態評価デバイス
７２第１のユニット
７４第２のユニット
７６第３のユニット
７８第４のユニット
８０第５のユニット
８２第１のデータセンサ
８４第２のデータセンサ
８６第３のデータセンサ
８８第４のデータセンサ
９０第５のデータセンサ
９２処理デバイス
９４メモリデバイス
９６入出力デバイス
１００第１の区画
１０２第２の区画
１０４第３の区画
１１０第１のユニット
１１２第２のユニット
１１４第３のユニット
１１６第４のユニット
１１８第５のユニット
１２０局所的状態評価デバイス
１２２第６のデータセンサ
１２４第７のデータセンサ
１２６第８のデータセンサ
１２８第９のデータセンサ
１３０第１０のデータセンサ
１４０第１のユニット
１４２第２のユニット
１４４第３のユニット
１４６第４のユニット
１４８第５のユニット
１５０局所的状態評価デバイス
１５２第１１のデータセンサ
１５４第１２のデータセンサ
１５６第１３のデータセンサ
１５８第１４のデータセンサ
１６０第１５のデータセンサ
１７０中央状態評価デバイス
１７２処理デバイス
１７４メモリデバイス
２５０処理デバイス
２６０バス
２６２プロセッサ
２６４ＲＡＭ
２６６記憶デバイス
２６８ＲＯＭ
２７０入出力デバイス
２７２センサインターフェース

Claims

複数のユニットのフリート内に含まれる複数のユニットの少なくとも１つの動作を監視するための状態評価システム（１０）であって、
前記複数のユニットの少なくとも１つの動作に関連した少なくとも１つのデータソースの選択を受け取るように構成された入力デバイス（９６）と、
前記複数のユニットのうちの少なくとも１つの通常動作のベースラインを示す少なくとも１つのパラメトリック曲線を含むメモリデバイス（９４）と、
前記少なくとも１つのデータソースに関連し、前記複数のユニットの少なくとも１つの動作に関連したデータを感知するように構成された複数のセンサ（１４）と、
状態評価デバイス（１２）と、
を備え、
前記状態評価デバイス（１２）が、
前記複数のセンサのそれぞれから、当該センサの対象の現在の状態を示すデータを受け取り、
受け取った前記データが閾値を超えた異常状態であるとの判断に基づいて、閾値を超えて異常状態とされた複数のセンサのうちの少なくとも２つから受け取ったデータに部分的に基づく、前記複数のユニットの内の前記少なくとも１つの通常動作を示す新しい基準パラメトリック曲線を生成するか否かを決定し、
受け取った前記データから少なくとも１つのデータパラメータに関連したデータをサンプリングし、
前記生成するか否かの判断に基づいて、前記少なくとも１つのサンプリングされたデータパラメータに関連した前記データから前記新しい基準パラメトリック曲線を生成する、
ように構成された、
システム（１０）。
前記ユニットのフリートが少なくとも第１のユニット（７２）、第２のユニット（７４）および第３のユニット（７６）を含み、
前記第１および第２のユニットが第１の地理的区画に配置され、
前記第３のユニットが第２の地理的区画に配置され、
各ユニットが少なくとも１つのデータソースに関連する少なくとも１つのセンサを含み、
前記状態評価デバイスが、
前記第１のユニット（７２）および前記第２のユニット（７４）からデータを受け取り、
前記第１のユニット（７２）から受け取ったデータおよび前記第２のユニット（７４）から受け取ったデータが閾値を超えた異常状態であるか否かの判断に部分的に基づいて、前記第１のユニットに対して、前記新しい基準パラメトリック曲線を生成するか否かを決定する
ようにさらに構成されている、
請求項１に記載のシステム（１０）。
前記状態評価デバイス（１２）が、前記第１のユニット（７２）の動作の監視および前記複数のユニットの動作の監視の少なくとも一方に使用するために前記新しい基準パラメトリック曲線を記憶するようにさらに構成されている、請求項２に記載のシステム（１０）。
前記状態評価デバイス（１２）が、前記第１のユニット（７２）に対して変更が加えられていることを示す前記受け取られたデータ内のデータ取得論理フラグを識別すること、および前記第１のユニットに対して変更が加えられていると判定することのうち少なくとも一方を行うようにさらに構成されている、請求項２または３に記載のシステム（１０）。
前記状態評価デバイス（１２）が、
前記複数のデータパラメータの１つに関連したデータにおいて所定のレベルを超過している変更を識別すること、
前記複数のデータパラメータの２つ以上に関連したデータの変更を識別すること、
前記複数のデータパラメータに関連した前記データに対して論理的ルールを適用すること
のうち少なくとも１つを行うようにさらに構成されている、
請求項４に記載のシステム（１０）。
前記状態評価デバイス（１２）が、記憶された１組の基本関数および前記少なくとも１つの選択されたデータソースから受け取った現在の状態の前記データから前記新しい基準パラメトリック曲線を計算するようにさらに構成されている、請求項１から５のいずれかに記載のシステム（１０）。
前記状態評価デバイス（１２）が、ファジー論理ルールに基づいて、前記新しい基準パラメトリック曲線が生成されるべきか否かを決定するようにさらに構成されている、請求項１から６のいずれかに記載のシステム（１０）。
複数のユニットのフリート内に含まれる複数のユニットの少なくとも１つの動作を監視するための状態評価デバイス（７０）であって、前記複数のユニットの当該ユニットのに関する少なくとも１つは通常動作のベースラインを示すパラメトリック曲線を有し、少なくとも１つのコードセグメントを記憶するように構成された処理デバイス（９２）を備え、
入力デバイス（９６）から、前記複数のユニットの少なくとも１つの動作に関連し、前記複数のユニットの少なくとも１つの動作に関連したデータを感知するように構成された複数のセンサに関連する少なくとも１つのデータソースの選択を受け取り、
前記少なくとも１つのデータソースに関連した前記複数のセンサ（８２）のぞれぞれから、当該センサの対象の現在の状態を示すデータを受け取り、
受け取った前記データが閾値を超えた異常状態であるとの判断に基づいて、閾値を超えて異常状態とされた複数のセンサのうちの少なくとも２つから受け取ったデータに部分的に基づく、前記複数のユニットの内の前記少なくとも１つの通常動作を示す新しい基準パラメトリック曲線を生成するか否かを決定し、
受け取った前記データから少なくとも１つのデータパラメータに関連したデータをサンプリングし、
前記生成するか否かの判断に基づいて、前記少なくとも１つのサンプリングされたデータパラメータに関連した前記データから前記新しい基準パラメトリック曲線を生成する、
ように前記処理デバイスに指示するように構成されている、
デバイス（７０）。
前記少なくとも１つのコードセグメントが、
前記複数のユニットのうちの第１のユニット（７２）および第２のユニット（７４）からデータを受け取り、
前記第１のユニット（７２）から受け取ったデータおよび前記第２のユニット（７４）から受け取ったデータが閾値を超えた異常状態であるか否かの判断に部分的に基づいて、前記第１のユニットに対して、前記新しい基準パラメトリック曲線を生成するか否かを決定する
ことを前記処理デバイス（９２）に指示するように構成されている、
請求項８に記載のデバイス（７０）。
前記少なくとも１つのコードセグメントが、前記処理デバイス（９２）に前記新しい基準パラメトリック曲線を記憶された１組の基本関数および前記少なくとも１つのデータソースから受け取られた前記データから計算することを指示するように構成されている、請求項８または９に記載のデバイス（７０）。