JP6331333B2 - 判定プログラム、判定装置、および判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、判定プログラム、判定装置、および判定方法に関する。

従来、化学、石油、発電プラントやゴミ焼却場などの排気ガスを清浄化するために、放電極により排気ガス中の塵を帯電させて集塵板に付着させ、ハンマーにより集塵板を槌打して集塵板に付着した塵を落下させて収集する電気集塵機がある。また、電気集塵機の連続稼働に伴って、集塵板を槌打するハンマーを作動させる作動機構に排気ガス中の塵が付着してしまい、集塵板を槌打する力が低下してしまう。このため、電気集塵機のメンテナンスが行われ、作動機構に付着した塵が除去されることになる。

関連する技術としては、例えば、建屋の骨材および伝動軸に生じた振動を検出する検出器と、伝動軸のトルクを検出する検出器との出力信号のレベル、および伝動軸の回転位相を検出する検出器に対する遅れの程度により、槌打部分の異常を検出するものがある。

特開平９−２７６７４０号公報

しかしながら、上述した従来技術では、ハンマーを作動させる作動機構に対してどの程度塵が付着しているかを判断することが難しい。例えば、電気集塵機の内部は高温の排気ガスが通過したり放電極から放電したり有害な塵が浮遊しているため、点検員が作動機構に近づいて目視でどの程度塵が付着しているか判断するためには、電気集塵機の稼働を一旦停止して機内に進入可能な状態にすることになる。

１つの側面では、本発明は、電気集塵機の作動機構の固着状態を判定することができる判定プログラム、判定装置、および判定方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、作動機構により作動するハンマーが電気集塵機の集塵板を打つタイミングを取得し、取得した前記タイミングの予定タイミングからの遅延時間が所定時間を超え、かつ、取得したタイミング間の間隔の変動量が所定の基準以上か否かに応じて、前記作動機構の固着状態を判定し、判定結果を出力する判定プログラム、判定装置、および判定方法が提案される。

本発明の一態様によれば、電気集塵機のメンテナンス予定の決定を支援することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態にかかる判定プログラムによって、電気集塵機１００が有する作動機構の固着状態を判定する一例を示す説明図である。 図２は、判定内容の一例を示す説明図である。 図３は、判定装置１１０を用いた集塵システム３００の構成例を示す説明図である。 図４は、判定装置１１０のハードウェア構成例を示すブロック図である。 図５は、判定テーブル５００の記憶内容の一例を示す説明図である。 図６は、時間テーブル６００の記憶内容の一例を示す説明図である。 図７は、判定装置１１０の機能的構成例を示すブロック図である。 図８は、作動機構１０５の固着度合いを算出する一例を示す説明図である。 図９は、設定処理手順の一例を示すフローチャートである。 図１０は、判定処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる判定プログラム、判定装置、および判定方法の実施の形態を詳細に説明する。

（固着状態を判定する一例）
図１は、実施の形態にかかる判定プログラムによって、電気集塵機１００が有する作動機構の固着状態を判定する一例を示す説明図である。

図１において、判定装置１１０は、判定プログラムを実行するコンピュータである。判定装置１１０は、判定プログラムを実行することにより、電気集塵機１００のハンマーの作動機構の固着状態を判定する。固着状態とは、作動機構に一定以上の塵が付着し始めてから作動機構が固着するまでの状態であって、作動機構が正常に動作しない状態を言う。

以下の説明では、どのくらい作動機構に塵が付着しているかを表す度合いを「固着度合い」と表記する場合がある。換言すれば、作動機構に一定以上の塵が付着し始めてから作動機構が固着するまでの過程についての進行度合いを「固着度合い」と表記する場合がある。

ここで、電気集塵機１００は、排気ガスを吸入し、排気ガス中の塵を収集し、排気ガスを清浄化して排出する機械である。電気集塵機１００は、放電線１０１、集塵板１０２、モーター１０３、シャフト１０４、作動機構１０５、ハンマー１０６、および叩き座１０７を有する。

放電線１０１は、放電極になり、マイナスの高電圧が印加される導線である。放電線１０１は、コロナ放電を行うことにより、排気ガス中の塵をプラスに帯電させる。集塵板１０２は、集塵極になり、接地される導体である。集塵板１０２は、集塵板１０２と放電線１０１との間に発生した電界により、プラスに帯電された排気ガス中の塵を、集塵板１０２の表面に収集する。

モーター１０３は、回転運動の運動エネルギーを発生させる機械である。モーター１０３は、シャフト１０４に連結され、シャフト１０４に運動エネルギーを伝達させて、シャフト１０４を回転させる。シャフト１０４は、作動機構１０５を有し、シャフト１０４の回転に従って作動機構１０５を回転させる。

作動機構１０５は、ハンマー１０６を有し、作動機構１０５の回転に従ってハンマー１０６を振り上げ、重力による落下運動に従ってハンマー１０６を振り下ろす。ハンマー１０６は、集塵板１０２に連結された叩き座１０７を槌打して、叩き座１０７に衝撃を与える。叩き座１０７は、集塵板１０２に連結され、集塵板１０２に衝撃を伝達する。

図１の例では、判定装置１１０は、電気集塵機１００の運用時に、センサにより各々のハンマー１０６が叩き座１０７を槌打したことを検出する。ここで、センサは、例えば、ハンマー１０６が叩き座１０７を槌打したことにより発生した振動を検出する。センサは、例えば、ハンマー１０６が叩き座１０７を槌打したことにより発生した音を検出してもよい。

次に、判定装置１１０は、電気集塵機１００が初期状態である時にハンマー１０６が叩き座１０７を槌打するタイミングと、電気集塵機１００が運用中である時にハンマー１０６が叩き座１０７を槌打するタイミングとの時間差と、周期の変動量とを算出する。

ここで、タイミングとは、基準時点からのハンマー１０６が叩き座１０７を槌打するまでの時間である。基準時点とは、初期時と運用時とに共通する時点である。基準時点とは、例えば、シャフト１０４の回転角度が所定の角度になった時点である。

また、初期状態とは、電気集塵機１００が有するハンマー１０６の作動機構１０５の固着状態の判定基準となる状態である。初期状態とは、例えば、電気集塵機１００が製造された時の状態、または電気集塵機１００がメンテナンスされた時の状態である。換言すれば、固着状態ではない状態である。以下の説明では、電気集塵機１００が初期状態である時を「初期時」と表記する場合がある。以下の説明では、電気集塵機１００が運用中である時を「運用時」と表記する場合がある。

そして、判定装置１１０は、算出した時間差と変動量とに基づいて、電気集塵機１００の作動機構１０５の固着状態を判定する。これにより、判定装置１１０の利用者は、判定結果に基づいて、作動機構のメンテナンスを行い、作動機構に付着した塵を除去することができる。

（判定内容の一例）
次に、図２を用いて、電気集塵機１００が有する作動機構１０５の固着状態を判定する判定内容の一例について説明する。

図２は、判定内容の一例を示す説明図である。まず、判定装置１１０は、図２（Ａ）のタイミングチャートに示されるような、初期時においてセンサから出力された信号を取得する。以下の説明では、センサから出力された信号を「槌打情報」と表記する場合がある。ここで、槌打情報には、各々のハンマー１０６が叩き座１０７を槌打したことにより発生した振動または音を表す信号が含まれる。

次に、判定装置１１０は、基準時点を決定して、初期時に各々のハンマー１０６が叩き座１０７を槌打したタイミングを示す情報を生成して、記憶装置に記憶する。判定装置１１０は、例えば、基準時点から何番目に発生した信号であるかに基づいて、各々のハンマー１０６が叩き座１０７を槌打したことにより発生した信号を特定する。そして、判定装置１１０は、特定したハンマー１０６について、基準時点から、基準時点の後に特定したハンマー１０６が最初に叩き座１０７を槌打したことにより発生した信号を検出するまでの時間を算出して、タイミングを示す情報として記憶装置に記憶する。

また、判定装置１１０は、初期時に各々のハンマー１０６が叩き座１０７を槌打した周期を示す情報を生成して、記憶装置に記憶する。判定装置１１０は、例えば、特定したハンマー１０６について、基準時点から、２回目に叩き座１０７を槌打したことにより発生した信号を検出するまでの時間を算出する。そして、判定装置１１０は、最初に叩き座１０７を槌打したことにより発生した信号を検出するまでの時間と、２回目に叩き座１０７を槌打したことにより発生した信号を検出するまでの時間との差分を算出して、周期を示す情報として記憶装置に記憶する。

次に、判定装置１１０は、図２（Ｂ）〜（Ｄ）のうち、いずれかのタイミングチャートに示されるような、運用時においてセンサから出力された信号を取得する。

・図２（Ｂ）の場合
まず、判定装置１１０が、図２（Ｂ）のタイミングチャートに示されるような槌打情報を取得した場合を例に挙げる。以下の説明では、図２（Ｂ）のタイミングチャートに示されるような槌打情報を取得した場合を「ケース１」と表記する場合がある。

この場合、判定装置１１０は、初期時の基準時点に対応する基準時点を決定して、初期時と同様にして、運用時にハンマー１０６が叩き座１０７を槌打したタイミングを示す情報を生成する。次に、判定装置１１０は、初期時のタイミングと、運用時のタイミングとの時間差を算出する。

また、判定装置１１０は、初期時と同様にして、運用時にハンマー１０６が叩き座１０７を槌打した周期を示す情報を生成する。次に、判定装置１１０は、初期時の周期から運用時の周期までの変動量を算出する。そして、判定装置１１０は、算出した時間差と、算出した変動量とに基づいて、電気集塵機１００の作動機構１０５の固着状態を判定する。

ここで、作動機構１０５が固着状態になると、重力による落下運動に従ってハンマー１０６を振り下ろし始めるタイミングが初期時のタイミングより遅れて、初期時のタイミングと、運用時のタイミングとの時間差が生じることになる。また、作動機構１０５が固着状態になると、重力による落下運動に従ってハンマー１０６を振り下ろすことに対する摩擦などの抵抗が初期時の抵抗より大きくなり、初期時のタイミングと、運用時のタイミングとの時間差が生じることになる。このため、判定装置１１０は、算出した時間差の長さが所定の長さ以上である場合に、作動機構１０５が固着状態であると判定する。

作動機構１０５の固着度合いが一定であると、初期時のタイミングと、運用時のタイミングの時間差は一定になり、初期時の周期から運用時の周期までの変動量はなくなる。また、作動機構１０５の固着度合いが一定ではないと、初期時のタイミングと、運用時のタイミングの時間差は一定ではなくなり、初期時の周期から運用時の周期までの変動量が大きくなる。このため、判定装置１１０は、算出した変動量が所定の大きさ以上である場合に、作動機構１０５の固着度合いが一定ではないと判定する。

判定装置１１０は、図２（Ｂ）のタイミングチャートに示されるような槌打情報を取得した場合には、初期時のタイミングと、運用時のタイミングとの時間差がないため、作動機構１０５が固着状態ではないと判定する。

・図２（Ｃ）の場合
次に、判定装置１１０が、図２（Ｃ）のタイミングチャートに示されるような槌打情報を取得した場合を例に挙げる。以下の説明では、図２（Ｃ）のタイミングチャートに示されるような槌打情報を取得した場合を「ケース２」と表記する場合がある。

この場合、判定装置１１０は、図２（Ｂ）の場合と同様に、初期時のタイミングと、運用時のタイミングとの時間差を算出し、初期時の周期から運用時の周期までの変動量を算出する。そして、判定装置１１０は、図２（Ｃ）のタイミングチャートに示されるような槌打情報を取得した場合には、初期時のタイミングと、運用時のタイミングとの時間差があるため、作動機構１０５が固着状態であると判定する。また、判定装置１１０は、初期時の周期から運用時の周期までの変動量がないため、作業機構の固着度合いが一定であると判定する。

・図２（Ｄ）の場合
次に、判定装置１１０が、図２（Ｄ）のタイミングチャートに示されるような槌打情報を取得した場合を例に挙げる。以下の説明では、図２（Ｄ）のタイミングチャートに示されるような槌打情報を取得した場合を「ケース３」と表記する場合がある。

この場合、判定装置１１０は、図２（Ｂ）の場合と同様に、初期時のタイミングと、運用時のタイミングとの時間差を算出し、初期時の周期から運用時の周期までの変動量を算出する。そして、判定装置１１０は、図２（Ｄ）のタイミングチャートに示されるような槌打情報を取得した場合には、初期時のタイミングと、運用時のタイミングとの時間差があるため、作動機構１０５が固着状態であると判定する。また、判定装置１１０は、初期時の周期から運用時の周期までの変動量があるため、作業機構の固着度合いが一定ではないと判定する。

これにより、判定装置１１０は、作動機構１０５が固着状態であるか否かを判定するとともに、作動機構１０５の固着度合いが一定か否かを判定することができる。そして、判定装置１１０は、作動機構１０５の固着状態を、判定装置１１０の利用者に通知することができる。

ここで、電気集塵機１００をメンテナンスするためには、電気集塵機１００の稼働を一旦停止して、電気集塵機１００に高温の排気ガスを通過させたりコロナ放電させることを停止して、メンテナンス作業者が電気集塵機１００に進入可能な状態にすることになる。さらに、電気集塵機１００のみを停止すると排気ガスが清浄化されずに排出されることになるため、電気集塵機１００のみを停止することができず、プラント内の他の設備をともに停止したりプラント全体を停止することになり、経済的損失が発生してしまう。

しかしながら、判定装置１１０の利用者は、判定装置１１０から通知された作動機構１０５の固着状態を把握して、作動機構１０５をメンテナンスすべきか否かを判断することができる。そして、判定装置１１０の利用者は、作動機構１０５をメンテナンスすべきか否かを判断することができるため、プラント内にある電気集塵機１００とは異なる設備のメンテナンス予定を考慮して、適切な時期を見計らって電気集塵機１００をメンテナンスすることができる。これにより、プラント全体を停止する期間を減少させることができ、経済的損失を低減することができる。

（集塵システム３００の構成例）
図３は、判定装置１１０を用いた集塵システム３００の構成例を示す説明図である。

図３において、ネットワーク３１０は、判定装置１１０と、センサ３０１とが通信可能な通信網である。ネットワーク３１０は、例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット、携帯電話網などを含む。

判定装置１１０は、ノート型パソコン、デスクトップ型パソコン、携帯電話機、スマートフォン、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、およびタブレット型端末などである。判定装置１１０は、図４に後述するコンピュータにより実現される。

センサ３０１は、電気集塵機１００のモーター１０３に連結され、ハンマー１０６が叩き座１０７を槌打して発生し、ハンマー１０６、作動機構１０５、シャフト１０４、およびモーター１０３を介して伝達される振動を検出する。センサ３０１は、例えば、図３に示す伝達経路３１１を伝達された振動を検出する。また、センサ３０１は、ハンマー１０６が叩き座１０７を槌打して発生し、空気を介して伝達される音を検出してもよい。センサ３０１は、シャフト１０４、または集塵板１０２などに連結されていてもよい。図３において、（１）〜（１３）は、各々のハンマー１０６を識別する番号である。

（判定装置１１０のハードウェア構成例）
図４は、判定装置１１０のハードウェア構成例を示すブロック図である。図４において、判定装置１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４０３と、磁気ディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）４０４と、磁気ディスク４０５と、光ディスクドライブ４０６と、光ディスク４０７と、を備える。また、判定装置１１０は、ディスプレイ４０８と、インターフェース（Ｉ／Ｆ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）４０９と、キーボード４１０と、マウス４１１と、スキャナ４１２と、プリンタ４１３と、を備える。また、各構成部はバス４００によってそれぞれ接続されている。

ここで、ＣＰＵ４０１は、判定装置１１０の全体の制御を司る。ＲＯＭ４０２は、ブートプログラム、および判定プログラムなどのプログラムを記憶している。ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１のワークエリアとして使用される。磁気ディスクドライブ４０４は、ＣＰＵ４０１の制御に従って磁気ディスク４０５に対するデータのリード／ライトを制御する。磁気ディスク４０５は、磁気ディスクドライブ４０４の制御で書き込まれたデータを記憶する。

光ディスクドライブ４０６は、ＣＰＵ４０１の制御に従って光ディスク４０７に対するデータのリード／ライトを制御する。光ディスク４０７は、光ディスクドライブ４０６の制御で書き込まれたデータを記憶したり、光ディスク４０７に記憶されたデータをコンピュータに読み取らせたりする。

ディスプレイ４０８は、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などのデータを表示する。このディスプレイ４０８は、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。

Ｉ／Ｆ４０９は、通信回線を通じてＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネットなどのネットワーク３１０に接続され、このネットワーク３１０を介して他の装置に接続される。そして、Ｉ／Ｆ４０９は、ネットワーク３１０と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。Ｉ／Ｆ４０９には、例えば、モデムやＬＡＮアダプタなどを採用することができる。

キーボード４１０は、文字、数字、各種指示などの入力のためのキーを備え、データの入力を行う。また、タッチパネル式の入力パッドやテンキーなどであってもよい。マウス４１１は、カーソルの移動や範囲選択、あるいはウィンドウの移動やサイズの変更などを行う。ポインティングデバイスとして同様に機能を備えるものであれば、トラックボールやジョイスティックなどであってもよい。

スキャナ４１２は、画像を光学的に読み取り、判定装置１１０内に画像データを取り込む。なお、スキャナ４１２は、ＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒ Ｒｅａｄｅｒ）機能を持たせてもよい。また、プリンタ４１３は、画像データや文書データを印刷する。プリンタ４１３には、例えば、レーザプリンタやインクジェットプリンタを採用することができる。また、光ディスクドライブ４０６、光ディスク４０７、ディスプレイ４０８、キーボード４１０、マウス４１１、スキャナ４１２、およびプリンタ４１３の少なくともいずれか１つは、なくてもよい。

（判定テーブル５００の記憶内容）
次に、図５を用いて、判定テーブル５００の記憶内容の一例について説明する。判定テーブル５００は、例えば、図４に示したＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶領域によって実現される。

図５は、判定テーブル５００の記憶内容の一例を示す説明図である。図５に示すように、判定テーブル５００は、ケース番号項目に対応付けて、周期項目と、開始時点項目と、判定結果項目と、状態項目を有し、槌打情報を取得するケースごとに各項目に情報が設定されることにより、レコードを記憶する。

ケース番号項目には、ケースの番号が記憶される。周期項目には、ハンマー１０６が叩き座１０７を槌打する周期についての判定条件が記憶される。開始時点項目には、ハンマー１０６を振り下ろし始める開始時点についての判定条件が記憶される。判定結果項目には、固着状態か否かの判定結果が記憶される。状態項目には、作動機構１０５がどのような状態であるかを示す情報が記憶される。

例えば、レコード５０１は、ケース番号「１」を含む判定情報を示す。また、レコード５０１は、運用時にハンマー１０６が叩き座１０７を槌打する周期が「初期時と同一」であるという判定条件と、運用時にハンマー１０６を振り下ろし始める開始時点が「初期時と同一」であるという判定条件と、を含む判定情報を示す。

また、レコード５０１は、判定条件を満たす場合の判定結果として「作動機構１０５が固着状態ではない」という判定結果と、判定条件を満たす場合の状態として「初期状態を維持している」という状態と、を含む判定情報を示す。

（時間テーブル６００の記憶内容）
次に、図６を用いて、時間テーブル６００の記憶内容の一例について説明する。時間テーブル６００は、例えば、図４に示したＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶領域によって実現される。

図６は、時間テーブル６００の記憶内容の一例を示す説明図である。図６に示すように、時間テーブル６００は、ハンマー番号項目に対応付けて、初期時開始時点項目と、運用時開始時点項目と、運用時第一周期項目と、運用時第二周期項目と、運用時第三周期項目と、判定結果項目と、状態項目とを有する。時間テーブル６００は、ハンマーごとに各項目に情報が設定されることにより、レコードを記憶する。

ハンマー番号項目には、ハンマー１０６の番号が記憶される。初期時開始時点項目には、初期時に、判定装置１１０が算出したハンマー１０６を振り下ろし始める開始時点が記憶される。

運用時開始時点項目には、運用時に、判定装置１１０が算出したハンマー１０６を振り下ろし始める開始時点が記憶される。運用時第一周期項目には、運用時に、判定装置１１０が算出した１回目の周期が記憶される。運用時第二周期項目には、運用時に、判定装置１１０が算出した２回目の周期が記憶される。運用時第三周期項目には、運用時に、判定装置１１０が算出した３回目の周期が記憶される。

判定結果項目には、判定装置１１０が固着状態か否かを判定した結果が記憶される。状態項目には、判定装置１１０が判定した結果、作動機構１０５がどのような状態であるかを示す情報が記憶される。

例えば、レコード６０１は、初期時において、ハンマー番号「１３」と、初期時開始時点「００：００：０５」と、を含む時間情報を示す。また、レコード６０１は、運用時において、さらに、運用時開始時点「００：００：０５」と、運用時第一周期「００：００：７０」と、運用時第二周期「００：００：７０」と、運用時第三周期「００：００：７０」と、を含む判定情報を示す。また、レコード６０１は、固着状態の判定後において、さらに、「固着状態ではない」という判定結果を含む判定情報を示す。

（判定装置１１０の機能的構成例）
次に、図７を用いて、判定装置１１０の機能的構成例について説明する。

図７は、判定装置１１０の機能的構成例を示すブロック図である。判定装置１１０は、制御部７００として、取得部７０１と、判定部７０２と、出力部７０３と、を含む。

取得部７０１は、作動機構１０５により作動するハンマー１０６が電気集塵機１００の集塵板１０２を打つタイミングを取得する。取得部７０１は、例えば、ハンマー１０６が電気集塵機１００の集塵板１０２を打つ際に発生する振動を検出することにより、タイミングを取得する。

また、取得部７０１は、例えば、シャフト１０４の回転角度が所定の角度になった時点を、基準時点として検出する。次に、取得部７０１は、センサ３０１により、ハンマー１０６が叩き座１０７を槌打して発生し、ハンマー１０６、作動機構１０５、シャフト１０４、およびモーター１０３を介して伝達された振動を検出する。そして、取得部７０１は、基準時点から、ハンマー１０６が叩き座１０７を槌打した槌打時点までの時間を、ハンマー１０６が叩き座１０７を槌打したタイミングを示す情報として取得する。

また、取得部７０１は、例えば、センサ３０１により、ハンマー１０６が叩き座１０７を槌打して発生し、空気を介して伝達される音を検出してもよい。これにより、判定部７０２は、取得部７０１によって取得されたタイミングに基づいて、作動機構１０５の固着状態についての指標となる遅延時間と周期とを算出することができる。

取得されたデータは、例えば、ＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶領域に記憶される。取得部７０１は、例えば、図４に示したＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶装置に記憶されたプログラムをＣＰＵ４０１に実行させることにより、または、Ｉ／Ｆ４０９により、その機能を実現する。

判定部７０２は、取得したタイミングの予定タイミングからの遅延時間が所定時間を超え、かつ、取得したタイミング間の間隔の変動量が所定の基準以上か否かに応じて、作動機構１０５の固着状態を判定する。

判定部７０２は、例えば、初期時に取得部７０１によって取得された初期時の槌打時点と、運用時に取得部７０１によって取得された運用時の槌打時点との時間差を、遅延時間として算出する。また、判定部７０２は、初期時に取得部７０１によって取得された初期時の槌打時点から初期時の周期を算出し、運用時に取得部７０１によって取得された運用時の槌打時点から運用時の周期を算出し、初期時の周期から運用時の周期までの変動量を算出する。

次に、判定部７０２は、遅延時間が所定時間を超えず、かつ、変動量が所定の基準未満であることに応じて、作動機構１０５が固着状態ではないと判定する。判定部７０２は、具体的には、図２（Ｂ）に示すようなケース１の場合に、作動機構１０５が固着状態ではないと判定する。

また、判定部７０２は、遅延時間が所定時間を超え、かつ、変動量が所定の基準未満であることに応じて、作動機構１０５が固着状態であって作動機構１０５の固着度合いが一定であると判定する。判定部７０２は、具体的には、図２（Ｃ）に示すようなケース２の場合に、作動機構１０５が固着状態であって作動機構１０５の固着度合いが一定であると判定する。

また、判定部７０２は、遅延時間が所定時間を超え、かつ、変動量が所定の基準以上であることに応じて、作動機構１０５が固着状態であって作動機構１０５の固着度合いが不定であると判定する。判定部７０２は、具体的には、図２（Ｄ）に示すようなケース３の場合に、作動機構１０５が固着状態であって作動機構１０５の固着度合いが不定であると判定する。

判定部７０２は、例えば、初期時に取得部７０１によって取得された初期時の槌打時点から初期時の開始時点を算出し、運用時に取得部７０１によって取得された運用時の槌打時点から運用時の開始時点を算出し、開始時点の時間差を遅延時間として算出してもよい。ここで、開始時点とは、ハンマー１０６を振り下ろし始める時点である。

判定部７０２は、遅延時間が所定時間を超えた場合に、遅延時間に基づいて作動機構１０５の固着度合いを算出してもよい。判定部７０２は、例えば、運用時の遅延時間を、作動機構１０５の固着度合いとして算出してもよい。また、判定部７０２は、運用時の開始時点を、作動機構１０５の固着度合いとして算出してもよい。

また、判定部７０２は、運用時の開始角度を、作動機構１０５の固着度合いとして算出してもよい。作動機構１０５の固着度合いを算出する一例については、図８を用いて後述する。これにより、判定部７０２は、作動機構１０５の固着状態を判定することができ、作動機構１０５の固着度合いを算出することができる。

判定結果は、例えば、ＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶領域に記憶される。判定部７０２は、例えば、図４に示したＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶装置に記憶されたプログラムをＣＰＵ４０１に実行させることにより、その機能を実現する。

出力部７０３は、判定結果を出力する。また、出力部７０３は、判定結果とともに、算出した固着度合いを出力してもよい。これにより、出力部７０３は、判定装置１１０の利用者に、作動機構１０５の固着状態を通知することができる。出力形式としては、例えば、ディスプレイ４０８への表示、プリンタ４１３への印刷出力、Ｉ／Ｆ４０９による外部装置への送信がある。また、ＲＡＭ４０３、磁気ディスク４０５、光ディスク４０７などの記憶領域に記憶することとしてもよい。

（固着度合いを算出する一例）
次に、図８を用いて、判定装置１１０が電気集塵機１００の作動機構１０５の固着度合いを算出する一例について説明する。

図８は、作動機構１０５の固着度合いを算出する一例を示す説明図である。判定装置１１０は、例えば、頂上部を角度０度とした場合のハンマー１０６を振り下ろし始める開始角度α度を、作動機構１０５の固着度合いとして算出する。

図８に示すように、ハンマー１０６を、半径ｒの単振り子として扱う。ハンマー１０６は、頂上部から右回りに角度α度の位置から、最下部まで回転する。ハンマー１０６は、角度α度の位置から、初速度０で振り下ろされるとする。このとき、最下部を角度１８０度とすると、エネルギー保存則に基づいて、最下部でのハンマー１０６の速度ｖは、ｖ＝（２ｇｒ（ｃｏｓα＋１））^０．５になる。ｇは、重力加速度である。

ここで、微小距離ｄｘを（ｄα／３６０）＊２πｒとする。このとき、ハンマー１０６を角度α度の位置から最下部まで振り下ろす際にかかる振り下ろし時間ｔ２は、微小時間ｄｖ＊ｄｘ＝（（２ｇｒ（ｃｏｓｄα＋１））^０．５）＊ｄｘをα度から１８０度まで積分する下記式（１）により算出される。

また、ハンマー１０６が頂上部から角度α度の位置まで移動する時間を振り下ろし開始時間ｔ１とすると、ハンマー１０６が頂上部を通過してから最下部に振り下ろされるまでの最下部到達時間ｔ３は、下記式（２）により算出される。

ｔ３＝ｔ１＋ｔ２・・・（２）

また、振り下ろし開始時間ｔ１は、下記式（３）により算出される。ωは、回転軸の角速度である。

ｔ１＝（α／３６０）＊ω・・・（３）

判定装置１１０は、上記式（１）〜（３）を連立方程式として解くことにより、角度α度を、作動機構１０５の固着度合いとして算出する。これにより、判定装置１１０は、作動機構１０５の固着度合いを算出して出力することができる。このため、判定装置１１０の利用者は、判定装置１１０から出力された作動機構１０５の固着度合いを把握することができ、電気集塵機１００をメンテナンスする時期を決定することができる。

（設定処理手順の一例）
次に、図９を用いて、判定装置１１０の設定処理手順の一例について説明する。

図９は、設定処理手順の一例を示すフローチャートである。図９において、判定装置１１０は、初期時に、センサ３０１から槌打情報を取得する（ステップＳ９０１）。次に、判定装置１１０は、各々のハンマー１０６を振り下ろし始める開始時点を算出して、時間テーブル６００の初期時開始時点項目に、算出した各々のハンマー１０６を振り下ろし始める開始時点を設定する（ステップＳ９０２）。

そして、判定装置１１０は、初期時周期を算出して、記憶装置に記憶して（ステップＳ９０３）、設定処理手順を終了する。これにより、判定装置１１０は、初期時の開始時点と周期とを記憶しておくことができる。

ここでは、判定装置１１０が時間テーブル６００に開始時点を記憶する場合を例に挙げたが、これに限らない。例えば、判定装置１１０は、開始時点の代わりに、槌打時点を記憶してもよい。

（判定処理手順の一例）
次に、図１０を用いて、判定装置１１０の判定処理手順の一例について説明する。

図１０は、判定処理手順の一例を示すフローチャートである。図１０において、判定装置１１０は、運用時に、センサ３０１から槌打情報を取得する（ステップＳ１００１）。次に、判定装置１１０は、各々のハンマー１０６を振り下ろし始める開始時点を算出して、時間テーブル６００の運用時開始時点項目に、算出した各々のハンマー１０６を振り下ろし始める開始時点を設定する（ステップＳ１００２）。

そして、判定装置１１０は、各々のハンマー１０６が叩き座１０７を槌打する周期を、所定回数分算出して、時間テーブル６００の運用時第一周期項目、運用時第二周期項目、運用時第三周期項目に、算出した各々のハンマー１０６が叩き座１０７を槌打する周期を設定する（ステップＳ１００３）。

次に、判定装置１１０は、初期時にハンマー１０６が叩き座１０７を槌打する周期と、運用時にハンマー１０６が叩き座１０７を槌打する周期とが同一周期であるか否かを判定する（ステップＳ１００４）。ここで、同一周期ではない場合（ステップＳ１００４：Ｎｏ）、判定装置１１０は、電気集塵機１００の作動機構１０５が固着状態であって、作動機構１０５の固着度合いは一定ではないと判定して（ステップＳ１００５）、判定処理を終了する。

一方で、同一周期である場合（ステップＳ１００４：Ｙｅｓ）、判定装置１１０は、初期時にハンマー１０６を振り下ろし始める開始時点と、運用時にハンマー１０６を振り下ろし始める開始時点とが同一開始時点であるか否かを判定する（ステップＳ１００６）。ここで、同一開始時点である場合（ステップＳ１００６：Ｙｅｓ）、判定装置１１０は、電気集塵機１００の作動機構１０５が固着状態ではないと判定して（ステップＳ１００７）、判定処理を終了する。

一方で、同一開始時点ではない場合（ステップＳ１００６：Ｎｏ）、判定装置１１０は、電気集塵機１００の作動機構１０５が固着状態であって、作動機構１０５の固着度合いが一定であると判定する（ステップＳ１００８）。次に、判定装置１１０は、作動機構１０５の固着度合いを算出して（ステップＳ１００９）、判定処理を終了する。これにより、判定装置１１０は、作動機構１０５の固着状態を判定することができる。

ここでは、判定装置１１０が開始時点に基づいて作動機構１０５の固着状態を判定する場合を例に挙げたが、これに限らない。例えば、判定装置１１０は、時間テーブル６００に初期時の開始時点の代わりに槌打時点が記憶されている場合、初期時の槌打時点と運用時の槌打時点とが同一時点であるか否かに基づいて作動機構１０５の固着状態を判定してもよい。

以上説明したように、判定装置１１０によれば、初期時と運用時とにおけるハンマー１０６が叩き座１０７を槌打する時点のズレと、初期時から運用時までのハンマー１０６が叩き座１０７を槌打する周期の変動量とに基づいて、固着状態を判定することができる。これにより、判定装置１１０は、作動機構１０５が固着状態であるか否かを判定するとともに、作動機構１０５の固着度合いが一定か否かを判定することができる。このため、判定装置１１０の利用者は、作動機構１０５をメンテナンスすべきか否かを判断することができる。そして、判定装置１１０の利用者は、作動機構１０５をメンテナンスすべきか否かを判断することができるため、プラント内にある電気集塵機１００とは異なる設備のメンテナンス予定を考慮して、適切な時期を見計らって電気集塵機１００をメンテナンスすることができる。このため、プラント全体を停止する期間を減少させることができ、経済的損失を低減することができる。

また、判定装置１１０によれば、作動機構１０５の固着度合いを算出することができる。これにより、判定装置１１０は、作動機構１０５が固着状態である時に、作動機構１０５の固着度合いを出力することができる。このため、判定装置１１０の利用者は、作動機構１０５をメンテナンスすべきか否かを判断することができる。そして、判定装置１１０の利用者は、作動機構１０５をメンテナンスすべきか否かを判断することができるため、プラント内にある電気集塵機１００とは異なる設備のメンテナンス予定を考慮して、適切な時期を見計らって電気集塵機１００をメンテナンスすることができる。このため、プラント全体を停止する期間を減少させることができ、経済的損失を低減することができる。

ここで、従来、電気集塵機１００の点検員が、電気集塵機１００のモーター１０３などに聴診棒を当てて、ハンマー１０６が叩き座１０７を槌打する音を聴いて電気集塵機１００のハンマー１０６の作動機構１０５の固着状態を判定する場合が考えられる。しかしながら、この場合、点検員の点検ミスにより、作動機構１０５の固着状態を判定することができないことがある。また、電気集塵機１００の管理費用が増大してしまうことがある。一方で、本実施の形態にかかる判定装置１１０は、自動で、固着状態を判定することができ、管理費用の増大を抑制することができる。

また、従来、電気集塵機１００の点検員が、ハンマー１０６を目視で点検する場合が考えられる。しかしながら、この場合、メンテナンスの時と同様に、電気集塵機１００の稼働を一旦停止して、電気集塵機１００に高温の排気ガスを通過させたりコロナ放電させることを停止して、点検員が電気集塵機１００に進入可能な状態にすることになる。さらに、電気集塵機１００のみを停止すると排気ガスが清浄化されずに排出されることになるため、電気集塵機１００のみを停止することができず、プラント全体を停止することになり、経済的損失が発生してしまう。また、点検員が、目視で点検して、メンテナンスするハンマー１０６を特定することになり、メンテナンスしなくてもよいハンマー１０６をメンテナンスすべきハンマー１０６として特定してしまったり、メンテナンスすべきハンマー１０６を見落とすことがある。

一方で、本実施の形態にかかる判定装置１１０は、自動で、固着状態を判定することができる。このため、点検員によるメンテナンスすべきハンマー１０６の特定を支援することができる。また、点検員は、ハンマー１０６の固着状態に基づいて、プラント内にある電気集塵機１００とは異なる設備のメンテナンス予定を考慮して、適切な時期を見計らって電気集塵機１００をメンテナンスすることができる。このため、プラント全体を停止する期間を減少させることができ、経済的損失を低減することができる。

なお、本実施の形態で説明した判定方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。本判定プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また本判定プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布してもよい。

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）作動機構により作動するハンマーが電気集塵機の集塵板を打つタイミングを取得し、
取得した前記タイミングの予定タイミングからの遅延時間が所定時間を超え、かつ、取得したタイミング間の間隔の変動量が所定の基準以上か否かに応じて、前記作動機構の固着状態を判定し、
判定結果を出力する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする判定プログラム。

（付記２）前記判定する処理は、前記遅延時間が前記所定時間を超え、かつ、前記変動量が前記所定の基準以上であることに応じて、前記作動機構が固着状態であって前記作動機構の固着度合いが不定であると判定することを特徴とする付記１に記載の判定プログラム。

（付記３）前記判定する処理は、前記遅延時間が前記所定時間を超え、かつ、前記変動量が前記所定の基準未満であることに応じて、前記作動機構が固着状態であって前記作動機構の固着度合いが一定であると判定することを特徴とする付記１または２に記載の判定プログラム。

（付記４）前記判定する処理は、前記遅延時間が前記所定時間を超えず、かつ、前記変動量が前記所定の基準未満であることに応じて、前記作動機構が固着状態ではないと判定することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の判定プログラム。

（付記５）前記遅延時間が前記所定時間を超えたことに応じて、前記遅延時間に基づいて前記作動機構の固着度合いを算出する処理を前記コンピュータに実行させ、
前記出力する処理は、前記判定結果とともに、算出した前記固着度合いを出力することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の判定プログラム。

（付記６）前記取得する処理は、前記ハンマーが前記電気集塵機の集塵板を打つ際に発生する振動を検出可能なセンサから出力されるデータに基づいて、前記タイミングを取得することを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の判定プログラム。

（付記７）作動機構により作動するハンマーが電気集塵機の集塵板を打つタイミングを取得し、取得した前記タイミングの予定タイミングからの遅延時間が所定時間を超え、かつ、取得したタイミング間の間隔の変動量が所定の基準以上か否かに応じて、前記作動機構の固着状態を判定し、判定結果を出力する制御部、
を有することを特徴とする判定装置。

（付記８）作動機構により作動するハンマーが電気集塵機の集塵板を打つタイミングを取得し、
取得した前記タイミングの予定タイミングからの遅延時間が所定時間を超え、かつ、取得したタイミング間の間隔の変動量が所定の基準以上か否かに応じて、前記作動機構の固着状態を判定し、
判定結果を出力する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする判定方法。

１００ 電気集塵機
１１０ 判定装置
７００ 制御部
７０１ 取得部
７０２ 判定部
７０３ 出力部

Claims (7)

1. 作動機構により作動するハンマーが電気集塵機の集塵板を打つタイミングを取得し、
   取得した前記タイミングの予定タイミングからの遅延時間が所定時間を超えるか否かに応じて、前記作動機構の固着状態を判定し、及び／又は、取得したタイミング間の間隔の変動量が所定の基準以上か否かに応じて、前記作動機構の固着度合いを判定し、
   判定結果を出力する、
   処理をコンピュータに実行させることを特徴とする判定プログラム。
2. 前記判定する処理は、前記遅延時間が前記所定時間を超え、かつ、前記変動量が前記所定の基準以上であることに応じて、前記作動機構が固着状態であって前記作動機構の固着度合いが不定であると判定することを特徴とする請求項１に記載の判定プログラム。
3. 前記判定する処理は、前記遅延時間が前記所定時間を超え、かつ、前記変動量が前記所定の基準未満であることに応じて、前記作動機構が固着状態であって前記作動機構の固着度合いが一定であると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の判定プログラム。
4. 前記判定する処理は、前記遅延時間が前記所定時間を超えず、かつ、前記変動量が前記所定の基準未満であることに応じて、前記作動機構が固着状態ではないと判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の判定プログラム。
5. さらに、前記遅延時間が前記所定時間を超えたことに応じて、前記遅延時間に基づいて前記作動機構の固着度合いを示す値を算出する処理を前記コンピュータに実行させ、
   前記出力する処理は、前記判定結果とともに、算出した前記固着度合いを示す値を出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の判定プログラム。
6. 作動機構により作動するハンマーが電気集塵機の集塵板を打つタイミングを取得し、取得した前記タイミングの予定タイミングからの遅延時間が所定時間を超えるか否かに応じて、前記作動機構の固着状態を判定し、及び／又は、取得したタイミング間の間隔の変動量が所定の基準以上か否かに応じて、前記作動機構の固着度合いを判定し、判定結果を出力する制御部、
   を有することを特徴とする判定装置。
7. 作動機構により作動するハンマーが電気集塵機の集塵板を打つタイミングを取得し、
   取得した前記タイミングの予定タイミングからの遅延時間が所定時間を超えるか否かに応じて、前記作動機構の固着状態を判定し、及び／又は、取得したタイミング間の間隔の変動量が所定の基準以上か否かに応じて、前記作動機構の固着度合いを判定し、
   判定結果を出力する、
   処理をコンピュータが実行することを特徴とする判定方法。

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