JP6509001B2 - 故障診断システム - Google Patents
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Description
前記発電システムにおいて過去に発生した故障時における前記発電システムの動作状態を示す故障状態識別情報及び前記検出手段ごとの前記検出信号履歴を含む過去故障時データと、当該故障時における故障診断結果及び故障対応記録と、を対応付けて記録したデータベースを備え、
前記発電システムが故障した時に、前記故障状態識別情報及び前記検出手段ごとの前記検出信号履歴を含む故障時データを生成するデータ生成部と、
前記故障時データに含まれる前記故障状態識別情報と一致する前記故障状態識別情報を含む前記過去故障時データを前記データベースから抽出するデータ抽出部と、
前記データ抽出部により抽出された前記過去故障時データと前記故障時データとの相関関係を求める相関算出部と、
前記相関算出部により相関関係が求められた前記過去故障時データのうち、相関関係が強い前記過去故障時データを相関故障時データとして選択する相関データ選択部と、
前記相関故障時データに対応付けて記録されている前記故障診断結果及び前記故障対応記録を出力する診断結果出力部と、を備え、
前記相関算出部が、前記検出手段ごとの前記検出信号履歴の相関係数を前記相関関係として求め、
前記相関データ選択部が、前記相関算出部が求めた前記相関係数に基づいて、所定の相関閾値以上となる前記相関係数が規定数以上含まれる前記過去故障時データを前記相関故障時データとして選択する点にある。
前記発電システムの前記発電装置制御手段が、
前記データ生成部及び前記診断結果出力部を備え、
前記発電システムが
前記データ生成部によって生成した前記故障時データを、前記故障時診断サーバに送信し、
前記故障時診断サーバが、
前記発電システムから受信した前記故障時データを、前記データ抽出部、前記相関算出部、及び前記相関データ選択部によって処理し、前記相関故障時データに対応付けて記録されている前記故障診断結果及び前記故障対応記録を前記発電システムに送信し、
前記発電システムが、
前記診断結果出力部によって、前記故障時診断サーバから受信した前記故障診断結果及び前記故障対応記録を出力する点にある。
発電システムGS
発電システムGSには、発電装置1及び発電装置制御手段2に加えて、発電装置側通信手段4及び表示手段5が備えられる。発電装置側通信手段4は、故障時診断サーバDSと通信を行うための手段であり、無線通信手段または有線通信手段が用いられる。表示手段5は、発電装置制御手段2からの出力を表示するための装置である。本実施形態においては、発電装置1の動作状態の表示、及び発電装置1への動作を指示するためのリモコンの表示部を用いる。
データ生成部21は、発電装置1が故障したときに、故障状態識別情報h及び検出手段3ごとの検出信号履歴Lを含む故障時データDを生成する。より詳しくは、データ生成部21は、発電システムGSに故障が発生したときに、発電システムGSの各部位に設けられた複数の検出手段3それぞれからの検出信号を取得し、検出手段3ごとの検出信号履歴Lとして取得可能に構成される。
診断結果出力部22は、詳しくは後述するが、故障時診断サーバDSから受信した故障診断結果O及び故障対応記録Cを表示手段5に出力する。具体的には、例えば、故障診断結果Oとして「燃料ガス系統異常」、故障対応記録Cとして「燃料ガス系統配管交換」を故障時診断サーバDSから受信した場合には、診断結果出力部22は表示手段5に
「故障診断結果: 燃料ガス系統異常
対処方法 : 燃料ガス系統配管交換」
といったように、故障時診断サーバDSの利用者に対して発電システムGSの修復作業を促す形態で故障診断結果O及び故障対応記録Cを出力する。
故障時診断サーバDSには、過去の故障時データDである過去故障時データDpを蓄積したデータベースDB、データベースDBに過去故障時データDpを入力するための入力手段9、発電システムGSと通信を行うためのサーバ側通信手段7、各種の値を記憶するための記憶手段8、及びこれら各手段の動作を制御するためのサーバ制御手段6が備えられる。
データベースDBは、発電システムGSにおいて過去に発生した故障時における故障状態識別情報h及び検出手段3ごとの検出信号履歴Lを含む過去故障時データDpと、当該故障時における故障診断結果O及び故障対応記録Cと、を対応付けたものが1つのレコードRとして記録される。具体的には、過去故障時データDp(レコードR)は、故障時データDと同様に、図4に示すように、発電システムGSに故障が発生した時点における発電システムGSの動作状態を示す故障状態識別情報hなどの情報とともに、各検出手段3の検出信号履歴L、及び発電システムGSの識別番号Idが含まれる。
サーバ制御手段6には、データ抽出部61、相関算出部62、及び相関データ選択部63が備えられる。さらに、本実施形態においては、代表データ作成部64が備えられる。
本実施形態においては、データベースDBには、過去故障時データDpが「代表データ」の形態にされ記録される。代表データは、レコードRとして記録される過去故障時データDpを、故障状態識別情報hごとにまとめられたものである。以下では、代表データ作成部64による、代表データの作成方法を具体的に説明する。
データ抽出部61は、故障時診断サーバDSがサーバ側通信手段7を介して、発電システムGSから故障時データDを受信したときに、当該故障時データDに含まれる故障状態識別情報hと一致する故障状態識別情報hを含む過去故障時データDpをデータベースDBから抽出する。すなわち、受信した故障時データDと故障状態識別情報hが一致する、代表データを抽出する。本実施形態においては、データ抽出部61は、故障状態識別情報hが一致し、発電システムGSの識別番号Idが異なる過去故障時データDpが複数存在する場合、それら複数の過去故障時データDpを全て抽出する。
相関算出部62は、データ抽出部61により抽出された過去故障時データDpのそれぞれと故障時データDとの相関関係を求める。具体的には、相関算出部62は、故障時データDと過去故障時データDpとについて、検出手段3ごとの検出信号履歴Lの相関係数を求める。ここで、相関係数が大きいことは、相関関係が高いことに対応する。具体的には、図6〜図10に示すように、故障時データDにおける一の検出手段3の検出信号履歴L(例えば図中L1)と、過去故障時データDpにおける同一の検出手段3の検出信号履歴L(例えば図中L1)と、を比較し相関係数を求める。
X(オーバーバー)、Y(オーバーバー)…変量の平均値(図6〜図10における各列におけるデータの平均値)
n…それぞれの変量の個数(図6〜図10の各列におけるデータ数)
相関データ選択部63は、相関算出部62により相関関係が求められた過去故障時データDpのうち、相関関係が強い過去故障時データDpを相関故障時データDrとして選択する。より詳しくは、相関データ選択部63は、過去故障時データDpに含まれる相関係数に基づいて、相関故障時データDrを選択する。
故障時診断サーバDSの動作を、図1及び図5を用いて説明する。発電システムGSに故障が発生したとき、発電システムGSの発電装置制御手段2のデータ生成部21が、故障時データDを生成し(図5の#1。以下同じ)、故障時診断サーバDSに送信する。
図6を用いて、故障時診断サーバDSを用いた発電システムGSの故障部位の診断例を示す。図6に示す各表の左列には発電システムGSのデータ生成部21により生成された故障時データDに含まれる検出信号履歴L(図中、検出手段3ごとにL1、L2、L3と記載)を、右列に、データ抽出部61によって抽出された過去故障時データDp(故障時データDの故障状態識別情報hと一致する故障状態識別情報hを含む過去故障時データDp)を示す。
「故障診断結果:燃料ガス系統異常
対処方法 :燃料ガス系統配管交換」
図7及び図8を用いて、故障時診断サーバDSを用いた発電システムGSの故障部位の別の診断例を示す。上記実施例と同様に、図7及び図8に示す各表の左列には故障時データDに含まれる検出信号履歴Lを、右列に、データ抽出部61によって抽出された過去故障時データDpを示す。
「故障診断結果: 逆止弁作動不良
対処方法 : 逆止弁交換」
図9及び図10を用いて、故障時診断サーバDSを用いた発電システムGSの故障部位の別の診断例を示す。上記実施例と同様に、図9及び図10に示す各表の左列には故障時データDに含まれる検出信号履歴Lを、右列に、データ抽出部61によって抽出された過去故障時データDpを示す。
「1.想定される故障部位:原燃料流量計
対処方法 :電圧・抵抗値測定、配線確認・・・異常があれば交換
2.想定される故障部位:原燃料ガスブロア
対処方法 :電圧・抵抗値測定、単体動作確認・・・異常があれば交換」
(1)上記実施形態においては、相関関係を求めるに当たり、故障時データD及び過去故障時データDpの各検出信号履歴Lについて求めたピアソンの積率相関係数を用いる場合の一例を示したが、他の方法も用いても構わない。例えば、相関関係を求めるにあたり、他の情報を相関係数を求める際の変数として用いても構わないし、他の相関係数を用いても構わない。
2 :発電装置制御手段
3 :検出手段
21 :データ生成部
22 :診断結果出力部
61 :データ抽出部
62 :相関算出部
63 :相関データ選択部
C :故障対応記録
Cd :規定故障対応記録
D :故障時データ
DS :故障時診断サーバ
Dp :過去故障時データ
Dr :相関故障時データ
GS :発電システム
L :検出信号履歴
O :故障診断結果
Od :規定故障診断結果
S :故障診断システム
h :故障状態識別情報
tbl :対応表
th :相関閾値
x :規定数
Claims (4)
- 発電装置の各部位に設けられた複数の検出手段それぞれからの検出信号を取得し、前記検出手段ごとの検出信号履歴として取得可能に構成された発電装置制御手段を備える発電システムの故障診断を行う故障診断システムであって、
前記発電システムにおいて過去に発生した故障時における前記発電システムの動作状態を示す故障状態識別情報及び前記検出手段ごとの前記検出信号履歴を含む過去故障時データと、当該故障時における故障診断結果及び故障対応記録と、を対応付けて記録したデータベースを備え、
前記発電システムが故障した時に、前記故障状態識別情報及び前記検出手段ごとの前記検出信号履歴を含む故障時データを生成するデータ生成部と、
前記故障時データに含まれる前記故障状態識別情報と一致する前記故障状態識別情報を含む前記過去故障時データを前記データベースから抽出するデータ抽出部と、
前記データ抽出部により抽出された前記過去故障時データと前記故障時データとの相関関係を求める相関算出部と、
前記相関算出部により相関関係が求められた前記過去故障時データのうち、相関関係が強い前記過去故障時データを相関故障時データとして選択する相関データ選択部と、
前記相関故障時データに対応付けて記録されている前記故障診断結果及び前記故障対応記録を出力する診断結果出力部と、を備え、
前記相関算出部が、前記検出手段ごとの前記検出信号履歴の相関係数を前記相関関係として求め、
前記相関データ選択部が、前記相関算出部が求めた前記相関係数に基づいて、所定の相関閾値以上となる前記相関係数が規定数以上含まれる前記過去故障時データを前記相関故障時データとして選択する故障診断システム。 - 前記相関算出部が、前記故障時データに含まれる前記故障状態識別情報と、前記故障状態識別情報ごとに前記相関算出部により前記相関係数を求める前記検出手段の種別を定めた対応表と、を参照して前記相関係数を求める請求項1に記載の故障診断システム。
- 前記相関閾値以上となる前記相関係数が前記規定数以上含まれる前記過去故障時データが存在しなかった場合には、前記診断結果出力部があらかじめ設定された前記故障診断結果及び前記故障対応記録である規定故障診断結果及び規定故障対応記録を出力する請求項1又は2に記載の故障診断システム。
- 前記データベース、前記データ抽出部、前記相関算出部、及び前記相関データ選択部を備えた故障時診断サーバを備え、
前記発電システムの前記発電装置制御手段が、
前記データ生成部及び前記診断結果出力部を備え、
前記発電システムが
前記データ生成部によって生成した前記故障時データを、前記故障時診断サーバに送信し、
前記故障時診断サーバが、
前記発電システムから受信した前記故障時データを、前記データ抽出部、前記相関算出部、及び前記相関データ選択部によって処理し、前記相関故障時データに対応付けて記録されている前記故障診断結果及び前記故障対応記録を前記発電システムに送信し、
前記発電システムが、
前記診断結果出力部によって、前記故障時診断サーバから受信した前記故障診断結果及び前記故障対応記録を出力する請求項1〜3のいずれか一項に記載の故障診断システム。
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