JP6869011B2 - 監視装置、発電装置、監視方法、及び監視プログラム - Google Patents

Description

本発明は、監視装置、発電装置、監視方法、及び監視プログラムに関する。

特許文献１に開示されるように、発電機と通信可能に接続され、発電機の稼働状況を監視する監視装置が知られている。この監視装置は、発電機から稼働状況を表すデータを取得し、取得したデータを用いて、発電機に異常又は異常の予兆が発生したか否かの判定、及び発生した異常又は予兆の重大度の判定を行う。

特開２００３−１７３２０６号公報

上記監視装置は、発電機の異常又は異常の予兆を検出したことを、事後的に報知するものである。従って、ユーザは、その報知後にしか対策をとることができない。発電機を異常又は異常の予兆が検出される状態にそもそも陥らせないためには、異常又は異常の予兆が検出される可能性をユーザが自ら把握する必要がある。

この点、上記監視装置のモニタには、発電機の温度、圧力、空燃比等の物理量が表示される。従って、専門知識をもつユーザであれば、それら物理量から異常又は異常の予兆が検出される可能性を事前に把握しうる。しかし、専門知識に乏しいユーザにとっては、それら物理量から異常又は異常の予兆が検出される可能性を把握することは難しい。

本発明の目的は、専門知識に乏しいユーザでも、非常用発電機の異常又は異常の予兆が検出される前に、その異常又は異常の予兆が検出される可能性を予め容易に把握できる技術を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の監視装置は、
燃料を消費することにより作動する原動機と、前記原動機によって駆動されることにより電力を生成する電力生成部と、前記原動機を制御する制御部とを有する非常用発電機の稼働状況を、商用電源に停電又は電力不足が生じたときに前記商用電源に代わって負荷に電力を供給するために前記非常用発電機が稼働する場合、及び保守のために前記非常用発電機が試験的に稼働する場合に、監視する監視装置であって、
前記非常用発電機から、前記非常用発電機の稼働状況と前記非常用発電機が置かれている環境とを表す監視用データを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記監視用データに基づいて、前記非常用発電機に異常又は異常の予兆が発生したか否かを判定する異常判定手段と、
前記取得手段によって取得された前記監視用データに基づいて、複数の評価観点の各々について前記非常用発電機の健全性を複数段階に評価する健全性評価手段であって、前記複数の評価観点には、前記原動機が前記燃料の消費を前回停止した時点からの経過時間である運転間隔に関わる評価観点が含まれており、前記運転間隔に関わる評価観点については前記運転間隔が短い程高く前記健全性を評価する健全性評価手段と、
前記非常用発電機が稼働される都度、前記異常判定手段によって前記非常用発電機に異常又は異常の予兆が発生していないと判定される場合に、前記健全性評価手段の評価結果を前記評価観点別に報知する報知手段と、
を備える。

本発明によれば、異常判定手段によって非常用発電機に異常又は異常の予兆が発生したと判定される前に、非常用発電機の健全性が複数段階に評価された結果がユーザに報知される。このため、専門知識に乏しいユーザでも、異常又は異常の予兆が検出される前の段階で、非常用発電機がどの程度健全であるかを容易に把握できるので、非常用発電機の健全性の変化によって、非常用発電機の異常又は異常の予兆が検出される可能性を予め容易に把握できる。

実施形態１に係る発電装置の構成を示す概念図 実施形態１に係る監視装置の構成を示すブロック図 実施形態１に係る監視装置の機能を示すブロック図 実施形態１に係る監視装置の表示部の表示を示す概念図 実施形態１に係る監視制御のフローチャート 実施形態２に係る発電装置の構成を示す概念図

以下、図面を参照し、上記監視装置を備えた発電装置の一実施形態を、監視対象の発電機が、非常時に発電を行う非常用発電機である場合を例に挙げて説明する。図中、同一又は対応する部分に同一の符号を付す。

［実施形態１］
図１に示すように、本実施形態に係る発電装置３００は、非常時に発電を行う非常用発電機１００と、非常用発電機１００を遠隔から監視する監視装置２００と、から構成される。非常用発電機１００は、商用電源に停電又は電力不足が生じた場合に起動し、商用電源に代わって負荷ＬＤに電力を供給する。負荷ＬＤとは、例えば、ビル、工場、病院等に設置された電気機器を指す。監視装置２００は、商用電源に停電若しくは電力不足が生じた場合、又は保守のために非常用発電機１００が試験的に稼働する場合に、非常用発電機１００の稼働状況を監視する。

非常用発電機１００は、駆動されることにより電力を生成する電力生成部１１０と、電力生成部１１０を駆動する原動機１２０とを有する。原動機１２０は、燃料を燃焼させることにより作動し、運動エネルギを生成する。電力生成部１１０は、原動機１２０で生成された運動エネルギを、電磁誘導によって電力に変換する。電力生成部１１０で生成された電力が、上記負荷ＬＤに供給される。

また、非常用発電機１００は、この非常用発電機１００における各種物理量を計測する計測器群１３０と、計測器群１３０の計測結果を用いて、電力生成部１１０及び原動機１２０を制御する制御部１４０とを有する。

計測器群１３０は、図３に示すように、電力生成部１１０及び原動機１２０を収容する収容室の室温を計測する室温計測器１３１と、その収容室の湿度を計測する湿度計測器１３２と、原動機１２０の排気ガスの温度を検出する排気温計測器１３３と、原動機１２０の回転数を検出する回転数計測器１３４と、原動機１２０の内部の潤滑油の温度を検出する油温計測器１３５と、原動機１２０の振動の振幅を計測する振動計測器１３６と、電力生成部１１０が出力した電圧及び電流を計測する電圧電流計測器１３７とを含む。以下、図１に戻って説明を続ける。

制御部１４０は、商用電源に停電若しくは電力不足が生じた場合、又は保守が行われる場合に、非常用発電機１００を起動させるべき旨のトリガ信号を外部から与えられると、通信回線ＮＥを通じて監視装置２００に起動信号を出力すると共に、原動機１２０に始動指令を出力し、原動機１２０に始動を指示する。

また、制御部１４０は、原動機１２０の作動中は、電力生成部１１０から出力される電圧及び電流がそれぞれ目標値に収束するように、上記電圧電流計測器１３７の計測結果を用いて、電力生成部１１０及び原動機１２０を制御する。

また、制御部１４０は、商用電源が復帰した場合又は保守が終了した場合に、非常用発電機１００に発電を停止させるべき旨のトリガ信号を外部から与えられると、原動機１２０に停止指令を出力し、原動機１２０に停止を指示する。

制御部１４０には、通信回線ＮＥを介して、監視装置２００が接続されている。通信回線ＮＥには、Ethernet（登録商標）やRS485といった規格のものを使用できる。制御部１４０は、電力生成部１１０及び原動機１２０を制御する役割の他、非常用発電機１００の稼働状況と、非常用発電機１００が置かれている環境とを表す監視用データＯＤを、通信回線ＮＥを通じて、監視装置２００に出力する役割も担う。

監視用データＯＤは、計測器群１３０で計測された各種物理量を表すデータと、制御部１４０の制御動作を表すデータとを含む。具体的には、図３に示すように、監視用データＯＤは、計測器１３１〜１３７の各々の計測結果を表すデータと、制御部１４０が原動機１２０に上記始動指令を出力したタイミングで送信される始動指令データＳＤと、制御部１４０が原動機１２０に上記停止指令を出力したタイミングで送信される停止指令データＲＤとを含む。以下、図１に戻って説明を続ける。

監視装置２００は、監視用データＯＤを用いて、非常用発電機１００を監視する。非常用発電機１００は、緊急時に送電する必要があるため、常時健全であることが理想的である。このため、非常用発電機１００を、異常又は異常の予兆が検出される状況にそもそも陥らせることなく、非常用発電機１００の保守を行うことが望まれる。

そこで、監視装置２００は、早め早めの保守をユーザに促すべく、非常用発電機１００が異常又は異常の予兆が検出される状態に陥る前に、異常又は予兆が検出される可能性を予め容易にユーザに気付かせることができる監視制御を行う構成を最大の特徴としている。以下、図２を参照し、監視装置２００の構成について具体的に説明する。

図２に示すように、監視装置２００は、通信回線ＮＥを通じて上記制御部１４０から監視用データＯＤを取得する取得手段としての通信Ｉ／Ｆ（InterFace）２１０と、取得された監視用データＯＤを用いて、非常用発電機１００の健全性を監視する監視制御を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）２７０と、ＣＰＵ２７０のメインメモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）２２０と、不揮発性の記憶媒体で構成された記憶部２５０と、ＣＰＵ２７０による上記監視制御の結果をユーザに報知する報知手段としての表示部２３０と、表示部２３０上のタッチスクリーン、キーボード、及びマウスで構成された入力部２４０と、が内部バス２６０で接続された構成を有する。

記憶部２５０は、非常用発電機１００の健全性を採点したり、異常又は異常の予兆の有無を判定したりする監視制御の手順を記述した監視プログラム２５１と、異常又は異常の予兆の有無の判定及び健全性の採点に必要な各種基準値を表す基準値データ２５２と、採点の評価観点別に、その評価観点の重要度を表す重み係数データ２５３と、過去の採点結果及び過去の監視用データＯＤよりなる過去データ２５４とを記憶している。

基準値データ２５２は、非常用発電機１００を導入した当時の監視用データＯＤに基づいて、予め作成される。これにより、導入当時の非常用発電機１００の健全性を基準とする、現在の非常用発電機１００の健全性の評価が可能となる。但し、基準値データ２５２は、必要に応じて事後的に編集することもできる。

上述した採点の上記評価観点とは、具体的には、非常用発電機１００が置かれている運転環境、発電を開始する際の非常用発電機１００の始動動作、発電を停止する際の非常用発電機１００の停止動作、及び発電中の非常用発電機１００の発電動作を指す。

そして、重み係数データ２５３は、図３に示すように、上記運転環境の重要度を表す重み係数２５３ａ、上記始動動作の重要度を表す重み係数２５３ｂ、上記停止動作の重要度を表す重み係数２５３ｃ、及び上記発電動作の重要度を表す重み係数２５３ｄを含む。重み係数２５３ａ〜２５３ｄの各々は、０を超え、１以下の実数である。重み係数２５３ａ〜２５３ｄの各々は、その値が小さい程、評価観点の重要度が高いことを表す。

ユーザは、それら重み係数２５３ａ〜２５３ｄを、重み設定手段としての入力部２４０を用いて設定でき、かつ一旦設定した重み係数２５３ａ〜２５３ｄを、入力部２４０を用いて変更できる。

ＣＰＵ２７０は、監視プログラム２５１を実行することにより、図３に示す各部として機能する。以下、図３を参照し、ＣＰＵ２７０よって実現される監視装置２００の機能について説明する。

図３に示すように、監視装置２００は、非常用発電機１００が起動したか否かを判定する起動判定部４００としての機能を有する。非常用発電機１００の制御部１４０は、商用電源に停電若しくは電力不足が生じた場合、又は保守が行われる場合に、非常用発電機１００を起動させることを表す起動信号ＳＳを、監視装置２００に出力する。起動判定部４００は、起動信号ＳＳによって、非常用発電機１００が起動したことを検知する。

また、監視装置２００は、起動判定部４００によって非常用発電機１００が起動したと判定された場合に作動するものとして、（ａ）非常用発電機１００が置かれている環境を監視する運転環境監視部４１０、（ｂ）非常用発電機１００の始動時の動作を監視する始動動作監視部４２０、（ｃ）非常用発電機１００の停止時の動作を監視する停止動作監視部４３０、（ｄ）非常用発電機１００の発電中の動作を監視する発電動作監視部４４０としての機能を有する。また、監視装置２００は、上記各監視部４１０〜４４０の監視結果に基づいて、表示部２３０を制御する表示制御部４５０としての機能も有する。以下、上記各部について詳細に説明する。

（ａ）運転環境監視部４１０について
運転環境監視部４１０は、監視用データＯＤのうち、始動指令データＳＤ、室温計測器１３１の計測結果、及び湿度計測器１３２の計測結果を用いて、非常用発電機１００が置かれている環境の観点から、非常用発電機１００に異常又は異常の予兆が発生したか否かを判定する異常判定部４１１と、同環境の観点から、非常用発電機１００の健全性を複数段階に評価する健全性評価手段としての採点部４１２とを有する。以下、具体的に説明する。

（ａ１）非常用発電機１００において、原動機１２０は、前回燃料の消費を終えた時点からの経過時間（以下、運転間隔という。）が長すぎると、潤滑油が細部に行き渡っていない状態となり、焼き付きを起こしやすい。従って、運転間隔は、非常用発電機１００の健全性を評価する指標となる。即ち、運転間隔が長い程、非常用発電機１００は健全性の低い状態にある。そこで、運転環境監視部４１０は、始動指令データＳＤで特定される今回の始動指示時点と、記憶部２５０に蓄積された過去データ２５４で特定される前回の停止指示時点との時間差によって、運転間隔を近似的に求める運転間隔算出部４１３を有する。

異常判定部４１１は、運転間隔算出部４１３で算出された運転間隔が１か月超か否かを判定する。なお、この１か月という数値は、図２に示す基準値データ２５２に含まれる。異常判定部４１１は、運転間隔が１か月超であれば、異常の予兆が生じたものとして、表示制御部４５０に警報信号を出力する。表示制御部４５０は、異常の予兆が生じた旨を表示部２３０に表示させる。

（ａ２）また、非常用発電機１００において、原動機１２０を収容する収容室の室温が高すぎると、給換気設備の異常が疑われる。一方、収容室の室温が低すぎると、原動機１２０の燃料の硬化や過冷却による原動機１２０へのストレスが懸念される。このため、収容室の室温は、非常用発電機１００の健全性を評価する指標となる。

そこで、異常判定部４１１は、室温計測器１３１の計測結果が、設計温度の範囲内であるか否かの判定も行う。なお、この設計温度の範囲は、図２に示す基準値データ２５２に含まれる。異常判定部４１１は、室温計測器１３１の計測結果が、設計温度の範囲外である場合は、異常の予兆が生じたものとして、表示制御部４５０に警報信号を出力する。表示制御部４５０は、異常の予兆が生じた旨を表示部２３０に表示させる。

（ａ３）また、上記収容室の湿度が高すぎると、各種部材の絶縁性能を低下させ、絶縁破壊による故障が生じやすい。このため、収容室の湿度は、非常用発電機１００の健全性を評価する指標となる。

そこで、異常判定部４１１は、湿度計測器１３２の計測結果が、設計湿度未満であるか否かの判定も行う。なお、この設定湿度は、図２に示す基準値データ２５２に含まれる。異常判定部４１１は、湿度計測器１３２の計測結果が、設定湿度以上である場合は、異常の予兆が生じたものとして、表示制御部４５０に警報信号を出力する。表示制御部４５０は、異常の予兆が生じた旨を表示部２３０に表示させる。

（ａ４）一方、異常判定部４１１の上記各判定で警報信号が出力されない場合は、採点部４１２による健全性の採点に移行する。採点部４１２は、まず、運転間隔算出部４１３で算出された運転間隔が短い程高く、かつ室温計測器１３１で計測された収容室の室温の、理想値との差が小さい程高く、かつ湿度計測器１３２で計測された湿度が低い程高く、健全性を採点する。なお、上記室温の理想値は、図２に示す基準値データ２５２に含まれる。

次に、採点部４１２は、その採点結果に、重み係数２５３ａをかけ算する。そして、採点部４１２は、重み係数２５３ａをかけ算した点数を、表示制御部４５０に出力する。表示制御部４５０は、その点数を表示部２３０に表示させる。

（ｂ）始動動作監視部４２０について
始動動作監視部４２０は、監視用データＯＤのうち、排気温計測器１３３及び回転数計測器１３４の計測結果と始動指令データＳＤを用いて、非常用発電機１００の始動動作の観点から、非常用発電機１００に異常又は異常の予兆が発生したか否かを判定する異常判定部４２１と、同始動動作の観点から、非常用発電機１００の健全性を複数段階に評価する健全性評価手段としての採点部４２２とを有する。以下、具体的に説明する。

（ｂ１）非常用発電機１００において、原動機１２０の始動時の排気ガスの温度が低すぎると、原動機１２０で不完全燃焼が生じている可能性が高く、同排気ガスの温度が高すぎると、原動機１２０で過剰な燃焼が生じている可能性がある。このため、原動機１２０の始動時の排気ガスの温度は、非常用発電機１００の健全性を評価する指標となる。

そこで、異常判定部４２１は、排気温計測器１３３の計測結果が、設計温度の範囲内であるか否かを判定する。なお、この設計温度の範囲は、図２に示す基準値データ２５２に含まれる。異常判定部４２１は、排気温計測器１３３の計測結果が、設計温度の範囲外である場合は、異常の予兆が生じたものとして、表示制御部４５０に警報信号を出力する。表示制御部４５０は、異常の予兆が生じた旨を表示部２３０に表示させる。

（ｂ２）また、非常用発電機１００において、原動機１２０が始動指令を受けた時点から、原動機１２０の回転数が、予め定められた始動完了値に到達するまでの時間（以下、始動時間という。）が短すぎると、原動機１２０への過度なスタータ電流や燃料供給が懸念される。一方、始動時間が長すぎると、各種部材の劣化や原動機１２０の回転機構への異物の噛み込みが懸念され、消防法で決められた４０秒以内の送電を達成できない可能性もある。このため、始動時間は、非常用発電機１００の健全性を評価する指標となる。

そこで、始動動作監視部４２０は、始動指令データＳＤで特定される、原動機１２０に始動指令が発せられた時点と、回転数計測器１３４の計測結果で特定される、原動機１２０の回転数が始動完了値に到達した時点との時間差によって、始動時間を求める始動時間算出部４２３を有する。

異常判定部４２１は、始動時間算出部４２３で算出された始動時間が、設計範囲内であるか否かを判定する。なお、この始動時間の設計範囲は、図２に示す基準値データ２５２に含まれる。異常判定部４２１は、始動時間が設計範囲外である場合は、異常の予兆が生じたものとして、表示制御部４５０に警報信号を出力する。表示制御部４５０は、異常の予兆が生じた旨を表示部２３０に表示させる。

（ｂ３）一方、異常判定部４２１の上記各判定で警報信号が出力されない場合は、採点部４２２による健全性の採点に移行する。採点部４２２は、まず、排気温計測器１３３で計測された排気ガスの温度の理想値との差が小さい程高く、かつ始動時間の理想値との差が小さい程高く、健全性を採点する。なお、上記排気ガスの温度の理想値及び上記始動時間の理想値は、図２に示す基準値データ２５２に含まれる。

次に、採点部４２２は、その採点結果に、重み係数２５３ｂをかけ算する。そして、採点部４２２は、重み係数２５３ｂをかけ算した点数を、表示制御部４５０に出力する。表示制御部４５０は、その点数を表示部２３０に表示させる。

（ｃ）停止動作監視部４３０について
停止動作監視部４３０は、監視用データＯＤのうち、回転数計測器１３４の計測結果、及び停止指令データＲＤを用いて、非常用発電機１００の停止動作の観点から、非常用発電機１００に異常又は異常の予兆が発生したか否かを判定する異常判定部４３１と、同停止動作の観点から、非常用発電機１００の健全性を複数段階に評価する健全性評価手段としての採点部４３２とを有する。以下、具体的に説明する。

（ｃ１）非常用発電機１００において、原動機１２０が停止指令を受けた時点から、原動機１２０の回転数が、予め定められた停止完了値まで低下するのに要する時間（以下、停止時間という。）が短すぎると、原動機１２０の回転機構への異物の噛み込みや部材同士の摩擦が生じている可能性がある。一方、停止時間が長すぎると、原動機１２０の構成部品の劣化や制御部１４０による制御に異常が生じている可能性がある。このため、停止時間は、非常用発電機１００の健全性を評価する指標となる。

そこで、停止動作監視部４３０は、停止指令データＲＤで特定される、原動機１２０に停止指令が発せられた時点と、回転数計測器１３４の計測結果で特定される、原動機１２０の回転数が停止完了値まで低下した時点との時間差によって、停止時間を求める停止時間算出部４３３を有する。

異常判定部４３１は、停止時間算出部４３３で算出された停止時間が、設計範囲内であるか否かを判定する。なお、この停止時間の設計範囲は、図２に示す基準値データ２５２に含まれる。異常判定部４３１は、停止時間が設計範囲外である場合は、異常の予兆が生じたものとして、表示制御部４５０に警報信号を出力する。表示制御部４５０は、異常の予兆が生じた旨を表示部２３０に表示させる。

（ｃ２）一方、異常判定部４３１の上記各判定で警報信号が出力されない場合は、採点部４３２による健全性の採点に移行する。採点部４３２は、まず、停止時間の理想値との差が小さい程高く、健全性を採点する。なお、上記停止時間の理想値は、図２に示す基準値データ２５２に含まれる。

次に、採点部４３２は、その採点結果に、重み係数２５３ｃをかけ算する。そして、採点部４３２は、重み係数２５３ｃをかけ算した点数を、表示制御部４５０に出力する。表示制御部４５０は、その点数を表示部２３０に表示させる。

（ｄ）発電動作監視部４４０について
発電動作監視部４４０は、監視用データＯＤのうち、油温計測器１３５の計測結果、振動計測器１３６の計測結果、及び電流電圧計測器１３７の計測結果を用いて、非常用発電機１００の発電動作の観点から、非常用発電機１００に異常又は異常の予兆が発生したか否かを判定する異常判定部４４１と、同発電動作の観点から、非常用発電機１００の健全性を複数段階に評価する健全性評価手段としての採点部４４２とを有する。以下、具体的に説明する。

（ｄ１）原動機１２０内の潤滑油の温度が高すぎると、原動機１２０を冷却する冷却系統の異常が懸念される。このため、潤滑油の温度は、非常用発電機１００の健全性を評価する指標となる。

そこで、異常判定部４４１は、油温計測器１３５で計測された潤滑油の温度が、設計温度未満であるか否かを判定する。なお、この設計温度は、図２に示す基準値データ２５２に含まれる。異常判定部４４１は、潤滑油の温度が設計温度以上である場合は、異常の予兆が生じたものとして、表示制御部４５０に警報信号を出力する。表示制御部４５０は、異常の予兆が生じた旨を表示部２３０に表示させる。

（ｄ２）また、非常用発電機１００の振動が大きすぎる場合は、原動機１２０内で異常な圧力が発生していたり、原動機１２０又は電力生成部１１０の構成部品が欠損していたりすることが懸念される。このため、非常用発電機１００の振動の振幅は、非常用発電機１００の健全性を評価する指標となる。

そこで、異常判定部４４１は、振動計測器１３６で計測された振動の振幅が設計値未満であるか否かの判定も行う。なお、この振幅の設定値は、図２に示す基準値データ２５２に含まれる。異常判定部４４１は、振動の振幅が設定値以上である場合は、異常の予兆が生じたものとして、表示制御部４５０に警報信号を出力する。表示制御部４５０は、異常の予兆が生じた旨を表示部２３０に表示させる。

（ｄ３）また、電力生成部１１０から負荷ＬＤに出力される電力が過度にふらつく場合は、電力生成部１１０又は制御部１４０の故障が懸念される。このため、電力生成部１１０から出力される電力のふらつきは、非常用発電機１００の健全性を評価する指標となる。

そこで、異常判定部４４１は、電流電圧計測器１３７の計測結果を用いて、電力生成部１１０から負荷ＬＤに出力される電流のふらつきを表す電流差分値が設定値未満であるか否か、及び電力生成部１１０から負荷ＬＤに出力される電圧のふらつきを表す電圧差分値が設定値未満であるか否かの判定も行う。なお、電流差分値及び電圧差分値の設定値は、図２に示す基準値データ２５２に含まれる。異常判定部４４１は、電流差分値が設定値以上である場合、又は電圧差分値が設定値以上である場合は、異常の予兆が生じたものとして、表示制御部４５０に警報信号を出力する。表示制御部４５０は、異常の予兆が生じた旨を表示部２３０に表示させる。

（ｄ４）一方、異常判定部４４１の上記各判定で警報信号が出力されない場合は、採点部４４２による健全性の採点に移行する。採点部４４２は、まず、油温計測器１３５で計測された潤滑油の温度が低い程高く、かつ振動計測器１３６で計測された振動の振幅が小さい程高く、かつ負荷ＬＤに出力される電力のふらつきを表す上記電流差分値及び電圧差分値が小さい程高く、健全性を採点する。

次に、採点部４４２は、その採点結果に、重み係数２５３ｄをかけ算する。そして、採点部４４２は、重み係数２５３ｄをかけ算した点数を、表示制御部４５０に出力する。表示制御部４５０は、その点数を表示部２３０に表示させる。

また、表示制御部４５０は、採点部４１２から出力される、重み係数２５３ａが掛け算された点数、採点部４２２から出力される、重み係数２５３ｂが掛け算された点数、採点部４３２から出力される、重み係数２５３ｃが掛け算された点数、及び採点部４４２から出力される、重み係数２５３ｄが掛け算された点数を足し算し、その足し算した結果を、表示部２３０に表示させる制御も行う。

以下、図４を参照し、上記採点部４１２、４２２、４３２、及び４４２の採点結果の、表示部２３０への表示態様について具体的に説明する。

図４に示すように、表示部２３０には、“今回得点内訳”の欄に、上記採点部４１２、４２２、４３２、及び４４２で採点された点数が、運転環境、始動動作、発電動作、及び停止動作の計４つの評価観点別に表示される。各々の評価観点への点数配分は２５点である。即ち、上記採点部４１２、４２２、４３２、及び４４２の各々は、非常用発電機１００の健全性を２５段階に評価し、２５点満点中の何点であるかを採点する。

また、表示部２３０には、“今回得点”の欄に、すべての評価観点について採点結果を足し算した結果が表示される。各評価観点への点数配分は２５点であるため、“今回得点”の欄には、非常用発電機１００の健全性が、１００点満点中の何点であるかが表示される。

このように、１００点満点中の点数が表示されるため、専門知識に乏しいユーザでも、非常用発電機１００の健全性を直感的に把握できる。また、その点数の内訳が評価観点別に表示されるため、専門知識に乏しいユーザでも、非常用発電機１００の健全性を評価観点毎に容易に把握できる。

また、表示部２３０には、“前回得点”の欄に、前回の合計点数も表示される。このため、専門知識に乏しいユーザでも、点数の変化によって、異常又は異常の予兆が発生する前に、異常又は異常の予兆が発生する可能性を予め容易に把握できる。また、“前回得点内訳”の欄には、上記４つの評価観点についての、前回の採点結果も表示される。このため、専門知識に乏しいユーザでも、どのような評価観点から異常又は異常の予兆が発生する可能性があるのかも容易に把握できる。

この他、“始動日時”の欄に、非常用発電機１００を今回始動させた日時が表示され、“停止日時”の欄に、非常用発電機１００を今回停止させた日時が表示される。以上説明した図４に示す表示態様は、表示制御部４５０が表示部２３０を制御することで実現される。

次に、図５を参照し、監視装置２００が行う監視制御の手順を説明する。なお、上述したように監視装置２００は、非常用発電機１００に異常又は異常の予兆が発生する前に、健全性の採点結果を提示する動作に特に特徴を有する。そこで、図５では、理解を容易にするために、上記異常判定部４１１、４２１、４３１、及び４４１が警報信号を出力した場合の処理は図示省略している。

図５に示すように、監視装置２００において、起動判定部４００が非常用発電機１００から起動信号ＳＳを受信し、非常用発電機１００が起動したと判定した場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、非常用発電機１００からの監視用データＯＤの取得が始まる。なお、非常用発電機１００が起動される場合とは、商用電源に停電若しくは電力不足が生じた場合、又は非常用発電機１００の保守が行われる場合を指す。

まず、監視装置２００において、表示制御部４５０は、記憶部２５０から過去データ２５４のうちの前回の採点結果を取得し、表示部２３０に表示させる（ステップＳ１２）。これにより、表示部２３０には、図４に示した“前回得点内訳”の欄に、評価観点別に過去の点数が表示される。また、表示制御部４５０は、図４に示す“始動日時”の欄に、監視用データＯＤに含まれる始動指令データＳＤで特定される今回の始動日時を表示させる。

次に、運転環境監視部４１０において、異常判定部４１１が警報信号を出力しない場合に、採点部４１２が、運転間隔算出部４１３で算出された上記運転間隔と、室温計測器１３１で計測された収容室の室温と、湿度計測器１３２で計測された収容室の湿度と、重み係数２５３ａとを用いて、非常用発電機１００の運転環境の健全性を採点する（ステップＳ１３）。表示制御部４５０は、採点部４１２の採点結果を表示部４５０に表示させる。

具体的には、図４に示す“今回得点内訳”の“運転環境”の欄に、採点部４１２の採点結果が表示される。これにより、ユーザは、運転環境に対する今回の採点結果の、前回の採点結果からの変化によって、非常用発電機１００の運転環境に関して、異常又は異常の予兆が発生する可能性を容易に判断できる。ユーザは、運転環境に対する点数の低下によって、運転環境の健全性の低下を確認した場合、原動機１００に潤滑油を補給したり、原動機１００を収容する収容室の湿度を低下させたり、収容室の室温を適正化させたり、収容室の給換気設備を保守したりする対策をとることができる。

次に、非常用発電機１００において、原動機１２０の回転数が始動完了値に達することにより、原動機１２０の始動が完了すると（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、始動動作監視部４２０において、異常判定部４２１が警報信号を出力しない場合に、採点部４２２が、始動時間算出４２３で算出された始動時間と、排気温計測器１３３で計測された、原動機１２０の始動時の排気ガスの温度と、重み係数２５３ｂとを用いて、非常用発電機１００の始動動作の健全性を採点する（ステップＳ１５）。表示制御部４５０は、採点部４２２の採点結果を表示部２３０に表示させる。

具体的には、図４に示す“今回得点内訳”の“始動動作”の欄に、採点部４２２の採点結果が表示される。これにより、ユーザは、始動動作に対する今回の採点結果の、前回の採点結果からの変化によって、非常用発電機１００の始動動作に関して、異常又は異常の予兆が発生する可能性を容易に判断できる。ユーザは、始動動作に対する点数の低下によって、始動動作の健全性の低下を確認した場合、原動機１２０の、点火機構や燃料噴射機構といった部分の部品を交換する対策をとることができる。

次に、発電動作監視部４４０において、異常判定部４４１が警報信号を出力しない場合に、採点部４４２が、油温計測器１３５で計測された原動機１２０の潤滑油の温度と、振動計測器１３６で計測された原動機１２０の振動の振幅と、電圧電流計測器１３７の計測結果の差分によって特定される、電力生成部１１０が出力する電流値及び電圧値のふらつき具合と、重み係数２５３ｄとを用いて、非常用発電機１００の発電動作の健全性を採点する（ステップＳ１６）。表示制御部４５０は、採点部４４２の採点結果を表示部２３０に表示させる。

具体的には、図４に示す“今回得点内訳”の“発電動作”の欄に、採点部４４２の採点結果が表示される。これにより、ユーザは、発電動作に対する今回の採点結果の、前回の採点結果からの変化によって、非常用発電機１００の発電動作に関して、異常又は異常の予兆が発生する可能性を容易に判断できる。ユーザは、発電動作に対する点数の低下によって、発電動作の健全性の低下を確認した場合、原動機１２０の潤滑油を冷却する冷却機構や原動機１２０の組み付け状況を点検したり、電力生成部１１０を点検したりする対策をとることができる。

次に、非常用発電機１００の運転が継続される場合（ステップＳ１７；ＮＯ）、再びステップＳ１６に戻る。このようにして、非常用発電機１００の運転中は、発電動作の健全性の採点結果が随時更新され、常に新しい採点結果が表示部２３０に表示される。

次に、非常用発電機１００の運転を停止する場合（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、つまり、監視装置２００が、非常用発電機１００から、原動機１２０に停止指令が出力されたことを表す停止指令データＲＤを取得した場合、原動機１２０の回転数が停止完了値に達するまで待つ。

原動機１２０の回転数が停止完了値に達することにより、原動機１２０の停止が完了すると（ステップＳ１８；ＹＥＳ）、停止動作監視部４３０において、異常判定部４３１が警報信号を出力しない場合に、採点部４３２が、停止時間算出部４３３で算出された停止時間と、重み係数２５３ｃとを用いて、非常用発電機１００の停止動作の健全性を採点する（ステップＳ１９）。表示制御部４５０は、採点部４３２の採点結果を表示部２３０に表示させる。

具体的には、図４に示す“今回得点内訳”の“停止動作”の欄に、採点部４３２の採点結果が表示される。これにより、ユーザは、停止動作に対する今回の採点結果の、前回の採点結果からの変化によって、非常用発電機１００の停止動作に関して、異常又は異常の予兆が発生する可能性を容易に判断できる。ユーザは、停止動作に対する点数の低下によって、停止動作の健全性の低下を確認した場合、原動機１２０の回転機構の部品を交換するといった対策をとることができる。

以上で、監視制御を終える。以上のように、非常用発電機１００の運転の都度、健全性が採点される。また、非常用発電機１００の運転中も、随時採点結果が更新される。

以上説明した実施形態によれば、次の効果が得られる。

（１）異常判定部４１１、４２１、４３１、及び４４１によって非常用発電機１００に異常又は異常の予兆が発生したと判定される前に、非常用発電機１００の健全性が１００段階に評価された結果を表す点数が、監視装置２００の表示部２３０に表示される。このため、専門知識に乏しいユーザでも、異常判定部４１１、４２１、４３１、及び４４１によって異常又は異常の予兆が検出される前の段階で、表示部２３０の表示によって、非常用発電機１００がどの程度健全であるかを容易に把握でき、非常用発電機１００の運転の都度示される点数の変化によって、非常用発電機１００の異常又は異常の予兆が検出される可能性を予め容易に把握できる。

具体例を挙げて説明する。原動機１２０の始動時間の許容範囲が２０秒以上４０秒以下であるとする。前回の始動時間が３０秒であったのに対し、今回の始動時間が３５秒である場合、始動時間が延びたことは非常用発電機１００の健全性の低下を示唆するにも関わらず、３０秒も３５秒も上記許容範囲内であるため、異常判定部４２１は異常の予兆を検出しない。つまり、異常判定部４２１は警報信号を出力しない。従って、採点部４２２を備えない従来は、ユーザは、この健全性の低下に気付き難い。これに対し、本実施形態では、始動時間の理想値が３０秒であるとすると、採点部４２２は、前回よりも今回の方が低い採点結果を示す。従って、専門知識に乏しいユーザでも、非常用発電機１００の健全性が低下したことに容易に気付ける。

ユーザは、非常用発電機１００の健全性が低下したことに気付いた場合、即ち非常用発電機１００に異常又は異常の予兆が発生する可能性があると判断した場合、保守の専門家に点検を依頼したり、自ら点検や部品交換を行うといった対策をとることができる。このようにして、異常又は異常の予兆が発生する前に、非常用発電機１００の保守を行うことで、非常用発電機１００が異常又は異常の予兆が生じた状況に陥ることを抑制でき、非常用発電機１００が重大な故障に至ることを未然に防止できる。

なお、採点部４１２、４２２、４３２、及び４４２を備えない場合は、非常用発電機１００に異常又は異常の予兆が発生してはじめて、異常判定部４１１、４２１、４３１、又は４４１が警報信号を出力した旨が表示部２３０に表示される。このため、ユーザは直ちに保守を行う必要がある。これに対し、本実施形態では、採点部４１２、４２２、４３２、又は４４２の採点結果によって、非常用発電機１００の健全性の低下にユーザが気付いたときは、まだ異常又は異常の予兆が発生している訳ではないから、余裕をもって保守を行える。早めに保守に着手することで、交換する部品の調達を、余裕をもって行える。

（２）非常用発電機１００の健全性を表す１００点満点の点数の内訳として、採点部４１２、４２２、４３２、及び４４２の各々が、非常用発電機１００の健全性を２５段階に評価した結果が、運転環境、始動動作、停止動作、及び発電動作の４つの評価観点別に、表示部２３０に表示される。このため、専門知識に乏しいユーザでも、非常用発電機１００の、どの部分の健全性が低下したのかを容易に把握できる。

（３）非常用発電機１００の健全性の採点結果は、商用電源に停電又は電力不足が生じた場合だけでなく、保守のために試験的に非常用発電機１００を運転する保守運転の場合も提示される。保守運転の都度、採点結果を提示することは、保守運転に対する親しみを助長させ、ユーザに保守運転を促し、保守運転の頻度を高める効果が期待される。

（４）採点の評価観点毎に、その評価観点の重要度を表す重み係数２５３ａ〜２５３ｄが設定されているので、重み係数２５３ａ〜２５３ｄのうち、重要視する評価観点に対応するものを小さく設定することで、その評価観点に対する採点を厳格化できる。この結果、非常用発電機１００の機種や設置状況又はユーザの意向に応じて、適切な採点結果を提示できる。なお、一旦設定された重み係数２５３ａ〜２５３ｄは、非常用発電機１００の設置状況の変化やユーザの意向の変化に応じて、入力部２４０で柔軟に調整できる。

［実施形態２］
上記実施形態では、監視装置２００が、通信回線ＮＥを介して、非常用発電機１００と接続されていたが、非常用発電機１００を遠隔から監視する構成としたが、通信回線ＮＥを介さずに、発電装置３００が監視装置２００の機能を内蔵していてもよい。以下、その具体例を説明する。

図６に示すように、本実施形態に係る発電装置３００’においては、非常用発電機１００の制御部１４０と、監視装置２００’とが内部バス２６０で接続されている。本実施形態の監視装置２００’は、図２に示す通信Ｉ／Ｆ２１０に代えて、制御部１４０から監視用データＯＤを取得する取得手段としての接続Ｉ／Ｆを備える。これ以外の構成は、実施形態１と同じであるため説明を省略する。

本実施形態によれば、実施形態１の効果に加えて、ユーザが、非常用発電機１００の設置場所で非常用発電機１００の健全性の確認を行えるといった効果を奏する。

以上、本発明の実施形態について説明した。本発明はこれに限られず、以下に述べる変形も可能である。

上記各実施形態では、異常判定部４１１、４２１、４３１、及び４４１が警報信号を出力しない場合にのみ、即ち、非常用発電機１００に異常又は異常の予兆が発生していないと判定される場合にのみ、表示部２３０に採点結果が表示されることとしたが、異常判定部４１１、４２１、４３１、及び４４１が警報信号を出力する場合にも、異常又は異常の予兆が発生した旨と併せて、採点結果を表示部２３０に表示してもよい。

上記実施形態では、採点部４１２、４２２、４３２、及び４４２による健全性の採点に先だって、異常判定部４１１、４２１、４３１、及び４４１による判定（以下、異常予兆判定という。）が行われることとしたが、健全性の採点と異常予兆判定とを同時並行して行ってもよいし、まず健全性の採点を行った後に異常予兆判定を行ってもよい。後者の場合は、健全性の採点結果に基づいて異常予兆判定を行ってもよい。

上記実施形態では、非常用発電機１００の稼働状況と非常用発電機１００が置かれている環境とを表す監視用データＯＤを用いて、運転環境、始動動作、停止動作、及び発電動作の４つの評価観点から非常用発電機１００の健全性を採点した。これら以外の評価観点について採点を行ってもよいし、これらのうちの一部の評価観点についてのみ採点を行ってもよい。運転環境のみを採点する場合、監視用データＯＤは、非常発電機１００が置かれている環境を表すデータのみで構成されていてもよい。始動動作、停止動作、又は発電動作のみを採点する場合、監視用データＯＤは、非常用発電機１００の稼働状況を表すデータのみで構成されていてもよい。

上記実施形態では、非常用発電機１００の健全性を１００段階に評価したが、評価する段階の数は特に限定されない。例えば、１０段階に評価したり、３段階に評価したりしてもよい。また、上記実施形態では、複数段階に評価した結果を、点数として表示したが、評価結果が判別可能な形態であれば、点数に代えて、文字、図形、記号、若しくは色彩、又はこれらの組み合わせによって表示してもよい。また、スピーカを用いて、音として評価結果を出力してもよい。評価結果は、判別可能な形態でユーザに報知されればよい。

上記実施形態では、評価観点の重要度を表す重みを、重み係数２５３ａ〜２５３ｄとして指定したが、重みは、必ずしも数値で直接指定しなくてもよい。ユーザが入力部２４０を用いて、プルダウン形式で所望の重みを選択できるようにしてもよい。

非常用発電機１００において、原動機１２０の種類は特に限定されない。原動機１２０は、ディーゼルエンジンであってもよいし、ガスタービンであってもよい。

監視プログラム２５１をコンピュータにインストールすることで、そのコンピュータを監視装置２００として機能させることもできる。監視プログラム２５１の配布方法は任意であり、通信回線を介して配布してもよいし、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよい。

１００…非常用発電機（発電機）、１１０…電力生成部、１２０…原動機、１３０…計測器群、１３１…室温計測器、１３２…湿度計測器、１３３…排気温計測器、１３４…回転数計測器、１３５…油温計測器、１３６…振動計測器、１３７…電圧電流計測器、１４０…制御部、２００，２００’…監視装置、２１０…通信Ｉ／Ｆ（取得手段）、２２０…ＲＡＭ、２３０…表示部（報知手段）、２４０…入力部（重み設定手段）、２５０…記憶部（記憶手段）、２５１…監視プログラム、２５２…基準値データ、２５３…重み係数データ、２５３ａ，２５３ｂ，２５３ｃ，２５３ｄ…重み係数（重み）、２５４…過去データ、２６０…内部バス、２７０…ＣＰＵ、３００，３００’…発電装置、４００…起動判定部、４１０…運転環境監視部、４１１，４２１，４３１，４４１…異常判定部（異常判定手段）、４１２，４２２，４３２，４４２…採点部（健全性評価手段）、４１３…運転間隔算出部、４２０…始動動作監視部、４２３…始動時間算出部、４３０…停止動作監視部、４３３…停止時間算出部、４４０…発電動作監視部、４５０…表示制御部、ＬＤ…負荷、ＮＥ…通信回線、ＯＤ…監視用データ、ＳＳ…起動信号、ＳＤ…始動指令データ、ＲＤ…停止指令データ。

Claims (8)

1. 燃料を消費することにより作動する原動機と、前記原動機によって駆動されることにより電力を生成する電力生成部と、前記原動機を制御する制御部とを有する非常用発電機の稼働状況を、商用電源に停電又は電力不足が生じたときに前記商用電源に代わって負荷に電力を供給するために前記非常用発電機が稼働する場合、及び保守のために前記非常用発電機が試験的に稼働する場合に、監視する監視装置であって、
   前記非常用発電機から、前記非常用発電機の稼働状況と前記非常用発電機が置かれている環境とを表す監視用データを取得する取得手段と、
   前記取得手段によって取得された前記監視用データに基づいて、前記非常用発電機に異常又は異常の予兆が発生したか否かを判定する異常判定手段と、
   前記取得手段によって取得された前記監視用データに基づいて、複数の評価観点の各々について前記非常用発電機の健全性を複数段階に評価する健全性評価手段であって、前記複数の評価観点には、前記原動機が前記燃料の消費を前回停止した時点からの経過時間である運転間隔に関わる評価観点が含まれており、前記運転間隔に関わる評価観点については前記運転間隔が短い程高く前記健全性を評価する健全性評価手段と、
   前記非常用発電機が稼働される都度、前記異常判定手段によって前記非常用発電機に異常又は異常の予兆が発生していないと判定される場合に、前記健全性評価手段の評価結果を前記評価観点別に報知する報知手段と、
   を備える監視装置。
2. 前記複数の評価観点には、発電を開始する際の前記非常用発電機の始動動作の評価観点、発電を停止する際の前記非常用発電機の停止動作の評価観点、及び発電中の前記非常用発電機の発電動作の評価観点がさらに含まれる、
   請求項１に記載の監視装置。
3. 前記健全性評価手段が、前記複数の評価観点の各々について、前記非常用発電機の健全性を採点し、
   前記報知手段が、前記健全性評価手段によって採点された点数を、前記評価観点別に表示する、
   請求項１又は２に記載の監視装置。
4. 予め前記評価観点毎に、その評価観点の重要度を表す重みを設定すると共に、一旦設定された前記重みを変更するための重み設定手段をさらに備え、
   前記健全性評価手段によって採点される点数が、前記重み設定手段で設定された前記重みに依存し、前記報知手段が、前記健全性評価手段によって採点された点数を、すべての前記評価観点について足し算した結果を表示する、
   請求項３に記載の監視装置。
5. 前記健全性評価手段によって採点された点数を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段から過去に採点された前記点数を取得し、前記健全性評価手段によって今回採点された点数と共に前記報知手段に表示させる表示制御手段と、
   をさらに備える、請求項３又は４に記載の監視装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の監視装置と、
   前記監視装置に前記監視用データを出力する前記非常用発電機と、
   を備える発電装置。
7. 燃料を消費することにより作動する原動機と、前記原動機によって駆動されることにより電力を生成する電力生成部と、前記原動機を制御する制御部とを有する非常用発電機の稼働状況を、商用電源に停電又は電力不足が生じたときに前記商用電源に代わって負荷に電力を供給するために前記非常用発電機が稼働する場合、及び保守のために前記非常用発電機が試験的に稼働する場合に、監視する監視方法であって、
   前記非常用発電機から、前記非常用発電機の稼働状況と前記非常用発電機が置かれている環境とを表す監視用データを取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにおいて取得された前記監視用データに基づいて、前記非常用発電機に異常又は異常の予兆が発生したか否かを判定する異常判定ステップと、
   前記取得ステップにおいて取得された前記監視用データに基づいて、複数の評価観点の各々について前記非常用発電機の健全性を複数段階に評価する健全性評価ステップであって、前記複数の評価観点には、前記原動機が前記燃料の消費を前回停止した時点からの経過時間である運転間隔に関わる評価観点が含まれており、前記運転間隔に関わる評価観点については前記運転間隔が短い程高く前記健全性を評価する健全性評価ステップと、
   前記非常用発電機が稼働される都度、前記異常判定ステップにおいて前記非常用発電機に異常又は異常の予兆が発生していないと判定される場合に、前記健全性評価ステップでの評価結果を前記評価観点別に報知する報知ステップと、
   を含む監視方法。
8. 燃料を消費することにより作動する原動機と、前記原動機によって駆動されることにより電力を生成する電力生成部と、前記原動機を制御する制御部とを有する非常用発電機の稼働状況を、商用電源に停電又は電力不足が生じたときに前記商用電源に代わって負荷に電力を供給するために前記非常用発電機が稼働する場合、及び保守のために前記非常用発電機が試験的に稼働する場合に、監視するコンピュータに、
   前記非常用発電機から、前記非常用発電機の稼働状況と前記非常用発電機が置かれている環境とを表す監視用データを取得する取得機能と、
   前記取得機能によって取得された前記監視用データに基づいて、前記非常用発電機に異常又は異常の予兆が発生したか否かを判定する異常判定機能と、
   前記取得機能によって取得された前記監視用データに基づいて、複数の評価観点の各々について前記非常用発電機の健全性を複数段階に評価する健全性評価機能であって、前記複数の評価観点には、前記原動機が前記燃料の消費を前回停止した時点からの経過時間である運転間隔に関わる評価観点が含まれており、前記運転間隔に関わる評価観点については前記運転間隔が短い程高く前記健全性を評価する健全性評価機能と、
   前記非常用発電機が稼働される都度、前記異常判定機能によって前記非常用発電機に異常又は異常の予兆が発生していないと判定される場合に、前記健全性評価機能の評価結果を前記評価観点別に報知させる報知機能と、
   を実現させる監視プログラム。

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