JP6876140B2 - サービスメニュー提示システム、運転パターン表示システム、サービスメニュー提示方法及びプログラム - Google Patents
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Description
以下、本発明の一実施形態によるサービスメニュー提示システムを図1〜図12を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態における運用サポートシステムの一例を示す概略ブロック図である。運用サポートシステム1は、プラント10の保守やその計画を行う保守スタッフに、保守に関するサービスメニューを提示するシステムである。サービスメニューとは、例えば、プラント10が備える装置について、点検すべき個所、劣化や損傷が予測される箇所、劣化や損傷に対する有効な対処法(例えば、アップグレード部品の導入)などの保守項目の選択肢を示す情報である。
図2に示すように、サービスメニュー提示装置30は、運転データ取得部301と、運転パターン判定部302と、運転時間算出部303と、期間内運転パターン決定部304と、起動回数算出部305と、運転パターン出力部306と、サービスメニュー出力部307と、運転パターン予測部308と、サポート情報取得部309と、記憶部310とを備えている。サービスメニュー提示装置30は、1台または複数台のサーバ端末などのコンピュータによって構成される。
運転パターン判定部302は、運転データに記録された各時刻の制御信号に基づいて、その時刻を起点とする所定時間における運転パターンを判定する。例えば、運転データには、1分毎にガスタービン10Aの運転パターンを指示する制御信号が含まれている。ガスタービン10Aは、この制御信号に指示された運転パターンで、1分間の運転を行う。
運転パターン出力部306は、運転パターンの各々と対応付けられた点を頂点とする三角形とともに、当該三角形内に期間内運転パターンを示す所定の印を出力する。期間内運転パターンを示す印は、三角形内における運転パターンごとの運転時間の比を表した位置に出力される。三角形や印については、後述する。
サポート情報取得部309は、運用サポート装置20からサポート情報を取得する。サポート情報には、運転データに基づく所定の監視項目の値(上記例では、圧縮機の出口と入口の温度、車室圧力に基づく圧縮機効率)と、その監視項目ごとに定められた閾値とに基づいて抽出されたサービスメニュー(上記例では、翼の洗浄を行うサービスメニュー)が含まれる。サービスメニュー出力部307は、運用サポート装置20から取得したサポート情報の内容を選定要因に加えて、期間内運転パターンに基づくサービスメニューの選定を行う。
記憶部310は、運転データ取得部301が取得した運転データや運転パターンごとのサービスメニューなど種々の情報を記憶する。
まず、サービスメニュー提示装置30は、過去における1年〜複数年分の運転データを取得し、1年ごとの期間内運転パターンを決定する(ステップS1)。サービスメニュー提示装置30は、1年ごとの期間内運転パターンを出力する。
次にサービスメニュー提示装置30は、過去の運転データに基づいて、未来の各運転パターンの運転時間を予測し、未来の期間内運転パターンを予測する(ステップS2)。次にサービスメニュー提示装置30は、期間内運転パターンに応じたサービスメニューを提示する(ステップS3)。例えば、サービスメニュー提示装置30は、最近1年間の運転データに基づく期間内運転パターンに基づいて、次回の定期点検時に行うべき点検個所や交換部品等のサービスメニューを提示したり、期間内運転パターンの予測に基づき次年、次々年に必要となるサービスメニューを提示したりする。
図4は、本発明の一実施形態における期間内運転パターンの決定処理の一例を示すフローチャートである。
一例として、記憶部310には、ガスタービン10Aの過去8年分の運転データが記録されており、この8年間における各年別に期間内運転パターンを決定する場合について説明を行う。まず、運転データ取得部301が、過去8年分のうち1年分(例えば、8年前)の運転データを取得する(ステップS11)。運転データ取得部301は、運転データを運転パターン判定部302へ出力する。次に運転パターン判定部302は、運転データに記録された制御信号に基づいて、所定時間ごと(例えば、1分ごと)の運転パターン(全負荷運転、部分負荷運転、ガバナ運転)を判定する(ステップS12)。運転パターン判定部302は、判定した運転パターンを運転データに記録された各時刻の制御信号と対応付けて記憶部310に記録する。次に運転時間算出部303は、運転パターンごとの運転時間を算出する(ステップS13)。例えば、運転時間算出部303は、運転データと対応付けた運転パターンを集計し、集計結果に制御信号の記録間隔(例えば1分間)を乗じて、ガスタービン10Aが各運転パターンで運転している運転時間を算出する。これまでの処理で、全負荷運転による運転時間(Tc)と、部分負荷運転による運転時間(Tb)と、ガバナ運転による運転時間(Ta)とが算出される。
運転パターン出力部306は、図示するように各頂点A〜Cを各運転パターンと対応付けた三角形を表示し、三角形内に期間内運転パターンを示す星形の印P1〜P8を表示する。頂点Aはガバナ運転、頂点Bは部分負荷運転、頂点Cは全負荷運転にそれぞれ対応付けられている。また、印P1は8年前の1年間における期間内運転パターン、印P2は7年前の1年間における期間内運転パターン、・・・、印P8は最近1年間における期間内運転パターンをそれぞれ示している。印P3〜P7についても同様である。
図6は、本発明の一実施形態によるおける期間内運転パターンの予測処理の一例を示すフローチャートである。
まず、運転データ取得部301が、最近3年間の運転データに基づく、運転パターンごとの運転時間を取得する(ステップS21)。図5の場合、印P6〜P8の年について運転パターンごとの運転時間を取得する。運転パターンごとの運転時間は、三角座標グラフを作成する際に算出済みである。次に運転パターン予測部308が、次年、次々年の運転時間を予測する(ステップS22)。例えば、運転パターン予測部308は、2年前の運転パターンごとの運転時間のデータを単位空間データとし、1年前および3年前の運転パターンごとの運転時間のデータをそれぞれ単位空間データとする。そして、公知であるT法(1)の手法を用いて信号データの比例定数β、SN比η、有効除数r、総合推定値Mなどを算出して、次年の運転パターンごとの運転時間(未知データ)を推定する。同様に運転パターン予測部308は、1年前の運転パターンごとの運転時間を単位空間データとし、2年前の運転パターンごとの運転時間と推定した次年の運転パターンごとの運転時間とをそれぞれ信号データとして次々年の運転パターンごとの運転時間を推定する。
図7は、本発明の一実施形態によるサービスメニューの提示処理の一例を示す第1のフローチャートである。
まず、運転パターン出力部306が、期間内運転パターンを示す印を三角座標グラフに表示する(ステップS31)。次に保守スタッフが、領域A1、B1、C1、AB、BC、CAの何れかを選択する(ステップS32)。例えば、保守スタッフは、最近1年の期間内運転パターンが表示された領域に対して、クリック操作またはタップ操作などを行って選択する。
このように記憶部310には、各運転パターン別に推奨されるサービスメニューの一覧が記録されている。サービスメニュー出力部307は、期間内運転パターンに関連する全てのサービスメニューを記憶部310から読み出す。
図9は、本発明の一実施形態によるサービスメニューの提示処理の一例を示す第2のフローチャートである。
前提として、図4で説明した処理のステップS14までが実行済みであるとする。つまり、運転時間算出部303は、運転パターンごとの運転時間を算出し、期間内運転パターン決定部304が、期間内運転パターンを決定している。次に運転時間算出部303は、期間内運転パターンについて、負荷帯ごとの運転時間を算出する(ステップS41)。負荷帯ごとの運転時間の算出について説明する。
運転時間算出部303は、判定結果を年およびその年の期間内運転パターンに対応付けてサービスメニュー出力部307へ出力する。
図示するように運転モードは、期間内運転パターンごとに、高負荷帯の運転が多いか、低負荷帯の運転が多いか、および起動回数の多いか少ないかによって分類されている。このように分類するのは、同じ期間内運転パターンであっても、高負荷と低負荷、起動回数の多少で劣化や損傷が進む箇所に差が生じるからである。サービスメニュー出力部307は、ステップS41、S42で取得した判定結果や起動回数に基づいて図10で例示する何れの運転モードかを判定する。
図11は、本発明の一実施形態によるサービスメニューの一例を示す第2の図である。
図11に例示するテーブルは、記憶部310に記録されている。このテーブルには、起動回数が多い場合に生じやすい損傷に対する「サービスメニュー」が格納されている。「項番」にはサービスメニューの識別情報が格納される。「種別」には、サービスメニューの種類(アップグレード、メンテナンス)が格納される。「サービスメニュー」には、具体的なサービスメニューが格納される。例えば、排気車室は、過酷な熱応力にさらされている。特にガスタービン10A等の起動停止が繰り返されると、溶接部にクラックが生じやすくなる(起動発停に起因する損傷)。従って起動回数が多い場合、排気車室の状態を点検し、クラックが生じていれば溶接補修を行うよう促すサービスメニュー「排気車室の点検」が格納されている。
サービスメニュー出力部307は、運転モードが、「A−3」、「B−2」、「B−4」、「C−2」、「C−4」の何れかの場合、負荷帯に応じたサービスメニューに加えて、起動回数に応じたサービスメニューを出力する。
期間内運転パターンが領域ABなどの中間領域となった場合、各運転パターンでの運転時間のうち何%を高負荷帯で運転したかに基づいて、運転モードに分類してもよい。
図3では、未来の期間内運転パターンを予測することとしたが、このステップを行わずに、ステップS1、ステップS3のみを行ってもよい。
コンピュータ900は、CPU901、主記憶装置902、補助記憶装置903、インタフェース904を備える。
上述のサービスメニュー提示装置30は、コンピュータ900を備える。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置903に記憶されている。CPU901は、プログラムを補助記憶装置903から読み出して主記憶装置902に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU901は、プログラムに従って、上述した記憶部310に対応する記憶領域を主記憶装置902に確保する。
例えば、サービスメニュー提示装置30の一部の機能を用いて、期間内運転パターンを、三角座標グラフに出力する運転パターン表示システムとして利用することができる。サービスメニュー提示装置30は、サービスメニュー提示システムの一例である。
10・・・プラント
10A、10B・・・ガスタービン
20・・・運用サポート装置
30・・・サービスメニュー提示装置
301・・・運転データ取得部
302・・・運転パターン判定部
303・・・運転時間算出部
304・・・期間内運転パターン決定部
305・・・起動回数算出部
306・・・運転パターン出力部
307・・・サービスメニュー出力部
308・・・運転パターン予測部
309・・・サポート情報取得部
310・・・記憶部
40・・・保守端末
Claims (11)
- 発電プラントの運転データを取得する運転データ取得部と、
前記運転データが、前記発電プラントの出力形態に応じて予め定められている複数の運転パターンのうち、何れの運転パターンによる運転を示しているかを判定する運転パターン判定部と、
一定期間に取得した前記運転データに基づいて、前記一定期間における前記運転パターンごとの運転時間を算出する運転時間算出部と、
前記一定期間における前記運転パターンごとの運転時間の比に基づいて、前記一定期間を代表的する運転パターンである期間内運転パターンを決定する期間内運転パターン決定部と、
決定した前記期間内運転パターンに応じたサービスメニューを出力するメニュー出力部と、
を備えるサービスメニュー提示システム。 - 前記運転パターンの各々と対応付けられた点を頂点とする三角形とともに、当該三角形内に、前記期間内運転パターンを示す印を出力する運転パターン出力部、
をさらに備える請求項1に記載のサービスメニュー提示システム。 - 前記運転パターンごとの運転時間のうち、2つの前記運転パターンに係る運転時間の差が所定の範囲内の場合、前記メニュー出力部は、2つの前記運転パターンに応じたサービスメニューを提示する、
請求項1または請求項2に記載のサービスメニュー提示システム。 - 前記メニュー出力部は、前記運転パターンに加え、前記一定期間内における起動回数に応じたサービスメニューを提示する、
請求項1から請求項3の何れか1項に記載のサービスメニュー提示システム。 - 前記運転パターンには、全負荷運転および部分負荷運転およびガバナ運転が含まれる、
請求項1から請求項4の何れか1項に記載のサービスメニュー提示システム。 - 前記メニュー出力部は、前記期間内運転パターンが、前記部分負荷運転または前記ガバナ運転の場合、さらに出力の平均に応じて前記サービスメニューを出力する、
請求項5に記載のサービスメニュー提示システム。 - 前記発電プラントにおける過去の運転データに基づいて、未来の前記一定期間内における前記期間内運転パターンを予測する運転パターン予測部、
をさらに備える請求項1から請求項6の何れか1項に記載のサービスメニュー提示システム。 - 前記メニュー出力部は、前記運転データにおける所定の監視項目と、その監視項目ごとに定められた閾値とに基づいて抽出された第1サービスメニューを取得し、前記期間内運転パターンに応じたサービスメニューのうち、取得した前記第1サービスメニューと等しいサービスメニューを優先的に出力する、請求項1から請求項7の何れか1項に記載のサービスメニュー提示システム。
- 発電プラントの出力形態に応じて予め定められている複数の運転パターンごとの運転時間の比に基づいて決定された一定期間の代表的な運転パターンである期間内運転パターンを示す印を、前記運転パターンと対応付けられた点を頂点とする三角形とともに、当該三角形内に出力する運転パターン出力部、
を備える運転パターン表示システム。 - 発電プラントの運転データを取得するステップと、
前記運転データが、前記発電プラントの出力形態に応じて予め定められている複数の運転パターンのうち、何れの運転パターンによる運転を示しているかを判定するステップと、
一定期間に取得した前記運転データに基づいて、前記一定期間における前記運転パターンごとの運転時間を算出するステップと、
前記一定期間における前記運転パターンごとの運転時間の比に基づいて、前記一定期間を代表的する運転パターンである期間内運転パターンを決定するステップと、
決定した前記期間内運転パターンに応じたサービスメニューを出力するステップと、
を有するサービスメニュー提示方法。 - コンピュータに、
発電プラントの運転データを取得する運転データ取得処理と、
前記運転データが、前記発電プラントの出力形態に応じて予め定められている複数の運転パターンのうち、何れの運転パターンによる運転を示しているかを判定する運転パターン判定処理と、
一定期間に取得した前記運転データに基づいて、前記一定期間における前記運転パターンごとの運転時間を算出する運転時間算出処理と、
前記一定期間における前記運転パターンごとの運転時間の比に基づいて、前記一定期間を代表的する運転パターンである期間内運転パターンを決定する期間内運転パターン決定処理と、
決定した前記期間内運転パターンに応じたサービスメニューを出力するメニュー出力処理と、
を実行させるプログラム。
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