JP7296763B2

JP7296763B2 - 設備診断システム

Info

Publication number: JP7296763B2
Application number: JP2019074529A
Authority: JP
Inventors: 歌夕黒川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-04-10
Filing date: 2019-04-10
Publication date: 2023-06-23
Anticipated expiration: 2039-04-10
Also published as: JP2020173575A

Description

本願は、設備診断システムに関するものである。

近年、電力・上下水道・道路・鉄道などの社会インフラ設備では、設備の老朽化が進行する中、電力・ガスの小売全面自由化、新水道ビジョン、第５次エネルギー基本計画への対応等により、設備保全の高度化および戦略的な設備投資計画のニーズが高まっている。
従来の電力インフラの設備診断システムでは、センサから、または保守員の点検業務から取得した各設備の劣化状態または故障リスク（以下、リスク情報と記載）を提示するシステムが実現している。
しかしながら、投資計画を立案する際、電力系統、またはプラント全体のリスク情報が必要である。従来では、設備診断システムから取得した設備単位でのリスク情報とユーザが保有する設備同士の接続情報をもとに、ユーザが電力系統単位またはプラント単位でのリスク情報を手動で抽出しなければならず、ユーザの投資計画作成作業を圧迫する要因となっていた。

例えば、特許文献１では、各設備に装着したセンサから設備のリスク情報を取得・提示するシステムを構築することにより、保守員の点検業務の効率化および安全の向上を図っている。
この特許文献１では、センサから設備のリスク情報を取得しているが、電力系統単位またはプラント単位のリスク情報を取得するものではない。

特開平９－３３２９８号公報（第３～５頁、第２図）

従来の設備診断システムでは、センサまたは保守員の点検業務から取得した各設備の劣化状態または故障リスクを提示するシステムが実現している。
しかしながら、投資計画を立案する際、電力系統またはプラント全体のリスク情報が必要になってくる。
従来では、設備診断システムから取得した設備単位でのリスク情報と、ユーザが保有する設備同士の接続情報をもとに、ユーザが電力系統単位またはプラント単位でのリスク情報を手動で抽出しなければならず、ユーザの投資計画作成作業効率の向上を阻害する要因となるという問題があった。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、プラント単位で設備のリスク情報を表示できる設備診断システムを提供することを目的とする。

本願に開示される設備診断システムは、監視対象となるプラントに属する各設備の劣化状態を示す情報が収集され、格納された設備データベース、この設備データベースに格納された各設備の劣化状態を示す情報に基づき、各設備の故障リスクを含むリスク情報を算出するリスク情報算出部、プラントに属する各設備について、リスク情報算出部により算出されたリスク情報を画面に表示するリスク情報表示部を備え、画面は、リスク情報を用いて、該当する設備を検索できるように構成されているものである。

本願に開示される設備診断システムによれば、プラント単位で設備のリスク情報を表示することができる。

実施の形態１による設備診断システムの全体構成を示すブロック図である。実施の形態１による設備診断システムのリスク情報を表示する画面を示す図である。実施の形態２による設備診断システムのリスク情報を表示する画面を示す図である。実施の形態３による設備診断システムのリスク情報を表示する画面を示す図である。実施の形態４による設備診断システムのリスク情報の流れを示す説明図である。実施の形態４による設備診断システムのリスク情報を表示する画面を示す図である。実施の形態５による設備診断システムのリスク情報を表示する画面を示す図である。実施の形態５による設備診断システムの検索条件設定画面を示す図である。実施の形態１～実施の形態５による設備診断システムのハードウェア構成を示す図である。

実施の形態１．
以下、実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、実施の形態１による設備診断システムの全体構成を示すブロック図である。
図１において、電力系統１０は、複数存在し、それぞれ、複数のプラントを有し、各プラントは、発電機、タービン、変圧器などの設備を有する。電力系統１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、個別の電力系統を示す。
電力系統別設備データベース１１は、電力系統ごとに形成され、それぞれ設備情報と設備の劣化状態の情報である設備診断結果が格納されている。電力系統別設備データベース１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、個別の電力系統別設備データベースである。
設備データベース１２は、全ての電力系統別設備データベース１１に格納された設備情報と設備診断結果を集約して格納している。

リスク情報算出部１３は、設備データベース１２から設備の劣化状態の情報を取得し、設備の劣化状態および故障リスクを含むリスク情報を算出して、算出結果を設備データベース１２に格納する。
リスク情報表示部１４は、設備データベース１２に格納された情報に基づき、各設備のリスク情報を表示する。
設備診断システム１００は、設備データベース１２、リスク情報算出部１３およびリスク情報表示部１４を有する。

なお、設備診断システム１００は、電力系統別設備データベース１１の一部または全部を含めて構成されてもよい。
また、設備データベース１２と、リスク情報算出部１３と、リスク情報表示部１４とは、一つのコンピュータ上に構成されてもよく、また複数のコンピュータ上に構成されてもよい。

図２は、実施の形態１による設備診断システムのリスク情報を表示する画面を示す図である。
図２において、画面１５は、リスク情報表示部１４により表示される。画面１５には、「プラント」「電力系統」「重篤度一覧」のタブ１６と、電力系統およびプラントを選択するための「電力系統」「プラント」のコンボボックス１７が設けられている。右サイド領域１８（第二の領域）は、リスク情報を表示するための領域である。図２では、「プラント」のタブ１６が選択された状態の画面が表示されている。

次に、動作について説明する。
実施の形態１では、電力系統のプラントに属する設備について、設備同士の接続情報を含めた最新のリスク情報を表示する方法についてのものである。
各センサからの情報、または保守員による点検業務で取得した設備の劣化状態に関する情報を、それぞれの電力系統に対応する電力系統別設備データベース１１に登録する。
次いで、全ての電力系統別設備データベース１１に格納されている、全電力系統に属する設備の劣化状態に関する情報を、設備データベース１２に集約する。

その後、リスク情報算出部１３が、設備データベース１２に登録されている全設備の劣化状態の情報を取得する。
リスク情報算出部１３は、取得した全設備の劣化状態の情報に基づき、設備の種類に応じて、リスク情報を算出し、設備データベース１２に格納する。
なお、全ての電力系統に属する設備の劣化状態の情報を、設備データベース１２に集約する処理、およびリスク情報算出部１３の処理は、設備診断システムによって定期的に実施される。

次いで、リスク情報表示部１４の動作について説明する。
リスク情報表示部１４の画面１５で、「プラント」のタブ１６に切り替える。
リスク情報表示部１４の画面１５で表示する電力系統およびプラントを、「電力系統」「プラント」のコンボボックス１７により選択する。
次に、コンボボックス１７で選択した電力系統とプラントに属する各設備の設備情報（設備の関係情報含む）と、最新のリスク情報とを、設備データベース１２から取得する。
そして、取得した設備情報とリスク情報に基づき、リスク情報表示部１４の画面１５に、プラントおよび設備の関連図を表示する。画面上に表示された設備を、クリック操作により選択して（図１では変圧器を選択）、その設備の最新のリスク情報を右サイド領域１８に表示する。

実施の形態１によれば、プラントに属する設備のリスク情報を、設備同士の接続情報を含めて表示することが可能となり、ユーザがプラント単位のリスク情報を取得する作業が不要となる。
これにより、ユーザのプラント単位でのリスク情報の検討時間を短縮し、ユーザの投資計画作成作業を向上させることができる。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２による設備診断システムのリスク情報を表示する画面を示す図である。
図３において、符号１５、１６、１８は図２におけるものと同一のものである。図３では、「電力系統」のタブ１６が選択されている。

実施の形態１では、プラントに属する設備について、設備同士の接続情報を含めた最新のリスク情報を表示する方法について述べたが、電力系統全体の接続情報を含めた、最新の設備のリスク情報を確認する必要がある。
実施の形態２は、電力系統全体の接続情報を含めた、最新の設備のリスク情報を確認する場合についてのものである。

次に、リスク情報表示部１４の動作について説明する。
まず、リスク情報表示部１４の画面１５で、「電力系統」のタブ１６に切り替える。
次いで、設備データベース１２から、全電力系統に属する設備情報と最新のリスク情報を取得する。
次いで、取得した全電力系統に属する設備情報と最新のリスク情報のデータに基づき、リスク情報表示部１４の画面１５上に、電力系統、プラントおよび設備の関連図を表示する。これにより、プラント間の接続情報および電力系統間の接続情報が表示される。
そして、画面１５上に表示された設備を、クリック操作により選択すれば（図１では変圧器を選択）、その選択された設備の最新のリスク情報が、右サイド領域１８に表示される。

実施の形態２によれば、電力系統全体の設備のリスク情報を設備同士の接続情報を含めて確認できるため、ユーザが電力系統単位のリスク情報を取得する作業時間が不要となる。

実施の形態３．
図４は、実施の形態３による設備診断システムのリスク情報を表示する画面を示す図である。
図４において、符号１５、１６、１８は図３におけるものと同一のものである。図４では、リスク情報の時系列表示を行うために、時系列表示ボタン１９、ボトムアップ領域２０、ボトムアップ領域２０のコンボボックス２１が設けられている。コンボボックス２１は、リスク情報として、設備の劣化状態、故障リスクなどを選択するためのものである。

実施の形態１～実施の形態２では、プラント単位または電力系統単位で、属する設備について、設備同士の接続情報を含めた最新のリスク情報を表示する方法を述べた。
一方で、設備の更新または修繕の工事を決定するには、リスク情報の推移を時系列で確認する必要がある。
実施の形態３は、このリスク情報の推移を時系列で表示するようにしたものである。

次に、リスク情報表示部１４の動作について説明する。
まず、リスク情報表示部１４の画面１５で、「電力系統」のタブ１６に切り替える。
画面１５で、右サイド領域１８に表示された時系列表示ボタン１９を押下する。次いで、設備データベース１２から、右サイド領域１８に表示された設備（図４では変圧器を選択）のリスク情報を時系列で取得する。
さらに、ボトムアップ領域２０のコンボボックス２１で選択されたリスク情報に応じて、取得したリスク情報の時系列データをボトムアップ領域２０に表示する。

実施の形態３によれば、ユーザは、設備ごとのリスク情報の推移を把握できるため、設備の更新または修繕の工事の決定を容易にすることができる。

実施の形態４．
図５は、実施の形態４による設備診断システムのリスク情報の流れを示す説明図である。
図５において、符号１２～１４は図１におけるものと同一のものである。
図５では、設備データベース１２、リスク情報算出部１３およびリスク情報表示部１４間の情報の流れが示されている。リスク情報表示部１４から、指定した故障対象の設備の情報を、リスク情報算出部１３に渡し、リスク情報算出部１３は、設備データベース１２から、指定された設備に接続された設備の最新のリスク情報を取得する。
そして、リスク情報算出部１３は、取得したリスク情報から指定された設備の故障時の系統影響度を算出して、算出結果をリスク情報表示部１４に通知する。

図６は、実施の形態４による設備診断システムのリスク情報を表示する画面を示す図である。
図６において、符号１５、１６、１８、１９は図４におけるものと同一のものである。図６では、系統影響度表示ボタン２２が示されている。系統影響度表示ボタン２２を押下することによって、指定した設備に接続された設備（関連設備）への影響の度合いが、当該設備の背景色を変更して表示されるようになっている。因みに、影響度が大なら赤、中なら黄、小なら緑で表示される。

実施の形態１～実施の形態３では、プラントまたは電力系統単位に属する設備について、設備同士の接続情報を含めた最新のリスク情報、または設備単位でのリスク情報の時系列の推移を確認することができる方法を述べた。
しかしながら、設備が故障した際に、その設備に接続されている設備への影響度（以下、系統影響度と記載）を含めて、設備の更新または修繕の工事を決定する必要がある。
実施の形態４は、この問題に対処するためのものである。

次に、動作について説明する。
まず、リスク情報表示部１４の画面１５で、「電力系統」のタブ１６に切り替える。
いずれかの設備（図５では変圧器）が故障した場合に、リスク情報表示部１４の画面１５で、右サイド領域１８に表示された系統影響度表示ボタン２２を押下する。リスク情報表示部１４は、これに応じて、リスク情報算出部１３に、故障対象の設備の情報を送る。
リスク情報算出部１３は、指定された設備に接続された設備の最新のリスク情報を設備データベース１２から取得する。

そして、取得したリスク情報に基づき、指定された設備の故障時における他設備への系統影響度を大・中・小の区分で算出して、算出結果をリスク情報表示部１４に通知する。
リスク情報表示部１４は、リスク情報算出部１３から取得した算出結果に基づき、指定した設備に接続された設備の背景色を、赤・黄・緑に変更する。ここで、系統影響度が大なら赤、中なら黄、小なら緑を用いる。

実施の形態４によれば、或る設備の故障時における周辺設備への影響が視覚化されるため、設備の更新または修繕の工事の決定を容易にすることができる。

実施の形態５．
図７は、実施の形態５による設備診断システムのリスク情報を表示する画面を示す図である。
図７において、符号１５、１６は図２におけるものと同一のものである。図７では、「重篤度一覧」のタブ１６が選択されたときの画面１５が表示されている。検索条件設定画面表示ボタン２３は、これを押下すると、後述する検索条件設定画面２５が表示される。
重篤度一覧表示中の一覧表示ボタン２４が押下されると、検索条件設定画面２５で設定された検索条件に該当する設備の最新のリスク情報が、画面１５に表示される。

図８は、実施の形態５による設備診断システムの検索条件設定画面を示す図である。
図８において、検索条件設定画面２５は、劣化状態、故障リスクなどが選択できるようになっている。

実施の形態１～実施の形態２では、プラント単位または電力系統単位に、属する設備について、設備同士の接続情報を含めた最新のリスク情報を表示する方法を説明した。また、実施の形態３では、設備単位でのリスク情報の時系列の推移を表示する方法を提示した。
さらに、実施の形態４では、設備の故障により、故障した設備に接続された設備への影響度を表示する方法を提示した。
しかしながら、電力系統全体にある設備の数は膨大であるため、故障のリスクが高い（重篤度が高い）設備を見落とす可能性がある。
実施の形態５は、これに対処するためのものである。

次に、リスク情報表示部１４の動作について説明する。
まず、リスク情報表示部１４の画面１５で、「重篤度一覧」のタブ１６に切替える。
次いで、リスク情報表示部１４の画面１５にある検索条件設定画面表示ボタン２３を押下し、図８に示す検索条件設定画面２５を表示する。
この検索条件設定画面２５で、重篤度が高いと考えられる条件をユーザが設定し、ＯＫボタンを押下することにより、検索条件を保存する（設定条件を保存しない場合はキャンセルボタンを押下する）。
なお、重篤度が高いと考えられる条件には、設備の劣化状態、故障リスクなどが含まれる。

その後、リスク情報表示部１４にある一覧表示ボタン２４を押下する。
リスク情報表示部１４は、保存した検索条件に該当する設備の最新のリスク情報を、設備データベース１２から取得し、取得した情報をリスク情報表示部１４の画面１５に表示する。

実施の形態５によれば、ユーザが故障のリスクが高い設備を一覧表示にして確認できるため、故障のリスクの高い設備を見逃す可能性を軽減することが可能である。

なお、設備診断システム１００は、ハードウェアの一例を図９に示すように、プロセッサ１０１と記憶装置１０２から構成される。記憶装置は図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ１０１は、記憶装置１０２から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ１０１にプログラムが入力される。また、プロセッサ１０１は、演算結果等のデータを記憶装置１０２の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。

本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１０電力系統、１１電力系統別設備データベース、１２設備データベース、
１３リスク情報算出部、１４リスク情報表示部、１５画面、１６タブ、
１７コンボボックス、１８右サイド領域、１９時系列表示ボタン、
２０ボトムアップ領域、２１コンボボックス、２２系統影響度表示ボタン、
２３検索条件設定画面表示ボタン、２４一覧表示ボタン、２５検索条件設定画面、
１００設備診断システム、１０１プロセッサ、１０２記憶装置

Claims

監視対象となるプラントに属する各設備の劣化状態を示す情報が収集され、格納された設備データベース、
この設備データベースに格納された各設備の劣化状態を示す情報に基づき、上記各設備の故障リスクを含むリスク情報を算出するリスク情報算出部、
上記プラントに属する各設備について、上記リスク情報算出部により算出されたリスク情報を画面に表示するリスク情報表示部を備え、
上記画面は、上記リスク情報を用いて、該当する設備を検索できるように構成されていることを特徴とする設備診断システム。
監視対象となるプラントに属する各設備の劣化状態を示す情報が収集され、格納された設備データベース、
この設備データベースに格納された各設備の劣化状態を示す情報に基づき、上記各設備の故障リスクを含むリスク情報を算出するリスク情報算出部、
上記プラントに属する各設備について、上記リスク情報算出部により算出されたリスク情報を画面に表示するリスク情報表示部を備え、
上記画面には、上記プラントに属する各設備と設備間の接続情報が表示される領域と、表示された設備が選択されることにより、上記選択された設備のリスク情報が表示される第二の領域が設けられていることを特徴とする設備診断システム。
上記リスク情報表示部は、上記プラントに属する各設備と設備間の接続情報を上記画面に表示し、上記画面上でいずれかの設備が選択されることにより、上記選択された設備の上記リスク情報を上記画面に表示することを特徴とする請求項１に記載の設備診断システム。
上記プラントは、複数の電力系統のいずれかに属し、
上記リスク情報表示部は、複数の上記電力系統のうちの選択された電力系統に属する各プラントとプラント間の接続情報、および上記プラントに属する各設備と設備間の接続情報を、上記画面に表示し、上記画面上でいずれかの設備が選択されることにより、上記選択された設備の上記リスク情報を上記画面に表示することを特徴とする請求項１に記載の設備診断システム。
上記リスク情報表示部は、上記選択された設備について、上記リスク情報を時系列に上記画面に表示することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の設備診断システム。
上記リスク情報表示部は、上記選択された設備に接続された関連設備に対し、上記選択された設備が故障した場合に及ぼす影響度を上記画面に表示することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の設備診断システム。
上記リスク情報表示部は、上記設備データベースに格納された設備を検索するための検索条件設定画面を有し、上記検索条件設定画面により設定された検索条件に合致する設備を上記設備データベースから検索して、検索された設備のリスク情報を上記画面に一覧表示することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の設備診断システム。