JPH06261378A - Fault diagnosis device for gas combustion - Google Patents

Fault diagnosis device for gas combustion

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Publication number
JPH06261378A
JPH06261378A JP4830493A JP4830493A JPH06261378A JP H06261378 A JPH06261378 A JP H06261378A JP 4830493 A JP4830493 A JP 4830493A JP 4830493 A JP4830493 A JP 4830493A JP H06261378 A JPH06261378 A JP H06261378A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
gas combustion
combustion equipment
failure
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4830493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuaki Yamazaki
詳明 山崎
Takeshi Sakamoto
毅 阪本
Nobuhito Saki
信仁 崎
Mikio Osaki
幹雄 大崎
Shozo Takeuchi
正蔵 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP4830493A priority Critical patent/JPH06261378A/en
Publication of JPH06261378A publication Critical patent/JPH06261378A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To efficiently execute maintenance and to improve reliability by remotely monitoring and automatically diagnosing the operation situation of a co-generation equipment in plural customers by means of various machine type constitution. CONSTITUTION:In the co-generation equipment as a customer equipment 8, various kinds of data showing the operation situation are collected. Data are sampled at every minute and are added up at every hour. Added up data are collected as daily report data for 24 hours once a day, and they are transmitted to a center-side system 2A. A light fault set point is provided and data for one hour is immediately transferred as abnormal data of a light fault when the fault occurs. When a serious fault by which the customer equipment 8 trips occurs, high speed sampling data provided for a different system is immediately transferred. A fault diagnosis system 3 which is online-connected with the center- side systems 2A and 2B by 'Ethernet' 4 loads an expert system, and remotely monitors/automatically diagnoses the customer equipment 8.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コ・ジュネレーション
システムなどのガス燃焼設備の故障を予知し診断するた
めの故障診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a failure diagnosis device for predicting and diagnosing a failure of gas combustion equipment such as a co-generation system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地球環境問題が重大化しており、
ガス燃焼設備も、周囲をできるだけ汚染せず、しかもエ
ネルギを有効に利用できることが要求される。コ・ジェ
ネレーションシステムは、ガスエンジンやガスタービン
などの熱機関の軸出力で発電機を駆動して電気を供給
し、その際の排熱を冷暖房や給湯などの熱源としても有
効利用しようとするものである。そのようなコ・ジェネ
レーションシステムの先行技術としては、たとえば本件
出願人による特開平4−52401号公報などがある。
2. Description of the Related Art In recent years, global environmental problems have become serious,
The gas combustion equipment is also required to pollute the surroundings as much as possible and to effectively use energy. A co-generation system drives a generator with the shaft output of a heat engine such as a gas engine or gas turbine to supply electricity, and the exhaust heat at that time is also used effectively as a heat source for heating and cooling, hot water supply, etc. Is. As a prior art of such a co-generation system, for example, there is JP-A-4-52401 by the applicant of the present application.

【0003】このようなコ・ジェネレーションシステム
は、たとえば病院や学校、大きなビルや店舗毎に設けら
れており、ガス供給者が遠隔監視しながら正常な運転状
態の維持を図っている。
Such a co-generation system is provided in, for example, a hospital, a school, a large building or a store, and a gas supplier keeps a normal operating state while remotely monitoring.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ガス燃焼設備、特にコ
・ジェネレーションシステムなどにおいては、顧客毎の
需要変動に対応しつつ安定な操業が不可欠である。特に
病院などでは設備が故障して停止するような事態は絶対
に避けなければならず、停止した場合には早急に回復さ
せなければならない。
In gas combustion equipment, especially in cogeneration systems, stable operation is indispensable while responding to demand fluctuations for each customer. Especially in hospitals and the like, it is absolutely necessary to avoid a situation in which equipment breaks down and to stop it, and to recover it immediately.

【0005】しかしながら、従来は定期点検によってメ
ンテナンスを行ったり、異常が生じたという電話連絡な
どよって現場に出動し、異常原因等を究明することなど
しかなされていない。このため、たとえば劣化傾向を見
ながら適切な時期にメンテナンスを行うようなことはで
きない。また異常が生じたときの対応が遅い。さらに、
現場に行くまで状況が解らないため、メンテナンスが非
効率的であるなどの問題がある。
However, in the past, only the maintenance has been performed by periodic inspection, and the cause of the abnormality or the like has only been investigated by dispatching the operator to the site by telephone communication that the abnormality has occurred. Therefore, for example, it is impossible to perform maintenance at an appropriate time while observing the deterioration tendency. Also, when an abnormality occurs, the response is slow. further,
There is a problem that maintenance is inefficient because the situation is unknown until the site is visited.

【0006】本発明の目的は、様々な機種構成のガス燃
焼設備に対して遠隔監視による自動診断が可能なガス燃
焼設備の故障診断装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a failure diagnosing device for gas combustion equipment, which is capable of performing automatic diagnosis by remote monitoring for various types of gas combustion equipment.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のガス燃
焼設備から転送される遠隔監視データに基づいて故障の
予知と診断とを行うガス燃焼設備の故障診断装置におい
て、ガス燃焼設備の構造上から体系づけられた知識ベー
スに従って、遠隔監視データの診断処理を行うエキスパ
ートシステムが搭載される処理手段を含むことを特徴と
するガス燃焼設備の故障診断装置である。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a structure of gas combustion equipment in a failure diagnosis apparatus for gas combustion equipment for predicting and diagnosing a failure based on remote monitoring data transferred from a plurality of gas combustion equipment. A failure diagnosis device for gas combustion equipment, characterized in that it includes a processing means equipped with an expert system for performing diagnosis processing of remote monitoring data in accordance with a knowledge base systematized from above.

【0008】また本発明の各ガス燃焼設備には、予め定
める第1時間間隔でデータを採取する採取手段と、採取
されたデータを、少なくとも予め定める第2時間記憶す
る第1メモリと、第2時間毎に、メモリに記憶されてい
るデータを演算処理する演算手段と、演算手段からの演
算出力を記憶する第2メモリと、採取手段によって採取
されたデータが、ガス燃焼設備の正常動作範囲内に予め
設定される警告範囲を超えるとき、第1メモリの記憶内
容を遠隔監視データとして転送し、採取されたデータが
警告範囲内に留どまるとき、第2メモリの記憶内容を、
予め定める第3時間毎に遠隔監視データとして転送する
処理手段とが含まれることを特徴とする。
Further, in each of the gas combustion equipment of the present invention, a sampling means for sampling data at a predetermined first time interval, a first memory for storing the collected data for at least a predetermined second time, and a second memory The arithmetic means for arithmetically processing the data stored in the memory for each time, the second memory for storing the arithmetic output from the arithmetic means, and the data collected by the sampling means are within the normal operating range of the gas combustion equipment. When the warning range set in advance is exceeded, the storage content of the first memory is transferred as remote monitoring data, and when the collected data remains within the warning range, the storage content of the second memory is changed to
Processing means for transmitting remote monitoring data every predetermined third time is included.

【0009】また本発明の前記ガス燃焼設備は、コ・ジ
ェネレーションシステムを構成することを特徴とする。
Further, the gas combustion facility of the present invention is characterized by constituting a co-generation system.

【0010】[0010]

【作用】本発明に従えば、処理手段には、複数のガス燃
焼設備から転送される遠隔監視データの診断処理を行う
エキスパートシステムが搭載される。診断処理は、ガス
燃焼設備の構造上から体系づけられた知識ベースに従っ
て行われる。知識ベースは、ガス燃焼設備の構造上から
体系づけられているので、劣化傾向の発見や対策が容易
であり、遠隔監視データを用いて自動診断することがで
きる。
According to the present invention, the processing means is equipped with an expert system for diagnosing remote monitoring data transferred from a plurality of gas combustion equipment. The diagnostic process is performed according to a knowledge base systematically structured from the gas combustion facility. Since the knowledge base is structured from the structure of the gas combustion equipment, it is easy to find the deterioration tendency and take countermeasures, and it is possible to perform automatic diagnosis using remote monitoring data.

【0011】また本発明に従えば、各ガス燃焼設備から
は、遠隔監視データとして、データがガス燃焼設備の正
常動作範囲内に予め設定される警告範囲を超えるとき
は、予め定める第1時間間隔で採取したデータが第2時
間分だけ転送される。これによって、ガス燃焼設備の動
作が正常な範囲内にあるうちに、自動診断に基づく対策
を有効に取ることができる。またデータが警告範囲内に
留どまるときは、第2時間毎に演算されたデータが第3
時間毎に転送される。これによって、比較的長期間にわ
たる動作の傾向が把握され、故障の予知や未然の対策が
可能となる。
Further, according to the present invention, as remote monitoring data from each gas combustion facility, when the data exceeds a preset warning range within the normal operating range of the gas combustion facility, a predetermined first time interval is set. The data collected in step 2 is transferred only for the second hour. As a result, it is possible to effectively take measures based on automatic diagnosis while the operation of the gas combustion equipment is within the normal range. When the data stays within the warning range, the data calculated every second time is the third data.
Transferred every hour. As a result, the tendency of the operation over a relatively long period of time can be grasped, and it becomes possible to predict failure and take preventive measures.

【0012】また本発明に従えば、ガス燃焼設備はコ・
ジェネレーションシステムを構成する。コ・ジェネレー
ションシステムは基本的に連続運転する必要がある。設
備の稼働状況を、遠隔監視データに基づいて自動診断す
ることができるので、メンテナンスを効率的に行い、コ
・ジェネレーションシステムの信頼性向上を図ることが
できる。
According to the present invention, the gas combustion equipment is
Configure a generation system. The cogeneration system basically needs to be operated continuously. Since the operating status of the equipment can be automatically diagnosed based on the remote monitoring data, maintenance can be performed efficiently and the reliability of the cogeneration system can be improved.

【0013】[0013]

【実施例】図1は、本発明の一実施例の概略的なシステ
ム構成を示す。ガス燃焼設備の遠隔監視センターには故
障診断装置1が設けられる。故障診断装置1内には、顧
客監視システム2および故障予知、診断システム3が含
まれる。顧客監視システムは、たとえばセンター側シス
テム(Aシステム)2Aとセンター側システム(Bシス
テム)2Bから成り、それぞれ工業用パーソナルコンピ
ュータシステムによって実現される。センター側システ
ム2Aとセンター側システム2Bは、ローカルエリアネ
ットワークの一種であるイーサネット4を介して故障診
断システム3と接続される。センター側システム2A,
2Bからの出力は、インターフェースバス5を介して大
型ディスプレイ6にも与えられる。センター側システム
2A,2Bは、モデム7A,7Bを介して顧客設備8側
に接続される。顧客設備8は、たとえばガスエンジンや
ガスタービンに基づくコ・ジェネレーションシステムを
構成する。各種センサからの出力は、データロガーとし
て動作する顧客側システム9によって処理される。顧客
側システム9は工業用パーソナルコンピュータによって
実現され、モデム10が接続される。モデム10は公衆
回線11を介して故障診断装置1の顧客監視システム2
に接続される。
1 shows a schematic system configuration of an embodiment of the present invention. A failure diagnosis device 1 is provided at the remote monitoring center of the gas combustion facility. The failure diagnosis device 1 includes a customer monitoring system 2 and a failure prediction / diagnosis system 3. The customer monitoring system comprises, for example, a center side system (A system) 2A and a center side system (B system) 2B, each of which is realized by an industrial personal computer system. The center side system 2A and the center side system 2B are connected to the failure diagnosis system 3 via an Ethernet 4, which is a kind of local area network. Center side system 2A,
The output from 2B is also given to the large display 6 via the interface bus 5. The center side systems 2A and 2B are connected to the customer facility 8 side via modems 7A and 7B. The customer facility 8 constitutes a co-generation system based on, for example, a gas engine or a gas turbine. The outputs from the various sensors are processed by the customer side system 9, which acts as a data logger. The customer side system 9 is realized by an industrial personal computer, and a modem 10 is connected to it. The modem 10 is a customer monitoring system 2 of the failure diagnosis device 1 via the public line 11.
Connected to.

【0014】顧客設備8からは日報データおよび異常デ
ータが故障診断装置1に転送され、故障診断の対象とな
る。顧客側システム9は、第1時間間隔としてたとえば
1分間毎にデータを採取し、24時間分のデータを常に
内蔵するメモリに記憶する。メモリに記憶されたデータ
は、第2時間である1時間毎に演算処理、たとえば平均
値演算や累積演算の処理が行われ、その演算処理結果は
再びメモリに記憶される。メモリには演算結果も24時
間分記憶され、1日1回の割合で日報データとして転送
される。
The daily report data and the abnormal data are transferred from the customer facility 8 to the failure diagnosis device 1 and are subjected to the failure diagnosis. The customer-side system 9 collects data, for example, every minute as the first time interval, and always stores 24 hours of data in the built-in memory. The data stored in the memory is subjected to a calculation process, such as a mean value calculation or a cumulative calculation process, every second hour, and the calculation processing result is stored again in the memory. The calculation results for 24 hours are also stored in the memory and are transferred as daily report data once a day.

【0015】異常データには、重故障データと軽々故障
データがある。重故障は、ガス燃焼設備がトリップ状態
となって停止してしまうような重大な故障の状態であ
る。顧客設備8には、前述の1分間毎のデータ採取手段
とは別に、たとえば0.1秒毎にデータを高速サンプリ
ングして、一定時間蓄積しておく機能も設けられる。重
故障が発生すると、高速サンプリングされた故障前後の
データを直ちに転送し、故障原因の追及が容易に行える
ようにする。
The abnormal data includes major failure data and minor failure data. A major failure is a serious failure condition in which the gas combustion equipment trips and stops. The customer facility 8 is provided with a function of performing high-speed sampling of data, for example, every 0.1 seconds, and accumulating the data for a predetermined time, in addition to the above-mentioned data collection means for every minute. When a serious failure occurs, the high-speed sampled data before and after the failure is immediately transferred so that the cause of the failure can be easily investigated.

【0016】異常データのうちの軽々故障は、ガス燃焼
設備の正常な動作範囲内に予め設定される警告範囲であ
る軽々故障設定値を超えるデータが発生したときに、メ
モリに記憶されていた1分間毎のデータを1時間分転送
する。これによって実際に異常が発生する前に、異常に
至りやすい傾向をつかむことが可能となる。
The minor failure of the abnormal data is stored in the memory when data exceeding the minor failure set value, which is a preset warning range, is generated within the normal operating range of the gas combustion equipment. Data for each minute is transferred for one hour. As a result, it becomes possible to grasp the tendency for the abnormality to occur before the abnormality actually occurs.

【0017】図2および図3は、図1に示す故障診断シ
ステム3によって実現されるエキスパートシステムの概
略的な構成を示す。エキスパートシェル13には、知識
ベース14、推論エンジン15およびマンマシンインタ
ーフェース16が含まれる。エキスパートシェル13に
おいては、熟練した専門家の知識をIF,THEN形式
による手続的な処理によって知識ベース14を構築す
る。推論エンジン15はあらかじめ定められたスケジュ
ールに従って、または、マンマシンインターフェース1
6から与えられた指示に従って知識ベース14を起動
し、外部データ17を参照して推論を進める。この結
果、専門家のノウハウによる判断に近い高度な判断を自
動的に行うことができる。
2 and 3 show a schematic configuration of the expert system realized by the fault diagnosis system 3 shown in FIG. The expert shell 13 includes a knowledge base 14, an inference engine 15 and a man-machine interface 16. In the expert shell 13, a knowledge base 14 is constructed by the procedural processing in the IF, THEN format based on the knowledge of a skilled expert. The inference engine 15 follows the predetermined schedule, or the man-machine interface 1
The knowledge base 14 is activated in accordance with the instruction given from 6, and the inference is advanced by referring to the external data 17. As a result, it is possible to automatically make a high-level judgment close to the judgment based on the know-how of the expert.

【0018】図3において、エキスパートシェル13
は、アプリケーション18とともに、エキスパートシス
テム19を構成する。エキスパートシステム19として
は既製のシステムを利用することができる。このような
既製のエキスパートシステムは、ワークステーションの
オペレーティングシステム(OS)であるUNIX上で
動作する。ローカルエリアネットワーク(LAN)の一
種であるイーサネット4からは、アプリケーション18
に対して遠隔監視データが与えられる。アプリケーショ
ン18は、図2に示す外部データ17に相当するものを
作成し、エキスパートシェル13に与える。
In FIG. 3, the expert shell 13
Together with the application 18 constitute an expert system 19. A ready-made system can be used as the expert system 19. Such an off-the-shelf expert system runs on UNIX, which is the operating system (OS) of the workstation. From the Ethernet 4 which is a kind of local area network (LAN), the application 18
Remote monitoring data is given to. The application 18 creates what corresponds to the external data 17 shown in FIG. 2 and gives it to the expert shell 13.

【0019】図4および図5は、図1に示す実施例にお
ける診断の仕組みを示す。図4は日報データによる診
断、図5は軽々故障データによる診断を示す。
4 and 5 show a diagnostic mechanism in the embodiment shown in FIG. FIG. 4 shows a diagnosis based on daily report data, and FIG. 5 shows a diagnosis based on light failure data.

【0020】図4に示す日報データによる診断では、 (1)顧客から遠隔監視センターへ。各顧客毎の日報デ
ータが、予め定められるスケジュールに従って転送され
る。すなわち、顧客側システム9は、モデム10および
公衆回線11を介して、顧客毎に予め定められている時
刻に監視センターに対して24時間分のデータを伝達す
る。遠隔監視センターでは、たとえばセンター側システ
ム2Aがモデム7Aを介してデータを受信し、内蔵する
ハードディスク(HD)に受信したデータを蓄積する。
In the diagnosis by the daily report data shown in FIG. 4, (1) From the customer to the remote monitoring center. Daily report data for each customer is transferred according to a predetermined schedule. That is, the customer side system 9 transmits 24 hours worth of data to the monitoring center at a predetermined time for each customer via the modem 10 and the public line 11. In the remote monitoring center, for example, the system 2A on the center side receives the data via the modem 7A and stores the received data in the built-in hard disk (HD).

【0021】(2)遠隔監視センターから故障診断シス
テムへ。センター側システム2Aからイーサネット4を
介してオンライン接続された故障診断システム3に、各
顧客からの日報データを各顧客の設備稼働データとして
送る。送られたデータは故障診断システム3内のHDに
蓄積される。故障診断システム3では、このデータを元
に毎日1回各顧客毎の設備稼働状況を解析し診断する。
(2) From the remote monitoring center to the failure diagnosis system. The daily report data from each customer is sent as the equipment operation data of each customer to the failure diagnosis system 3 connected online from the center side system 2A via the Ethernet 4. The sent data is stored in the HD in the failure diagnosis system 3. Based on this data, the failure diagnosis system 3 analyzes and diagnoses the equipment operation status of each customer once a day.

【0022】図5に示す軽々異常発生時の診断は、どれ
か1つのセンサに図6に示すような異常が生じたときに
行われる。
The diagnosis shown in FIG. 5 upon occurrence of a slight abnormality is performed when any one of the sensors has an abnormality as shown in FIG.

【0023】(1)軽々異常が発生すると、顧客側シス
テム10からそれが接続されているセンター側システム
2Aに警報が発生される。
(1) When a slight abnormality occurs, an alarm is issued from the customer side system 10 to the center side system 2A to which it is connected.

【0024】(2)軽々故障データの転送は、割込処理
として、どれか1つのセンサに異常が生じると全てのセ
ンサの1時間分のデータが転送される。このような軽々
故障は、図6に示すように、たとえば上限UA、下限L
Aの範囲で警告のために設定される。この場合本来の故
障は上限UB、下限LBであり、さらに上限UX、下限
LXの範囲を超えると顧客設備に設けられている安全装
置などがトリップ状態となる。したがって上限UX、下
限LXの範囲を重故障とし、上限UB、下限LBの範囲
を軽故障と呼ぶのに対し、上限UA、下限LAの範囲を
軽々故障と呼ぶ。
(2) The light failure data transfer is an interrupt process, and if any one of the sensors has an abnormality, the data for one hour of all the sensors is transferred. Such a minor failure is, for example, as shown in FIG. 6, an upper limit UA and a lower limit L.
Set for warning in the A range. In this case, the original failure is the upper limit UB and the lower limit LB, and if the range of the upper limit UX and the lower limit LX is exceeded, the safety device or the like provided in the customer facility will be in a trip state. Therefore, the range of the upper limit UX and the lower limit LX is called a major failure, and the range of the upper limit UB and the lower limit LB is called a minor failure, whereas the range of the upper limit UA and the lower limit LA is called a minor failure.

【0025】図7は、図1に示す顧客側設備8の一例と
して、コ・ジェネレーションシステムの構成を示す。図
1に示す実施例では、図7に示すような顧客設備8のシ
ステム構成が図2および図3に示すマンマシンインター
フェース16の陰極線管(CRT)にオペレータの操作
に従って表示される。さらに、各システムに設けられて
いるセンサの出力の変化状態なども表示させることがで
きる。
FIG. 7 shows a configuration of a cogeneration system as an example of the customer side equipment 8 shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 1, the system configuration of the customer equipment 8 as shown in FIG. 7 is displayed on the cathode ray tube (CRT) of the man-machine interface 16 shown in FIGS. 2 and 3 according to the operation of the operator. Further, it is possible to display the change state of the output of the sensor provided in each system.

【0026】図7に示すコ・ジェネレーションシステム
では、給気ラインを介してエアークリーナ21に空気が
取込まれて清浄化される。エアークリーナ21で清浄化
された空気は、過給機22のブースタ(B)を介してキ
ャブレータ23に送られる。キャブレータ23には、燃
料ガスラインからガスレギュレータ24を介して燃料ガ
スである都市ガスが供給され、空気と混合される。キャ
ブレータ23と並列に、空気バイパス弁25が設けら
れ、弁を開くことによって空気をバイパスする。キャブ
レータ23からの混合器は、アフタークーラ26におい
て、二次冷却水によって冷却されてガスエンジン27に
供給される。ガスエンジン27には発電機28が直結さ
れ、ガスの燃焼エネルギを電力として取出すとともに、
排ガスから熱エネルギを取出す。排ガスは過給機22の
タービン(T)に導かれて、過給機22を回転駆動す
る。過給機22のタービンには、排気バイパス弁29が
並列に接続されている。排ガスは最後に触媒槽30に導
かれ、窒素酸化物などの含有量が軽減される。
In the co-generation system shown in FIG. 7, air is taken into the air cleaner 21 through the air supply line and cleaned. The air cleaned by the air cleaner 21 is sent to the carburetor 23 via the booster (B) of the supercharger 22. The carburetor 23 is supplied with city gas, which is a fuel gas, from a fuel gas line via a gas regulator 24 and is mixed with air. An air bypass valve 25 is provided in parallel with the carburetor 23, and the air is bypassed by opening the valve. The mixer from the carburetor 23 is cooled by the secondary cooling water in the aftercooler 26 and supplied to the gas engine 27. A generator 28 is directly connected to the gas engine 27 to take out gas combustion energy as electric power,
Extracts heat energy from exhaust gas. The exhaust gas is guided to the turbine (T) of the supercharger 22 and rotationally drives the supercharger 22. An exhaust bypass valve 29 is connected in parallel to the turbine of the supercharger 22. The exhaust gas is finally guided to the catalyst tank 30 to reduce the content of nitrogen oxides and the like.

【0027】給気ラインには、温度センサが設けられ、
室内温度31を計測する。キャブレータ23の入口側に
は、ガス圧力センサが設けられ、ブースト圧力32を計
測する。空気バイパス弁25の開度も計測される。燃料
ガスラインには圧力計が設けられ、ガス入口圧力33を
計測する。アフタークーラ26の二次冷却水の出入口に
は温度センサが設けられ、それぞれ二次冷却水機関入口
温度34および二次冷却水機関出口温度35を計測す
る。アフタークーラ26の出口側には圧力センサが設け
られ、混合気圧力36を計測する。
A temperature sensor is provided in the air supply line,
The room temperature 31 is measured. A gas pressure sensor is provided on the inlet side of the carburetor 23 and measures the boost pressure 32. The opening degree of the air bypass valve 25 is also measured. A pressure gauge is provided in the fuel gas line to measure the gas inlet pressure 33. Temperature sensors are provided at the inlets and outlets of the secondary cooling water of the aftercooler 26 to measure the secondary cooling water engine inlet temperature 34 and the secondary cooling water engine outlet temperature 35, respectively. A pressure sensor is provided on the outlet side of the aftercooler 26 to measure the air-fuel mixture pressure 36.

【0028】ガスエンジン27には、アフタークーラ2
6を介して混合気が供給されるとともに、一次冷却水お
よび潤滑油も供給される。一次冷却水の出入口には温度
センサが設けられ、一次冷却水機関入口温度37および
一次冷却水機関出口温度38をそれぞれ計測する。潤滑
油の出入口にも温度センサが設けられ、潤滑油機関入口
温度39および潤滑油機関出口温度40をそれぞれ計測
する。ガスエンジン27自体の出力特性として、ガバナ
出力41およびシリンダ排ガス温度42が計測される。
The gas engine 27 includes an after cooler 2
The air-fuel mixture is supplied via 6, and primary cooling water and lubricating oil are also supplied. Temperature sensors are provided at the inlets and outlets of the primary cooling water to measure the primary cooling water engine inlet temperature 37 and the primary cooling water engine outlet temperature 38, respectively. Lubricating oil inlets and outlets are also provided with temperature sensors to measure the lubricating oil engine inlet temperature 39 and the lubricating oil engine outlet temperature 40, respectively. The governor output 41 and the cylinder exhaust gas temperature 42 are measured as the output characteristics of the gas engine 27 itself.

【0029】発電機28の出力特性としては、電力4
3、電圧44、電流45および周波数46が計測され
る。コ・ジェネレーションシステムが発生する電力を補
うため、商用電源から購入して受電する電力は、電力4
7、電圧48、電流49および周波数50として計測さ
れる。
The output characteristic of the generator 28 is that the electric power is 4
3, voltage 44, current 45 and frequency 46 are measured. In order to supplement the power generated by the cogeneration system, the power that is purchased and received from commercial power is 4
7, measured as voltage 48, current 49 and frequency 50.

【0030】排気ガス側では、過給機22のタービンの
入口側に設けられる温度センサによって、過給機入口排
気温度51が計測される。タービンの出口側に設ける酸
素ガスセンサからは、O2センサ出力52が計測され
る。さらにその下流側では触媒槽内排気ガス温度53が
計測される。
On the exhaust gas side, a supercharger inlet exhaust gas temperature 51 is measured by a temperature sensor provided on the turbine inlet side of the supercharger 22. An O2 sensor output 52 is measured from the oxygen gas sensor provided on the outlet side of the turbine. Further, on the downstream side, the exhaust gas temperature 53 in the catalyst tank is measured.

【0031】図8および図9は診断ルールの例を示す。
図8は図2および図3に示す知識ベース14の構成内容
を示し、図9は図7に示すコ・ジェネレーションシステ
ムについての診断ルール適用の一例を示す。図8に示す
知識ベースの構成54は、ガスエンジン用ルール55、
ガスタービン用ルール56および故障事例用ルール57
から成る。コ・ジェネレーションシステムの遠隔監視に
おいては、様々な機種構成の複数顧客の設備の稼働状況
に対処しなければならないけれども、コ・ジェネレーシ
ョンシステムの原理から、ガスエンジン用ルール55と
ガスタービン用ルール56に大別する。すなわち、図7
に示すようなガスエンジン27を用いるコ・ジェネレー
ションシステムは、種々構成が異なったとしても、最大
公約数的なセンサの配置を定めることは可能であり、ま
たそのセンサの出力による診断もルール化可能である。
実際の顧客において使用しないセンサについては、その
出力を考慮に入れなければよい。これに対して、ガスタ
ービンを用いるコ・ジェネレーションシステムは、大き
く構成が異なる。このため知識ベースの構成54として
は、一般的な知識を体系づけてまとめたものとして、ガ
スエンジンおよび関連設備の体系化された診断ノウハウ
としてのガスエンジン用ルール55およびガスタービン
および関連設備の体系化された診断ノウハウとしてのガ
スタービン用ルール56をそれぞれ設けている。知識ベ
ースの構成54としては、さらに実際に過去に生じた故
障事例を故障事例管理用データベースとしてデータと
し、その内容をまとめたトラブルカードから、再現性の
あるものを故障事例用ルール57として含む。このよう
な故障事例用ルール57は、キーワード検索によって高
速に検索される。
8 and 9 show examples of diagnostic rules.
FIG. 8 shows the contents of the knowledge base 14 shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. 9 shows an example of application of diagnostic rules to the cogeneration system shown in FIG. The knowledge base structure 54 shown in FIG. 8 includes a gas engine rule 55,
Gas turbine rule 56 and failure case rule 57
Consists of. In remote monitoring of cogeneration systems, it is necessary to deal with the operating conditions of equipment of multiple customers of various model configurations, but from the principles of cogeneration systems, rules 55 for gas engines and rules 56 for gas turbines are adopted. Broadly classify. That is, FIG.
In the co-generation system using the gas engine 27 as shown in Fig. 5, even if various configurations are different, it is possible to determine the arrangement of the sensor with the greatest common divisor, and the diagnosis based on the output of the sensor can be ruled. Is.
For sensors that are not used by actual customers, their output need not be taken into consideration. On the other hand, the co-generation system using a gas turbine has a significantly different configuration. Therefore, as the knowledge base structure 54, a general knowledge is systematized and summarized, and a rule 55 for gas engine and a system of gas turbine and related equipment as systematic diagnosis know-how of the gas engine and related equipment. Each of the gas turbine rules 56 is provided as a computerized diagnostic know-how. The knowledge base structure 54 further includes, as a failure case management database, data on actual failure cases that have occurred in the past, and a reproducible failure card rule 57 that includes the contents of the trouble cards. Such a failure case rule 57 is searched at high speed by a keyword search.

【0032】図9は、診断ルールをフォールト・ツリー
の形式で表す。たとえば、図7において潤滑油機関出口
温度が高い(H)という条件a1と、シリンダ排ガス温
度が高い(H)という条件a2とが両方とも成立してい
るときには、bで示す診断結果が得られる。すなわち点
火タイミングが不良でかつ排気弁が不良である。関連セ
ンサとしては、触媒槽温度、空気バイパス弁開度、ブー
スタ圧力およびO2センサ出力などが示される。
FIG. 9 represents the diagnostic rules in the form of a fault tree. For example, in FIG. 7, when both the condition a1 that the outlet temperature of the lubricating oil engine is high (H) and the condition a2 that the cylinder exhaust gas temperature is high (H) are satisfied, the diagnostic result indicated by b is obtained. That is, the ignition timing is bad and the exhaust valve is bad. As the related sensors, the catalyst tank temperature, the air bypass valve opening degree, the booster pressure, the O2 sensor output and the like are shown.

【0033】潤滑油機関出口温度がHである条件a1と
しては、他にa3で示す一次冷却水機関入口温度がHで
ある条件、またはa4で示す潤滑油機関入口温度がHで
あるという条件が成立する場合もある。これらの場合は
それぞれ別の診断結果となる。また条件a1およびa2
が成立しても、さらにa5のガバナ出力がHであるとい
う条件、またはa6の発電電力がHであるという条件が
成立することもある。条件a5のガバナ出力がHである
というときには、さらに条件a7で示す燃料ガスのガス
エンジン(GE)の入口圧力がHであるか、または条件
a8で示す混合気圧力がHであるかなど、他の条件の場
合もある。それらの各条件によって診断結果は異なり、
専門家のノウハウに基づいて新たな診断結果が用意され
ている。
As the condition a1 in which the lubricating oil engine outlet temperature is H, there are other conditions in which the primary cooling water engine inlet temperature indicated by a3 is H, or the lubricating oil engine inlet temperature indicated by a4 is H. There are cases where it holds. In these cases, different diagnostic results will be obtained. Also, the conditions a1 and a2
Even if is satisfied, the condition that the governor output at a5 is H or the condition that the generated power at a6 is H may also be satisfied. When the governor output of condition a5 is H, whether the inlet pressure of the fuel gas gas engine (GE) shown in condition a7 is H, or the mixture pressure shown in condition a8 is H, etc. There may be a condition of. The diagnostic results differ depending on each of those conditions,
New diagnostic results are prepared based on expert know-how.

【0034】診断結果は、図2および図3に示すマンマ
シンインターフェース16の表示画面にグラフィック示
される。表示画面は、オペレータがマウスを操作して容
易に切換えることができ、かつウインド画面で複数の情
報を同時に見ることができる。たとえば図7に示すよう
な顧客毎のシステム構成を表示させ、さらに診断対象デ
ータの傾向を示すトレンド表示やプロセス値表示、診断
メッセージ等をそれぞれウインドウ画面に展開させるこ
とができる。このようにマウスによる容易な操作で、診
断内容を様々な角度から検討することができる。
The diagnosis result is graphically displayed on the display screen of the man-machine interface 16 shown in FIGS. The display screen can be easily switched by the operator operating the mouse, and a plurality of pieces of information can be simultaneously viewed on the window screen. For example, the system configuration for each customer as shown in FIG. 7 can be displayed, and a trend display showing the tendency of the data to be diagnosed, a process value display, a diagnostic message, etc. can be developed on each window screen. In this way, it is possible to examine the diagnostic content from various angles with a simple operation using the mouse.

【0035】以上説明したような遠隔監視システムを用
いることによって、たとえばタービンの振動が増化傾向
であることが判明すれば、早期に調整を行うことによっ
てトリップを未然に防止することができる。また冷却水
配管のバルブ操作によって、機関温度が上昇する重故障
が発生した場合、重故障発生前後のデータが高速で転送
されるので、その原因究明を容易に行うことができる。
また、顧客設備の試運転時に、原因不明で遮断機がトリ
ップしたことがあるけれども、この原因を調査したとこ
ろ、発電機の不足電力継電気の設定ミスであることが判
明した。
By using the remote monitoring system as described above, if it is found that, for example, the vibration of the turbine tends to increase, it is possible to prevent the trip by making an early adjustment. Further, when a serious failure occurs in which the engine temperature rises due to the valve operation of the cooling water pipe, the data before and after the occurrence of the serious failure are transferred at high speed, so that the cause can be easily investigated.
Also, when the customer equipment was commissioned, the circuit breaker had tripped for unknown reasons, but when investigating the cause, it was found that there was a setting error in the insufficient power relay of the generator.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数のガ
ス燃焼設備からの遠隔監視データをエキスパートシステ
ムを用いて自動診断するので、故障の発生を予知し、未
然に防止することができる。これによって複数のガス燃
焼設備を効率的に遠隔監視することができ、ガス燃焼設
備の信頼性向上を図ることができる。
As described above, according to the present invention, since remote monitoring data from a plurality of gas combustion facilities is automatically diagnosed by using an expert system, it is possible to predict the occurrence of a failure and prevent it from occurring. . As a result, a plurality of gas combustion facilities can be efficiently monitored remotely, and the reliability of the gas combustion facilities can be improved.

【0037】また本発明によれば、各ガス燃焼設備は、
第1時間間隔でデータを採取し、第2時間間隔毎に演算
処理を行った結果を第3時間間隔毎に転送する。転送さ
れた遠隔監視データをエキスパートシステムが自動診断
することによって、特性の劣化傾向を把握して適切な時
期にメンテナンス等を行うようにすることができる。ま
たデータが警告範囲を超えるときは、第1メモリに記憶
されていた第1時間間隔毎のデータが遠隔監視データと
して転送される。警告範囲を超える点まで細かい情報を
知ることができるので、異常原因の解析等が可能であ
る。その結果を現場での作業に反映させることによっ
て、異常時の対応が早くなり、さらにメンテナンスの効
率が向上する。
Further, according to the present invention, each gas combustion equipment is
The data is collected at the first time interval, and the result of the arithmetic processing at the second time interval is transferred at the third time interval. By the expert system automatically diagnosing the transferred remote monitoring data, it is possible to grasp the tendency of deterioration of characteristics and perform maintenance or the like at an appropriate time. When the data exceeds the warning range, the data stored in the first memory at each first time interval is transferred as remote monitoring data. Since detailed information can be known up to the point beyond the warning range, it is possible to analyze the cause of abnormality. By reflecting the result in the work at the site, the response at the time of abnormality is accelerated, and the efficiency of maintenance is further improved.

【0038】また、本発明によれば、コ・ジェネレーシ
ョンシステムを高い信頼性のもとに運転することができ
る。
Further, according to the present invention, the cogeneration system can be operated with high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の概略的なシステム構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic system configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す故障診断システム3に形成されるエ
キスパートシェル13の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an expert shell 13 formed in the failure diagnosis system 3 shown in FIG.

【図3】図1に示す故障診断システム3のソフトウエア
構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a software configuration of the failure diagnosis system 3 shown in FIG.

【図4】図1に示す診断システムが日報データによる診
断を行うときのデータの流れを示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a data flow when the diagnostic system shown in FIG. 1 makes a diagnosis based on daily report data.

【図5】図1に示す診断システムが軽軽故障データによ
る診断を行うときのデータの流れを示すブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram showing a data flow when the diagnostic system shown in FIG. 1 makes a diagnosis based on light and minor failure data.

【図6】軽々故障異常発生の状態を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a state in which a malfunction occurs easily.

【図7】図1に示す顧客側設備8の一例としてのコ・ジ
ェネレーションシステムのシステム構成図である。
FIG. 7 is a system configuration diagram of a co-generation system as an example of the customer-side facility 8 shown in FIG.

【図8】図1に示す故障診断システム3における知識ベ
ースの構成を示すブロック図である。
8 is a block diagram showing a configuration of a knowledge base in the failure diagnosis system 3 shown in FIG.

【図9】図8に示すガスエンジン用ルール55の内容を
示すフォールト・ツリー図である。
9 is a fault tree diagram showing the contents of the gas engine rule 55 shown in FIG. 8. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 故障診断装置 2 顧客監視システム 2A,2B センター側システム 3 故障診断システム 4 イーサネット 6 大型ディスプレイ 8 顧客設備 9 顧客側システム 11 公衆回線 13 エキスパートシェル 14 知識ベース 15 推論エンジン 16 マンマシンインターフェース 19 エキスパートシステム 22 過給機 23 キャブレータ 25 空気バイパス弁 27 ガスエンジン 28 発電機 55 ガスエンジン用ルール 56 ガスタービン用ルール 57 故障事例用ルール 1 Failure Diagnosis Device 2 Customer Monitoring System 2A, 2B Center Side System 3 Failure Diagnosis System 4 Ethernet 6 Large Display 8 Customer Equipment 9 Customer Side System 11 Public Line 13 Expert Shell 14 Knowledge Base 15 Inference Engine 16 Man-Machine Interface 19 Expert System 22 Supercharger 23 Carburetor 25 Air bypass valve 27 Gas engine 28 Generator 55 Gas engine rule 56 Gas turbine rule 57 Failure case rule

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大崎 幹雄 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 竹内 正蔵 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mikio Osaki 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor, Shozo Takeuchi 4-chome, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka No. 1 and 2 in Osaka Gas Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のガス燃焼設備から転送される遠隔
監視データに基づいて故障の予知と診断とを行うガス燃
焼設備の故障診断装置において、 ガス燃焼設備の構造上から体系づけられた知識ベースに
従って、遠隔監視データの診断処理を行うエキスパート
システムが搭載される処理手段を含むことを特徴とする
ガス燃焼設備の故障診断装置。
1. A failure diagnosing device for a gas combustion equipment, which predicts and diagnoses a failure based on remote monitoring data transmitted from a plurality of gas combustion equipment, and a knowledge base systematically structured from the structure of the gas combustion equipment. According to the invention, there is provided a failure diagnosis device for gas combustion equipment, comprising a processing means on which an expert system for performing remote monitoring data diagnosis processing is mounted.
【請求項2】 各ガス燃焼設備には、 予め定める第1時間間隔でデータを採取する採取手段
と、 採取されたデータを、少なくとも予め定める第2時間記
憶する第1メモリと、 第2時間毎に、メモリに記憶されているデータを演算処
理する演算手段と、 演算手段からの演算出力を記憶する第2メモリと、 採取手段によって採取されたデータが、ガス燃焼設備の
正常動作範囲内に予め設定される警告範囲を超えると
き、第1メモリの記憶内容を遠隔監視データとして転送
し、採取されたデータが警告範囲内に留どまるとき、第
2メモリの記憶内容を、予め定める第3時間毎に遠隔監
視データとして転送する処理手段とが含まれることを特
徴とする請求項1記載のガス燃焼設備の故障診断装置。
2. Each gas combustion facility has a sampling means for sampling data at a predetermined first time interval, a first memory for storing the collected data at least for a predetermined second time, and every second time. The arithmetic means for arithmetically processing the data stored in the memory, the second memory for storing the arithmetic output from the arithmetic means, and the data collected by the sampling means are stored in advance within the normal operating range of the gas combustion equipment. When the set warning range is exceeded, the storage content of the first memory is transferred as remote monitoring data, and when the collected data remains within the warning range, the storage content of the second memory is set to a predetermined third time. The fault diagnosis device for gas combustion equipment according to claim 1, further comprising: a processing unit that transfers the data as remote monitoring data.
【請求項3】 前記ガス燃焼設備は、コ・ジェネレーシ
ョンシステムを構成することを特徴とする請求項1また
は請求項2記載のガス燃焼設備の故障診断装置。
3. The failure diagnosis device for gas combustion equipment according to claim 1, wherein the gas combustion equipment constitutes a co-generation system.
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