JPH07128134A - Monitoring-diagnosing apparatus for rotary machine - Google Patents

Monitoring-diagnosing apparatus for rotary machine

Info

Publication number
JPH07128134A
JPH07128134A JP5275462A JP27546293A JPH07128134A JP H07128134 A JPH07128134 A JP H07128134A JP 5275462 A JP5275462 A JP 5275462A JP 27546293 A JP27546293 A JP 27546293A JP H07128134 A JPH07128134 A JP H07128134A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
vibration
process amount
threshold value
monitoring
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
JP5275462A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Uhara
義彦 鵜原
Katsuhiko Naruse
克彦 成瀬
Katsumi Sasanuma
克己 笹沼
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5275462A priority Critical patent/JPH07128134A/en
Publication of JPH07128134A publication Critical patent/JPH07128134A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To early detect a malfunction sign before a vibrating state of an apparatus reaches a limited value and to improve reliability of monitoring by comparing a vibration value with a threshold value corresponding to a process amount to be decided. CONSTITUTION:A vibration detector 1 detects a vibration of an apparatus to be monitored and converts it to an electric signal. An operating parameter detector 4 detects an operating state such as a rotating speed, etc., of the apparatus, and converts a quantity of a state for representing an operating parameter to an electric signal. Electric signals generated from the detectors 1, 4 are input to a threshold comparator 5, and a note value, an alarm value corresponding to the parameter of the apparatus to be measured and previously stored in a threshold value storage unit 6 are extracted. Then, the comparator 5 compares a vibration value with the note value, the alarm value, and transmits an electric signal to a display unit 3 when the vibration value exceeds the note value or the alarm value. The unit 3 which receives the value displays correspondingly a note warning or an alarm warning.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はプラントを構成する機器
に発生する異常徴候を早期に発見する回転機器の状態監
視装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a condition monitoring device for rotating equipment for early detection of abnormal signs occurring in equipment constituting a plant.

【0002】[0002]

【従来の技術】監視診断装置は、例えば、原子力発電施
設において構成機器の振動値を監視し、監視対象振動値
が設定値を逸脱した場合に運転員に対して警報を発する
目的で使用される。以下、図18を参照して監視診断装
置の従来例について説明する。図18において、従来の
監視診断装置は主に振動検出器1と警報設定装置2と表
示装置3とから構成されている。振動検出器1は監視対
象の測定量を電気信号に変換する検出器であり、警報設
定装置2に接続されている。この警報設定装置2には表
示装置3が接続されており、振動検出器1から受信した
電気信号が予め設定された設定値を越えた場合に表示装
置3に接点信号を送信する。表示装置3は接点信号を受
けて警報を表示する。通常、設定値には、回転機器の場
合振動値の運転限界点が採用されている。
2. Description of the Related Art A monitoring and diagnosing device is used, for example, for monitoring vibration values of constituent equipment in a nuclear power generation facility and for issuing an alarm to an operator when a vibration value to be monitored deviates from a set value. . Hereinafter, a conventional example of the monitoring and diagnostic device will be described with reference to FIG. In FIG. 18, the conventional monitoring / diagnosing device is mainly composed of a vibration detector 1, an alarm setting device 2, and a display device 3. The vibration detector 1 is a detector that converts the measured amount of the monitored object into an electric signal, and is connected to the alarm setting device 2. A display device 3 is connected to the alarm setting device 2 and transmits a contact signal to the display device 3 when the electric signal received from the vibration detector 1 exceeds a preset set value. The display device 3 receives the contact signal and displays an alarm. Normally, the operating limit of the vibration value is adopted as the set value in the case of rotating equipment.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の監視診断
装置においては、プラント構成機器の振動値が運転限界
点を越えた時点で初めて警報が表示されるため、警報発
生から対策を講じるまでの時間的余裕がなく、安全上機
器及びプラントの停止を行わざるを得なかった。また、
機器の不具合によっては、それが大きく進展して初めて
警報が表示される場合があり、そのため検知が遅れ、不
具合が他の機器へも波及し、最悪の場合にはプラント全
体に大きな損傷を発生させる可能性もあった。
In the above-mentioned conventional monitoring and diagnosing device, since the alarm is displayed only when the vibration value of the plant constituent equipment exceeds the operation limit point, it is necessary to take countermeasures from the occurrence of the alarm to taking measures. Due to the lack of time, I had to shut down the equipment and plant for safety reasons. Also,
Depending on the malfunction of the equipment, the alarm may be displayed for the first time when it progresses significantly, so the detection is delayed, the malfunction spreads to other equipment, and in the worst case, it causes large damage to the entire plant. There was a possibility.

【0004】一方、回転機器は、正常運転状態であって
も、機器の運転状態で振動値が異なる場合が多い。例え
ば、可変速の回転機器においては、系の持つ固有値と回
転同期成分やその倍調波成分が一致したときに共振を起
こして、振動値が増加する場合があった。そのため、一
定速の回転機器においても、流量が定格状態よりも小さ
い場合には、振動が増加する場合が多い。従って、警報
設定点を低く設定すると、振動値の高い領域では誤警報
を発する可能性があった。本発明は係る従来の事情に対
処してなされたものであり、その目的は、機器の振動状
態が限界値に到達する以前に、通常の状態からの変化を
異常徴候として早期に検知することにより、監視の信頼
性が高い監視診断装置を提供するものである。
On the other hand, in a rotating device, even in a normal operating condition, the vibration value often differs depending on the operating condition of the device. For example, in a variable speed rotating device, resonance may occur when the eigenvalue of the system coincides with the rotation synchronization component or its harmonic component, and the vibration value may increase. Therefore, even in a rotating machine at a constant speed, vibration often increases when the flow rate is smaller than the rated state. Therefore, if the alarm set point is set low, there is a possibility that an erroneous alarm will be issued in a region where the vibration value is high. The present invention has been made in response to such conventional circumstances, and an object thereof is to detect a change from a normal state at an early stage as an abnormal sign before the vibration state of a device reaches a limit value. The present invention provides a monitoring / diagnosing device having high monitoring reliability.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の監視診断装置においては、請求項1記載の
発明では、監視対象機器から発生する振動値を検出する
振動検出器と、前記監視対象機器の運転状態を示すプロ
セス量を検出するプロセス量検出器と、前記振動値に対
して前記プロセス量に対応して予め設定されたしきい値
との比較判定を行うしきい値比較装置と、このしきい値
比較装置に接続され前記プロセス量に対応して設定され
たしきい値を格納するしきい値格納装置とを有すること
を特徴とする監視診断装置を提供するものである。
In order to achieve the above object, in the monitoring and diagnosing device of the present invention, in the invention according to claim 1, a vibration detector for detecting a vibration value generated from a device to be monitored; A process amount detector that detects a process amount that indicates the operating state of the monitored device, and a threshold value comparison device that makes a comparison determination between the vibration value and a preset threshold value corresponding to the process amount. And a threshold value storage device which is connected to the threshold value comparison device and stores a threshold value set corresponding to the process amount.

【0006】請求項2記載の発明では、前記プロセス量
に対応して設定されたしきい値が、正常運転時の運転状
態を示すプロセス量に対応する振動値の平均値と、この
平均値に前記振動値のばらつきから算出されることを特
徴とする請求項1記載の監視診断装置を提供するもので
ある。
According to the second aspect of the present invention, the threshold value set corresponding to the process amount is equal to the average value of the vibration values corresponding to the process amount indicating the operating state during normal operation, and this average value. The monitoring diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the monitoring diagnostic apparatus is calculated from the variation of the vibration value.

【0007】請求項3記載の発明では、前記プロセス量
に対応して設定されたしきい値が、前記監視対象機器の
回転角速度ωと、最小2乗法によって得られる係数a,
b,cとを用いて表現される次式によって算出されるこ
とを特徴とする請求項1記載の監視診断装置を提供する
ものである。
According to the third aspect of the present invention, the threshold value set corresponding to the process amount is the rotational angular velocity ω of the monitored device and the coefficient a obtained by the least square method.
The monitoring diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the monitoring diagnostic apparatus is calculated by the following expression expressed using b and c.

【0008】[0008]

【数2】 [Equation 2]

【0009】請求項4記載の発明では、前記プロセス量
に対応して設定されたしきい値が、前記監視対象機器の
運転範囲を前記プロセス量に基づいて複数個の運転領域
に分割して各々の運転領域において算出されることを特
徴とする請求項1または請求項2もしくは請求項3記載
の監視診断装置を提供するものである。
In a fourth aspect of the present invention, the threshold value set corresponding to the process amount divides the operating range of the monitored device into a plurality of operating regions based on the process amount. The monitoring diagnostic apparatus according to claim 1 or claim 2 or claim 3, wherein the monitoring diagnostic apparatus is calculated in the operating range.

【0010】請求項5記載の発明では、前記運転範囲
が、プロセス量の最小の測定点から順次測定点を結ぶ直
線の勾配を算出し、この勾配が増加し始める測定点まで
を第1の領域とし、この勾配が増加し始める測定点から
再度、順次各測定点までを結ぶ直線の勾配を算出し、再
度勾配が増加し始める測定点までを第2の領域とし、こ
れを繰り返すことによって領域分割されることを特徴と
する請求項4記載の監視診断装置を提供するものであ
る。
In the fifth aspect of the present invention, the operating range is such that a slope of a straight line connecting the measurement points of the minimum process amount to the measurement points is calculated, and the first range extends to the measurement point where the slope starts to increase. Then, the slope of the straight line connecting the measurement points from which the slope starts to increase to each measurement point is calculated again, and the area up to the measurement point at which the slope starts to increase again becomes the second area. By repeating this, the area is divided. The present invention provides a monitoring / diagnosing device according to claim 4.

【0011】請求項6記載の発明では、監視対象機器か
ら発生する振動値および振動の位相角を検出する振動検
出器と、前記監視対象機器の運転状態を示すプロセス量
を検出するプロセス量検出器と、前記振動値および前記
振動の位相角に対して前記プロセス量に対応して予め設
定されたしきい値との比較判定を行うしきい値比較装置
と、このしきい値比較装置に接続され前記プロセス量に
対応して設定されたしきい値を格納するしきい値格納装
置とを有することを特徴とする監視診断装置を提供する
ものである。
According to a sixth aspect of the present invention, a vibration detector that detects a vibration value and a phase angle of vibration generated from the monitored device, and a process amount detector that detects a process amount indicating an operating state of the monitored device. A threshold value comparing device for making a comparison judgment with a preset threshold value corresponding to the process amount with respect to the vibration value and the phase angle of the vibration, and connected to the threshold value comparing device. And a threshold value storage device for storing a threshold value set corresponding to the process amount.

【0012】請求項7記載の発明では、前記プロセス量
に対応して設定されたしきい値が正常運転時の運転状態
を示すプロセス量に対応する振動値および振動の位相角
の平均値と、これらの平均値に前記振動値および位相角
のばらつきから算出されることを特徴とする請求項6記
載の監視診断装置を提供するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, the threshold value set corresponding to the process amount is a vibration value corresponding to the process amount indicating an operating state during normal operation and an average value of the phase angle of the vibration, The monitoring diagnostic apparatus according to claim 6, wherein an average value of these values is calculated from the variation of the vibration value and the phase angle.

【0013】請求項8記載の発明では、前記プロセス量
に対応して設定されたしきい値が、前記監視対象機器の
運転範囲を前記プロセス量に基づいて複数個の運転領域
に分割して各々の運転領域において算出されることを特
徴とする請求項6または請求項7記載の監視診断装置を
提供するものである。
According to the present invention, the threshold value set corresponding to the process amount divides the operating range of the monitored device into a plurality of operating regions based on the process amount, and divides the operating range into a plurality of operating regions. The monitoring diagnostic device according to claim 6 or claim 7, wherein the monitoring diagnostic device is calculated in the operating range.

【0014】[0014]

【作用】上記構成の監視診断装置において、しきい値比
較装置は警報値及び機器の運転状態を示すプロセス量
(以下運転パラメータという)に対応した注意値と実際
の振動値とを比較し、振動値が注意値を逸脱した場合に
は注意報を、警報値を逸脱した場合は警報を表示装置に
表示させる。
In the monitoring and diagnosing device having the above structure, the threshold comparing device compares the alarm value and the caution value corresponding to the process amount (hereinafter referred to as operating parameter) indicating the operating state of the device with the actual vibration value, and If the value deviates from the caution value, a warning is displayed on the display device, and if the value deviates from the warning value, a warning is displayed on the display device.

【0015】[0015]

【実施例】以下に本発明に係る監視診断装置の第1の実
施例を図1乃至図9に基づき説明する。図1は本発明に
係る監視診断装置の第1の実施例を模式的に示す構成図
である。図1において、監視対象の機器の振動は振動検
出器1によって検出され、電気信号に変換される。ま
た、運転パラメータ検出器4によって、機器の回転速度
等、運転状態が検出され、この運転パラメータを表す状
態量も運転パラメータ検出器4で電気信号に変換され
る。振動検出器1及び運転パラメータ検出器4によって
発生された電気信号はしきい値比較装置5に入力され
る。このしきい値比較装置5にはしきい値格納装置6と
表示装置3が接続されている。このしきい値格納装置6
には監視対象の機器の運転パラメータに対応した注意値
及び警報値が予め格納されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the monitoring and diagnosing device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a first embodiment of a monitoring and diagnosing device according to the present invention. In FIG. 1, the vibration of the equipment to be monitored is detected by the vibration detector 1 and converted into an electric signal. Further, the operation parameter detector 4 detects an operation state such as the rotation speed of the device, and the state quantity representing the operation parameter is also converted into an electric signal by the operation parameter detector 4. The electric signals generated by the vibration detector 1 and the operating parameter detector 4 are input to the threshold comparison device 5. The threshold value storage device 6 and the display device 3 are connected to the threshold value comparison device 5. This threshold storage device 6
The caution value and the alarm value corresponding to the operation parameter of the device to be monitored are stored in advance.

【0016】このように構成された監視診断装置におい
て、プラントの運転中には、定期的に例えばポンプの振
動値及びポンプの運転パラメータが採取され、しきい値
比較装置5に電気信号として送信される。このしきい値
比較装置5は、しきい値格納装置6に格納された監視対
象機器であるポンプの運転パラメータに対応した注意値
と警報値を抽出する。次に振動値と、警報値及び注意値
とを比較し、万一振動値が警報値または注意値を越えて
いるならば、それぞれの場合において電気信号を表示装
置3に送信する。この電気信号を受信した表示装置3は
それぞれの場合に対応して警報または注意報を表示す
る。
In the monitoring and diagnosing device thus constructed, for example, the vibration value of the pump and the operating parameter of the pump are periodically sampled during the operation of the plant and transmitted to the threshold comparing device 5 as an electric signal. It The threshold value comparison device 5 extracts a caution value and an alarm value stored in the threshold value storage device 6 corresponding to the operating parameters of the pump, which is the device to be monitored. Next, the vibration value is compared with the alarm value and the caution value, and if the vibration value exceeds the alarm value or the caution value, an electric signal is transmitted to the display device 3 in each case. The display device 3 which has received this electric signal displays an alarm or a warning corresponding to each case.

【0017】ここで、測定された振動値,警報値,注意
値の関係について図2を参照して説明する。図2は運転
パラメータと、機器に発生する振動値、警報値及び注意
値との一般的な関係を示すグラフであり、縦軸は振動
値、横軸は運転パラメータpを示している。図中Aは測
定された振動値、Bは運転限界を示す警報値、Cは通常
の振動状態の平均値とそのばらつきから求めた注意値で
ある。
Now, the relationship among the measured vibration value, alarm value and caution value will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a graph showing a general relationship between the operating parameter and the vibration value generated in the device, the alarm value, and the caution value. The vertical axis represents the vibration value and the horizontal axis represents the operating parameter p. In the figure, A is a measured vibration value, B is an alarm value indicating an operating limit, and C is a normal vibration state average value and a caution value obtained from its variation.

【0018】本実施例では、注意値Cは回転機器の運転
パラメータpに依存して変化するようになっている。こ
こで、運転パラメータpとしては、可変速の回転機器に
ついては回転速度を、一定速のポンプ等の回転機器につ
いては流量、差圧もしくは吐出圧力を用いるとよい。
In the present embodiment, the caution value C changes depending on the operating parameter p of the rotating machine. Here, as the operation parameter p, it is preferable to use the rotation speed for a variable speed rotating device and the flow rate, the differential pressure or the discharge pressure for a constant speed rotating device such as a pump.

【0019】次に、本発明に係る監視診断装置に用いら
れる注意値の第1の算出方法について図3を参照して説
明する。図3は図2と同様に縦軸は振動値、横軸は運転
パラメータpを示している。また、図中Aは測定された
振動値、Cは注意値、Dは振動値を最小2乗法を用いて
運転パラメータで回帰した2次式の曲線であり、Eは各
実測データとこの回帰曲線との差から算出した標準偏差
σを回帰曲線に加えた曲線である。注意値は、このよう
に振動値の2次回帰曲線に標準偏差の実数倍を加えるこ
とによって得られる。この倍数値は監視対象機器、振動
値の標準偏差によって異なるが、通常3〜5が望まし
い。このようにして算出された注意値Cは、運転パラメ
ータpに対して次式で表現される。
Next, a first method of calculating a caution value used in the monitoring and diagnosing device according to the present invention will be described with reference to FIG. Similar to FIG. 2, FIG. 3 shows the vibration value on the vertical axis and the operating parameter p on the horizontal axis. In the figure, A is a measured vibration value, C is a caution value, D is a quadratic curve in which the vibration value is regressed by operating parameters using the least square method, and E is each measured data and this regression curve. It is a curve obtained by adding the standard deviation σ calculated from the difference between and to the regression curve. The caution value is thus obtained by adding a real multiple of the standard deviation to the quadratic regression curve of the vibration value. This multiple value differs depending on the equipment to be monitored and the standard deviation of the vibration value, but normally 3 to 5 is desirable. The caution value C calculated in this way is expressed by the following equation for the operating parameter p.

【0020】[0020]

【数3】 [Equation 3]

【0021】ここで、a,b,cは回帰曲線の係数であ
り、σは上記標準偏差、nは標準偏差に乗算する係数で
ある。しきい値格納装置では図4に示すように、警報値
及び上記のa,b,dの値が格納されており、パラメー
タ検出器4から送信される運転パラメータpに対して、
各係数を用いて注意値Cを算出し、実際の振動値と比較
する。
Here, a, b and c are coefficients of the regression curve, σ is the standard deviation and n is a coefficient by which the standard deviation is multiplied. As shown in FIG. 4, the threshold value storage device stores the alarm value and the values of a, b, and d described above, and with respect to the operation parameter p transmitted from the parameter detector 4,
The caution value C is calculated using each coefficient and compared with the actual vibration value.

【0022】本実施例では、注意値Cを通常の振動状態
の平均値及びばらつきから算出し、かつ回転機器の運転
状態を示すパラメータに対応して変化させているので誤
信号の発生が少なく、警報に至る前に早期の異常の徴候
が検知でき、信頼性の高い監視が行える。
In the present embodiment, since the caution value C is calculated from the average value and the variation of the normal vibration state and is changed corresponding to the parameter indicating the operating state of the rotating equipment, the generation of erroneous signals is small, Early warning signs can be detected before an alarm is issued, and reliable monitoring can be performed.

【0023】次に本発明に係る監視診断装置の第1の実
施例における注意値の第2の算出方法について図5を用
いて説明する。図5において図3と同一の測定量、定義
曲線については同一の符号で示し、その説明は省略す
る。
Next, a second method of calculating a caution value in the first embodiment of the monitoring and diagnosing device according to the present invention will be described with reference to FIG. 5, the same measured quantity and definition curve as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0024】図5は、例えば可変速の回転機器で複数個
の共振点を持ち、運転領域全体を一種類の回帰曲線で精
度よく近似できない場合や、運転状態によってばらつき
が異なるような回転機器における振動値Aと運転パラメ
ータpの関係を示したものである。本算出方法において
は、運転範囲を複数の領域に分割し、各領域毎に振動値
Aを運転パラメータpの多項式で回帰し、この回帰曲線
Dに標準偏差の実数倍を加えた値を注意値Cとしてい
る。
FIG. 5 shows a rotating machine having a plurality of resonance points, for example, a rotating machine of variable speed, and the entire operating region cannot be accurately approximated by one type of regression curve, or the rotating machine has a variation depending on the operating state. The relationship between the vibration value A and the operating parameter p is shown. In this calculation method, the operating range is divided into a plurality of regions, the vibration value A is regressed by a polynomial of the operating parameter p for each region, and a value obtained by adding a real multiple of the standard deviation to this regression curve D is a caution value. It is designated as C.

【0025】図6に本算出方法による注意値Cを、しき
い値格納装置6に格納する場合のデータの構成を示す。
各運転パラメータp範囲に対して、注意値Cを算出する
ための係数a,b,cが格納され、しきい値格納装置6
は運転パラメータ検出器4から送信された運転パラメー
タpが該当する領域に格納してある各係数から次式によ
り注意値Cを算出する。
FIG. 6 shows the data structure when the caution value C according to the present calculation method is stored in the threshold value storage device 6.
Coefficients a, b, and c for calculating the caution value C are stored for each operating parameter p range, and the threshold value storage device 6
Calculates the caution value C by the following equation from each coefficient stored in the corresponding area of the operation parameter p transmitted from the operation parameter detector 4.

【0026】[0026]

【数4】 なお、共振点を含む領域が存在する場合には、次式で回
帰して注意値を算出することも可能である。
[Equation 4] When there is a region including the resonance point, it is possible to regress with the following equation to calculate the caution value.

【0027】[0027]

【数5】 [Equation 5]

【0028】ここで、a,b,cは回帰曲線の係数であ
り、pは運転パラメータである。さらに、第1の実施例
における注意値Cの第3の算出例を図7を用いて説明す
る。図7においても図3と同一の測定量、定義曲線につ
いては同一の符号で示し、その説明については省略す
る。本算出例においては、運転範囲を複数領域に分割
し、各領域毎に振動値Aを運転パラメータpで回帰し、
各分割領域における回帰曲線Dの最大値に標準偏差の実
数倍を加えた値を注意値Cとしている。
Here, a, b and c are coefficients of the regression curve, and p is an operating parameter. Furthermore, a third calculation example of the caution value C in the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 7 as well, the same measured quantity and definition curve as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this calculation example, the operating range is divided into a plurality of regions, and the vibration value A is regressed by the operating parameter p for each region.
A value obtained by adding a real number times the standard deviation to the maximum value of the regression curve D in each divided region is set as the caution value C.

【0029】これらの運転パラメータpの領域分割方法
について図8及び図9を参照して説明する。図8は領域
の分割手順を示す。まず、振動値について移動平均をと
りデータを平滑化する。平滑化されたデータについて、
図9に示すように、運転パラメータpの最小のデータv
1と各データとの勾配を算出する。図に示すように、ほ
ぼ一定の割合で振動値が増加している領域では上記勾配
はほぼ一定であるが、振動値が急激に大きくなる領域で
は上記の勾配が大きくなる。この勾配が大きくなり始め
る点v2を領域の分割点とする。
A method of dividing these operating parameters p into regions will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 shows a procedure for dividing an area. First, a moving average is taken for the vibration value to smooth the data. For the smoothed data,
As shown in FIG. 9, the minimum data v of the operating parameter p
The gradient between 1 and each data is calculated. As shown in the figure, the gradient is almost constant in the region where the vibration value increases at a substantially constant rate, but the gradient becomes large in the region where the vibration value suddenly increases. The point v2 at which this gradient starts to increase is defined as the division point of the area.

【0030】次に、上記勾配が大きくなり始める点v2
から同様に各データとの勾配を算出する。図9に示すよ
うに、振動値が極大値をとる場合には、勾配はほぼ一定
の値を示した後、ピークv3を通過した後、一旦減少
し、極小値通過後、再び増加傾向を示す。この再度増加
し始める点v4を次の領域の分割点とする。このように
して、各領域の開始点からの勾配をそれぞれ算出し、そ
の勾配が大きくなる点を分割点とすることにより領域分
割を行う。
Next, the point v2 at which the gradient starts to increase.
Similarly, the gradient with each data is calculated. As shown in FIG. 9, when the vibration value has a maximum value, the gradient shows a substantially constant value, then passes through the peak v3, then temporarily decreases, and after passing the minimum value, shows a tendency to increase again. . The point v4 that starts to increase again is set as the division point of the next area. In this way, the gradient from each start point of each area is calculated, and the point where the gradient becomes large is used as the division point to perform area division.

【0031】次に、図10乃至図17を参照して本発明
の第2の実施例を説明する。本実施例では振動値と位相
角を合わせた監視指標(以下振動ベクトルという)に対
しての注意値を有する監視診断装置を示す。振動ベクト
ルを用いる監視診断装置では、例えば回転体構造物の一
部欠損等、振動値には変化が現れない可能性がある不具
合についても位相角の変化から検知が可能となる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a monitoring / diagnosing device having a caution value for a monitoring index (hereinafter referred to as a vibration vector) in which a vibration value and a phase angle are combined is shown. In the monitoring / diagnosing device that uses the vibration vector, it is possible to detect from the change in the phase angle, even if there is a possibility that the change in the vibration value may not appear, such as a partial defect of the rotating body structure.

【0032】本実施例では、振動値、位相角それぞれ独
立に運転パラメータpで回帰し、回帰曲線に標準偏差の
実数倍を加算した値と減算した値で振動値については注
意値C1、位相角についてはC2を設定している。図1
1に示すように、半径方向に振動振幅を、周方向に位相
角をとった図(以下振動ベクトル図という)では、この
領域Xは扇型で示され、この扇型が機器の運転状態によ
って、例えばX1からX2へ移動することになる。扇型
内部にデータがある場合が正常であり、その外にデータ
がある場合に異常徴候があると判断される。
In the present embodiment, the vibration value and the phase angle are independently regressed by the operating parameter p, and the value obtained by adding and subtracting the real multiple of the standard deviation to the regression curve is used as the caution value C1 and the phase angle for the vibration value. Is set to C2. Figure 1
As shown in FIG. 1, in the diagram in which the vibration amplitude is in the radial direction and the phase angle is in the circumferential direction (hereinafter referred to as a vibration vector diagram), this region X is shown as a fan shape, and this fan shape depends on the operating state of the equipment. , For example, from X1 to X2. If there is data inside the fan shape, it is normal, and if there is data outside it, it is judged that there is an abnormal sign.

【0033】第2の実施例においても、機器の運転範囲
を複数個の領域に分割して注意値C1,C2を設定する
ことが可能である。図12は第2の実施例において、し
きい値格納装置6に格納する場合のデータの構成例を示
す。本実施例では、しきい値格納装置6には各運転領域
毎に振動値および位相角の上限と下限を示す4個の注意
値の曲線の係数、a1,b1,c1min,c1ma
x,a2,b2,c2min,c2maxが格納されて
いる。しきい値格納装置6は運転パラメータpが該当す
る領域の注意値の振動値、位相角の上限値、下限値を示
す関数の係数から注意値C1,C2を算出して、実測さ
れた振動値、位相角が注意値の範囲内に含まれている
か、範囲外であるかを判定する。
Also in the second embodiment, it is possible to divide the operating range of the equipment into a plurality of areas and set the caution values C1 and C2. FIG. 12 shows an example of the structure of data stored in the threshold value storage device 6 in the second embodiment. In the present embodiment, the threshold value storage device 6 stores, in each operating region, coefficients of curves of four caution values indicating the upper limit and the lower limit of the vibration value and the phase angle, a1, b1, c1min, c1ma.
x, a2, b2, c2min, c2max are stored. The threshold value storage device 6 calculates the caution values C1 and C2 from the vibration value of the caution value in the region to which the operation parameter p corresponds, the coefficient of the function indicating the upper limit value and the lower limit value of the phase angle, and the actually measured vibration value. , It is determined whether the phase angle is included in or out of the range of the caution value.

【0034】図13内至図15は本発明の第2の実施例
における振動ベクトルの注意値算出の第2の算出例を示
す。本算出例では、まず、図13に示すように振動値A
と位相角Θとから、振動ベクトルの中心値(Am
(p),Θm(p))を最小2乗法を用いて運転パラメ
ータpの多項式で近似する。次に、図14に示すよう
に、各運転パラメータpにおける振動ベクトルの中心と
実測された振動ベクトル(Ai,Θi)との距離Riを
次式によって算出する。
FIG. 13 to FIG. 15 show a second calculation example of the caution value of the vibration vector in the second embodiment of the present invention. In this calculation example, first, as shown in FIG.
And the phase angle Θ, the central value (Am
(P), Θm (p)) is approximated by a polynomial of the operating parameter p using the least squares method. Next, as shown in FIG. 14, the distance Ri between the center of the vibration vector and the actually measured vibration vector (Ai, Θi) in each operating parameter p is calculated by the following equation.

【0035】[0035]

【数6】 さらに、図15に示すように、この距離Riを運転パラ
メータpで再度回帰し、回帰曲線RD に距離の標準偏差
Rσの実数倍を加えた値Rmを距離の注意値とする。振
動ベクトル図では、図16に示すように、ある運転パラ
メータpのとき振動ベクトルの中心値が(Am(p),
Θm(p))で半径Rmである領域は円で表示され、機
器の運転状態によって円の中心が移動するとともに円の
半径も変化する。
[Equation 6] Further, as shown in FIG. 15, the distance Ri is re-regressed with the driving parameter p, and a value Rm obtained by adding a real number multiple of the standard deviation Rσ of the distance to the regression curve RD is set as a caution value of the distance. In the vibration vector diagram, as shown in FIG. 16, the central value of the vibration vector is (Am (p),
A region having a radius Rm in Θm (p)) is displayed as a circle, and the radius of the circle changes as the center of the circle moves depending on the operating state of the device.

【0036】本実施例においても機器の運転範囲を複数
個の領域に分割することが可能であり、その場合図17
に示すようにしきい値格納装置6にはベクトル中心(A
m,Θm)を示す回帰曲線の係数と、上記距離Rmの注
意値の係数が格納される。
Also in this embodiment, it is possible to divide the operating range of the equipment into a plurality of areas, in which case FIG.
As shown in FIG.
The coefficient of the regression curve showing m, Θm) and the coefficient of the caution value of the distance Rm are stored.

【0037】しきい値比較装置5は運転パラメータ検出
器4から送信される運転パラメータpに対して、しきい
値格納装置6に格納してある各係数を用いてベクトル中
心(Ai,Θi)とベクトル中心との距離Riを算出
し、その結果と上記運転パラメータpに対応するRmを
比較し、Ri<Rmの時正常、Ri>Rmの時異常徴候
があると判定する。
The threshold comparison device 5 determines the vector center (Ai, Θi) for the operation parameter p transmitted from the operation parameter detector 4 by using each coefficient stored in the threshold storage device 6. The distance Ri from the vector center is calculated, and the result is compared with Rm corresponding to the operating parameter p, and it is determined that there is a normal sign when Ri <Rm and an abnormal sign when Ri> Rm.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように本発明の監視診断装
置においては、プラント構成機器の振動量の通常運転状
態からの変化を検知し、早期に異常徴候の検知を行うた
め、機器の運転限界を示す警報値とは別に、通常の振動
値の平均値、ばらつきから求めた注意値を持ち、かつこ
の注意値は、機器の運転状態に応じて変化するようにし
ているため、誤警報の発生が少なく異常徴候を早期に発
見できる監視装置を提供でき、監視の信頼性を向上させ
るとともに、プラントの稼動率の向上及び信頼性の向上
を図ることができる。
As described above, in the monitoring and diagnosing device of the present invention, the change in the vibration amount of the plant component equipment from the normal operating state is detected, and the abnormality sign is detected early, so that the operating limit of the equipment is limited. In addition to the alarm value indicating, the normal vibration value has an average value and a caution value obtained from the variation, and since this caution value changes according to the operating state of the equipment, a false alarm is generated. Therefore, it is possible to provide a monitoring device that can detect an abnormal sign at an early stage, and improve the reliability of monitoring as well as the operation rate and reliability of the plant.

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

【図1】本発明の監視診断装置に係る第1の実施例の構
成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment according to a monitoring / diagnosing device of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の動作に関する説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram related to the operation of the first embodiment of the present invention.

【図3】第1の実施例に関する注意値の第1の算出方法
の説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a first calculation method of an attention value according to the first embodiment.

【図4】第1の実施例のしきい値格納装置に関する説明
図。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a threshold value storage device according to the first embodiment.

【図5】第1の実施例に関する注意値の第2の算出方法
の説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a second method of calculating a caution value according to the first embodiment.

【図6】注意値の第2の算出方法におけるしきい値格納
装置の構成説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a configuration of a threshold value storage device in a second method of calculating a caution value.

【図7】第1の実施例に関する注意値の第3の算出方法
の説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a third method of calculating an attention value according to the first embodiment.

【図8】注意値の第3の算出方法における運転パラメー
タの領域分割方法の手順図。
FIG. 8 is a procedure diagram of an operation parameter region dividing method in a third caution value calculating method.

【図9】注意値の第3の算出方法における運転パラメー
タの領域分割方法の説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a region dividing method for operating parameters in a third method for calculating a caution value.

【図10】本発明の第2の実施例に関する注意値の第1
の算出方法の説明図。
FIG. 10 is a first caution value related to the second embodiment of the present invention.
Explanatory diagram of the calculation method of.

【図11】本発明の第2の実施例に関する注意値の第1
の算出方法の説明図。
FIG. 11 is a first caution value related to the second embodiment of the present invention.
Explanatory diagram of the calculation method of.

【図12】第2の実施例に関する注意値の第1の算出方
法におけるしきい値格納装置に関する構成説明図。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a configuration related to a threshold value storage device in a first method of calculating an attention value according to the second embodiment.

【図13】本発明の第2の実施例に関する振動ベクトル
注意値の第2の算出方法の説明図。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a second calculation method of a vibration vector caution value according to the second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第2の実施例に関する振動ベクトル
注意値の第2の算出方法の説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a second calculation method of a vibration vector caution value according to the second embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第2の実施例に関する振動ベクトル
注意値の第2の算出方法の説明図。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a second calculation method of a vibration vector caution value according to the second embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第2の実施例に関する振動ベクトル
注意値の第2の算出方法の説明図。
FIG. 16 is an explanatory diagram of a second calculation method of a vibration vector caution value according to the second embodiment of the present invention.

【図17】第2の実施例に関する注意値の第2の算出方
法におけるしきい値格納装置に関する構成説明図。
FIG. 17 is an explanatory diagram of a configuration related to a threshold value storage device in a second method of calculating an attention value according to the second embodiment.

【図18】監視診断装置の従来例の構成図。FIG. 18 is a configuration diagram of a conventional example of a monitoring and diagnostic device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…振動検出器 2…警報設定装置 3…表示装置 4…運転パラメータ検
出器 5…しきい値比較装置 6…しきい値格納装置
1 ... Vibration detector 2 ... Alarm setting device 3 ... Display device 4 ... Operating parameter detector 5 ... Threshold value comparison device 6 ... Threshold value storage device

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 監視対象機器から発生する振動値を検出
する振動検出器と、前記監視対象機器の運転状態を示す
プロセス量を検出するプロセス量検出器と、前記振動値
に対して前記プロセス量に対応して予め設定されたしき
い値との比較判定を行うしきい値比較装置と、このしき
い値比較装置に接続され前記プロセス量に対応して設定
されたしきい値を格納するしきい値格納装置とを有する
ことを特徴とする監視診断装置。
1. A vibration detector for detecting a vibration value generated from a monitored device, a process amount detector for detecting a process amount indicating an operating state of the monitored device, and a process amount for the vibration value. And a threshold value comparison device for making a comparison judgment with a preset threshold value corresponding to, and storing the threshold value set corresponding to the process amount connected to the threshold value comparison device. And a threshold value storage device.
【請求項2】 前記プロセス量に対応して設定されたし
きい値は、正常運転時の運転状態を示すプロセス量に対
応する振動値の平均値と、この平均値に前記振動値のば
らつきから算出されることを特徴とする請求項1記載の
監視診断装置。
2. The threshold value set corresponding to the process amount is an average value of vibration values corresponding to the process amount indicating an operating state during normal operation, and this average value is calculated from the variation of the vibration values. The monitoring diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the monitoring diagnostic apparatus is calculated.
【請求項3】 前記プロセス量に対応して設定されたし
きい値は、前記監視対象機器の回転角速度ωと、最小2
乗法によって得られる係数a,b,cとを用いて表現さ
れる次式によって算出されることを特徴とする請求項1
記載の監視診断装置。 【数1】
3. The threshold value set corresponding to the process amount is a rotational angular velocity ω of the monitored device and a minimum value of 2.
2. The calculation according to the following equation expressed using the coefficients a, b, and c obtained by multiplication.
The monitoring and diagnostic device described. [Equation 1]
【請求項4】 前記プロセス量に対応して設定されたし
きい値は、前記監視対象機器の運転範囲を前記プロセス
量に基づいて複数個の運転領域に分割して各々の運転領
域において算出されることを特徴とする請求項1または
請求項2または請求項3記載の監視診断装置。
4. The threshold value set corresponding to the process amount is calculated in each operating region by dividing the operating range of the monitored device into a plurality of operating regions based on the process amount. The monitoring diagnostic apparatus according to claim 1, 2 or 3, wherein:
【請求項5】 前記運転範囲は、プロセス量の最小の測
定点から順次測定点を結ぶ直線の勾配を算出し、この勾
配が増加し始める測定点までを第1の領域とし、この勾
配が増加し始める測定点から再度、順次各測定点までを
結ぶ直線の勾配を算出し、再度勾配が増加し始める測定
点までを第2の領域とし、これを繰り返すことによって
領域分割されることを特徴とする請求項4記載の監視診
断装置。
5. The operation range is such that the slope of a straight line connecting the measurement points of the minimum process amount to the measurement points is calculated and the first area extends to the measurement point where the slope begins to increase, and the slope increases. It is characterized in that the gradient of a straight line connecting from the measurement point to be started to each measurement point is calculated again, and the point up to the measurement point where the gradient starts to increase again is set as the second area, and the area is divided by repeating this. The monitoring and diagnostic device according to claim 4.
【請求項6】 監視対象機器から発生する振動値および
振動の位相角を検出する振動検出器と、前記監視対象機
器の運転状態を示すプロセス量を検出するプロセス量検
出器と、前記振動値および前記振動の位相角に対して前
記プロセス量に対応して予め設定されたしきい値との比
較判定を行うしきい値比較装置と、このしきい値比較装
置に接続され前記プロセス量に対応して設定されたしき
い値を格納するしきい値格納装置とを有することを特徴
とする監視診断装置。
6. A vibration detector that detects a vibration value and a phase angle of vibration generated from a monitored device, a process amount detector that detects a process amount indicating an operating state of the monitored device, and the vibration value and A threshold value comparison device for making a comparison judgment with a preset threshold value corresponding to the process amount with respect to the phase angle of the vibration, and corresponding to the process amount connected to the threshold value comparison device. And a threshold value storage device for storing the threshold value set by the monitoring diagnostic device.
【請求項7】 前記プロセス量に対応して設定されたし
きい値は正常運転時の運転状態を示すプロセス量に対応
する振動値および振動の位相角の平均値と、これらの平
均値に前記振動値および位相角のばらつきから算出され
ることを特徴とする請求項6記載の監視診断装置。
7. The threshold value set corresponding to the process amount is a vibration value and an average value of the phase angle of the vibration corresponding to the process amount indicating an operating state during normal operation, and the average value of these values. 7. The monitoring / diagnosing device according to claim 6, wherein the monitoring / diagnosing device is calculated from variations in the vibration value and the phase angle.
【請求項8】 前記プロセス量に対応して設定されたし
きい値は、前記監視対象機器の運転範囲を前記プロセス
量に基づいて複数個の運転領域に分割して各々の運転領
域において算出されることを特徴とする請求項6または
請求項7記載の監視診断装置。
8. The threshold value set corresponding to the process amount is calculated in each operation region by dividing the operation range of the monitored device into a plurality of operation regions based on the process amount. The monitoring / diagnosing device according to claim 6 or 7, wherein:
JP5275462A 1993-11-04 1993-11-04 Monitoring-diagnosing apparatus for rotary machine Pending JPH07128134A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5275462A JPH07128134A (en) 1993-11-04 1993-11-04 Monitoring-diagnosing apparatus for rotary machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5275462A JPH07128134A (en) 1993-11-04 1993-11-04 Monitoring-diagnosing apparatus for rotary machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07128134A true JPH07128134A (en) 1995-05-19

Family

ID=17555877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5275462A Pending JPH07128134A (en) 1993-11-04 1993-11-04 Monitoring-diagnosing apparatus for rotary machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07128134A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007309861A (en) * 2006-05-22 2007-11-29 Hitachi Ltd Method of acquiring shaft inclination data for reactor coolant recirculation pump, and shaft vibration suppression method
JP2013526724A (en) * 2010-05-25 2013-06-24 シーメンス エナジー インコーポレイテッド Machine vibration monitoring
JP2014513355A (en) * 2011-04-26 2014-05-29 フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー Method and apparatus for characterizing process control equipment integrity
JP2014517958A (en) * 2011-04-26 2014-07-24 フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー Method and apparatus for evaluating connection soundness of process control apparatus
JPWO2015079975A1 (en) * 2013-11-26 2017-03-16 株式会社トクヤマ Exercise equipment condition monitoring system
JP2020051876A (en) * 2018-09-27 2020-04-02 株式会社ノーリツ Hot water system and external server
CN113155422A (en) * 2021-03-30 2021-07-23 广州大学 Fault detection method, device and storage medium

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007309861A (en) * 2006-05-22 2007-11-29 Hitachi Ltd Method of acquiring shaft inclination data for reactor coolant recirculation pump, and shaft vibration suppression method
JP4491432B2 (en) * 2006-05-22 2010-06-30 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Axis inclination information acquisition method and axial vibration suppression method for nuclear reactor coolant recirculation pump
JP2013526724A (en) * 2010-05-25 2013-06-24 シーメンス エナジー インコーポレイテッド Machine vibration monitoring
US9176003B2 (en) 2010-05-25 2015-11-03 Siemens Energy, Inc. Machine vibration monitoring
JP2014513355A (en) * 2011-04-26 2014-05-29 フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー Method and apparatus for characterizing process control equipment integrity
JP2014517958A (en) * 2011-04-26 2014-07-24 フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー Method and apparatus for evaluating connection soundness of process control apparatus
JP2017126361A (en) * 2011-04-26 2017-07-20 フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー Method and apparatus for characterizing process control facility integrity
JPWO2015079975A1 (en) * 2013-11-26 2017-03-16 株式会社トクヤマ Exercise equipment condition monitoring system
JP2020051876A (en) * 2018-09-27 2020-04-02 株式会社ノーリツ Hot water system and external server
CN113155422A (en) * 2021-03-30 2021-07-23 广州大学 Fault detection method, device and storage medium
CN113155422B (en) * 2021-03-30 2022-07-26 广州大学 Fault detection method, device and storage medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0223208A (en) Method and device for monitoring vibration of turbine blade
US6098022A (en) Detecting anomalies in rotating components
US5544073A (en) Rotor balancing calculator
JP2736345B2 (en) Method and apparatus for monitoring turbine blade shroud clearance
JP3272144B2 (en) Monitoring and diagnostic equipment for rotating equipment
JP2017142153A (en) Life prediction method, life prediction device, and life prediction system
EP2073020B1 (en) Method and apparatus for monitoring the rotational speed of the shaft of a gas turbine
US20180327112A1 (en) Propeller health monitoring
JPH07128134A (en) Monitoring-diagnosing apparatus for rotary machine
CN114018480A (en) Real-time diagnosis method for rotor unbalance fault of large-scale rotating machinery
EP2469098A1 (en) Method and device for predicting the instability of an axial compressor
JP2001324380A (en) Shaft vibration abnormality diagnostic device for rotating machine
JP3103193B2 (en) Diagnostic equipment for rotating machinery
JPH0557528B2 (en)
JPH01270623A (en) Apparatus for diagnosing vibration of rotary machine
JPS62245931A (en) Vibration monitoring device
US9383385B2 (en) System and method for speed sensor position detection in a multiple channel control system
JPH06264704A (en) Vibration diagnostic device for rotational machine
JPS5963530A (en) Diagnosing device for rotary machine
JPH0450731A (en) Rotary machine fault diagnostic system
JPS6057529B2 (en) Unbalanced position evaluation system for rotating machines
US20240183737A1 (en) Rotary machine diagnostic device and rotary machine diagnostic method
JPS6198928A (en) Air tank inspector
JPH06281547A (en) Method and apparatus for monitoring abnormality of device
JP2785620B2 (en) Antenna drive system automatic diagnosis device