JPH09147264A - 回転機器振動監視診断システムにおける警報値及び基準値の自動設定方法 - Google Patents

回転機器振動監視診断システムにおける警報値及び基準値の自動設定方法

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JPH09147264A
JPH09147264A JP30592095A JP30592095A JPH09147264A JP H09147264 A JPH09147264 A JP H09147264A JP 30592095 A JP30592095 A JP 30592095A JP 30592095 A JP30592095 A JP 30592095A JP H09147264 A JPH09147264 A JP H09147264A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】回転機器振動監視診断システムにおける警報値
及び基準値設定の省力化を図ると共に最適な警報値及び
基準値の設定を図る。 【解決手段】回転機器振動監視診断システムにおいて、
該システムの制御コンピュータ上で対象測定点、収集す
るデータ数、設定に使用するテーブルを設定し、これら
の設定条件に基づき上記システム上でデータの収集と、
収集したデータの統計処理を行い、警報値及び診断基準
値を決定して、この決定された警報値及び診断基準値を
上記システムの制御コンピュータに自動的に登録する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は発電機、モータ、タ
ービン、ファン、ポンプ等の回転機器の振動監視システ
ムにおいて、各回転機器の警報値及び診断基準値を自動
設定する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の回転機器振動監視診断シ
ステムにおける、警報値及び診断基準値の設定は、各回
転機器の設計値或いは経験値に基づいて一つ一つ設定す
るのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、振動は
負荷が変わることにより変化したり、場合によっては温
度が変わることにより変化することもあるため、上記の
ようにして設定した警報値では回転機器には何等問題が
ないにも拘らず負荷の変動等により警報が発せられるな
どの不都合が生じることがあり、そのような場合には警
報発生値を参考にして再度設定をやり直すなどの必要が
生じる。そして、例えば発電所の施設等のように監視対
象の測定点が何百という膨大な数に上るような場合に
は、対象となる測定点の一つ一つについて警報値及び標
準値を人手により設定するのは、非常に大変である。本
発明は従来技術が有する上記問題点に鑑みて成されたも
ので、その目的とするところは回転機器振動監視診断シ
ステムにおいて、変動要素を網羅した最適な警報値及び
診断基準値を設定すると共に警報値及び診断基準値設定
の省力化を図ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の回転機器振動監視診断システムにおける警報
値及び基準値の自動設定方法では、回転機器の軸受け部
に取り付けた振動センサで、回転機器の振動を電圧波形
で定期的に収集して、A/D変換し、コンピュータでス
ペクトルデータ、オーバオール等を演算し、データ解析
と、データ監視、集積を行ない、これらデータに基づき
回転機器の異常監視と、異常原因の推定を行なう回転機
器振動監視診断システムにおいて、該システムの制御コ
ンピュータ上で対象測定点、収集するデータ数、設定に
使用するテーブルを設定し、これらの設定条件に基づい
て上記システム上で振動センサを介してデータを収集
し、収集したデータを統計処理して警報値及び診断基準
値を決定し、この決定された警報値及び診断基準値を設
定テーブルの条件にて上記制御コンピュータに自動的に
登録するものである。本発明において、警報値とは警報
を発する振動のレベル値を言い、診断基準値とは異常原
因を推定するための基準値を言う。
【0005】
【作用】以上のように構成した回転機器振動監視診断シ
ステムにおける警報値及び基準値の自動設定方法にあっ
ては、回転機器の異常を警報する基準となる警報値、及
び異常原因推定の基準となる基準値が所定期間の運転状
態に基づいて変動要素を網羅した状態で自動的に設定さ
れる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図に基づいて本発明の実施
の形態を説明する。図1は回転機器振動監視診断システ
ムの一例を示すシステム構成図であり、このシステム
は、回転機器1の軸受け部に取り付けた振動センサ2
で、定期的に振動を電圧波形で収集し、現場計装盤3内
のA/D変換器8,データ収集装置、以下総じてライン
コントローラ4を介してラインコンピュータ5にスペク
トルデータ、オーバオールを送信し、データ解析とデー
タ監視、集積を行ない、更に各ラインコンピーュータ5
からインサーネットを介して統括監視用コンピュータ
(ワークステーション)6にデータを転送し、複数系列
の回転機器の一元管理とデータ集積を行なって、これら
のデータに基づいて回転機器1の異常を監視し、異常が
発生した場合の警報発生と異常原因の推定を行なうもの
である。ここに図示した回転機器振動監視診断システム
では、複数系列の回転機器を各系列毎のラインコンピュ
ータに接続し、更に各ラインコンピュータをインサーネ
ットを介して統括監視用コンピュータに接続している
が、ラインコンヒュータを介さずに直接統括監視用コン
ピュータに接続することも勿論可能である。尚、図にお
いて7はジャンクションボックス、9は端子ブロック、
10は光アダプタ、11はハードデスクである。上記データ
の定時収集の収集間隔は、例えば、オーバーオール(0
A)データが5秒毎に1回、スペクトル(SP)データ
が1時間毎1回8データアベレージに設定されている。
【0007】本発明は斯る回転機器振動監視診断システ
ムにおいて、警報を発生するレベル値と、異常原因推定
のための診断基準値を自動設定するもので、その設定は
上記システムを運転した状態において、警報値、基準値
を設定する対象箇所のオーバーオールデータ、スペクト
ルのデータを必要数収集し、この収集データを上記シス
テムの制御コンピュータで統計処理して最適の警報設定
値、診断基準値を算定し、これをコンピュータのデスク
に自動的に登録することを特徴としている。
【0008】自動設定する項目は例えばオーバーオール
警報、スペクトル警報、スペクトルΣ警報、スペクトル
基準値等であり、設定点、設定比率、絶対値設定等は、
前記統括監視用コンピュータの画面上から任意に指定操
作を行なうことができる。上記各警報の警報値、スペク
トル基準値は概ね次の手順に従って設定される。
【0009】a.コンピュータの画面操作により、測定
点、即ち、各警報値、基準値の設定を行なう対象を選択
する。 b.コンピュータの画面操作により、測定点毎に収集す
るデータ数、即ちデータ収集期間を設定する。このデー
タ収集期間は例えば1日から20日の間で任意に選定可能
とする。従って、上記システムにおけるデータ収集が、
オーバーオール=5秒毎に1回サンプリング、スペクト
ル=1時間毎に1回8データアベレージの場合、データ
収集期間を20日とすると収集データ数は、オーバーオー
ルが345,600 個、スペクトルが480 組となる。 c.コンピュータの画面操作により、測定点毎に設定す
る項目に応じて設定に使用する条件、例えば、設定の方
法が絶対管理に基づく方法であるか相対管理に基づく方
法であるか、設定値がISO規格であるかJIS規格で
あるか等をテーブル設定する。 d.上記設定条件に基づいて各測定点につき、その測定
点に設けられた振動センサを介してオーバーオール及び
スペクトルのデータ収集を開始する。 e.設定されたデータ数の収集完了。 f.収集を完了した測定点から順次、収集されたデータ
を統計処理する。 g.決定したデータ、値で設定テーブルの条件にて測定
点毎に警報値、基準値を設定する。
【0010】上記収集データの統計処理は図2乃至図7
に示すフローチャートに従って行われ、オーバーオール
警報の場合には、収集したオーバーオールデータの中か
ら先ずMAX値を抽出する。この際、収集データは降順
ソートを行ない、大きい順に並べ替え、通常モードから
外れる異常に大きなデータをx%(この場合は0.1
%)カットする。
【0011】前述のようにオーバーオールデータは5秒
毎に1回サンプリングであるので、例えば20日分の収集
オーバーオールデータでは、収集データ数=345,600 個
→カット数=345 個となり、残りの345,255 個のデータ
の中からMAX値が抽出される。オーバーオール警報に
は注意警報と危険警報が設けられており、上記MAX値
から注意値と危険値を算出する。
【0012】このオーバーオール警報値の算出は図8乃
至図9に示すフローチャートの手順に従って行われる。
また、スペクトル警報及びスペクトルΣ警報の場合に
は、収集したスペクトルデータの各一組のスペクトルデ
ータをB1〜B6区分に分割し、このB1〜B6区分の各MAX
スペクトル値を抽出すると共に内輪Σ、外輪Σ、8N以上
Σ値のMAX値を算出する。
【0013】このB1〜B6区分の各MAXスペクトル値と
内輪ΣMAX値、外輪ΣMAX値、8N以上ΣMAX値は
データテーブルに引き渡されてデータテーブルに書き込
みされる。そして、上記MAX値からスペクトル警報
値、スペクトルΣ警報値を算出する。スペクトル警報に
は注意警報と危険警報が設けられ、スペクトルΣ警報は
注意警報のみが設けられる。
【0014】このスペクトル警報の注意警報値と危険警
報値は、上記抽出されたMAXスペクトル値を基に比率
設定され、スペクトルΣ警報の注意警報値は夫々のΣ値
のMAXを基に比例設定される。尚、スペクトルMIN
設定値は注意警報値 0.32μm、危険警報値 40μmと
し、スペクトルΣ警報設定のMIN値は内輪Σ注意警報
値 0.04μm、外輪Σ注意警報値 0.10μm、8N以上Σ
注意警報値 0.01×1/100 μmとする。この際の比率
はコンピュータの画面操作により測定点毎にテーブル設
定されている。上記スペクトル警報値設定のフローチャ
ートを図10に、スペクトルΣ警報値設定のフローチャー
トを図11に示す。
【0015】以上のようにして設定されたオーバーオー
ル警報値、スペクトル警報値、スペクトルΣ警報値の各
設定値は共有メモリーから読み取られ、デスクに書き込
まれて、ラインコンピュータ5に送信される。一方、ス
ペクトル基準値の設定は図4乃至図7のフローチャート
に示すように、スペクトルを6区間に分割し、各区間ご
とのrms 値を求め、各区間毎のrms 値の度数分布によ
り、評点を与えて一番得点の高いスペクトクルを代表と
して選び出す。
【0016】このスペクトル基準値選定の具体的方法を
以下に説明する。 収集したスペクトルの6区間のrms 値を求める。
【数1】 スパン数 Z=20 と当初規定しておく。 各区間ごとにrms 値のMAX値とMIN値を抽出す
る。 各区間毎にMAX値とMIN値の差をスパン数Zで割
ってスパンを求める。 各区間毎に度数分布評を作成する。 尚、評点の与え方は、次の2方法をプログラムしておく ケース1 度数=評点とする。 ケース2 度数の大きい順に10点、9点、…と評点を与
える。 スペクトル毎にB1〜B6区間の評点を合計し、最大値と
なるスペクトルを選び出す。 評点の合計値がMAXとなるスペクトルが1組の場合
は、そのスペクトルをスペクトル基準値として選定す
る。複数のスペクトルが選出される場合には、次に示す
方法によりスペクトル基準値を選定する。 ・1ケの場合 :決定 ・2ケの場合 :最新のスペクトル(一番後に収集したもの)を選定する 。 ・3ケ以上の場合 :同点1位のスペクトルのみについてのみ評点評価を繰り 返す。このときスパン数Zを次に示す方法で置き替えた 上で実行する。ここでNS は同点1位の員数とする。 NS /2≧Zの場合 :スパン数はその間まで度数分布 を求める。 NS /2<Zの場合 :スパン数Zを小さく変更した後 、度数分布を求める。 (Zは切り上げて整数とする) ・同点1位のスペクトル数が評点評価を繰り返しても減
少しない場合、最新の収集データを選定するものとす
る。
【0017】而して、このようにして選定されたスペク
トル基準値はデスクに書き込まれ、更に、このスペクト
ル基準値を基に診断基準データが決定される。回転機器
振動監視診断システムは診断基準データを入力してデス
クに書き込み、上記刻々の採取スペクトルデータと比較
して機械の診断を行なう。
【0018】
【効果】本発明は以上のように、回転機器振動監視診断
システム上において、対象測定点、収集するデータ数、
設定に使用するテーブルを設定して、これらの設定条件
に基づき上記システム上でデータを収集し、収集したデ
ータを統計処理して警報値及び診断基準値を決定し、こ
の決定された警報値及び診断基準値を上記システムの制
御手段に引き渡して自動的に登録するので、警報値及び
診断基準値設定のための省力化を達成することができ
る。また、設定される警報値、診断基準値は変動要素を
網羅した上で設定されるため、最適な値を設定すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】回転機器振動監視診断システムの一例を示すシ
ステム構成図で、一部省略して示しある。
【図2】警報自動設定の手順を示すプログラムチャー
ト。
【図3】同警報自動設定のプログラムチャートで図2の
の続きを示す。
【図4】同警報自動設定のプログラムチャートで図2の
の続きを示す。
【図5】同警報自動設定のプログラムチャートで図4の
の続きを示す。
【図6】同警報自動設定のプログラムチャートで図5の
の続きを示す。
【図7】同警報自動設定のプログラムチャートで図6の
の続きを示す。
【図8】オーバーオール警報値算出の手順を示すプログ
ラムチャート。
【図9】同オーバーオール警報値算出のプログラムチャ
ートで、図8のの続きを示す。
【図10】スペクトル警報値算出の手順を示すプログラム
チャート。
【図11】スペクトルΣ警報値算出の手順を示すプログラ
ムチャート。
【符号の説明】
1:回転機器 2:振
動センサ 5:コンピュータ(ラインコンピュータ) 8:A
/D変換器 6:統括監視用コンピュータ(ワークステーション)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転機器の軸受け部に取り付けた振動セ
    ンサで、回転機器の振動を電圧波形で収集して、A/D
    変換し、コンピュータ等でスペクトルデータ、オーバオ
    ールを算出信し、データ解析と、データ監視、集積を行
    ない、これらデータに基づき回転機器の異常監視と、異
    常原因の推定を行なう回転機器振動監視診断システムに
    おいて、該システムの制御コンピュータ上で対象測定
    点、収集するデータ数、設定に使用するテーブルを夫々
    設定して、これらの設定条件に基づいて上記システム上
    で振動センサを介してデータを収集すると共に、収集し
    たデータを統計処理して警報値及び診断基準値を決定
    し、この決定された警報値及び診断基準値を設定テーブ
    ルの条件にて上記システムの制御コンピュータに自動的
    に登録することを特徴とする回転機器振動監視診断シス
    テムにおける警報値及び基準値の自動設定方法。
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