JPH07128134A - 回転機器の監視診断装置 - Google Patents
回転機器の監視診断装置Info
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- 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
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- threshold value
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 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
ることを目的とする。 【構成】 本発明に係る監視診断装置は、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１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４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５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６とから構成されている。
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
ることを目的とする。 【構成】 本発明に係る監視診断装置は、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１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４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５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６とから構成されている。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【０００８】
【数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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００２０】
【数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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
帰して注意値を算出することも可能である。
【００２７】
【数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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
成図。
【図２】本発明の第１の実施例の動作に関する説明図。
【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。
の説明図。
【図４】第１の実施例のしきい値格納装置に関する説明
図。
図。
【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。
の説明図。
【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。
装置の構成説明図。
【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。
の説明図。
【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。
タの領域分割方法の手順図。
【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。
タの領域分割方法の説明図。
【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。
の算出方法の説明図。
【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。
の算出方法の説明図。
【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。
法におけるしきい値格納装置に関する構成説明図。
【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。
注意値の第２の算出方法の説明図。
【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。
注意値の第２の算出方法の説明図。
【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。
注意値の第２の算出方法の説明図。
【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。
注意値の第２の算出方法の説明図。
【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。
法におけるしきい値格納装置に関する構成説明図。
【図１８】監視診断装置の従来例の構成図。
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
出器 ５…しきい値比較装置 ６…しきい値格納装置
Claims (8)
- 【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。 - 【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。 - 【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】 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275462A JPH07128134A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 回転機器の監視診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275462A JPH07128134A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 回転機器の監視診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128134A true JPH07128134A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17555877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5275462A Pending JPH07128134A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 回転機器の監視診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07128134A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309861A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Hitachi Ltd | 原子炉冷却材再循環ポンプの軸傾き情報取得方法及び軸振動抑制方法 |
| JP2013526724A (ja) * | 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 | 機械振動の監視 |
| JP2014513355A (ja) * | 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 | プロセス制御設備の完全性を特徴付けるための方法と装置 |
| JP2014517958A (ja) * | 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 | プロセス制御装置の連結健全性の評価方法および装置 |
| JPWO2015079975A1 (ja) * | 2013-11-26 | 2017-03-16 | 株式会社トクヤマ | 運動装置の状態監視システム |
| JP2020051876A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 株式会社ノーリツ | 温水システム及び外部サーバ |
| CN113155422A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-23 | 广州大学 | 一种故障检测方法、装置和存储介质 |
| JP2024507920A (ja) * | 2021-02-24 | 2024-02-21 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | 原子炉炉内構造物の状態を継続的に監視するためのシステムおよび方法 |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP5275462A patent/JPH07128134A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309861A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Hitachi Ltd | 原子炉冷却材再循環ポンプの軸傾き情報取得方法及び軸振動抑制方法 |
| JP2013526724A (ja) * | 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 | 機械振動の監視 |
| US9176003B2 (en) | 2010-05-25 | 2015-11-03 | Siemens Energy, Inc. | Machine vibration monitoring |
| JP2014513355A (ja) * | 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 | プロセス制御設備の完全性を特徴付けるための方法と装置 |
| JP2014517958A (ja) * | 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 | プロセス制御装置の連結健全性の評価方法および装置 |
| JP2017126361A (ja) * | 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 | プロセス制御設備の完全性を特徴付けるための方法と装置 |
| JPWO2015079975A1 (ja) * | 2013-11-26 | 2017-03-16 | 株式会社トクヤマ | 運動装置の状態監視システム |
| JP2020051876A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 株式会社ノーリツ | 温水システム及び外部サーバ |
| JP2024507920A (ja) * | 2021-02-24 | 2024-02-21 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | 原子炉炉内構造物の状態を継続的に監視するためのシステムおよび方法 |
| CN113155422A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-23 | 广州大学 | 一种故障检测方法、装置和存储介质 |
| CN113155422B (zh) * | 2021-03-30 | 2022-07-26 | 广州大学 | 一种故障检测方法、装置和存储介质 |
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