(57)【要約】【課題】濃度センサからの信号が設定範囲内にある場合であっても、測定系統の異常を早期に発見できる記録計を提供する。【解決手段】外部から入力された複数の測定信号の変動に応じて夫々動作する複数の駆動手段３３ａ、３３ｂと、各駆動手段によって駆動されることにより各測定信号に基づく夫々の測定値を記録媒体に記録する複数の記録手段と、を備えた記録計１であって、各記録手段の動作量を夫々検出する複数の動作検出手段３５ａ、３５ｂを備え、各測定信号は、互いに連動する測定信号であり、一の動作検出手段が検出した一の記録手段の動作量に基づく値と、他の動作検出手段が検出した他の記録手段の動作量に基づく値との差が所定のしきい値を超える場合に、動作量に基づく値の少ない記録手段に関わる測定系統に異常が発生していると判定する異常判定手段２７を備えた。【選択図】図３
2014145712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力された複数の測定信号の変動に応じて夫々動作する複数の駆動手段と、該各駆動手段によって駆動されることにより前記各測定信号に基づく夫々の測定値を記録媒体に記録する複数の記録手段と、を備えた記録計であって、
前記各記録手段の動作量を夫々検出する複数の動作検出手段を備え、
前記各測定信号は、互いに連動する測定信号であり、
一の前記動作検出手段が検出した一の前記記録手段の動作量に基づく値と、他の前記動作検出手段が検出した他の前記記録手段の動作量に基づく値との差が所定のしきい値を超える場合に、前記動作量に基づく値の少ない記録手段に関わる測定系統に異常が発生していると判定する異常判定手段を備えたことを特徴とする記録計。
【請求項２】
前記異常判定手段は、前記各測定信号の変動量を夫々算出すると共に、一の前記測定信号の変動量に基づく値と他の前記測定信号の変動量に基づく値との差が所定のしきい値以下の場合に、前記駆動手段に異常が発生していると判定することを特徴とする請求項１に記載の記録計。
【請求項３】
前記異常判定手段は、前記各測定信号の変動量を夫々算出すると共に、一の前記測定信号の変動量に基づく値と他の前記測定信号の変動量に基づく値との差が所定のしきい値を超える場合に、前記測定信号が記録計に入力されるまでの測定系統に異常が発生していると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録計。
【請求項４】
外部から入力された一の測定信号の変動に応じて動作する駆動手段と、該駆動手段によって駆動されることにより前記測定信号に基づく測定値を記録媒体に記録する記録手段と、を備えた記録計であって、
前記記録手段の動作量を検出する動作検出手段と、
外部から入力された他の測定信号の変動量を監視する変動監視手段と、を備え、
前記各測定信号は、互いに連動する測定信号であり、
前記動作検出手段が検出した前記記録手段の動作量に基づく値と、前記変動監視手段が検出した他の前記測定信号の変動量に基づく値との差が所定のしきい値を超える場合に、前記記録手段が関わる測定系統に異常が発生していると判定する異常判定手段を備えたことを特徴とする記録計。
【請求項５】
外部から入力された複数の測定信号の変動に応じて夫々動作する複数の駆動手段と、該各駆動手段によって駆動されることにより前記各測定信号に基づく夫々の測定値を記録媒体に記録する複数の記録手段と、を備えた記録計であって、
前記各記録手段の動作量を夫々検出する複数の動作検出手段を備え、
前記各測定信号は、互いに連動する測定信号であり、
一の前記動作検出手段が検出した一の前記記録手段の動作量が第一のしきい値を超え、他の前記動作検出手段が検出した他の前記記録手段の動作量が、前記第一のしきい値が示す前記第一の記録手段の動作量から推定される前記第二の記録手段の動作量としての第二のしきい値以下の場合に、他の前記記録手段に関わる測定系統に異常が発生していると判定する異常判定手段を備えたことを特徴とする記録計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサからの測定信号に基づいて測定値を記録する記録計に関し、特に複数のセンサが測定する各測定値の間にある関係を利用して測定系統の異常を早期に発見する記録計に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場等に設置される煤煙発生施設で発生し、排出口から大気中に排出される大気汚染物質には、排出許容限度としての排出基準が定められている。排出基準を遵守するため、煤煙発生施設を有する工場等では、排ガス中の大気汚染物質の濃度を測定し、常時監視している。
例えば、煤煙発生施設の一つである火力発電所では、大気汚染物質として硫黄酸化物（ＳＯｘ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）の排ガス中の濃度を濃度センサにより検知し、これを記録計で記録することによって監視している。一般的にＳＯｘやＮＯｘの測定値（濃度値）には上限値が設定されており、発電所の運転中に測定値が設定した値から逸脱した場合、即ち測定値が上限値を超えた場合には、測定値が異常であるとして、外部に警報を発する。
【０００３】
このような測定値を記録する記録計として、例えば特許文献１に記載の記録計が挙げられる。
特許文献１の記録計は、いわゆるチャートレコーダであり、測定値をチャート紙に記録するものである。この記録計は、自動的に記録部の故障診断を行い、故障時に外部への報知を行う機能を有している。例えば、記録ヘッドを進退移動させるキャリッジについては、到達側のホームポジションを通過しなかった場合に異常であると判定して外部への報知を行う。この記録計では、キャリッジが常に出発側と到達側のホームポジションの間を往復するため、測定値の大きさとは関係なく、故障診断を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７０３４２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、測定値の大きさに応じて記録手段（例えばプロッタペン）を駆動してチャート紙に記録するタイプの記録計の不具合を発見することはできない。即ち、プロッタペンが駆動せずに一定値を記録するような場合であっても、濃度センサからの信号が設定した範囲内にある限り、警報は発報されない。この場合には、チャート紙を確認しても、測定値が正確に記録されているのか判断することはできない。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、センサからの測定信号が設定範囲内にある場合であっても、測定系統の異常を早期に発見できる記録計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、外部から入力された複数の測定信号の変動に応じて夫々動作する複数の駆動手段と、該各駆動手段によって駆動されることにより前記各測定信号に基づく夫々の測定値を記録媒体に記録する複数の記録手段と、を備えた記録計であって、前記各記録手段の動作量を夫々検出する複数の動作検出手段を備え、前記各測定信号は、互いに連動する測定信号であり、一の前記動作検出手段が検出した一の前記記録手段の動作量に基づく値と、他の前記動作検出手段が検出した他の前記記録手段の動作量に基づく値との差が所定のしきい値を超える場合に、前記動作量に基づく値の少ない記録手段に関わる測定系統に異常が発生していると判定する異常判定手段を備えたことを特徴とする。
記録計の駆動手段は測定信号の変動に応じて動作するから、測定信号の変動が大きければ駆動手段の動作量が大きくなり、測定信号の変動が小さければ駆動手段の動作量も小さくなる。請求項１の発明では、互いに連動する測定信号を記録計に入力していることから、測定系統が正常に動作している場合は、各駆動手段の動作量に基づく値に大きな差は生じない。即ち、各駆動手段の動作量に基づく値に大きな差が生じた場合に、測定系統に異常が発生していると判定する。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記異常判定手段は、前記各測定信号の変動量を夫々算出すると共に、一の前記測定信号の変動量に基づく値と他の前記測定信号の変動量に基づく値との差が所定のしきい値以下の場合に、前記駆動手段に異常が発生していると判定することを特徴とする。
請求項２の発明では、更に測定信号の変動量に基づく値に差があるか否かを確認する。測定信号の変動量に基づく値に大きな差がない場合には、測定信号は正常な値を示していると推定される。この場合、駆動手段は測定信号の変動に応じて動作していない状態であるから、駆動手段に異常が発生していると判定する。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記異常判定手段は、前記各測定信号の変動量を夫々算出すると共に、一の前記測定信号の変動量に基づく値と他の前記測定信号の変動量に基づく値との差が所定のしきい値を超える場合に、前記測定信号が記録計に入力されるまでの測定系統に異常が発生していると判定することを特徴とする。
請求項３の発明では、更に測定信号の変動量に基づく値に差があるか否かを確認する。測定信号の変動量に基づく値に大きな差がある場合には、測定信号は正常な値を示していないと推定される。この場合、駆動手段は測定信号の変動に応じて正常に動作しているだけであるから、駆動手段以外に異常が発生していると判定する。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、外部から入力された一の測定信号の変動に応じて動作する駆動手段と、該駆動手段によって駆動されることにより前記測定信号に基づく測定値を記録媒体に記録する記録手段と、を備えた記録計であって、前記記録手段の動作量を検出する動作検出手段と、外部から入力された他の測定信号の変動量を監視する変動監視手段と、を備え、前記各測定信号は、互いに連動する測定信号であり、前記動作検出手段が検出した前記記録手段の動作量に基づく値と、前記変動監視手段が検出した他の前記測定信号の変動量に基づく値との差が所定のしきい値を超える場合に、前記記録手段が関わる測定系統に異常が発生していると判定する異常判定手段を備えたことを特徴とする。
記録計の駆動手段は測定信号の変動に応じて動作するから、測定信号の変動が大きければ駆動手段の動作量が大きくなり、測定信号の変動が小さければ駆動手段の動作量も小さくなる。請求項４の発明では、互いに連動する測定信号を記録計に入力していることから、測定系統が正常に動作している場合は、一の駆動手段の動作量に基づく値と、他の測定信号の変動量に基づく値とに大きな差は生じない。即ち、両者に大きな差が生じた場合に、測定系統に異常が発生していると判定する。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、外部から入力された複数の測定信号の変動に応じて夫々動作する複数の駆動手段と、該各駆動手段によって駆動されることにより前記各測定信号に基づく夫々の測定値を記録媒体に記録する複数の記録手段と、を備えた記録計であって、前記各記録手段の動作量を夫々検出する複数の動作検出手段を備え、前記各測定信号は、互いに連動する測定信号であり、一の前記動作検出手段が検出した一の前記記録手段の動作量が第一のしきい値を超え、他の前記動作検出手段が検出した他の前記記録手段の動作量が、前記第一のしきい値が示す前記第一の記録手段の動作量から推定される前記第二の記録手段の動作量としての第二のしきい値以下の場合に、他の前記記録手段に関わる測定系統に異常が発生していると判定する異常判定手段を備えたことを特徴とする。
記録計の駆動手段は測定信号の変動に応じて動作するから、測定信号の変動が大きければ駆動手段の動作量が大きくなり、測定信号の変動が小さければ駆動手段の動作量も小さくなる。請求項５の発明では、互いに連動する測定信号を記録計に入力していることから、測定系統が正常に動作している場合は、一の駆動手段の動作量が大きくなれば、他の駆動手段の動作量も大きくなる。即ち、駆動手段の動作量が連動していない場合に、測定系統に異常が発生していると判定する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、連動する測定信号を記録計に取り込んで、一の測定信号に応じて動作する駆動手段が、他の測定信号の変動量、又は他の測定信号に応じて動作する駆動手段の動作量に連動していない場合に、測定系統に異常が発生していると判定するので、センサからの信号が設定範囲内にある場合であっても、測定系統の異常を早期に発見できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、発電機負荷に対するＮＯｘ及びＳＯｘの濃度変動の一例を示す図である。
【図２】記録計の概略構成図である。
【図３】記録計の主要部の構成の一例を示した機能ブロック図である。
【図４】記録計の主要部の構成の他の例を示した機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
〔本発明の原理〕
まず、本発明の原理について説明する。ここでは、工場等に設置される煤煙発生施設として、火力発電所を例に挙げて説明する。
火力発電所では、大気汚染物質として硫黄酸化物（ＳＯｘ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）の排ガス中の濃度を測定・監視している。濃度値（測定値）には上限値が設定されており、測定値が上限値を超えない場合（測定値が設定範囲内に入っている場合）には正常と判定される。測定値が設定範囲を逸脱した場合には、外部に警報が発報される。
火力発電所の排ガスに含まれるＮＯｘ、ＳＯｘの濃度は、発電所の運転状況、例えば発電機負荷によって変化する。
【００１４】
図１は、発電機負荷に対するＮＯｘ及びＳＯｘの濃度変動の一例を示す図である。（ａ）に示すように、発電機負荷が一定の場合は、ＮＯｘ濃度とＳＯｘ濃度は殆ど変動しない。また、（ｂ）に示すように、発電機負荷が大きく変動すると、ＮＯｘ濃度及びＳＯｘ濃度も大きく変動する。このように、発電機負荷に対してＮＯｘ及びＳＯｘ濃度値はある程度連動する。
従って、例えばＮＯｘ濃度又はＳＯｘ濃度を記録計によって記録する場合、記録計が示すＮＯｘ濃度又はＳＯｘ濃度のうちの一方の値が大きく変動しているのに対し、他方の値が変動しない（又は変動が僅かである）場合には、センサから記録計までを含む測定系統に何らかの不具合が発生していると判定できる。
【００１５】
また、発電機負荷が変動しているにも関わらず、記録計が示すＮＯｘ濃度又はＳＯｘ濃度が変動しない（又は変動が僅かである）場合にも、測定系統に何らかの不具合が発生していると判定できる。
即ち、本発明は、互いにある程度関連して変動する複数の信号を記録計に取り込み、記録計の示す複数の値が互いに関連した変動を示しているか否か、或いは入力される信号と記録計の示す値が互いに関連した変動を示しているか否かを確認することによって、センサから記録計までを含む測定系統の故障の有無を判定するものである。
なお、本発明においては、一方の値又は測定信号と他方の値又は測定信号が、必ずしも１対１の対応関係をもって厳密に連動する必要はない。
【００１６】
〔第一の実施形態〕
本発明の第一の実施形態に係る記録計について図２に基づいて説明する。図２は、記録計の概略構成図である。本実施形態に示す記録計は、複数のセンサから夫々入力された測定信号に応じた測定値を記録媒体に記録する複数のプロッタペン（記録手段）を備えている。本実施形態においては、記録計に互いに連動する値（測定信号）を入力すると共に、各プロッタペンの動作量に大きな差がある場合に、測定系統に異常が発生していると判定する点に特徴がある。
記録計１は、複数のセンサ１００（１００ａ、１００ｂ、１００ｃ：測定手段）からの複数の測定信号が入力される記録計である。例えばセンサ１００ａはＮＯｘ濃度計であり、センサ１００ｂはＳＯｘ濃度計であり、センサ１００ｃは発電機負荷を検出するセンサである。本実施形態においては、互いにある程度の関連性をもって変動する複数の値（測定信号）を記録計１に入力する。特に、本実施形態において記録計１に入力する測定信号は、互いにある程度連動する異種の測定信号である。
記録計１は、外部から入力された複数の測定信号のうちの一つを選択的に出力するマルチプレクサ１１（信号処理手段）と、マルチプレクサ１１が出力する信号を増幅する増幅器１３と、増幅器１３が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１５と、Ａ／Ｄ変換回路１５が出力するデジタル信号を処理する制御部２０と、を備えている。
マルチプレクサ１１は、制御部２０から入力された選択制御用信号に基づいて、複数のセンサからの入力信号を所定時間ごとにスイッチングしながら選択的に出力する。
【００１７】
この記録計１は、測定信号に基づく測定値をチャート紙（記録媒体：不図示）に記録するいわゆる「チャートレコーダ」である。記録計１は、チャート紙に測定値を記録する記録手段として、各センサ１００に対応する複数のプロッタペンを備えている。
記録計１は、チャート紙を走行させるチャート紙制御モータ３１と、各測定値の大きさに応じて夫々動作し、各プロッタペンを夫々駆動する複数のペン制御モータ３３（３３ａ、３３ｂ：駆動手段）と、各プロッタペンの動作を夫々検出する複数のペン動作検出器３５（３５ａ、３５ｂ：動作検出手段）と、各ペン動作検出器３５が検出した各プロッタペンの動作から測定系統に異常が発生していると判定された場合に、その旨を外部に報知する報知器３７と、を備えている。
【００１８】
チャート紙制御モータ３１は、チャート紙をその長手方向に所定の線速にて走行するように駆動力を与える。
ペン制御モータ３３は、各センサ１００からの測定信号の大きさに応じて、各センサ１００に対応するプロッタペンを夫々移動させる。例えばペン制御モータ３３ａはセンサ１００ａに対応し、センサ１００ａが検知したＮＯｘ濃度を記録するプロッタペンを制御する。また例えば、ペン制御モータ３３ｂはセンサ１００ｂに対応し、センサ１００ｂが検知したＳＯｘ濃度を記録するプロッタペンを制御する。ペン制御モータ３３としては、例えばサーボモータを用いることができる。
ペン動作検出器３５は、プロッタペンの動作を直接検出するものであってもよいし、間接的に検出するものであってもよい。間接的に検出する例として、ペン動作検出器３５を例えば周知のロータリーエンコーダから構成することができる。ロータリーエンコーダは、周方向に複数のスリット（開口部）が貫通形成されたスリット円板と、各スリットを通過する光を検知するフォトインタラプタと、を備えている。スリット円板は、その回転中心がペン制御モータ３３の出力軸に軸支され、出力軸と一体回転する。
【００１９】
プロッタペンが動作するとスリット円板が回転するので、フォトインタラプタはスリットを通過する光のオン／オフを検知する。ペン動作検出器３５は、検知したオン／オフ信号（動作検出信号）を制御部２０に出力する。
報知器３７は、測定系統に何らかの異常が見つかった場合に、音や光により異常を外部に報知する。報知器３７としては例えば、スピーカーやＬＥＤランプ等を用いることができる。
【００２０】
図３は、記録計の主要部の構成の一例を示した機能ブロック図である。
制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。ＲＯＭには、記録計１の各部を制御するための制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭには、ＲＯＭに記憶されたプログラムがブートされ、プログラムの起動時にＲＡＭがこれらプログラムのＣＰＵによるワークエリアとなる。ＣＰＵは、ＲＯＭ内のプログラムをＲＡＭにブートし、ＲＡＭをワークメモリとして使用しつつ、各プログラムを実行する。
制御部２０は、チャート紙制御モータ３１を駆動制御するチャート紙制御部２１と、ペン制御モータ３３を駆動制御するペン制御部２３（駆動手段）と、ペン動作検出器３５からの動作検出信号（オン／オフ信号）に基づいてプロッタペンの動作量を検出する動作検出部２５と、動作検出部２５が検出した各プロッタペンの動作量に基づいて、測定系統の異常の有無を判定する異常判定部２７（異常判定手段）と、を備える。
【００２１】
ペン制御部２３は、各センサ１００からの測定信号の大きさに応じて夫々のプロッタペンを移動させるように、夫々のペン制御モータ３３を制御する。
チャート紙制御部２１は、チャート紙をその長手方向に所定の線速にて走行させるようにチャート紙制御モータ３１を制御する。
【００２２】
動作検出部２５は、ペン動作検出器３５が出力した動作検出信号から、プロッタペンの単位時間当たりの動作量（移動量）を算出する。即ち、動作検出部２５は、各ペン動作検出器３５が単位時間当たりに出力するオン信号のカウントアップ数を計数する。動作検出部２５は、計数結果を次段の異常判定部２７に出力する。
なお、上記単位時間は、測定値の種類や発電所の運転状況、或いは発電機負荷等に応じて不図示の入力手段から任意に設定できるようにしてもよい。
【００２３】
異常判定部２７は、動作検出部２５が検出した各プロッタペンの単位時間当たりの移動量に基づいて、測定系統の異常の有無を判定する。即ち、プロッタペン間の単位時間当たりの移動量に大きな差がある場合には、測定系統に異常があると判定する。具体的には、一のプロッタペンの単位時間当たりの移動量（移動量に基づく値）から、他のプロッタペンの単位時間当たりの移動量（移動量に基づく値）を減算し、その差の絶対値を算出する。絶対値が所定のしきい値を超える場合は移動量（移動量に基づく値）の少ないプロッタペンに関わる測定系統に異常が発生していると判定し、絶対値が所定のしきい値以下の場合は測定系統に異常が発生していないと判定する。
なお、プロッタペンの単位時間当たりの移動量に対して、異常判定部２７が所定の係数を用いた演算を行うことにより比較用の移動量パラメータ（移動量に基づく値）を算出し、算出した移動量パラメータを比較に用いることによって、異常の有無を判定してもよい。例えば、一方の移動量を他方のパラメータのオーダに合わせた移動量パラメータを算出し、この移動量パラメータと他方の移動量とを比較することにより、異常の有無を判定してもよい。
【００２４】
記録計の駆動手段は測定信号の変動に応じて動作するから、測定信号の変動が大きければ駆動手段の動作量が大きくなり、測定信号の変動が小さければ駆動手段の動作量も小さくなる。
即ち、二つのプロッタペンの移動量が何れも大きい場合には、移動量に基づく値の差は大きく異ならない。また、二つのプロッタペンの移動量が何れも小さい場合にも、移動量に基づく値の差は大きく異ならない。本実施形態では、互いに連動する測定信号を記録計に入力していることから、測定系統が正常に動作している場合は、各駆動手段の動作量に基づく値に大きな差は生じない。従って、両プロッタペンの移動量に基づく値に大きな差がない場合、即ち移動量に基づく値の差の絶対値が所定のしきい値以下となる場合は、測定系統に異常が発生していないと判定することができる。
【００２５】
他方、一のプロッタペンの移動量が大きく、他のプロッタペンの移動量が小さい場合には、二つのプロッタペンが関連性をもって動作していないということになる。従って、移動量に基づく値の差の絶対値が所定のしきい値を超える場合は、動作量に基づく値の少ないプロッタペンに関わる測定系統に異常が発生していると判定することができる。
異常判定部２７は、異常が発生していると判定した場合には後段の報知器３７を制御して、外部に異常を報知させる。なお、異常判定部２７によって「異常が発生した」と判定されてから、異常状態が所定時間以上継続した場合に、報知器３７から異常を報知するようにしてもよい。
【００２６】
以上のように本実施形態によれば、互いにある程度関連して変動する複数の測定信号を記録計に取り込み、互いの測定値がある程度関係して変動しているか否かによって、測定系統の故障の有無を判定する。
複数の測定値間にある関係を利用して測定系統の異常を判定するので、測定系統の異常の有無を確実に判定することができる。
【００２７】
本実施形態においては、測定信号としてＮＯｘ濃度信号とＳＯｘ濃度信号を用いたが、濃度信号の何れかを発電機負荷信号と置き換えて実施することができる。即ち、排ガス中のＮＯｘ濃度を示す信号、排ガス中のＳＯｘ濃度を示す信号、又は発電機負荷信号の中から選択される２つの信号を用いてもよい。
また、本実施形態において、互いに連動する測定信号として、同じ値を測定する複数のセンサからの測定信号を用いてもよいし、１つのセンサからの信号を複数に分割した測定信号を用いてもよい。しかし、上記説明のように、本来的に測定及び監視をするべき値を検知するセンサからの測定信号のみを利用する態様では、同じ値を測定するセンサを追加して設置したり、１つのセンサからの信号を複数に分割して記録計に入力する必要がない。従って、記録計に入力する測定信号が増加せず、簡易、且つ安価な構成で、測定系統の不調を早期に発見することができる。
なお、本実施形態は、測定系統の何れかに異常が発生していると判定するものとして説明した。しかし、センサから記録計までの間には動作部分（駆動部分）がないことから、センサと記録計との間についてはプロッタペン駆動部分に比べると故障頻度が低いと考えられる。そこで、異常判定部が測定系統の異常を判定した場合には、センサから記録計までの間に異常は発生しないとの仮定の下に、プロッタペンを駆動させるペン制御モータに異常が発生していると判定し、その旨を報知器から外部に報知する態様として実施してもよい。
【００２８】
〔第一の変形例〕
第一の実施形態においては、２つのプロッタペンの移動量に基づく値を比較することにより、測定系統の異常を判定したが、各プロッタペンの単位時間当たりの移動量に対して、夫々しきい値を設定してもよい。
具体的には、異常判定部２７は、動作検出部２５が検出した各プロッタペンの単位時間当たりの移動量に基づいて、以下のように測定系統の異常の有無を判定する。
異常判定部２７は、一のプロッタペンの単位時間当たりの移動量が一のプロッタペンに対して設定された第一のしきい値を超えているにも関わらず、他のプロッタペンの単位時間当たりの移動量が他のプロッタペンについて設定された第二のしきい値以下の場合に、他のプロッタペンに関わる測定系統に異常が発生していると判定する。
【００２９】
第二のしきい値は、第一の記録手段が第一のしきい値に相当する動作量を示したときに、第二の記録手段が示すべき動作量とすることができる。即ち、第二のしきい値は、第一のしきい値から推定される第二の記録手段の動作量とすることができる。
このように、一方のプロッタペンが記録する測定値がある一定以上の変動を示している場合に、他方のプロッタペンが記録する測定値が所定の変動を示さない場合に、他方のプロッタペンに関わる測定系統に異常が発生していると判定することができる。
【００３０】
〔第二の実施形態〕
本発明の第二の実施形態に係る記録計について図３に基づいて説明する。本実施形態に係る記録計は、測定信号を異常判定部にも入力することにより、測定系統の異常発生部位を特定する点に特徴がある。以下、第一の実施形態と同一の構成については、その説明を省略する。
異常判定部２７は、動作検出部２５が検出した各プロッタペンの単位時間当たりの移動量と、Ａ／Ｄ変換回路１５から出力された測定信号（デジタル電気信号）の単位時間当たりの変動量と、に基づいて、プロッタペンを駆動させるペン制御モータに異常があるか、又は制御部２０以前に異常があるかを判定する。
異常判定部２７は、二つのプロッタペンの単位時間当たりの移動量の差の絶対値が所定のしきい値以下の場合は、測定系統に異常が発生していないと判定する。この動作は、第一の実施形態と同様である。
【００３１】
異常判定部２７は、二つのプロッタペンの単位時間当たりの移動量の差の絶対値が所定のしきい値を超えている場合は、さらに以下の判定を行う。
一方のプロッタペンを動作させるための測定信号について、単位時間当たりの変動量を算出する。また、他方のプロッタペンを動作させるための測定信号について、単位時間当たりの変動量を算出する。一方の測定信号の単位時間当たりの変動量から、他方の測定信号の単位時間当たりの変動量を減算し、その差の絶対値を算出する。
なお、第一の実施形態と同様に、測定信号の単位時間当たりの変動量に対して、異常判定部２７が所定の係数を用いた演算を行うことにより比較用の変動量パラメータを算出し、算出した変動量パラメータを比較に用いることによって、異常の有無を判定してもよい。
【００３２】
絶対値が所定のしきい値を超える場合は、センサ自体又は測定信号が制御部２０に到達するまでの測定系統の何れかに異常が発生していると判定する。また、絶対値が所定のしきい値以下の場合は、ペン制御モータに異常が発生していると判定する。
即ち、二つの測定信号の変動量の差が大きい場合には、二つのプロッタペンが測定信号に応じた値を正しく記録しているものと推定できる。しかし、実際には二つの測定信号は、互いにある程度の関連性をもって変動する値であるから、測定信号は正常な値を示していないと推定される。この場合、測定信号が制御部に到達する以前の測定系統に何らかの問題があると考えられる。
なお、マルチプレクサ１１や増幅器１３、Ａ／Ｄ変換回路１５等（図２参照）は、頻繁に故障することが考えにくいため、測定信号の変動量の小さい方のセンサ１００が故障しているか、又は当該センサ１００から測定信号を伝達するラインに何らかの異常があると判定することになる。
【００３３】
他方、二つの測定信号の変動量の差が小さい場合、測定信号は正常な値を示していると推定される。この場合、移動量の小さいプロッタペンが測定信号に応じた正しい値を記録していないものと推定できる。従って、移動量の小さいプロッタペンを駆動させるペン制御モータに何らかの異常があると判定する。
異常判定部２７は、異常が発生していると判定した場合には、異常の内容に応じた警報を発するように、報知器３７を制御する。
以上のように本実施形態によれば、プロッタペンの単位時間当たりの移動量と、プロッタペンを動作させる元になる測定信号の単位時間当たりの変動量とに基づいて異常の有無を判定するので、測定系統の何れの部位に異常が存在しているかを早期に判定することができる。
【００３４】
〔第二の変形例〕
第二の実施形態においては、２つの測定信号の変動量を比較することにより、測定系統の異常を判定したが、各測定信号の単位時間当たりの変動量に対して、夫々しきい値を設定してもよい。
具体的には、異常判定部２７は、各プロッタペンを動作させるための測定信号について、単位時間当たりの変動量を作出する。
異常判定部２７は、一の測定信号の単位時間当たりの移動量が一の測定信号に対して設定された第一の信号用しきい値を超えているにも関わらず、他の測定信号の単位時間当たりの移動量が他の測定信号について設定された第二の測定用しきい値以下の場合に、他の測定信号に関わる測定系統であって、センサ自体又は測定信号が制御部に到達するまでの測定系統の何れかに異常が発生していると判定する。
【００３５】
第二の測定用しきい値は、第一の測定信号が第一の測定用しきい値に相当する変動量を示したときに、第二の測定信号が示すべき変動量とすることができる。即ち、第二の測定用しきい値は、第一の測定用しきい値から推定される第二の測定信号の変動量とすることができる。
このように、一方の測定信号がある一定以上の変動を示している場合に、他方の測定信号が所定の変動を示さない場合に、他方の測定信号に関わる測定系統であって、センサ自体又は測定信号が制御部に到達するまでの測定系統の何れかに異常が発生していると判定することができる。
【００３６】
〔第三の実施形態〕
本発明の第三の実施形態に係る記録計について図２及び図４に基づいて説明する。図４は、記録計の主要部の構成の他の例を示した機能ブロック図である。本実施形態においては、記録計に入力された信号に変動があった場合に、プロッタペンの動作量を確認し、測定系統が正常であるか否かを判定する点に特徴がある。
本実施形態において図２に示すセンサ１００ｃは、例えば発電機負荷を検知するセンサであり、センサ１００ｃからの発電機負荷信号が記録計２に取り込まれている。上述のように、ＮＯｘ濃度及びＳＯｘ濃度は発電機負荷が変動すれば変動し、発電機負荷が一定の場合にはほとんど変動しない。従って、発電機負荷の変動量が大きくなった場合に、濃度値又はＳＯｘ濃度値をチャート紙に記録するプロッタペンの動作量を確認することで、記録計の不調を発見できる。即ち、発電機負荷信号に一定量以上の変動があったにも関わらず、プロッタペンが所定量以上移動しない場合には、記録計２のペン制御モータ３３に異常が発生していると判定することができる。
【００３７】
図４に示す記録計２は、制御部２０に発電機負荷の変動を監視する変動監視部２９（変動監視手段）を備える。変動監視部２９は、記録計２に入力された発電機負荷信号から、単位時間当たりの発電機負荷の変動量を算出する。単位時間当たりの変動量が所定のしきい値を超えた場合に異常判定部２７は、発電機負荷の単位時間当たりの変動量に対して所定の係数を用いた演算を行うことにより比較用の変動量パラメータ（測定信号の変動量に基づく値）を算出する。この変動量パラメータは、発電機負荷信号の単位時間当たりの変動量から推測した、プロッタペンの単位時間当たりの移動量とすることができる。
変動量パラメータから、動作検出部２５が出力した単位時間当たりのプロッタペンの移動量を減算する。減算した値の絶対値が所定のしきい値を超えた場合には、プロッタペンが発電機負荷の変動に応じた測定値をチャート紙に記録していない、即ち測定系統に異常が発生していると判定できる。
この場合、異常判定部２７は、報知器３７を制御して外部に異常を報知させる。
【００３８】
異常判定部２７は、さらに以下の判定を行ってもよい。即ち、測定系統に異常が発生していると判定した後、プロッタペンに対応するセンサからの濃度信号の単位時間当たりの変動量を算出し、単位時間当たりの負荷変動量から濃度信号の変動量を減算する。減算した値の絶対値が所定のしきい値を超えていた場合には、当該濃度信号を出力するセンサ１００自体、又は測定信号が制御部２０に到達するまでの信号線の何れかに異常が発生していると判定する。また、絶対値が所定のしきい値以下の場合は、ペン制御モータに異常が発生していると判定する。
なお、濃度信号の単位時間当たりの変動量に対して、異常判定部２７が所定の係数を用いた演算を行うことにより比較用の変動量パラメータを算出し、算出した変動量パラメータを比較して、異常の有無を判定してもよい。
異常判定部２７は、異常の内容に応じた警報を発するように、報知器３７を制御する。
以上のように本実施形態によっても、測定系統の不調を早期に発見することができる。なお、発電機負荷信号の代わりにＳＯｘ濃度信号を用いてもよいし、ＮＯｘ濃度信号を用いてもよい。
【００３９】
〔第三の変形例〕
第三の実施形態においては、負荷変動量に基づく変動量パラメータと移動量とを比較することにより、測定系統の異常を判定したが、負荷変動量と移動量について夫々しきい値を設定してもよい。
即ち、変動監視部２９が、発電機負荷の単位時間当たりの変動量が所定の変動しきい値を超えた場合に、異常判定部２７は、以下の判定を行う。動作検出部２５が出力した単位時間当たりのプロッタペンの移動量が、所定の移動しきい値を超えた場合に、プロッタペンが発電機負荷の変動に応じた測定値をチャート紙に記録している、即ち測定系統が正常であると判定する。他方、動作検出部２５が出力した単位時間当たりのプロッタペンの移動量が、所定の移動しきい値以下の場合に、プロッタペンが発電機負荷の変動に応じた測定値をチャート紙に記録していない、即ち測定系統が異常であると判定する。
移動しきい値は、発電機負荷が変動しきい値に相当する変動量を示したときに、プロッタペンが示すべき移動量とすることができる。即ち、移動しきい値は、変動しきい値から推定されるプロッタペンの移動量とすることができる。
【００４０】
異常判定部２７は、さらに以下の判定を行ってもよい。即ち、測定系統に異常が発生していると判定した後、プロッタペンに対応するセンサからの濃度信号の単位時間当たりの変動量を算出する。変動量が所定のしきい値以下の場合には、当該濃度信号を出力するセンサ１００自体、又は測定信号が制御部２０に到達するまでの信号線の何れかに異常が発生していると判定する。また、絶対値が所定のしきい値を超えている場合は、ペン制御モータに異常が発生していると判定する。
以上、本発明については、火力発電所の発電機負荷、ＮＯｘ濃度、及びＳＯｘ濃度を例に挙げて説明した。本発明は、発電機負荷に対して連動する値として、例えばボイラに送り込む空気流量、燃料流量、或いは給水流量等を用いることができる。また、タービン回転数や振動の変化量などを記録する記録計に対して応用することが可能である。
さらに、火力発電所以外の設備であっても、連動又は追従して変動する値を利用することで、本発明を実施することができ、測定系統の不調を早期に発見することが可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
１、２…記録計、１１…マルチプレクサ、１３…増幅器、１５…Ａ／Ｄ変換回路、２０…制御部、２１…チャート紙制御部、２３…ペン制御部（駆動手段）、２５…動作検出部、２７…異常判定部（異常判定手段）、２９…変動監視部、３１…チャート紙制御モータ、３３…ペン制御モータ（駆動手段）、３５…ペン動作検出器（動作検出手段）、３７…報知器、１００…センサ
【図１】
2014145712.tif 000003
【図２】
2014145712.tif 000004
【図３】
2014145712.tif 000005
【図４】
2014145712.tif 000006