(57)【要約】      （修正有）【課題】制御センサのオーバーライドの検出のための方法およびシステムを提供する。【解決手段】制御センサのオーバーライドを検出するためのガスタービンエンジンシステム（１００）は、ガスタービンエンジンシステムに結合された複数の温度センサ（１２４）を含む。温度センサは、ガスタービンエンジンシステムの排気ガス温度を表す複数の信号を生成するように構成される。システム（１００）は、複数の温度センサ（１２４）に通信接続された現場監視システム（１１８）を含む。現場監視システム（１１８）は、温度センサ（１２４）から複数の信号を連続的に受信するようにプログラムされたプロセッサを有する。さらに、プロセッサは、複数の信号を解析して、複数の信号に関連する排気ガス温度の精度を検証し、複数の温度センサ（１２４）のうちのジャンパ接続された温度センサ（１２４）を検出するようにプログラムされる。【選択図】図１
2018112180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御センサのオーバーライドを検出するためのガスタービンエンジンシステム（１００）であって、
前記ガスタービンエンジンシステム（１００）に結合され、排気ガス温度を表す複数の信号を生成するように構成された複数の温度センサ（１２４）と、
前記複数の温度センサ（１２４）に通信結合された現場監視システム（１１８）と、を含み、前記現場監視システム（１１８）は、プロセッサ（４０２）を含み、前記プロセッサ（４０２）は、
前記複数の信号を連続して受信し、
前記複数の信号に関連する前記排気ガス温度の精度を検証するために前記複数の信号を解析し、
前記複数の温度センサ（１２４）のうちのジャンパ接続された温度センサ（１２４）を検出するようにプログラムされる、システム。
【請求項２】
前記複数の信号を解析することは、前記複数の信号を固有の信号ペアに指定すること（８０４）を含む、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記複数の信号を解析することは、前記指定された信号ペアのそれぞれについての時間に対する排気ガス温度差値を決定すること（８０６）をさらに含む、請求項２に記載のシステム（１００）。
【請求項４】
前記複数の信号を解析することは、各指定された信号ペアに対する前記温度差値の平均および標準偏差値を決定すること（８０８）をさらに含む、請求項３に記載のシステム（１００）。
【請求項５】
ジャンパ接続された温度センサを検出することは、
各指定された信号ペアの平均値および標準偏差値を所定のしきい値と比較すること（８１２）と、
前記比較に基づいて、前記指定された信号ペアのうちのジャンパ接続された信号ペアを識別することと、を含む、請求項４に記載のシステム（１００）。
【請求項６】
前記プロセッサ（４０２）は、前記ジャンパ接続された温度センサの検出を示すエスカレーションアラームを生成する（８１６）ようにさらにプログラムされる、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項７】
コントローラ（１０８）をさらに含み、前記プロセッサ（４０２）は、前記エスカレーションアラームを前記コントローラ（１０８）に送信する（８１８）ようにさらにプログラムされ、前記コントローラ（１０８）は、前記エスカレーションアラームを受信することに応答して、前記ガスタービンエンジン（１００）の動作負荷を低減し（８２０）、または前記ガスタービンエンジン（１００）を停止させるように構成される、請求項６に記載のシステム（１００）。
【請求項８】
ガスタービンエンジン群の制御センサのオーバーライドを遠隔検出するためのシステムであって、
前記ガスタービンエンジン群の各ガスタービンエンジン（２００）に結合された現場監視システム（１１８）であって、排気ガス温度を表す複数の信号を連続的に受信するように構成され、前記複数の信号を遠隔監視システム（２３０）に送信するようにさらに構成された現場監視システム（１１８）と、
前記各ガスタービンエンジン（２００）に結合され、前記複数の信号を前記現場監視システム（１１８）に送信するように構成された複数の温度センサ（１２４）と、
前記各ガスタービンエンジン（２００）から離れた遠隔監視システム（２３０）であって、前記現場監視システム（１１８）から前記複数の信号を受信し、前記複数の信号に基づいて前記各ガスタービンエンジン（２００）内のジャンパ接続された温度センサ（１２４）を検出するように構成された遠隔監視システム（２３０）と、を含むシステム。
【請求項９】
前記遠隔監視システム（２３０）は、
前記複数の信号を、前記各ガスタービンエンジン（２００）に関連する固有の信号ペアにそれぞれ指定し（８０４）、
前記指定された信号ペアの各々について時間に対する排気ガス温度差値を決定し（８０６）、
指定された各信号ペアに対する前記温度差値の平均値および標準偏差値を決定する（８０８，８１０）
ようにさらに構成される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
ガスタービンエンジン（１００，２００）内の制御センサのオーバーライドを検出するための方法（８００）であって、
複数の温度信号を監視システム（１１８，２３０）に送信するステップ（８０２）と、
前記複数の温度信号を固有の信号ペアに指定するステップ（８０４）と、
前記指定された信号ペアの各々について時間に対する複数の温度差値を決定するステップ（８０６）と、
前記指定された信号ペアの各々について前記複数の温度差値の平均値を決定するステップ（８０８）と、
前記指定された信号ペアの各々について前記複数の温度差値の標準偏差値を決定するステップ（８１０）と、
前記ジャンパ接続された信号ペアの前記それぞれの平均値および標準偏差値に基づいて、前記指定された信号ペアのうちのジャンパ接続された信号ペアを検出するステップ（８１４）と、を含む方法（８００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は、一般に、タービンエンジンの監視に関し、より詳細には、タービンエンジンにおける制御センサのオーバーライドを検出するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくともいくつかの公知のガスタービンは、通常、空気を圧縮するための圧縮機と、圧縮空気と燃料が混合されて燃焼される燃焼器と、を含む。燃焼器から出た高温の排気ガスは、ガスタービンのタービンを駆動して動力を生成する。通常、ガスタービンの毎日の点検と測定、および定期的な試験を通じて、性能および安全性の監視を行うことができる。この結果は、保守および修復診断プロセスに使用される。例えば、故障が発生した後に、ガスタービンの以前に記録されたデータが解析されて、故障原因の特定が容易になり、必要に応じて、特定された故障から回復するためにガスタービンの保守が行われる。しかし、故障解析、故障原因の判定、および是正措置の実施に伴う時間遅延に起因して、本方法の使用は、しばしば、そのようなガスタービンおよびそれらの部品の望ましくない長さの停止および修理時間をまねく。
【０００３】
公知のガスタービンでは、温度の上昇は、例えば、燃焼器要素、高温ガス経路部品、およびタービンブレードに損傷を引き起こすおそれがあるため、排気温度の監視が望ましい。排気ガス温度が上昇すると、窒素酸化物などの特定の規制された化合物の排出レベルが許容限界を超えて上昇する可能性もある。加えて、温度の低下は、燃焼器の燃焼停止などのガスタービンの異常および／または部品の故障を示すことができる。このようなガスタービンでは、ガスタービン燃焼器から排出される排気ガスの温度を決定するために、例えば熱電対などの温度センサが使用される。しかしながら、故障した温度センサは、ガスタービン制御システムに、例えば、停止および修理、ならびに／あるいはガスタービンの動作負荷の低減を必要とする故障を指示させる可能性がある。このように、少なくともいくつかの公知のガスタービンでは、オペレータは、ガスタービン制御システムに故障した温度センサの誤ったデータを提供し、それにより性能および安全監視システムをオーバーライドする場合があり得る。例えば、故障した温度センサは、同様に排気温度を監視するが異なる位置にある、適切に機能する温度センサから故障した温度入力における制御システムに信号を供給することによってバイパスすることができる。このように、ガスタービンは最適状態よりも低い状態で動作を続けることがあり得る。
【０００４】
したがって、ガスタービン上の既存の温度センサを使用して、故障した温度センサがオペレータによってバイパスされる時を決定する遠隔制御オーバーライド検出システムを実現することが望ましい。このようなシステムの利点は、ガスタービンおよび／またはガスタービンエンジン群の安全監視を低コストで実現することを可能にし、潜在的に危険な状態で作動するガスタービンの迅速な特定を可能にすることを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７７３４４４３号明細書
【発明の概要】
【０００６】
一態様では、制御センサのオーバーライドを検出するためのガスタービンエンジンシステムが提供される。本システムは、ガスタービンエンジンに結合され、排気ガス温度を表す複数の信号を生成するように構成された複数の温度センサを含む。システムはまた、複数の温度センサに通信結合された現場監視システムを含む。現場監視システムは、複数の信号を連続的に受信し、複数の信号を解析して複数の信号に関連する排気ガス温度の精度を検証し、複数の温度センサのうちのジャンパ接続された温度センサを検出するようにプログラムされたプロセッサを含む。
【０００７】
別の態様では、ガスタービンエンジン群の制御センサのオーバーライドを遠隔検出するためのシステムが提供される。本システムは、ガスタービンエンジン群の各ガスタービンエンジンに結合された現場監視システムを含む。現場監視システムは、排気ガス温度を表す複数の信号を連続的に受信するように構成される。現場監視システムは、複数の信号を遠隔監視システムに送信するようにさらに構成される。システムはまた、各ガスタービンエンジンに結合され、複数の信号を現場監視システムに送信するように構成された複数の温度センサを含む。さらに、システムは、各ガスタービンエンジンから離れた遠隔監視システムを含む。遠隔監視システムは、現場監視システムから複数の信号を受信し、複数の信号に基づいて各ガスタービンエンジン内のジャンパ接続された温度センサを検出するように構成される。
【０００８】
さらに別の態様では、ガスタービンエンジン内の制御センサのオーバーライドを検出するための方法が提供される。本方法は、複数の温度信号を監視システムに送信するステップを含む。本方法はまた、複数の温度信号を固有の信号ペアに指定するステップを含む。さらに、本方法は、指定された信号ペアの各々について時間に対する複数の温度差値を決定するステップを含む。さらに、本方法は、指定された信号ペアの各々について複数の温度差値の平均値を決定するステップと、指定された信号ペアの各々について複数の温度差値の標準偏差値を決定するステップと、を含む。さらに、本方法は、ジャンパ接続された信号ペアのそれぞれの平均値および標準偏差値に基づいて、指定された信号ペアのうちのジャンパ接続された信号ペアを検出するステップを含む。
【０００９】
本開示のこれらの、ならびに他の特徴、態様および利点は、添付の図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読めば、よりよく理解されよう。添付の図面では、図面の全体にわたって、類似する符号は類似する部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】例示的なガスタービンエンジンの概略図である。
【図２】遠隔監視システムを含む、代替的な例示的なガスタービンエンジンの概略図である。
【図３】燃焼器／温度センサ配置を示す、図１のガスタービンエンジンの概略断面図である。
【図４】図１のガスタービンエンジンと共に使用する現場監視システムのブロック図である。
【図５】図２のガスタービンエンジンと共に使用する遠隔監視システムのブロック図である。
【図６】過渡事象中の図１のガスタービンエンジンの温度センサのジャンパ接続されないペアのデータプロットを示す図である。
【図７】過渡事象中の図１のガスタービンエンジンの温度センサのジャンパ接続されたペアのデータプロットを示す図である。
【図８】図３のジャンパ接続された温度センサを検出するために図１の現場監視システムによって使用される方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
特に明記しない限り、本明細書において提供される図面は、本開示の実施形態の特徴を図示するものである。これらの特徴は、本開示の１つまたは複数の実施形態を含む多種多様なシステムで適用できると考えられる。したがって、本図面は、本明細書で開示する実施形態を実施するために必要とされる、当業者には既知の、従来の特徴をすべて含むことを意味しない。
【００１２】
以下の明細書および特許請求の範囲において、いくつかの用語に言及するが、これらは以下の意味を有すると規定する。単数形「１つの（ａ、ａｎ）」、および「この（ｔｈｅ）」は、文脈が特に明確に指示しない限り、複数の言及を含む。「任意の」または「任意に」は、続いて記載された事象または状況が生じてもよいし、また生じなくてもよいことを意味し、かつ、その説明が、事象が起こる場合と、起こらない場合とを含むことを意味する。さらにまた、「一実施形態」の参照は、述べた特徴を組み込む付加的な実施形態の存在を除外するものと解釈されることを意図しない。さらに、特に明記しない限り、特定の特性を有する１つまたは複数の要素を「含む」または「有する」実施形態は、その特性をもたない付加的なこのような要素を含んでもよい。
【００１３】
本明細書および特許請求の範囲の全体を通してここで使用されているような近似を表す文言は、それが関連する基本的な機能を変更することなく、許容範囲内で異なり得る、任意の定量的な表現の修飾に適用することができる。したがって、「およそ」、「約」および「実質的に」などの１つまたは複数の用語によって修飾された値は、特定された正確な値に限定されない。少なくともいくつかの例では、近似する文言は、値を測定するための機器の精度に対応することができる。ここで、ならびに明細書および特許請求の範囲の全体を通じて、範囲の限定は組合せおよび／または置き換えが可能であり、文脈および文言が特に指示しない限り、このような範囲は識別され、それに包含されるすべての部分範囲を含む。
【００１４】
本明細書で用いられる「コンピュータ」という用語および「計算装置」などの関連する用語は、従来技術においてコンピュータと呼ばれている集積回路に限定されず、広く、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）、特定用途向け集積回路、およびその他のプログラム可能な回路を意味し、これらの用語は本明細書において互換的に用いられる。
【００１５】
さらにまた、本明細書で用いられる「リアルタイム」という用語は、関連する事象が発生する時、所定のデータを測定および収集する時、データを処理する時、ならびに事象および環境に対するシステム応答の時のうちの少なくとも１つを意味する。本明細書に記載する実施形態では、これらの動作および事象は、実質的に同時に起こる。
【００１６】
本明細書で用いられる「プロセッサ」および「コンピュータ」という用語および関連する用語、例えば「処理装置」、「計算装置」、および「コントローラ」は、従来技術においてコンピュータと呼ばれているそれらの集積回路に限定されず、広く、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）、特定用途向け集積回路、およびその他のプログラム可能な回路を意味し、これらの用語は本明細書において互換的に用いられる。本明細書で説明する実施形態では、メモリは、以下に限らないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのコンピュータ可読媒体、およびフラッシュメモリなどのコンピュータ可読不揮発性媒体を含むことができる。あるいは、フロッピーディスク、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光磁気ディスク（ＭＯＤ）、および／またはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）もまた、使用することができる。また、本明細書で説明する実施形態では、追加の入力チャネルは、以下に限定されないが、マウスおよびキーボードなどのオペレータインターフェースに関係するコンピュータ周辺機器であってもよい。あるいは、例えば、これに限定されないが、スキャナを含むことができる他のコンピュータ周辺装置も使用することができる。さらに、例示的な実施形態では、追加の出力チャネルは、これに限定されないが、オペレータインターフェースモニタを含むことができる。
【００１７】
図１は、例示的なガスタービンエンジンシステム１００の概略図である。図１は、例示的なガスタービンエンジンを示しているが、本明細書に記載の排気温度センサのオーバーライドを検出するための方法およびシステムは、特定のタイプのタービンエンジンに限定されないことに留意されたい。当業者であれば理解すべきことであるが、本明細書に記載した排気温度センサのオーバーライドを検出するための方法およびシステムは、このようなシステムおよび方法が本明細書でさらに説明するように機能することを可能にする任意の適切な構成で、任意の回転機械と共に使用することができる。
【００１８】
例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン１００は、圧縮機１０２、複数の燃焼器１０４、ロータシャフト１３０を介して圧縮機１０２に駆動可能に結合されたタービン１０６、コンピュータ制御システムもしくはコントローラ１０８、および現場監視システム１１８を含む。圧縮機１０２に結合された吸気ダクト１１０は、周囲空気を、場合によっては注入された水を圧縮機１０２に導く。ダクト１１０は、吸気ダクト１１０を通って圧縮機１０２の入口ガイドベーン（ＩＧＶ）１１２に流入する周囲空気をフィルタ処理し、および／または導くことを容易にするダクト、フィルタ、スクリーン、または吸音装置を含む。ガスタービンエンジン１００からの燃焼ガスは、排気ダクト１１４を通って導かれる。排気ダクト１１４は、吸音材および排出制御装置（図示せず）を含む。ガスタービンエンジン１００は、電力を生成する発電機１１６を駆動する。例示的な実施形態では、発電機１１６は、ホットエンド駆動発電機である。あるいは、発電機１１６は、ガスタービンエンジン１００の反対側の端部でロータシャフト１３０に結合される。
【００１９】
例示的な実施形態では、複数のセンサ１２０、１２２、１２４が、ガスタービンエンジン１００の動作中にガスタービンエンジン１００および／または周囲環境の様々な動作条件を検出する。例えば、センサ１２０、１２２、１２４は、ガスタービンエンジン１００の機械的および／または熱力学的パラメータを連続的に監視する。例示的な実施形態では、複数のタービン排気温度センサ１２４がタービン１０６内に配置されている。さらに、例えば、限定するものではないが、少なくとも１つの圧力センサ１２０がガスタービンエンジン１００の入口に配置され、少なくとも１つの圧縮機吐出圧力センサ１２２がガスタービンエンジン１００の圧縮機１０２の出口に配置される。明確にするために、センサ１２０、１２２、１２４のうちの１つのみが示されているが、当業者であれば理解するように、２つ以上のセンサを使用できる、すなわち、複数の冗長なセンサ１２０、１２２、１２４を使用して、同じ動作状態をそれぞれ測定することができる。センサ１２０、１２２、１２４は、例えば、圧力センサ、温度センサ、火炎検出器センサ、および／またはガスタービンエンジン１００の動作中に様々な動作パラメータを検出する任意の他のセンサ装置を含むが、これらに限定されない。
【００２０】
本明細書で使用する「パラメータ」という用語は、ガスタービンエンジン１００内の規定された位置での温度、圧力、および／またはガス流などのガスタービンエンジン１００の動作条件を規定するために使用できる特性を指す。いくつかのパラメータが測定され、すなわち検出され、直接的に分かるが、他のパラメータはモデルによって算出され、したがって推定され、間接的に分かる。いくつかのパラメータは、ユーザによってコントローラ１０８に最初に入力される。測定された、推定された、またはユーザが入力したパラメータは、ガスタービンエンジン１００の所与の運転状態を表す。
【００２１】
例示的な実施形態では、燃料制御システム１２６は、燃料供給源（図示せず）から複数の燃焼器１０４への燃料流量、一次燃料ノズルと二次燃料ノズル（図示せず）との間で分割される量、複数の燃焼器１０４に流入する二次空気と混合される量を調整する。燃料制御システム１２６はまた、複数の燃焼器１０４で使用する燃料のタイプを選択することもできる。燃料制御システム１２６は、個別のユニットであってもよいし、あるいはコントローラ１０８の構成要素であってもよい。
【００２２】
コントローラ１０８は、少なくとも部分的に制御センサ１２０、１２２、１２４の入力信号、および人間のオペレータからの指示に少なくとも部分的に基づいてガスタービンエンジン１００の動作を制御するための動作を実行する、少なくとも１つのプロセッサ（図示せず）および少なくとも１つの記憶装置（図示せず）を含むコンピュータシステムである。コントローラは、例えば、ガスタービンエンジン１００のモデルを含む。コントローラ１０８によって実行される動作は、複数の燃焼器１０４への燃料流を調整することなどにより、動作パラメータの検出またはモデル化、動作境界のモデル化、動作境界モデルの適用、またはガスタービンエンジン１００の動作を制御するスケジューリングアルゴリズムの適用を含む。コントローラ１０８は、ガスタービンエンジン１００の動作パラメータを動作境界モデルまたはガスタービンエンジン１００によって使用されるスケジューリングアルゴリズムと比較して、限定はしないが、燃焼温度などの制御出力を生成する。コントローラ１０８によって生成されたコマンドは、ガスタービンエンジン１００の燃料アクチュエータ１２８に、燃料流量、燃料分割、および／または燃料供給源と複数の燃焼器１０４との間に導かれる燃料の種類を、複数の温度センサ１２４によって測定された排気ガス温度などの、動作パラメータに基づいて選択的に調整させる。
【００２３】
例示的な実施形態では、現場監視システム１１８は、コントローラ１０８と通信結合され、コントローラ１０８および／または複数の温度センサ１２４から通信されるデータを連続的に受信するように構成される。さらに、代替的な実施形態では、現場監視システム１１８は、コントローラ１０８からデータを受信するのと実質的に同じ間隔で、コントローラ１０８から受信したデータを遠隔監視システム２３０（図２に示す）に送信するように構成される。例示的な実施形態では、現場監視システム１１８は、コントローラ１０８の構成要素として構成される。あるいは、現場監視システム１１８は、本明細書で説明するように、１つまたは複数の通信システムを介してコントローラ１０８と通信結合された別個の構成要素である。
【００２４】
図２は、遠隔監視システム２３０を含む代替的な例示的なガスタービンエンジンシステム２００の概略図である。代替的な実施形態では、遠隔監視システム２３０は、例えば、限定はしないが、有線接続または無線接続などの通信ネットワーク２３２を介してコントローラ１０８と通信結合される。より具体的には、コントローラ１０８は現場監視システム１１８を含み、遠隔監視システム２３０は現場監視システム１１８と通信結合される。例示的な実施形態では、通信ネットワーク２３２は、インターネットまたは装置間でデータを通信することができる任意の他のネットワークを含む。例えば、限定ではないが、適切なネットワークは、ローカルイントラネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）、デジタルＴ１、Ｔ３、Ｅ１またはＥ３回線、デジタル加入者線（ＤＳＬ）接続、イーサネット（登録商標）接続、統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）回線のうちの任意の１つまたは複数を含むことができ、またはこれらとインターフェースすることができる。さらに、通信ネットワーク２３２は、無線アプリケーションプロトコル（ＷＡＰ）、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、グローバルモバイル通信システム（ＧＳＭ（登録商標））、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）または時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、携帯電話ネットワーク、全地球測位システム（ＧＰＳ）、ブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標））無線などを含む、様々な無線ネットワークのいずれかへの通信リンクを含むことができる。通信ネットワーク２３２は、ＲＳ−２３２シリアル接続、ＩＥＥＥ−１３９４（Ｆｉｒｅｗｉｒｅ）接続、ファイバチャネル接続、ＩｒＤＡ（赤外線）ポート、ＳＣＳＩ（スモールコンピュータシステムインターフェース）接続、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）接続、または他の有線もしくは無線、デジタルもしくはアナログインターフェースもしくは接続のうちの１つまたは複数をさらに含むか、これらとインターフェースすることができる。
【００２５】
図１を再び参照すると、例示的な実施形態では、コントローラ１０８は、ガスタービンエンジン１００の排気ガス温度測定値を示す複数の温度センサ１２４からの複数の動作パラメータを受信し、それらを現場監視システム１１８に送信する。コントローラ１０８は、少なくとも１つの実際のスワール値および少なくとも１つの予測されたスワール値を生成し、これらの値を比較して、ガスタービンエンジン１００の動作中に異常が発生しているかどうかを判定するように構成される。異常が発生していると判定された場合には、現場監視システム１１８は、少なくとも１つのエスカレーションアラーム信号を生成するように構成される。エスカレーションアラーム信号は、例えば、故障した燃焼器１０４（例えば、燃焼器の燃焼停止）および／または故障した温度センサ１２４を示すが、これらに限定されない。コントローラ１０８は、エスカレーションアラームを生成し、ガスタービンエンジン１００を停止し、かつ／またはエスカレーションアラーム信号の存在下で低減された動作負荷にデフォルトで設定する。オペレータが、故障した温度センサ１２４の結果としてエスカレーションアラーム信号が生成されたと判断した場合には、オペレータは、機能している温度センサ１２４からの信号をコントローラ１０８に供給することによって、例えば、限定はしないが、故障した温度センサ１２４のコネクタを機能している温度センサ１２４に接続またはジャンパ接続することによって、現場監視システム１１８をオーバーライドすることができ、それによってコントローラ１０８および現場監視システム１１８に温度信号を提供することを容易にすることができ、それがあたかも故障した温度センサ１２４から生じたように見える。
【００２６】
図３は、ガスタービンエンジン１００の概略断面図であり、ガスタービンエンジン２００と実質的に同一であり、典型的な燃焼器１０４／温度センサ１２４の配置を示している。例示的な実施形態では、複数の燃焼器１０４の各燃焼器が、符号Ｃ1〜Ｃ14によって個別に示され、円形のパターンで配置されている。ガスタービンエンジン１００は、１４個の燃焼器１０４を有するように示されているが、ガスタービンエンジン１００は、ガスタービンエンジン１００が本明細書に記載するように機能することを可能にする任意の数の燃焼器１０４を有することができる。さらに、この例示的な実施形態では、複数の温度センサ１２４は、符号１２４ｔ1〜１２４ｔ27によって個別に示され、燃焼器Ｃ1〜Ｃ14の周りに半径方向に配置される。ガスタービンエンジン１００は、２７個の温度センサ１２４を有するように示されているが、ガスタービンエンジン１００は、ガスタービンエンジン１００が本明細書に記載するように機能することを可能にする任意の数の温度センサ１２４を有することができる。
【００２７】
例示的な実施形態では、動作中に、複数の燃焼器Ｃ1〜Ｃ14は、タービン１０６に導かれる高温の排気ガスをそれぞれ生成し、高温の排気ガスはタービン１０６で膨張して仕事を生じる。排気ガスがタービン１０６を通って流れる際に、１つの燃焼器Ｃ1〜Ｃ14からの排気ガスは、隣接する燃焼器Ｃ1〜Ｃ14の排気ガスとほとんど混合されない。しかしながら、複数の燃焼器Ｃ1〜Ｃ14から導かれた排気ガスは、各燃焼器Ｃ1〜Ｃ14を通過して回転するタービンバケット（図示せず）によって、タービン１０６を通る直線的な経路を流れない。むしろ、排気ガスは、タービン１０６を流れる際に「スワール」する。複数の燃焼器Ｃ1〜Ｃ14の各燃焼器は、例えば、燃料制御システム１２６からの同量の燃料と圧縮機１０２（図１に示す）からの同量の空気を受け取り、それは、複数の燃焼器Ｃ1〜Ｃ14のそれぞれから比較的均一な排気ガス温度を促進する。しかしながら、各燃焼器Ｃ1〜Ｃ14についての構成要素システム（図示せず）の相違によって、わずかに異なる排気ガス温度が生じる。さらに、場合によっては、燃焼器部品の機械的問題により、個々の燃焼器Ｃ1〜Ｃ14への不均一な燃料および／または空気の流れが生じる可能性がある。排気ガスがタービン１０６を通って流れる際に、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27は、それぞれのセンサに近接する排気ガス温度を測定する。測定された排気ガス温度は、それぞれの燃焼器Ｃ1〜Ｃ14に供給される燃料および空気の量の違いにより、センサごとに変化する。さらに、ガスタービンエンジン１００の動作負荷レベルが変化すると、ガスタービンエンジン１００を通るスワール角が変化する。スワール角が変化すると、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27が排気ガス流の異なる部分に曝され、それによって温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27のそれぞれの温度測定値が変化する。
【００２８】
さらに、例示的な実施形態では、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27は、それぞれの燃焼器Ｃ1〜Ｃ14の異なる部分と半径方向に位置合わせされる。例えば、図３に示すように、温度センサ１２４t5は、図３に示すように、燃焼器Ｃ3の外側部分と位置合わせされる。温度センサ１２４t6は、燃焼器Ｃ3の対向する外側部分と位置合わせされるが、燃焼器Ｃ3のより広い領域にわたって位置合わせされる。それぞれの燃焼器Ｃ1〜Ｃ14の温度分布は、一般に、不均一であり、その結果、火炎の中央部分は火炎の外側部分よりも熱くなり得る。したがって、排気ガス温度はセンサごとに変化し、温度センサ１２４t5は温度センサ１２４t6とは異なる温度を測定する。
【００２９】
図１および図３を参照すると、例示的な実施形態では、現場監視システム１１８は、ガスタービンエンジン１００から得られた温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27からの温度測定データを記憶装置５００（図５に示す）に格納する。当業者であれば、現場監視システム１１８は、記憶装置５００に追加の情報（例えば、異常の修復、是正措置などのための規則）を格納することができることを認識するであろう。例示的な実施形態では、温度測定データが記憶装置５００に置かれている間に、温度測定データを解析して、いずれかの温度センサ１２４t1〜１２４t27が他のいずれかの温度センサ１２４t1〜１２４t27に接続またはジャンパ接続されているかどうかを判定するアルゴリズムが実行され、それは現場監視システム１１８の潜在的なオーバーライドを示す。
【００３０】
現場監視システム１１８によって実行されるアルゴリズムは、コントローラ１０８に送信される温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27の温度測定の継続的な監視および処理を容易にする。このアルゴリズムは、現場監視システム１１８が温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27のリアルタイム監視を実行することを可能にする。このアルゴリズムは、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27が別の温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27に接続またはジャンパ接続されていると考えられる場合に、アラームを検出およびエスカレートする（または、動力を低減またはタービンエンジンを停止する）。温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27のジャンパ接続は、ガスタービンエンジン１００のオペレータが、機能する温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27からの信号線を、故障したまたは機能しない温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27の信号線に結合する時に発生することができる。例えば、限定はしないが、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27のジャンパ接続が発生した場合に、ジャンパ接続されたセンサからの温度データ測定値は実質的に同じである。
【００３１】
図２および図３を参照すると、ガスタービンエンジン２００の代替的な実施形態は、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27がガスタービンエンジン群２００の各ガスタービンエンジン２００内の別の温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27に接続されたか、またはジャンパ接続された時を、遠隔で検出することを容易にする。例えば、例示的な実施形態では、センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27が別の温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27に接続されまたはジャンパ接続されていると考えられるかどうかを判断するために、遠隔監視システム２３０は、コントローラ１０８、またはいくつかの実施形態では、通信ネットワーク２３２を介して現場監視システム１１８から温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27によって測定された温度測定データを受信する。遠隔監視システム２３０は、ガスタービンエンジン２００、およびガスタービンエンジン２００の現場にある他の任意のガスタービンエンジンから取得した温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27からの温度測定データ、ならびに他の場所で動作する他のガスタービンエンジンの温度データをデータベース２３４に格納する。当業者であれば理解するように、遠隔監視システム２３０は、追加の情報（例えば、異常、是正措置などを修正するための規則）を格納する他のデータベースを有することができ、またはこの追加情報および温度測定データをデータベース２３４の１つのデータベースにすべて格納することができる。例示的な実施形態では、温度測定データがデータベース２３４内に置かれている間に、温度測定データを解析して、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27がそれぞれのガスタービンエンジン２００内のいずれかの他の温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27に接続またはジャンパ接続されているかどうかを判定するアルゴリズムが実行され、それは遠隔監視システム２３０および／または現場監視システム１１８の潜在的なオーバーライドを示す。
【００３２】
遠隔監視システム２３０によって実行されるアルゴリズムは、現場監視システム１１８に関して本明細書で説明されるアルゴリズムと実質的に同じである。このように、遠隔監視システム２３０によって実行されるアルゴリズムは、各ガスタービンエンジン２００から遠隔監視システム２３０に送信される温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27の温度測定の継続的な監視および処理を容易にする。このアルゴリズムは、遠隔監視システム２３０が温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27のリアルタイム監視を実行することを可能にする。このアルゴリズムは、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27がそれぞれのガスタービンエンジン２００の別の温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27に接続またはジャンパ接続されていると考えられる場合に、アラームを検出してエスカレートする（または、動力を低減またはタービンエンジンを停止する）。温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27のジャンパ接続は、ガスタービンエンジン２００のオペレータが、機能する温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27からの信号線を、故障したまたは機能しない温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27の信号線に結合する時に発生することができる。例えば、限定はしないが、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27のジャンパ接続が発生した場合に、ジャンパ接続されたセンサからの温度データ測定値は実質的に同じである。
【００３３】
図４は、例えば、限定はしないが、ガスタービンエンジン１００（図１に示す）の動作パラメータの監視および処理などの、設備、システムおよびプロセスの任意の部分の監視を実行するために使用することができる現場監視システム１１８のブロック図である。例示的な実施形態では、現場監視システム１１８は、記憶装置４００と、記憶装置４００に結合されたプロセッサ４０２と、を含む。プロセッサ４０２は、限定ではないが、マルチコア構成などの１つまたは複数の処理ユニットを含むことができる。いくつかの実施形態では、実行可能命令は、記憶装置４００に格納される。現場監視システム１１８は、プロセッサ４０２をプログラムすることによって、本明細書に記載した１つまたは複数の動作を実行するように構成可能である。例えば、プロセッサ４０２は、１つまたは複数の実行可能命令として動作を符号化し、記憶装置４００に実行可能命令を提供することによって、プログラムすることができる。例えば、例示的な実施形態では、プロセッサ４０２は、検出された排気ガス温度測定の精度を検証するために、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27から受信された信号を解析するようにプログラムされる。より具体的には、一実施形態では、プロセッサ４０２は、少なくとも１つの信号ペアについて差分計算または判定を実行することによって信号を解析するようにプログラムされ、信号ペア内の各信号は、異なる温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27から受信されたことを示す。プロセッサ４０２は、差分判定の結果に関する連続的な平均および標準偏差を決定するようにプログラムすることもできる。プロセッサ４０２はまた、信号ペアに関連する２つの電流値間の平均偏差および標準偏差が実質的に低く、および／または所定のしきい値よりも低いかどうかを判定するようにプログラムされる。プロセッサ４０２は、エスカレーションアラームおよび／または信号のテキストもしくはグラフィック出力などの少なくとも１つの出力を生成し、その出力を、故障解析のためにプレゼンテーションインターフェース４０４を介してユーザに提示することができる。さらに、コントローラ１０８は、プロセッサ４０２によって生成されたエスカレーションアラームに応答して、ガスタービンエンジン１００の動作負荷を低減し、および／またはガスタービンエンジン１００の完全な停止を開始するように構成されてもよい。
【００３４】
例示的な実施形態では、記憶装置４００は、実行可能命令または他のデータなどの情報の格納および検索を可能にする１つまたは複数の装置である。記憶装置４００は、例えば、限定はしないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ、スタティックＲＡＭ、ソリッドステートディスク、ハードディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルＲＯＭ、電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭ、または不揮発性ＲＡＭメモリなどの１つもしくは複数のコンピュータ可読媒体を含むことができる。上記のメモリのタイプは単なる例示にすぎず、したがってコンピュータプログラムの格納のために使用可能なメモリのタイプを限定するものではない。
【００３５】
記憶装置４００は、リアルタイムおよび履歴動作パラメータ値、または任意の他のタイプのデータを含むが、これに限定されない、動作パラメータを格納するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、プロセッサ４０２は、データの存在時間に基づいて、記憶装置４００からデータを除去または「パージ」する。例えば、プロセッサ４０２は、次の時間および／または事象に関係する以前に記録され格納されたデータを上書きすることができる。それに加えて、またはその代わりに、プロセッサ４０２は、所定の時間間隔を超えたデータを除去してもよい。さらに、記憶装置４００は、複数の温度センサ１２４を含むがこれに限定されないガスタービンエンジンに結合されたセンサから受信したセンサ測定値の監視および処理を容易にするのに十分なデータ、アルゴリズム、およびコマンドを含むが、これらに限定されない。
【００３６】
いくつかの実施形態では、現場監視システム１１８は、プロセッサ４０２に結合されたプレゼンテーションインターフェース４０４を含む。プレゼンテーションインターフェース４０４は、ユーザインターフェースなどの情報をユーザ４０６に提示する。一実施形態では、プレゼンテーションインターフェース４０４は、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、または「電子インク」ディスプレイなどのディスプレイ装置（図示せず）に結合されたディスプレイアダプタ（図示せず）を含む。いくつかの実施形態では、プレゼンテーションインターフェース４０４は、１つまたは複数のディスプレイ装置を含む。加えて、または代替的に、プレゼンテーションインターフェース４０４は、例えば、限定はしないが、音声アダプタ、スピーカ、またはプリンタ（図示せず）などの音声出力装置（図示せず）を含む。
【００３７】
いくつかの実施形態では、現場監視システム１１８は、ユーザ入力インターフェース４０８を含む。例示的実施形態において、ユーザ入力インターフェース４０８は、プロセッサ４０２に結合され、ユーザ４０６からの入力を受信する。ユーザ入力インターフェース４０８は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、マウス、スタイラス、限定しないがタッチパッドもしくはタッチスクリーンなどの接触感知パネル、および／または、限定しないがマイクロフォンなどの音声入力インターフェースを含むことができるが、これらに限定されない。タッチスクリーンなどの単一の構成要素は、プレゼンテーションインターフェース４０４のディスプレイ装置およびユーザ入力インターフェース４０８の両方として機能することができる。
【００３８】
例示的な実施形態では、通信インターフェース４１０は、プロセッサ４０２に結合され、コントローラ１０８および／または温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27などの１つまたは複数の他の装置と通信結合され、入力チャネルとして実行する間にそのような装置に対する入力および出力動作を実行するように構成される。例えば、通信インターフェース４１０は、これらに限らないが、有線ネットワークアダプタ、無線ネットワークアダプタ、移動遠隔通信アダプタ、シリアル通信アダプタ、またはパラレル通信アダプタを含んでもよい。通信インターフェース４１０は、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27などの１つまたは複数の遠隔装置からデータ信号を受信し、またはそれにデータ信号を送信することができる。例えば、代替的な実施形態では、現場監視システム１１８の通信インターフェース４１０は、遠隔監視システム２３０との間でデータ信号を送信／受信することができる。
【００３９】
プレゼンテーションインターフェース４０４および通信インターフェース４１０は共に、本明細書に記載した方法に用いるのに適した情報を、例えばユーザ４０６またはプロセッサ４０２などに提供することができる。したがって、プレゼンテーションインターフェース４０４および通信インターフェース４１０は、出力装置と呼ぶことができる。同様に、ユーザ入力インターフェース４０８および通信インターフェース４１０は、本明細書に記載した方法に用いるのに適した情報を受信することができ、入力装置と呼ぶことができる。
【００４０】
図５は、限定はしないが、ガスタービンエンジン２００（図２に示す）の動作パラメータの監視および処理などの、設備、システムおよびプロセスの任意の部分の監視を実行するために使用することができる遠隔監視システム２３０のブロック図である。例示的な実施形態では、遠隔監視システム２３０は、記憶装置５００と、記憶装置５００に結合されたプロセッサ５０２と、を含む。プロセッサ５０２は、限定ではないが、マルチコア構成などの１つまたは複数の処理ユニットを含むことができる。いくつかの実施形態では、実行可能命令は、記憶装置５００に格納される。遠隔監視システム２３０は、プロセッサ５０２をプログラムすることによって、本明細書に記載した１つまたは複数の動作を実行するように構成可能である。例えば、プロセッサ５０２は、１つまたは複数の実行可能命令として動作を符号化し、記憶装置５００に実行可能命令を提供することによって、プログラムすることができる。例えば、プロセッサ５０２は、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27からの検出した温度測定値の精度を検証するために、コントローラ１０８から受信した信号を解析するようにプログラムされる。より具体的には、一実施形態では、プロセッサ５０２は、少なくとも１つの信号ペアについて差分計算または判定を実行することによって信号を解析するようにプログラムされ、信号ペア内の各信号は、異なる温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27から受信されたことを示す。プロセッサ５０２は、差分判定の結果に関する連続的な平均および標準偏差を決定するようにプログラムすることもできる。プロセッサ５０２はまた、信号ペアに関連する２つの電流値間の平均偏差および標準偏差が実質的に低く、および／または所定のしきい値よりも低いかどうかを判定するようにプログラムされる。プロセッサ５０２は、エスカレーションアラームおよび／または信号のテキストもしくはグラフィック出力などの少なくとも１つの出力を生成し、その出力を、故障解析のために通信ネットワーク２３２を介してユーザに送信することができる。さらに、いくつかの実施形態では、コントローラ１０８は、エスカレーションアラームを受信し、プロセッサ５０２によって生成されたエスカレーションアラームに応答して、ガスタービンエンジン２００の動作負荷を低減し、かつ／またはガスタービンエンジン２００の完全な停止を開始するように構成することができる。
【００４１】
例示的な実施形態では、記憶装置５００は、実行可能命令および／または他のデータなどの情報の格納および検索を可能にする１つまたは複数の装置である。記憶装置５００は、例えば、限定はしないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ、スタティックＲＡＭ、ソリッドステートディスク、ハードディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルＲＯＭ、電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭ、または不揮発性ＲＡＭメモリなどの１つもしくは複数のコンピュータ可読媒体を含むことができる。上記のメモリのタイプは単なる例示にすぎず、したがってコンピュータプログラムの格納のために使用可能なメモリのタイプを限定するものではない。
【００４２】
いくつかの実施形態では、プロセッサ５０２は、データの存在時間に基づいて、記憶装置５００からデータを除去または「パージ」する。例えば、プロセッサ５０２は、次の時間および／または事象に関係する以前に記録され格納されたデータを上書きすることができる。それに加えて、またはその代わりに、プロセッサ５０２は、所定の時間間隔を超えたデータを除去してもよい。さらに、記憶装置５００は、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27を含むがこれに限定されないガスタービンエンジン２００に結合されたセンサから受信したセンサ測定値の監視および処理を容易にするのに十分なデータ、アルゴリズム、およびコマンドを含むが、これらに限定されない。
【００４３】
いくつかの実施形態では、遠隔監視システム２３０は、プロセッサ５０２に結合されたプレゼンテーションインターフェース５０４を含む。プレゼンテーションインターフェース５０４は、ユーザインターフェースなどの情報をユーザ５０６に提示する。一実施形態では、プレゼンテーションインターフェース５０４は、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、または「電子インク」ディスプレイなどのディスプレイ装置（図示せず）に結合されたディスプレイアダプタ（図示せず）を含む。いくつかの実施形態では、プレゼンテーションインターフェース５０４は、１つまたは複数のディスプレイ装置を含む。加えて、または代替的に、プレゼンテーションインターフェース５０４は、例えば、限定はしないが、音声アダプタ、スピーカ、またはプリンタ（図示せず）などの音声出力装置（図示せず）を含む。
【００４４】
いくつかの実施形態では、遠隔監視システム２３０は、ユーザ入力インターフェース５０８を含む。例示的な実施形態において、ユーザ入力インターフェース５０８は、プロセッサ５０２に結合され、ユーザ５０６からの入力を受信する。ユーザ入力インターフェース５０８は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、マウス、スタイラス、限定しないがタッチパッドもしくはタッチスクリーンなどの接触感知パネル、および／または、限定しないがマイクロフォンなどの音声入力インターフェースを含むことができるが、これらに限定されない。タッチスクリーンなどの単一の構成要素は、プレゼンテーションインターフェース５０４のディスプレイ装置およびユーザ入力インターフェース５０８の両方として機能することができる。
【００４５】
例示的な実施形態では、通信インターフェース５１０は、プロセッサ５０２に結合され、通信ネットワーク２３２および／またはデータベース２３４などの１つもしくは複数の他の装置と通信結合され、入力チャネルとして実行する間に通信ネットワーク２３２に対する入力および出力動作を実行するように構成される。例えば、通信インターフェース５１０は、これらに限らないが、有線ネットワークアダプタ、無線ネットワークアダプタ、移動遠隔通信アダプタ、シリアル通信アダプタ、および／またはパラレル通信アダプタを含んでもよい。通信インターフェース５１０は、通信ネットワーク２３２を介して１つまたは複数の遠隔装置からデータ信号を受信し、またはそれにデータ信号を送信することができる。例えば、代替的な実施形態では、遠隔監視システム２３０の通信インターフェース５１０は、ガスタービンエンジン２００のコントローラ１０８または現場監視システム１１８との間でデータ信号を送信／受信することができる。
【００４６】
プレゼンテーションインターフェース５０４および通信インターフェース５１０は共に、本明細書に記載した方法に用いるのに適した情報を、例えばユーザ５０６またはプロセッサ５０２などに提供することができる。したがって、プレゼンテーションインターフェース５０４および通信インターフェース５１０は、出力装置と呼ぶことができる。同様に、ユーザ入力インターフェース５０８および通信インターフェース５１０は、本明細書に記載した方法に用いるのに適した情報を受信することができ、入力装置と呼ぶことができる。
【００４７】
図６は、ガスタービンエンジン１００の停止などの過渡事象中のガスタービンエンジン１００（図１に示す）の温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27のジャンパ接続されないペアのデータプロット６００である。例示的な実施形態では、過渡事象中の受信された温度センサ温度データと温度センサ平均温度との差は、データ６０２で示すように非線形関係を示す。コントローラ１０８への２つの温度センサ入力で受信された温度測定値の平均差および標準偏差は、ジャンパ接続されない温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27の方が高い。例えば、図７は、ガスタービンエンジン１００の停止などの過渡事象中のガスタービンエンジン１００（図１に示す）の温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27のジャンパ接続されたペアのデータプロット７００である。この実施形態では、過渡事象中の温度センサ温度データと温度センサ平均温度との差は、データ７０２で示すように、実質的にゼロを中心とする線形関係を示す。２つの温度センサ入力の温度測定値の平均差、および温度測定値の標準偏差は、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27のジャンパ接続されないペアに比べて小さく、ゼロに近づく。コントローラ１０８によって受信された信号のノイズは、データの小さな差を助長するが、理想的には、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27のそれぞれについてデータが同一になり、それは、１つの温度センサがコントローラ１０８における両方の温度センサ入力のデータを提供しているからである。温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27のジャンパ接続されたペアでは、差分値がほぼゼロを中心としていることに留意されたい。他の温度値を中心とする差分値は、２つの機能している温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27の間のオフセットを示すことができる。
【００４８】
図１を参照すると、動作中に、ガスタービンエンジン１００は、機械的回転エネルギーを生成し、それは発電機１１６によって電気エネルギーに変換される。現場監視システム１１８は、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27によって生成される排気ガス温度値を検出する。より具体的には、例示的な実施形態では、排気ガスが燃焼器Ｃ1〜Ｃ14からタービン１０６に導かれる。温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27は、それぞれの温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27に近接して導かれる排気ガス温度値を検出する。各温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27は、検出された排気ガス温度値を表す信号を生成し、各温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27は、生成された信号をコントローラ１０８に送信する。
【００４９】
図８は、ジャンパ接続された温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27（図３に示す）を検出するために現場監視システム１１８（図１に示す）によって使用される処理動作を記述する方法８００のフローチャートである。例示的な方法８００において、コントローラ１０８は、温度信号を現場監視システム１１８に送信し（ステップ８０２）、現場監視システム１１８は、信号を解析して、検出した温度値の精度を検証する。例示的な実施形態では、プロセッサ４０２は、温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27から受信した少なくとも１つの信号ペアについて差分判定を行う。より具体的には、一実施形態では、プロセッサ４０２は、各温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27から検出された温度値を表す１つの信号を受信することができる。プロセッサ４０２は、信号を１２４ｔ1〜１２４ｔ2などの固有のペアに指定し（ステップ８０４）、各温度センサペアの組合せが解析される。プロセッサ４０２は、各温度センサペアについて時間に対する温度差値を決定する（ステップ８０６）。さらに、プロセッサ４０２は、各温度センサペアの間の差分判定の結果の平均値を連続的に決定する（ステップ８０８）。プロセッサ４０２は、各温度センサペアの間の平均判定の結果の標準偏差を連続的に決定する（ステップ８１０）。実質的に低い平均値、すなわちゼロに近づく平均値、および／または所定のしきい値未満の平均値を有する温度センサペアが識別される（ステップ８１２）。さらに、実質的に低い平均値を有する識別された温度センサペアのうち、実質的に低い標準偏差値を有する温度センサペア、すなわちゼロに近づく、および／または所定のしきい値より低い標準偏差値を有する温度センサペアが識別され（ステップ８１４）、ジャンパ接続された温度センサペア、すなわち、そのペアの他の温度センサにジャンパ接続された温度センサを含む温度センサペアを示す。
【００５０】
ゼロに近づくおよび／または所定のしきい値を下回る平均および標準偏差を有する温度信号ペアは、故障または不完全な温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27を含むと推定される。一実施形態では、プロセッサ４０２は、ジャンパ接続された温度センサペアの識別に基づいて、プレゼンテーションインターフェース４０４を介してユーザ４０６に提示するための少なくとも１つの出力を生成する（ステップ８１６）。例えば、限定はしないが、出力は、ユーザ４０６が関連する温度信号ペアに関する故障解析を実行して、故障した温度センサ１２４ｔ1〜１２４ｔ27を識別して修復することができるように、音声、テキスト、および／またはグラフィカルなエスカレーションアラームを含む。他の実施形態では、プロセッサ４０２は、エスカレーションアラーム信号をコントローラ１０８に送信する（ステップ８１８）。このような実施形態では、コントローラ１０８は、プロセッサ４０２によって生成されたエスカレーションアラーム信号に応答して、ガスタービンエンジン１００の動作負荷を低減し（ステップ８２０）、ガスタービンエンジン１００を停止するように構成される。
【００５１】
さらに、例示的な実施形態では、プロセッサ４０２は、出力データがプレゼンテーションインターフェース４０４を介してユーザ４０６に提示されるように、上述の判定の結果を示す出力データを生成する（ステップ８２２）。例えば、図６および図７に示すように、差分判定のグラフ出力を、ユーザ４０６および／または温度センサペアの平均温度値を有する差分温度値に提示することができる。ユーザ４０６は、そのような情報を使用して、修理のスケジューリングを行い、および／または修理を開始することができる。
【００５２】
代替的な実施形態では、ガスタービンエンジン群の各ガスタービンエンジン２００のコントローラ１０８は、通信ネットワーク２３２を介して遠隔監視システム２３０に温度信号を送信する。次いで、遠隔監視システム２３０は、方法８００に関して上述した現場監視システム１１８の場合と実質的に同じ温度信号を解析する。
【００５３】
前述の方法は、ガスタービンエンジン１００、２００におけるジャンパ接続された温度センサの検出に関連する処理動作のいくつかを記述している。これに関して、図８に示す各ブロックは、これらの動作を実行することに関連する処理動作を表す。いくつかの代替的な実施形態では、ブロックで説明した動作は、図面で示した順序から外れて生じてもよいし、あるいは、例えば、関連する動作に応じて、実際には実質的に同時に、または逆の順序で実行されてもよいことに留意されたい。また、当業者であれば、処理動作を説明する付加的なブロックを追加することができることを認識するであろう。
【００５４】
本開示の様々な実施形態では、現場監視システム１１８および／または遠隔監視システム２３０によって実行される処理動作の各部分は、完全にハードウェアの実施形態で、完全にソフトウェアの実施形態で、または、ハードウェアとソフトウェアの両方の要素で実施することができる。一実施形態では、現場監視システム１１８および／または遠隔監視システム２３０によって実行される処理機能は、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含むがこれらに限定されないソフトウェアで実施することができる。
【００５５】
さらに、現場監視システム１１８および／または遠隔監視システム２３０によって実行される処理機能は、コンピュータまたは任意の命令実行システム（例えば、処理ユニット）によって、またはそれと関連して使用するためのプログラムコードを提供する、有形の非一時的なコンピュータ可読媒体からアクセス可能なコンピュータプログラム製品の形態をとることができる。本開示の目的のために、「非一時的コンピュータ可読媒体」という用語は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールおよびサブモジュール、あるいは任意の装置の他のデータなどの情報の短期的および長期的記憶のための任意の方法または技術で実施される、任意の有形のコンピュータベースの装置を表すことを意図している。したがって、本明細書に記載する方法は、これらに限らないが、記憶装置および／または記憶装置を含む、有形の非一時的コンピュータ可読媒体で具現化された実行可能命令として符号化することができる。このような命令は、プロセッサによって実行された場合に、本明細書に記載する方法の少なくとも一部をプロセッサに実行させる。さらに、本明細書に用いられる「非一時的コンピュータ可読媒体」という用語は、すべての有形のコンピュータ可読媒体を含み、これらは非一時的コンピュータ記憶装置を含むが、これに限定されるものではなく、揮発性および不揮発性媒体、ならびにファームウェア、物理および仮想記憶装置、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの取り外し可能および取り外し不可能な媒体、ならびにネットワークもしくはインターネットなどの他の任意のデジタルソース、ならびにこれまでに開発されたデジタル手段を含むが、これらに限定されるものではなく、一時的な伝播する信号がその唯一の例外である。
【００５６】
いくつかの実施形態は、１つまたは複数の電子装置または計算装置の使用を含む。このような装置は、典型的には、汎用中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理回路（ＰＬＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号処理（ＤＳＰ）装置などのプロセッサ、処理装置、もしくはコントローラ、および／または本明細書に記載した機能を実行することができる他の任意の回路もしくは処理装置を含む。本明細書に記載した方法は、これらに限らないが、記憶装置および／または記憶装置を含むコンピュータ可読媒体で具現化された実行可能命令として符号化することができる。このような命令は、処理装置によって実行された場合に、本明細書に記載する方法の少なくとも一部を処理装置に実行させる。上記の例は例示的なものにすぎず、したがって、プロセッサおよび処理装置という用語の定義および／または意味を決して限定するものではない。
【００５７】
本明細書に記載されたシステムおよび方法は、遠隔または現場のいずれであっても、１つまたは複数のガスタービンエンジンにおけるジャンパ接続された温度センサの検出を容易にする。具体的には、現場監視システムおよび／または遠隔監視システムは、複数の排気ガス温度センサから温度測定値を受け取り、データを解析して、温度センサが別の温度センサとジャンパ接続されているかどうかを判定するように構成される。現場監視システムおよび／または遠隔監視システムは、ガスタービンエンジンの既存のセンサを使用して、温度センサが別の温度センサとジャンパ接続されているかどうかを判定するために必要な温度データを取得するように構成される。したがって、公知のガスタービンエンジンとは対照的に、本明細書に記載のシステムおよび方法は、１つまたは複数のガスタービンエンジンの監視を低コストで実施することを可能にし、必要に応じて精度を高めるために検出アルゴリズムを迅速に変更することを可能にすることを容易にする。
【００５８】
本明細書に記載の方法およびシステムの例示的な技術的効果は、（ａ）ガスタービンエンジンの排気ガス温度を局所的および／または遠隔的に受け取ること、（ｂ）温度センサがガスタービンエンジン内の別の温度センサとジャンパ接続されているかどうかを判定すること、（ｃ）受信した動作パラメータに基づいて、温度センサが別の温度センサとジャンパ接続されていることをガスタービンエンジンのオペレータにエスカレーションアラームすること、（ｄ）エスカレーションアラームに応答して、動作負荷を低減し、および／またはガスタービンエンジンを停止すること、のうちの少なくとも１つを含む。
【００５９】
本明細書に記載の方法およびシステムは、本明細書に記載の特定の実施形態に限定されない。例えば、各システムの構成要素および／または各方法のステップは、本明細書に記載の他の構成要素および／またはステップとは独立して別個に利用することができる。例えば、本方法およびシステムは、他のタービンシステムと組み合わせて使用することもでき、本明細書に記載したガスタービンエンジンのみで実施することに限定されない。むしろ、例示的な実施形態は、他の多くのタービン用途と関連して実現および利用することができる。
【００６０】
本開示の様々な実施形態の具体的な特徴をいくつかの図面には示してあって、他の図面には示していないが、これは単に便宜上のためである。本開示の原理によれば、図面の任意の特徴は、他の任意の図面の任意の特徴と組み合わせて参照および／または請求することができる。
【００６１】
本明細書は、本明細書に記載したシステムおよび方法を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本開示を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本開示の特許され得る範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例が請求項の字義通りの文言と異ならない構造要素を有する場合、または、それらが請求項の字義通りの文言と実質的な差異がない等価な構造要素を含む場合には、このような他の実施例は特許請求の範囲内であることを意図している。
［実施態様１］
制御センサ（１２０，１２２，１２４）のオーバーライドを検出するためのガスタービンエンジンシステムであって、
前記ガスタービンエンジンシステムに結合され、排気ガス温度を表す複数の信号を生成するように構成された複数の温度センサと、
前記複数の温度センサに通信結合された現場監視システム（１１８）と、を含み、前記現場監視システム（１１８）は、プロセッサ（４０２，５０２）を含み、前記プロセッサ（４０２，５０２）は、
前記複数の信号を連続して受信し、
前記複数の信号に関連する前記排気ガス温度の精度を検証するために前記複数の信号を解析し、
前記複数の温度センサのうちのジャンパ接続された温度センサを検出するようにプログラムされる、システム。
［実施態様２］
前記複数の信号を解析することは、前記複数の信号を固有の信号ペアに指定することを含む、実施態様１に記載のシステム。
［実施態様３］
前記複数の信号を解析することは、前記指定された信号ペアのそれぞれについての時間に対する排気ガス温度差値を決定することをさらに含む、実施態様２に記載のシステム。
［実施態様４］
前記複数の信号を解析することは、各指定された信号ペアに対する前記温度差値の平均および標準偏差値を決定することをさらに含む、実施態様３に記載のシステム。
［実施態様５］
ジャンパ接続された温度センサを検出することは、
各指定された信号ペアの平均値および標準偏差値を所定のしきい値と比較することと、
前記比較に基づいて、前記指定された信号ペアのうちのジャンパ接続された信号ペアを識別することと、を含む、実施態様４に記載のシステム。
［実施態様６］
前記プロセッサ（４０２，５０２）は、前記ジャンパ接続された温度センサの検出を示すエスカレーションアラームを生成するようにさらにプログラムされる、実施態様１に記載のシステム。
［実施態様７］
コントローラ（１０８）をさらに含み、前記プロセッサ（４０２，５０２）は、前記エスカレーションアラームを前記コントローラ（１０８）に送信するようにさらにプログラムされ、前記コントローラ（１０８）は、前記エスカレーションアラームを受信することに応答して、前記ガスタービンエンジンシステムの動作負荷を低減し、または前記ガスタービンエンジンシステムを停止させるように構成される、実施態様６に記載のシステム。
［実施態様８］
前記現場監視システム（１１８）は、前記複数の信号の解析を示す出力データ（６０２，７０２）を提示するように構成されたプレゼンテーションインターフェース（４０４，５０４）をさらに含む、実施態様１に記載のシステム。
［実施態様９］
ガスタービンエンジン（１００，２００）群の制御センサ（１２０，１２２，１２４）のオーバーライドを遠隔検出するためのシステムであって、
前記ガスタービンエンジン（１００，２００）群の各ガスタービンエンジン（１００，２００）に結合された現場監視システム（１１８）であって、排気ガス温度を表す複数の信号を連続的に受信するように構成され、前記複数の信号を遠隔監視システム（２３０）に送信するようにさらに構成された現場監視システム（１１８）と、
前記各ガスタービンエンジン（１００，２００）に結合され、前記複数の信号を前記現場監視システム（１１８）に送信するように構成された複数の温度センサと、
前記各ガスタービンエンジン（１００，２００）から離れた遠隔監視システム（２３０）であって、前記現場監視システム（１１８）から前記複数の信号を受信し、前記複数の信号に基づいて前記各ガスタービンエンジン（１００，２００）内のジャンパ接続された温度センサを検出するように構成された遠隔監視システム（２３０）と、を含むシステム。
［実施態様１０］
前記遠隔監視システム（２３０）は、前記複数の信号を、前記各ガスタービンエンジン（１００，２００）に関連する固有の信号ペアにそれぞれ指定するようにさらに構成される、実施態様９に記載のシステム。
［実施態様１１］
前記遠隔監視システム（２３０）は、
前記指定された信号ペアの各々について時間に対する排気ガス温度差値を決定し、
指定された各信号ペアに対する前記温度差値の平均値および標準偏差値を決定するようにさらに構成される、実施態様１０に記載のシステム。
［実施態様１２］
前記各ガスタービンエンジン（１００，２００）内のジャンパ接続された温度センサを検出することは、
各指定された信号ペアの前記平均値および前記標準偏差値を所定のしきい値と比較することと、
前記比較に基づいて、前記指定された信号ペアのうちのジャンパ接続された信号ペアを識別することと、を含む、実施態様１１に記載のシステム。
［実施態様１３］
前記遠隔監視システム（２３０）は、前記ジャンパ接続された温度センサの前記検出を示すエスカレーションアラームを生成するようにさらに構成される、実施態様９に記載のシステム。
［実施態様１４］
前記遠隔監視システム（２３０）は、前記ジャンパ接続された温度センサに関連する前記各ガスタービンエンジン（１００，２００）のコントローラ（１０８）に前記エスカレーションアラームを送信するようにさらに構成され、前記コントローラ（１０８）は、前記エスカレーションアラームを受信したことに応答して前記エスカレーションアラームをユーザ（４０６，５０６）に提示するように構成される、実施態様１３に記載のシステム。
［実施態様１５］
ガスタービンエンジン（１００，２００）内の制御センサ（１２０，１２２，１２４）のオーバーライドを検出するための方法（８００）であって、
複数の温度信号を監視システムに送信するステップ（８０２）と、
前記複数の温度信号を固有の信号ペアに指定するステップ（８０４）と、
前記指定された信号ペアの各々について時間に対する複数の温度差値を決定するステップ（８０６）と、
前記指定された信号ペアの各々について前記複数の温度差値の平均値を決定するステップ（８０８）と、
前記指定された信号ペアの各々について前記複数の温度差値の標準偏差値を決定するステップ（８１０）と、
前記ジャンパ接続された信号ペアの前記それぞれの平均値および標準偏差値に基づいて、前記指定された信号ペアのうちのジャンパ接続された信号ペアを検出するステップ（８１２）と、を含む方法（８００）。
［実施態様１６］
前記指定された信号ペアの前記ジャンパ接続された信号ペアを検出するステップ（８１２）は、
各指定された信号ペアの前記平均値および前記標準偏差値を所定のしきい値と比較するステップと、
前記比較に基づいて、前記指定された信号ペアのうちの前記ジャンパ接続された信号ペアを識別するステップと、を含む、実施態様１５に記載の方法（８００）。
［実施態様１７］
前記ジャンパ接続された信号ペアの前記検出を示すエスカレーションアラームを生成するステップ（８１６）をさらに含む、実施態様１５に記載の方法（８００）。
［実施態様１８］
前記エスカレーションアラームを受信することに応答して、前記ガスタービンエンジン（１００，２００）の動作負荷を低減すること、および前記ガスタービンエンジン（１００，２００）を停止させることの１つまたは複数を行うように構成されたコントローラ（１０８）に、前記エスカレーションアラームを送信するステップ（８１８）をさらに含む、実施態様１７に記載の方法（８００）。
［実施態様１９］
前記温度差値および１つまたは複数の前記指定された信号ペアの前記標準偏差値のうちの１つまたは複数を示す出力データを提示するステップをさらに含む、実施態様１５に記載の方法（８００）。
［実施態様２０］
複数の温度信号を監視システムに送信するステップ（８０２）は、複数のガスタービンエンジン（１００，２００）に関連する複数の温度信号を、前記複数のガスタービンエンジン（１００，２００）の各ガスタービンエンジン（１００，２００）から離れた遠隔監視システム（２３０）に送信するステップを含む、実施態様１５に記載の方法（８００）。
【符号の説明】
【００６２】
１００  ガスタービンエンジン
１０２  圧縮機
１０４  燃焼器
１０６  タービン
１０８  コントローラ
１１０  吸気ダクト
１１２  入口ガイドベーン
１１４  排気ダクト
１１６  発電機
１１８  現場監視システム
１２０  制御センサ
１２２  制御センサ
１２４  制御センサ
１２４ｔ1〜１２４ｔ27  温度センサ
１２６  燃料制御システム
１２８  燃料アクチュエータ
１３０  ロータシャフト
２００  ガスタービンエンジン
２３０  遠隔監視システム
２３２  通信ネットワーク
２３４  データベース
４００  記憶装置
４０２  プロセッサ
４０４  プレゼンテーションインターフェース
４０６  ユーザ
４０８  ユーザ入力インターフェース
４１０  通信インターフェース
５００  記憶装置
５０２  プロセッサ
５０４  プレゼンテーションインターフェース
５０６  ユーザ
５０８  ユーザ入力インターフェース
５１０  通信インターフェース
６００  データプロット
６０２  データ
７００  データプロット
７０２  データ
８００  方法
８０２  送信するステップ
８０４  指定するステップ
８０６  決定するステップ
８０８  決定するステップ
８１０  決定するステップ
８１２  識別するステップ
８１４  識別するステップ
８１６  生成するステップ
８１８  送信するステップ
８２０  低減するステップ
８２２  生成するステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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