(57)【要約】【課題】非常用発電機の劣化を診断できるようになるまでの所要時間を短縮することが可能な劣化診断装置を得ること。【解決手段】非常用発電機に取り付けられたセンサによる測定結果の特徴を表す特徴情報および非常用発電機が設置されている環境を表す環境データに基づいて、非常用発電機の運転情報を生成する運転情報生成部１４と、複数の劣化診断装置で生成された運転情報が登録される運転情報データベースを備える情報管理装置へ運転情報生成部１４から受け取った運転情報を送信する通信部１６と、非常用発電機の劣化診断で使用する劣化診断モデルを運転情報データベースに登録されている運転情報に基づいて構築する劣化診断モデル構築部１７と、劣化診断モデルに基づいて非常用発電機の劣化を診断する劣化診断部１５と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非常用発電機に取り付けられたセンサによる測定結果の特徴を表す特徴情報および前記非常用発電機が設置されている環境を表す環境データに基づいて、前記非常用発電機の運転情報を生成する運転情報生成部と、
複数の劣化診断装置で生成された運転情報が登録される運転情報データベースを備える情報管理装置へ前記運転情報生成部から受け取った前記運転情報を送信する通信部と、
前記非常用発電機の劣化診断で使用する劣化診断モデルを前記運転情報データベースに登録されている前記運転情報に基づいて構築する劣化診断モデル構築部と、
前記劣化診断モデルに基づいて前記非常用発電機の劣化を診断する劣化診断部と、
を備えることを特徴とする劣化診断装置。
【請求項２】
前記運転情報生成部は、前記劣化診断モデルが前記劣化診断モデル構築部で構築済ではない状態のときに生成した前記運転情報を前記通信部へ出力し、前記劣化診断モデルが前記劣化診断モデル構築部で構築済の状態のときに生成した前記運転情報を前記劣化診断部へ出力し、
前記劣化診断部は、前記劣化診断モデルおよび前記運転情報生成部から受け取った前記運転情報に基づいて前記非常用発電機の劣化を診断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の劣化診断装置。
【請求項３】
前記劣化診断モデル構築部は、前記運転情報データベースに登録されている前記運転情報の数が予め定められた数以上となり、かつ前記劣化診断モデルの構築が済んでいない状態のときに前記劣化診断モデルを構築する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の劣化診断装置。
【請求項４】
前記劣化診断モデル構築部は、前記運転情報データベースに登録されている前記運転情報と、前記測定結果が正常か否かを判定するための整定値とに基づいて前記劣化診断モデルを構築する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の劣化診断装置。
【請求項５】
前記劣化診断モデル構築部は、前記運転情報データベースに登録されている前記運転情報である第１の運転情報と、前記非常用発電機が正常に動作していないときに得られた前記測定結果の特徴を表す情報および前記環境データに基づいて生成された運転情報である第２の運転情報とに基づいて前記劣化診断モデルを構築する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の劣化診断装置。
【請求項６】
前記劣化診断部による前記診断の結果を表示する表示部、
を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の劣化診断装置。
【請求項７】
劣化診断装置が非常用発電機の劣化を診断する劣化診断方法であって、
前記非常用発電機に取り付けられたセンサによる測定結果の特徴を表す特徴情報および前記非常用発電機が設置されている環境を表す環境データに基づいて、前記非常用発電機の運転情報を生成する運転情報生成ステップと、
複数の劣化診断装置で生成された運転情報が登録される運転情報データベースを備える情報管理装置へ前記運転情報生成ステップで生成した前記運転情報を送信する送信ステップと、
前記非常用発電機の劣化診断で使用する劣化診断モデルを前記運転情報データベースに登録されている前記運転情報に基づいて構築する劣化診断モデル構築ステップと、
前記劣化診断モデルに基づいて前記非常用発電機の劣化を診断する劣化診断ステップと、
を含むことを特徴とする劣化診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非常用発電機の劣化診断装置および劣化診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非常用発電機は、商用電源が停電した場合などの非常時に使用されるため、高い信頼性が要求される。そのため、非常用発電機の劣化の状態を確認し、経年劣化等により故障する可能性が高まっている場合には、実際に故障する前に劣化した部品を交換するなどの保守が必要となる。
【０００３】
劣化を診断する従来の発明として、特許文献１には、プラントにおいて発電を行うガスタービンの機能を診断するプラント監視装置の発明が記載されている。特許文献１に記載の発明では、ガスタービンに設置された各センサが測定したデータと、大気温度、大気圧、燃料温度などのデータである影響データとに基づいて複数の補正効率パラメータを生成しておき、生成しておいた複数の補正効率パラメータにより定まる信頼範囲と最新の補正効率パラメータとを比較することにより、ガスタービンの劣化の度合いを推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−８７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された発明では、ガスタービンが発電を行っているときに得られるデータに基づいて補正効率パラメータを生成する。非常用発電機は、定期的に実施される点検では運転が行われるものの、点検時の運転を除くと非常時でないと使用されないため、実際に運転を行う頻度は少ない。そのため、特許文献１に記載された発明を適用して非常用発電機の診断を行う場合、診断を行うために必要な数のデータを収集するのに時間を要し、実際に劣化診断を開始することができるようになるまでの所要時間が長くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、非常用発電機の劣化を診断できるようになるまでの所要時間を短縮することが可能な劣化診断装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる劣化診断装置は、非常用発電機に取り付けられたセンサによる測定結果の特徴を表す特徴情報および非常用発電機が設置されている環境を表す環境データに基づいて、非常用発電機の運転情報を生成する運転情報生成部と、複数の劣化診断装置で生成された運転情報が登録される運転情報データベースを備える情報管理装置へ運転情報生成部から受け取った運転情報を送信する通信部と、を備える。また、劣化診断装置は、非常用発電機の劣化診断で使用する劣化診断モデルを運転情報データベースに登録されている運転情報に基づいて構築する劣化診断モデル構築部と、劣化診断モデルに基づいて非常用発電機の劣化を診断する劣化診断部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、非常用発電機の劣化を診断できるようになるまでの所要時間を短縮することが可能な劣化診断装置を実現できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる劣化診断装置を適用して実現される劣化診断システムの構成例を示す図
【図２】実施の形態１にかかる劣化診断装置の構成例を示す図
【図３】実施の形態１にかかる劣化診断装置を実現するハードウェアの一例を示す図
【図４】実施の形態１にかかる劣化診断装置を実現するハードウェアの他の例を示す図
【図５】実施の形態１にかかる劣化診断装置の動作の一例を示すフローチャート
【図６】実施の形態１にかかる劣化診断部による劣化診断動作の一例を説明するための図
【図７】実施の形態２にかかる劣化診断装置の構成例を示す図
【図８】実施の形態２にかかる劣化診断部による劣化診断動作の一例を説明するための図
【図９】実施の形態３にかかる劣化診断装置の構成例を示す図
【図１０】実施の形態３にかかる劣化診断部による劣化診断動作の一例を説明するための図
【図１１】実施の形態４にかかる劣化診断装置の構成例を示す図
【図１２】実施の形態４にかかる劣化診断装置が表示する第１の表示例を示す図
【図１３】実施の形態４にかかる劣化診断装置が表示する第２の表示例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる劣化診断装置および劣化診断方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる劣化診断装置を適用して実現される劣化診断システムの構成例を示す図である。
【００１２】
劣化診断システムは、複数の劣化診断装置１と、情報管理装置３とを備える。各劣化診断装置１は、病院、工場などである施設Ａおよび施設Ｂにそれぞれ設置され、非常用発電機５が劣化したかどうかの診断、すなわち、非常用発電機５が故障する可能性が高いか否かの診断を行う。本実施の形態では、各施設に設置される各非常用発電機５が同一機種、すなわち、各非常用発電機５の構成および各非常用発電機５が有する機能は同一であるものとする。情報管理装置３は、後述する運転情報が登録される運転情報データベース３１（以下、運転情報ＤＢ３１とする）を備える。情報管理装置３は、運転情報が劣化診断装置１で生成されてネットワーク７経由で送信されてくるとこれを受信し、運転情報ＤＢ３１に登録する。
【００１３】
各劣化診断装置１および情報管理装置３はネットワーク７に接続され、ネットワーク７を介して通信することが可能である。なお、劣化診断装置１の数は２以上であればよい。また、図１では各施設に１組の劣化診断装置１および非常用発電機５が設置される場合の例を示したが、１つの施設に複数組の劣化診断装置１および非常用発電機５が設置される構成であってもよい。また、１台の劣化診断装置１に対して複数の非常用発電機５が接続され、１台の劣化診断装置１が複数の非情報発電機５を対象として、各非常用発電機５の劣化の診断を行う構成としても構わない。
【００１４】
図２は、実施の形態１にかかる劣化診断装置１の構成例を示す図である。劣化診断装置１は、センサデータ取得部１１、特徴抽出部１２、環境データ取得部１３、運転情報生成部１４、劣化診断部１５、通信部１６、劣化診断モデル構築部１７および劣化診断モデル１８を備える。なお、劣化診断装置１は、通常は商用電源から電力の供給を受けて動作するが、商用電源が停電した場合もある程度の期間は動作を継続できるよう、蓄電池などの電源を備えている。
【００１５】
センサデータ取得部１１は、非常用発電機５に取り付けられた不図示の各種センサによる計測結果を表すデータであるセンサデータを各センサから取得する。非常用発電機５に取り付けられたセンサは、例えば、非常用発電機５のベアリングの軸受に取り付けられて軸受温度を計測する温度センサ、エンジンの燃焼系統に取り付けられて排気温度を計測する温度センサ、非常用発電機５が出力する電圧を計測する電圧センサ、エンジンの回転数を計測するセンサ、エンジンの動作音を計測するセンサ、エンジンの振動を計測するセンサなどである。
【００１６】
特徴抽出部１２は、センサデータから劣化診断を行うために有益な情報を抽出する。例えば、特徴抽出部１２は、センサデータが温度の場合、非常用発電機５が始動してから一定時間が経過するまでの間のピーク値、平均値、変化量などを抽出する。また、特徴抽出部１２は、センサデータがエンジン音の場合、周波数特性パターン、パワーなどを抽出する。特徴抽出部１２は、センサデータがエンジンの回転数または非常用発電機５の出力電圧の場合、非常用発電機５が始動してからエンジンの回転数が定格回転数に達するまでの時間、または、非常用発電機５が始動してから出力電圧が定格電圧に達するまでの時間である始動時間を抽出する。
【００１７】
環境データ取得部１３は、非常用発電機５が設置されている環境を表すデータである環境データを取得する。環境データは、例えば、非常用発電機５が設置される場所の天気、気温、湿度などである。また、環境データは、環境データを取得した時間、時間帯、曜日などの情報も含む。環境データ取得部１３は、非常用発電機５が設置されている施設内に設置されたセンサから気温、湿度などのデータを取得する。環境データ取得部１３は、天気の情報を取得する場合、劣化診断装置１のユーザから天気情報の入力を受け付ける。環境データ取得部１３は、ネットワーク７を介してウェブサイトにアクセスして天気情報を取得してもよい。
【００１８】
運転情報生成部１４は、特徴抽出部１２がセンサデータから抽出した情報と、環境データ取得部１３が取得した環境データとを組み合わせて運転情報を生成する。運転情報は診断対象の非常用発電機５のある時刻の動作状態および設置環境を表す情報である。
【００１９】
劣化診断部１５は、運転情報および劣化診断モデル１８に基づいて非常用発電機５の劣化診断を行う。
【００２０】
通信部１６は、ネットワーク７を介して、情報管理装置３を含む他の装置と通信する。例えば、通信部１６は、運転情報生成部１４から運転情報を受け取った場合、運転情報を情報管理装置３へ送信する。なお、情報管理装置３へ送信された運転情報は運転情報ＤＢ３１に登録される。
【００２１】
劣化診断モデル構築部１７は、情報管理装置３の運転情報ＤＢ３１に登録された運転情報を通信部１６を介して取得し、取得した運転情報に基づいて劣化診断モデル１８を生成する。なお、劣化診断モデル構築部１７が生成した劣化診断モデル１８は、図示を省略した記憶部で保持され、劣化診断部１５が非常用発電機５の劣化診断を行う際に使用される。
【００２２】
図３は、実施の形態１にかかる劣化診断装置１を実現するハードウェアの一例を示す図である。劣化診断装置１は、図３に示したプロセッサ１０１、メモリ１０２、通信装置１０３および表示装置１０４により実現することができる。
【００２３】
プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）ともいう）、システムＬＳＩ（Large  Scale  Integration）などである。メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）などである。表示装置１０４は入力装置と一体化されたタッチパネルであってもよい。
【００２４】
劣化診断装置１のセンサデータ取得部１１、特徴抽出部１２、環境データ取得部１３、運転情報生成部１４、劣化診断部１５および劣化診断モデル構築部１７は、これらの各部として動作するためのプログラムをプロセッサ１０１が実行することにより実現される。センサデータ取得部１１、特徴抽出部１２、環境データ取得部１３、運転情報生成部１４、劣化診断部１５および劣化診断モデル構築部１７として動作するためのプログラムはメモリ１０２に予め格納されている。プロセッサ１０１は、上記プログラムをメモリ１０２から読み出して実行することにより、センサデータ取得部１１、特徴抽出部１２、環境データ取得部１３、運転情報生成部１４、劣化診断部１５および劣化診断モデル構築部１７として動作する。
【００２５】
メモリ１０２は、上記のセンサデータ取得部１１、特徴抽出部１２、環境データ取得部１３、運転情報生成部１４、劣化診断部１５および劣化診断モデル構築部１７として動作するためのプログラムを保持するとともに、劣化診断モデル１８を保持する。
【００２６】
通信部１６は通信装置１０３により実現される。表示装置１０４は、劣化診断装置１が非常用発電機５の劣化診断の結果をユーザに通知する場合などに使用される。
【００２７】
なお、図３に示したプロセッサ１０１およびメモリ１０２は汎用のハードウェアであるが、これらを専用のハードウェアとしてもよい。すなわち、図４に示したように、図３に示したプロセッサ１０１およびメモリ１０２を専用のハードウェアである処理回路１０５に置き換えた構成のハードウェアにより劣化診断装置１を実現してもよい。処理回路１０５は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせたものである。
【００２８】
センサデータ取得部１１、特徴抽出部１２、環境データ取得部１３、運転情報生成部１４、劣化診断部１５および劣化診断モデル構築部１７の一部を汎用のハードウェアであるプロセッサ１０１およびメモリ１０２で実現し、残りを専用のハードウェアである処理回路１０５で実現するようにしてもよい。
【００２９】
つづいて、劣化診断装置１の動作について説明する。図５は、実施の形態１にかかる劣化診断装置１の動作の一例を示すフローチャートである。劣化診断装置１は、図５に示した動作を繰り返し実行し、非常用発電機５の劣化診断、または、非常用発電機５の劣化診断で必要な劣化診断モデルの構築を行う。
【００３０】
劣化診断装置１は、まず、装置が稼働中か否か、すなわち、非常用発電機５が稼働中か否かを確認する（ステップＳ１１）。非常用発電機５が稼働中とは、非常用発電機５が発電を行っている状態をいう。非常用発電機５が稼働中か否かの判定は、例えば、非常用発電機５から出力される電圧を監視することで可能である。また、非常用発電機５が動作状態を示す信号を出力する機能を有している場合、この信号の状態を確認して稼働中か否かを判定すればよい。なお、非常用発電機５は、停電が発生した場合に稼働するほか、定期的に行われる点検作業時においても、正常に動作するか否かを確認するために稼働される。
【００３１】
非常用発電機５が稼働中ではない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、劣化診断装置１は、図５に示したフローチャートに従った動作を終了する。
【００３２】
非常用発電機５が稼働中の場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、劣化診断装置１は、上述したセンサデータおよび環境データを取得する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。ステップＳ１２ではセンサデータ取得部１１がセンサデータを取得し、ステップＳ１３では環境データ取得部１３が環境データを取得する。ステップＳ１２とＳ１３を実行する順番は逆であってもよいし、これらの処理を並列に行うようにしてもよい。また、フローチャートへの記載は省略しているが、ステップＳ１２でセンサデータ取得部１１がセンサデータを取得する動作は予め定められた長さの期間にわたって繰り返し実行するものとする。予め定められた長さの期間は、例えば、正常動作が可能な非常用発電機５が発電を行うために始動してから実際に発電が開始されるまでの所要時間の想定値よりも長い期間とする。所要時間の想定値は、シミュレーション、実験などにより求める。センサデータ取得部１１は取得したセンサデータを特徴抽出部１２へ出力する。環境データ取得部１３は取得した環境データを運転情報生成部１４へ出力する。
【００３３】
劣化診断装置１は、次に、ステップＳ１２で取得したセンサデータから特徴情報を抽出する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４では、特徴抽出部１２がセンサデータから特徴情報を抽出する。特徴情報は、上述した、劣化診断装置１が非常用発電機５の劣化診断を行うために有益な情報であり、センサデータの特徴を表す。特徴抽出部１２は、複数種類の特徴情報を抽出し、抽出した各特徴情報を運転情報生成部１４へ出力する。
【００３４】
劣化診断装置１は、次に、運転情報を生成する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５では、運転情報生成部１４が、特徴抽出部１２から出力された特徴情報と、環境データ取得部１３から出力された環境データとを組み合わせて運転情報を生成する。運転情報は、特徴情報と環境データとを含んだ情報である。運転情報生成部１４は、特徴抽出部１２から出力された複数種類の特徴情報を環境データと組み合わせて運転情報を生成する。運転情報生成部１４が運転情報を生成する処理の一例を示す。時刻ｔに特徴抽出部１２から出力される複数種類の特徴情報を特徴情報Ａ（ｔ），特徴情報Ｂ（ｔ），特徴情報Ｃ（ｔ）とし、環境データ取得部１３から出力される複数種類の環境データを環境データａ（ｔ），環境データｂ（ｔ），環境データｃ（ｔ）とした場合、運転情報生成部１４は、時刻ｔにおける特徴情報Ａ（ｔ）、特徴情報Ｂ（ｔ）および特徴情報Ｃ（ｔ）と、環境データａ（ｔ）、環境データｂ（ｔ）および環境データｃ（ｔ）とを組み合わせて１つの運転情報を生成する。時刻ｔにおける運転情報は下記の式（１）で表される。
運転情報（ｔ）＝（特徴情報Ａ（ｔ）、特徴情報Ｂ（ｔ）、特徴情報Ｃ（ｔ）、環境データａ（ｔ）、環境データｂ（ｔ）、環境データｃ（ｔ））      …（１）
【００３５】
劣化診断装置１は、次に、劣化診断モデル１８の構築が済んでいるか否かを確認する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６では、例えば、運転情報生成部１４が、記憶部が劣化診断モデル１８を保持しているか否かを確認する。劣化診断モデル１８の構築が済んでいない場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、劣化診断装置１は、ステップＳ１５で生成した運転情報を情報管理装置３内の運転情報ＤＢ３１に登録する（ステップＳ１９）。このステップＳ１９では、運転情報生成部１４が運転情報を通信部１６へ出力し、通信部１６が、運転情報をネットワーク７経由で情報管理装置３へ送信するとともに運転情報ＤＢ３１への登録を情報管理装置３に指示する。
【００３６】
劣化診断装置１は、次に、劣化診断モデル１８の構築が可能か否かを確認する（ステップＳ２０）。劣化診断装置１は、情報管理装置３の運転情報ＤＢ３１に登録されている運転情報の数が一定数以上の場合、劣化診断モデル１８の構築が可能と判断する。ステップＳ２０では、例えば、劣化診断モデル構築部１７が、通信部１６経由で、情報管理装置３に対して運転情報ＤＢ３１に登録されている運転情報の数を問い合わせる。
【００３７】
劣化診断モデル１８の構築が不可能な場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、劣化診断装置１は、図５に示したフローチャートに従った動作を終了する。
【００３８】
劣化診断モデル１８の構築が可能な場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、劣化診断装置１は、情報管理装置３の運転情報ＤＢ３１に登録されている運転情報に基づいて劣化診断モデル１８を構築する（ステップＳ２１）。このステップＳ２１では、劣化診断モデル構築部１７が、通信部１６経由で、情報管理装置３から運転情報ＤＢ３１に登録されている運転情報を取得し、取得した運転情報を統計手法、機械学習などを用いて解析して劣化診断モデル１８を構築する。劣化診断モデル構築部１７が運転情報ＤＢ３１から取得する運転情報は同じ劣化診断装置１で生成されたものではなく、異なる施設に設置された複数の劣化診断装置１で生成された運転情報となる。ここで、非常用発電機５の設置場所が異なる場合、非常用発電機５の周囲温度などの環境条件が異なる可能性がある。環境条件の違いは非常用発電機５の動作に影響を与え、非常用発電機５から得られるセンサデータにも影響が出る。そのため、センサデータだけを用いて劣化診断を行うと診断精度が劣化することも考えられる。しかしながら、劣化診断モデル構築部１７が劣化診断モデル１８の構築に用いる運転情報は、各非常用発電機５が設置されている環境を表す環境データを含んでいる。すなわち、劣化診断モデル構築部１７は、各非常用発電機５が設置されている環境を考慮した劣化診断モデル１８を構築するため、環境条件の違いによる影響を低減することができ、診断精度が劣化するのを防止できる。
【００３９】
劣化診断装置１は、劣化診断モデル１８の構築が終了すると、図５に示したフローチャートに従った動作を終了する。
【００４０】
また、劣化診断装置１は、劣化診断モデル１８の構築が済んでいる場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、非常用発電機５の劣化診断の実施条件を満たしているか否かを確認する（ステップＳ１７）。このとき、運転情報生成部１４は、劣化診断モデル１８の構築が済んでいると判断した時点で、生成した運転情報を劣化診断部１５へ出力する。ステップＳ１７では、劣化診断部１５が、劣化診断の実施条件を満たしているか否かを確認する。劣化診断部１５は、例えば、前回の劣化診断を実施した後に運転情報生成部１４から受け取った運転情報の数がしきい値に達した場合に、劣化診断の実施条件を満たしていると判断する。
【００４１】
非常用発電機５の劣化診断の実施条件を満たしていない場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、劣化診断装置１は、図５に示したフローチャートに従った動作を終了する。非常用発電機５の劣化診断の実施条件を満たしている場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、劣化診断装置１の劣化診断部１５が、非常用発電機５の劣化診断を行う（ステップＳ１８）。なお、上記のしきい値は「１」でもよい。しきい値が「１」の場合、劣化診断部１５は、運転情報生成部１４から運転情報を受け取るごとに、ステップＳ１８を実行して非常用発電機５の劣化診断を行う。
【００４２】
劣化診断部１５の動作について、図６を参照しながら説明する。図６は、実施の形態１にかかる劣化診断部１５による劣化診断動作の一例を説明するための図である。図６は、運転情報生成部１４が２種類の運転情報を生成する場合の例を示している。なお、運転情報生成部１４が生成する運転情報を２種類としたのは説明を簡単化するためである。運転情報生成部１４が生成する運転情報を３種類とした場合の劣化診断部１５の動作も同様である。
【００４３】
図６において、正常動作時の分布である分布６１が劣化診断モデル１８に相当する。正常動作時の分布とは、非常用発電機５が正常動作しているときに取得したセンサデータおよび環境データに基づいて生成された運転情報の分布である。分布６２は、劣化診断部１５が劣化診断に用いる運転情報の分布である。劣化診断に用いる運転情報とは、上記のステップＳ１７で「Ｙｅｓ」と判定するまでの間に劣化診断部１５が運転情報生成部１４から受け取った運転情報である。なお、劣化診断部１５が劣化診断に用いる運転情報の数が１の場合、分布６２は点となる。
【００４４】
劣化診断部１５は、分布６１と分布６２との距離を求め、求めた距離が劣化診断用のしきい値を超えた場合、非常用発電機５が劣化していると判断する。また、劣化診断部１５は、求めた距離が劣化診断用のしきい値以下の場合、非常用発電機５が劣化していない、すなわち、非常用発電機５が正常と判断する。分布６１と分布６２との距離は分布６１と分布６２の類似度を表す。ここで、劣化診断部１５が求める距離は、例えば、マハラノビス距離、バタチャリヤ距離、ユークリッド距離などである。劣化診断部１５は、バタチャリヤ距離を求める場合は、ユークリッド距離を求める場合、例えば、分布６１の重心から分布６２の重心までの距離を求める。劣化診断部１５は、劣化診断に用いる運転情報の数が１の場合、すなわち分布６２が点となる場合、分布６２に相当する点と分布６１のマハラノビス距離、または、分布６２に相当する点から分布６１の重心までのユークリッド距離を求める。また、劣化診断用のしきい値は、例えば、劣化診断モデル１８である分布６１の標準偏差に基づいて決定する。なお、分布６２が点となる場合、劣化診断部１５は、例えば、分布６２に相当する点が分布６１に含まれていなければ非常用発電機５が劣化していると判断してもよい。
【００４５】
劣化診断部１５は、診断結果を示す情報を生成して外部に出力する。出力先は、例えば、劣化診断装置１に接続された表示装置、ネットワーク７に接続されたパーソナルコンピュータなどの機器とする。ネットワーク７に接続された機器を出力先とする場合、劣化診断部１５は、診断結果を示す情報を通信部１６経由で出力先の端末に向けて送信する。
【００４６】
以上のように、本実施の形態にかかる劣化診断装置１は、ネットワーク７に接続され、非常用発電機５が稼働している状態で取得したセンサデータおよび環境データに基づいて運転情報を生成し、非常用発電機５の劣化診断を行うために必要な劣化診断モデル１８が構築されていない状態の場合、生成した運転情報をネットワーク７に接続された情報管理装置３へ送信する。また、劣化診断装置１は、運転情報を情報管理装置３へ送信後、劣化診断モデル１８を構築可能か否か、すなわち、情報管理装置３内の運転情報ＤＢ３１に登録されている運転情報の数が一定数以上か否かを確認し、劣化診断モデル１８を構築可能な場合、運転情報ＤＢ３１に登録されている運転情報を使用して劣化診断モデル１８を生成する。また、劣化診断装置１は、劣化診断モデル１８が構築済みの場合、生成した運転情報と劣化診断モデル１８とに基づいて、非常用発電機５の劣化診断を行う。これにより、劣化診断モデル１８が構築できるようになるまでの所要時間、すなわち、劣化診断モデル１８を使用して非常用発電機５の劣化診断ができるようになるまでの所要時間を短縮することができる。
【００４７】
実施の形態２．
図７は、実施の形態２にかかる劣化診断装置の構成例を示す図である。図７においては、実施の形態１で説明した劣化診断装置１と共通の構成要素に同じ符号を付している。本実施の形態では実施の形態１と異なる部分を説明する。なお、実施の形態２にかかる劣化診断装置を適用して実現される劣化診断システムの構成は実施の形態１と同様である（図１参照）。
【００４８】
実施の形態２にかかる劣化診断装置１ａは、実施の形態１にかかる劣化診断装置１（図２参照）の劣化診断部１５および劣化診断モデル構築部１７を、劣化診断部１５ａおよび劣化診断モデル構築部１７ａに置き換え、さらに、整定値取得部１９および整定値データベース２０（以下、整定値ＤＢ２０とする）を追加したものである。
【００４９】
整定値取得部１９は、非常用発電機５の生産工場での動作確認試験、および、非常用発電機５が設置された後に現地で行う動作確認試験で使用される整定値を外部から取得する。整定値取得部１９は、例えば、非常用発電機５の動作確認試験を行う作業員から整定値の入力を受け付けることで整定値を取得する。ここで、整定値は、非常用発電機５に取り付けられた各種センサによる計測結果が正常か否かを判定するために用いられる情報である。そのため、整定値は各種センサでの計測結果のそれぞれに対して設定される。例えば、非常用発電機５に取り付けられたセンサの数がＮの場合、Ｎ個の整定値が存在する。この場合、整定値取得部１９は、Ｎ個の整定値を取得し、整定値ＤＢ２０に登録する。各種センサによる計測結果は、センサデータ取得部１１が取得するセンサデータと同様の情報である。なお、整定値は一度設定すると同じ値が使用され続ける。そのため、整定値取得部１９は、例えば、劣化診断装置１が最初に起動したときに整定値を取得するようにして、以後は整定値の取得を行わないようにしてもよい。
【００５０】
整定値ＤＢ２０は、整定値取得部１９から受け取った整定値を保持する。
【００５１】
劣化診断モデル構築部１７ａは、情報管理装置３の運転情報ＤＢ３１に登録された運転情報および整定値ＤＢ２０に登録された整定値に基づいて劣化診断モデル１８ａを構築する。
【００５２】
劣化診断部１５ａは、運転情報および劣化診断モデル１８ａに基づいて、非常用発電機５の劣化診断を行う。
【００５３】
劣化診断装置１ａの動作を示すフローチャートは図５に示したフローチャートと同様である。ただし、ステップＳ１８で行う劣化診断動作、および、ステップＳ２１で行う劣化診断モデルの構築動作が実施の形態１と異なる。そのため、劣化診断モデルの構築動作および劣化診断動作について説明する。
【００５４】
図５に示したフローチャートのステップＳ２１において、劣化診断装置１ａは、運転情報および整定値に基づいて劣化診断モデル１８ａを構築する。具体的には、劣化診断モデル構築部１７ａが、まず、情報管理装置３の運転情報ＤＢ３１に登録されている運転情報を取得し、取得した運転情報を統計手法、機械学習などを用いて解析して正常動作時に得られる運転情報の分布を導出する。劣化診断モデル構築部１７ａは、次に、整定値ＤＢ２０に登録されている整定値に基づいて、非常用発電機５が劣化していると判定するための基準値を導出する。劣化診断モデル構築部１７ａは、さらに、導出した運転情報の分布と基準値とを組み合わせて劣化診断モデル１８ａとする。
【００５５】
図５に示したフローチャートのステップＳ１８において、劣化診断装置１ａは、運転情報および劣化診断モデル１８ａに基づいて、非常用発電機５の劣化診断を行う。具体的には、劣化診断部１５ａが、運転情報生成部１４から受け取った運転情報と劣化診断モデル１８ａとに基づいて、非常用発電機５が劣化しているか否かを診断する。
【００５６】
劣化診断部１５ａの動作について、図８を参照しながら説明する。図８は、実施の形態２にかかる劣化診断部１５ａによる劣化診断動作の一例を説明するための図である。図８は、上記の図６と同様に、運転情報生成部１４が２種類の運転情報を生成する場合の例を示している。図８に示した分布６１および分布６２は、図６に示した分布６１および分布６２と同じものである。
【００５７】
図８において、正常動作時の分布である分布６１および基準値６３が劣化診断モデル１８ａに相当する。劣化診断部１５ａは、分布６１と分布６２との距離である第１の距離と、分布６２と基準値６３との距離である第２の距離とを算出し、「第１の距離＜第２の距離」の関係が成り立つ場合は非常用発電機５が正常と診断し、「第１の距離≧第２の距離」の関係が成り立つ場合は非常用発電機５が劣化していると診断する。ここで、劣化診断部１５ａが求める第１の距離および第２の距離は、実施の形態１と同様に、マハラノビス距離、バタチャリヤ距離、ユークリッド距離などである。
【００５８】
以上のように、本実施の形態にかかる劣化診断装置１ａは、運転情報および整定値に基づいて劣化診断モデル１８ａを構築し、非常用発電機５の劣化診断を行うこととした。これにより、整定値も考慮した診断が可能となり、実施の形態１にかかる劣化診断装置１と比較して、より高精度に非常用発電機５が劣化しているか否かを判定することができる。
【００５９】
実施の形態３．
図９は、実施の形態３にかかる劣化診断装置の構成例を示す図である。図９においては、実施の形態１で説明した劣化診断装置１と共通の構成要素に同じ符号を付している。本実施の形態では実施の形態１と異なる部分を説明する。なお、実施の形態３にかかる劣化診断装置を適用して実現される劣化診断システムの構成は実施の形態１と同様である（図１参照）。
【００６０】
実施の形態３にかかる劣化診断装置１ｂは、実施の形態１にかかる劣化診断装置１（図２参照）の劣化診断部１５および劣化診断モデル構築部１７を、劣化診断部１５ｂおよび劣化診断モデル構築部１７ｂに置き換えたものである。
【００６１】
なお、情報管理装置３の運転情報ＤＢ３１には、非常用発電機５が正常に動作していないときのセンサデータに基づいて生成された運転情報も登録されているものとする。以下、非常用発電機５が正常に動作していないときのセンサデータに基づいて生成された運転情報を「異常時の運転情報」と称する。また、非常用発電機５が正常に動作しているときのセンサデータに基づいて生成された運転情報を「正常時の運転情報」と称する。また、運転情報ＤＢ３１は正常時の運転情報と異常時の運転情報とを区別して保持しているものとする。正常時の運転情報と異常時の運転情報との区別は、例えば、正常時の運転情報であることを示すフラグを運転情報内に設け、運転情報ＤＢ３１は、このフラグを使用して、各運転情報が正常時の運転情報と異常時の運転情報のどちらに該当するのかを判別する。また、異常時の運転情報は、非常用発電機５の点検を行う作業員などが、予め運転情報ＤＢ３１に登録しておくものとする。異常時の運転情報の生成は、例えば、経年劣化などの要因で正常動作ができなくなった非常用発電機を稼働させて得られるセンサデータと、その時の環境データとをパーソナルコンピュータなどで実現した運転情報計算装置に入力させ、運転情報計算装置を使用して行う。この運転情報計算装置は、劣化診断装置１などが備える特徴抽出部１２および運転情報生成部１４と同様の機能を有するものとする。
【００６２】
劣化診断モデル構築部１７ｂは、情報管理装置３の運転情報ＤＢ３１に登録された正常時の運転情報および異常時の運転情報に基づいて劣化診断モデル１８ｂを構築する。
【００６３】
劣化診断部１５ａは、運転情報生成部１４が生成した運転情報および劣化診断モデル１８ｂに基づいて、非常用発電機５の劣化診断を行う。
【００６４】
劣化診断装置１ｂの動作を示すフローチャートは図５に示したフローチャートと同様である。ただし、ステップＳ１８で行う劣化診断動作、および、ステップＳ２１で行う劣化診断モデルの構築動作が実施の形態１と異なる。そのため、劣化診断モデルの構築動作および劣化診断動作について説明する。
【００６５】
図５に示したフローチャートのステップＳ２１において、劣化診断装置１ｂは、正常時の運転情報および異常時の運転情報に基づいて劣化診断モデル１８ｂを構築する。具体的には、劣化診断モデル構築部１７ｂが、まず、情報管理装置３の運転情報ＤＢ３１に登録されている正常時の運転情報を取得し、取得した正常時の運転情報を統計手法、機械学習などを用いて解析して正常時の運転情報の分布を導出する。劣化診断モデル構築部１７ｂは、次に、情報管理装置３の運転情報ＤＢ３１に登録されている異常時の運転情報を取得し、取得した異常時の運転情報を統計手法、機械学習などを用いて解析して異常時の運転情報の分布を導出する。劣化診断モデル構築部１７ｂは、さらに、導出した２つの分布を組み合わせて劣化診断モデル１８ｂとする。
【００６６】
図５に示したフローチャートのステップＳ１８において、劣化診断装置１ｂは、運転情報および劣化診断モデル１８ｂに基づいて、非常用発電機５の劣化診断を行う。具体的には、劣化診断部１５ｂが、運転情報生成部１４から受け取った運転情報と劣化診断モデル１８ｂとに基づいて、非常用発電機５が劣化しているか否かを診断する。
【００６７】
劣化診断部１５ｂの動作について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、実施の形態３にかかる劣化診断部１５ｂによる劣化診断動作の一例を説明するための図である。図１０は、上記の図６と同様に、運転情報生成部１４が２種類の運転情報を生成する場合の例を示している。図１０に示した分布６１および分布６２は、図６に示した分布６１および分布６２と同じものである。なお、分布６１は正常時の運転情報の分布である。
【００６８】
図１０において、分布６１および異常動作時の分布である分布６４が劣化診断モデル１８ｂに相当する。異常動作時の分布とは、非常用発電機５が正常動作していないときに取得したセンサデータおよび環境データに基づいて生成された運転情報の分布である。劣化診断部１５ｂは、分布６１と分布６２との距離である第１の距離と、分布６２と分布６４との距離である第２の距離とを算出し、「第１の距離＜第２の距離」の関係が成り立つ場合は非常用発電機５が正常と診断し、「第１の距離≧第２の距離」の関係が成り立つ場合は非常用発電機５が劣化していると診断する。ここで、劣化診断部１５ｂが求める第１の距離および第２の距離は、実施の形態１と同様に、マハラノビス距離、バタチャリヤ距離、ユークリッド距離などである。
【００６９】
以上のように、本実施の形態にかかる劣化診断装置１ｂは、正常時の運転情報および異常時の運転情報に基づいて劣化診断モデル１８ｂを構築し、非常用発電機５の劣化診断を行うこととした。これにより、非常用発電機５が正常に動作できていない場合に得られるセンサデータも考慮した診断が可能となり、実施の形態１にかかる劣化診断装置１と比較して、より高精度に非常用発電機５が劣化しているか否かを判定することができる。
【００７０】
実施の形態４．
図１１は、実施の形態４にかかる劣化診断装置の構成例を示す図である。図１１においては、実施の形態１で説明した劣化診断装置１と共通の構成要素に同じ符号を付している。本実施の形態では実施の形態１と異なる部分を説明する。なお、実施の形態４にかかる劣化診断装置を適用して実現される劣化診断システムの構成は実施の形態１と同様である（図１参照）。
【００７１】
実施の形態４にかかる劣化診断装置１ｃは、実施の形態１にかかる劣化診断装置１（図２参照）に診断結果保持部２１および表示部２２を追加したものである。
【００７２】
診断結果保持部２１は、劣化診断部１５から出力される診断結果を受け取って保持する。表示部２２は、診断結果保持部２１が保持している診断結果を表示する。
【００７３】
表示部２２は、診断結果保持部２１が保持している診断結果の表示、診断結果の根拠となったデータのトレンド表示、などを行う。表示部２２が表示する画面の例を図１２および図１３に示す。図１２は、実施の形態４にかかる劣化診断装置の表示部が表示する第１の表示例を示す図、図１３は、実施の形態４にかかる劣化診断装置の表示部が表示する第２の表示例を示す図である。図１２は、診断結果保持部２１が保持している診断結果の表示例を示している。図１３は、診断結果保持部２１が保持している診断結果の根拠となったデータのトレンド表示の例を示している。
【００７４】
なお、本実施の形態では、実施の形態１で説明した劣化診断装置１に診断結果保持部２１および表示部２２を追加する場合について説明したが、実施の形態２で説明した劣化診断装置１ａに診断結果保持部２１および表示部２２を追加することも可能である。また、実施の形態３で説明した劣化診断装置１ｂに診断結果保持部２１および表示部２２を追加することも可能である。
【００７５】
以上のように、本実施の形態にかかる劣化診断装置１ｃは、非常用発電機５の劣化診断結果を保持する診断結果保持部２１および表示部２２を備えることとした。これにより、非常用発電機５の点検保守員が非常用発電機５の劣化推移のトレンドを定量的に確認して点検保守を行うことが可能となる。
【００７６】
なお、上述した各実施の形態では、各施設に設置された非常用発電機５が同一機種の場合、すなわち、各劣化診断装置１は、同一機種の非常用発電機５からセンサデータを取得し、運転情報を生成する場合について説明した。しかし、各施設に設置された非常用発電機５が必ずしも同一機種である必要はなく、様々な機種が混在していてもよい。この場合、例えば、各実施の形態で説明した劣化診断装置の環境データ取得部が、診断対象の非常用発電機の機種を示す情報である機種情報を非常用発電機から取得し、運転情報生成部１４は機種情報を含んだ運転情報を生成する。そして、劣化診断モデル構築部は、診断対象の非常用発電機を示す機種情報を含んだ運転情報を運転情報ＤＢから取得して劣化診断モデルを構築する。運転情報生成部が運転情報に含ませる機種情報は、診断対象の非常用発電機が決まると確定するため、劣化診断装置が設置される際に、設定メニューなどを使用してユーザに入力させ、入力された機種情報を保持しておくようにしてもよい。
【００７７】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ  劣化診断装置、３  情報管理装置、５  非常用発電機、７  ネットワーク、１１  センサデータ取得部、１２  特徴抽出部、１３  環境データ取得部、１４  運転情報生成部、１５，１５ａ，１５ｂ  劣化診断部、１６  通信部、１７，１７ａ，１７ｂ  劣化診断モデル構築部、１８，１８ａ，１８ｂ  劣化診断モデル、２０  整定値データベース、２１  診断結果保持部、２２  表示部、３１  運転情報データベース。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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