(57)【要約】  過熱検出処理システムは、異なる種類の発電所過熱検出器からのデータサンプルをリアルタイムで監視して保存する。システムは、保存された検出器出力サンプル読取が、単独または他の読取との組み合わせで、監視される発電所機器の過熱を指し示すかどうかの可能性を判定する。システムは、それぞれの種類の検出器サンプル読取レベルを機器の過熱と関連付ける、情報保存装置の以前に保存された情報を参照する。また、システムは、保存されたサンプル読取の組み合わせを比較し、過熱判定信頼レベルを制定もする。信頼レベル情報は、発電所機器が過熱されているかどうかの総合的な信頼レベルを導き出すために、組み合わされる。過熱状態が任意の信頼レベルで判定される場合、過熱警報応答が開始される。追加の応答が、計算された信頼レベルの組み合わせに基づいて行われる。
2015518619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電所機器の過熱を検出するための方法であって、
発電所機器を能動的に監視している複数の種類の過熱検出器をリアルタイムで遠隔でサンプリングするステップと、
それぞれの種類の過熱検出器の各々からの少なくとも１つの出力サンプル読取を保存するステップと、
前記保存された種類の検出器出力サンプル読取の組み合わせが、監視される発電所機器の過熱を指し示すかどうかの可能性をリアルタイムで判定するステップであって、
それぞれの種類の検出器サンプル読取レベルを機器の過熱と関連付ける、以前に保存された情報を参照するステップ、
それぞれの第１の過熱判定信頼レベルを決定するために、それぞれの種類の過熱検出器の各々からの少なくとも１つの保存されたサンプル読取を、それに関連するそれぞれの保存された関連情報と比較するステップ、
少なくとも１つの第２の過熱判定信頼レベルを決定するために、それぞれの種類の過熱検出器の各々からの前記少なくとも１つの保存されたサンプル読取の組み合わせを、それに関連するそれぞれの保存された関連情報と、そのような組み合わせ情報が利用可能である場合に比較するステップ、および
前記発電所機器が過熱されているかどうかの総合的な信頼レベルを導き出すために、すべての所望の信頼レベル情報を組み合わせるステップ
を任意の順番で実施することで判定するステップと
を含む方法。
【請求項２】
以前に保存された情報を、前記ステップのうちのいずれかを実施することから導き出された追加の情報で更新するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
過熱状況情報を出力するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記発電所機器が過熱しているという判定に応答して過熱保護装置を作動するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
以前に保存された前記情報は、規則、設定点、絶対読取限界、履歴情報、重み付け、人の入力、および、統計的確率のうちのいずれか１つを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記判定するステップは、ファジー理論方法、自己学習方法、アルゴリズム的方法、統計的方法、ニューラルネットワーク理論方法、事例に基づく推論の方法、または、発見的方法のうちのいずれか１つを用いて実施される、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
過熱状況情報を出力するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記発電所機器が過熱しているという判定に応答して過熱保護装置を作動するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
以前に保存された前記情報は、規則、設定点、絶対読取限界、履歴情報、重み付け、人の入力、および、統計的確率のうちのいずれか１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記判定するステップは、ファジー理論方法、自己学習方法、アルゴリズム的方法、統計的方法、ニューラルネットワーク理論方法、事例に基づく推論の方法、または、発見的方法のうちのいずれか１つを用いて実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
発電所機器の過熱を検出するためのシステムであって、
リアルタイムで遠隔でサンプリングしている発電所機器を能動的に監視している複数の種類の過熱検出器と、
前記複数の種類の検出器および情報保存装置と通信しており、アクセス可能な記憶装置に保存された命令を実行できる処理装置を備える過熱検出処理システムであって、前記処理装置は、実行されたとき、それによって、前記処理システムに、
前記複数の種類の過熱検出器をリアルタイムでサンプリングするステップと、
前記情報保存装置に、それぞれの種類の過熱検出器の各々からの少なくとも１つの出力サンプル読取を保存するステップと、
前記保存された種類の検出器出力サンプル読取の組み合わせが、監視される発電所機器の過熱を指し示すかどうかの可能性をリアルタイムで判定するステップであって、
それぞれの種類の検出器サンプル読取レベルおよび機器の過熱を関連付ける、前記情報保存装置の以前に保存された情報を参照するステップ、
それぞれの第１の過熱判定信頼レベルを決定するために、それぞれの種類の過熱検出器の各々からの少なくとも１つの保存されたサンプル読取を、それに関連するそれぞれの保存された関連情報と比較するステップ、
第２の過熱判定信頼レベルを決定するために、それぞれの種類の過熱検出器の各々からの前記少なくとも１つの保存されたサンプル読取の組み合わせを、それに関連するそれぞれの保存された関連情報と、そのような組み合わせ情報が利用可能である場合に比較するステップ、および
前記発電所機器が過熱されているかどうかの総合的な信頼レベルを導き出すために、複数の信頼レベル情報を組み合わせるステップ
を任意の順番で実施することで判定するステップと
を実施させる過熱検出処理システムと
を備えるシステム。
【請求項１２】
前記過熱検出処理システムと、ヒューマンマシンインターフェース、遠隔接続電子情報処理通信システム、聴覚警報器、視覚警報器、回路保護装置、火災保護システム、環境制御システム、拡声システム、消火システム、および、電力回路保護システムを含む電力分配制御システムから成る群から選択された装置との両方と通信している発電所機器過熱状況出力装置をさらに備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記情報保存装置に以前に保存された前記情報は、前記判定するステップを実施することから生じる追加の新しい情報で定期的に更新される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
以前に保存された前記情報は、規則、設定点、絶対読取限界、履歴情報、重み付け、人の入力、および、統計的確率のうちのいずれか１つを含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記処理システムは、ファジー理論方法、自己学習方法、アルゴリズム的方法、統計的方法、ニューラルネットワーク理論方法、事例に基づく推論の方法、または、発見的方法のうちのいずれか１つを用いて前記判定するステップを実施する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
発電所機器の過熱を検出するためのシステムであって、
リアルタイムで遠隔でサンプリングしている発電所機器を能動的に監視している複数の種類の過熱検出器と、
前記複数の種類の検出器および電子情報保存装置と通信している過熱検出処理システムであって、
前記複数の種類の過熱検出器をリアルタイムでサンプリングするための手段と、
前記情報保存装置に、それぞれの種類の過熱検出器の各々からの少なくとも１つの出力サンプル読取を保存するための手段と、
前記保存された種類の検出器出力サンプル読取の組み合わせが、監視される発電所機器の過熱を指し示すかどうかの可能性をリアルタイムで判定するための手段であって、
それぞれの種類の検出器サンプル読取レベルおよび機器の過熱を関連付ける、情報保存装置の以前に保存された情報を参照するための手段、
組み合わされた過熱判定信頼レベルを決定するために、それぞれの種類の過熱検出器の各々からの前記少なくとも１つの保存されたサンプル読取の組み合わせを、それに関連するそれぞれの保存された関連情報と比較するための手段、および
前記発電所機器が過熱されているかどうかの総合的な信頼レベルを導き出すために、信頼レベル判定情報を組み合わせるための手段
を備える判定するための手段と
を備える過熱検出処理システムと
を備えるシステム。
【請求項１７】
前記過熱検出処理システムと、ヒューマンマシンインターフェース、遠隔接続電子情報処理通信システム、聴覚警報器、視覚警報器、回路保護装置、火災保護システム、環境制御システム、拡声システム、消火システム、および、電力回路保護システムを含む電力分配制御システムから成る群から選択された装置との両方と通信している発電所機器過熱状況出力装置をさらに備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記情報保存装置に以前に保存された前記情報は、規則、設定点、絶対読取限界、履歴情報、重み付け、人の入力、および、統計的確率のうちのいずれか１つを含み、
以前に保存された前記情報は、前記判定するための手段からの追加の新しい情報で定期的に更新され、
前記判定するための手段は、ファジー理論方法、自己学習方法、アルゴリズム的方法、統計的方法、ニューラルネットワーク理論方法、事例に基づく推論の方法、または、発見的方法のうちのいずれか１つを含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記決定するための手段は、
それぞれの第１の過熱判定信頼レベルを決定するために、それぞれの種類の過熱検出器の各々からの少なくとも１つの保存されたサンプル読取を、それに関連するそれぞれの保存された関連情報と比較するための手段と、
第２の過熱判定信頼レベルを決定するために、それぞれの種類の過熱検出器の各々からの前記少なくとも１つの保存されたサンプル読取の組み合わせを、それに関連するそれぞれの保存された関連情報と、そのような組み合わせ情報が利用可能である場合に比較するための手段と
をさらに備え、
信頼レベル判定情報を組み合わせるための前記手段は、前記発電所機器が過熱されているかどうかの総合的な信頼レベルを導き出すために、第１の信頼レベル情報と第２の信頼レベル情報とを組み合わせる、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電所機器の過熱および火災の検出方法および検出システムに関する。例示の発電所機器には、発電機、蒸気またはガスのタービン、ならびに、回路保護、エネルギー貯蔵コンデンサバンク、電力調整機器などを含む電力分配制御装置がある。より詳細には、本発明は、リアルタイムで並行してサンプリングされる煙検出器および温度検出器など、複数の種類の機器の過熱監視検出器を利用する。システムは、検出器サンプルの種類のいずれかが、単独または他の種類の検出器サンプルとの組み合わせで、監視される機器の過熱を指し示すかどうかの可能性を、リアルタイムで判定する。例示の判定は、検出器サンプル読取レベルのそれぞれの種類、または、検出器サンプル読取レベルのそれぞれの種類の組み合わせを機器の過熱と関連付ける、以前に保存された情報を参照することと、総合的な過熱判定信頼レベルを規定することとによって行われる。総合的な過熱判定信頼レベルがあるレベルを超える場合、異なる行動が信頼レベルに基づいて実施され得る。例えば、１％の信頼レベルは、運転者情報のみの注意喚起をもたらす可能性がある。４０％の信頼レベルは、ビープ音、文字、告知、または自動的な電子メールの警告を伴う高い優先度の注意喚起をもたらす可能性がある。８０％の信頼は、警報および自動消火作動をもたらす可能性がある。
【背景技術】
【０００２】
既存の発電所機器の過熱および火災の検出システムは、幅広い領域のすべてのあり得る事象よりも特化された組み合わせの事象を検出することに、より効果的となっている傾向のある、単一の種類の検出器技術をしばしば利用する。この運転上の課題に鑑みて、任意の特定の種類の検出器は、実際の過熱または火災の状態がない場合に誤った警報を発する傾向がある場合、いくつかの種類の事象については比較的効果がない可能性がある。例えば、光学的煙検出器は、検出器の発光周波数内で可視的な煙を検出する。検出器の周波数領域警報内で不可視の煙は、検出されることはない。逆に、高湿度環境における大気水蒸気が、誤った警報を引き起こす可能性がある。
【０００３】
別の検出器システムの運転上の課題は、例えば、検出器が１つの状態において警報を発するだけあってそれ以外は無音のままであったり、検出器がスプリンクラーシステムを作動させるがそれ以外は何もしなかったり、検出器が単一の出力読取（例えば、「警報」または無音）を有するといった、二元運転または警報である。したがって、従来の検出器システムは、真の過熱事故が起きているのかどうかを、または、単なる誤りの警報であるのかどうかを判定するために、人の直感的な判断に依存している。単一のデジタル警報／警報なし情報入力に依存する柔軟性のない規則に基づいた検出システムは、誘発する事象が、控え目な自動警報の決定を行うこととそれに続く行動とを保証するほど深刻でない場合、非常に非実用的である。例えば、スプリンクラーシステム火災検出器は、検出される温度が、発電所を閉鎖する危険性、または、水を機器に散布する危険性よりも、発電所機器が過熱によって損傷され得るほど高いことを必要とする。ハロゲン消火システムの場合、人の運転者が消火する量に存在する場合、自動消火を引き起こすことを望まないこともある。
【０００４】
人に監視される発電所過熱検出システムは、過熱または火災の状態が存在しそうなのかどうかの最終的な結論が、複数の情報源の直感的な確率の分析に少なくとも基づかれるように、熟練した運転者に、履歴上の発電所の運転および他の利用可能な情報に鑑みて、検出器の警報を評価させることができる。例えば、過去の運転履歴に基づいて、特定の発電機が、発電所にとって有害であるとは認められないある負荷状態のもとで煙を排出することが分かっている可能性がある。別の例示の状況では、溶接または他の修理作業が、煙検出器によって感知される煙を生成する可能性があるが、運転者は、煙が監視された発電機の運転に起因するものではないことを分かっている。
【０００５】
したがって、当技術分野には、リアルタイムで複数の種類の検出器入力を監視でき、それら入力が、保存された情報源を参照することで、個別または組み合わせで過熱状態を指し示すかどうかを評価でき、また、人の運転者によって行われるように、監視される発電所機器が過熱状態に曝されているのかどうかの総合的な信頼レベル判定を行える発電所過熱検出システムに対する要求がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、複数の種類の検出器入力を監視でき、それら入力が、保存された情報源を参照することで、個別または組み合わせで過熱状態を指し示すかどうかを評価でき、また、人が介在することなく、監視される発電所機器が過熱状態に曝されているのかどうかの総合的な信頼レベル判定を行える、発電所用のリアルタイム運転の自動過熱検出システムを作り出すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これらの目的および他の目的は、煙検出器および温度検出器などの異なる種類の過熱検出器を能動的に監視する、発電所機器の過熱を検出するためのシステムおよび方法によって、本発明に従って達成される。システムは、異なる種類の発電所過熱検出器からのデータサンプルを保存する。システムは、保存された検出器出力サンプル読取が、単独または他の読取との組み合わせで、監視される発電所機器の過熱を指し示すかどうかの可能性を、以下のタスクを任意の順番で実施することで判定する。システムは、それぞれの種類の検出器サンプル読取レベルを機器の過熱と関連付ける、情報保存装置の以前に保存された情報（他の部位および参照されたシステムの部位からの情報）を参照し、第１の過熱判定信頼レベルを制定する。また、システムは、保存されたサンプル読取の組み合わせを比較し、第２の過熱判定信頼レベルを制定もする。システムは、センサの種類および位置と、利用可能なセンサの数と、異なる評価方法の使用と、履歴データとに基づいて、複数の信頼レベルを制定できる。システムは、発電所機器が過熱されているかどうかの総合的な信頼レベルを導き出すために、複数の信頼レベル判定を組み合わせもする。この総合的な判定は、ファジー理論、ニューラルネットワーク評価、事例に基づく推論、または、他の方法論など、様々な技法を用いて行われる。過熱状態がシステムの評価された信頼レベルに基づいて判定される場合、異なる過熱警報応答が開始される。
【０００８】
より具体的には、本発明のある実施形態では、過熱検出処理システムは、異なる種類の過熱検出器からのサンプルをリアルタイムで監視して保存する。システムは、保存された種類の検出器出力サンプル読取（異なる時間間隔でサンプリングされ得る読取）の組み合わせが、監視される発電所機器の過熱を指し示すかどうかの可能性を、以下のタスクを任意の順番で実施することによってリアルタイムで判定する。システムは、それぞれの種類の検出器サンプル読取レベルを機器の過熱と関連付ける、情報保存装置の以前に保存された情報を参照する。例えば、閾値を超える温度を検出した、規則に基づいて保存された情報は、過熱を指し示す。システムは、それぞれの第１の過熱判定信頼レベルを決定するために、それぞれの種類の過熱検出器の各々からの少なくとも１つの保存されたサンプル読取を、それに関連するそれぞれの保存された関連情報と比較もする。例えば、特定の温度読取レベル以上は過熱によって引き起こされる可能性があり、あるいは、特定の煙微粒子レベルは過熱によって引き起こされる可能性がある。また、システムは、それぞれの種類の過熱検出器の各々からの少なくとも１つの保存されたサンプル読取の組み合わせを、組み合わせに関連するそれぞれの保存された関連情報と、そのような組み合わせ情報が利用可能である場合に比較もし、第２の過熱判定信頼レベルを制定する。第２の信頼レベル判定の例について、検出器温度読取は、参照された以前に保存された情報に従って、過熱を指し示す可能性があるが、煙検出器サンプルから検出された煙読取の欠如は、過熱状態を指し示す可能性は低い。以前に保存された情報で参照された温度読取と煙読取との両方の組み合わせによって、システムは、総合的に過熱の可能性が低いことを、第２の信頼レベルとして決定することができる。追加の信頼レベルは、センサの数および種類に基づいて計算されてもよい。システムは、発電所機器が過熱されているかどうかの総合的な信頼レベルを導き出すために、すべての所望の信頼レベル情報を組み合わせもする。本明細書では例において、システムは、複数の信頼レベルの組み合わせによって、過熱事故の可能性が低いことを結論づける。したがって、警報はまったく宣言されず、誤った警報は回避される。システムは、任意の信頼レベルの決定の際、警報勧告を宣言してもよい。例えば、温度検出器からの個々の温度読取が所定の設定点の閾値を超える場合に、警報状態が第１の信頼レベルにおいて宣言されてもよい。
【０００９】
また、本発明は、例えば、異なる種類の過熱状態の検出に適しており、および／または、過熱状態の検出において相補的である異なる種類の過熱検出器をリアルタイムで能動的に監視する、発電所機器の過熱を検出するためのシステムおよび方法を特徴としている。過熱検出処理システムは、複数の種類の過熱検出器出力サンプルをリアルタイムでサンプリングし、それらの読取を保存する。システムは、保存された種類の検出器出力サンプル読取の単一または組み合わせが、監視される発電所機器の過熱を指し示すかどうかの可能性を、以下のステップを任意の順番で実施することによってリアルタイムで判定する。システムは、それぞれの種類の検出器サンプル読取レベルを機器の過熱と関連付ける、情報保存装置の以前に保存された情報を参照する。システムは、それぞれの第１の過熱判定信頼レベルを決定するために、それぞれの種類の過熱検出器の各々からの少なくとも１つの保存されたサンプル読取を、それに関連するそれぞれの保存された関連情報と比較する。また、システムは、第２の過熱判定信頼レベルを決定するために、それぞれの種類の過熱検出器の各々からの少なくとも１つの保存されたサンプル読取の組み合わせを、それに関連するそれぞれの保存された関連情報と、そのような組み合わせ情報が利用可能である場合に比較もする。追加の信頼レベルは、追加のセンサおよび技法を用いて決定されてもよい。システムは、発電所機器が過熱されているかどうかの総合的な信頼レベルを導き出すために、すべての所望の信頼レベル情報を組み合わせる。
【００１０】
本発明の目的および特徴は、当業者によって、任意の組み合わせまたは部分的な組み合わせで、結合または分離して適用されてもよい。
【００１１】
本発明の教示は、添付の図面と組み合わせて以下の詳細な記載を検討することで、容易に理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】発電所過熱検出システムの実施形態の概略図である。
【図２】発電所過熱検出システムの別の実施形態の概略図である。
【図３】図１または図２のシステムを用いる発電所の過熱を検出するための方法の実施形態の概略的な流れ図である。
【図３Ａ】図１または図２のシステムを用いる発電所の過熱を検出するための方法の実施形態の概略的な流れ図である。
【図３Ｂ】図１または図２のシステムを用いる発電所の過熱を検出するための方法の実施形態の概略的な流れ図である。
【図３Ｃ】図１または図２のシステムを用いる発電所の過熱を検出するための方法の実施形態の概略的な流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
理解を容易にするために、図を通じて共通の同一の要素を指定するために、可能であれば、同一の符号が用いられている。
【００１４】
以下の記載を検討した後には、当業者は、異なる種類の発電所過熱検出器からのサンプルをリアルタイムで監視して保存する過熱検出処理システムで、本発明の教示が容易に利用され得ることを明確に理解することになる。システムは、保存された検出器出力サンプル読取が、単独または他の読取との組み合わせで、監視される発電所機器の過熱を指し示すかどうかの可能性を、以下のタスクを任意の順番で実施することで判定する。システムは、それぞれの種類の検出器サンプル読取レベルを機器の過熱と関連付ける、情報保存装置の以前に保存された情報を参照し、第１の過熱判定信頼レベルを制定する。また、システムは、保存されたサンプル読取の組み合わせを比較し、第２の過熱判定信頼レベルを制定もする。システムは、発電所機器が過熱されているかどうかの総合的な信頼レベルを導き出すために、複数の信頼レベル情報を組み合わせもする。過熱状態が任意の信頼レベルで判定される場合、過熱警報応答が開始される。複数の種類の過熱検出器読取を利用すること、および、過熱状態が存在するかどうかの複数の信頼レベル決定を行うことで、システムは、誤った警報の可能性を低減し、警報応答が正しいか正しくないかの総合的な判定を強固にする。システムは、保存された情報の知識ベースを更新できることで、その信頼レベル判定を向上する「自己学習」となり得る。発電所の人員および他の人員からの入力は、この更新または任意の他の更新に含まれ得る。システムは、システムの出力された信頼性の精度と、人の運転者の経験上および判断上の知識とについての情報を人の運転者が入力するための能力を備えている。保存された情報更新のベースは、他の発電所、および／または、複数の発電所について責任のある中央監視ステーションの他の過熱検出システムと共有されてもよい。
【００１５】
検出システムハードウェアの説明
本発明のシステムの実施形態が図１に示されている。過熱検出システム１０が、公知の構造の発電機２０を含む発電所１２を監視している。発電機２０は、軸２２と集電環２４とを備えている。電力の流れを軸２２に搭載された導電性の巻線へと移すために、炭素ブラシ２６が集電環２４と接触している。ブラシ装備組立体２８が、集電環２４および軸２２に対してブラシ２６を定められた向きで保持し、ブラシ２６に集電環２４および軸２２への付勢力を付与させており、これらすべては集電器筺体２９に包囲されている。
【００１６】
システムは、複数の種類の過熱検出器を利用している。第１の種類の過熱検出器は、赤外線温度スキャナ（ＩＴＳ）３０、または、炭素ブラシ２６の１つまたは複数の温度を検出および測定するために赤外線ビームを利用する他の非接触式温度測定装置である。ＩＴＳ３０は、ブラシ２６へのできるだけ直接的な視線を有するように、集電器筺体２９に搭載および配向される。ＩＴＳ３０は、温度検出器サンプル信号出力を生成する。集電器筺体２９に搭載された第２の種類の過熱検出器は、煙検出器モジュールを備える発電機状態監視装置（ＧＣＭ）４０である。ＧＣＭ４０は空気サンプリング路４２を備えており、空気サンプリング路４２は、集電器筺体２９内部と通信しており、ブラシ装備組立体からの空気流を回収し、電離箱４４を通るように空気サンプルを導く。公知のＧＣＭ４０のサンプル取得電子機器と併用される電離箱４４は、煙検出器サンプル信号出力を生成する。
【００１７】
システムは、処理装置５２と、処理装置に接続された記憶装置５４と、処理装置によって実行されたとき、システムに、検出器３０、４０を監視させ、本明細書において後で記載されるステップを用いて、検出器サンプル値が単独または組み合わせで発電所１２における発電機２０の過熱状態を指し示すかどうかの可能性を判定させるソフトウェアモジュール５６とを有する過熱分析機制御装置５０をさらに備えている。制御装置５０は、火災検出システム、またはパーソナルコンピュータを使用した公知のオペレーティングシステムなど、専用設計のハードウェアプラットフォームに含まれ得る。制御装置５０とその処理装置５２とは、ディスクドライブ、不揮発性固体記憶装置、ファームウェアなどを含み得るデータ保存装置５８へとアクセスしている。保存装置５８は、分析機制御装置５０に組み込まれてもよいし、または、制御装置に接続されて遠隔からアクセス可能とされてもよい。データ保存装置５８は、それぞれの種類の検出器サンプル読取を機器の過熱と関連付ける、以前に保存された情報であって、非限定的な例として、規則、設定点、絶対読取限界、履歴情報、重み付け、および、統計的確率を含み得る、以前に保存された情報を含んでいる。ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）５９が、制御装置５０に接続されており、視覚表示装置、キーボード、マウス、または他の公知のＨＭＩ装置を備え得る。ＨＭＩは、検出システム１０を構成または監視し、システムに保存された情報を変更し、また、人の運転者とのやり取りおよびシステム全体の制御を可能にするために、用いられ得る。
【００１８】
警報状態に応答して、システム１０は、ハロゲン消火システム６０などの人の運転する出力装置を自動的に運転、または、そのような出力装置に向けて宣言してもよい。制御装置５０は、煙検出器４０、温度検出器３０、および消火システム６０と、それぞれの通信経路７０、７２、および７４によってそれぞれと通信しており、それら通信経路は、非限定的な例として、無線信号、ツイストペア線を含む公知の金属ケーブル、同軸多芯ワイヤケーブル、光ケーブル、および、公知の通信プロトコルを採用するデータバスを備え得る。また、制御装置５０は、発電所１２内の他の装置、または、発電所１２から遠隔の他の装置との通信のため、データバス７６と通信していてもよい。
【００１９】
本発明の検出システム１１０の別の実施形態が図２に示されている。発電所１１２は、ガスタービン１１４と、発電機１２０と、第１の種類および第２の種類の温度検出器１３０、１３２、第１の種類および第２の種類の煙検出器１４０、１４２、ならびに、発電所内で人員を検出するための無線動作検出器１４４を含む複数の異なる種類の過熱検出器とを備えている。各々の種類の検出器のうちの１つまたは複数が、様々な種類の発電所機器を監視するために、発電所１１２の周りに分配され得る。様々な過熱検出器が、異なる種類の過熱状態の特化した検出のために適合されてもよい。
【００２０】
システム１１０は、機能および大まかな構造が図１の実施形態の制御装置５０と同様である過熱分析制御装置１５０を備えており、その過熱分析制御装置１５０は、記憶装置１５４に接続されてソフトウェア命令モジュール１５６を実行する処理装置１５２を備えている。制御装置１５０は、検出器サンプル読取を過熱状態と関連付けるあらかじめ保存された情報を含むデータ保存装置１５８と、ＨＭＩ１５９とに接続されてアクセスする。制御装置１５０は、検出器１３０、１３２、１４０、１４２のサンプル読取の分析に基づいて過熱状態を宣言でき、ハロゲン消火システム１６０、スプリンクラーシステム１６２、または無線聴覚／ストロボ警報器１６４などの出力装置を直接的または間接的に作動できる。
【００２１】
データバス１７０などの通信経路は、制御装置１５０と、それぞれの検出器１３０、１３２、１４０、１４２、１４４、またはそれぞれの出力装置１６０、１６２、１６４との間の通信を容易にしている。前述のように、他の種類の金属またはファイバーの光ケーブルおよび無線の送信機／受信機が、装置同士の間に通信経路を提供するために利用されてもよい。制御装置１５０は、非限定的な例として、無線受信機／送信機１７２、施設火災検出制御システム１７４、遠隔監視ステーション１７６、および遠隔データ保存／ウェブホスティング／データアクセスサイト１７８を含む、データバスにおける他の装置と通信できる。
【００２２】
本発明の明確な理解を容易にするために、本発明のある態様を記載した具体例が本明細書で提供されている。しかしながら、これらの実例は本発明の範囲を限定するようにはされておらず、本明細書では、本発明と関連する特定の概念を説明するために提供されていると理解されるものである。また、本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、専用処理装置、またはそれらの組み合わせの様々な形態で実施され得ることが、理解されるものである。
【００２３】
検出システム運転
先に記載したように、システムは、異なる種類の発電所過熱検出器からのサンプルをリアルタイムで監視して保存している。システムは、保存された検出器出力サンプル読取が、単独または他の読取との組み合わせで、監視される発電所機器の過熱を指し示すかどうかの可能性を、以下のタスクを任意の順番で実施することで判定する。システムは、それぞれの種類の検出器サンプル読取レベルを機器の過熱と関連付ける、情報保存装置の以前に保存された情報を参照し、第１の過熱判定信頼レベルを制定する。また、システムは、保存されたサンプル読取の組み合わせを比較し、第２の過熱判定信頼レベルを制定し、そして、潜在的には追加の過熱信頼レベルを制定する。システムは、発電所機器が過熱されているかどうかの総合的な信頼レベルを導き出すために、すべての所望の信頼レベル情報を組み合わせもする。過熱状態が任意の信頼レベルで判定される場合、過熱警報応答が開始される。
【００２４】
好ましくは、本発明は、プログラム保存装置で明白に具現化されたプログラムまたは複数のプログラムモジュールとして、ソフトウェアで実施される。プログラムは、任意の適切なアーキテクチャを備える機械にアップロードされ、その機械によって実行され得る。本明細書で先に記載したように、好ましくは、制御装置５０、１５０は、１つまたは複数の中央処理装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースなどのハードウェアを有するコンピュータプラットフォームで実施される。コンピュータプラットフォームは、オペレーティングシステムおよびマイクロ命令コードも含んでいる。本明細書に記載される様々な処理および機能は、オペレーティングシステムを介して実行されるマイクロ命令コードの一部、または、プログラムの一部（もしくはプログラムの組み合わせ）のいずれかであってもよい。また、追加のデータ保存装置５８、１５８、１７８および様々な出力装置といった、様々な他の周辺装置がコンピュータプラットフォームに接続されてもよい。
【００２５】
図３は、制御装置５０または１５０のそれぞれのソフトウェアモジュール５６、１５６の命令セットの制御装置５０または１５０の運転の流れ図である。ステップ３００〜３８０は、監視されるように要求される過熱検出器３０、４０、１３０、１３２、１４０、１４２の各々の個々の種類に対して選択的に実施される。本発明を実施するとき、各々の個々の種類の過熱検出器３０、４０、１３０、１３２、１４０、１４２を監視することが要求されると仮定すると、ステップ３３０〜３８０が実施される。複数の任意の種類の検出器がある場合、すべてのステップ３００〜３８０が、監視されるように要求されるすべての検出器に対して実施される。ステップ３００〜３８０は、並行して実施されてもよいし、または、各々の検出器に対して連続的に実施されてもよいし、または、監視する機能について要求される任意の組み合わせもしくは部分的組み合わせで実施されてもよい。代替で、ある種類の検出器の組み合わせのみを分析することで本発明を実施することが要求される場合、ステップ３１０および３２０が実施され、ステップ３３０〜３８０は飛ばされる。より詳細に記載されることになる個々のＩＴＳ式温度検出器３０の簡潔な運転および監視のために、監視するステップおよび概念は、他の種類の検出器についても同様であることは理解されるものである。
【００２６】
ステップ３００では、ＩＴＳ検出器３０が、システム５０によってさらに監視するステップのために選択される。検出器サンプルは、ステップ３１０において取り込まれ、ステップ３２０で保存される。ステップ３３０では、システムは、データ保存装置３４０において、ＩＴＳ検出器３０のサンプル読取についての以前に保存された情報と、それら読取の発電機ブラシ２６の過熱状態との関連とを参照する。保存された情報は、非限定的な例として、規則、設定点、絶対読取限界、人の経験上および判断上の懸念や、例えば検出器の精度またはシステムによって行われる予測の精度に関する他の入力を含む履歴情報、重み付け、および、この特定の発電機２０または同じもしくは異なる地理的に配置された発電所の他の発電機についての発電機ブラシ運転温度および過熱状態についての統計的確率を含み得る。データ保存装置３４０は、図１の実施形態におけるデータ保存装置５８、または、図２の実施形態のデータ保存装置１５８もしくは１７８であり得る。
【００２７】
ステップ３５０では、システム５０は、ＩＴＳ検出器３０の温度読取が、過熱状態を指し示す指定された設定点または絶対温度読取を超えるかどうかを判定する。実際の読取が設定点読取を超える場合、システムは、ステップ４６０で、過熱警報状態を宣言することになる。超えない場合、システムは、実際の読取が規則に基づいた過熱閾値を指し示すかどうかを判定することになり（例えば、定められた温度が３０分間にわたって超えた場合、過熱状態を宣言する）、ステップ４６０で、過熱警報状態を宣言することになる。超えない場合、システムは、次に、ステップ３２０で保存されたサンプル読取が、データ保存装置３４０の保存された情報に基づいて、過熱状態を指し示すという可能性の第１の信頼レベル（第１のＣ．Ｌ．）判定を作り出す。ここでも、ステップ３８０では、ステップ３７０で決定された第１の信頼レベルが過熱状態を指し示す場合、過熱警報状態がステップ４６０で宣言されることになる。
【００２８】
信頼レベル判定が、システム１０によって、人が介在することなく、制御装置５０におけるファジー理論方法、自己学習方法、アルゴリズム的方法、統計的方法、または、発見的方法のいずれか１つを用いて実施される。例えば、自己学習に基づくシステム１０は、特定の監視される発電機おいて、煙検出読取および温度検出読取の所与の組み合わせを以前に経験した非過熱の運転状態と関連付けてもよく、その後に、運転状態が所定の数分間を超えた場合、過熱状態を宣言してもよい。別の例では、制御装置５０に公知のファジー理論プログラムモジュールを採用することで、システムは、複数の種類の検出器の読取の組み合わせを、個々の読取だけでは過熱状態を指し示すと思われなくても、差し迫った過熱状態を指し示すとして重み付けしてもよい。
【００２９】
第１の信頼レベルがステップ３８０で過熱状態を指し示さない場合、異なる種類の検出器サンプル読取および／または異なる時間に取られたサンプル読取の組み合わせが、ステップ３９０において、サンプル読取の組み合わせを過熱状態と関連付ける、データ保存装置４００の以前に保存された情報を参照することによって分析される。データ保存装置４００の以前に保存された情報は、保存装置３４０に対して概して記載された同じ種類およびソースのものである。データ保存装置４００の機能は、データ保存装置５８、１５８、および／または１７８によって提供され得る。保存装置４００の保存された情報は、非限定的な例として、規則、設定点、絶対読取限界、履歴情報、重み付け、および、この特定の発電機２０または同じもしくは異なる地理的に配置された発電所の他の発電機についての発電機ブラシ運転温度および過熱状態、他の種類の温度検出器、および、１つまたは複数の種類の煙検出器４０についての統計的確率、ならびに、人の入力した情報を含み得る。
【００３０】
ステップ４１０では、システム５０は、設定点または絶対読取限界の任意の組み合わせが超えられるかどうかを判定し、その場合には、ステップ４６０で警報状態を宣言する。例えば、所定の閾値を超える温度検出器読取と所定の閾値を超える煙検出器読取との組み合わせがある場合、いずれかの読取は、分離して、過熱事象を必ずしも指し示さないことがある。ステップ４１０についての個々の信頼レベルは、閾値との比較と共に、連続的な原理に基づいて評価もされる。例えば、２０％の個々の温度検出器警報の信頼は、その８０％とは異なる。同様に、−２０％の信頼は−８０％とは異なる。−５％の信頼は、センサ、位置、データ履歴、または、最終的な信頼評価に考慮されることになる他のパラメータに応じて、＋５％と大きく異なる可能性もあるし、大きく異ならない可能性もある。
【００３１】
ステップ４２０では、システム５０は、検出器読取の種類の組み合わせに関する規則が超えられたかどうかを判定し、その場合には、ステップ４６０で警報状態を宣言する。例えば、サンプリングされた温度傾斜が、所定の値を超える煙検出器読取との組み合わせで、５分間以内にある値を超えるかどうかである。
【００３２】
ステップ４２０での規則に基づいた分析が過熱状態を特定しない場合、システムは、１つまたは複数の検出器組み合わせ読取を評価し、次に、それぞれのステップ３２０で保存されたサンプル読取の組み合わせが、データ保存装置４００の保存された情報に基づいて、過熱状態を指し示すという可能性の第２の信頼レベル（第２のＣ．Ｌ．）判定を作り出す。ここでも、ステップ４４０では、ステップ４３０で決定された第２の信頼レベルが過熱状態を指し示す場合、ステップ３８０での第１のＣ．Ｌ．判定で行われたように、過熱警報状態がステップ４６０で宣言されることになる。
【００３３】
第２のＣ．Ｌ．過熱状態がステップ４４０で指し示されなかった場合、システムは、ステップ４４５で、信頼レベルの組み合わせを過熱状態と関連付ける、保存知識のベース４００の以前に保存された情報を参照することで、すべての所望の信頼レベル（第１のＣ．Ｌ．または第２のＣ．Ｌ．）の組み合わせを分析する。保存知識のベースは、過熱の確率または可能性を含む、先に記載された種類の情報を含む。ステップ４５０では、システムは、すべての所望の信頼レベルの分析に基づいて、総合的な信頼レベル（Ｏ．Ｃ．Ｌ．）を決定する。ステップ４５０で決定されたＯ．Ｃ．Ｌ．が過熱状態を指し示す場合、ステップ３８０および４４０で先に行われたように、警報状態がステップ４５５で宣言されることになる。
【００３４】
いかなるときでも、警報状態を宣言するために決定が行われる場合、指定された警報機能は、ステップ４６０で実施され、消防規則に準じて地元の消防署に通報することやスプリンクラー１６２などを作動することなどに責任があると思われる施設火災検出制御システム１７４、および／または、遠隔監視ステーション１７６などの他のシステムへと、過熱状況の情報を出力することを含み得る。それぞれのシステム１０、１１０によって集められた他の検出器情報は、過熱応答の実施において、遅れを意図的に生じさせてもよい。例えば、動作検出器１４４が人員の存在を感知する場合、システム１１０は、ハロゲン消火システム１６０またはスプリンクラー１６２の展開を、人員が発電所１１２の影響を受ける領域から避難させられるまで妨げることができる。
【００３５】
ステップ４６０での過熱の宣言の後、検出システムをリセットするかどうかの決定は、ステップ４７０で行われる。システム５０がステップ４７０でリセットされるか、または、ステップ４５５で過熱状態のＯ．Ｃ．Ｌ．判定がなかった場合、保存された情報ベースを以前の監視サイクルの間に集められた情報で更新するかどうかのために、ステップ４８０で決定が行われる。更新された情報は、ステップ４９０で、データ保存装置３４０、４００に保存される。その後、システム５０、１１０は、ステップ５００で、監視を続けるか、または、ステップ５１０で監視を終了するかを判定する。
【００３６】
本発明の教示を組み込む様々な実施形態が、本明細書において詳細に示されて記載されてきたが、当業者は、これらの教示をなおも組み込む多くの他の変形された実施形態を容易に考え出すことができる。
【００３７】
添付の図に描写された構成システムの部品および方法のステップの一部が好ましくはソフトウェアで実施されるため、システム部品同士（または、処理ステップ同士）の間の実際の接続が、本発明がプログラムされる方法に応じて異なる可能性があることは、理解されるものである。具体的には、コンピュータまたは装置のいずれも、任意の既存のまたは今後発見されるネットワーク技術を用いて相互接続されてもよく、また、企業ネットワーク、メトロポリタンネットワーク、または、インターネットなどの世界的ネットワークといった、より大きなネットワークシステムを通じてすべて接続されてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０  過熱検出システム
１２  発電所
２０  発電機
２２  軸
２４  集電環
２６  炭素ブラシ
２８  ブラシ装備組立体
２９  集電器筺体
３０  赤外線温度スキャナ（ＩＴＳ）
３０  温度検出器
４０  発電機状態監視装置（ＧＣＭ）
４０  煙検出器
４２  空気サンプリング路
４４  電離箱
５０  過熱分析機制御装置
５２  処理装置
５４  記憶装置
５６  ソフトウェアモジュール
５８  データ保存装置
５９  ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）
６０  ハロゲン消火システム
７０  通信経路
７２  通信経路
７４  通信経路
７６  データバス
１１０  検出システム
１１２  発電所
１１４  ガスタービン
１２０  発電機
１３０  第１の種類の温度検出器
１３２  第２の種類の温度検出器
１４０  第１の種類の煙検出器
１４２  第２の種類の煙検出器
１４４  無線動作検出器
１５０  過熱分析制御装置
１５２  処理装置
１５４  記憶装置
１５６  ソフトウェア命令モジュール
１５８  データ保存装置
１５９  ＨＭＩ
１６０  ハロゲン消火システム
１６２  スプリンクラーシステム
１６４  無線聴覚／ストロボ警報器
１７２  無線受信機／送信機
１７４  施設火災検出制御システム
１７６  遠隔監視ステーション
１７８  遠隔データ保存／ウェブホスティング／データアクセスサイト
３４０  データ保存装置
４００  データ保存装置
４００  保存知識のベース
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【国際調査報告】
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