(57)【要約】【課題】  電源の障害発生を未然に察知して部品の予防交換を行う対策の信頼性を向上させる寿命予測監視装置を提供する。【解決手段】  計数手段により機器の寿命を判別する部品への通電時間を計数する。そして、予測手段により、前記計数手段で積算された積算通電時間と、前記部品が保有する寿命時間とに基づいて機器の寿命を予測する。監視手段により、前記寿命予測手段から出力される予測信号に基づいて、機器の実効稼働状態を監視する。前記計数手段及び前記寿命予測手段は、寿命の短いファンと寿命の長い部品とにそれぞれ設け、前記寿命予測手段は、寿命の短いファンと寿命の長い部品とに関する情報に基づいて機器の寿命を予測する。【選択図】      図１
2007199052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器の寿命を判別する部品の寿命を予測することで前記機器の実効稼働状態を監視する寿命予測監視装置であって、
部品への通電時間を計数して積算する計数手段と、
前記計数手段で積算された積算通電時間と、部品が保有する寿命時間とに基づいて部品の寿命を予測する寿命予測手段と、
前記寿命予測手段から出力される予測信号に基づいて、機器の実効稼働状態を監視する監視手段と、を有し、
前記計数手段及び前記寿命予測手段を、寿命の短いファンと寿命の長い部品とにそれぞれ設けたことを特徴とする寿命予測監視装置。
【請求項２】
前記ファンに備えられた前記計数手段は、寿命の長い部品の温度が閾値を越えることによる前記ファンの回転数増加に伴う補正係数を付加することで、前記積算通電時間及び寿命時間を補正し、
寿命の長い部品に備えられた前記計数手段は、前記通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加することで、前記積算通電時間及び前記寿命時間を補正する、請求項１に記載の寿命予測監視装置。
【請求項３】
前記ファンに備えられた前記計数手段は、通電時間関数で表されるファンの寿命警報線を示す式を微分することで、ファンの劣化速度を算出し、
前記寿命の長い部品に備えられた前記計数手段は、通電時間関数で表される部品の寿命警報線を示す式を微分することで、寿命の長い部品の劣化速度を算出し、
前記監視手段は、前記算出されたファンの劣化速度と寿命の長い部品の劣化速度との情報を入力とし、ファンの回転数を落とすことでファンの劣化速度を寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行う、請求項１に記載の寿命予測監視装置。
【請求項４】
機器の寿命を判別する部品の寿命を予測することで前記機器の実効稼働状態を監視する寿命予測監視方法であって、
部品への通電時間を計数して積算する計数ステップと、
前記積算された積算通電時間と、部品が保有する寿命時間とに基づいて部品の寿命を予測する寿命予測ステップとを、寿命の短いファンと寿命の長い部品とについてそれぞれ実行し、
前記寿命予測ステップで予測された予測信号に基づいて、機器の実効稼働状態を監視する、ことを特徴とする寿命予測監視方法。
【請求項５】
寿命の長い部品の温度が閾値を越えることによる前記ファンの回転数増加に伴う補正係数を付加することで、前記ファンの積算通電時間及び寿命時間を補正し、
前記通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加することで、前記寿命の長い部品の積算通電時間及び前記寿命時間を補正する、請求項４に記載の寿命予測監視方法。
【請求項６】
通電時間関数で表される部品の寿命警報線を示す式を微分することで、ファンの劣化速度を算出し、
通電時間関数で表される部品の寿命警報線を示す式を微分することで、寿命の長い部品の劣化速度を算出し、
ファンの回転数を落とすことでファンの劣化速度を寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行う、請求項４に記載の寿命予測監視方法。
【請求項７】
機器の寿命を判別する部品の寿命を予測することで前記機器の実効稼働状態を監視する寿命予測監視装置を構成するコンピュータに、
部品への通電時間を計数して積算する機能と、
前記積算された積算通電時間と、部品が保有する寿命時間とに基づいて部品の寿命を予測する機能とを、寿命の短いファンと寿命の長い部品とについてそれぞれ実行させ、
前記寿命予測ステップで予測された予測信号に基づいて、機器の実効稼働状態を監視する機能を実行させる、ことを特徴とする寿命予測監視プログラム。
【請求項８】
前記コンピュータに、
寿命の長い部品の温度が閾値を越えることによる前記ファンの回転数増加に伴う補正係数を付加することで、前記ファンの積算通電時間及び寿命時間を補正する機能と、
前記通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加することで、前記寿命の長い部品の積算通電時間及び前記寿命時間を補正する機能を実行させる、請求項７に記載の寿命予測監視プログラム。
【請求項９】
前記コンピュータに、
通電時間関数で表される部品の寿命警報線を示す式を微分することで、ファンの劣化速度を算出する機能と、
通電時間関数で表される部品の寿命警報線を示す式を微分することで、寿命の長い部品の劣化速度を算出する機能と、
ファンの回転数を落とすことでファンの劣化速度を寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行う機能を実行させる、請求項７に記載の寿命予測監視プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器や電子機器（以下、機器という）の寿命を判別する部品の寿命を予測して前記機器の実効稼働状態を監視する寿命予測監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機器の寿命を判別する部品の寿命を予測して前記機器の実効稼働状態を監視する寿命予測監視装置が開発されている。ここに、機器の実効稼働状態とは、機器の寿命まで機器が稼働するのに残された実質的な稼働期間を言う。図５に示すように、従来の寿命予測監視装置（例えば特許文献１）８０は、パラメータ設定回路８２と、寿命予測回路８３と、不適合出力回路８４と、寿命検出回路８５と、電圧検出回路８６と、温度検出回路８７と、通報出力回路８８及び寿命表示回路８９から構成されている。パラメータ設定回路８２、寿命予測回路８３、不適合出力回路８４及び寿命検出回路８５は、マイクロコンピュータ８１で構成されている。
【０００３】
前記寿命予測監視装置８０を装備した直流安定化電源９０は、主電源９１及びキャパシタ９２を備えている。主電源９１は、入力した交流電圧を整流して、直流の電圧を出力する。キャパシタ９２は、主電源９１の出力側に接続され、主電源９１の出力電圧を平滑化している。
【０００４】
寿命予測監視装置８０は、直流安定化電源９０に含まれるキャパシタ９２の寿命を予測して直流安定化電源９０の実効稼働状態を監視している。寿命予測監視装置８０の電圧検出回路８６は、キャパシタ９２の両端子間の電圧を測定して、その測定電圧値を寿命検出回路８５に出力する。温度検出回路８７は、キャパシタ９２の温度を温度センサ８７ａで測定し、その測定温度を寿命検出回路８５に出力する。パラメータ設定回路８２は、寿命を監視する対象物毎に監視基準としての設定データを設定し、そのデータを記憶している。寿命検出回路８５は、パラメータ設定回路８２から設定データを読み出し、その読み出した設定データと、電圧検出回路８６及び温度検出回路８７の測定結果とを比較し、キャパシタ９２の状態を検出する。寿命検出回路８５の出力信号は、通報出力回路８８及び寿命予測回路８３に入力される。このとき、寿命予測回路８３で寿命と判断された場合は、その結果が不適合出力回路８４及び寿命表示回路８９へ出力される。
【０００５】
また、特許文献２には、光ディスク装置内の温度が一定以上にならないようにファンの回転数を制御することにより、温度上昇に伴って生じる光ディスク媒体の記録再生機能の低下を防ぐ技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３５６０３６号公報
【特許文献２】特開平０５−２０５４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１で開示された寿命予測監視装置では、直流安定化電源のうち寿命の長いキャパシタが保有する寿命を予測して機器の実効稼働状態を決定している。
【０００８】
ところで、直流安定化電源には、キャパシタ以外にも、ファン等の摩耗部品、トランス等の電力変換部品が直流安定化電源の寿命を左右する主要な部品として存在する。
【０００９】
そのため、特許文献１のように、キャパシタのみの測定で直流安定化電源の寿命を判別することは、直流安定化電源の寿命を正確に予測できないという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２では、光ディスク装置内の温度を閾値にファンで維持する工夫がされているが、前記ファンの寿命を予測して光ディスク装置を監視しておらず、光ディスク装置の障害発生予測が不安定になるという問題がある。さらに、特許文献２では、光ディスク装置の障害を単体のファンのみで防止するものであり、複数の部品を用いて光ディスク装置の障害を防止するものではない。
【００１１】
以上のように、従来の寿命予測監視装置では、単体のキャパシタ或いはファンの寿命のみで電源の実効稼働状態を監視するため、寿命の予測が曖昧であって、電源の障害発生の予測が不安定になり、電源の障害発生を未然に察知して部品の予防交換を行う対策の信頼性を低下させる原因にもなっていた。
【００１２】
本発明の目的は、電源の障害発生を未然に察知して部品の予防交換を行う対策の信頼性を向上させる寿命予測監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するため、本発明に係る寿命予測監視装置は、機器の寿命を判別する部品の寿命を予測することで前記機器の実効稼働状態を監視する寿命予測監視装置であって、
部品への通電時間を計数して積算する計数手段と、
前記計数手段で積算された積算通電時間と、部品が保有する寿命時間とに基づいて部品の寿命を予測する寿命予測手段と、
前記寿命予測手段から出力される予測信号に基づいて、機器の実効稼働状態を監視する監視手段と、を有し、
前記計数手段及び前記寿命予測手段を、寿命の短いファンと寿命の長い部品とにそれぞれ設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は、ハードウェアとしての寿命予測監視装置として構築される場合に限られるものではない。方法として構築した場合、本発明に係る寿命予測監視方法は、機器の寿命を判別する部品の寿命を予測することで前記機器の実効稼働状態を監視する寿命予測監視方法であって、
部品への通電時間を計数して積算する計数ステップと、
前記積算された積算通電時間と、部品が保有する寿命時間とに基づいて部品の寿命を予測する寿命予測ステップとを、寿命の短いファンと寿命の長い部品とについてそれぞれ実行し、
前記寿命予測ステップで予測された予測信号に基づいて、機器の実効稼働状態を監視する構成として構築する。
【００１５】
また、プログラムとして構築した場合、本発明に係る寿命予測監視プログラムは、機器の寿命を判別する部品の寿命を予測することで前記機器の実効稼働状態を監視する寿命予測監視装置を構成するコンピュータに、
部品への通電時間を計数して積算する機能と、
前記積算された積算通電時間と、部品が保有する寿命時間とに基づいて部品の寿命を予測する機能とを、寿命の短いファンと寿命の長い部品とについてそれぞれ実行させ、
前記寿命予測ステップで予測された予測信号に基づいて、機器の実効稼働状態を監視する機能を実行させる構成として構築する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、通電時間を計数し、前記計数した通電時間と寿命時間とに基づいて機器の寿命を予測し、前記寿命予測信号に基づいて、機器の実効稼働状態を監視する処理を、寿命の異なるファン及び部品毎に行うため、寿命の予測精度を向上できると共に、機器の障害発生の予測を安定させることができ、電源の障害発生を未然に察知して部品の予防交換を行う対策の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００１８】
図１には、実施形態に係る寿命予測監視装置２０を装備した電源１０を示してある。図１に示す電源１０は、図４に示すストレージ装置の電源として用いられるが、監視対象の機器は、これに限られるものではない。図１に示す寿命予測監視装置２０は、ストレージ装置以外の機器の障害発生を予測するために用いてもよいものである。以下では、実施形態に係る寿命予測監視装置２０をストレージ装置の電源１０に適用した場合を例にとって説明する。
【００１９】
ストレージ装置に装備される電源１０は、主電源１１と、コイル１２ａと、キャパシタ１２ｂ，１２ｃと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、逆流阻止ダイオード１４１，１４２と、ストレージ駆動回路１５と、補助電源１６と、ファン１７と、を有している。
【００２０】
主電源１１は、商用の交流電力を直流電力に変換し、これを電流安定用のコイル１２ａを経由してＤＣ／ＤＣコンバータ１３へ出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、入力した直流電圧を所定の直流電圧に変換して、ストレージ駆動回路１５へ出力する。ストレージ駆動回路１５は、ストレージ装置（図４）へ直流電力を供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３とストレージ駆動回路１５との間は、逆流阻止ダイオード１４１，１４２で接続されている。逆流阻止ダイオード１４２は冗長用である。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の出力側及びストレージ駆動回路１５の出力側には、それぞれ電圧安定化用のキャパシタ１２ｂ，１２ｃが接続されている。主電源１１の出力側には補助電源１６が接続され、補助電源１６からファン１７へ電力が出力される。ファン１７は、電源１０内の各部品を冷却する。
【００２１】
実施形態に係る寿命予測監視装置２０では、電源１０のコイル１２ａ及びキャパシタ１２ｂ，１２ｃに加えて、ファン１７を、電源１０の寿命を判別する部品として用いている。
【００２２】
ここで、電源１０のコイル１２ａ及びキャパシタ１２ｂ，１２ｃは、電圧及び温度に対する耐性が強く、寿命が長い部品である。これに対して、ファン１７は、可動部分があって摩耗による障害発生が生じやすく、コイル１２ａ及びキャパシタ１２ｂ，１２ｃと比較して、寿命が短い部品である。電源１０には、寿命の長いコイル１２ａ及びキャパシタ１２ｂ，１２ｃに加えて、寿命の短いファン１７が混載されている。このことを考慮して、電源１０の寿命の判別を行わなければ、寿命までの電源１０の実効稼働状態を正確に予測できないものである。
【００２３】
実施形態では、電源１０の寿命を判別する部品であって、寿命の異なる部品１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１７の寿命を予測することで、電源１０の実効稼働状態を正確に監視することを特徴とするものである。なお、電源１０の寿命を判別する部品であって、寿命の長い部品として、コイル１２ａ及びキャパシタ１２ｂ，１２ｃを用いたが、これに限られるものではない。コイル１２ａ及びキャパシタ１２ｂ，１２ｃに代えて、例えば主電源１１に内蔵した図示しないトランス、或いはダイオード１４１を用いてもよいものである。以下、寿命の長い部品として、コイル１２ａ及びキャパシタ１２ｂ，１２ｃを用いた例について説明する。
【００２４】
実施形態に係る寿命予測監視装置２０は基本的構成として、機器の寿命を判別する部品の寿命を予測することで前記機器の実効稼働状態を監視する寿命予測監視装置であって、前記部品への通電時間を計数して積算する計数手段と、前記計数手段で積算された積算通電時間と、前記部品が保有する寿命時間とに基づいて部品の寿命を予測する寿命予測手段と、前記寿命予測手段から出力される予測信号に基づいて、機器の実効稼働状態を監視する監視手段と、を有し、前記計数手段及び前記寿命予測手段を、寿命の短いファンと寿命の長い部品とにそれぞれ設けたことを特徴とするものである。実施形態では、機器として電源１０を用いている。
【００２５】
電源１０の寿命を判別する部品であるコイル１２ａ及びキャパシタ１２ｂ，１２ｃには、電圧検出回路２１ａ，２１ｂ，２１ｃ及び温度検出回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃが備えられている。さらに、電源１０の寿命を判別する部品であるファン１７には、回転制御検出回路２３が備えられている。
【００２６】
電圧検出回路２１ａは、コイル１２ａの電圧を常時検出し、電圧検出回路２１ｂは、キャパシタ１２ｂの電圧を常時検出し、電圧検出回路２１ｃは、キャパシタ１２ｃの電圧を常時検出する。温度検出回路２２ａは、コイル１２ａの発熱温度を常時検出し、温度検出回路２２ｂは、キャパシタ１２ｂの発熱温度を常時検出し、温度検出回路２２ｂは、キャパシタ１２ｂの発熱温度を常時検出する。回転制御検出回路２３は、ファン１７を定常回転させ、温度検出回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃから入力する信号により温度の上昇を検出すると、回転を高速にする。また、回転制御検出回路２３は、外部指令に基づいてファン１７の回転制御を行い、それぞれの回転状態でのファン１７の回転数を常時検出する。前記外部指令は、後述する主制御回路３５から送信される。
【００２７】
通電時間計数回路３２ｐは、電圧検出回路２１ａ，２１ｂ，２１ｃから出力される検出信号および温度検出回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃから出力される検出信号に基づいて、コイル１２ａ及びキャパシタ１２ｂ，１２ｃへの通電時間を積算して計数する。回転時間計数回路３２ｆは、回転制御検出回路２３から出力される検出信号および温度検出回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃから出力される検出信号に基づいて、ファン１７への通電時間を積算して計数する。ファン１７の回転時間は、ファン１７への通電時間に相当するものであるから、回転時間計数回路３２ｆは、回転制御検出回路２３から出力される検出信号に基づいて、ファン１７への通電時間として積算して計数する。
【００２８】
ここに、通電時間計数回路３２ｐ、パラメータ設定回路３１ｐは、寿命の長い部品であるコイル１２ａ及びキャパシタ１２ｂ，１２ｃへの通電時間を積算して計数する計数手段を構成している。回転時間計数回路３２ｆ、パラメータ設定回路３１ｆは、寿命の短いファン１７への通電時間を積算して計数する計数手段を構成している。
【００２９】
さらに、ファン１７に備えられた回転制御検出回路２３の出力を入力とする回転時間計数回路３２ｆは、寿命の長い部品の温度が閾値を越えることでファン１７の回転数が増加するのに伴う補正係数を付加することで、前記積算通電時間及び寿命時間を補正する。寿命の長い部品（コイル１２ａ及びキャパシタ１２ｂ，１２ｃ）に備えられた通電時間計数回路３２ｐは、前記寿命の長い部品の通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加することで、寿命の長い部品の積算通電時間及び寿命時間を補正する。なお、前記閾値として、寿命の長い部品の推奨使用温度を設定している。
【００３０】
さらに、ファン１７に備えられた回転制御検出回路２３の出力を入力とする回転時間計数回路３２ｆは、通電時間関数で表される部品の寿命警報線（式（４））を示す式を微分することで、ファン１７の劣化速度（式（６），（８））を算出する。寿命の長い部品に備えられた通電時間計数回路３２ｐは、通電時間関数で表される部品の寿命警報線（式（３））を示す式を微分することで、寿命の長い部品の劣化速度（式（５），（７））を算出する。
【００３１】
さらに、前記計数手段で積算された積算通電時間と、前記部品（ファン１７を含む）が保有する寿命時間とに基づいて機器の寿命を予測する寿命予測手段と、前記寿命予測手段から出力される予測信号に基づいて、電源（機器）１０の実効稼働状態を監視する監視手段とを有している。前記ファン１７に備えられた前記予測手段は、寿命警報回路３３ｆと時間回路３４とにより構成されている。前記寿命の長い部品に備えられた前記予測手段は、寿命警報回路３３ｐと時間回路３４とにより構成されている。前記監視手段は、主制御回路３５により構成されている。
【００３２】
前記監視手段は、前記算出されたファン１７の劣化速度と寿命の長い部品（コイル１２ａ，１２，１２ｃ）の劣化速度との情報を入力とし、ファン１７の回転数を落とすことでファン１７の劣化速度を寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行う。
【００３３】
なお、以上の説明では、パラメータ設定回路３１ｐ、通電時間計数回路３２ｐ、パラメータ設定回路３１ｆ、回転時間計数回路３２ｆ、寿命警報回路３３ｆ、寿命警報回路３３ｐ、主制御回路３５、警報表示回路３６をハードウェアとして構築したが、これに限られるものではない。図３に示す動作を実行させる寿命予測監視プログラムをマイクロコンピュータ３０のＣＰＵで読み出して実行させることで、パラメータ設定回路３１ｐ、通電時間計数回路３２ｐ、パラメータ設定回路３１ｆ、回転時間計数回路３２ｆ、寿命警報回路３３ｆ、寿命警報回路３３ｐ、主制御回路３５、警報表示回路３６の上述した機能を実行させるようにソフトウェアとして構築してもよいものである。なお、時間回路３４は、マイクロコンピュータ３０に内蔵したタイマで構成する。
【００３４】
次に、（１）寿命予測手段が、積算された積算通電時間と、部品が保有する寿命時間とに基づいて部品の寿命を予測する機能を実行する、
（２）寿命の長い部品の温度が閾値を越えることでファン１７の回転数が増加するのに伴う補正係数を付加することで、回転時間計数回路３２ｆが積算通電時間及び寿命時間を補正する機能を実行する、
（３）通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加することで、通電時間計数回路３２ｐが積算通電時間及び寿命時間を補正する機能を実行する、
（４）通電時間関数で表されるファン１７の寿命警報線を示す式を微分することで、回転時間計数回路３２ｆがファン１７の劣化速度を算出する機能を実行する、
（５）通電時間関数で表される部品の寿命警報線を示す式を微分することで、通電時間計数回路３２ｐが寿命の長い部品の劣化速度を算出する機能を実行する、
場合に必要となる数式について図２を使って説明する。図２では、横軸に部品（ファン１７を含む）への積算通電時間、縦軸に規準化寿命値をそれぞれ示している。図２に示す縦軸に示した規準化寿命値は、ファン１７、部品１２ａ，１２ｂ，１２ｃの寿命の逆数を意味する。
【００３５】
電源１０の寿命Ｌｔは式（１）に示すように、電源１０を構成するｎ個のファン１７、及びｍ個の部品（コイル１２ａ及びキャパスタ１２ｂ，１２ｃ）の総劣化速度Ｆｔの逆数に比例する。
2007199052.tif 000003
【００３６】
総劣化速度Ｆｔは式（２）に示すように、各部品の規準化寿命指数（Ｔｆｉ／ａｉ）及び（Ｔｐｉ／ｂｉ）の総和となる。
2007199052.tif 000004
ここに、
2007199052.tif 000005
はｎ個のファン１７の劣化速度、
2007199052.tif 000006
はｍ個の部品（コイル１２ａ及びキャパスタ１２ｂ，１２ｃ）の劣化速度を示す。
【００３７】
各部品（ファン１７を含む）の規準化寿命指数（Ｔｆｉ／ａｉ）及び（Ｔｐｉ／ｂｉ）は、各部品が保有する寿命時間ａｉ及びｂｉに対する各部品についての積算通電時間Ｔｆｉ及びＴｐｉ、すなわち、（Ｔｆｉ／ａｉ）及び（Ｔｐｉ／ｂｉ）で表される。したがって、図２の横軸に示す各部品についての積算通電時間Ｔｆｉ及びＴｐｉを計測することで、電源１０の寿命を予測することが可能となる。ここで、積算時間Ｔｆｉは、ファン１７についての積算時間、積算時間Ｔｐｉはコイル１２ａ，１２ｂ，１２ｃについての積算時間をそれぞれ示す。
【００３８】
したがって、通電時間計数回路３２ｐは、パラメータ設定回路３１ｐに設定された寿命が長い部品１２ａ，１２ｂ，１２ｃの寿命時間ｂｉと、寿命が長い部品１２ａ，１２ｂ，１２ｃについてそれぞれ計測した積算通電時間Ｔｐｉとのデータを寿命警報回路３３ｐに出力する。寿命警報回路３３ｐは、受信した、寿命が長い部品１２ａ，１２ｂ，１２ｃの寿命時間ｂｉと、寿命が長い部品１２ａ，１２ｂ，１２ｃについてそれぞれ計測した積算通電時間Ｔｐｉとに基づいて、式（１），（２）で部品１２ａ，１２ｂ，１２ｃの寿命を予測する。
【００３９】
回転時間計数回路３２ｆは、パラメータ設定回路３１ｆに設定された寿命が短い部品１７の寿命時間ａｉと、寿命が短い部品１７について計測した積算通電時間Ｔｆｉとを寿命警報回路３３ｆに出力する。寿命警報回路３３ｆは、受信した、寿命が短い部品１７の寿命時間ａｉと、寿命が短い部品１７について計測した積算通電時間Ｔｆｉとに基づいて、式（１），（２）で部品１７の寿命を予測する。
【００４０】
図２に示すように、電源１０を投入した後、軽負荷時で、比較的温度が低い場合、部品１２ａ，１２ｂ，１２ｃについての部品寿命警報線Ｔｐは、0〜tmp_1及びtmp_2〜tmp_3での積算通電時間における傾斜角度が比較的緩やかである。これに対して、ファン１７についてのファン寿命警報線Ｔｆは、0〜tnf_1、tnf_2〜tnf_3の積算通電時間における傾斜角度が電子部品寿命警報線Ｔｐの傾斜角度より急である。また、中負荷時で、温度が定常時の場合、電子部品寿命警報線Ｔｐ及びファン寿命警報線Ｔｆは、軽負荷時で、比較的温度が低い場合と比較して、積算通電時間（tmp_1〜tmp_2、tnf_1〜tnf_2）における傾斜角度が比較的急になる。また、大負荷時で、比較的温度が高い場合は、電子部品寿命警報線Ｔｐ及びファン寿命警報線Ｔｆは、軽負荷時で、比較的温度が低い場合と比較して、積算通電時間（tnf_3〜tnf_alm2、tmp_3〜tmp_alm2）における傾斜角度がさらに急になる。
【００４１】
図２に示すように、電子部品寿命警報線Ｔｐ及びファン寿命警報線Ｔｆは、負荷と温度の変化に基づいて、積算通電時間に対応して最大値である電子部品積算寿命警報値β、ファン積算寿命値αにそれぞれ向けて連続的に変化する。図２において、βｋ，αｋは、電子部品積算寿命警報値β、ファン積算寿命値αよりも小さい値（ｋ＜１）に設定されている。βｋは、部品（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）の実効稼働状態が電子部品積算寿命警報値βに至る前に、寿命までの実効稼働状態の指針を示すために設定されている。αｋは、ファン１７の実効稼働状態がファン積算寿命警報値αに至る前に、寿命までの実効稼働状態の指針を示すために設定されている。電子部品寿命警報線Ｔｐ及びファン寿命警報線Ｔｆと、事前電子部品積算寿命警報値βｋ及び事前ファン積算寿命値αｋとの交点までの積算時間は、部品（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）についてはtmp_alm1、ファン１７についてはtnf_alm1となっている。また、電子部品寿命警報線Ｔｐ及びファン寿命警報線Ｔｆと、電子部品積算寿命警報値β及びファン積算寿命値αとの交点までの積算時間は、部品（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）についてはtmp_alm2、ファン１７についてはtnf_alm2となっている。したがって、部品（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）についての積算時間がtmp_alm2に至ったとき、部品（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）が寿命に至ったことになり、電源（機器）１０の実効稼働状態が零となる。ファン１７についての積算時間がtnf_alm2に至ったとき、ファン１７が寿命に至ったことになり、電源（機器）１０の実効稼働状態が零となる。
【００４２】
規準化寿命値の最終値である電子部品寿命警報値β、ファン寿命警報値αを有する各部品（ファン１７を含む）の寿命警報線Ｔｐ，Ｔｆは、各部品（ファン１７を含む）の通電時間関数（ｘ）及び（ｙ）のそれぞれ総和になる。各部品は、測定時の温度による影響を受けるため、通電時間計数回路３２ｐ及び回転時間計数回路３２ｆは、部品１２ａ，１２ｂ，１２ｃの温度を測定する各時間において温度による補正係数を付加して式（３），（４）に基づいて算出している。
【００４３】
部品１２ａ，１２ｂ，１２ｃの寿命警報線Ｔｐは式（３）、ファン１７の寿命警報線Ｔｆは式（４）である。
2007199052.tif 000007
2007199052.tif 000008
ここで、ｋ，λは、温度係数を含む劣化係数（補正係数）を示す。
【００４４】
式（３），（４）において、関数ｆ(ｘ)，は、図２の電源投入時ｕからファン積算寿命警報値αに至るまで連続である。同様に、関数ｆ(ｙ)は、図２の電源投入時ｕから部品積算寿命警報値βに至るまで連続である。
したがって、各通電時間ｔにおいて、式（５），（６）で示される各部品（ファン１７を含む）の劣化速度が存在することとなる。式（５）は部品（１２ａ，１２，ｂ，１２ｃ）の劣化速度、式（６）はファン１７の劣化速度をそれぞれ示す。
2007199052.tif 000009
2007199052.tif 000010
【００４５】
式（５），（６）で示される各部品の劣化速度を積算すると、ファン１７についての劣化速度は式（７）、寿命の長い部品についての劣化速度は式（８）で表される。
2007199052.tif 000011
2007199052.tif 000012
式（７），（８）の総和を求めることにより、電源１０の寿命Ｌｔを示す総劣化速度Ｆｔを計数できる。
【００４６】
したがって、補正係数を付加することで劣化速度を算出した場合、寿命警報回路３３ｐは式（１），（７）で部品１２ａ，１２ｂ，１２ｃの寿命を予測する。同様に、寿命警報回路３３ｆは、式（１），（８）で部品１７の寿命を予測する。
【００４７】
回転時間計数回路３２ｆは、通電時間関数で表されるファン１７の寿命警報線を示す式（４）を微分することで、ファン１７の劣化速度（式（８））を算出する。通電時間計数回路３２ｐは、通電時間関数で表される部品の寿命警報線を示す式（３）を微分することで、寿命の長い部品の劣化速度（式（７））を算出する。
【００４８】
ところで、温度が１０℃上昇することで寿命が約１／２になる部品であるキャパシタ１２ｂ，１２ｃを考慮しても、部品の特性上、寿命におけるファン１７の通電時間Ｔｆｉは、寿命の長い部品の通電時間Ｔｐｉに比較して極めて短時間である。つまり、通電時間Ｔｆｉ≪通電時間Ｔｐｉの関係にある。ファン１７の寿命は、主に回転数で定まっているため、ファン１７の回転数制御によりファン１７の総回転時間、すなわち積算通電時間を延ばすことができる。
【００４９】
そこで、寿命警報回路３３ｆは、通電時間計数回路３２ｐから部品の劣化速度のデータを取得して、ファン１７の回転数制御を行う指令を主制御回路３５に出力する。主制御回路３５は、寿命警報回路３３ｆから出力されるファン１７の回転制御指令を受信して、そのファン回転制御指令を回転制御検出回路２３に出力することで、ファン１７の劣化速度を部品の劣化速度に近付ける制御を行う。
【００５０】
寿命までの実効稼働状態の指針を示すために設定されている電子部品寿命警報線Ｔｐ及びファン寿命警報線Ｔｆと、事前電子部品積算寿命警報値βｋ及び事前ファン積算寿命値αｋとの交点までの積算時間が、部品（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）についてはtmp_alm1、ファン１７についてはtnf_alm1になった場合、通電時間計数回路３２ｐ及び回転時間計数回路３２ｆは、事前警報信号を主制御回路３５に出力する。また、電子部品寿命警報線Ｔｐ及びファン寿命警報線Ｔｆと、電子部品積算寿命警報値β及びファン積算寿命値αとの交点までの積算時間が、部品（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）についてはtmp_alm2、ファン１７についてはtnf_alm2になった場合、通電時間計数回路３２ｐ及び回転時間計数回路３２ｆは、警報信号を主制御回路３５に出力する。
【００５１】
主制御回路３５は、通電時間計数回路３２ｐ及び回転時間計数回路３２ｆから事前警報信号を受信した場合、その事前警報信号を送信する。警報表示通報回路３６は、寿命までの部品（ファン１７を含む）の実効稼働状態を示す指針となる表示を行う。したがって、ユーザは、警報表示通報回路３６の事前警報に基づいて寿命までの部品（ファン１７を含む）の実効稼働状態、すなわち部品（ファン１７を含む）を交換する時期が近づいたことを認識する。この場合、警報表示通報回路３６は、寿命の異なる部品（ファン１７を含む）単位、すなわち寿命が長い部品（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）と寿命の短いファン１７とに分けて、事前警報の表示を行う。
【００５２】
ユーザは、寿命の異なる部品（ファン１７を含む）単位で表示される事前警報の表示を観察することで、寿命の異なる部品（ファン１７を含む）単位で交換時期を把握することができる。
【００５３】
主制御回路３５は、通電時間計数回路３２ｐ及び回転時間計数回路３２ｆから警報信号を受信した場合、その警報信号を警報表示通報回路３６に送信すると共に、ホストコンピュータ４０に、部品（ファン１７を含む）が寿命に至ったこと、すなわち電源１０が停止することを報知する。警報表示通報回路３６は、部品（ファン１７を含む）が寿命に至ったことを寿命の異なる部品（ファン１７を含む）単位で表示すると共に、ホストコンピュータ４０に、部品（ファン１７を含む）が寿命に至ったこと、すなわち電源１０が停止することを報知する。
【００５４】
ユーザは、寿命の異なる部品（ファン１７を含む）単位で表示される警報の表示を観察することで、交換すべき対象部品を部品（ファン１７を含む）単位で把握することができる。このことは、電源１０の修復に要する時間を最小限に抑えることができる。
【００５５】
部品の寿命警報線を表す通電時間関数（ｙ）は、通電中の部品温度が１０℃大きくなると、その寿命が約１／２になるといわれるアレニウス・モデルの原理により、寿命通電時間Ｔｐｉに反比例する係数λｃをもっている。前記係数λｃは、式（９）で表される。
2007199052.tif 000013
アレニウス・モデルは式（１０）で表される。
2007199052.tif 000014
式（１０）において、Ｌｎは周囲温度Ｔｎ℃で、印加直流電圧における寿命時間、Ｌは推奨使用温度Ｔ℃で、定格電圧における定格寿命時間、Ｂは温度加速係数（≒２）を示している。
【００５６】
したがって、寿命警報回路３３ｆ，３３ｐは、温度による寿命を変更して、式（９），（１０）により寿命の予測を行う。
【００５７】
次に、実施形態に係る寿命予測監視装置の動作を図１及び図３に基づいて説明する。
【００５８】
図３において、電源１０を投入して（ステップＳ１）、ファン１７及び部品へ通電する（ステップＳ２）。電圧検出回路２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、部品への通電を検出する（ステップＳ３）と共に、温度検出回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、部品の温度を検出する（ステップＳ４）。
【００５９】
通電時間計数回路３２Ｐは、電圧検出回路２１ａ，２１ｂ，２１ｃの出力信号（電圧）及び温度検出回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃの出力信号（温度）を受信し、部品の積算通電時間を計数する（ステップＳ５）。通電時間計数回路３２Ｐが部品の積算通電時間を計数する場合を具体的に説明する。
【００６０】
先ず、通電時間計数回路３２ｐは、温度検出回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃからの検出温度が部品の推奨使用温度を超えているか否かを判定する（ステップＳ６）。部品の推奨使用温度以下である場合（ステップＳ６のＮＯ）、パラメータ設定回路３１ｐからから入力したコイル１２ａ及びキャパシタ１２ｂ，１２ｃの種類及び特性による補正係数を考慮せずにステップＳ７での処理を省略して、部品への積算通電時間を計数する（ステップＳ８）。この場合、通電時間計数回路３２ｐは、部品の劣化速度を算出する（ステップＳ８）。
【００６１】
温度検出回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃからの検出温度が部品の推奨使用温度を超えている場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、式（９）で示す係数λｃが積算通電時間に影響を与える。そこで、通電時間計数回路３２ｐは、パラメータ設定回路３１ｐから入力したコイル１２ａ及びキャパシタ１２ｂ，１２ｃの種類及び特性による補正係数を受信し（ステップＳ９）、前記補正係数を付加することで（ステップＳ７）、部品への積算通電時間を計数する（ステップＳ８）。この場合、通電時間計数回路３２ｐは、部品の劣化速度を算出する（ステップＳ８）。
【００６２】
回転時間計数回路３２ｆは、温度検出回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃからの検出温度がファンの推奨使用温度を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０）。ファン１７の推奨使用温度以下である場合（ステップＳ１０のＮＯ）、パラメータ設定回路３１ｆからファン１７の特性による補正係数を考慮せずに、回転時間計数回路３２ｆは、回転制御検出回路２３が検出する定常状態でのファン１７の回転数のデータ（ステップＳ１１）を受信して、ファン１７への積算通電時間を計数する（ステップＳ１２）。この場合、回転時間計数回路３２ｆは、ファン１７の劣化速度を算出する（ステップＳ１２）。
【００６３】
温度検出回路２２ａ，２２ｂ，２２ｃからの検出温度が高温に近づくにつれて部品の推奨使用温度を超えている場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、式（９）で示す係数λｃが積算通電時間に影響を与える。そこで、回転時間計数回路３２ｆは、パラメータ設定回路３１ｆから入力したファン１７の種類及び特性による補正係数を受信し（ステップＳ１３）、前記補正係数を付加することで（ステップＳ１４）、ファン１７への積算通電時間を計数する（ステップＳ１２）。この場合、回転間計数回路３２ｆは、ファン１７の劣化速度を算出する（ステップＳ１２）。
【００６４】
寿命警報回路３３ｐは、通電時間計数回路３２ｐから出力される積算通電時間及び部品の劣化速度のデータと、時間回路３４からの現在の時刻データを受信し、部品の寿命予測（残通電時間算出）を行う（ステップＳ１５）。寿命警報回路３３ｐは、寿命警報線Ｔｐに対する積算通電時間が電子部品積算寿命警報値βに達しているかどうかを確認し（ステップＳ１５）、主制御回路３５に出力する。
【００６５】
寿命警報回路３３ｐは、寿命警報線Ｔｐに対する積算通電時間が電子部品積算寿命警報値βに達していることを確認した場合に、主制御回路３５および主制御回路３５経由で警報表示通報回路３６に警報通知を行う（ステップＳ１６）。この場合、警報表示通報回路３６及び主制御回路３５は、ホストコンピュータ４０に警報通知を行う（ステップＳ１６）。
【００６６】
寿命警報回路３３ｆは、回転時間計数回路３２ｆから出力される積算通電時間及びファン１７の劣化速度のデータと、時間回路３４からの現在の時刻データを受信し、ファン１７の寿命予測（残通電時間算出）を行う（ステップＳ１７）。寿命警報回路３３ｆは、寿命警報線Ｔｆに対する積算通電時間がファン積算寿命警報値αに達しているかどうかを確認し、主制御回路３５に出力する。
【００６７】
寿命警報回路３３ｆは、寿命警報線Ｔｆに対する積算通電時間がファン積算寿命警報値αに達していることを確認した場合に、主制御回路３５および主制御回路３５経由で警報表示通報回路３６に警報通知を行う（ステップＳ１７）。この場合、警報表示通報回路３６及び主制御回路３５は、ホストコンピュータ４０に警報通知を行う。
【００６８】
さらに、主制御回路３５は、通電時間計数回路３２ｐから部品の劣化速度のデータを受信し、ファンの劣化速度と部品の劣化速度とを比較し、その差が閾値を越えている場合（ステップＳ１７のＹＥＳ）、回転制御検出回路２３にファン１７の回転数を上げる指令を発する（ステップＳ１７のＹＥＳ）。
【００６９】
主制御回路３５は、寿命警報回路３３ｆから出力する寿命警報線Ｔｆに対する積算通電時間がファン積算寿命警報値αに達しているかどうかを確認した後、通電時間計数回路３２ｐから受信した部品の劣化速度を寿命警報回路３３ｐ経由でファンの劣化速度と比較し、その差が閾値を越えていない場合（ステップＳ１７のＮＯ）、ファン１７の実効稼働状態を警報表示通報回路３６に出力する。
【００７０】
一方、通電時間計数回路３２ｐから受信した部品の劣化速度を寿命警報回路３３ｐ経由でファンの劣化速度と比較し、寿命警報線Ｔｐに対する積算通電時間が電子部品積算寿命警報値βに達していることを確認した場合に、主制御回路３５および主制御回路３５経由で警報表示通報回路３６に警報通知を行う（ステップＳ１７）。この場合、警報表示通報回路３６及び主制御回路３５は、ホストコンピュータ４０に警報通知を行う（ステップＳ１６）。
【００７１】
実施形態によれば、通電時間を計数し、前記計数した通電時間と寿命時間とに基づいて機器の寿命を予測し、前記寿命予測信号に基づいて、機器の実効稼働状態を監視する処理を、寿命の異なるファン及び部品毎に行うため、寿命の予測精度を向上できると共に、機器の障害発生の予測を安定させることができ、電源の障害発生を未然に察知して部品の予防交換を行う対策の信頼性を向上させることができる。
【００７２】
実施形態によれば、ファンに備えられた計数手段は、寿命の長い部品の温度が閾値を越えることによる前記ファンの回転数増加に伴う補正係数を付加することで、前記積算通電時間及び寿命時間を補正し、寿命の長い部品に備えられた計数手段は、通電時間を計測する際の温度が閾値を越えたことに伴う補正係数を付加することで、前記積算通電時間及び前記寿命時間を補正するため、寿命予測と最適通電時間の予測を段出できる。
【００７３】
実施形態によれば、ファンに備えられた計数手段は、通電時間関数で表されるファンの寿命警報線を示す式を微分することで、ファンの劣化速度を算出し、寿命の長い部品に備えられた計数手段は、通電時間関数で表される部品の寿命警報線を示す式を微分することで、寿命の長い部品の劣化速度を算出し、監視手段は、前記算出されたファンの劣化速度と寿命の長い部品の劣化速度との情報を入力とし、ファンの回転数を落とすことでファンの劣化速度を寿命の長い部品の劣化速度に近付ける制御を行う。これにより、ファンの実効稼働状態を延ばすことができる。
【００７４】
図４は、本発明に係るストレージ装置の一実施形態を示すブロック図である。以下、この図面に基づき説明する。
【００７５】
本実施形態のストレージ装置５０は、電源１０と、寿命予測延命装置２０と、情報が記録された記録媒体５１と、電源１０から電力の供給を受けて記録媒体５１に対して情報の記録及び再生の少なくとも一方を実行する情報記録再生手段５２と、を備えている。電源１０及び寿命予測延命装置２０は図１に示す構成と同じであり、それらの詳細は前述したとおりである。記録媒体５１は例えば一般的な磁気ディスクであり、情報記録再生手段５２は例えば磁気ディスクの部分を除く一般的なディスクアレイ装置であり、それぞれ周知なものであるので、それらの詳しい説明は省略する。本実施形態のストレージ装置５０によれば、前述の寿命予測延命装置２０を備えたことにより、電源１０の寿命が延びるので、信頼性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明によれば、特に信頼性が要求される装置に適用して機器の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態に係る寿命予測監視装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示す寿命予測監視装置の監視対象であるファン及び電子部品の積算通電時間と規準化寿命値との関係を示す特性図である。
【図３】図１に示す寿命予測延命装置の動作を説明する動作フロー図である。
【図４】本発明の実施形態に係る寿命予測監視装置をストレージ装置に適用した場合を示すブロック図である。
【図５】従来の寿命予測監視装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０  電源
１２ａ  コイル
１２ｂ，１２ｃ  キャパシタ
１７  ファン
２０  寿命予測監視装置
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ  電圧検出回路
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  温度検出回路
２３  回転制御検出回路
３０  マイクロコンピュータ
３１ｆ，３１ｐ  パラメータ設定回路
３２ｆ  回転時間計数回路
３２ｐ  通電時間計数回路
３３ｆ，３３ｐ  寿命警報回路
３４  時計回路
３５  主制御回路
３６  警報表示通報回路
【図１】
2007199052.tif 000015
【図２】
2007199052.tif 000016
【図３】
2007199052.tif 000017
【図４】
2007199052.tif 000018
【図５】
2007199052.tif 000019