(57)【要約】【課題】圧縮空気を駆動源とする各種の機器について、大掛かりな設備を必要とすることなく、動作の健全度を診断して故障の兆候を捉えられるようにすること。【解決手段】圧縮空気を貯える空気タンク１３とこの空気タンク１３から供給される圧縮空気によって駆動される複数個の機器１１との間を連絡する空気流路ＡＰ中、機器に対する分岐点ＤＰよりも上流側に配置された流量センサ１５によって空気流路ＡＰを流れる空気の流量を検出し、一つの機器１１を駆動するためにその機器１１が備える電磁弁を開閉した際、流量センサ１５の出力から得られる流量、流量の増加区間の時間、及び流量の立上り立下りの傾きが適正範囲に入っているかどうかをもって動作の健全度を診断し、機器１１の故障の兆候を捕らえられるようにした。【選択図】図１
2012160383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮気体を貯える気体タンクとこの気体タンクから電磁弁の開閉に応じて供給される圧縮気体によって駆動される電力設備に設置された複数個の機器との間を連絡する気体流路中、前記機器に対する分岐点よりも上流側に配置されて前記気体流路を流れる気体の流量を検出する流量センサと、
一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開閉時における前記流量センサの出力から得られる気体流量を基準データとして記憶装置に記憶する手段と、
一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開閉時における前記流量センサの出力から得られる気体流量を、前記記憶装置が記憶する対応の基準データに基づく気体流量と比較し、両者の流量差の程度が予め定めた範囲を逸脱している場合には警告のための信号を出力する手段と、
を備えることを特徴とする機器の動作診断装置。
【請求項２】
一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開閉時における前記流量センサの出力から得られる気体流量の増加区間の時間を基準データとして前記記憶装置に記憶する手段と、
一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開閉時における前記流量センサの出力から得られる気体流量の増加区間の時間を、前記記憶装置が記憶する対応の基準データに基づく気体流量の増加時間と比較し、両者の時間差の程度が予め定めた範囲を逸脱している場合には警告のための信号を出力する手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の機器の動作診断装置。
【請求項３】
一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開放時における前記流量センサの出力から得られる気体流量が増加する際の立ち上りの傾きを基準データとして前記記憶装置に記憶する手段と、
一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開放時における前記流量センサの出力から得られる気体流量が増加する際の立ち上りの傾きを、前記記憶装置が記憶する対応の基準データに基づく気体流量が増加する際の立ち上りの傾きと比較し、両者の傾き差の程度が予め定めた範囲を逸脱している場合には警告のための信号を出力する手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の機器の動作診断装置。
【請求項４】
一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開放後閉鎖時における前記流量センサの出力から得られる気体流量が減少する際の立ち下りの傾きを基準データとして前記記憶装置に記憶する手段と、
一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開放後閉鎖時における前記流量センサの出力から得られる気体流量が減少する際の立ち下りの傾きを、前記記憶装置が記憶する対応の基準データに基づく気体流量が減少する際の立ち下りの傾きと比較し、両者の傾き差の程度が予め定めた範囲を逸脱している場合には警告のための信号を出力する手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一に記載の機器の動作診断装置。
【請求項５】
全ての前記電磁弁の閉鎖時における前記流量センサの出力から得られる気体流量を基準データとして記憶装置に記憶する手段と、
全ての前記電磁弁の開閉時における前記流量センサの出力から得られる気体流量を、前記記憶装置が記憶する対応の基準データに基づく気体流量と比較し、両者の流量差の程度が予め定めた範囲を逸脱している場合には警告のための信号を出力する手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の機器の動作診断装置。
【請求項６】
電力設備に設置される各種の機器から状態信号を取得してユーザインターフェースに表示し、このユーザインターフェースからの操作に基づいて前記機器を制御するようにした電力設備の制御システムであって、
請求項１ないし５のいずれか一に記載の機器の動作診断装置と、
前記機器の動作診断装置から前記警告のための信号を受信した場合、前記ユーザインターフェースを利用して警告報知を実行する手段と、
を備えることを特徴とする電力設備の制御システム。
【請求項７】
圧縮気体を貯える気体タンクとこの気体タンクから電磁弁の開閉に応じて供給される圧縮気体によって駆動される電力設備に設置された複数個の機器との間を連絡する気体流路中、前記機器に対する分岐点よりも上流側に配置された流量センサによって前記気体流路を流れる気体の流量を検出する工程と、
一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開閉時における前記流量センサの出力から得られる気体流量を基準データとして記憶装置に記憶する工程と、
一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開閉時における前記流量センサの出力から得られる気体流量を、前記記憶装置が記憶する対応の基準データに基づく気体流量と比較し、両者の流量差の程度が予め定めた範囲を逸脱している場合には警告のための信号を出力する工程と、
を備えることを特徴とする機器の動作診断方法。
【請求項８】
電力設備に設置される各種の機器から状態信号を取得してユーザインターフェースに表示し、このユーザインターフェースからの操作に基づいて前記機器を制御するようにした電力設備の制御方法であって、
請求項７に記載の機器の動作診断方法が備える各工程と、
前記警告のための信号を受信した場合、前記ユーザインターフェースを利用して警告報知を実行する工程と、
を備えることを特徴とする電力設備の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮断器、断路器、開閉器等の機器について、動作の健全度を診断するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所や変電所に設置されている遮断器や断路器、送電経路中に設置されている開閉器等の各種の機器を駆動する方式として、電磁操作方式、バネ操作方式、空気操作方式等の各種の方式が実用化されている。これらの各種の方式のうち、空気操作方式は、空気タンクに貯めた圧縮空気を利用して機器を駆動する。例えば、特許文献１には、空気タンクと遮断器とを連絡する空気経路中に電磁弁を配置し、電磁弁を開放することによって遮断器を動作させるようにした遮断器の制御装置が記載されている。
【０００３】
ところで、遮断器、断路器、開閉器等の機器は、機械的構造を備える操作機構部に経年劣化を生ずる。これらの機器は、頻繁に動作させる類の機器ではないため、この場合の経年劣化というのは、繰り返しの使用に伴う各部の磨耗のような現象というよりはむしろ、長期間の不使用に伴い可動部の動きが渋くなったり、ひどい場合には固着したりしてしまうという現象である。このような現象が発生すると、動作の安定性が損なわれ、送電システムに重大な障害をもたらす可能性がある。そこで、定期的にあるいは必要に応じて、それらの機器が健全に動作をするかどうかを診断しなければならない。
【０００４】
特許文献２は、圧縮空気を駆動源とする開閉器について、平常時の開閉操作に際して動作診断できるようにした各種の技術を紹介している（特許文献２の段落００１０〜段落００１６参照）。特許文献２の段落００１０〜段落００１１で紹介する二種類の技術は、いずれも、開閉器の操作機構部における機械的動作状態を検出し、その検出結果を利用して動作の健全度を判定するようにした技術である。また、特許文献２の段落００１５〜００１６で紹介する技術は、開閉器を開閉動作させる操作機構が有しているシリンダーの入側と切側との空気圧をそれぞれ検出し、それらの積分値の差から操作トルクを求めて開閉器の動作を診断するようにした技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０９２２７１号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９９３９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２が紹介する開閉器の動作診断技術は、いずれも、個々の開閉器についてセンサ等の検出機構を必要とする。このため、設置されている開閉器の数だけ検出機構を設けなければならず、設備が大掛かりなものとなってしまう。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、圧縮気体を駆動源とする各種の機器について、大掛かりな設備を必要とすることなく、動作の健全度を診断して故障の兆候を捉えられるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の機器の動作診断装置は、圧縮気体を貯える気体タンクとこの気体タンクから電磁弁の開閉に応じて供給される圧縮気体によって駆動される電力設備に設置された複数個の機器との間を連絡する気体流路中、前記機器に対する分岐点よりも上流側に配置されて前記気体流路を流れる気体の流量を検出する流量センサと、一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開閉時における前記流量センサの出力から得られる気体流量を基準データとして記憶装置に記憶する手段と、一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開閉時における前記流量センサの出力から得られる気体流量を、前記記憶装置が記憶する対応の基準データに基づく気体流量と比較し、両者の流量差の程度が予め定めた範囲を逸脱している場合には警告のための信号を出力する手段と、を備えることによって上記課題を解決するようにした。
【０００９】
本発明は、電力設備に設置される各種の機器から状態信号を取得してユーザインターフェースに表示し、このユーザインターフェースからの操作に基づいて前記機器を制御するようにした電力設備の制御システムであって、上記機器の動作診断装置と、上記機器の診断装置から前記警告のための信号を受信した場合、前記ユーザインターフェースを利用して警告報知を実行する手段と、を備えることによって上記課題を解決するようにした。
【００１０】
本発明の機器の動作診断方法は、圧縮気体を貯える気体タンクとこの気体タンクから電磁弁の開閉に応じて供給される圧縮気体によって駆動される電力設備に設置された複数個の機器との間を連絡する気体流路中、前記機器に対する分岐点よりも上流側に配置された流量センサによって前記気体流路を流れる気体の流量を検出する工程と、一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開閉時における前記流量センサの出力から得られる気体流量を基準データとして記憶装置に記憶する工程と、一の前記機器を駆動するための前記電磁弁の開閉時における前記流量センサの出力から得られる気体流量を、前記記憶装置が記憶する対応の基準データに基づく気体流量と比較し、両者の流量差の程度が予め定めた範囲を逸脱している場合には警告のための信号を出力する工程と、を備えることによって上記課題を解決するようにした。
【００１１】
本発明は、電力設備に設置される各種の機器から状態信号を取得してユーザインターフェースに表示し、このユーザインターフェースからの操作に基づいて前記機器を制御するようにした電力設備の制御方法であって、上記機器の動作診断方法が備える各工程に加えて、前記警告のための信号を受信した場合、前記ユーザインターフェースを利用して警告報知を実行する工程を備えることによって上記課題を解決するようにした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、圧縮気体を駆動源とする複数個の機器の動作を検出するためのセンサとして、気体流路中の機器に対する分岐点よりも上流側に単一の流量センサのみを設置すればよいため、大掛かりな設備を必要とすることなく、複数個の機器の動作の健全度を診断してそれらの故障の兆候を捉えることができ、したがって、システムの複雑化の回避、メンテナンスの容易化、設備投資費用の抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態の遮断器等の動作診断装置が組み込まれた電力設備の制御システムの概略構成を示す模式図。
【図２】遮断器等の機器の駆動を制御するための電磁弁の一例を示す縦断側面図。
【図３】（ａ）は電磁弁が開いた機器の動作状態、（ｂ）は電磁弁が開いた状態から閉じた状態に遷移した場合の機器の復帰状態、（ｃ）は電磁弁が閉じた機器の静止状態をそれぞれ示す模式図。
【図４】機器動作時における流量センサの出力波形を示し、（ａ）は基準の出力波形を示すグラフ、（ｂ）は判定対象の出力波形を示すグラフ。
【図５】平常時における流量センサの出力波形を示し、（ａ）は基準の出力波形を示すグラフ、（ｂ）は判定対象の出力波形を示すグラフ。
【図６】演算装置が流量センサの出力をサンプリングして記憶装置に基準データとして登録する処理を示すフローチャート。
【図７】機器の動作の健全度を診断する処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の一形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態は、変電所に設置された遮断器や断路器等の機器１１の動作の健全度を診断するための動作診断装置及び動作診断方法への適用例である。本実施の形態の装置及び方法は、送電経路に設置された開閉器等、他の種類の機器１１についても同様に適用可能である。
【００１５】
図１は、動作診断装置（演算装置１０１、記憶装置１０２）が組み込まれた電力設備の制御システム（変電所制御装置２０１、制御所制御装置３０１）の概略構成を示す模式図である。制御システムは、変電所制御装置２０１を備え、制御所制御装置３０１を中核とする。制御所制御装置３０１は、各種演算処理を行って予め規定された処理をシーケンシャルに実行する演算回路を実体としている。変電所制御装置２０１の方は、制御所制御装置３０１と各種機器とを中継する役割を持ち、ユーザである監視員との接点をなすユーザインターフェース（図示せず）を備えている。ユーザインターフェースは、各部の状態を監視員に示す表示ランプやブザー、監視員の操作を受け付ける操作スイッチ等の、比較的簡易な構成のものである（いずれも図示せず）。
【００１６】
変電所制御装置２０１は、電力設備に設置される各種の機器、例えば機器１１から信号を取得し、その信号（例えば、各種の検出信号、警報信号等）を制御所制御装置３０１に送ったり、制御所制御装置３０１から受信した制御信号を機器１１に送信したりする。変電所制御装置２０１は、また、制御所制御装置３０１に代わって制御信号を機器１１に送信したり、機器１１から受信した警報信号等をユーザインターフェースによって監視員に示したりすることもできる。
【００１７】
制御所制御装置３０１は、変電所制御装置２０１から受信した信号に基づく情報をユーザインターフェースに表示し、ユーザインターフェースを介して入力された情報に基づく制御信号を変電所制御装置２０１に送信したりする。こうして、制御所制御装置３０１は、各種の機器、例えば機器１１から状態信号を取得してユーザインターフェースに表示し、このユーザインターフェースからの操作に基づいてそれらの機器１１を制御する。
【００１８】
ここで予め断っておくが、図１は、遮断器等の機器１１の動作の健全度を診断するための装置及び方法という側面にスポットライトを当てた一断面として電力設備の制御システム（変電所制御装置２０１、制御所制御装置３０１）を模式的に示しているに過ぎない。本実施の形態の制御システムが制御する機器は、機器１１に限らず、多種多様な図示しない機器であることはいうまでもない。
【００１９】
図１中、機器Ａ、機器Ｂ、機器Ｃとして示している三つの機器１１は、前述したとおり、例えば遮断器や断路器である。本実施の形態では、これらの機器１１を駆動する方式として、空気操作方式を採用している。そこで、圧縮空気発生装置１２と空気タンク１３とを設け、空気タンク１３と個々の機器１１とを供給パイプ１４で連絡している。圧縮空気発生装置１２は、圧縮気体として圧縮空気を生成し、空気タンク１３は、圧縮空気発生装置１２で生成された圧縮空気を貯える。供給パイプ１４は、内部に気体流路としての空気流路ＡＰを形成し、空気タンク１３に貯えられた圧縮空気を個々の機器１１に導く。そのために、供給パイプ１４は個々の機器１１の分だけ分岐しており、空気流路ＡＰに分岐点ＤＰを形成している。
【００２０】
個々の機器１１の動作の健全度を診断するための構成として、本実施の形態は、流量センサ１５と、流量センサ１５の出力を取り込む演算装置１０１と、演算装置１０１がデータ記憶媒体として利用する記憶装置１０２とを備えている。流量センサ１５は、空気流路ＡＰ中、分岐点ＤＰよりも上流側に配置されたエアフローメータ（図示せず）に組み込まれ、空気流路ＡＰを流れる空気の流量を検出して出力する。演算装置１０１は、各種演算処理を実行する電子計算機であり、流量センサ１５の出力を取り込んで各種のデータを生成し、これに基づいて個々の機器１１の動作の健全度を診断する。この処理内容の詳細については、後に詳述する。
【００２１】
図１に示すように、演算装置１０１は、変電所制御装置２０１から操作情報を受信し、変電所制御装置２０１に向けて警報信号を送信できるようになっている。操作情報は、個々の機器１１に操作指令を送信したことを示す情報である。
【００２２】
図２は、遮断器等の機器の駆動を制御するための電磁弁の一例を示す縦断側面図である。個々の機器１１は、例えば図２に示すような電磁弁５１を備えている。電磁弁５１は、個々の機器１１を圧縮空気で駆動するかどうかを制御する。このような電磁弁５１は、二つの機器パイプ５２、５３を連結した基体５４を有している。二つの機器パイプ５２、５３は、内部に空気流路ＡＰを形成している。空気流路ＡＰは、機器パイプ５２に形成した空気入口５５を供給パイプ１４に連結させることで、供給パイプ１４の内部の空気流路ＡＰと連絡している。連絡位置は、分岐点ＤＰよりも空気流路ＡＰの下流側である。
【００２３】
機器パイプ５３は、空気出口５６と排気口５７とを形成している。空気出口５６は、機器１１の投入側シリンダー（図示せず）、つまり、圧力空気を受けて遮断動作又は断路動作をさせる部分に連結させている。排気口５７は、そのまま外部に連絡している。
【００２４】
電磁弁５１は、機器パイプ５３内に弁機構５８を仕込んでいる。弁機構５８は、機器パイプ５３内の制御口５９を開閉する昇降自在な弁体６０をコイルスプリング６１で押し下げることで空気流路ＡＰを閉じ、コイルスプリング６１の伸び力に抗して弁体６０を押し上げることで空気流路ＡＰを開く。弁体６０は、空気流路ＡＰ中、制御口５９の直ぐ上流側に配された収納空間６２内で昇降自在に収納保持され、最下降位置にて、その当接体６３が制御口５９の入口に位置する弁座６４に当接して空気流路ＡＰを塞ぐように形成されている。コイルスプリング６１は、機器パイプ５３と連結する機器パイプ５２の端部に固定されたアダプタ６５に上部を、弁体６０の上面に形成された凹部６６に下部をそれぞれ位置決めされている。
【００２５】
弁機構５８を駆動するのは、電磁ソレノイド６７である。電磁ソレノイド６７は、弁体６０が備える当接体６３の下端面に頭部を当接させるスライダ６８を駆動して上下動させ、これによって弁体６０を開閉する。つまり、電磁ソレノイド６７は、スライダ６８の下端部を挿入孔６９に挿入させるハウジング７０を備え、このハウジング７０を機器パイプ５３の下端開口部分に固定する。ハウジング７０は、コイル７１と、このコイル７１への通電によって上下方向に往復移動する可動鉄心７２とを内蔵し、可動鉄心７２の頭部でスライダ６８の下端面を駆動する。これにより、コイル７１への通電によって可動鉄心７２が上方に移動すると、その頭部がスライダ６８を押し上げる。すると、スライダ６８の頭部は、コイルスプリング６１の付勢力に抗して弁体６０を押し上げ、制御口５９を開放する。コイル７１への通電を解けば、可動鉄心７２が下降して初期位置に復帰するので、スライダ６８も下降して初期位置に復帰し、コイルスプリング６１の付勢力によって弁体６０が押されて弁座６４に当接し、制御口５９が閉じられる。
【００２６】
ここで、電磁ソレノイド６７に駆動されて押し上げられるスライダ６８の上昇は、その上方に位置する壁部に規制される。この時、制御口５９が開放され、空気流路ＡＰを通ってきた圧縮空気が空気出口５６から流出するわけであるが、スライダ６８がその上方に位置する壁部に当接した状態となっているので、排気口５７には流れ込まない。排気口５７は、電磁ソレノイド６７が非駆動状態となってスライダ６８が下降したときに、初めて空気出口５６と連絡し、残存する圧縮空気を排気する。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、電磁弁５１が作動して弁体６０が制御口５９を開くと、空気タンク１３（図１参照）に貯えられて空気流路ＡＰに充満していた圧縮空気が空気出口５６から流出し、対応の機器１１を駆動する。これにより、機器１１が遮断器である場合には遮断動作をし、断路器である場合には断路動作をする。この際、空気出口５６と排気口５７との間が遮断され、排気口５７からの圧縮空気の漏れ出しが防止される。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、電磁弁５１が作動して弁体６０が制御口５９を開いた状態から閉じた状態に遷移すると、排気口５７の遮断が解除され、機器パイプ５３に溜まっていた圧縮空気が排気口５７から排気される。
【００２９】
図３（ｃ）に示すように、電磁弁５１が閉じた機器１１の静止状態においては、空気タンク１３（図１参照）に貯えられて空気流路ＡＰに充満している圧縮空気は、弁体６０よりも空気流路ＡＰの下流側に流れ込まない。空気タンク１３及び空気流路ＡＰ内に貯えられた圧縮空気は、どこにも流出しない状態となっているわけである。もっとも、これは理想的な状態であって、現実には、空気流路ＡＰを形成する供給パイプ１４の中間接続部分等から僅かずつ漏れ出てしまう。この現象は、不可避的に発生するもので、ある程度の漏れ出し量までは許容される。しかしながら、許容範囲を超えて漏気が発生した場合には、漏れ出し部分の修理が必要となる。
【００３０】
図４は、機器動作時、つまり一つの機器１１が駆動された際の流量センサ１５の出力波形を示すグラフである（横軸は時間、縦軸は流量）。この際、変電所制御装置２０１（図１参照）は、対応の機器１１が備える電磁弁５１に対して操作指令を送る。すると、電磁弁５１が所定時間動作し、電磁弁５１の状態は図３（ａ）から図３（ｂ）の状態へと遷移する。この際、空気タンク１３から対応の機器１１に至るまでの空気流路ＡＰ中では、機器１１の動作のために圧縮空気が消費されるため、空気タンク１３から空気流路ＡＰに圧縮空気が急激に流れ込み、急激な空気流量に変動を来たす。これにより、流量センサ１５の出力波形は、図４（ａ）、（ｂ）のような形態となる。ここで、図４（ａ）は、基準の出力波形を示すグラフ、図４（ｂ）は、判定対象の出力波形を示すグラフをそれぞれ示している。なお、図４（ａ）、（ｂ）中、電磁弁５１の動作前後の流量が「０」でないのは、前述した空気流路ＡＰからの圧縮空気の微量な漏れ出し現象が発生しているからである。
【００３１】
図５は、平常時、つまり全ての機器１１が駆動されていない場合の流量センサ１５の出力波形を示すグラフである（横軸は時間、縦軸は流量）。この際、空気タンク１３（図１参照）に貯えられて空気流路ＡＰに充満している圧縮空気は、弁体６０よりも空気流路ＡＰの下流側に流れ込まない。このため、空気流路ＡＰ中、圧縮空気の微量な漏れ出しによる空気の流れはあっても、そこに流量変化が生じないはずなので、流量センサ１５の出力波形は、図５（ａ）、（ｂ）のような形態となる。図５（ａ）は、基準の出力波形を示すグラフ、図５（ｂ）は、判定対象の出力波形を示すグラフをそれぞれ示している。なお、前述したように、空気流路ＡＰからは圧縮空気が微量に漏れ出している。それ故、図５（ａ）、（ｂ）中、流量が「０」でない状態となっている。
【００３２】
ここで、演算装置１０１が実行する動作診断のための処理内容について説明する。演算装置１０１は、まず、初期処理として、流量センサ１５の出力を取り込んで各種のデータを生成し、これを基準データとして記憶装置１０２に記憶する（図４（ａ）、図５（ａ）も参照のこと）。そして、動作診断処理として、取り込んだ流量センサ１５の出力に基づき生成した各種のデータを比較対象データとして（図４（ｂ）、図５（ｂ）も参照のこと）、記憶装置１０２に予め記憶されている基準データと比較する。演算装置１０１が基準データ及び比較対象データとして生成する流量センサ１５の出力に基づく各種データは、
Ａ．機器駆動時、つまり一つの機器１１が駆動された際の流量センサ１５の出力に基づく、
（１）圧縮空気の流量
（２）圧縮空気の流量が増加した区間の時間
（３）圧縮空気の流量が増加する際の立上りの傾き
（４）圧縮空気の流量が減少する際の立下りの傾き
Ｂ．平常時、つまり全ての機器１１が駆動されていない際の流量センサ１５の出力に基づく、
（５）圧縮空気の流量
である。以下、初期処理と動作診断処理とを順に説明する。
【００３３】
まず、初期処理について説明する。上記Ｂ．（５）のデータについては、平常時の流量センサ１５の出力（アナログ値）を取得し、これをデジタル値に変換して基準データとし、記憶装置１０２に記憶する。これに対して、上記Ａ．（１）〜（４）のデータについては、図６のフローチャートに示す通りの処理を実行する。
【００３４】
図６に示すように、演算装置１０１は、変電所制御装置２０１から受信した操作情報として、変電所制御装置２０１が個々の機器１１に操作指令を送信したかどうかの判定に待機している（ステップＳ１１）。変電所制御装置２０１が個々の機器１１に操作指令を送信したと判定したならば（ステップＳ１１のＹＥＳ）、流量センサ１５の出力をサンプリングする（ステップＳ１２）。この処理は、流量センサ１５の出力（アナログ値）を時間毎の流量値としてデジタル値に変換する処理である。演算装置１０１は、サンプリングした流量センサ１５の出力に基づいて、上記Ａ．（１）、Ａ．（２）、Ａ．（３）、及びＡ．（４）について基準データを生成し、これを記憶装置１０２に記憶して処理を終了する（ステップＳ１３）。
【００３５】
ここで、Ａ．（１）の圧縮空気の流量は、一例として、
・所定時間継続している流量のピーク値
・流量変化量が所定時間範囲に収まっている流量値の平均値
等として得ることができる。
【００３６】
Ａ．（２）の圧縮空気の流量が増加した区間の時間は、一例として、
・流量変化量が所定時間範囲に収まっている区間の時間
・流量変化の傾きが所定時間範囲に収まっている区間の時間
等として得ることができる。
【００３７】
Ａ．（３）の圧縮空気の流量が増加する際の立上りの傾きは、一例として、
・所定時間毎の流量増加値
・所定時間毎の流量増加率
等として得ることができる。
【００３８】
そして、Ａ．（４）の圧縮空気の流量が減少する際の立下りの傾きは、一例として、
・所定時間毎の流量減少値
・所定時間毎の流量増加率
等として得ることができる。
【００３９】
次いで、動作診断処理について説明する。演算装置１０１は、基準データを生成した時と同様の手法で、比較対象データを生成する。つまり、上記Ｂ．（５）のデータについては、平常時の流量センサ１５の出力（アナログ値）を取得し、これをデジタル値に変換して比較対象データとする。そして、記憶装置１０２に記憶している上記Ｂ．（５）の基準データと生成した比較対象データとを比較し、両データの差の範囲、換言すると、両データに基づく圧縮空気の流量差の範囲が予め決められた許容範囲内かどうかを判定する。演算装置１０１は、許容範囲を逸脱していると判定した場合、警告のための信号を変電所制御装置２０１に出力する。これに対して、上記Ａ．（１）〜（４）のデータについては、図７のフローチャートに示す通りの処理を実行する。
【００４０】
図７に示すように、演算装置１０１は、変電所制御装置２０１から受信した操作情報として、変電所制御装置２０１が個々の機器１１に操作指令を送信したかどうかの判定に待機している（ステップＳ１０１）。変電所制御装置２０１が個々の機器１１に操作指令を送信したと判定したならば（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、流量センサ１５の出力をサンプリングする（ステップＳ１０２）。この処理は、流量センサ１５の出力（アナログ値）を時間毎の流量値としてデジタル値に変換する処理である。
【００４１】
演算装置１０１は、サンプリングした流量センサ１５の出力に基づいて、上記Ａ．（１）、Ａ．（２）、Ａ．（３）、及びＡ．（４）について比較対象データを生成する。そして、記憶装置１０２に記憶している上記Ａ．（１）、Ａ．（２）、Ａ．（３）、及びＡ．（４）の基準データと生成した比較対象データとを比較する（ステップＳ１０３）。演算装置１０１は、両データの差の範囲、換言すると、
・両データに基づく圧縮空気の流量差（上記Ａ．（１））
・圧縮空気の流量が増加した区間の時間差（上記Ａ．（２））
・圧縮空気の流量が増加する際の立上りの傾き差（上記Ａ．（３））
・圧縮空気の流量が減少する際の立下りの傾き差（上記Ａ．（４））
の範囲が予め決められた許容範囲内かどうかを判定する（ステップＳ１０４）。この際、これらの四つの要素について、一つでも許容範囲を逸脱していれば逸脱と判定するのか、全て許容範囲を逸脱した場合にのみ逸脱と判定するのか、あるいは、特定の要素の組み合わせにおいて許容範囲を逸脱した場合には逸脱と判定するのか、各種の判定ロジックを選択的に演算装置１０１に搭載することができる。
【００４２】
演算装置１０１は、基準データと比較対象データとの差が許容範囲を逸脱していない場合にはそのまま処理を終了する。これに対して、逸脱していると判定した場合には（ステップＳ１０５のＮＯ）、警告のための信号を変電所制御装置２０１に出力した後（ステップＳ１０６）、処理を終了する。この際、上記二つ以上の要素について許容範囲の逸脱が判定された場合、警告のための信号として単一の信号を出力するのか、個々の要素毎に信号を出力するのか、ある特定の要素については独立した信号を出力するのか、各種の信号出力ロジックを選択的に演算装置１０１に搭載することができる。
【００４３】
もっとも、
・上記Ａ．（１）の圧縮空気の流量
・上記Ａ．（２）の圧縮空気の流量が増加した区間の時間
・上記Ａ．（３）の圧縮空気の流量が増加する際の立上りの傾き
・上記Ａ．（４）の圧縮空気の流量が減少する際の立下りの傾き
が許容範囲を逸脱していれば、空気流路ＡＰ中、電磁弁５１又はその下流側に故障の兆候が認められる。これに対して、
・上記Ｂ．（１）の圧縮空気の流量
が許容範囲を逸脱していれば、空気流路ＡＰに空気漏れの兆候が認められる。そこで、上記Ａの系統の場合とＢの系統の場合とでは、警告信号の種類を異ならせることが望ましい。
【００４４】
変電所制御装置２０１は、演算装置１０１から警報のための信号を受信すると、この信号を制御所制御装置３０１に送信出力する。制御所制御装置３０１は、変電所制御装置２０１から警告のための信号を受信すると、ユーザインターフェース（図示せず）を利用して警告報知を実行する。これにより、ユーザである監視員は、空気流路ＡＰ中で電磁弁５１又はその下流側に発生している故障の兆候や、空気流路ＡＰに発生している空気漏れの兆候を容易に知ることができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、圧縮空気を駆動源とする複数個の機器１１の動作を検出するためのセンサとして、空気流路ＡＰ中の機器１１に対する分岐点ＤＰよりも上流側に単一の流量センサ１５のみを設置すればよい。このため、大掛かりな設備を必要とすることなく、複数個の機器１１の動作の健全度を診断してそれらの故障の兆候を捉えることができる。したがって、システムの複雑化の回避、メンテナンスの容易化、設備投資費用の抑制を図ることができる。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、
・上記Ａ．（１）の圧縮空気の流量
・上記Ａ．（２）の圧縮空気の流量が増加した区間の時間
・上記Ａ．（３）の圧縮空気の流量が増加する際の立上りの傾き
・上記Ａ．（４）の圧縮空気の流量が減少する際の立下りの傾き
のそれぞれについて、基準データ及び比較対象データを取得し、これらの基準データと比較対象データとを比較するような処理内容を紹介した。これに対して、実施に際しては、
・上記Ａ．（１）の圧縮空気の流量
のみを機軸とし、他は選択的であるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１１  機器
１３  空気タンク（気体タンク）
１５  流量センサ
５１  電磁弁
１０２  記憶装置
ＡＰ  空気流路（気体流路）
ＤＰ  分岐点
【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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