【手続補正書】
【提出日】平成21年12月4日(2009.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
そして、このようにして得られた第１の数値Ａ1,s（ｆ1,i，ｔ）から、この第１の周波数ｆ1,iについて形成される平均値Ａ-ｓ（「Ａ-」は「Ａ」の上に「-」を付した平均値記号、以下同じ）が差し引かれる。平均値Ａ-sを算定するための適当なアルゴリズムは、監視されるべき設備部品、および予想される動作音の複雑さに依存して決まる。単純な動作状況では、固定的に設定された一定の平均値Ａ-s,0（ｆ1,i）を使用すれば足りる。図４に示すように、時間的に可変な平均値Ａ-ｓ（ｆ1,i，ｔ）を定めておくとさらに好都合である。移動平均値Ａ-ｓ（ｆ1,i，ｔ）の使用は、特に、設備部品が１つの動作状態から別の動作状態へと変わり、動作音または暗騒音が明らかに異なるレベルへきわめて迅速に上昇または下降することがある、ランダムな状態変化が起こる可能性のある設備部品を監視するときに好ましい。このような状態変化は、タービンの場合には例えばいわゆるうなり音の開始である。うなり音は環状スペースに炎が配置されることによって引き起されるもので、燃焼室全体が励起されて共振振動することにつながる可能性があり、特に、円周方向への振動モードが優先的に生じる。このような共振現象は部分的に突然消えたり、同様に突然再び始まったりする。例えば、本件特許出願の構成要素であることをここに明記する国際公開第０３／０７１２４３号パンフレットに開示されている方法の根底に置かれているのは、先行する複数の値の数学的平均の形態の単純な平均値形成によって形成される移動平均値Ａ-ｓ（ｆ1,i，ｔ）であり、このような音の変動が誤発動につながる可能性があることが示されている。そこでこのような誤発動を回避するために、現場では、信号特性の分析によって認識されるタービンのうなり音中には、インパルス的な機械的作用に関する監視は抑圧されてきた。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
特に状態変化が比較的ゆっくりしている設備部品のために好適な反復的な計算方法では、平均値Ａ-ｓと平均平方誤差（分散）が各々の周波数ｆ1,iについて移動的に次の関係を用いて算定され、
【数１】
2009525471.tif 000001
【数２】
2009525471.tif 000002
このときδｔ1は、それぞれ第１のタイムスロットΔｔ1について第１の値Ａ1,sが算出される第１の時間ステップである。そしてパラメータｋを選択することで、新たに付け加わる第１の値Ａ1,s（ｆ1,i，ｔ＋δｔ1）が、新たに算出される平均値Ａ-ｓ（ｆ1,i，ｔ＋δｔ1）にどの程度の影響を及ぼすかが規定される。この式は指数的に加重された平均値形成に相当し、ｋは適応速度を規定する。一定の初期値から、同じく一定である新たな値へと値Ａ1,s（ｆi，ｔ）が飛躍的に変化すると、最新に存在している新たな値Ａ1,sに合わせた新たな平均値Ａ-ｓの近似的に指数的な適応が、時間定数τ＝δｔ1／（１−ｋ）で行われることになる。ｋ＝０．９９９およびδｔ1＝３．２ｍｓについては、３．２ｓのτの時間定数が得られる。このような対処法は、例えば原子炉圧力容器の動作音を監視する場合に好適である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
例えばタービンの場合のように非常に迅速な状態変化が観察される設備部品を監視するときは、平均値Ａ-ｓ（ｆ1,i，ｔ）が時間ステップδｔ1で時間的に移動しながら、時間区域ＴのＭ個の第１の値Ａ1,s（ｆ1,i，ｔm）が組み合わされてなる図３に示すデータセットＡs（ｆ1,i，ｔ）に基づく時間ｔの関数として、次式
【数３】
2009525471.tif 000003
により規定される計算方法が格別に好適であることが判明し、このときＱα,sおよびＱ1-α,sは、時間区域Ｔでそれぞれ規定される、第１の値Ａ1,s（ｆ1,i，ｔm）（このときｔm＝ｔ＋ｍδｔ1）のα分位数もしくは（１−α）分位数であり、ｍは整数である。そのために、例えば時点ｔに対して対称に配置されるこの時間区域Ｔ（本例では
【数４】
2009525471.tif 000004
が成り立ち、Ｍは奇数である）と、それぞれ時点ｔに割り当てられるデータセットＡ1,s（ｆi，ｔ）とによって形成される対応する第１の値Ａ1,s（ｆi，ｔm）が、数値に応じて順番にソートされる。するとα分位数もしくは（１−α）分位数は、この順番のαＭもしくは（１−α）Ｍの位置にある数値となる。実際問題としては、αについては０．７≦α≦０．８の間の値が設定され、好ましくはα＝０．７５が設定される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
このように、この計算方法（分位数方式）を用いて、αおよび（１−α）によって定義される領域の範囲外にある値を考慮に入れることなく、データセットの平均値と偏差が算出される。このことは、重ね合わされたバースト信号によって追加的に増幅された状態で現れる可能性がある明らかに高い値が考慮に含まれず、したがって、結果が狂わされる可能性がないことを意味している。このような手法により、明らかに短い時間区域を、例えば時間ステップδｔ1＝３．２ｍｓで時間区域Ｔ＝３２０ｍｓの長さを含む第１の数値Ａ1,s（ｆ1,i，ｔ）のＭ＝１００からなるデータセットＡs（ｆ1,i，ｔ）を、計算結果の等しい品質のままで選択することができる。このことは、平均値Ａ-ｓ（ｆ1,i，ｔ）が基本動作の急速な変化に適合化され、それにより、このような変化が正規化されたスペクトルの狂いにつながることがなく、もしくは監視で誤表示が現れないという結果につながる。このような対処法では、ガスタービンのうなり音中であっても、すなわち、共振振動によって燃焼室内で明らかに高い暗騒音がきわめて急激に、例えば約０．５ｓの時間定数で、係数５またはそれ以上の振幅上昇で発生しているときでも、外れた部品の衝突が認識されるようにすることが可能である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
時点ｔのときに有効な平均値Ａ-s（ｆ1,i，ｔ）と、該時点ｔで有効な平均偏差ｓs（ｆ1,i，ｔ）を求めるために、Ｍ個のスペクトルのうち第１の値Ａ1,s（ｆ1,i，ｔ）が評価される。換言すると、平均値Ａ-s（ｆ1,i，ｔ）もしくはＡ-opt,s（ｆ1,i，ｔ）と、平均偏差ｓs（ｆ1,i，ｔ）もしくはｓopt,s（ｆ1,i，ｔ）とはいずれも絶えずＭ回の変換によって更新される。この更新は第１の時間ステップδｔ1で行われる。このとき、新たな平均値Ａ-s（ｆ1,i，ｔ＋δｔ1）もしくはＡ-opt,s（ｆ1,i，ｔ＋δｔ1）の計算、および新たな平均偏差ｓs（ｆ1,i，ｔ＋δｔ1）もしくはｓopt,s（ｆ1,i，ｔ＋δｔ1）の計算の基礎となるデータセットＡ1,s（ｔ＋δｔ1）は、第１の（古いほうの）値を削除し、新たな値を追加することによって形成される。これは、時点ｔに対して対称に配置された時間区域Ｔの場合、第１の値
【数９】
2009525471.tif 000005
ないし
【数１０】
2009525471.tif 000006
である。１つの好ましい実施形態では、周波数ｆ1,iを取り囲む、２Ｌ＋１周波数で構成される既存の周波数領域ｆ1,iーL，ｆ1,i-L+1，．．．ｆ1,i+Lのなかで、正規化された偏差Ｄs（ｔ，ｆ1,i）が追加的に平均され、平均の正規化された偏差Ｄ-ｓ（ｆ1,i，ｔ）が次式
【数１１】
2009525471.tif 000007
によって算定される。この追加の計算ステップは、背景信号しか存在していない領域で、正規化された偏差の大きさと変動幅の低下につながる。有効信号の割合は、隣接する周波数線を中心として常にセンタリングされた状態で現れるので、周波数領域内で平均をとることによって顕著には変化しない。このような方策により、信号対背景比がさらに１０から１５ｄＢだけいっそう改善される。