(57)【要約】【課題】スチームプラントの監視装置およびその運転方法【解決手段】  本発明はスチームプラントの監視装置に関し、上記装置は、上記スチームプラントの構成要素に付随するセンサー部１１０を有し、センサー部１１０は、各々異なる資源使用法を有する複数の動作モードを備え、上記構成要素の運転条件を示す出力を提供するように構成され、上記装置は、上記複数の動作モードのうちの１つを選択するセレクター１３０を有し、上記動作モードは、上記スチームプラントの現在の運転条件に基づいて選択される。本発明はまたこのような装置の運転方法に関する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチームプラントのための監視装置であって、
前記スチームプラントの構成要素に付随するセンサー部を有し、
前記センサー部は、各々異なる資源使用法を有する複数の動作モードを備え、前記構成要素の運転条件を示す出力を提供するように構成され、
前記装置は、前記複数の動作モードのうちの１つを選択するセレクターを有し、前記動作モードは、前記スチームプラントの現在の運転条件に基づいて選択される、監視装置。
【請求項２】
前記スチームプラントの運転条件は、前記センサー部によって検知されることを特徴とする請求項１に記載の監視装置。
【請求項３】
前記センサー部は、振動音響センサーを有することを特徴とする請求項１または２に記載の監視装置。
【請求項４】
前記センサー部は、前記スチームプラントの前記運転条件に関連する出力を提供するように設定されうる１つ以上の追加的なセンサーをさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項５】
前記１つ以上の追加的なセンサーは、温度および／または圧力センサーを有することを特徴とする請求項４に記載の監視装置。
【請求項６】
前記１つ以上の追加的なセンサーは、前記スチームプラントの運転スケジュールに関連付けされているタイマーを有することを特徴とする請求項４または５に記載の監視装置。
【請求項７】
前記１つ以上の追加的なセンサーは、周辺光の状態を検知するように構成される照度計を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項８】
前記センサー部の出力から前記スチームプラントの始動および／または停止を認識するように構成されたアルゴリズムを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項９】
前記セレクターは、前記動作モードを自動的に選択することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項１０】
前記センサーは、前記動作モードを選択するために手動で制御されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項１１】
前記動作モードは、異なる電力使用を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項１２】
前記動作モードは、異なる速度で前記センサー部のセンサーの出力をサンプリングすることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項１３】
前記動作モードは、前記センサー部のセンサーの出力を異なる方法で処理することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項１４】
無線受信器および／または送信器をさらに有し、前記無線受信器および／または送信器は、前記複数の動作モードのうちの少なくとも１つで作動し、前記複数の動作モードのうちの少なくとも１つで停止されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項１５】
前記装置は、複数のセンサー部を有し、前記複数のセンサー部の各々のセレクターは、前記センサー部自体、他のセンサー部、または監視部によって制御されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項１６】
前記複数のセンサー部は、１つ以上のネットワークノードに接続され、関連するネットワークノードと通信する前記センサー部のいくつかまたは全てのセレクターは、前記ネットワークノードを介して制御されることを特徴とする請求項１５に記載の監視装置。
【請求項１７】
添付の図面に示され、参照して本明細書に実質的に記載されたスチームプラントのための監視装置。
【請求項１８】
スチームプラント用監視装置の動作方法であって、
前記装置は、各々異なる資源使用法を含む複数の動作モードを有するセンサー部を有し、
前記方法は、前記スチームプラントの現在の運転条件を決定するステップと、
前記スチームプラントの現在の運転条件に基づいて複数の動作モードのうちから１つを選択するステップと、を有する、方法。
【請求項１９】
添付の図面に示され、参照して本明細書に実質的に記載された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスチームプラント（ｓｔｅａｍ  ｐｌａｎｔ）の監視装置およびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な工業用途の利用の時点において、蒸気の形で有用なエネルギーを生成し、分配するためのスチームプラントを提供することが知られている。工程における蒸気の潜在エネルギーを使用した結果として累積する過剰な縮合物（ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ）は、熱伝達の障壁となり、有害な水撃（ウォーターハンマー）を導き、パイプラインの腐食を引き起こしうるので、一般的に望まれない。
【０００３】
それゆえ、縮合物が形成されたら直ちに排出されることが求められる。縮合物は、通常、主要プラントパイプラインの最も低い位置から１つ以上の経路を通って排出される。上記プラントからの蒸気の損失を抑制するため、各々の排出管路は、理想的には、生の（ｌｉｖｅ）蒸気が逃げるのを防止するのと同時に縮合物を排出するように動作する、対応するスチームトラップ（ｓｔｅａｍ  ｔｒａｐ）を備える。主要プラントパイプラインの縮合物の存在は、通常、望まれないが、熱い縮合物はそれでもなお有用なエネルギーを含んでいる。
【０００４】
したがって、一般的なスチームプラントにおいて、排出管路およびスチームトラップは、主要プラントから縮合物（生蒸気ではない）を排出し、排出された縮合物をプラントにおける後続する使用のためのボイラーを通じてリサイクルするように設計されたより大きな縮合物回復システムの一部を形成しうる。よって、各々の排出管路は、通常、順に１つ以上の下流受けタンクに注ぐ縮合物戻り配管に流れ込む。上記受けタンクは、排出された縮合物に対して一時的な格納部として機能する。そして、縮合物は、通常、要求に応じて上記受けタンクから蒸気ボイラーのフィードタンク（ｆｅｅｄ  ｔａｎｋ）に送り出される。スチームプラントおよび縮合物回復システムの効率的な運転は、スチームトラップの効率的な運転に依存する。したがって、スチームトラップの点検および整備は非常に重要である。
【０００５】
従来、欠陥があるスチームトラップを特定するため、おそらくより大規模なシステム監査の一環として、スチームトラップの詳細な手作業の保守調査が実施される。現在の慣例は、そのようなスチームトラップ調査を定期的に実施することである。しかしながら、スチームトラップ調査は、通常、厳密で、退屈で、そして、しばしば時間のかかる作業である。その結果、上記調査は、６〜１２ヶ月の間隔でしか実施されないのがふつうである。よって、最悪のケースでは、欠陥のあるスチームトラップが保守調査において適切に診断されるまでに１２ヶ月か、あるいはそれ以上かかる可能性がある。スチームプラントに付随するトラップが多数になれば、保守調査の介在期間において、原理的には著しく多数のトラップが不良となりうる。
【０００６】
ＷＯ２００９／１０６８５１は、スチームトラップの運転を監視するため、縮合物戻り配管における蒸気レベルと音響レベルとの相関関係を用いる縮合物回復システムを開示している。上記縮合物回復システムは、スチームプラントの複数のスチームトラップを通じた蒸気の損失の総計を示す出力を提供する音響センサーを含む。上記出力は、それゆえ、スチームトラップの運転条件の指標を提供し、欠陥を特定することを可能にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、さらに効率的な運転を提供するため、そのような監視技術を最適化しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、スチームプラントのための監視装置であって、スチームプラントの構成要素に付随するセンサー部からのデータを受け付ける受信器と、前記受信器によって受信されたデータを格納する記憶部と、前記記憶部からデータを読み出し、前記データを処理および解析し、それによって前記構成要素の運転の傾向を特定する傾向解析部と、を有し、前記センサー部は、所与の期間における前記構成要素の運転条件を示す出力を提供するように構成される、スチームプラントのための監視装置が提供される。
【０００９】
前記監視装置は、前記傾向解析部によって特定された前記傾向を評価し、前記構成要素によって経験された欠陥を診断するように構成される欠陥診断部をさらに有しうる。
【００１０】
前記監視装置は、欠陥の種類、欠陥の潜在的な原因、および／または欠陥をどのように修復するかについての情報とともに勧告メッセージを提供するように構成される欠陥報告部をさらに有しうる。
【００１１】
前記監視装置は、表示部をさらに有する。前記表示部は、前記センサー部から受信したデータ、特定された傾向、診断された欠陥、および／または前記勧告メッセージを表示しうる。
【００１２】
前記受信器は、有線または無線受信器でありうる。前記監視装置は、前記スチームプラントと双方向通信のための送信器（または送受信器）をさらに有しうる。
【００１３】
少なくとも前記装置の傾向解析部は、前記スチームプラントおよび／または構成要素に対して離間して配置されうる。
【００１４】
前記装置は、センサー部をさらに有する。前記センサー部および前記傾向解析部は、互いに離隔して配置されうる。
【００１５】
前記傾向は、時間ベースおよび／または前記スチームプラントの運転と関連しうる。たとえば、前記傾向は、推定蒸気損失、推定縮合物負荷、および／または測定された温度と関連しうる。前記傾向は、スチームプラントのある運転条件の下でのみ経験される構成要素の一時的または過渡的な欠陥でありうる。「欠陥」は、構成要素の不備または制限を含みうる。たとえば、前記装置は、スチームトラップのサイズが誤って形成されている場所を特定しうる。
【００１６】
センサー部は、前記傾向解析部にデータを送信する前に一時的に格納する記憶部を有しうる。前記センサー部は、振動音響センサー（ｖｉｂｒｏ−ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｓｅｎｓｏｒ）を有しうる。前記センサーは、前記構成要素に隣接する配管上に載置されうる。さらに、前記センサーは、少なくとも日、週、月、または年の期間にわたり出力を提供しうる。
【００１７】
前記構成要素は、たとえばスチームトラップのようなバルブまたはスチームプラントの他の蒸気制御構成要素でありうる。
【００１８】
前記装置は、さらに正確な診断ができるように（すなわち、単に「構成要素が正しく運転しているか、あるいは正しく運転していないか」ではなく）、前記センサーの測定に対して追加的な意義を提供しうる。
【００１９】
本発明の他の態様によれば、スチームプラントを監視する方法であって、前記スチームプラントの構成要素に付随するセンサー部からデータを受け取るステップと、ある期間にわたり前記構成要素の運転条件を示す出力を提供するように設定されるステップと、前記構成要素の運転条件の傾向を特定するためにデータを処理し、解析するステップと、を有する、スチームプラントを監視する方法。
【００２０】
前記方法は、前記特定された傾向に基づいて前記構成要素によって経験された欠陥を診断するステップをさらに有しうる。
【００２１】
前記方法は、前記欠陥をどのように修復するかについての指示を提供するステップを有しうる。
【００２２】
本発明の他の態様によれば、スチームプラントのための監視装置であって、前記スチームプラントの構成要素に付随するセンサー部を有し、前記センサー部は、各々異なる資源使用法を有する複数の動作モードを備え、前記構成要素の運転条件を示す出力を提供するように構成されうる。また、前記装置は、さらに前記複数の動作モードのうちの１つを選択するセレクターを有し、前記動作モードは、前記スチームプラントの現在の運転条件に基づいて選択される。
【００２３】
前記構成要素は、たとえばスチームトラップのようなバルブでありうる。前記センサー部は、前記スチームプラントの現在の運転条件にとって最も適切かつ効果的な方法で動作させるように文脈情報（ｃｏｎｔｅｘｔｕａｌ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を使用しうる。
【００２４】
これは、センサー部の全体的な消費電力を削減しうる。センサー部が電池で駆動されている場合、これは電池を交換または充電する頻度を削減しうる。
これは、電池が、比較的、手が届かない場所に配置されている場合、とくに有用でありうる。
【００２５】
スチームプラントの運転条件は、前記センサー部によって検知されうる。前記センサー部は、振動音響センサーを有しうる。前記センサー部は、前記スチームプラントの運転条件に関連する出力を提供するように構成されうる１つ以上の追加的なセンサーをさらに有しうる。
【００２６】
前記１つ以上の追加的なセンサーは、温度および／または圧力センサーを有しうる。前記１つ以上の追加的なセンサーは、前記スチームプラントの運転スケジュールに関連付けされているタイマーを有しうる。
【００２７】
前記１つ以上の追加的なセンサーは、周辺光の状態を検知するように構成される照度計を有しうる。
【００２８】
前記装置は、前記センサー部の出力から前記スチームプラントの始動および／または停止を認識するように構成されたアルゴリズムを有しうる。
【００２９】
前記セレクターは、前記動作モードを自動的に選択する。あるいは、前記センサーは、前記動作モードを選択するために手動で制御されうる。
【００３０】
前記動作モードは、異なる電力の使用または消費、あるいは異なる複雑性を有する。前記動作モードは、有効な出力などを提供するために、たとえば、時間、メモリ、必要なステップ数または繰り返しの数など格納および計算の資源に対して異なる要求を有しうる。前記動作モードは、異なる速度で前記センサー部のセンサーの出力をサンプリングしうる。
【００３１】
前記速度は、監視される構成要素の種類、ならびに前記構成要素の現在の運転条件における送信または更新の設定時間に依存しうる。
【００３２】
前記動作モードは、前記センサー部のセンサーの出力を異なる方法で処理しうる。上述したように、前記動作モードは、有効な出力を提供するために、たとえば、時間、メモリ、必要なステップ数または繰り返しの数など格納および計算の資源に対して異なる要求を有しうる。
【００３３】
前記装置は、無線受信器および／または送信器をさらに有しうる。前記無線受信器および／または送信器は、前記複数の動作モードのうちの少なくとも１つで作動され、前記複数の動作モードのうちの少なくとも１つで停止されうる。
【００３４】
前記装置は、複数のセンサー部を有し、前記複数のセンサー部の各々のセレクターは、前記センサー部自体、他のセンサー部、または（中央の）監視部によって制御されうる。
【００３５】
前記複数のセンサー部は、１つ以上のネットワークノードに接続されうる。関連するネットワークノードと通信する前記センサー部のいくつかまたは全てのセレクターは、前記ネットワークノードを介して制御される。
【００３６】
本発明の他の態様によれば、スチームプラント用監視装置の動作方法であって、前記装置は、各々異なる資源使用法を含む複数の動作モードを有するセンサー部を有し、前記方法は、前記スチームプラントの現在の運転条件を決定するステップと、前記スチームプラントの現在の運転条件に基づいて複数の動作モードのうちから１つを選択するステップと、を有する。
【００３７】
本発明の他の態様によれば、スチームプラント用監視装置であって、前記装置は、前記スチームプラントに付随する振動音響センサーと、前記センサーと連結された水撃識別部（以下、本明細書では、電子回路部とともに参照されうる）とを有しうる。前記センサーは、前記スチームプラントの少なくとも一部について振動音響挙動に関する出力を提供するように構成される。前記水撃識別部は、前記センサーの出力を解析し、スチームプラントで発生した水撃の痕跡（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）を識別する。
【００３８】
前記センサーは、水撃の痕跡を識別する前記水撃識別部によって解析される連続的な出力を提供しうる。前記センサーの出力は、前記スチームプラントの構成要素の運転条件を示しうる。
【００３９】
前記構成要素は、たとえばスチームトラップのようなバルブでありうる。前記水撃識別部は、前記センサーの出力を解析し、前記スチームプラントの運転条件を決定するためにさらに設定されうる。
【００４０】
前記水撃識別部は、前記構成要素からの生蒸気漏出を推定するように構成されうる。前記センサーの出力を解析し、水撃のノイズの痕跡を識別するために前記水撃識別部によって要求される電力は、前記センサーの出力を解析し、前記スチームプラントの運転条件を決定するために前記水撃識別部によって要求される電力よりも少なくなりうる。
【００４１】
前記水撃識別部は、前記スチームプラントの運転条件を決定する場合よりも、水撃の痕跡を識別するためにより頻繁に（連続的に）前記センサーの出力を解析しうる。
【００４２】
前記水撃識別部は、前記振動音響センサーの出力から直接的に前記水撃の痕跡を識別しうる。
【００４３】
前記水撃識別部は、前記振動音響センサーの出力が所定の閾値を超えたときに前記水撃の痕跡を識別しうる。
【００４４】
前記水撃識別部が前記水撃の痕跡を識別するとき、前記水撃識別部は、水撃の存在を確認するため前記センサーの出力をさらに処理し、解析しうる。
【００４５】
前記水撃識別部は、前記センサーの出力の周波数スペクトルを計算し、前記周波数スペクトルから水撃の痕跡を識別（または確認）しうる。あるいは、前記水撃識別部は、時間領域、周波数領域、および／または時間−周波数領域の前記信号の特徴から前記水撃を識別（または確認）する。
【００４６】
前記監視装置は、水撃の発生を確実に検知することができる。とくに、前記センサーの出力をさらに頻繁に解析して予期しない瞬間的な水撃の事象を識別することにより、確実に検知しうる。
【００４７】
そのような確実な検知を達成するための資源は、水撃の識別を実施する処理および解析を最適化することにより削減されうる。たとえば、前記水撃識別部は、前記センサーから受信した生データから水撃を検知してもよい。これは、信号の周波数スペクトルを解析するよりもさらに効率的でありうる。
【００４８】
しかしながら、水撃が疑われるとき、前記水撃識別部は、水撃の存在を確認するため、さらに厳密な解析を実施しうる。これらの対策は、それゆえに、前記監視装置によって要求される電力を削減しうる。
【００４９】
前記装置は、スチームプラントにおいて、どのように、いつ、水撃が発生するのかについての追加的な知識も取得しうる。とくに、前記構成要素の現在の運転条件と水撃の発生との関係が、水撃を回避できる方法を確認しうる。
【００５０】
前記監視装置は、前記水撃の痕跡が識別されるときに始動される警報手段（たとえば可聴式または視覚警報）をさらに有しうる。前記装置は、水撃の痕跡が識別されるとき、たとえば安全バルブなど前記スチームプラントの別の構成要素を作動させるコントローラーをさらに有しうる。これは、水撃によって何らかの損傷が引き起こされる前に適切な行動が取れるようにできる。
【００５１】
本発明の他の態様によれば、スチームプラントを監視する方法であって、前記スチームプラントの少なくとも一部について振動音響挙動に関するセンサー信号を取得するステップと、前記取得されたセンサー信号を解析して前記スチームプラントに発生する水撃の痕跡を識別するステップと、を有する。
【００５２】
前記方法は、前記取得されたセンサー信号を解析して、前記スチームプラントの構成要素の運転条件を決定するステップをさらに有しうる。前記取得されたセンサー信号は、前記構成要素からの生蒸気漏出を推定するために解析されうる。
【００５３】
前記取得されたセンサー信号を解析し、水撃のノイズの痕跡を識別するために前記水撃識別部によって要求される電力は、前記取得されたセンサー信号を解析し、前記スチームプラントの運転条件を決定するために前記水撃識別部によって要求される電力よりも少なくなりうる。
【００５４】
前記水撃識別部は、前記スチームプラントの運転条件を決定する場合よりも、水撃の痕跡を識別するためにより頻繁に（連続的に）前記取得されたセンサー信号を解析しうる。前記水撃の痕跡は、前記取得されたセンサー信号から直接的に識別されうる。
【００５５】
前記水撃の痕跡は、前記取得されたセンサー信号が所定の閾値を超えたときに前記水撃の特徴を識別しうる。前記方法は、前記水撃の痕跡が識別されるとき、水撃の存在を確認するため前記取得されたセンサー信号をさらに処理し、解析するステップをさらに有しうる。
【００５６】
前記方法は、前記取得されたセンサー信号の周波数スペクトルを計算し、前記周波数スペクトルから水撃の痕跡を識別（または確認）するステップをさらに有しうる。あるいは、時間領域、周波数領域、および／または時間−周波数領域の前記信号の特徴から水撃を識別（または確認）しうる。
【００５７】
前記方法は、前記水撃の痕跡が識別されるとき、警報を提供するステップをさらに有しうる。前記方法は、水撃の前記痕跡が識別されるとき安全バルブを作動させるステップをさらに有しうる。
【００５８】
本発明の他の態様によれば、スチームプラント用監視装置であって、前記装置は、前記スチームプラントの構成要素に付随する振動音響センサーと、前記センサーと連結された状態監視部（以下、本明細書では、電子回路部とともに参照されうる）とを有しうる。前記センサーは、前記構成要素の運転条件を示す出力を提供するように構成される。前記状態監視部は、生蒸気に起因する特徴および縮合物に起因する特徴を識別するために前記センサーの出力を解析して、前記識別された特徴に基づいて蒸気漏出および縮合物負荷を推定する。
【００５９】
前記装置は、追加的な情報を前記音響センサーの信号から導くことを可能にする。さらに、縮合物負荷についての情報は、前記スチームプラントの運転および効率について価値のある情報を提供しうる。
【００６０】
前記状態監視部は、前記センサーの出力の周波数スペクトルを計算するように構成されうる。前記状態監視部は、前記周波数スペクトルを複数の周波数帯域に分割し、各々の周波数帯域内において最大振幅を計測するように構成されうる。
【００６１】
前記状態監視部は、異なる周波数帯域の最大振幅間の比率を計算するように構成されうる。前記状態監視部は、前記周波数スペクトルを、複数の周波数帯域に分割して生蒸気に起因する特徴を識別するとともに、複数の異なる周波数帯域に分割して縮合物に起因する特徴を識別するように構成されうる。
【００６２】
前記状態監視部は、前記推定された蒸気漏出および／または縮合物負荷が所定の下限を下回るか否かを判断するように構成されうる。前記状態監視部は、前記推定された蒸気漏出および／または縮合物負荷が所定の上限を上回るか否かを判断するように構成されうる。
【００６３】
前記装置は、前記推定された蒸気漏出が所定の上限を上回るときに始動される警報手段（たとえば可聴式または視覚警報）をさらに有しうる。前記警報手段は、前記構成要素または前記構成要素の一部を直ちにまたは後に交換するために作業員に警告を出力しうる。
【００６４】
前記状態監視部は、傾向を確認するために前記推定された蒸気漏出および／または縮合物負荷を一定期間にわたり解析するように構成される。
【００６５】
前記監視装置は、前記推定された蒸気漏出および／または縮合物負荷に基づいて前記構成要素の欠陥を診断するように構成される欠陥診断部をさらに有しうる。前記欠陥診断部は、前記状態監視部によって確認された構成要素の運転の時間ベースの傾向も解析しうる。
【００６６】
前記監視装置は、欠陥の潜在的な原因、欠陥の種類、および／または欠陥をどのように修復するかについての情報とともに勧告メッセージを提供する報告部をさらに有しうる。
【００６７】
前記欠陥診断部は、前記推定された縮合物負荷が所定の上限を上回る場合および／または所定の下限を下回る場合に前記構成要素が不適切なサイズであると判断するように構成されうる。
【００６８】
たとえば、前記欠陥診断は、前記推定された縮合物負荷が連続的または圧倒的に高いまたは低いレベルである場合、前記構成要素が不適切なサイズであると判断するように構成されうる。
【００６９】
前記構成要素は、あらゆる種類またはサイズのスチームトラップ、あるいは他の種類のバルブでありうる。
【００７０】
本発明の他の態様によれば、スチームプラントの構成要素を監視する方法であって、前記スチームプラントの前記構成要素に付随する振動音響センサーからの出力を受信するステップと、前記センサーの出力を解析して生蒸気に起因する特徴および縮合物に起因する特徴を識別するステップと、前記識別された特徴に基づいて前記構成要素の蒸気漏出および縮合物負荷を推定するステップと、を有し、前記センサーは、前記構成要素の運転条件を示す出力を提供するように構成される。
【００７１】
本発明の他の態様によれば、スチームプラントの監視装置であって、前記装置は、前記スチームプラントの導管の振動音響挙動を遠隔検知するための非接触振動音響センサーと、前記センサーの出力を処理し、前記構成要素の運転条件を決定する、前記センサーと連結された状態監視部（以下、本明細書では、電子回路部とともに参照されうる）と、を有する。前記センサーの出力は、前記導管と流体連結している前記スチームプラントの構成要素の運転条件を示す。
【００７２】
非接触センサーを用いることで、前記監視装置は、監視される前記導管および前記構成要素に対して離間して配置されうる。結果的に、前記センサーは高温に耐える必要がない。したがって、前記センサーを耐熱材で保護しなくてもよい。
【００７３】
さらに、前記監視装置の他の構成要素、たとえば状態監視部についても、高温に耐える必要がないので前記センサーと一緒に配置されうる。前記非接触振動音響センサーは、能動型センサーでありうる。
【００７４】
前記非接触振動音響センサーは、レーザー・ドップラー振動計、超音波ドップラー振動計、レーザー干渉計、容量センサー、誘導センサー、光ファイバーセンサー、弾性表面波センサーおよび／または渦電流センサーでありうる。
【００７５】
前記監視装置は、１つ以上の非接触温度センサーをさらに有しうる。前記１つ以上の非接触温度センサーは前記導管の温度を測定しうる。前記非接触温度センサーは、前記振動音響センサーの動作をトリガーするため、いつ前記プラントが運転するのかを判断しうる。
【００７６】
前記非接触温度センサーは、赤外線放射温度計でありうる。前記振動音響センサーは、前記赤外線放射温度計の対象を示しうる。たとえば、前記非接触振動音響センサーは、赤外線放射温度計の対象を示すレーザー（たとえばレーザー干渉計が使用される場合）を有しうる。
【００７７】
これは、前記赤外線放射温度計が、たとえば周囲の建物ではなく前記導管の温度を測定していることを保証しうる。さらに、この機能は追加的な構成要素なしで提供される。前記構成要素は、スチームトラップでありうる。
【００７８】
本発明の他の態様によれば、スチームプラントを監視する方法であって、前記方法は、非接触振動音響センサーを提供するステップと、前記非接触センサーを前記スチームプラントの導管から離して配置するステップと、前記非接触センサーを用いて前記導管の振動音響挙動を遠隔検知するステップと、前記センサーの出力を処理して前記構成要素の運転条件を決定するステップと、を有し、前記センサーの出力は、前記導管と流体連結している前記スチームプラントの構成要素の運転条件を示す。
【００７９】
前記非接触振動音響センサーは、能動型センサーでありうる。前記非接触振動音響センサーは、レーザー・ドップラー振動計、超音波ドップラー振動計、レーザー干渉計、容量センサー、誘導センサー、光ファイバーセンサー、弾性表面波センサーおよび／または渦電流センサーでありうる。
【００８０】
前記方法は、１つ以上の非接触温度センサーを使用して前記導管の温度を測定するステップを有しうる。前記非接触温度センサーは、赤外線放射温度計でありうる。前記方法は、前記非接触振動音響センサーを使用して前記赤外線放射温度計の対象を示すステップをさらに含みうる。たとえば、前記非接触振動音響センサーは、赤外線放射温度計の対象を示すレーザー（たとえばレーザー干渉計が使用される場合）を有しうる。
【００８１】
発明のより良い理解のために、そして、それがどのように実行に移されるかについて、より明らかに示すために、以下のとおり添付の図面を参照して例示される。
【００８２】
図１は、スチームプラントに関連した縮合物回復システムの概略構成図である。
【００８３】
図２は、生蒸気漏出の比較的高いレベルを経験しているスチームトラップの入口に置かれる振動音響センサーからの信号のグラフ図である。
【００８４】
図３は、図２に示される信号に由来する周波数スペクトルのグラフ図である。
【００８５】
図４は、生蒸気漏出の比較的低いレベルを経験しているスチームトラップの入口に置かれる振動音響センサーからの信号のグラフ図である。
【００８６】
図５は、図４に示される信号に由来する周波数スペクトルのグラフ図である。
【００８７】
図６は、本発明の別の態様に従う監視装置の監視部の実施態様の概略図である。
【００８８】
図７は、図６の監視装置の動作の工程系統図である。
【００８９】
図８は、図６のセンサー部により識別される傾向の実施例のグラフ図である。
【００９０】
図９は、図６のセンサー部により識別される他の傾向の実施例のグラフ図である。
【００９１】
図１０は、本発明の別の態様に従う監視装置のセンサー部の実施形態の概略図である。
【００９２】
図１１は、図１０のセンサー部の動作の工程系統図である。
【００９３】
図１２は、本発明の別の態様に従う監視装置のセンサー部の実施形態の概略図である。
【００９４】
図１３は、図１２のセンサー部の動作の工程系統図である。
【００９５】
図１４は、本発明の別の態様に従う監視装置のセンサー部の実施形態の概略図である。
【００９６】
図１５は、図１４のセンサー部の動作の工程系統図である。
【００９７】
図１６は、本発明の別の態様に従う監視装置のセンサー部の実施形態の概略図である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】スチームプラントに関連した縮合物回復システムの概略構成図である。
【図２】生蒸気漏出の比較的高いレベルを経験しているスチームトラップの入口に置かれる振動音響センサーからの信号のグラフ図である。
【図３】図２に示される信号に由来する周波数スペクトルのグラフ図である。
【図４】生蒸気漏出の比較的低いレベルを経験しているスチームトラップの入口に置かれる振動音響センサーからの信号のグラフ図である。
【図５】図４に示される信号に由来する周波数スペクトルのグラフ図である。
【図６】本発明の別の態様に従う監視装置の監視部の実施態様の概略図である。
【図７】図６の監視装置の動作の工程系統図である。
【図８】図６のセンサー部により識別される傾向の実施例のグラフ図である。
【図９】図６のセンサー部により識別される他の傾向の実施例のグラフ図である。
【図１０】本発明の別の態様に従う監視装置のセンサー部の実施形態の概略図である。
【図１１】図１０のセンサー部の動作の工程系統図である。
【図１２】本発明の別の態様に従う監視装置のセンサー部の実施形態の概略図である。
【図１３】図１２のセンサー部の動作の工程系統図である。
【図１４】本発明の別の態様に従う監視装置のセンサー部の実施形態の概略図である。
【図１５】図１４のセンサー部の動作の工程系統図である。
【図１６】本発明の別の態様に従う監視装置のセンサー部の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００９９】
図１を参照すると、加熱ジャケット３ａ、３ｂ、３ｃを備え、入口４ａ，４ｂ，４ｃを通じて蒸気が供給される３つの処理容器２ａ、２ｂ、２ｃにより表される蒸気利用装置を有する工業用装置が図式的に示されている。
【０１００】
関連する加熱ジャケット３ａ，３ｂ，３ｃから、縮合物を排出するために、縮合物回復システム１は、複数のドレイン線、この場合３本のドレイン配管５ａ，５ｂ，５ｃを有する。ドレイン配管５ａ，５ｂ，５ｃの各々は、対応する加熱ジャケット３ａ，３ｂ，３ｃと、下流の受けタンク８に流れ込む共通縮合物戻り配管７との間を走る。
【０１０１】
このように、処理容器２ａ，２ｂ，２ｃの動作の間、縮合物は、共通縮合物戻り配管７に、そして受けタンク８へ、ドレイン配管５ａ，５ｂ，５ｃを通じて流出する。縮合物は、ポンプ９によって図示されない戻り本管（ｒｅｔｕｒｎ  ｍａｉｎ）に上げられる前に一時的に受けタンク８に格納される可能性があり、その後、プラントを通じたリサイクル（蒸気として）のために図示しない蒸気ボイラーの供給タンクに流れ込む。
【０１０２】
縮合物がドレイン配管５ａ，５ｂ，５ｃで排出される際に、プラントからの生蒸気の損失を抑制するため、各々のドレイン配管５ａ，５ｂ，５ｃは、対応するスチームトラップ６ａ，６ｂ，６ｃを組み込んでいる。
【０１０３】
スチームトラップ６ａ，６ｂ，６ｃは、システム条件および所望のトラップの特性に従って選ばれるいかなる適切なスチームトラップでもありうる。
【０１０４】
理想的には、プラントからの生蒸気が縮合物戻り配管７に逃げずに縮合物戻り配管７および受けタンク８が熱い縮合物のみを含むように、スチームトラップ６ａ、６ｂ、および６ｃは、蒸気を捕捉するように機能する。
【０１０５】
しかしながら、スチームトラップ６ａ、６ｂ、６ｃのうちの１つ以上に漏れが発生するか、または「開く」ことができないとき、蒸気は縮合物戻り配管７および受けタンク８に流入する。
【０１０６】
この蒸気は、受けタンク８から排気されなければならない。したがって、この目的のため、受けタンク８は、排気管８ｂの先に従来の通気孔８ａが備えられる。通気孔８ａにより排気される蒸気が完全に蒸気／縮合物のループを逃れることはいうまでもない。そして、この蒸気に含まれるエネルギーはしたがって、「失われる」。
【０１０７】
典型的な縮合物回復システムについて、スチームトラップからの生蒸気漏出のレベルと、スチームトラップの入口における振動音響挙動には相関関係があることが見出された。したがって、振動音響センサー１１を有するセンサー部１０は、隣接した導管の振動音響挙動を記録するために各々のスチームトラップ６ａ，６ｂ，６ｃ（スチームトラップ６ａと関連するセンサー部１０だけが示される）の入口に配置される。
【０１０８】
具体的には、各々の振動音響センサー１１は、スチームトラップ６ａ，６ｂ，６ｃの入口で、あるいはその近傍で、ドレイン配管５ａ，５ｂ，５ｃ上に固定される。
【０１０９】
センサー部１０は、いかなる適切な振動音響センサー（例えば圧電センサ）を有しうる。
【０１１０】
振動音響センサー１１は、隣接した導管または構成要素から振動および／または音響放射を検知できる。換言すれば、振動音響センサー１１は、音響および／または振動センサーであってもよい。
【０１１１】
センサー部１０の振動音響センサー１１の場合、上記センサーは適所に永久に固定され、高い運転温度（４２５℃程度になりうる）では、センサー１１を必要に応じて耐熱材で保護する必要があることが予想される。
【０１１２】
あるいは、振動音響センサー１１がただ間欠的にデータを取得するように使用されるのであれば、長期の間、振動音響センサー１１の熱規格を超えないように、要求のある限りセンサー部１０全体または振動音響センサー１１単体で取り付け、または取り外されうる。
【０１１３】
振動音響センサー１１からのデータ収集は、従来型の、あるいはカスタム設計されたデータ収集システム（ＤＡＱ）を使用して可能になる。振動音響センサー１１の出力が予め定められた閾値を上回る場合にだけ、ＤＡＱはデータを得ることができる。
【０１１４】
温度センサ（図示せず）は、また、プラントがいつ運転中かについて決定して、データ収集システムを始動させて振動音響センサー１１から信号を取得するように提供されうる。例えば、温度センサーは、測温抵抗体（ＲＴＤ）であってもよい。
【０１１５】
スチームトラップ６ａが生蒸気漏出の比較的高いレベルを経験するときに、スチームトラップ６ａの入口で、振動音響センサー１１によって一度に取得される生の振動音響データの実施例を図２に示す。
【０１１６】
図３は、図２に示される生の振動音響データの周波数スペクトルを示す。スチームトラップ６ａが生蒸気漏出の比較的低いレベルを経験するときに、スチームトラップ６ａの入口で、振動音響センサー１１によって一度に取得される生の振動音響データの実施例を図４に示す。
【０１１７】
図５は、図４に示される生の振動音響データの周波数スペクトルを示す。各々のケースにおいて、周波数スペクトルは３，７００，０００の浮動小数点高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズムを使用して算出される。しかしながら、周波数スペクトルを算出するために代替方式を用いることができる。例えば、低解像度ＦＦＴまたは定点ＦＦＴは、取得したセンサー信号の周波数スペクトルを算出するために用いることができる。
【０１１８】
図３および図５に示すように、蒸気漏出が高いレベルのスペクトルと蒸気漏出が低いレベルのスペクトルとの間には著しい差異があり、上記トラップからの生蒸気漏出の異なるレベルに対応する。
【０１１９】
図２および図４のセンサー信号および図３および図５に示される関連する周波数スペクトルの違いを与えられて、センサー出力信号の一つ以上のパラメーターが、生蒸気漏出のレベルを示す測定基準として効果的に使うことができる。例えば、スペクトルのピークの大きさは、蒸気漏出のレベルに関して異なる。
【０１２０】
特定のピーク（例えば与えられた周波数範囲の最も高いピーク）の比率は、各々のスペクトルについて算出されることができる。そして、これらの比率は、トラップからの生蒸気漏出のレベルに対応する。
【０１２１】
したがって、センサー信号周波数特性と生蒸気漏出との間の予め定められた関係に基づいて、センサーの出力を監視および解析することによって、スチームトラップ６ａからの生蒸気漏出を監視することが可能である。
【０１２２】
本発明は、得られた情報を強化するためにセンサー部１０の振動音響センサー１１により提供される信号を利用する。したがって、センサー部１０は、監視装置の一部を形成する。
【０１２３】
再び図１を参照して、監視装置が監視部１２をさらに有することについて、以下に詳細に説明する。監視部１２は、センサー部１０に関して離れて位置する。
【０１２４】
センサー部１０は、振動音響センサー１１に連結する電子回路部１３（状態監視部として機能する）を有し、振動音響センサー１１により出される信号を受信する。
【０１２５】
電子回路部１３は、振動音響センサー１１の信号を処理および解析して、関連するスチームトラップ６ａ（上述したように）から、生蒸気漏出のレベルを決定する。
【０１２６】
センサー部１０は、したがって、スチームトラップ６ａの運転条件を判断できる。したがって、電子回路部１３は、信号処理電子回路（例えばデジタル・シグナル・プロセッサー）を有する。そして、それはデータを処理するアルゴリズムを用いてプログラムされている。
【０１２７】
電子回路部１３は、取得した信号から外来のノイズを除去するためのフィルターおよび／またはアンプのようなシグナルコンディショナー（ｓｉｇｎａｌ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）をさらに有することができる。
【０１２８】
電子回路部１３は、電子回路部１３により決定されるスチームトラップ６ａの運転条件に関する情報を受信し、無線でこの情報を送信する送信器をさらに有する。電子回路部１３は、また、センサー部１０の現在の電力状況に関する情報を送信できる。
【０１２９】
監視部１２には、電子回路部１３の送信器によって送られる信号を受信するための相補型受信器（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ）１４が備わっている。
【０１３０】
例えば、電子回路部１３および監視部１２は、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉまたはブルートゥース接続を経てまたは他のいかなる適切な通信プロトコルを経て通信できる。
【０１３１】
センサー部１０および監視部１２は、連続通信することができるか、あるいは一時的な接続のみでき、データをセンサー部１０から監視部１２へダウンロードすることができる。
【０１３２】
さらに、センサー部１０および監視部１２が連続通信している間、センサー１１は、（上述したように）間欠的に出力を生成できるだけである。監視部１２の構成要素は、図式的に図６に示される。
【０１３３】
上述したように、監視部１２には、電子回路部１３の送信機により送信される情報を受信する受信器１４が備わっている。
【０１３４】
受信器１４は、例えば従来のハードディスク装置、他の不揮発性、または揮発性メモリに基づく記憶媒体などを含む記憶部１６に連結する。
【０１３５】
とくにセンサー部１０および監視部１２が一時的にだけ接続される場合、監視部１２に送信される以前の、センサー１１および電子回路部１３からのデータを格納するための記憶装置がセンサー部１０にも備えられうる。同様に、記憶部１６は傾向解析部１８に連結する。
【０１３６】
傾向解析部１８は、センサー部１０の電子回路部１３から受け取られる情報を処理するアルゴリズムを実行して、上記情報における傾向を識別する。傾向解析部１８において、実行されるアルゴリズムの出力は、以下でより詳細に説明される、欠陥診断・報告部２０への入力である。
【０１３７】
監視部１２は、表示部２２をさらに有する。表示部２２は、最終的には、たとえば情報または指示などの結果を欠陥診断・報告部２０から作業員へ示すのに使用される。
【０１３８】
表示部２２は、また、欠陥診断・報告部２０の出力の前に、要素を表示できる。例えば、表示部２２は、受信器１４によって受け取られる情報、傾向解析部１８の出力、その他を表示できる。
【０１３９】
センサー部１０には、電子回路部１３の一部を構成しうるディスプレイ部が備えられていてもよい。上記ディスプレイ装置は、センサー部１０により取得または決定されたいかなる情報も表示できる。
【０１４０】
例えば、上記ディスプレイ部は、センサー１１によって、取得される生の信号、当該信号から得られた周波数スペクトル、当該周波数スペクトルに由来する情報（例えばスチームトラップの運転条件）および／またはセンサー部１０の現在の電力状況を表示できる。
【０１４１】
以下、監視装置の動作およびその構成要素が、図７のフローチャートを参照して説明される。図７の破線は、プロセスが実行されるところを示す。破線より上のステップについては、センサー１０で実行され、破線の下のステップについては、監視部１２で実行される。
【０１４２】
しかしながら、下で説明されるように、特定のステップはセンサー部１０か、それとも監視部１２により実行されうる。
【０１４３】
ステップ２（Ｓ２）において、振動音響センサー１１は、隣接するドレイン配管５ａの振動音響挙動に応答して信号を生成する。
【０１４４】
センサー１１の出力は、取得されてデータ収集システムにより記録される。上述したように、出力が予め定められた閾値（トリガーされたイベント）を上回る場合にだけ、センサー１１の出力は取得されうる。取得されたデータは、図２および４に示される形で示されうる。
【０１４５】
このような測定は、長期間にわたって（連続的または間欠的に）繰り返しされる。例えば、信号のサンプリングは、日、週、月、または年の間を通じて実施されうる。指定された場合、取得されたデータは後の使用のためにセンサー部１０の記憶装置に保存されうる。
【０１４６】
Ｓ４において、取得された生のセンサーデータは、スチームトラップの運転条件を決定するために電子回路部１３により処理および解析される。
【０１４７】
上記データは、まず調整される。すなわち、上記データは、電子回路部１３によってフィルターをかけられ、増幅されて、時間ベースの構造でメモリに書き込まれる。
例えば、取得された信号が測定値の特定の時間にリンクされるために、上記データにはタイムスタンプが付加されうる。あるいは、上記データは、測定間隔の情報を用いて時間の順序で記録されうる。
【０１４８】
電子回路部１３に保存される上記データは、それからスチームトラップの運転条件についての情報を得るために処理および解析される。電子回路部１３は、生の一片のデータから、初めに予め定められた期間にわたる周波数スペクトルを算出する。
【０１４９】
電子回路部１３は、センサー出力と隣接したスチームトラップ６ａからの生蒸気漏出との予め定められた関係を基礎として、センサー１１の出力信号を解析する。電子回路部１３は、したがって、縮合物回復システム１、特に予め定められた期間にわたるスチームトラップ６ａの運転状態の判断をすることが可能である。電子回路部１３は、全体のデータに対してこの解析を繰り返す。Ｓ６において、電子回路部１３によって得られるスチームトラップ６ａの運転状態に関する情報は、電子回路部１３により送信される。送信された情報は、Ｓ８で監視部１２の受信器１４によって、受け付けられる。受け付けられた情報は、それから次の使用のため、Ｓ１０で監視部１２の記憶部１６のメモリに書き込まれる。
【０１５０】
Ｓ１２において、記憶部１６に記憶されたデータは、傾向解析部１８へ入力される。傾向解析部１８は、それから、システムの運転条件における傾向を識別するために、アルゴリズムを通じて実行される統計的および他の解析手法を実施する。たとえば、傾向解析部１８は、特定の運転条件が経験される時間の量を示すためにヒストグラムを提供できる。
【０１５１】
さらに、傾向解析部１８によって、処理のウォームアップおよびシャットダウン・シーケンスの機能を確立することが可能である。たとえば、傾向解析部１８は、生蒸気漏出がスチームプラントのウォームアップの間において高いことを確認でき、それは、スチームトラップ６ａが初めにオープンに失敗したか、閉まっている可能性があることを示している。
【０１５２】
傾向解析部１８は、また、生蒸気漏出が一日のある期間にわたり高いことを確認でき、それは、縮合物が存在せず、スチームトラップが不適当なサイズおよび縮合物の流速（たとえば、インバーテッド・バケット・スチームトラップ（ｉｎｖｅｒｔｅｄ  ｂｕｃｋｅｔ  ｓｔｅａｍ  ｔｒａｐ））で適用されていることを示す。
【０１５３】
図８は、スチームトラップ６ａの振動音響挙動と関連して、一時間ごとに取得および処理されたトリガーイベントについて表わされたスチームトラップ６ａの運転中の傾向を示す。
【０１５４】
傾向解析部１８により識別される傾向は、振動音響センサー１１により識別される傾向に、限られない。他のセンサー（例えば温度センサー）はスチームトラップの運転条件またはスチームプラントの他の構成要素に関する情報を識別するために用いることができる。そして、この情報は傾向を識別するために解析されうる。
【０１５５】
図９は、傾向解析部１８により識別されることができる他の傾向を例示する。ここで、上記傾向は２つの異なる場所での温度測定を示す。
【０１５６】
図８および９に示される傾向の更なる解析は、スチームプラントの運転に関する追加的な情報を得るために行われることができる。スチームプラントの運転のさまざまな傾向およびアーチファクト（ａｒｔｅｆａｃｔｓ）が傾向解析から識別されることができ、上記解析が図８および９に示されるそれらの傾向に限られていないことは明らかである。
【０１５７】
長期間にわたる運転条件の解析によって、より突っ込んだ情報が振動音響センサー１１の出力から得ることが可能である。解析の分解能が増加する（すなわち、各々の解析のための予め定められた期間は減少する）場合、明らかに、傾向解析装置１８は、より正確に過渡的なイベントを識別して、診断することが可能である。傾向解析装置１８によって得られる結果は、Ｓ１４で欠陥診断・報告部２０に伝達される。
【０１５８】
欠陥診断・報告部２０は、さらに、傾向解析装部１８により識別される傾向およびアーチファクトを解析する。そして、縮合物回復システム１により経験される欠陥の診断を提供する。
【０１５９】
たとえば、欠陥診断・報告部２０は、スチームトラップ６ａがスチームプラントのために不適当な大きさに設定されたことを診断できる。欠陥診断・報告部２０は、また、欠陥の種類、可能性のある欠陥の原因、および／または欠陥を克服するための修理上の対策を示す助言的なメッセージを提供できる。
【０１６０】
たとえば、助言的なメッセージは、スチームトラップが不適当な大きさに設定されたことを作業員に知らせることができるので、スチームトラップを異なる容量を有するトラップに交換できる。
【０１６１】
少なくとも、作業員が適切な措置をとることができるように、助言的なメッセージが表示部２２に出力される。あるいは、解析部１２は、欠陥を解析しようとするため自動的に特定の機能を実行できるコントローラーを備えるか、または当該コントローラーと通信することが可能である。
【０１６２】
表示部２２は、また、欠陥診断を表示できる。スチームプラントの運転条件における傾向の識別は、スチームプラントの将来の運転についてなされる予測を可能にする。たとえば、傾向解析は、スチームトラップの生蒸気漏出が時間とともに増加していることを識別できる。
【０１６３】
したがって、生蒸気漏出が受け入れられるレベルを上回ると予測されるときに、当面スチームトラップの保守（たとえば、シールを交換すること）を予定することができる。この種の予測は、線形予測または他の種類の予測に基づいて、あるいは自己学習アルゴリズムを用いてなされうる。
【０１６４】
可能であり、賢明である場合は、監視部１２の代わりにセンサー部１０で、あるいはその逆で処理を実行することもできる。たとえば、センサー部１０は生のデータをセンサー１１から出力できる。そして、スチームトラップの運転条件を決定する解析は監視部１２で実行されうる。
【０１６５】
さらに、望ましい場合、監視部１２の動作はセンサー部１０に組み込まれうる。たとえば、センサー部１０は、傾向解析部１８および／または欠陥診断・報告部２０を有することができる。
【０１６６】
センサー部１０および監視部１２の上述した機能は、一つ以上の最適に設定され、制御されたＣＰＵ（中央処理装置）により実行されうることが想定される。したがって、先に述べた各部の機能のいくつかは、単一の構成要素によって、実際は提供されうる。
【０１６７】
図１には、３のスチームトラップだけが示されているが、これより多くのスチームトラップが実質的にあってもよい。例えば、スチームプラントは、１０以上またはおそらく１００以上のスチームトラップを有することができる。各々のスチームトラップは、センサー部１０を備えることができる。
【０１６８】
各々のセンサー部１０からの情報は、対応する監視部１２、または各々のセンサー部１０について上述した処理を実行できる単一の中心監視部１２に送信されることが可能である。
【０１６９】
いずれにしても、本発明はスチームトラップの監視に限定されることはなく、スチームプラントの他の構成要素に使用することができる。
【０１７０】
さらに、本発明は縮合物回復システムに限定されることはなく、スチームプラントの他の領域において使用することができる。
【０１７１】
センサー部１０が送信器を有し、監視部１２が受信器１４を有するものとして説明してきたが、縮合物センサー部１０および監視部１２の両方とも双方向通信のためのトランシーバーを有することができる。さらに、センサー部１０および監視部１２は、有線の接続を経て通信できる。
【０１７２】
本発明では、主に振動音響センサーの出力を使用して説明してきたが、他の種類のセンサーからのデータをスチームプラントの運転条件における傾向を識別するために用いることもできる。
【０１７３】
図１０を参照して、本発明の別の態様にしたがう監視装置のセンサー部１１０の実施態様が図式的に示される。たとえば、センサー部１１０は、図１に示すような縮合物回復システム１を有するスチームプラントにおいて、使うことができる。さらに、センサー部１１０は、上述した監視部１２で使うことができる。
【０１７４】
センサー装置１１０は、振動音響センサー１１１を有する。振動音響センサー１１１は、たとえば、隣接した導管の振動音響挙動を記録するためにスチームトラップ６ａ、６ｂ、６ｃのうちの１つ（本願明細書において、図１に示すように、センサー部１０のスチームトラップ６ａ）の入口またはその近くに配置される。
【０１７５】
センサー部１１０はまた、任意の追加的なセンサー１２４を有することができる。そして、それはさらに詳細に下で記載されている。振動音響センサー１１１と、もし提供される場合、追加的なセンサー１２４とは、電子回路部１１３に連結する。
【０１７６】
電子回路部１１３は、センサーからデータを受け取るための受信器を有する。電子回路部１１３は、無線受信器を有することができる。したがって、振動音響センサー１１１および／または追加的なセンサー１２４は、電子回路部１１３に関して離隔して位置できる。
【０１７７】
電子回路部１１３は、また、送信器を有し、双方向通信をすることができる。送信器は、たとえば、他の装置（たとえば監視部１２または他のセンサー部１１０）に、上記センサーの出力を伝達するために用いることができる。
【０１７８】
電子回路部１１３は、アルゴリズムでプログラムが事前に作られ、データを処理する信号処理電子回路（たとえば、デジタル・シグナル・プロセッサー）をさらに有する。電子回路部１１３は、取得した信号から外来のノイズを除去するためのフィルターのようなシグナルコンディショナーおよび／またはアンプをさらに有する。
【０１７９】
電子回路部１１３は、振動音響センサー１１１の信号を処理および解析して、関連するスチームトラップからの生蒸気漏出のレベルを決定する。センサー部１１０は、したがって、スチームトラップの運転条件を決定できる。
【０１８０】
電子回路部１１３は、上述したように、振動音響センサー１１１から受け取った生データから、周波数スペクトルを算出する。電子回路部１１３は、隣接したスチームトラップ６ａからのセンサー出力と生蒸気漏出との予め定められた関係を基礎として、センサー１１１の出力を解析する。
【０１８１】
電子回路部１１３は、したがって、縮合物回復システム１、とくにスチームトラップ６ａの運転条件を判断することが可能である。
【０１８２】
センサー部１１０は、複数の所定の動作モードを有する。センサー部１１０の動作モードは、異なる資源必要条件を有するように設定される。たとえば、動作モードは、異なる電力量を消費しうる。また、動作モードは、たとえば時間、メモリ、有効な出力を提供するための必要なステップ数または繰り返しの数など格納および計算の資源に対して異なる要求を有するために異なる複雑性（ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ）を有しうる。
【０１８３】
センサー部１１０は、複数の動作モードのうちの１つを選択するセレクター１３０を備える。
【０１８４】
以下、図１１を参照して、センサー部１１０の機能、とくにセレクター１３０の機能について説明する。
【０１８５】
電子回路部１１３は、Ｓ１５において振動音響センサー１１１および／または追加的なセンサー１２４からデータを取得し、Ｓ１６において、スチームプラントまたはその構成要素（例えばスチームトラップ６ａ）の現在の運転条件を決定する。
【０１８６】
スチームプラントの現在の運転条件は、振動音響センサー１１１の出力から決定されうる。たとえば、信号が予め定められた閾値を下回る場合、電子回路部１１３はスチームプラントが現在作動していないと判断する。
【０１８７】
加えて、電子回路部１１３は、上述したように、振動音響センサー１１１の出力によって示される蒸気損失の量を推定できる。
【０１８８】
振動音響センサー１１１の出力を解析するアルゴリズムが提供され、スチームプラントの設備始動および／または停止シーケンスと関連する信号の特徴を識別しうる。上記アルゴリズムは、自己学習アルゴリズムであってもよい。
【０１８９】
さらに、追加的なセンサー１２４は、スチームプラントの運転条件に関する情報を提供するために用いることができる。たとえば、追加的なセンサー１２４は、スチームプラントのスケジュールまたはタイムテーブルと同期するタイマーを有しうる。
【０１９０】
追加的なセンサー１２４は、したがって、スチームプラントがその現在の時間に運転しているかどうかについて指し示す出力を提供できる。
【０１９１】
代わりに、または加えて、追加的なセンサー１２４は、環境照明状況を測定する光センサーを有しうる。
【０１９２】
たとえば、追加的なセンサー１２４は、夜か昼であるかどうかを判断するため、スチームプラントが収容されている建物の外側の光の状態を測定しうる。または、追加的なセンサー１２４は、建物内において、いつ光がオン／オフされるかを検知するため、建物内の光の状況を測定できる。
【０１９３】
追加的なセンサー１２４は、また、たとえば、スチームトラップ６ａ、６ｂ、６ｃで温度／圧力を測定し、スチームトラップ６ａ、６ｂ、６ｃが使用中かどうか決定する温度および／または圧力センサーを有する。
【０１９４】
Ｓ１６で決定される現在の運転条件に基づいて、セレクター１３０は、複数の動作モードのうちのどれがセンサー部１１０に現在最も適しているかを決定し、自動的にこの動作モードを選択する（Ｓ１８）。あるいは、作業員は、どの動作モードが現在の運転条件に最も適しているかを選択しうる。
【０１９５】
センサー部１１０は、選択された動作モードに応じて動作する（Ｓ２０）。図１１の処理は、選択された動作モードが現在の運転条件にまだ適しているかどうか決定するために絶えずまたは周期的に繰り返される。
【０１９６】
動作モードがもはや適切でない場合、セレクター１３０は他の動作モードを選択する。そして、センサー部１１０は、この動作モードにしたがって動作する。各々の動作モードは、スチームプラントの特定の運転条件のために設定されうる。
【０１９７】
たとえば、振動音響センサー１１１が生蒸気漏出の高いレベルを示す場合、生蒸気漏出の高いレベルが実際にあることを確認するために、電子回路部１１３が信号の集中的な解析を実行する（すなわち、たとえば、より高速のサンプリングのために計算資源により厳しい）ように、選択された動作モードが設定されうる。
【０１９８】
ほかの時は、信号のより集中的でない解析を実行するように設定される動作モード（すなわち、より計算資源に厳しくない）が選択されうる。
【０１９９】
これは、正確に欠陥を決定する能力を犠牲にせずにセンサー部１１０の電力消費を減らすことができる。資源の類似した配置は、蒸気の使用に応じてされることができる。たとえば、ピークの使用期間で、動作モードは、低い使用期間の間に比べてより集中的な解析を行うことができる。
【０２００】
電力消費のこの最適化は、また、振動音響センサー１１１または電子回路部１１３のサンプリング・レートまたは伝送率を減らすことにより達成されうる。同様に、アルゴリズムがスチームプラントの始動シーケンスを検出するために用いられる場合、選択された動作モードは、集中的でない解析では見過ごされうる過渡的な欠陥を検出するため、集中的な解析（すなわち、より計算資源に厳しい）を実行できる。
【０２０１】
上記複数の動作モードは、また、電子回路部１１３の通信機能のために異なる設定を有することができる。たとえば、動作モードのうちの１つ以上は電子回路部１１３の無線送信器および／または受信器をオフしうる一方で、他の動作モードはこれらの機能をオンしうる。したがって、電力は、無線機能が必要なとき、無線送信器および／または受信器により消費されるだけである。たとえば、関連するスチームトラップ６ａ、６ｂ、６ｃが現在使用中でないと検出された場合、無線機能がオフにされる動作モードが選択されうる。
【０２０２】
センサー部１１０は、デイジーチェーン・トポロジ（ｄａｉｓｙ−ｃｈａｉｎ  ｔｏｐｏｌｏｇｙ）を使用して、他のセンサー部１１０を有するネットワークに接続されうる。したがって、他のセンサー部１１０が停止または冷却信号を感知してセンサー部１１０と通信をやめる場合、センサー部１１０は、また、無線機能をオフにすることができる。この動きは、他の手段にも反映できる。
【０２０３】
複数のセンサー部１１０の動作モードは、また、センサー部１１０のうちの１つまたは中心監視部（たとえば、監視部１２）により制御されうる。たとえば、センサー部１１０は、各々複数のセンサー部１１０（すなわちノードからのネットワーク・トポロジ分岐）と通信する一つ以上のノードを有するネットワーク・トポロジにおいて、接続されることができる。各々のノードは、信号リピータとして作用できる。
【０２０４】
特定のノードに接続している全てのセンサー部１１０の動作モードは、センサー部１１０のうちの１つまたはノードを介した中心監視部から送られるネットワーク命令により制御されうる。あるいは、いくつかのセンサー部１１０（たとえばノードと関連する特定の一連のセンサー部１１０）だけは、ネットワーク命令により制御されることができる。
【０２０５】
さらに、上記ノードはまた、命令が、たとえば、第１のノードから第２のノードに送信されるように通信できる。上記命令は、それから第２のノードと連通してセンサー部１１０に送信される。上記命令は、第１のノードまたは中心監視部と連通してセンサー部１１０のうちの１つから生じることができる。
【０２０６】
とくに、メッシュトポロジを使用して接続される状況において、すなわち、装置間に冗長を作る多数の経路がある場合、動作モードはまた、ネットワーク・ルーティング機能を構成できる。たとえば、装置のうちの１つが停止されていることが検出されたとき、動作モードは他の装置を介した通信のルートに変更するようにセンサー部１１０を構成できる。センサー部１１０が最も適切で効率的な方法で作動できるように、本発明はセンサー部１１０に文脈上の情報を提供する。これは、センサー部１１０の全体的な電力消費を減らすことができる。
【０２０７】
たとえば、生蒸気がないことが検出されたときに、大多数のデータ処理、解析、および診断機能は停止してもよい。センサー部１１０が電池で動作する場合、これは電池を交換するか、または充電する頻度を減少させる。センサー部１１０が比較的手の届かない場所にある場合、これはとくに有益でありうる。
【０２０８】
図１２を参照して、本発明の別の態様にしたがう監視装置のセンサー部２１０の実施形態が図式的に示される。
【０２０９】
たとえば、センサー部２１０は、図１に示すような縮合物回復システム１を有するスチームプラントにおいて、使うことができる。さらに、センサー部２１０は、上述した監視部１２で使うことができる。
【０２１０】
センサー部２１０は、振動音響センサー２１１を有する。振動音響センサー２１１は、たとえば、隣接した導管の振動音響挙動を記録するためにスチームトラップ６ａ、６ｂ、６ｃ（本願明細書において、図１に示すように、センサー部１０のスチームトラップ６ａ）のうちの１つの入口、またはその近くに配置される。
【０２１１】
振動音響センサー２１１は、さらに詳細に下で説明される電子回路部２１３（水撃検出部として機能する）に連結する。振動音響センサー２１１は、電子回路部２１３に関して離隔して配置されうる。
【０２１２】
振動音響センサー２１１の出力は、いずれかの適切な通信手段を介して電子回路部２１３に伝達されうる。たとえば、振動音響センサー２１１は、有線か無線接続によって、電子回路部２１３に接続できる。
【０２１３】
センサー部２１０は、警報手段２３２（たとえば可聴式および／または視覚警報）および／またはコントローラー２３４をさらに有する。
【０２１４】
警報手段２３２およびコントローラー２３４は、電子回路部２１３に接続され、電子回路部２１３で生成された出力に応答して起動される。
【０２１５】
図１３を参照して、センサー部２１０の機能について説明する。
【０２１６】
Ｓ２２において、電子回路部２１３は、振動音響センサー２１１によって信号出力を取得する。
【０２１７】
上述したように、電子回路部２１３は、振動音響センサー２１１から受け取った生データから、周波数スペクトルを算出する。
【０２１８】
Ｓ２４において、電子回路部２１３は、センサー出力と隣接したスチームトラップ６ａからの生蒸気漏出との予め定められた関係を基礎として、センサー２１１の出力を解析する。
【０２１９】
電子回路部２１３は、したがって、縮合物回復システム１、とくにスチームトラップ６ａの運転条件に関する判断をすることが可能である。電子回路部２１３は、また、スチームプラントで起こっている水撃の痕跡または特徴を判別するためにセンサー２１１の出力を解析する（Ｓ２６）。
【０２２０】
水撃は、可動流体が突然、止められるか、または方向を変えられることを強いられるときに、引き起こされる一時的な圧力サージ（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｕｒｇｅ）である。この圧力サージは、パイプライン内部で激しく打つか、金槌で打っているようなノイズを引き起こす。振動によって、パイプラインおよびスチームプラントの他の構成要素に損傷を与えうるので、望ましくない。縮合物がパイプラインの底で集まるときに、水撃は起こりうる。
【０２２１】
縮合物が十分に蓄積可能な場合、水の塊（ｓｌｕｇ  ｏｆ  ｗａｔｅｒ）は形をなすことができる。上記水の塊は、パイプラインに沿った蒸気速度（概して２５m/s）で運ばれ、パイプの曲がり角のパイプラインに影響を与えるか、またはその進路の弁またはセパレータに影響を与えうる。
【０２２２】
水撃は、また、熱衝撃の結果として、起こりうる。これは、蒸気がより涼しい縮合物と接触する所で起こりうる。これによって、蒸気は、瞬時にその体積が１０００分の１未満に減少して凝縮する。体積の減少は、配管の中で一瞬にして真空をつくる。そして、縮合物は真空中で加速される。空所が満たされると、縮合物は中心に影響を与えて衝撃波を全方向に送る。
【０２２３】
水撃事象によって生成されるセンサー信号は、振幅において、生蒸気損失および／または縮合物解放によって発生するいかなる信号よりも非常に大きくなりそうである。したがって、電子回路部２１３はセンサー信号を監視することができ、上記信号が予め定められた閾値を上回る場合、水撃の存在を判断できる。
【０２２４】
水撃が予想外に、そして一瞬にして起こる場合、電子回路部２１３は、連続的に（すなわち、この過渡的な事象を検出する十分に高いサンプリング周波数で）振動音響センサー２１１の信号を監視することが必要である。これが課す、増加した信号処理要求のため、電子回路部２１３は、初めにセンサー２１１から受け取った生データから水撃を感知しうる。これは、信号の周波数スペクトルを算出して、解析することより効率的でありうる。
【０２２５】
あるいは、電子回路部２１３は、生蒸気漏出を判断するのに必要とされる解析と比較して、計算する上でより単純またはより粗い高速フーリエ変換、あるいは他の解析法を、水撃を検出するために実行できる。電子回路部２１３が水撃の存在を識別したあと、増加した信号が、信号中の他のいかなる疑わしいスパイクではなく、水撃の結果であることを確認する必要がある。
【０２２６】
電子回路部２１３は、したがって、疑わしい水撃事象の検出の後の次の信号を取得して、上記信号の完全な解析を実行する。たとえば、電子回路部２１３は、上述したように、振動音響センサー２１１から受け取った生データから周波数スペクトルを算出して、水撃の痕跡または特徴を識別するために上記周波数スペクトルを解析する。この処理は、スチームトラップの運転条件を決定することよりも、実際、計算をする上で要求が厳しい可能性がある（たとえば、より高いサンプリング・レートを使用することによる）。
【０２２７】
しかしながら、水撃が疑われるときに実行されるだけなので、それは比較的まれに実行される。したがって、計算負荷は最小限にとどまる。これらの対策は、したがって、センサー部２１０によって、必要な電力を削減できる。
【０２２８】
Ｓ２８において、電子回路部２１３により決定される運転条件は、適切な形式で出力される。たとえば、運転条件（たとえば、蒸気漏出のレベル）は、作業員によって見られる表示部への出力であってもよい。電子回路部２１３がスチームプラントの水撃の存在を感知した場合、それは警報手段２３２を始動させる。
【０２２９】
警報手段は、水撃が起きた、あるいは水撃が拡大し、プラントの配管を伝播していることを作業員に知らせるために可聴式および／または視覚表示あるいは警報を提供する。作業員は、その後、再発を予防するために適切な措置をとることができる。
【０２３０】
たとえば、作業員は、スチームプラントが将来、たとえば、よりゆっくり弁を開閉することによって、またはより頻繁に縮合物を排出することにより、制御する方法を変えることができる。このような改良された制御のやり方は、また、自己学習アルゴリズムによっても見出されうる。
【０２３１】
あるいは、作業員は、たとえば縮合物の蓄積を予防するため追加的なスチームトラップまたはルート変更の配管を加えるといったスチームプラント自体に対する変更の手配をすることができる。
【０２３２】
電子回路部２１３は、また、水撃の影響を緩和するように改善措置をとるため、および／または水撃のさらなる発生を予防するためにコントローラー２３４を始動させることができる（Ｓ３２）。たとえば、上記コントローラーは水撃が検出されるときに開放される安全弁に接続されうる。
【０２３３】
図１４を参照して、本発明の他の態様にしたがう監視装置のセンサー部３１０の実施形態について図式的に示される。
【０２３４】
たとえば、センサー部３１０は、図１に示す縮合物回復システム１を有するスチームプラントにおいて使うことができる。さらに、センサー部３１０は、上述した監視部１２で使うことができる。
【０２３５】
センサー部３１０は、振動音響センサー３１１を有する。振動音響センサー３１１は、たとえば、隣接した導管の振動音響挙動を記録するためにスチームトラップ６ａ、６ｂ、６ｃ（本願明細書において、図１に示すように、センサー部１０のスチームトラップ６ａ）のうちの１つの入口、またはその近くに配置される。
【０２３６】
振動音響センサー３１１は、さらに詳細に下で説明される電子回路部３１３（水撃検出部として機能する）に連結する。振動音響センサー３１１は、電子回路部３１３に関して離隔して配置されうる。振動音響センサー３１１の出力は、いずれかの適切な通信手段を介して電子回路部３１３に伝達されうる。たとえば、振動音響センサー３１１は、有線か無線接続によって、電子回路部３１３に接続できる。
【０２３７】
電子回路部３１３は、アルゴリズムでプログラムが事前に作られ、振動音響センサー３１１からのデータを処理する信号処理電子回路（たとえば、デジタル・シグナル・プロセッサー）をさらに有する。
【０２３８】
電子回路部３１３は、取得した信号から外来のノイズを除去するためのフィルターのようなシグナルコンディショナーおよび／またはアンプをさらに有する。電子回路部３１３において実行されるアルゴリズムの出力は、以下で詳細に説明される欠陥診断・報告部３２０へ入力される。
【０２３９】
センサー部３１０は、表示部３２２をさらに有する。表示部は、作業員に欠陥診断・報告部３２０からの表示結果（たとえば、情報または指示）を表示するために最終的に使われる。表示部３２２は、また、欠陥診断・報告部３２０の出力の前に要素を表示できる。たとえば、表示部３２２は、振動音響センサー３１１からの生データ、電子回路部３１３の出力などを表示できる。
【０２４０】
センサー部３１０およびその構成要素の部分の動作が図１５のフローチャートを参照して以下に説明される。
【０２４１】
Ｓ３４において、振動音響センサー３１１は、隣接した導管で発生する振動音響挙動に応答して信号を生成する。振動音響センサー３１１の出力は、データ収集システムにより取得されて記録される。
【０２４２】
電子回路部３１３は、振動音響センサー３１１から、信号を受信する。電子回路部３１３は、生蒸気に帰属する特徴および縮合物に帰属する特徴を識別するための信号を処理して解析する（Ｓ３６）。
【０２４３】
とくに、電子回路部３１３は、受け取ったセンサー信号の周波数スペクトルを算出する。周波数スペクトルは、それから複数の周波数帯域に分割される。そして、各々の周波数帯域について、帯域内のピークの大きさが測定される。
【０２４４】
スチームプラントの構成要素の運転条件は、異なる周波数帯域のピーク間の一つ以上の比率を算出することにより決定されうる。たとえば、上記比率は、構成要素からの蒸気漏出または構成要素の範囲内での縮合物負荷を示すことができる。
【０２４５】
電子回路部３１３は、蒸気漏出および縮合物負荷の両方を表す比率を決定するため、異なる周波数帯域について処理および解析を繰り返すことができる。
【０２４６】
Ｓ３８において、上記比率は現在の蒸気漏出および縮合物負荷を推定するために評価される。縮合物負荷は、「低」、「中」または「高」のような相対的な値として表されるか、または与えられたプラント条件について、最大縮合物負荷のパーセンテージを基礎としたより正確な評価として表されうる。
【０２４７】
電子回路部３１３は、また、構成要素の種類にしたがって、推定された縮合物負荷が予め定められた下限を下回るかどうか、および／または推定された縮合物負荷が予め定められた上限を上回るかどうかを判断できる。
【０２４８】
電子回路部３１３は、監視部１２を参照して説明されたように（または、この機能は、監視部１２により提供されうる）、傾向を識別するため、一定の期間にわたり、推定された蒸気漏出および／または縮合物負荷を解析するように構成されうる。
【０２４９】
Ｓ４０において、電子回路部３１３によって得られる結果は、欠陥診断・報告部３２０に伝達される。
【０２５０】
欠陥診断・報告部３２０は、電子回路部３１３によって提供された、推定された蒸気漏出および縮合物負荷の値を解析し、スチームプラントによって経験された欠陥の診断を提供する。
【０２５１】
たとえば、欠陥診断・報告部３２０は、（スチームトラップの種類に応じて）推定された縮合物負荷が予め定められた上限を上回るとき、または予め定められた下限を下回るとき、スチームプラントに対してスチームトラップの大きさが不適当に設定されていることを診断しうる。
【０２５２】
欠陥診断・報告部３２０は、また、欠陥の種類、欠陥の潜在的な原因、および／または欠陥を克服する修復作業を示す助言的なメッセージを提供できる。たとえば、上記助言的なメッセージは、スチームトラップを異なる縮合物放出能力を有するトラップと取り替えることであってもよい。
【０２５３】
少なくとも、作業員が適切な措置をとることができるように、助言的なメッセージは表示部３２２へ出力される。あるいは、センサー部３１０は、欠陥を解決するために自動的に特定の動作を実行できるコントローラーを備えうる。
【０２５４】
表示部３２２は、また、欠陥診断を表示できる。実際、表示部３２２は、最初の生データから最終的な助言的なメッセージまで、いずれの、または全ての処理を表示できる。
【０２５５】
図１６を参照して、本発明の別の態様にしたがった監視装置のセンサー部４１０の実施形態が図式的に示される。
【０２５６】
センサー部４１０は、たとえば、図１に示す縮合物回復システム１を有するスチームプラントにおいて使用することができる。さらに、センサー部４１０は、上述した監視部１２で使用することができる。
【０２５７】
センサー部４１０は、遠隔非接触の振動音響センサーを有し、それは、本実施形態では、レーザー・ドップラー振動計４１１である。
【０２５８】
一般に、レーザー光線を生じるレーザー・ドップラー振動計はレーザー光源（たとえば、Ｈｅ−Ｎｅレーザー）を有する。ビームスプリッター（ｂｅａｍｓｐｌｉｔｔｅｒ）は、レーザー光線を２本のコヒーレントな光線、つまり参照光線および測定光線に分割するために用いられる。
【０２５９】
測定光線は、既知の量だけ光線の周波数を変えるブラッグセル（Ｂｒａｇｇ  ｃｅｌｌ）を通過できる。それから、測定光線を、それが反射される目標表層にあてる。反射された測定光線は、参照光線と合わさり、適切な検出器により検出される光学干渉をつくる。
【０２６０】
目標表面の振動は、測定光線の周波数のドップラー偏移をつくる。上記検出器の出力は、搬送周波数としてのブラッグセル周波数および変調周波数としてのドップラー・シフト偏移を用いた周波数変調信号である。
【０２６１】
この信号は、振動している目標表面について、時間の関数として、速度を導出するために復調されうる。
【０２６２】
レーザー・ドップラー振動計４１１は、スチームトラップのような監視される構成要素と流体連通されたスチームプラントの導管に向けられる。
【０２６３】
上述したように、導管から取得した信号は、構成要素の蒸気損失および／または縮合物負荷を表す。導管のこの振動音響挙動は、レーザー・ドップラー振動計４１１により検出されうる。
【０２６４】
レーザー・ドップラー振動計４１１の出力は、電子回路部４１３（状態監視部として機能する）に送られる。
【０２６５】
上述の本発明の態様で説明されているように、電子回路部４１３は、スチームプラント、とくに監視される構成要素の運転条件を判断するため、予め定められた関係を基礎としてレーザー・ドップラー振動計４１１の出力を解析する。
【０２６６】
たとえば、電子回路部４１３は、構成要素の生蒸気漏出のレベルおよび／または縮合物負荷を決定できる。
【０２６７】
レーザー・ドップラー振動計４１１は非接触のセンサーであるので、監視される導管および構成要素に関して離隔して配置されうる。したがって、レーザー・ドップラー振動計４１１は、高温に耐える必要はない。
【０２６８】
さらに、たとえば、電子回路部４１３のようなセンサー部４１０の他の構成要素は、高温に耐える必要はないので、レーザー・ドップラー振動計４１１と同じ位置に配置されうる。
【０２６９】
センサー部４１０は、上記導管の温度を測定するための非接触の温度センサー４３６をさらに有しうる。非接触の温度センサー４３６は、赤外線温度計でありうる。非接触の温度センサー４３６は、レーザー・ドップラー振動計４１１を始動するため、プラントがいつ運転中かについて判断できる。
【０２７０】
温度センサー４３６が赤外線温度計である場合、それはレーザー・ドップラー振動計４１１と実質的に同軸方向に配置されることができる。レーザー・ドップラー振動計４１１のレーザー光源は、赤外線温度計の方向を示す目標としている光線（概して低い力の）を提供できる。
【０２７１】
これは、たとえば、赤外線温度計が周囲の建物ではなく、導管の温度を測定していることを確実にする。
【０２７２】
レーザー・ドップラー振動計を参照して、非接触のセンサー４１１について説明したが、他の種類の非接触のセンサーも使用されうる。
【０２７３】
とくに、上記非接触のセンサーは、たとえば、超音波ドップラー振動計、レーザー干渉計、容量センサー、誘導センサー、光ファイバーセンサー、表層の音波センサー、および／または渦電流センサーなど、放射して受けるいかなる種類の能動型センサーでもあってもよい。
【０２７４】
効果の不必要な重複および明細書の記載の繰り返しを避けるために、特定の特徴は、１つまたはいくつかの態様または本発明の実施形態に関してのみ記載されている。しかしながら、技術的に可能であるところ、いかなる態様または本発明の実施形態に関して説明されている特徴は、他のいかなる態様または本発明の実施形態によっても使用しうると理解される。
【０２７５】
たとえば、センサー部４１０の非接触のセンサー部の構成は、本願明細書において、開示される監視装置のいずれかとともに使用されうる。
【０２７６】
さらに、電子回路部１３、１１３、２１３、３１３、４１３に関して記載されているさまざまな機能のいずれかは、本願明細書において記載されている他のいかなる電子回路部にも取り込まれることができる。
【０２７７】
加えて、センサー部１１０のセレクター１３０は、監視装置のいずれかとともに使用されうる。
【０２７８】
生蒸気漏出および／または縮合物負荷を監視することによって、スチームプラントが最も効率的な方法で運転でき、エネルギーおよび費用を節約する。
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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2013140576000002.pdf
2013140576000003.pdf
2013140576000004.pdf