特許ウォッチ

公開番号2024045845
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-03
出願番号2022150881
出願日2022-09-22
発明の名称修理時期提案システムおよび修理時期提案方法
出願人富士電機株式会社
代理人インフォート弁理士法人,個人,個人,個人,個人
主分類G06Q 10/20 20230101AFI20240327BHJP(計算;計数)
要約【課題】設備の異常を検知したときに、その設備を修理すべき好適な時期を提案する。
【解決手段】負荷にエネルギーを供給する設備の修理時期を提案する修理時期提案システムは、異常検知部、余寿命推定部、保存部、および提案部を備える。異常検知部は、設備の近傍でモニタされる音に基づいて設備の異常を検知する。余寿命推定部は、設備の異常が検知されたときに、設備が故障するまでの期間を表す余寿命を推定する。保存部には、負荷が必要とするエネルギーの予測値を表す負荷変動予測データ、設備が生成すべきエネルギーを表す運用計画データ、および設備の異常を修理するために要する修理時間を表す修理時間データが保存される。提案部は、設備の異常が検知されたときに、負荷変動予測データ、運用計画データ、および修理時間データに基づいて、余寿命が終了するまでの期間内で設備を修理すべき時期を決定して提案する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
負荷にエネルギーを供給する設備の修理時期を提案する修理時期提案システムであって、
前記設備の近傍でモニタされる音に基づいて前記設備の異常を検知する異常検知部と、
前記異常検知部により前記設備の異常が検知されたときに、前記設備が故障するまでの期間を表す余寿命を推定する余寿命推定部と、
前記負荷が必要とするエネルギーの予測値を表す負荷変動予測データ、前記負荷変動予測データに対して作成される、前記設備が生成すべきエネルギーを表す運用計画データ、および前記異常検知部により検知された前記設備の異常を修理するために要する修理時間を表す修理時間データを保存する保存部と、
前記異常検知部により前記設備の異常が検知されたときに、前記負荷変動予測データ、前記運用計画データ、および前記修理時間データに基づいて、前記余寿命が終了するまでの期間内で前記設備を修理すべき時期を決定して提案する提案部と、
を備える修理時期提案システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記異常検知部は、前記設備を構成する複数の機器それぞれの近傍でモニタされる音に基づいて各機器の異常を検知し、
前記余寿命推定部は、前記複数の機器の中で前記異常検知部により異常が検知された対象機器の余寿命を推定し、
前記提案部は、前記対象機器の余寿命が終了するまでの期間内で前記対象機器を修理すべき時期を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の修理時期提案システム。
【請求項３】
前記提案部は、指定された目的パラメータが最適化されるように、前記設備を修理すべき時期を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の修理時期提案システム。
【請求項４】
前記目的パラメータは、前記設備が前記負荷にエネルギーを供給するためのコストであり、
前記提案部は、前記コストが最小になるように、前記設備を修理すべき時期を決定する
ことを特徴とする請求項３に記載の修理時期提案システム。
【請求項５】
前記提案部は、
前記余寿命が終了するまでの期間全体にわたって、前記設備が正常に動作するときに前記設備が前記負荷変動予測データに従って前記負荷にエネルギーを供給するためのコストを表す第１のコストと、前記異常検知部により検知された前記設備の異常を修理している状態で前記設備が前記負荷変動予測データに従って前記負荷にエネルギーを供給するためのコストを表す第２のコストとを比較し、
前記修理時間データが表す修理時間内に発生する、前記第１のコストに対する前記第２のコストの増加分が最小になるように、前記設備を修理すべき時期を決定する
ことを特徴とする請求項４に記載の修理時期提案システム。
【請求項６】
負荷にエネルギーを供給する設備の修理時期を提案する修理時期提案方法であって、
前記設備の近傍でモニタされる音に基づいて前記設備の異常を検知し、
前記設備の異常が検知されたときに、前記設備が故障するまでの期間を表す余寿命を推定し、
前記設備の異常が検知されたときに、前記負荷が必要とするエネルギーの予測値を表す負荷変動予測データ、前記負荷変動予測データに対して作成される、前記設備が生成すべきエネルギーを表す運用計画データ、および前記設備の異常を修理するために要する修理時間を表す修理時間データに基づいて、前記余寿命が終了するまでの期間内で前記設備を修理すべき時期を決定して提案する
ことを特徴とする修理時期提案方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業プラント等の設備の修理時期を提案するシステムおよび方法に係わる。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、産業プラント等の大規模な設備の状態をモニタして異常を検知する技術が実用化されている。例えば、特許文献１に記載されている異常検知／診断方法は、プラント等の設備において、異常を高感度かつ早期に検知するための手順を含む。具体的には、作業履歴、交換部品情報などの過去の事例からなる保守履歴情報を、キーワードベースで相互に関連づけておく。そして、設備に付加した多次元センサの出力信号に基づいて異常を検知し、検知した異常と関連づけられた保守履歴情報を検索することにより、発生した異常に対してなすべき診断または処置を明らかにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－２２７７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、設備の異常を検知し、検知した異常に対して実行すべき処理を提示する方法が知られている。ただし、従来技術においては、検知した異常に対して、どのようなタイミングで設備の修理を行うことが好ましいのかを判定していない。このため、適切でないタイミングで設備の修理を行うと、経済的な損失が増加したり、設備全体として効率が低下したりすることがある。
【０００５】
本発明の１つの側面に係わる目的は、設備の異常を検知したときに、損失が小さくなるように、又は、設備の効率が改善するように、好適な修理時期を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの態様の修理時期提案システムは、負荷にエネルギーを供給する設備の修理時期を提案する。この修理時期提案システムは、前記設備の近傍でモニタされる音に基づいて前記設備の異常を検知する異常検知部と、前記異常検知部により前記設備の異常が検知されたときに、前記設備が故障するまでの期間を表す余寿命を推定する余寿命推定部と、前記負荷が必要とするエネルギーの予測値を表す負荷変動予測データ、前記負荷変動予測データに対して作成される、前記設備が生成すべきエネルギーを表す運用計画データ、および前記異常検知部により検知された前記設備の異常を修理するために要する修理時間を表す修理時間データを保存する保存部と、前記異常検知部により前記設備の異常が検知されたときに、前記負荷変動予測データ、前記運用計画データ、および前記修理時間データに基づいて、前記余寿命が終了するまでの期間内で前記設備を修理すべき時期を決定して提案する提案部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
上述の態様によれば、設備の異常を検知したときに、損失が小さくなるように、又は、設備の効率が改善するように、好適な修理時期を提案できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態に係わる修理時期提案システムの一例を示す図である。
熱供給設備の一例を示す図である。
異常検知部が異常の有無を判定する処理の一例を示す図である。
閾値データの一例を示す図である。
余寿命／修理時間データの一例を示す図である。
機器性能データの一例を示す図である。
負荷変動予測データの一例を示す図である。
運用計画データおよびコストデータの一例を示す図である。
異常が検知された熱機器の余寿命および修理時間を特定する方法の一例を示す図である。
異常検知データベースの一例を示す図である。
異常検知及び余寿命計算結果を表示する管理端末の画面の一例を示す図である。
対象熱機器を停止させたと仮定したときの運用計画データおよびコストデータの一例を示す図である。
好適な修理時期を決定する方法の一例を示す図である。
再計算された運用計画およびコストを表示する管理端末の画面の一例を示す図である。
提案された修理時期を表示する管理端末の画面の一例を示す図である。
本発明の実施形態に係わる修理時期提案方法の準備手順の一例を示すフローチャートである。
異常兆候検知装置の処理の一例を示すフローチャートである。
余寿命推定システムの処理の一例を示すフローチャートである。
最適運用システムの処理の一例を示すフローチャートである。
修理時期提案システムのハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係わる修理時期提案システムの一例を示す。本発明の実施形態に係わる修理時期提案システム１は、集音マイク１０、異常兆候検知装置２０、余寿命推定システム３０、および最適運用システム４０を備える。そして、修理時期提案システム１は、産業プラントの１つである熱供給設備１００において故障の兆候が検知されたときに、好適な修理時期を提案する。熱供給設備１００は、この実施例では、複数の熱機器を備えており、不図示の需要設備に熱エネルギーを供給する。なお、以下の記載において、熱供給設備１００から熱エネルギーの供給を受ける需要設備を「負荷」と呼ぶことがある。
【００１０】
図２は、熱供給設備１００の一例を示す。この実施例では、熱供給設備１００は、蒸気ボイラシステム１０１、排熱ヒートポンプシステム１０２、蒸気ヘッダ１０３、ドレン水ヘッダ１０４、およびタンク１０５を備え、需要設備３００に蒸気を供給する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許