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公開番号2025010498
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-21
出願番号2024100043
出願日2024-06-21
発明の名称物質付着の検出と除去のためのシステムと方法
出願人ゼネラルエレクトリックテクノロジーゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング,General Electric Technology GmbH
代理人個人,弁理士法人NIP&SBPJ国際特許事務所
主分類G06T 7/00 20170101AFI20250110BHJP(計算;計数)
要約【課題】少なくとも一つの構成要素を監視するシステムを提供する。
【解決手段】システムは、少なくとも1つのメモリデバイスと通信する少なくとも1つのプロセッサを含む。少なくとも1つのプロセッサは、監視される少なくとも1つの構成要素に関連する複数のベースライン情報を記憶し、監視される少なくとも1つの構成要素の複数の現在画像を受信するようにプログラムされている。また、少なくとも1つのプロセッサは、複数の現在画像と複数のベースライン情報との比較に基づいてベースラインからの偏差を検出するようにプログラムされている。少なくとも1つのプロセッサはさらに、偏差を分類し、偏差の分類に基づいて是正処置を実施するようにプログラムされている。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも１つのメモリデバイスと通信する少なくとも１つのプロセッサを使用して、少なくとも１つの構成要素を監視するためのシステムであって、
前記少なくとも１つのプロセッサは、
監視される少なくとも１つの構成要素に関連する複数のベースライン情報を記憶し、
監視される前記少なくとも１つの構成要素の複数の現在画像を受信し、
前記複数の現在の画像と前記複数のベースライン情報との比較に基づいて、ベースラインからの偏差を検出し、
前記偏差を分類し、
前記偏差の前記分類に基づいて是正措置を実施する、
ようにプログラムされている、システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに、
比較に基づいて偏差量を決定し、
複数の是正処置のうち、どれを実施すべきかを決定する、ようにプログラムされている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに、
クライアントデバイスを介して、ユーザに是正処置を起動すべきことを通知し、
ユーザからの応答を受信し、
前記ユーザの前記応答に基づいて、修正アクションをアクティブにする、
ようにプログラムされている、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに、
検出された偏差が氷の蓄積であると判断され、
決定された蓄積量が所定の閾値を超える、
場合に、少なくとも１つの緩和システムを起動するようにプログラムされている、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに、
前記少なくとも１つの緩和システムの作動中に、検出された偏差量を監視し、
検出された前記偏差量が所定の閾値を超えなくなったときに、少なくとも１つの緩和システムを非アクティブにする、
ようにプログラムされている、請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに、
前記少なくとも１つの構成要素を監視する１つ以上のセンサから追加のセンサ情報を受信するようにプログラムされている、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに、
受信した追加のセンサ情報に基づいて、条件が偏差に適切であるかどうかを判断するようにプログラムされている、請求項６に記載のシステムシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに、受信した追加のセンサ情報に基づいて偏差を分類するようにプログラムされている、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに、前記偏差の原因によって前記偏差を分類するようにプログラムされている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記偏差は物質の付着であり、前記偏差は物質によって分類される、請求項１記載のシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、物質付着の検出および除去（material accretion detection and removal）に関し、より具体的には、タービンなどの機械および装置上の望ましくない物質の蓄積および付着（accumulation and accretion）を検出するシステムに関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【０００２】
産業機械や装置の構成要素やサブアセンブリ（Components and subassemblies of industrial machines and devices）は、摩耗、潜在的な欠陥、異物の蓄積（wear, potential defects, and the accumulation of foreign material）について日常的に検査されている。しかし、タービンのような装置の運転中は、装置への着氷による損傷を防ぐために必要なときだけ除氷システムを作動させるために、装置への着氷の蓄積を検知することが困難な場合がある。着氷による損傷は、修理に費用と時間がかかる可能性がある。さらに、現在の従来の着氷境界（current conservative icing boundaries）は、不必要な除氷イベントやデバイスの動作に対するその他の変更を引き起こし（cause unnecessary de-icing events and/or other modifications）、一般的にユーザの電力出力および/または性能を低下させる可能性がある。さらに、多くの現在の検出システムは、主に理論曲線に依存しており、この理論曲線は、装置モデルおよび／または動作条件に基づいて変化する可能性がある。したがって、特定の装置モデルおよび／または動作形状に依存しない方法で、物質の蓄積および付着の検出を改善することを容易にするシステムを有することが望ましいであろう。
【発明の概要】
【０００３】
一態様では、少なくとも１つの構成要素を監視するシステムが提供される。このシステムは、少なくとも１つのメモリデバイスと通信する少なくとも１つのプロセッサを含む。少なくとも１つのプロセッサは、監視される少なくとも１つの構成要素に関連する複数のベースライン情報を記憶し、監視される少なくとも１つの構成要素の複数の現在画像を受信するようにプログラムされている。また、少なくとも１つのプロセッサは、複数の現在画像と複数のベースライン情報との比較に基づいてベースラインからの偏差（deviation：逸脱／ずれ）を検出するようにプログラムされている。少なくとも１つのプロセッサはさらに、偏差を分類し、偏差の分類に基づいて是正処置を実施するようにプログラムされる。本システムは、本明細書の他の箇所で議論されるものを含む追加機能又は代替機能を含むことができる。
【０００４】
別の態様では、装置内の少なくとも１つの構成要素を監視する方法が提供される。本方法は、少なくとも１つのメモリデバイスと通信する少なくとも１つのプロセッサを含むコンピュータシステム上で実施される。本方法は、監視される少なくとも１つの構成要素に関連する複数のベースライン情報を記憶することと、監視される少なくとも１つの構成要素の複数の現在画像を受信することとを含む。本方法はまた、複数の現在画像及び複数のベースライン情報に基づいてベースラインからの偏差を検出することを含む。本方法はさらに、偏差を分類することと、偏差の分類に基づいて是正措置を実施することとを含む。本方法は、本明細書の他の箇所で議論されるものを含む、追加的な、又は代替的な機能を含むことができる。
【０００５】
利点は、例示のために示され記載された好ましい実施形態の以下の説明から、当業者にはより明らかになるであろう。理解されるように、本実施形態は、他の異なる実施形態が可能であり得、それらの詳細は、様々な点で変更可能である。従って、図面および説明は、本質的に例示的なものとみなされ、制限的なものとはみなされない。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
以下に説明する図は、そこに開示されるシステムおよび方法の様々な態様を描いている。各図は、開示されたシステムおよび方法の特定の態様の実施形態を描いており、各図は、その可能な実施形態と一致することを意図していることを理解されたい。さらに、可能な限り、以下の説明では、複数の図に描かれた特徴が一貫した参照数字で指定される以下の図に含まれる参照数字を参照する。
【０００７】
図面には、現在議論されている配置が示されているが、しかしながら、本実施形態は、正確な配置に限定されず、示された器具であることが理解される：
例示的な高価値資産、すなわちターボマシンの概略図であり、より具体的には、例示的な実施形態では、タービンエンジンの図である。
例示的なガスタービンエンジンの概略図である。
図１および図２に示したタービンの運転監視に使用する例示的なシステムを示している。
図３に示すシステムと共に使用することができる例示的なコンピュータシステムを示している。
本開示の一実施形態による、例示的なユーザコンピュータ装置の例示的な構成を示す図である。
本開示の一実施形態によるサーバコンピュータ装置の例示的な構成を示す図である。
図３および図４に示したシステムを用いた偏差監視の例示的なプロセスを示している。
図３および図４に示したシステムを用いて偏差を監視する別の例示的なプロセスを示している。
図３および図４に示したシステムを用いた複数の画像と対応する偏差を示す図である。
【０００８】
別段の指示がない限り、本明細書で提供される図面は、本開示の実施形態の特徴を説明するためのものである。これらの特徴は、本開示の１つ以上の実施形態を含む多種多様なシステムにおいて適用可能であると考えられる。そのため、図面は、本明細書に開示される実施形態の実施に必要であることが当業者によって知られているすべての従来の特徴を含むことを意味するものではない。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施形態は、特に、材料付着の検出および除去に関し、より具体的には、例えばタービンなどの機械および装置上の望ましくない材料の蓄積および付着を検出するシステムに関する。例示的な一実施形態では、このプロセスは、偏差監視システム（「ＤＭＳ：deviation monitoring system」）コンピュータ装置によって実行することができる。例示的な実施形態では、ＤＭＳコンピュータ装置は、１つ以上のクライアント装置、１つ以上の制御システム、および／または機械および／または装置を監視するセンサと通信することができる。
【００１０】
例示的な実施形態では、システムは、ガスタービン（ＧＴ）入口プレナムに取り付けられた光学カメラと照明システムを含む。ＤＭＳコンピュータ装置は、光学カメラから画像を受信する。システムはまた、代替的または追加的に、サーマルカメラおよび／または分光器などの他の撮像装置を使用することもできるが、これらに限定されない。ＤＭＳコンピュータ装置は、リアルタイムで画像を解析し、ＧＴに関連するベースラインと比較した偏差を検出する。例えば、ＤＭＳコンピュータ装置は、比較に基づいて、圧縮機ブレード（例えば、入口ガイドベーン－ＩＧＶ：inlet guide vanes）上の氷の蓄積を推定することができる。ＤＭＳコンピュータ装置は、グレーズアイスとライムアイス（glaze and rime ice：霧氷と雨氷）を区別し、検出された氷の量に基づいて、ＤＭＳコンピュータ装置は、システムの防氷／除氷を制御するための１以上のアクションを自律的に推奨する。一部の実施形態では、ＤＭＳコンピュータ装置は、着氷防止システムを能動的に制御および／または作動させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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