燃燒系統的故障診斷裝置的製作方法
2023-05-28 05:39:56
專利名稱：燃燒系統的故障診斷裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種將裝在吸收式冷凍機的高溫再生器或大型鍋爐等上的燃燒系統作為對象，診斷其各種故障的裝置。
吸收式冷凍機是將凝縮器、蒸發器、吸收器、再生器、熱交換器等靠管道相互連接構成的，在再生器上裝備有將作為吸收冷媒的溴化鋰等的吸收液加熱、濃縮的燃燒系統。有關這種吸收式冷凍機的控制已在例如美國專利5,224,352號中公開了一種採用模糊控制方式的方案。
裝在吸收式冷凍機再生器上的燃燒系統如圖2所示，具有設置在燃燒室10上的主燃燒器15，用於對主燃燒器15點火的輔助燃燒器17，和對輔助燃燒器17點火的火花棒20。首先，由火花棒20發生火花，將輔助燃燒器17點火後，通過輔助燃燒器17發生的火焰對主燃燒器15點火。
在此過程中，由在火花棒20上的發生火花的點火變壓器19，向各燃燒器供給燃料的輔助閥16和主閥12，13等構成燃燒系統的多個機器根據給定的程序動作。
此外，主燃燒器及輔助燃燒器所發生的火焰、以及火花棒所發生的火花由火焰檢測器21檢出，並將這些檢出信號編入動作程序。
在這種由多個組成機器構成的燃燒系統中，在將這些機器根據給定程序動作的過程中，會發生各種故障。在這種情況下，1個故障受到表示多個組成機器工作狀況的各種測定數據，例如從把電壓施加到點火變壓器起至由火花棒發生火花為止的時間(火花檢出時間)、流動於點火變壓器初級一側的電流、從火焰檢測器輸出的火焰電流等各種各樣的強度的影響。
在此，燃燒系統發生任何故障時，通過維修檢查員隨著此時燃燒系統的動作程序的進行而觀察測定數據的變化，進行故障原因的診斷。
但是，在燃燒系統中，1個故障不僅受到多個測定數據的各種強度的影響，而且在同時發生多個故障情況下，不同的故障會受到同一測定數據相乘的影響，由於1個故障受到與故障狀態相左的不同測定數據的影響，在根據測定數據觀察診斷故障原因時，必須有很長的工作經驗和豐富的知識。為此，對於經驗少的維修檢查員來說，診斷非常困難，存在著為解開故障原因需花費很多時間的問題。
本發明的目的是提供一種將燃燒系統作為對象，由多個測定數據而自動定量地得到診斷數據的故障診斷裝置，即使是經驗少的維修檢查員也能容易地解明故障原因。
本發明的燃燒系統的故障診斷裝置具有(a)在燃燒系統根據給定程序動作的過程中對表示各組成機器的工作狀況的多種類數據加以測定的測定手段，(b)與應從測定手段得到的多種測定數據有關，將與在作為診斷對象的1或多個組成機器中發生而得到的多種故障原因有關的因果關係作為知識數據加以存儲的診斷知識基礎器，以及(c)根據測定手段得到的測定數據驅動所述診斷知識基礎器，導出關於故障原因的診斷數據的知識基礎器驅動手段。
在上述的故障診斷裝置中，熟練的維修檢查員根據經驗所知的關於故障原因的知識預先作為知識數據存儲到診斷知識基礎器上。從而，通過根據多個測定數據來驅動診斷知識基礎器，能夠得到關於此故障原因的診斷數據。此診斷數據是定量的，直接表示故障原因，或含有對真正故障原因的暗示。
在具體結構中，知識基礎驅動手段具有根據由測定手段得到的測定數據，製成成為故障診斷判定指標的多種類指標數據的數據處理手段。此外，診斷知識基礎器由根據所述指標數據、對每種故障類型均規定判別故障狀態類型的條件的條件知識部，和對每個故障類型的1或多種指標數據與多個故障原因的關連強度加以規定的關連強度知識部構成。
在此，知識基礎器驅動手段是，根據診斷知識的條件知識部，由前述的指標數據判斷故障狀態類型後，根據關連強度知識部，判斷每種類型，由前述指標數據算出表示作為真正故障原因概率的診斷數據。
在燃燒系統中，一種故障不僅受到多指標數據(症狀)各種強度的影響，而且對於同時發生多種故障，會受到不同故障為同一指標數據相乘的影響，1種故障由於故障狀態的不同也會受到不同指標數據的影響。圖5是表示這種狀態模式的視圖，1種故障原因由於此時條件不同呈現不同的症狀，即使條件相同也會呈現多種症狀。在此，故障原因與症狀相互結合的條件由燃燒系統的動作程序確定，對於每個條件應考慮故障類型的不同。
此外，對於燃燒系統的故障，從經驗上講也具有與程序的進行直接相結合的故障狀態類型，對於每種類型，如將故障原因與此時症狀的關係加以整理的話，通過經驗判明兩者成立1對1的關係。圖6是在每個條件下將故障原因與症狀之間的關係加以分類整理的視圖，如根據1種條件的成立觀察特定的每種故障類型的話，則1種故障原因與由此生成的多個症狀之間成立一定的對應關係。例如，在圖6中，故障原因V發生時，此症狀呈現條件1和條件2下不同的症狀。即，在條件1下，指標數據A上受到強的影響，而指標數據C上受到中等程序影響，其它指標數據上不受影響，而在條件2下，指標數據A受到弱的影響，其它指標數據不受影響。即使對於其它故障原因，根據條件所呈現的症狀也不同。因而，假如對於每種條件不對此種狀態分類的話，就不能進行故障診斷，則就不能特定出故障原因。
在此，上述的具體構成是由條件知識部與關連強度知識部構成診斷知識基礎器，由條件知識部首先判斷設定在每種故障狀態類型上的條件，導出實際應考慮解明故障原因的1或多個類型後，根據關連強度知識部，對每種故障狀態類型算出診斷數據。如採用該診斷方式，其症狀與故障原因的關係由於能夠對每種故障狀態類型均加以驗證，從而能夠正確的診斷。
若採用本發明的燃燒系統的故障診斷裝置的話，根據表示燃燒系統的工作狀況的測定數據，能自動定量地得到診斷數據，該診斷數據直接表示故障原因，或含有關於真正故障原因的暗示，即使經驗少的維修檢查員也容易明白故障原因。
圖1為表示本發明的故障診斷裝置構成的流程圖；圖2為表示實施本發明的燃燒系統構成的系統圖；圖3為表示火花棒支承狀態的側面圖；圖4為燃燒系統的動作程序圖；圖5為說明故障原因與症狀關係的視圖；圖6為說明各條件下設定各指標與故障原因的相關強度的圖表；圖7為表示點火變壓系統中診斷知識基礎內容的圖表；圖8為表示火花棒系統中診斷知識基礎內容的圖表；圖9為表示輔助燃燒器系統中診斷知識基礎內容的圖表；圖10為表示主燃燒器系統中診斷知識基礎內容的圖表。
下面詳細地說明本發明的實施例。
對於實施圖2所示的本發明的吸收式冷凍機燃燒系統的形態按照圖而加以說明。
在圖2中，主燃燒器15設置在燃燒室10中，同時，輔助燃燒器17設置在主燃燒器15的側部，而火花棒20設置在輔助燃燒器17的側部。再者，風扇22與燃燒室10相連接，以供給燃燒用空氣。
城市煤氣11經過具有緊急關閉閥機能的主閥12，13，供入主燃燒器15，同時，經輔助閥16供入輔助燃燒器17。供入輔助燃燒器17的城市煤氣11的流量，以及由風扇送入燃燒室10內的空氣量是由連杆機構24而相互連接的風門14，23加以調整的。此外，通過點火變壓器19，點火電源18與火花棒20相連。
在主燃燒器15點火時，首先，點火變壓器19上施加電壓，火花棒20上產生火花。然後，向輔助燃燒器17供給城市煤氣11，在輔助燃燒器17點火。接著，向主燃燒器15供給城市煤氣(11)，使主燃燒器15點火。
在此過程中，火花棒20處發生的火花和輔助燃燒器17或主燃燒器15所發生的火焰由火焰檢測器21加以檢測。燃燒室10內的廢氣25排到外部。
圖3示出了火花棒20的安裝狀態，火花棒20經絕緣子27而由輔助燃燒器17支承著，火花棒的前端穿過保焰板28朝燃燒室側突出。火花棒20的基端連接著從前述點火電源18處伸出的電纜26。
主燃燒器15點火時的一系列程序由燃燒系控制裝置1加以控制。圖4示出了燃燒系控制裝置1執行的一系列程序。
在「點火等待」時，電壓施加到點火變壓器19上，進行火花檢查後，在停止電壓施加到點火變壓器19的狀態下，進行火焰檢測器21的輸出信號的檢查(UV檢驗)。接著，在「試點火」時，在打開輔助閥16的狀態下將電壓施加到點火變壓器19上，用來自火花棒20的火花對輔助燃燒器17點火，並在之後的「僅輔助燃燒」時停止將電壓施加到點火棒19上。進一步，在「總試」時打開主閥12，13，對主燃燒器15點火。進而在「總穩定」時停止燃料供給輔助燃燒器17，並朝「穩定燃燒」過渡。
此外，對於點火變壓器系統的故障反應為點火變壓器次級軟線的損傷和絕緣不良，或者是斷線、點火變壓器電源線的連接不良，供給電壓低等。而火花棒系統的故障反應為絕緣子損傷、火花間隙調整不良，異物，因汙染火花電流的洩漏等。輔助燃燒器系統的故障反應為輔助燃燒器輸入量不足、空氣燃料比調整不良、輔助調節器動作不良等。再者，主燃燒器系統的故障反應為燃燒器破損、流量控制不佳，主關閉閥的動作不良、調節器壓力調整不良等。
圖1表示把上述燃燒系統作為對象的故障診斷裝置9的構成，從燃燒系統控制裝置1來的各種測定數據供給到故障診斷裝置9。在此，測定數據包含有·從把電壓施加到點火變壓器起到用火花棒檢出火花的時間(火花檢出時間)·在點火變壓器初級流動的電流(點火變壓器初級電流)·火花檢查時從火焰檢測器輸出的信號(火焰電流)·試點火時的火焰電流·從把燃料供給輔助燃燒器起到輔助燃燒器點火止的延遲時間·僅輔助燃燒時的火焰電流·總試前1.5秒時的火焰電流·總試時後半部分7.5秒時的火焰電流·總穩定時的火焰電流。
另外，對於點火變壓器初級電流及火焰電流是將適當的抽樣電流值平均而作為測定數據。
下面，把圖2所示的燃燒系統分成點火變壓器系統、火花棒系統、輔助燃燒器系統及主燃燒器系統這4個系統，並分別對各系統中所構成的故障診斷裝置9的例子加以說明。
點火變壓器系統由燃燒系統控制裝置1將下述的測定數據供給異常度算出迴路2。
·火花檢測時間(測定數據a)·火花檢測時間的異常發生頻率(在過去的一定期間內火花檢測時間超過給定界限值的次數)·點火變壓器初級電流(測定數據b)·火花檢查時的火焰電流(測定數據c)·火花檢查時火焰電流的異常發生頻率(在過去的一定期間內與火焰電流的正常值相偏的差值超過給定界限值的次數)·試點火時的火焰電流(測定數據d)異常度算出迴路2具有與上述各測定數據相對的K個界限值T1-Tk，並由下列數式1算出表示各測定數據D的異常程序的異常度A。另外，對於各測定數據的界限值預先存入到與異常度算出迴路2相連接的異常度界限值存儲器3內。
算式1D＜T1時， A＝0(正常)T1≤D＜T2時， A＝1T2≤D＜T3時， A＝2Tk-1≤D＜Tk時，A＝K-1Tk≤D時， A＝K由此得到的相對各測定數據的異常度A供給2值化迴路4。在2值化迴路4中，異常度A＝0時作為正常，異常度A≥1時作為異常，把測定數據2值化為正常/異常，此結果供給條件判定迴路5。在條件判定迴路5中，由後述的條件判定來判斷出故障狀態的類型，並將此判斷結果與從前述異常度算出迴路2得到的異常度A供給診斷數據算出迴路6。條件判定迴路5及判斷數據算出迴路6與診斷知識基礎器7相連接。
在診斷知識基礎器7中，作為判別故障狀態類型的條件如圖7所示，設定如下6個條件條件1測定數據a異常時條件2測定數據b異常時條件3測定數據c正常時條件4測定數據b異常、且測定數據c異常、測定數據d正常時條件5測定數據b異常、且測定數據c異常，測定數據d異常時條件6測定數據b正常、且測定數據c異常時。
條件判定迴路5是判斷出從2值化迴路4得到的2值化數據是否相應於上述的任何條件，並將此結果供給診斷數據算出迴路6。在此，2值化數據相應的條件通常不限於1個，而是相應於多個條件。
此外，在診斷知識基礎器7上，對於圖7所示的每個條件，規定了診斷時應考慮1種或多種指標數據，同時規定了各指標數據與多個故障原因間的關連強度W。
即，對於條件1，規定了下述5個指標數據。
(1-1)測定數據a的異常度(1-2)測定數據a的異常發生頻率的異常度(1-3)測定數據b的異常度(1-4)測定數據c的異常度(1-5)測定數據c的異常發生頻率的異常度對於條件2，規定了下述3個指標數據。
(2-1)測定數據b的異常度(2-2)測定數據c的異常度(2-3)測定數據c的異常發生頻率的異常度對於條件3，規定了下述的指標數據。
(3-1)測定數據b的異常度對於條件4，規定了下述2個指標數據。
(4-1)測定數據b的異常度(4-2)測定數據c的異常度對於條件5，規定了下述2個指標數據。
(5-1)測定數據b的異常度(5-2)測定數據c的異常度對於條件6，規定了下述2個指標數據。
(6-1)測定數據c的異常度(6-2)測定數據c的異常發生頻率的異常度。
此外，圖7所示的條件和關連強度是通過聽取熟練的多個維修檢查員的知識、總括其結果而得到的。
診斷數據算出迴路6讀出從診斷知識基礎器7來的關於各指標數據的關連強度，同時，取得從異常度算出迴路2得到的關於各指標數據的異常度。
一般的對於條件N，把設定如下的指標數據m的異常度作為AN-m，而把假定的故障原因i與指標數據m的關連強度作為Wi，N-m時，故障原因i的診斷數據Fi能夠由下述算式2算出。
算式2Fi＝∑N∑m(AN-m×Wi，N-m)但是，∑N表示N的總計，∑m表示m的總計。在此，條件N不成立時，Wi，N-m＝0。
這樣得到的診斷數據F從輸出裝置8輸出。在此，推測出，診斷數據Fi越是相對的大，則故障原因i為點火變壓器系統故障的真正原因的正確率越高。
再者，不限於如上述算式2，用總計算出診斷數據的方式，也能夠採用把各故障原因的積(AN-m×Wi，N-m)的最大值作為診斷數據的方式。
又，對於用上述算式2算出診斷數據，當算出結果超過一定值時，也能夠採用把診斷數據停在該一定值上的均灘運算。
火花棒系來自燃燒系統控制裝置1的下述測定數據供給異常度算出迴路2。
·火花檢測時間(測定數據a)·火花檢測時間的異常發生頻率·點火變壓器初級電流(測定數據b)·火花檢查時的火焰電流(測定數據c)·火花檢查時的火焰電流的異常發生頻率·試點火時的火焰電流(測定數據d)·著火延遲時間(測定數據e)·著火延遲時間的異常發生頻率(在過去的一定期間，著火延遲時間超過給定界限值的次數)·僅輔助燃燒時的火焰電流(測定數據f)異常度算出迴路2同樣具有關於各測定數據的界限值T1-Tk，由上述算式1算出表示各測定數據D的異常程度的異常度A。
由此得到的相對各測定數據的異常度A供給2值化迴路4，成為正常/異常2值化，並將此結果供給條件判定迴路5。
在診斷知識基礎器7上，作為判別故障狀態類型的條件，如圖8所示，設定如下9個條件，條件1測定數據a異常時條件2測定數據b異常時條件3測定數據c異常時條件4測定數據b異常，且測定數據c異常，測定數據d正常時條件5測定數據b正常，且測定數據c異常時條件6測定數據b正常，且測定數據c異常，測定數據e異常時條件7測定數據b正常，且測定數據d異常，測定數據e異常時條件8測定數據d異常，且測定數據f正常時條件9測定數據d異常，且測定數據f異常時。
在此，條件判定迴路5判斷從2值化迴路4得到的2值化數據是否與上述的任何條件相當，並將此結果供給診斷數據算出迴路6。
又，在診斷知識基礎器7上，對於如圖8所示的每個條件，規定應診斷考慮的1或多種類的指標數據，同時，規定各指標數據與多個故障原因間的關連強度W。
即，對於條件1，規定下述的5個指標數據。
(1-1)測定數據a的異常度(1-2)測定數據a的異常發生頻率的異常度(1-3)測定數據b的異常度(1-4)測定數據c的異常度(1-5)測定數據c的異常發生頻率的異常度對於條件2，規定下述3個指標數據。
(2-1)測定數據b的異常度(2-2)測定數據c的異常度(2-3)測定數據c的異常發生頻率的異常度對於條件3，規定下述的指標數據(3-1)測定數據b的異常度對於條件4，規定下述的2個指標數據。
(4-1)測定數據b的異常度(4-2)測定數據c的異常度對於條件5，規定下述2個指標數據。
(5-1)測定數據c的異常度(5-2)測定數據c的異常發生頻率的異常度對於條件6，規定下述3個指標數據。
(6-1)測定數據d的異常度(6-2)測定數據e的異常度(6-3)測定數據e的異常發生頻率的異常度對於條件7，規定下述3個指標數據。
(7-1)測定數據d的異常度(7-2)測定數據e的異常度(7-3)測定數據e的異常發生頻率的異常度對於條件8，規定下述的指標數據。
(8-1)測定數據d的異常度對於條件9，規定下述2個指標數據。
(9-1)測定數據d的異常度(9-2)測定數據f的異常度診斷數據算出迴路6同樣地讀出關於診斷知識基礎器7來的各指標數據的關連強度，同時，取出與異常度算出迴路2得出的各指標數據有關的異常度，由前述算式2，算出與故障原因i有關的診斷數據Fi。這樣得到的診斷數據F從輸出裝置8輸出。
輔助燃燒器系統來自燃燒系統控制裝置1的下述測定數據供給異常度算出迴路2。
·點火變壓器初級電流(測定數據a)·火花檢查時火焰電流(測定數據b)·試點火時火焰電流(測定數據c)·著火延遲時間(測定數據d)·著火延遲時間的異常發生頻率·僅輔助燃燒時火焰電流(測定數據e)·總試前一半的1.5秒間的火焰電流(測定數據f)異常度算出迴路2同樣的具有與各測定數據有關的界限值T1-Tk，並由上述算式1算出表示各測定數據D異常程度的異常度A。
由此得到的相對各測定數據的異常度A供給2值化迴路4，成為正常/異常2值化，並將此結果供給條件判定迴路5。
在診斷知識基礎器7上，作為判別故障狀態類型的條件，如圖9所示設定9個條件。
條件1測定數據a正常，且測定數據b正常時條件2測定數據a正常且測定數據b異常，測定數據d異常時條件3測定數據a正常，且測定數據b正常，測定數據d異常時條件4測定數據a正常，且測定數據c異常，測定數據d異常時條件5測定數據c正常，且測定數據e異常時條件6測定數據c異常，且測定數據e異常時條件7測定數據e異常，且測定數據f正常時條件8測定數據e異常，且測定數據f異常時條件9測定數據f異常時。
在此，條件判定迴路5判斷從2值化迴路4得到的2值化數據與上述的那個條件相符，並將此結果供給診斷數據算出迴路6。
又，在診斷知識基礎器7上，對如圖9所示的每個條件，規定診斷應考慮的1種或多種指標數據，同時，規定各指標數據與多個故障原因間的關連強度W。
即，對條件1，規定下述的指標數據。
(1-1)測定數據c的異常度對條件2，規定下述3個指標數據。
(2-1)測定數據c的異常度(2-2)測定數據d的異常度(2-3)測定數據d的異常發生頻率的異常度對條件3，規定下述3個指標數據。
(3-1)測定數據c的異常度(3-2)測定數據d的異常度(3-3)測定數據d的異常發生頻率的異常度對條件4，規定下述3個指標數據。
(4-1)測定數據c的異常度(4-2)測定數據d的異常度(4-3)測定數據d的異常發生頻率的異常度對條件5，規定下述指標數據。
(5-1)測定數據e的異常度對條件6，規定下述2個指標數據。
(6-1)測定數據c的異常度(6-2)測定數據e的異常度對條件7，規定下述指標數據。
(7-1)測定數據e的異常度對條件8，規定下述2個指標數據。
(8-1)測定數據e的異常度(8-2)測定數據f的異常度對條件9，規定下述指標數據。
(9-1)測定數據f的異常度然後，對各指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度。
診斷數據算出迴路6同樣的讀出從診斷知識基礎器7來的關於各指標數據的關連強度，同時，取出從異常度算出迴路2得到的關於各指標數據的異常度，用前述算式2，算出關於故障原因i的診斷數據Fi。這樣得到的診斷數據F從輸出裝置8輸出。
主燃燒器系統從燃燒系統控制裝置1來的下述測定數據供給異常度算出迴路2。
·僅輔助燃燒時的火焰電流(測定數據a)·總試時前一半的1.5秒間的火焰電流(測定數據b)·總試後一半的7.5秒間的火焰電流(測定數據c)·總穩定時的火焰電流(測定數據d)異常度算出迴路2同樣的具有關於各測定數據的界限值T1-Tk，並用上述算式1算出表示各測定數據D異常程度的異常度A。
由此得到的相對各測定數據的異常度A供給2值化迴路4，成為正常/異常2值化，並將此結果供給條件判定迴路5。
在診斷知識基礎器7上，作為判別故障狀態類型的條件，如圖10所示設定5個條件，條件1測定數據a正常，且測定數據b異常時條件2；測定數據c異常時條件3測定數據c正常，且測定數據d異常時條件4測定數據c異常，且測定數據d正常時條件5測定數據c異常，且測定數據d異常時。
在此，條件判定迴路5判斷從2值化迴路4得到的2值化數據與上述的那個條件相符，並將此結果供給診斷數據算出迴路6。
又，在診斷知識基礎器7上，對於如圖10所示的每個條件，規定診斷應考慮的1種或多種指標數據，同時，規定各指標數據與多個故障原因間的關連強度。
即，對於條件1，規定下述指標數據。
(1-1)測定數據b的異常度對條件2，規定下述的指標數據。
(2-1)測定數據c的異常度對條件3，規定下述的指標數據。
(3-1)測定數據d的異常度對條件4，規定下述的指標數據。
(4-1)測定數據c的異常度對條件5，規定下述2個指標數據。
(5-1)測定數據c的異常度(5-2)測定數據d的異常度。
然後，對各指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度W。
同樣的，診斷數據算出迴路6讀出從診斷知識基礎器7來的關於各指標數據的關連強度，同時，取出從異常度算出迴路2得到的有關各指標數據的異常度，用前述算式2，算出關於故障原因i的診斷數據Fi。這樣得到的診斷數據F從輸出裝置8輸出。
此外，在圖7-圖10所示的各條件及關連強度設定之際，考慮下述的事項。
即，當採用點火變壓器系統的條件1時，對於火花棒系統的條件1，由於在火花檢出時間發生延遲時，成為其故障原因的限於點火變壓器系統或火花棒系統、而不依存輔助燃燒器系統和主燃燒器系統，所以在點火變壓系統及火花棒系統的診斷中，所述條件1作為火花檢出延遲時間有異常的條件。然後，在此條件下，通過將用點火變壓器系統及火花棒系統診斷出的測定數據(點火變壓器初級電流，火花檢查時的火焰電流)加以組合，作為故障原因特定為火花棒系統，但特別推理特定為點火變壓器系統。
當採用點火變壓器系統2時，對於火花棒系統的條件2，由於在點火變壓器初級電流發生異常時，此原因限於點火變壓器系統或火花棒系統，不依存輔助燃燒器系統和主燃燒器系統，所以在點火變壓器系統及火花棒系統的診斷中，所述條件工作為點火變壓器初級電流有異常的條件。然後，在此條件下，火花檢查中火焰電流有異常時，作為故障原因特定為點火變壓器系統，但特別推理特定為火花棒系統。
當採用點火變壓器系統的條件3時，對於火花棒系統的條件3，由於在點火變壓器初級電流發生異常時，此原因限於點火變壓器系統或火花棒系統，不依存輔助燃燒器系統及主燃燒器系統，所以在點火變壓器系統及火花棒系統診斷中，根據點火變壓器初級電流的異常度診斷之際，把火花檢查中的火焰電流正常作為前提，診斷為火花棒系統，但特別推理診斷為點火變壓器系統。
對於輔助燃燒器系統的條件1，在點火變壓器初級電流及火花檢查中火焰電流正常時，設定點火變壓器系統及火花棒系統作為正常時的條件。然後，在此條件下，在試點火中的火焰電流有異常時，作為故障原因，特別推理特定為輔助燃燒器系統。
採用點火變壓器系統的條件4時，對於火花棒系統的條件4，由於在因點火變壓器系統、火花棒系統的故障異常度較小時，輔助燃燒器正常點火，所以把試點火中火焰電流為正常作為前提。然後，點火變壓器初級電流及火花檢查中火焰電流還異常時，推理特定為此原因。
對於點火變壓器系統的條件5，作為點火變壓器系統的故障狀態，具有點火變壓器初級電流、火花檢查中火焰電流、及試點火中火焰電流發生異常的情況，根據這些條件，特別推理特定為點火變壓器系統。
採用點火變壓器系統的條件6時，對於火花棒系統的條件5，在有火花檢查中火焰電流異常，且點火變壓器初級電流正常時，由於此原因的很多存在於火花棒系統，所以根據這些條件特定故障原因。
採用火花棒系統的條件6時，對於輔助燃燒器系統的條件2及3，在點火變壓器初級電流正常、且著火延遲時間異常時，此故障原因不存在點火變壓器系統，而在存在火花棒系統或輔助燃燒器系統，從而把這些作為條件。然後，在這些條件下，特定故障原因時，在火花檢查中的火焰電流有異常時，邊重新放置輔助燃燒器系統，邊特定火花棒系統，但火花檢查中火焰電流正常時特定為輔助燃燒器系統。
採用火花棒系統的條件7時，對於輔助燃燒器系統的條件4，由於試點火中的火焰電流及著火延遲時間有異常時，此故障原因存在於火花棒系統或輔助燃燒器系統，因此為了將其明確，將上述條件7設定為點火變壓器為正常的條件，即設定為點火變壓器初級電流作為正常的條件。
採用火花棒系統的條件8及9時，輔助燃燒器系統的條件5及6是著眼於試點中的火焰電流及僅輔助燃燒時的火焰電流的診斷條件，並根據各個正常/異常的組合，把故障原因將定為火花棒系統或輔助燃燒器系統。
採用輔助燃燒器系統的條件7及8時，主燃燒系統的條件1是著眼於僅輔助燃燒時的火焰電流及總試前一半中的火焰電流的診斷條件，根據各個正常/異常的組合，把故障原因特定為火花棒系統或輔助燃燒器系統。
採用輔助燃燒器系統的條件9時，主燃燒器系統的條件2是著眼於總試前一半的火焰電流及總試後一半的火焰電流的診斷條件，根據各個正常/異常組合，把故障原因特定為輔助燃燒器系統或主燃燒器系統。
再有，主燃燒器系統的條件3，4及5是著眼於總試後一半火焰電流及總穩定中的火焰電流的診斷條件，根據各個正常/異常的組合，把故障原因特定為輔助燃燒器系統或主燃燒器系統。
對上述的點火變壓器系統、火花棒系統、輔助及主燃燒器系統採用各故障診斷裝置的話，對於預想的多個故障原因，由於輸出作為真正故障原因的用概率大小表示的診斷數據，從而即使是經驗少的維修檢查員也能根據這些診斷數據迅速地進行故障診斷。在此，用於故障診斷的診斷知識基礎器7是由於總括熟練的維修檢查員的知識構築，所以診斷結果的可靠性很高。
又，在用診斷知識基礎器7的故障診斷中，首先，根據燃燒系統的程序判別有特徵傾向的故障狀態的類型，對每個類型，檢證故障原因與症狀間的關連，算出與各故障原因有關的診斷數據，從而即使在1個故障原因影響到與程序聚合的多個判定指標時，診斷精度也很高。
上述實施例的說明是為了說明本發明，應理解到並不限定權利要求書所記載的發明或並不縮小其保護範圍。此外，本發明的各個構成並不限於上述實施例，在不超出權利要求書所表示的本發明精神的範圍內可以作出各種變形。
例如，在上述的說明中，把燃燒系統分成點火變壓器系統、火花棒系統、輔助燃燒系統及主燃燒系統4類，各系統中均構成故障診斷裝置，但也可把燃燒系統整體作為診斷對象，在這種情況下，圖7-圖10所示的條件及關連強度按原樣採用也是可行的。
權利要求
1一種燃燒系統的故障診斷裝置，是在根據給定的程序、將從燃燒室噴出的燃料點火、發生火焰的燃燒系統中，把燃燒系統的全體、或構成燃燒系統的多個機器的一部分作為對象，診斷其故障的裝置，具有在燃燒系統根據所述給定程序動作的過程中，對表示各組成機器工作狀況的多種類數據加以測定的測定手段，與從測定手段得到的多種類測定數據有關，且將與作為診斷對象的1個或多個組成機器中所發生而得到的多種故障原因有關的因果關係作為知識數據存儲的診斷知識基礎器，根據測定手段得到的測定數據驅動所述診斷知識基礎器，導出有關故障原因的診斷數據的知識基礎器驅動手段。
2按照權利要求1所述的故障診斷裝置，其中，知識基礎器驅動手段具有根據測定手段得到的測定數據，作成成為故障診斷判定指標的多種指標數據的數據處理手段；此外，診斷知識基礎器是由根據所述指標加以判別故障狀態類型的條件對每種故障類型均加以規定的條件知識部和對每種故障類型均規定1或多種指標數據與多種故障原因的關連強度的關連強度知識部構成；知識基礎器驅動手段是，根據條件知識部，在判斷所述指標數據來的故障狀態類型後，根據關連強度知識部，對每個判斷類型，算出從所述指標數據來的表示真正故障原因概率的診斷數據。
3一種吸收式冷凍機的故障診斷裝置，是裝在吸收式冷凍機的再生器上，在根據給定程序、將燃燒室噴出的燃料點火、發生火焰的燃燒系統中，把燃燒系統的整體或構成燃燒系統的多個機器的一部分作為對象，診斷其故障的裝置，具有，在燃燒系統根據所述給定程序動作的過程中，對表示各組成機器工作狀況的多種類數據加以測定的測定手段，與從測定手段得到的多種類測定數據有關，且將與作為診斷對象的1個或多個組成機器中所發生而得到的多種故障原因有關的因果關係作為知識數據存儲的診斷知識基礎器。根據測定手段得到的測定數據驅動所述診斷知識基礎器，導出有關故障原因的診斷數據的知識基礎器驅動手段。
4按照權利要求3所述的故障診斷裝置，其中，知識基礎器驅動手段具有根據測定手段得到的測定數據，作成成為故障診斷判定指標的多種指標數據的數據處理手段；此外，診斷知識基礎器是由根據所述指標加以判別故障狀態類型的條件對每種故障類型均加以規定的條件知識部和時每種故障類型均規定1或多種指標數據與多種故障原因的關連強度的關連強度知識部構成；知識基礎器驅動手段是，根據條件知識部，在判斷所述指標數據來的故障狀態類型後，根據關連強度知識部，對每個判斷類型，算出從所述指標數據來的表示真正故障原因概率的診斷數據。
5按照權利要求所述的故障診斷裝置，其中，作為診斷對象的燃燒系統由含有主燃燒器的主燃燒器系統，含有為在主燃燒器點火的輔助燃燒器的輔助燃燒器系統，含有為在輔助燃燒器點火的火花棒的火花棒系統，含有為驅動火花棒的點火變壓器的點火變壓器系統構成；同時，具有用於檢出所述主燃燒器或輔助燃燒器來的火焰以及用於檢出火花棒來的火花的火焰檢測器。
6按照權利要求5所述的故障診斷裝置，其中，診斷對象是點火變壓器系統，測定數據含有從把電壓施加到點火變壓器起到檢出火花棒火花至的時間(測定數據a)，在點火變壓器初級流動的電流(測定數據b)，在關閉燃料向輔助燃燒室供給的狀態下、進行火花棒系統火花發生動作時、從火焰檢測器輸出的火焰電流(測定數據c)，及在將燃燒料供給輔助燃燒器的狀態下、進行火花棒系統火花發生動作時、從火焰檢測器輸出的火焰電流(測定數據d)，診斷知識基礎器的條件知識部把作為判別故障狀態類型的條件設定為如下6個條件，條件1測定數據a異常時條件2測定數據b異常時條件3測定數據c正常時條件4測定數據b正常，且測定數據c異常，測定數據d正常時條件5測定數據b異常，且測定數據c異常，測定數據d異常時條件6測定數據b正常，且測定數據c異常時。
7按照權利要求6所述的故障診斷裝置，其中，診斷知識基礎器的關連強度知識部是對於條件1，把測定數據a的異常度、測定數據a的異常發生頻率的異常度、測定數據b的異常度、測定數據c的異常度、及測定數據c的異常發生頻率的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件2，把測定數據b的異常度、測定數據c的異常度及測定數據c的異常發生頻率的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件3，把測定數據b的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件4，把測定數據b的異常度及測定數據c的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件5，把測定數據b的異常度及測定數據c的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件6，把測定數據c的異常度及測定數據c的異常發生頻率的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度。
8按照權利要求5所述的故障診斷裝置，其中，診斷對象是火花棒系統，測定數據含有從電壓施加到點火變壓器後來自火花棒起到檢出火花的時間(測定數據a)，點火變壓器初級流動的電流(測定數據b)，在對輻助燃燒器斷燃料狀態下進行火花棒系統的火花發生動作時的從火焰檢測器輸出的火焰電流(測定數據c)，在將燃料供給輔助燃燒器的狀態下、進行火花棒系統的火花發生動作時從火焰檢測器輸出的火焰電流(測定數據d)，把燃料供給輔助燃燒器起到輔助燃燒器著火止的延遲時間(測定數據e)，以及在只是輔助燃燒器點火的狀態下從火焰檢測器輸出的火焰電流(測定數據f)，診斷知識基礎器的條件知識部把判別故障狀態類型的條件設定為以下9個條件，條件1測定數據a異常時條件2測定數據b異常時條件3測定數據c正常時條件4測定數據b異常，且測定數據c異常，測定數據d正常時條件5測定數據b正常，且測定數據c異常時條件6測定數據b正常，且測定數據c異常，測定數據e異常時條件7測定數據b正常，且測定數據d異常，測定數據e異常時條件8測定數據d異常，且測定數據f正常時條件9測定數據d異常，且測定數據f異常時。
9按照權利要求8所述的故障診斷裝置，其中，診斷知識基礎器的關連強度知識部是，對於條件1，把測定數據a的異常度、測定數據a的異常發生頻率的異常度、測定數據b的異常度、測定數據c的異常度及測定數據c的異常發生頻率的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件2，把測定數據b的異常度、測定數據c的異常度及測定數據c的異常發生頻率的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件3，把測定數據b的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件4，把測定數據b的異常度及測定數據c的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件5，把測定數據c的異常度及測定數據c的異常發生頻率的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件6，把測定數據d的異常度、測定數據e的異常度、及測定數據e的異常發生頻率的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件7，把測定數據d、e的異常度、測定數據e的異常發生頻率的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件8，把測定數據d的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件9，把測定數據d的異常度及測定數據f的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度。
10按照權利要求5所述的故障診斷裝置，其中，診斷對象是輻助燃燒器系統，測定數據含有在點火變壓器初級流動的電流(測定數據a)，在對輔助燃燒器斷燃料的狀態下，進行火花棒系統火花發生動作時從火焰檢測器輸出的火焰電流(測定數據b)，在將燃料供給輔助燃燒室的狀態下由火花棒系統進行火花發生動作時從火焰檢測器輸出的火焰電流(測定數據c)，從把燃料供給輔助燃燒室起到輔助燃燒器著火止的延遲時間(測定數據d)，在僅由輔助燃燒器點火的狀態下從火焰檢測器輸出的火焰電流(測定數據e)，及在將燃料開始供給主燃燒器起到停止燃料供給輔助燃燒器止的期間的前半中從火焰檢測器輸出的火焰電流(測定數據f)；診斷知識基礎器的條件知識部把作為判別故障狀態類型的條件設定為以下9個條件，條件1測定數據a正常，且測定數據b正常時條件2測定數據a正常，且測定數據b異常，測定數據d異常時條件3測定數據a正常，且測定數據b正常，測定數據d異常時條件4測定數據a正常，且測定數據c異常，測定數據d異常時條件5測定數據c正常，且測定數據e異常時條件6測定數據c異常，且測定數據e異常時條件7測定數據e異常，且測定數據f正常時條件8測定數據e異常，且測定數據f異常條件9測定數據f異常時。
11按照權利要求10所述的故障診斷裝置，其中，診斷知識基礎器的關連強度知識部是，對於條件1，把測定數據c的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對條件2，把測定數據c、d的異常度及測定數據d的異常發生頻率的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件3，把測定數據c、d的異常度及測定數據d的異常發生頻率的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件4，把測定數據c、d的異常度及測定數據d的異常發生頻率的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件5，把測定數據e的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件6，把測定數據c、e的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件7，把測定數據e的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件8，把測定數據e、f的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件9，把測定數據f的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度。
12按照權利要求5所述的故障診斷裝置，其中，診斷對象是主燃燒器系統，測定數據含有在只有輔助燃燒器點火狀態下從火焰檢測器輸出的火焰電流(測定數據a)，把燃料開始向主燃燒器供給起到對輔助燃燒器的燃料供給停止為止的期間前半中從火焰檢測器輸出的火焰電流(測定數據b)，在所述期間的後半中從火焰檢測器輸出的火焰電流(測定數據c)及停止燃料供給輔助燃燒器後到用外部迴路控制轉換至燃料供給主燃燒器的一定期間內從火焰檢測器輸出的火焰電流(測定數據d)；診斷知識基礎器的條件知識部把作為判別故障狀態的類型的條件設定為以下5個條件，條件1測定數據a正常，且測定數據b異常時條件2測定數據c異常時條件3測定數據c正常，且測定數據d異常時條件4測定數據c異常，且測定數據d正常時條件5測定數據c異常，且測定數據d異常時
13按照權利要求12所述的故障診斷裝置，其中，診斷知識基礎器的關連強度知識部是，對於條件1，把測定數據b的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件2，把測定數據c的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件3，把測定數據d的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件4，把測定數據c的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度；對於條件5，把測定數據c的異常度及測定數據d的異常度作為指標數據，規定與多個故障原因有關的關連強度。
全文摘要
一種把裝在吸收式冷凍機的再生器上的燃燒系統作為對象，由多個測定數據自動地得到定量的診斷數據的故障診斷裝置9，具有根據從燃燒系統控制裝置1得到的多種類的數據，對成為故障診斷的判定指標的異常度進行計算的異常度算出迴路2，將異常度算出迴路2得到的異常度進行正常/異常2值化的2值化迴路4，驅動診斷知識基礎器7、判別所述2值化數據來的故障狀態類型的條件判定迴路5，以及驅動診斷知識基礎器7、算出由所述異常度及來自故障狀態類型的診斷數據的診斷數據算出迴路6。
文檔編號F23N5/26GK1151475SQ9612331
公開日1997年6月11日 申請日期1996年10月26日 優先權日1995年10月26日
發明者黑木靖治, 久保田伯一, 岡友彥 申請人:三洋電機株式會社