フィールドバスを用いた分散型エネルギーシステムの遠隔監視・異常診断統合技術の開発

利用现场总线的分布式能源系统远程监控与异常诊断集成技术开发

基本信息

批准号：
16760335
负责人：
涌井徹也
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Osaka Prefecture University (2005)Waseda University (2004)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

エネルギーを有効に利用するための分散型エネルギーシステムの普及を促進するための支援技術として,分散型エネルギーシステムの主要構成要素の一つであるシェルアンドチューブ式熱交換器を用いた温水生成プロセスを対象とした自律的な異常診断とプロセスの伝熱性能の遠隔監視とを統合したプロセス運用技術の開発を行った.本研究では,プロセスでの自律的な診断さらには運転を実現するために,フィールドバス通信(機器間の双方向多重ディジタル通信)対応の計測機器を使用していることに特徴がある.具体的な成果として,早稲田大学喜久井町キャンパス(東京都新宿区)に既設の熱プロセス実験設備及びフィールドバス機器を使用した計測制御システムを対象に,このプロセスの代表的な異常であるシェル内への空気滞留(脱気装置の故障),シェル内へのドレイン滞留(スチームトラップの故障)を検知する診断アルゴリズムの構築・実証実験を行った.さらに,分散型エネルギーシステムの運用に有効なプロセス特性の代表変数として,熱通過率が有効であることを明らかにした.また,フィールドバス通信型レコーダ(Webサーバ機能搭載)を用いることにより,監視用PC(大阪府立大学)からの熱通過率の遠隔監視および制御ループの遠隔操作と,ホストPC(早稲田大学)でのプロセスの自律的な異常診断をEthernetとフィールドバスを介して統合することができた.本研究で構築した統合技術は,今後機能ブロックとして,フィールドバス機器に搭載することで実現可能になるものと考える.

作为促进分布式能源系统普及以有效利用能源的支撑技术，我们开发了使用管壳式换热器的热水生成工艺，这是分布式能源系统的主要组成部分之一。集自主异常诊断和过程传热性能远程监控于一体的过程运行技术。为了实现自主诊断甚至运行，其特点是使用支持现场总线通信（设备间双向多路数字通信）的测量设备。具体结果是，早稻田大学在一次测量中检测到了这一过程中的典型异常。使用菊町校区（东京新宿区）现有的热处理实验设备和现场总线设备的控制系统。我们构建并进行了诊断算法的演示实验，该算法可检测壳体内的空气滞留（除氧器故障）和壳体内的排水滞留（蒸汽疏水阀故障）。此外，它对于分布式能源系统的运行也很有效。传热速率作为过程特性的代表变量是有效的。这使得能够从监控PC（大阪府立大学）远程监控传热率和远程控制控制回路，以及通过以太网和现场总线在主机PC（早稻田大学）上进行自主过程异常诊断。这项研究中开发的集成技术将来将成为可能，作为功能块合并到现场总线设备中。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

電子式バルブポジショナに搭載する調節弁のヒステリシス補償機能

电子阀门定位器中安装的控制阀的迟滞补偿功能

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
計測自動制御学会産業論文集第3巻,第7号
影响因子：
0
作者：
涌井徹也;橋詰匠;西島剛史
通讯作者：
西島剛史

差圧伝送器による導圧管の詰まり診断に関する研究(第2報静的な動作点の変更に対応した詰まり状態の監視)

利用差压变送器诊断导压管堵塞的研究（第2部分：响应静态工作点变化的堵塞情况监测）

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
日本機械学会第4回評価・診断に関するシンポジウム講演論文集 No.05-43
影响因子：
0
作者：
涌井他;6名
通讯作者：
6名

Valve hysteresis compensation considering flow conditions for digital valve positioner

DOI：
10.11499/sicep.2004.0.50.1
发表时间：
2004
期刊：
SICE 2004 Annual Conference
影响因子：
0
作者：
T. Wakui;T. Hashizume;T. Nishijima
通讯作者：
T. Wakui;T. Hashizume;T. Nishijima

ディジタル式差圧伝送器による導圧管の詰まり検出

使用数字差压变送器检测导压管堵塞

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
計測自動制御学会2005年産業応用部門大会講演論文集 SY0010/05
影响因子：
0
作者：
涌井他;6名
通讯作者：
6名

差圧伝送器による導圧管の詰まり診断に関する研究(第1報揺動のRMS値による診断)

利用差压变送器诊断导压管堵塞的研究（第1部分：基于振荡均方根值的诊断）

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
日本機械学会Dynamics and Design Confernce2005講演論文集 No.05-47
影响因子：
0
作者：
涌井他;6名
通讯作者：
6名

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DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
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通讯作者：
横山良平

CO_2ヒートポンプ給湯システムにおける貯湯槽内温度分布の分析(中温水取り出し時の分析)

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DOI：
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0
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鎌苅順也;横山良平;涌井徹也;竹村和久;横山良平;横山良平・涌井徹也;横山良平・涌井徹也・竹村和久;涌井徹也・横山良平・鎌苅順也・河野泰大;横山良平・涌井徹也・竹村和久;鎌苅順也・横山良平・涌井徹也・竹村和久;鎌苅順也・横山良平・涌井徹也・竹村和久;横山良平;涌井徹也・横山良平・鎌苅順也
通讯作者：
涌井徹也・横山良平・鎌苅順也