JPH0385699A - 機械設備の異常検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、ファン、ブロワ、テーブルローラ、プーリ等
の回転機械関連設備の軸受部に生じる異常を検知する際
に用いるのに好適な、機械設備の異常検知方法に関する
。

【従来の技術】

従来、回転機械を有する機械設備において、その軸受等
の異常を検知する方法には、当該軸受等に振動センサを
設置し、当該センサで軸振動を検出し、検出振動の大き
さを測定、監視することにより、異常が生じたことを検
知する方法がある（例えば、特開昭５９−６７４２６、
同６３−１７３９２８参照）。 前記方法を用いた異常検知方法の一般的な例を第４図に
基づき説明する。第４図において、符号１０は機械設備
の診断対象の軸受であり、当該軸受１０に振動センサ１
２が個別に設けられている。 これら振動センサ１２は、共通する中継盤１４まで配線
１６で接続されており、当該配線１６を介して、各振動
センサ１２の検出した振動データが中継盤１４まで送信
される。従って、各振動センサ１２で検出された振動デ
ータは中継盤１４に集められる。 集められた検出振動データは、測定データとして第２の
配線１８を介し、各振動センサ１２毎に人（操業管理者
等）が監視可能な場所例えば運転室に設置されている表
示盤２０に送られる。この表示盤２０は、前記測定デー
タを監視のために表示すると共に、測定データが警報設
定値を超えた場合には、警報信号を発生させて異常を知
らせる。 即ち、従来は、有線方式により各振動センサ１２の検出
データを伝送して、機械設備の異常を診断していた。

【発明が遠戚しようとする課題】

しかしながら、前記従来の異常検知方法においては、有
線方式を採用するため、測定データ通信用の配線を、振
動センサ、中継盤及び表示盤の間の長距離に設置する必
要があり、その費用がかかリコストが高いと共に、配線
が設備の周りの環境（例えば水、熱等）に弱く、断線、
アース等の障害が生じて、測定不能となる場合か多いと
いう問題点がある。 このような問題点に対して、配線の代わりに無線通信を
使用することが知られているが、単なる配線の代わりと
しての無線通信の使用には次のような問題点がある。 無線通信による電波信号は、検出対象設備の周囲の各種
制御装置との間に干渉を生じ易く、使用できる回線数に
制約がある。 又、測定箇所毎に電波信号を発信する送信機を設けると
、システムが大掛かりとなってしまい高価となる。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、配線を用いずに異常検知データを伝達して配線の
断線やアース等の故障をなくし、且つ、配線に要する費
用をかけないようにし、それと共に検知システム全体を
大掛かりで高価なものにせずに、異常が生じた際に確実
に警報信号を）　　　− 伝達して異常を検知できるようにする機械設備の異常検
知方法を提供することを課題とする。

【課題を遠戚するための手段】

本発明は、機械設備の複数の診断対象に、振動等の運転
状況を検出するセンサを設け、それらセンサの検出値に
基づき、機械設備の異常を検知する際に、前記センサを
グループ化して、グループ毎に、警報信号を無線送信す
るための送信機を設け、前記センサのうち検出値が異常
基準値以上になったセンサについて、他のセンサと識別
可能な警報信号を作成し、作成警報信号を当該センサの
属するグループの送信機から、他のグループの送信機か
らの警報信号と重複しない時間が存在する周期で、且つ
、同一の無線回線で無線送信し、各グループから無線送
信された警報信号を１つの受信機で受信し、受信された
警報信号に基づき、いずれの診断対象が異常かを検知す
るようにして、前記課題を遠戚したものである。

【作用】

機械設備の異常を検知する際に、診断対象に設けた振動
等の運転状況を検出するセンサから配線を用いた有線方
式によりその検出信号を伝達した場合には、長距離配線
による高いコストや、断線等の障害が生じる。このよう
な障害を排除するため無線通信を用いることが考えられ
るが、配線の代わりに単に無線通信を用いて検出信号を
伝達した場合、システム全体のコストがかかつてしまう
。 発明者は、以上の点を種々考察し、コストをかけずに異
常が生じたことを知らせる警報信号を無線により伝達す
べく、本発明を創案したものである。 即ち、複数の診断対象に設けられたセンサをグループ化
して、グループ毎に警報信号を無線送信するための送信
機を設け、前記センサのうち検出信号が異常基準値以上
になったものから他のセンサと識別可能な警報信号を作
成する。これにより、全てのセンサに送信機を設けた場
合に比較してコスト低減を図ることができる。又、前記
警報信号により、そのグループ内のいずれのセンサで異
常が検出されているかが確実に特定できる。 次いで、作成警報信号を当該センサの属するグループの
送信機で、他のグループの送信機からの警報信号と重複
しない時間が存在する周期で、且つ、同一の無線回線で
無線送信し、各グループから無線送信された警報信号を
ｌっの受信機で受信する。これにより、単一の無線回線
で多数の送信機からの信号を同時に受信可能とするため
、各センサ毎に送信機、受信機を設けた場合や、送信機
に単に対応させて受信機を設けた場合に比較して、遥か
に大きくコストを低減させ得る。又、各送信機による信
号は、重複しない時間が存在するため、混信か防止でき
、いずれのセンサについての警報信号かを確実に特定で
きる。 次いで、受信された警報信号に基づき、いずれの診断対
象が異常か否かを検知する。警報信号はグループ及びそ
の中のセンサのいずれがら出力されたか確実に特定され
るからである。 従って、警報信号を有線方式により伝達しないため、配
線の断線、アース等のトラブルがなくなると共に、配線
にかかる費用が不必要となってコストが下がる。又、１
つの送信機がらの送信信号によりグループ内の多数箇所
のセンサの信号を送信できると共に、それら送信機から
の信号を多重送信の形式で単一の無線回線を介して１つ
の無線機で同時受信可能とするため、システム全体のコ
ストがかからない。又、単一無線回線は他の制御装置と
の干渉が生じ難いため、誤った警報を確実に防止できる
。

【実施例】

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 この実施例は、第１図に示すような構成の機械設備の異
常検知装置である。 第１図のように、この異常検知装置には、機械設備の軸
受１０毎に振動センサ１２を設置し、それら振動センサ
１２のうちその設置場所が近接するもの、例えば５＋＋
＋以内のものを１つのグループ２２とし、そのセンサグ
ループ２２毎〈実施例では４つのグループに分けている
）に無線送信１１１２４を１つ設置する。なお、この無
線送信機２４と各振動センサ１２との間は、配線２６で
接続されており、その配線２６は損傷の頻度が少ないよ
うに可能な限り短くされている。 前記無線送信機２４には、振動センサ１２の検出や無線
の送信時に必要とする電源として電池を内蔵するものを
用いることができる。又、無線送信機２４が備えている
機能には、測定周期、測定時間、測定モード（例えば振
幅、速度、加速度）及び異常基準値が外部より設定可能
な機能と、検出値の記憶（過去１０回）、警報発生時の
検出値の記憶を行い、当該送信機２４においてその値を
確認できる機能とがある。又、無線送信機２４は、振動
センサ１２の検出値が所定の異常基準値を超えたときの
み警報信号を送信するようにし、その送信される警報信
号は、振動センサ１２を特定するため、センサ１２毎に
割当てた番号（例えば、Ｎ０１１、Ｎ０９２、・・・）
をコード化したものとする。又、前記信号の送信は、各
送信機２４で同一周波数の単一回線を用いて行うが、送
信機２４間の混信を防止するため、警報発信周期（ピッ
チ）を各送＠ａ２４で異なる設定とし、全送信機２４が
同時に送信しても、必す、全ての送信機２４について他
の信号と重ならない部分（時間に相当）が存在するよう
にする。 前記無線送信機２４の送信信号を受信するための無線受
信機２８が、前記複数個の無線送信機２４に対して１つ
だけ、人が監視できる場所に設置されている。前記無線
受信機２８は、前記送信機２４から送信されたコードＮ
ｏ、を受取り、各軸受１０の良否をプリンタ３０に出力
するようになっている。 以下、実施例の作用を説明する。 機械設備を運転する際に、第１図に示すように、その軸
受１０の振動を振動センサ１２で検出する。 検出振動はセンサ配線２６を介して無線送信機２４に入
力される。 該送信機２４には、予め、測定周期、測定時間、振幅、
速度、加速度等の測定モード、及び異常基準値が外部よ
り設定されている。振動検出値が前記異常基準値を超え
た場合には、その超えた振、動センサ１２のＮｏ、をコ
ード化して第２図のような警報信号を送信する。第２図
の送信信号においては、例えば１６ビツトの伝送モード
で送信しており、このモードは、開始（ＳＴＲ）　、終
了（ＳＴＰ）の各ビット間に、まず、送信機２４を特定
するためのローカルステーションＮｏ、（ＬＳＮｏ、）
がＢＣＤ　（２進化１０進）２桁の８ビツトに含み、次
いで、センサＮｏ、がＢＯＤ５桁の４ビツトに含み、そ
の後には、センサ１０の自己診断結果（良、不良）を示
すビットとパリティチエツクのためのビットとを含んで
いる。 この送信される信号は、例えば周波数３１５５ＭＨｚで
伝送速度は６００パルス／　ｓｅｃのシリアル（直列〉
伝送方式で伝送することができる。又、センサグループ
２２内に６個のセンサ１２が設けられていれば、各セン
サ毎に１０回値を記憶するために要する時間は、１６　
（ｂｉｔ　）Ｘ１０Ｘ６９６０（ｂｉｔ）から１．　２
　（ｓｅｃ　）となる。 なお、実施例では同一センサグループ２２内では、最初
に異常を検知したセンサ１２の警報信号１ を連続して送信する。同時に２個所で異常を生じる場合
は希であり、もし重なって生じたときは、最初の異常が
解消した後で別の異常の警報信号が送信され、異常の特
定に支障は生じない。このようにすれば、送信信号が単
純化し、送信機２４、受信ｍ２８の構成の簡略化を図れ
る。 各送信機２４から送信される警報信号は、同一周波数を
用いるため、他の送信信号との混信を防止するべく、警
報発信周期（ピッチ）が各送信機２４毎に異なるように
している。即ち、第３図に示すように警報発信ピッチと
警報停止ピッチが各送信機２４　（ＬＳＩ〜ＬＳ４）で
異なるように設定し、全送信機２４が同時に送信しても
、必ず全ての送信機２４について互いの送信信号が重な
らない部分（時間に相当）が存在するようにしている。 前記受信機２８は前記のように送信された警報信号中の
コードＮｏ、を受取り、当該コードＮｏ、からいずれの
センサ１２の検出値が異常基準値以上となったかを判断
し、その判断結果から各軸受１２ ０の良否を判定してその判定結果をプリンタ３０に印字
出力する。 このプリンタ３０の出力を見て、機械設備の監視者は、
異常の生じた軸受１０を知ることができる。その際、監
視者は、まず、その異常が生じた軸受１０についてのセ
ンサ１２が属するグループの送信１１２４の所まで行き
、当該送信機２４に記憶された当該センサ１２の過去１
０回分の検出値と警報発生時の検出値を確認し、当該軸
受１０の点検を行ってその処置を決定する。 なお、前記実施例においては、機械設備の運転状態のセ
ンサとして振動を検出する振動センサを例示したが、運
転状態が検出できるセンサであれば、他のセンサ、例え
ばアコースティックエミッション（ＡＢ）センサを用い
ることができる。 又、前記実施例においては、軸受の振動センサを４つの
グループに分け、それらグループ毎に送信機を設けてい
たが、本発明を実施する際に行うグループ化、及び設け
るべき送信機の数はこれに限定されるものではなく、機
械設備の規模に応じて任意にグループ化し、そのグルー
プに応じて送信機を設けることができる。又、診断対象
は軸受に限らない。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、配線を使わずに異
常検知データを送信できるため、送信に要する費用がか
からないと共に、設備環境による断線やアース等の障害
が生じることがなく、安全性が高い。又、単に配線を無
線通信で置換えた場合に比較して、システムの全体構成
を簡単、安価なものにしつつ、診断対象に異常が生じた
場合には、確実に警報信号を伝達して異常の生じた対象
を確実に把握することができるという優れた効果が得ら
れる。 本発明の実施装置の経済性について発明者の調査によれ
ば、センサ１つ当りのシステムコストが従来方法の半分
となり、本発明の有用性が確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る異常検知装置の構成を
示すブロック図、 第２図は、前記実施例の作用を説明するための送信信号
モードを示す線図、 第３図は、同じく、各送信機の送信周期を示す線図、 第４図は、従来の異常検知装置の構成例を示すブロック
図である。 Ｏ・・・軸受、 ２・・・振動センサ、 ２・・・センサグループ、 ４・・・無線送信機、 ８・・・無線受信機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）機械設備の複数の診断対象に、振動等の運転状況
   を検出するセンサを設け、それらセンサの検出値に基づ
   き、機械設備の異常を検知する際に、前記センサをグル
   ープ化して、グループ毎に、警報信号を無線送信するた
   めの送信機を設け、前記センサのうち検出値が異常基準
   値以上になつたセンサについて、他のセンサと識別可能
   な警報信号を作成し、作成警報信号を当該センサの属す
   るグループの送信機から、他のグループの送信機からの
   警報信号と重複しない時間が存在する周期で、且つ、同
   一の無線回線で無線送信し、 各グループから無線送信された警報信号を１つの受信機
   で受信し、 受信された警報信号に基づき、いずれの診断対象が異常
   かを検知することを特徴とする機械設備の異常検知方法
   。