JPH09229762A - Method and apparatus for monitoring of abnormality of instrument - Google Patents

Method and apparatus for monitoring of abnormality of instrument

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JPH09229762A
JPH09229762A JP3657696A JP3657696A JPH09229762A JP H09229762 A JPH09229762 A JP H09229762A JP 3657696 A JP3657696 A JP 3657696A JP 3657696 A JP3657696 A JP 3657696A JP H09229762 A JPH09229762 A JP H09229762A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
monitoring
sound
abnormality
power
acoustic
Prior art date
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Pending
Application number
JP3657696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichiro Ueno
雄一郎 上野
Makoto Senoo
誠 妹尾
Minoru Yanagibashi
実 柳橋
Michio Nakayama
道夫 中山
Hideo Nakamura
英夫 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP3657696A priority Critical patent/JPH09229762A/en
Publication of JPH09229762A publication Critical patent/JPH09229762A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for monitoring of a plurality of instruments by sound, which remove a disturbance sound and detect various abnormal sounds with high sensitivity. SOLUTION: In a preliminary experiment, sound power at the monitoring frequency of a normal sound is analyzed statistically (Steps 101 to 103), the threshold value of acoustic power for abnormality detection is set at a value in which an acoustic-power change width is added to the man value of the normal sound, and the acoustic-power change width is decided in such a way that the abnormality sound is not detected erroneously (Step 104). In addition, on the basis of a plurality of disturbance sounds, to be removed, which are decided by the duration time and by the acoustic power at the monitoring frequency, the disturbance sound in which the product of the duration time by the acoustic power becomes a maximum value is selected (Steps 105 to 107), the maximum value of the product of the duration time by the acoustic power is divided by the acoustic-power change width, and the averaging time of the acoustic power is preliminary decided (Step 108).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、音響信号等を用い
て発電プラント内等の様々な機器、例えば火力発電所の
コンバインドサイクルにおけるガスタービンや給水ポン
プ室に設置されている機器などの異常監視に好適な機器
異常監視方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to abnormality monitoring of various equipment such as in a power plant, for example, equipment installed in a gas turbine or a water supply pump room in a combined cycle of a thermal power plant, using acoustic signals or the like. The present invention relates to a device abnormality monitoring method and device suitable for the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ガスタービンや給水ポンプ室など
を備えた発電プラント等の異常監視は、特定の機器を対
象に加速度センサやAEセンサ等を取付け、個々の監視
対象機器特有の異常を検出しようとしてきた。しかし、
発電プラント等は使用している機器が非常に多く、従来
技術の展開では、監視対象が増えるとその増加に伴って
監視信号も増加するので、全ての機器を常時監視するこ
とは困難であった。そこで、現状では、実際のプラント
の運転に際し、巡視員の視覚や聴覚等による異常監視も
合わせて行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for abnormality monitoring of a power plant including a gas turbine, a water supply pump room, etc., an acceleration sensor or an AE sensor is attached to a specific device to detect an abnormality peculiar to each monitored device. I've been trying. But,
There are many devices used in power plants, etc., and with the development of conventional technology, it is difficult to constantly monitor all devices because the number of monitoring signals increases as the number of monitoring targets increases. . Therefore, under the present circumstances, during actual operation of the plant, abnormality monitoring is also performed by the visual and auditory senses of patrol personnel.

【0003】近年、発電プラント等の異常監視におい
て、前述の巡視員の聴覚、言い換えれば人間の聴覚の代
わりに音響信号を利用して加速度センサやAEセンサ等
を補完もしくはこれらのセンサと融合し、より高度なプ
ラントの監視を行おうという動きがある。しかし、音響
信号を利用すると複数の機器を同時に監視できる反面、
監視対象となる異常音の種類も多く、その異常時の音響
的性質も様々であり、全ての異常音を検出することは困
難である。また、複数の外乱音が混入するのが常なの
で、外乱音と異常音とを区別し、混入した外乱音を除去
しながら異常を監視する必要がある。
In recent years, in abnormality monitoring of a power plant or the like, an acoustic signal is used in place of the auditory sense of a patrolman, in other words, the human sense of hearing, to complement an acceleration sensor, an AE sensor, or the like, or to combine them. There is a move to monitor more advanced plants. However, while using acoustic signals, multiple devices can be monitored simultaneously,
There are many types of abnormal sounds to be monitored, and the acoustic properties at the time of abnormality are various, and it is difficult to detect all abnormal sounds. Further, since a plurality of disturbance sounds are usually mixed, it is necessary to distinguish between the disturbance sound and the abnormal sound and monitor the abnormality while removing the mixed disturbance sound.

【0004】一方、音響を利用したプラントの異常監視
技術としては、音響信号の周波数スペクトルを使用する
方法等が知られている。これは予め正常音のスペクトル
解析を行って周波数スペクトル強度の正常範囲を決定し
ておき、監視音響の周波数スペクトルがこの正常範囲か
ら逸脱するかどうかを監視するものである。この手法で
は、周波数スペクトルの安定化、外乱音の除去および異
常監視時間の制約等の条件から周波数スペクトルの加算
平均回数を決定し、そのもとで、正常音および外乱音を
誤判定しないよう正常範囲を設定している。
On the other hand, as a plant abnormality monitoring technique using sound, a method using a frequency spectrum of an acoustic signal is known. This is to perform spectrum analysis of normal sound in advance to determine a normal range of frequency spectrum intensity, and monitor whether the frequency spectrum of the monitoring sound deviates from this normal range. In this method, the average number of times the frequency spectrum is added is determined based on conditions such as frequency spectrum stabilization, disturbance noise removal, and constraint on abnormal monitoring time. The range is set.

【0005】なお、関連する技術としては、例えば特開
昭63−281025号公報や特開平4−316198
号公報に記載されたものが知られている。
As related arts, for example, JP-A-63-281025 and JP-A-4-316198.
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H10-264, pp. 157-334 is known.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、発電プラン
ト等で発生する音響は様々であり、音響監視の観点から
すると、正常音、異常音、外乱音に分類できる。正常音
は監視対象機器の出す正常運転時に発生する音のことで
あり、プラントの運転状態や経年的な変化が予想され
る。異常音は、まさに機器の異常に伴う音響であり、本
発明の検出対象となる音響である。外乱音とは、作業員
等の作業に伴って発生するような(例えばスパナを落と
したときに発生するような)機器の異常に無関係な音響
であり、誤判定しないよう除去すべきである。
By the way, various sounds are generated in a power plant or the like, and can be classified into normal sound, abnormal sound and disturbance sound from the viewpoint of sound monitoring. Normal sound is the sound generated by the monitored device during normal operation, and it is expected that the operating status of the plant and changes over time will occur. The abnormal sound is exactly the sound associated with the abnormality of the device and is the sound to be detected by the present invention. Disturbance sound is a sound that is not associated with an abnormality of the equipment, such as that generated with the work of a worker (for example, when a spanner is dropped), and should be removed so as not to make an erroneous determination.

【0007】このうち、異常音と外乱音をその性質から
分類すると、下記の表1に示すように、異常音は連続音
と衝撃音に、また外乱音は連続音と衝撃音と間欠音にそ
れぞれ分類できる。連続異常音は、持続時間が長く、音
響パワーは大きなものから小さなものまで様々である。
衝撃異常音は、持続時間が短く、音響パワーは非常に大
きなもので、短時間で重大事故につながる可能性が高
い。また、外乱音については、どの分類の音も、持続時
間、音響レベル共に比較的小さなものである。
Of these, when the abnormal sound and the disturbance sound are classified according to their characteristics, as shown in Table 1 below, the abnormal sound is a continuous sound and an impact sound, and the disturbance sound is a continuous sound, an impact sound and an intermittent sound. Each can be classified. The continuous abnormal sound has a long duration, and the sound power varies from large to small.
Abnormal shock noise has a short duration and very large sound power, and is likely to lead to a serious accident in a short time. In addition, regarding the disturbance sound, the sound of any classification has a relatively small duration and sound level.

【0008】[0008]

【表1】 [Table 1]

【0009】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、音響を利用して複数
機器の異常監視を行うために、揺らぎ(変動)のある正
常音のもとで外乱音を除去し、様々な性質の異常音の検
出を高感度で行うことができる機器異常監視方法および
装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the circumstances of the prior art as described above, and an object thereof is to detect a normal sound having fluctuation (variation) in order to monitor abnormality of a plurality of devices by utilizing sound. An object of the present invention is to provide a device abnormality monitoring method and device capable of removing disturbance noise and detecting abnormal noise of various properties with high sensitivity.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、第1の手段は、監視対象機器の運転中の異常を音響
によって監視する機器異常監視方法において、あらかじ
め正常運転音の監視周波数での音響パワーの平均値を求
める第1の工程、前記平均値に音響パワー変動幅を加算
した閾値に基づいて正常運転音を異常音として誤検出し
ないよう前記音響パワー変動幅を決定する第2の工程、
持続時間と監視周波数の音響パワーとによって定義され
る複数の除去すべき外乱音から前記持続時間と前記音響
パワーとの積が最大値を与える外乱音を選定する第3の
工程、および前記最大値を前記音響パワー変動幅で除算
して得る値を監視周波数での音響パワーの加算平均時間
として決定する第4の工程を含む予備工程と、音響信号
の監視周波数での音響パワーを前記加算平均時間の期間
中、加算平均した後の値が前記閾値を越えるか否かを監
視する監視工程とを含み、前記閾値を越えるか否かによ
って前記監視対象機器から異常音が発生しているかどう
かを判定することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a first means is a device abnormality monitoring method for acoustically monitoring an abnormality during operation of a device to be monitored. A second step of determining the acoustic power fluctuation range based on a threshold value obtained by adding the acoustic power fluctuation range to the average value so as not to erroneously detect a normal driving sound as an abnormal sound. Process,
A third step of selecting a disturbance sound having a maximum value of a product of the duration time and the sound power from a plurality of disturbance sounds to be removed defined by the duration time and the sound power of the monitoring frequency, and the maximum value. Is divided by the fluctuation range of the acoustic power as a averaging time of the acoustic power at the monitoring frequency, and a preliminary step including a fourth step, and the averaging time of the acoustic power of the sound signal at the monitoring frequency is determined. During the period, the monitoring step of monitoring whether or not the value after the arithmetic mean exceeds the threshold value is determined, and whether or not an abnormal sound is generated from the monitored device is determined by whether or not the value exceeds the threshold value. It is characterized by doing.

【0011】この場合、前記監視周波数を複数設定し、
前記予備工程では各監視周波数ごとに第1ないし第4の
工程を実施し、前記監視工程では、加算平均後の音響パ
ワーが各監視周波数ごとに予め設定した閾値を越えるか
否かを監視するようにすることもできる。また、前記監
視周波数の音響パワーに代えて、音響信号の総エネルギ
ーであるオーバーオール値を用いたり、周波数区間の音
響パワーの積分値を用いることもできる。
In this case, a plurality of monitoring frequencies are set,
In the preliminary step, the first to fourth steps are performed for each monitoring frequency, and in the monitoring step, it is monitored whether or not the acoustic power after the averaging exceeds a preset threshold value for each monitoring frequency. You can also Further, instead of the acoustic power of the monitoring frequency, an overall value which is the total energy of the acoustic signal can be used, or an integrated value of the acoustic power of the frequency section can be used.

【0012】また、第2の手段は、監視対象機器の運転
中の異常を監視する機器異常監視方法において、前記監
視対象機器にセンサを配置し、このセンサの検出信号よ
り特徴量を抽出し、あらかじめ正常運転時の前記特徴量
の平均値を求め、この平均値に前記特徴量の変動幅を加
算した閾値で正常運転時を異常として誤判定しないよう
に前記変動幅を決定し、持続時間と前記特徴量レベルで
定義した複数の除去すべき外乱信号から前記持続時間と
前記特徴量レベルの積が最大値を与える外乱信号を選定
し、前記最大値を前記変動幅で除算して得る値を前記特
徴量の加算平均時間として決定する予備工程と、前記セ
ンサの検出信号の前記特徴量を前記加算平均時間だけ加
算平均した後の値が前記閾値を越えるか否かを監視する
監視工程とを含み、前記閾値を越えるか否かによって前
記監視対象機器の異常の有無を判定することを特徴とし
ている。
A second means is a device abnormality monitoring method for monitoring an abnormality of a monitored device during operation, wherein a sensor is arranged in the monitored device, and a feature amount is extracted from a detection signal of the sensor, Obtain the average value of the characteristic amount during normal operation in advance, and determine the variation width so as not to be erroneously determined to be abnormal during normal operation with a threshold value obtained by adding the variation width of the characteristic amount to this average value. A disturbance signal that gives the maximum value of the product of the duration and the characteristic amount level is selected from a plurality of disturbance signals to be removed defined by the characteristic amount level, and a value obtained by dividing the maximum value by the fluctuation range is calculated. A preliminary step of determining as the arithmetic mean time of the characteristic amount, and a monitoring step of monitoring whether or not the value after arithmetic mean of the characteristic amount of the detection signal of the sensor for the arithmetic mean time exceeds the threshold value. Including It is characterized by determining the presence or absence of abnormality in the monitoring target device depending on whether it exceeds the threshold.

【0013】第3の手段は、監視対象機器の異常を音響
によって監視する機器異常監視装置において、監視対象
機器の音響信号を検出する手段と、この検出する手段に
よって検出した音響信号から音響パワーを算出する手段
と、この算出する手段によって算出された音響パワーか
ら異常判定閾値および加算平均時間を決定する手段と、
この決定する手段で決定した前記異常判定閾値および加
算平均時間を格納する手段と、この格納する手段に格納
されている前記加算平均時間の期間中、前記算出する手
段によって算出された監視周波数の音響パワーを加算平
均処理する手段と、この加算平均処理する手段で算出さ
れた前記加算平均後の音響パワーから、前記格納する手
段に格納されている異常判定閾値に基づいて異常を判定
する手段とを備えていることを特徴としている。
A third means is a device abnormality monitoring device for acoustically monitoring the abnormality of a monitored device, and means for detecting an acoustic signal of the monitored device and acoustic power from the acoustic signal detected by this detecting means. Means for calculating, and means for determining the abnormality determination threshold and the averaging time from the acoustic power calculated by the calculating means,
A means for storing the abnormality determination threshold value and the averaging time determined by the deciding means, and a sound of the monitoring frequency calculated by the calculating means during the averaging time stored in the storing means. A means for averaging the power and a means for judging an abnormality from the acoustic power after the averaging calculated by the means for averaging, based on the abnormality judgment threshold value stored in the means for storing. It is characterized by having.

【0014】この場合、前記算出する手段は、前記検出
する手段によって検出した音響信号から複数の監視周波
数ごとに音響パワーを算出するようにすることもでき
る。また、前記監視周波数の音響パワーに代えて、音響
信号の総エネルギーであるオーバーオール値を用いた
り、周波数区間の音響パワーの積分値を用いることもで
きる。
In this case, the calculating means may calculate the acoustic power for each of a plurality of monitoring frequencies from the acoustic signal detected by the detecting means. Further, instead of the acoustic power of the monitoring frequency, an overall value which is the total energy of the acoustic signal can be used, or an integrated value of the acoustic power of the frequency section can be used.

【0015】第4の手段は、監視対象機器の運転中の異
常を監視する機器異常監視装置において、前記監視対象
機器の監視位置に配置されたセンサと、このセンサの検
出信号から特徴量を抽出する手段と、この抽出する手段
によって検出された特徴量から異常判定閾値および加算
平均時間を決定する手段と、この決定する手段によって
決定された異常判定閾値および加算平均時間を格納する
手段と、この格納する手段に格納されている加算平均時
間の期間中、前記抽出する手段で抽出された特徴量を加
算平均処理する手段と、この加算平均処理する手段によ
って算出された加算平均後の特徴量から、前記格納する
手段に格納されている異常判定閾値により異常を判定す
る手段とを備えていることを特徴としている。
A fourth means is a device abnormality monitoring device for monitoring an abnormality of a monitored device during operation, and a feature quantity is extracted from a sensor arranged at a monitoring position of the monitored device and a detection signal of this sensor. Means, means for determining an abnormality determination threshold value and arithmetic mean time from the feature amount detected by this extracting means, means for storing the abnormality determination threshold value and arithmetic mean time determined by this determining means, and During the arithmetic mean time stored in the storing means, from the means for arithmetic mean processing of the feature amount extracted by the extracting means, and the characteristic amount after arithmetic mean calculated by the arithmetic mean processing means And a means for judging an abnormality based on the abnormality judgment threshold value stored in the storing means.

【0016】なお、第3および第4の手段に、さらに監
視員の判断により前記決定する手段および前記判定する
手段の処理内容を変更させるマンマシンインターフェイ
ス手段を設けてもよい。
The third and fourth means may further be provided with man-machine interface means for changing the processing contents of the determining means and the determining means according to the judgment of an observer.

【0017】すなわち、本発明では、監視音響信号の周
波数解析を行い外乱音除去のために音響パワーを加算平
均し、特徴的な周波数の加算平均した音響パワーが閾値
をこえるかどうか監視するようにした。この方法におい
ては、予め判定用の閾値および外乱音除去のために行う
加算平均の回数を監視周波数ごとに決定する必要があ
る。閾値は正常音を統計的に解析し、その平均値および
標準偏差等を求め、正常音を誤判定しない値を設定す
る。加算平均回数は、以下に示すように、検出限界曲線
により、監視周波数ごとに最適値を決定する。
That is, according to the present invention, the frequency of the monitored acoustic signal is analyzed, the acoustic powers are added and averaged to remove disturbance noise, and it is monitored whether the added and averaged characteristic acoustic powers exceed a threshold value. did. In this method, it is necessary to previously determine the threshold value for determination and the number of times of averaging performed for removing disturbance noise for each monitoring frequency. As the threshold value, a normal sound is statistically analyzed, an average value and a standard deviation thereof are calculated, and a value that does not cause a false determination of the normal sound is set. As for the averaging count, an optimum value is determined for each monitoring frequency according to the detection limit curve as shown below.

【0018】すなわち、表1に示した異常音と外乱音を
各周波数ごとの持続時間Xと音響パワーY平面上でプロ
ットすると、異常音および外乱音の領域は図3のように
なる。ここで検出可能な異常音の持続時間および音響パ
ワーをそれぞれX,Yとし、加算平均時間をt、閾値の
音響パワーをαとする。また、閾値αは正常音の平均値
sに音響パワー変動幅mを加算した値とする。
That is, when the abnormal sound and the disturbance sound shown in Table 1 are plotted on the plane of the duration X and the acoustic power Y for each frequency, the regions of the abnormal sound and the disturbance sound are as shown in FIG. Here, the duration and sound power of the abnormal sound that can be detected are X and Y, respectively, the addition average time is t, and the threshold sound power is α. The threshold value α is a value obtained by adding the sound power fluctuation width m to the average value s of normal sounds.

【0019】まず、異常音の持続時間Xが加算平均時間
tよりも小さい場合を考える。異常音はt時間の加算平
均時間中のX時間だけ加算されるので、加算平均後の音
響パワー中の異常音の成分は、音響パワーYのX/t倍
である。また、正常音成分は平均値sなので、加算平均
後の音響パワーはXY/tとsの和となる。この加算平
均後の音響パワーが閾値αより大きければ異常として検
出可能なので、検出可能領域は、 Y(X/t)+s>α ・・・(1) の範囲となる。
First, consider the case where the duration X of the abnormal sound is smaller than the averaging time t. Since the abnormal sound is added for X hours in the arithmetic mean time of t hours, the component of the abnormal sound in the acoustic power after the arithmetic mean is X / t times the acoustic power Y. Further, since the normal sound component is the average value s, the acoustic power after the arithmetic mean is the sum of XY / t and s. If the acoustic power after the averaging is larger than the threshold value α, it can be detected as an abnormality, and therefore the detectable area is in the range of Y (X / t) + s> α ... (1).

【0020】次に、異常音の持続時間Xが加算平均時間
tよりも大きい場合を考える。異常音は加算平均中ずっ
と加算されるので、加算平均後の音響パワー中の異常音
の成分は、音響パワーYである。したがって検出可能領
域は、 Y+s>α ・・・(2) の範囲となる。
Next, consider the case where the duration X of the abnormal sound is larger than the averaging time t. Since the abnormal sound is added during the averaging, the component of the abnormal sound in the acoustic power after the averaging is the acoustic power Y. Therefore, the detectable area is in the range of Y + s> α (2).

【0021】以上の結果より監視周波数における異常検
出可能領域は図4の斜線部となる。ここで、異常検出限
界を決める曲線式 Y=mt/X 〔=(α−s)t/X〕 ・・・(3) を検出限界曲線とする。
From the above results, the abnormality detectable area at the monitoring frequency is shown by the shaded area in FIG. Here, the curve formula Y = mt / X [= (α-s) t / X] (3) that determines the abnormality detection limit is defined as the detection limit curve.

【0022】図4において、異常検出感度を向上させる
には、式(3)で表される検出限界曲線を原点に近づけ
るか、音響パワー変動幅 Y=m ・・・(4) を小さくする必要がある。しかし、音響パワー変動幅m
は正常音を誤判定しないように正常音を統計的に解析し
た結果に基づいて設定するので、任意に小さくすること
はできない。したがって、前記検出限界曲線を外乱音を
誤判定しないように原点に近づけること、つまり、ある
定まった音響パワー変動幅mのもとでは加算平均時間t
をできるだけ小さくすることにより検出感度を向上させ
る。
In FIG. 4, in order to improve the abnormality detection sensitivity, it is necessary to bring the detection limit curve represented by the equation (3) close to the origin or reduce the acoustic power fluctuation range Y = m (4). There is. However, the fluctuation range of sound power m
Is set based on the result of statistical analysis of normal sound so that normal sound is not erroneously determined, and cannot be arbitrarily reduced. Therefore, the detection limit curve is brought close to the origin so as not to make an erroneous determination of disturbance noise, that is, the averaging time t is set under a certain acoustic power fluctuation width m.
To improve the detection sensitivity.

【0023】つまり本方法では、外乱音を解析し、監視
周波数ごとに図4に示すように外乱音の分布を求め、外
乱音が検出可能領域に入らない最も原点に近い前記式
(3)で示される検出限界曲線を求める。これは外乱音
の持続時間と音響パワーの積の最大値を求めることに等
しい。さらに、正常音を統計的に解析し、音響パワー変
動幅mを求め、さらに、検出限界曲線と式(4)の交点
のX座標を求め、加算平均時間tとする。
In other words, in this method, the disturbance sound is analyzed, the distribution of the disturbance sound is obtained for each monitoring frequency as shown in FIG. 4, and the disturbance sound is not included in the detectable area, and is expressed by the above equation (3). Determine the detection limit curve shown. This is equivalent to finding the maximum value of the product of the duration of the disturbance sound and the sound power. Further, the normal sound is statistically analyzed, the sound power fluctuation width m is obtained, and further, the X coordinate of the intersection of the detection limit curve and the equation (4) is obtained, and the addition average time t is set.

【0024】以上のように監視周波数ごとに求めた最適
な加算時間tと音響パワー変動幅mを用いて異常監視を
行うことにより上記目的が達成される。
The above object is achieved by performing the abnormality monitoring by using the optimum addition time t and the acoustic power fluctuation width m obtained for each monitoring frequency as described above.

【0025】なお、特定の異常音の監視を行う際には、
予め、その異常音の音響パワーの高い周波数を求めて監
視周波数とし、監視周波数において外乱音の分布を図4
のように求め、さらに、最適な検出限界曲線(Y=mt
/X)を求め、正常音を統計的に解析して音響パワー変
動幅mを決定し、これらの結果に基づいて最適な加算平
均時間tを決定して監視することにより、外乱音を誤判
定せずに異常音を高感度で検出することが可能となる。
また、特定の異常音の音響パワーの高い周波数を監視す
ることにより、他の周波数において外乱音と同じ分布の
異常音であっても、高感度で検出することが可能とな
る。
When monitoring a specific abnormal sound,
The frequency with high acoustic power of the abnormal sound is obtained in advance as the monitoring frequency, and the distribution of the disturbance sound at the monitoring frequency is shown in FIG.
And the optimum detection limit curve (Y = mt
/ X), the normal sound is statistically analyzed to determine the sound power fluctuation width m, and the optimum averaging time t is determined and monitored based on these results, thereby erroneously determining the disturbance sound. It is possible to detect an abnormal sound with high sensitivity without doing so.
Further, by monitoring the frequency with high acoustic power of a specific abnormal sound, it becomes possible to detect with high sensitivity even an abnormal sound having the same distribution as the disturbance sound at other frequencies.

【0026】音響パワーが高く持続時間の短い衝撃音の
検出を行うときは、図5に示すように監視周波数の音響
パワーの代わりにオーバーオール値(全周波数の総エネ
ルギー)を用いる。加算平均時間tは最も短く(加算平
均を行わない)設定し、音響パワー変動幅mは正常音お
よび外乱音のオーバーオール最大値よりも大きく設定す
ることにより、図5に示すように、短時間で高感度に衝
撃異常音を検出することが可能となる。
When an impact sound having a high acoustic power and a short duration is detected, an overall value (total energy of all frequencies) is used instead of the acoustic power of the monitoring frequency as shown in FIG. By setting the averaging time t to be the shortest (without averaging) and setting the sound power fluctuation width m to be larger than the maximum overall value of the normal sound and the disturbance sound, as shown in FIG. It is possible to detect an abnormal impact sound with high sensitivity.

【0027】周波数区間の音響パワーの積分値、例えば
1/3オクターブ分析の各バンドごとの音響パワーを単
一周波数の音響パワーの代わりに監視して、各バンドご
とに最適の音響パワー変動幅mおよび加算平均時間tを
求め、全てのバンドにおいて監視することにより、未知
の異常音を高感度に検出することが可能となる。
The integrated value of the sound power in the frequency section, for example, the sound power of each band in the 1/3 octave analysis is monitored instead of the sound power of a single frequency, and the optimum sound power fluctuation width m is obtained for each band. By obtaining the addition average time t and monitoring it in all bands, it is possible to detect an unknown abnormal sound with high sensitivity.

【0028】このように処理することにより、連続およ
び衝撃異常音さらには未知の異常音を高感度に検出する
ことが可能になる。
By performing the processing as described above, it becomes possible to detect the continuous abnormal noise, the shock abnormal noise, and the unknown abnormal noise with high sensitivity.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施形態について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】1.異常監視処理 図1は本発明の実施形態に係る機器異常監視方法の概括
的は処理手順を示すフローチャートである。この異常監
視処理は、予備実験時の処理と監視時の処理とからな
る。なお、予備実験時の処理が請求項における予備工程
に相当し、監視時の処理が監視工程に相当する。
1. Abnormality Monitoring Process FIG. 1 is a flowchart showing a general processing procedure of the device abnormality monitoring method according to the embodiment of the present invention. This abnormality monitoring process includes a process at the time of preliminary experiments and a process at the time of monitoring. The process during the preliminary experiment corresponds to the preliminary process in the claims, and the process during the monitoring corresponds to the monitoring process.

【0031】1.1 予備実験時の処理 まず、予備実験時の処理手順について説明する。予備実
験には正常音解析モードM1 、外乱音解析モードM2
および判定パラメータ決定モードM3 の3つのモードが
ある。正常音解析モードM1 においては、最初に正常に
稼働している監視対象機器の正常音の音響信号を取り込
み(ステップ101)、次いで、監視周波数の音響パワ
ーを算出した(ステップ102)後、正常音の統計的解
析により平均値sを算出する(ステップ103)。さら
に、正常音の誤判定をなくすために、正常音の音響パワ
ー変動幅mを平均値sに加算した値(m+s)、すなわ
ち、 α=s+m ・・・(5) を異常判定閾値とする(ステップ104)。
1.1 Processing in Preliminary Experiment First, the processing procedure in the preliminary experiment will be described. In the preliminary experiment, a normal sound analysis mode M 1 , a disturbance sound analysis mode M 2 ,
There are three modes, namely, the decision parameter decision mode M 3 . In the normal sound analysis mode M 1 , first, the sound signal of the normal sound of the monitoring target device that is normally operating is taken in (step 101), and then the sound power of the monitoring frequency is calculated (step 102). The average value s is calculated by the statistical analysis of the sound (step 103). Further, in order to eliminate erroneous determination of normal sound, a value (m + s) obtained by adding the sound power fluctuation width m of normal sound to the average value s, that is, α = s + m (5) is set as the abnormality determination threshold ( Step 104).

【0032】外乱音解析モードM2 においては、監視対
象機器の停止中に外乱音を発生させて音響信号を取り込
み(ステップ105)、外乱音の持続時間と、音響パワ
ーの分布を求め(ステップ106)、前記分布における
音響パワーと持続時間の積の最大値βを求める(ステッ
プ107)。
In the disturbance sound analysis mode M 2 , the disturbance sound is generated while the monitored device is stopped and the acoustic signal is taken in (step 105), and the duration of the disturbance sound and the distribution of the acoustic power are obtained (step 106). ), The maximum value β of the product of the acoustic power and the duration in the distribution is obtained (step 107).

【0033】判定パラメータ決定モードM3 において
は、正常音解析モードM1 により求めた音響パワー変動
幅mおよび外乱音解析モードM3 により求めた外乱音の
分布領域における音響パワーと持続時間の積の最大値β
を用い、 t=β/m ・・・(6) により加算平均時間tを決定する(ステップ108)。
In the determination parameter determination mode M 3 , the product of the acoustic power fluctuation duration m obtained by the normal sound analysis mode M 1 and the acoustic power and duration in the disturbance sound distribution region obtained by the disturbance sound analysis mode M 3 is calculated. Maximum value β
Then, the arithmetic mean time t is determined by t = β / m (6) (step 108).

【0034】1.2 監視時の処理 次に、実際の監視時の処理手順について説明する。1.2 Processing During Monitoring Next, a processing procedure during actual monitoring will be described.

【0035】監視時には、まず、監視対象機器の音響信
号を取り込み(ステップ109)、監視周波数の音響パ
ワーを算出し(ステップ110)、音響パワーを判定パ
ラメータ決定モードM3 において求めた加算平均時間t
の間加算平均し(ステップ111)、加算平均後の音響
パワーが正常音解析モードM1 で求めた異常判定閾値α
を越えたとき異常と判定する(ステップ112)。
At the time of monitoring, first, the acoustic signal of the device to be monitored is fetched (step 109), the acoustic power of the monitoring frequency is calculated (step 110), and the acoustic power is calculated in the decision parameter determination mode M 3 and the arithmetic mean time t is calculated.
During step (111), and the acoustic power after the averaging is determined by the normal sound analysis mode M 1 for the abnormality determination threshold α
When it exceeds, it is determined to be abnormal (step 112).

【0036】2.機器異常監視装置の基本機能構成 図2は、本実施形態に係る機器異常監視装置の基本構成
を示す機能ブロック図である。
2. Basic Functional Configuration of Device Abnormality Monitoring Device FIG. 2 is a functional block diagram showing the basic configuration of the device abnormality monitoring device according to the present embodiment.

【0037】この機器異常監視装置は、音響検出部1
と、音響信号処理部2と、判定パラメータ演算部3と、
加算平均処理部4と、異常判定部5と、判定パラメータ
格納部6と、マンマシンインターフェイス7とから基本
的に構成されている。
This device abnormality monitoring device is provided with the sound detection unit 1
An acoustic signal processing unit 2, a determination parameter calculation unit 3,
The arithmetic mean processing unit 4, the abnormality determination unit 5, the determination parameter storage unit 6, and the man-machine interface 7 are basically configured.

【0038】このような構成要素からなる機器異常監視
装置においては、前述の予備実験時の正常音解析モード
1 では、予備実験時の正常音解析モードであることを
監視員によりマンマシンインターフェイス7を介して判
定パラメータ演算部3および異常判定部5に入力する。
そして、正常に稼働している監視対象機器の正常音の音
響信号を音響検出部1により検出し(ステップ10
1)、監視周波数の音響パワーを音響信号処理部2によ
り算出し(ステップ102)、判定パラメータ演算部3
を介して判定パラメータ格納部6に格納する。判定パラ
メータ演算部3では、正常音の音響パワーの統計的処理
を行って平均値sや標準偏差等を求め(ステップ10
3)、その結果に基づいて音響パワー変動幅mを決定し
て異常判定閾値αを式(5)のように決定し(ステップ
104)、前記正常音の平均値s、音響パワー変動幅m
および異常判定閾値αを判定パラメータ格納部6に格納
する。
In the device abnormality monitoring device having such components, the man-machine interface 7 by the monitor indicates that the normal sound analysis mode M 1 during the preliminary experiment is the normal sound analysis mode during the preliminary experiment. It is input to the determination parameter calculation unit 3 and the abnormality determination unit 5 via.
Then, the acoustic detector 1 detects an acoustic signal of a normal sound of the monitoring target device that is operating normally (step 10).
1), the acoustic power of the monitoring frequency is calculated by the acoustic signal processing unit 2 (step 102), and the determination parameter calculation unit 3
It is stored in the determination parameter storage unit 6 via. The determination parameter calculation unit 3 statistically processes the sound power of normal sound to obtain an average value s, standard deviation, etc. (step 10
3) Based on the result, the sound power fluctuation range m is determined, and the abnormality determination threshold value α is determined as in Expression (5) (step 104). The average value s of the normal sound and the sound power fluctuation range m are determined.
The abnormality determination threshold value α is stored in the determination parameter storage unit 6.

【0039】したがって、この実施形態では、音響検出
部1が監視対象機器の音響信号を検出する手段に、音響
信号処理部2が音響パワーを算出する手段に、判定パラ
メータ演算部3が異常判定閾値および加算平均時間を決
定する手段に、判定パラメータ格納部6が異常判定閾値
および加算平均時間を格納する手段に、加算平均処理部
4が監視周波数の音響パワーを加算平均処理する手段
に、異常判定部5が異常を判定する手段にそれぞれ対応
している。
Therefore, in this embodiment, the sound detection unit 1 serves as means for detecting the sound signal of the monitored device, the sound signal processing unit 2 serves as means for calculating the sound power, and the judgment parameter computing unit 3 serves as the abnormality judgment threshold value. And the means for determining the averaging time, the determination parameter storage unit 6 for storing the abnormality determination threshold and the averaging time, and the averaging processing unit 4 for averaging the acoustic power of the monitoring frequency. The section 5 corresponds to each means for determining abnormality.

【0040】外乱音解析モーM2 では、まず予備実験時
の外乱音解析モードであることを監視員により、マンマ
シンインターフェイス7を介して判定パラメータ演算部
3および異常判定部5に入力する。そして、監視対象機
器の停止中に外乱音を発生させ、音響信号を音響検出部
1により検出し(ステップ105)、監視周波数の音響
パワーおよび持続時間を音響信号処理部2により算出し
(ステップ106)、判定パラメータ演算部3に入力す
る。判定パラメータ演算部3では、図4に示すように外
乱音の分布を求め、下記の式 Y=β/X ・・・(7) で与えられる検出限界曲線のうち外乱音が検出可能な領
域、すなわち、 Y>β/X ・・・(8) に入らない最小のβ(外乱音の音響パワーと持続時間の
積の最大値)を求め(ステップ107)、判定パラメー
タ格納部6に格納する。
In the disturbance sound analysis mode M 2 , first, the observer inputs the disturbance sound analysis mode at the time of the preliminary experiment to the judgment parameter calculation unit 3 and the abnormality judgment unit 5 via the man-machine interface 7. Then, a disturbance sound is generated while the monitored device is stopped, the acoustic signal is detected by the acoustic detection unit 1 (step 105), and the acoustic power and duration of the monitoring frequency are calculated by the acoustic signal processing unit 2 (step 106). ), And input to the determination parameter calculation unit 3. The determination parameter calculator 3 obtains the distribution of the disturbance sound as shown in FIG. 4, and the disturbance sound can be detected in the detection limit curve given by the following equation Y = β / X (7) That is, the minimum β (maximum value of the product of the sound power of the disturbance sound and the duration) that does not satisfy Y> β / X (8) is calculated (step 107) and stored in the determination parameter storage unit 6.

【0041】予備実験時の最後である判定パラメータ決
定モードM3 では、予備実験時の判定パラメータ決定モ
ードであることを監視員によりマンマシンインターフェ
イス7を介して判定パラメータ演算部3および異常判定
部5に入力する。そして、判定パラメータ演算部3にお
いて、判定パラメータ格納部6より音響パワー変動幅m
および検出限界曲線のパラメータである前記βを取り込
み、式(6)により加算平均時間tを決定し(ステップ
108)、異常判定パラメータ格納部6に格納する。
In the decision parameter determination mode M 3 which is the last in the preliminary experiment, the decision parameter calculation section 3 and the abnormality determination section 5 are sent by the observer via the man-machine interface 7 to the decision parameter determination mode in the preliminary experiment. To enter. Then, in the determination parameter calculation unit 3, from the determination parameter storage unit 6, the sound power fluctuation width m
And β, which is the parameter of the detection limit curve, are taken in, and the averaging time t is determined by the equation (6) (step 108) and stored in the abnormality determination parameter storage unit 6.

【0042】異常監視モードになると、異常監視モード
であることを監視員によりマンマシンインターフェイス
7を介して判定パラメータ演算部3および異常判定部5
に入力する。そして、監視対象機器の音響信号を音響検
出部1で検出し(ステップ109)、監視周波数の音響
パワーを音響信号処理部2で算出し(ステップ11
0)、加算平均処理部4で判定パラメータ格納部6に格
納してある加算平均時間の間音響パワーを加算平均し
(ステップ111)、異常判定部5において加算平均後
の音響パワーと判定パラメータ格納部6に格納してある
異常判定閾値αにより異常の有無を判定し(ステップ1
12)、判定結果をマンマシンインタフェース7を介し
て監視員に知らせる。
When the abnormality monitoring mode is entered, the monitoring parameter indicates that it is in the abnormality monitoring mode through the man-machine interface 7 by the determination parameter calculation unit 3 and the abnormality determination unit 5.
To enter. Then, the acoustic signal of the monitoring target device is detected by the acoustic detection unit 1 (step 109), and the acoustic power of the monitoring frequency is calculated by the acoustic signal processing unit 2 (step 11).
0), the acoustic power is arithmetically averaged during the arithmetic mean time stored in the judgment parameter storage unit 6 by the arithmetic mean processing unit 4 (step 111), and the abnormality judgment unit 5 stores the acoustic power after the arithmetic mean and the judgment parameter. The presence or absence of abnormality is determined by the abnormality determination threshold value α stored in the unit 6 (step 1
12) Inform the monitoring person of the determination result via the man-machine interface 7.

【0043】3.火力発電プラントに適用した機器異常
監視装置 引き続き、本発明に係る機器異常監視装置を火力発電プ
ラントのガスタービンの異常監視に適用した実施形態に
ついて、図面を参照して説明する。
3. Device abnormality monitoring device applied to thermal power plant Next, an embodiment in which the device abnormality monitoring device according to the present invention is applied to an abnormality monitor of a gas turbine of a thermal power plant will be described with reference to the drawings.

【0044】図6は、この実施形態に係る機器異常監視
装置のハード構成図を示すブロック図である。この実施
形態に係る機器異常監視装置は、コンピュータ10と、
マイクロフォン11と、A/D変換装置12と、DSP
(デジタル・シグナル・プロセッサ)13と、記憶装置
14とマンマシンインタフェース15とから構成されて
いる。この構成では、マイクロフォン11により監視対
象機器の音響信号を検出し、A/D変換装置12により
デジタル信号に変換して、DSP13で監視周波数の音
響パワーを算出して加算平均し、コンピュータ10で、
予備実験時には、DSP13の算出結果をもとに各種異
常判定パラメータを算出して記憶装置14に記憶し、実
際の監視時にはDSP13の算出結果および記憶装置1
4に記憶してある異常判定パラメータに基づいて異常判
定を行い、マンマシンインタフェース15を介して判定
結果を監視員に知らせ、また予備実験や異常監視などの
モード変換をマンマシンインタフェース15を介して監
視員の指示により行う。
FIG. 6 is a block diagram showing a hardware configuration diagram of the device abnormality monitoring apparatus according to this embodiment. The device abnormality monitoring device according to this embodiment includes a computer 10.
Microphone 11, A / D converter 12, DSP
It is composed of a (digital signal processor) 13, a storage device 14 and a man-machine interface 15. In this configuration, the microphone 11 detects the acoustic signal of the monitored device, the A / D converter 12 converts the acoustic signal into a digital signal, the DSP 13 calculates the acoustic power of the monitoring frequency, and the arithmetic mean is calculated.
At the time of the preliminary experiment, various abnormality determination parameters are calculated based on the calculation result of the DSP 13 and stored in the storage device 14, and at the time of actual monitoring, the calculation result of the DSP 13 and the storage device 1
The abnormality determination is performed based on the abnormality determination parameter stored in 4, and the determination result is notified to the monitoring person through the man-machine interface 15, and the mode conversion such as the preliminary experiment and the abnormality monitoring is performed through the man-machine interface 15. This is done according to the instructions of the observer.

【0045】したがって、この実施形態では、マイクロ
フォン11が監視対象機器の音響信号を検出する手段
に、A/D変換装置12およびDSP13が音響パワー
を算出する手段に、コンピュータ10が異常判定閾値お
よび加算平均時間を決定する手段に、記憶装置14が異
常判定閾値および加算平均時間を格納する手段に、コン
ピュータ10が監視周波数の音響パワーを加算平均処理
する手段および異常を判定する手段にそれぞれ対応して
いる。
Therefore, in this embodiment, the computer 11 serves as a means for detecting the acoustic signal of the equipment to be monitored, the A / D converter 12 and the DSP 13 serve as a means for calculating the acoustic power, and the computer 10 uses the abnormality determination threshold value and the addition. Corresponding to the means for deciding the averaging time, the storage device 14 for storing the abnormality judgment threshold value and the averaging time, and the means for the computer 10 averaging the acoustic power of the monitoring frequency and the means for judging the abnormality There is.

【0046】この実施形態における検出すべき異常音と
除去すべき外乱音の持続時間とオーバーオール値の関係
を図7に示す。異常音としては、衝撃音であるサージン
グ音、連続音であるエアリーク音などがあり、他にも予
想外の異常音の発生が考えられる。外乱音は、衝撃音で
ある金属落下音、連続音であるクレーン走行音、間欠音
であるページング音などがある。この実施形態では、単
一の監視周波数の音響パワーの代わりに1/3オクター
ブバンドごとの音響パワーを使用する。1/3オクター
ブバンドごとの音響パワーとは、2の1/3乗の等比数
列で与えられる周波数を中心に、ある幅をもった区間に
ついて音響パワースペクトルを積分して得られたもので
あり、フィルタ特性等の詳細はJIS C1513 1
983において規定されている。監視する1/3オクタ
ーブ中心周波数は、250Hzから8kHzまでの16
バンドであり、可聴周波数の高周波帯域の複数バンドを
使用する。これは図8に示すように、エアリーク音が可
聴域の高周波帯に高い音響パワーを示すためであり、ま
た予期せぬ異常音を検出するために複数バンドにより異
常監視を行うためである。1/3オクターブバンドごと
の音響パワーの他にサージングの検出のために、オーバ
ーオール値も合わせて監視する。また、ガスタービンの
正常音はその運転状態により大きく変動する。
FIG. 7 shows the relationship between the duration of the abnormal sound to be detected and the disturbance sound to be removed and the overall value in this embodiment. As the abnormal sound, there are a surging sound that is an impact sound, an air leak sound that is a continuous sound, etc., and it is considered that an unexpected abnormal sound is generated. The disturbance sound includes a metal dropping sound which is an impact sound, a crane traveling sound which is a continuous sound, and a paging sound which is an intermittent sound. In this embodiment, the sound power for each 1/3 octave band is used instead of the sound power for a single monitoring frequency. The sound power for each 1/3 octave band is obtained by integrating the sound power spectrum for a section having a certain width around the frequency given by the geometric progression of 1/3 of 2 For details of filter characteristics, etc., see JIS C15131.
983. The 1/3 octave center frequency to be monitored is 16 from 250Hz to 8kHz.
It is a band and uses a plurality of bands in the high frequency band of audible frequencies. This is because, as shown in FIG. 8, the air leak sound has high acoustic power in the high frequency band in the audible range, and the abnormality monitoring is performed by a plurality of bands in order to detect an unexpected abnormal sound. In addition to the sound power for each 1/3 octave band, the overall value is also monitored to detect surging. Further, the normal sound of the gas turbine varies greatly depending on its operating condition.

【0047】そこで、プロセスデータとして発電機の負
荷信号を用い、図9のようにプラントの運転領域をこの
例では5分割して異常監視を行う。なお、ここでは発電
機負荷を運転領域のパラメータとしてとっている。この
ように分割することにより、一つの監視領域における正
常音の変動幅が小さくなり、異常判定閾値決定の際の音
響パワー変動幅mを小さくすることができる。これによ
って、図4における異常検出可能領域が拡大され、異常
音を感度よく検出することが可能となる。
Therefore, the load signal of the generator is used as the process data, and the plant operating region is divided into five in this example as shown in FIG. Here, the generator load is taken as a parameter of the operating region. By dividing in this way, the fluctuation range of the normal sound in one monitoring area becomes small, and the sound power fluctuation range m at the time of determining the abnormality determination threshold can be made small. As a result, the abnormality detectable area in FIG. 4 is expanded, and the abnormal sound can be detected with high sensitivity.

【0048】3.1 予備実験時の正常音解析モードに
おける処理手順 予備実験時の正常音解析モードにおける処理手順を図1
0のフローチャートを参照して説明する。
3.1 Processing Procedure in Normal Sound Analysis Mode During Preliminary Experiment FIG. 1 shows the processing procedure in normal sound analysis mode during preliminary experiment.
This will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0049】この処理では、まず、測定回数kを0とし
て(ステップ1001)、マイクロフォン11により各
音響の音響信号を取り込み(ステップ1002)、A/
D変換装置12で取り込んだ信号をデジタル信号に変換
し(ステップ1003)、DSP13でデジタル信号を
取込み(ステップ1004)、高速フーリエ変換処理
(FFT処理)した後(ステップ1005)、1/3オ
クターブ分析して各監視周波数バンドごとの音響パワー
を算出する(ステップ1006)とともにオーバーオー
ル値を算出する(ステップ1007)。このとき、コン
ピュータ10において発電機の負荷信号を取り込み、各
監視周波数バンドごとの音響パワーおよびオーバーオー
ル値をOcts(i,j)kとして、記憶装置14に記
憶する(ステップ1008)。ここで、iは各運転領域
の5個で、jは各周波数バンドおよびオーバーオール値
の17個(オーバーオール値はi=1)、kは測定回数
をそれぞれ表す。この処理を測定回数n回繰り返す(ス
テップ1009→ステップ1002)。
In this process, first, the number of measurements k is set to 0 (step 1001), the acoustic signal of each sound is taken in by the microphone 11 (step 1002), and A /
The signal captured by the D converter 12 is converted into a digital signal (step 1003), the digital signal is captured by the DSP 13 (step 1004), and the fast Fourier transform process (FFT process) is performed (step 1005), and then the 1/3 octave analysis is performed. Then, the acoustic power for each monitoring frequency band is calculated (step 1006) and the overall value is calculated (step 1007). At this time, the load signal of the generator is taken in by the computer 10, and the acoustic power and overall value for each monitoring frequency band are stored in the storage device 14 as Octs (i, j) k (step 1008). Here, i is 5 in each operating region, j is 17 in each frequency band and overall value (overall value is i = 1), and k is the number of measurements. This process is repeated n times of measurement (step 1009 → step 1002).

【0050】次いで、記憶装置14に記憶したOcts
(i,j)kをコンピュータ10に取り込み(ステップ
1010)、運転領域および周波数バンドの最初(i=
j=1)から(ステップ1011)、コンピュータ10
で前記Octs(i,j)kに基づいて正常音の統計処
理を行い、平均値αおよび標準偏差Sdを算出し(ステ
ップ1012)、その結果をもとに図14に示すように
標準偏差の4倍を音響パワー変動幅mと決定する(ステ
ップ1013)。ただし、この音響パワー変動幅mおよ
び平均値αは、各周波数バンド(16バンド)およびオ
ーバーオール値で各運転領域(5領域)ごとに、合計8
5個決定する必要がある(ステップ1014→101
2、ステップ1015→ステップ1012)。そして、
85個の音響パワー変動幅m(i,j)および平均値α
(i,j)をそれぞれ記憶装置14に記憶する(ステッ
プ1016)。
Next, the Octs stored in the storage device 14 is stored.
(I, j) k is loaded into the computer 10 (step 1010), and the operating region and the beginning of the frequency band (i =
j = 1) to (step 1011), the computer 10
Then, statistical processing of a normal sound is performed based on the Octs (i, j) k to calculate an average value α and a standard deviation Sd (step 1012). Based on the result, the standard deviation of the standard deviation is calculated as shown in FIG. The quadrupling is determined as the sound power fluctuation width m (step 1013). However, the sound power fluctuation range m and the average value α are 8 in total for each frequency band (16 bands) and overall value for each operating region (5 regions).
It is necessary to determine five (step 1014 → 101)
2, step 1015 → step 1012). And
Eighty-five sound power fluctuation range m (i, j) and average value α
Each of (i, j) is stored in the storage device 14 (step 1016).

【0051】なお、ここでは、標準偏差の4倍を音響パ
ワー変動幅mと決定しているが、この標準偏差の4倍と
いう値は、検出の状態や検出対象に応じて適宜変更する
ことが可能であり、実際上は、標準偏差の4倍に3dB
を加えた程度の値が音響変動幅mの最大値として見込ま
れる。
Although four times the standard deviation is determined as the sound power fluctuation width m here, the value of four times the standard deviation can be appropriately changed according to the detection state and the detection target. Yes, practically 4 times standard deviation 3 dB
The value obtained by adding is expected as the maximum value of the acoustic fluctuation width m.

【0052】3.2 予備実験時の外乱音解析モード 予備実験時の外乱音解析モードにおける信号処理手順を
図11のフローチャートを参照して説明する。
3.2 Disturbance Sound Analysis Mode in Preliminary Experiment The signal processing procedure in the disturbance sound analysis mode in the preliminary experiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0053】この処理では、測定回数kを0として(ス
テップ1101)、ガスタービン停止時に金属落下音、
ページングおよびクレーン走行音の外乱音をそれぞれ発
生させ、マイクロフォン11により各音響の音響信号を
取り込み(ステップ1102)、A/D変換装置12に
よってデジタル信号に変換し(ステップ1103)、D
SP13でデジタル信号を取り込んでFFT処理した
(ステップ1104)後、1/3オクターブ分析して各
監視周波数バンドごとの音響パワーとオーバーオール値
を算出し(ステップ1105,1106)、Octg
(j)k(j:オーバーオールおよび各周波数バンド、
k:測定回数)として記憶装置14に記憶し(ステップ
1107)、この処理を測定回数n回繰り返す(ステッ
プ1108→ステップ1102)。次いで、記憶装置1
4に記憶したOctg(j)kをコンピュータ10に取
り込み(ステップ1109)、コンピュータ10で、前
記取り込んだOctg(j)kに基づいて、運転領域お
よび周波数バンドの最初から各監視周波数バンドごとに
外乱音の音響パワーと持続時間を求める。
In this process, the number of times of measurement k is set to 0 (step 1101), and a metal dropping noise when the gas turbine is stopped,
Disturbances such as paging and crane traveling sounds are generated, the acoustic signal of each sound is captured by the microphone 11 (step 1102), and converted into a digital signal by the A / D converter 12 (step 1103), and D
At SP13, the digital signal is fetched and FFT processed (step 1104), and then 1/3 octave analysis is performed to calculate the acoustic power and overall value for each monitoring frequency band (steps 1105 and 1106), and Octg.
(J) k (j: overall and each frequency band,
k: number of times of measurement) is stored in the storage device 14 (step 1107), and this process is repeated n times of number of times of measurement (step 1108 → step 1102). Then, the storage device 1
The Octg (j) k stored in No. 4 is fetched into the computer 10 (step 1109), and the computer 10 causes the disturbance for each monitored frequency band from the beginning of the operating region and the frequency band based on the fetched Octg (j) k. Find the sound power and duration of a sound.

【0054】具体的には、各j(周波数バンドおよびオ
ーバーオール値)ごとに、閾値をslとして、Octg
(j)kがkを変えたときに連続して閾値slを越える
回数cを求め、測定間隔時間dtをcに乗じた値を持続
時間Ct(j)lとし、この一連の閾値を越えたOct
g(j)kの平均値を音響パワーG(j)lとする。こ
こでlは一つ一つの外乱音を示す(ステップ1110〜
1120)。次に、式(7)で与えられる検出限界曲線
のうち外乱音が検出可能領域(式(8))に入らない最
小のβ(j)(Ct(j)lとG(j)lの積の最大
値)を求め、オーバーオール値については、外乱音Oc
tg(l)kの最大値を求めてβ(l) とする(ステッ
プ1121〜1127)。そして、β(j)(j=1〜
17)を記憶装置14に記憶する。
Specifically, for each j (frequency band and overall value), the threshold is set to sl, and Octg
(J) When k changes k, the number of times c that continuously exceeds the threshold value sl is obtained, and a value obtained by multiplying the measurement interval time dt by c is taken as the duration Ct (j) l, and this series of threshold values is exceeded. Oct
The average value of g (j) k is defined as the acoustic power G (j) l. Here, l represents each disturbance sound (steps 1110 to 1110).
1120). Next, the minimum product of β (j) (Ct (j) l and G (j) l) in the detection limit curve given by equation (7) in which the disturbance noise does not enter the detectable region (equation (8)). Of the disturbance sound Oc for the overall value.
The maximum value of tg (l) k is calculated and set as β (l) (steps 1121 to 1127). Then, β (j) (j = 1 to
17) is stored in the storage device 14.

【0055】3.3 予備実験時の判定パラメータ決定
モード 予備実験時の最後として判定パラメータ決定モードにお
ける信号処理手順を図12のフローチャートを参照して
説明する。
3.3 Judgment Parameter Determination Mode During Preliminary Experiment The signal processing procedure in the judgment parameter determination mode as the final stage of the preliminary experiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0056】16個の1/3オクターブバンド(j=2
〜17)については、記憶装置14から音響パワー変動
幅m(i,j)および検出限界曲線のパラメータである
β(j)をコンピュータ10に取り込み(ステップ12
01)、対応するjの組によって式(6)を用いて加算
平均時間t(i,j)を決定する(ステップ120
5)。オーバーオール値(j=1)については、β
(1)とm(i,1)を比較し、大きいほうを新しいm
(i,1)として(ステップ1203,1204,12
06,1207)、それぞれ記憶装置14に格納する
(ステップ1208)。
16 1/3 octave bands (j = 2
.About.17), the sound power fluctuation range m (i, j) and the parameter β (j) of the detection limit curve are loaded from the storage device 14 into the computer 10 (step 12).
01), the arithmetic mean time t (i, j) is determined using the equation (6) according to the corresponding set of j (step 120).
5). For the overall value (j = 1), β
(1) and m (i, 1) are compared, and the larger one is new m
As (i, 1) (steps 1203, 1204, 12
06, 1207) and store them in the storage device 14 (step 1208).

【0057】3.4 異常監視時の処理 次に、実際の異常監視時における処理手順について図1
3のフローチャートを参照して説明する。
3.4 Processing at Abnormality Monitoring Next, the processing procedure at the time of actual abnormality monitoring is shown in FIG.
This will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0058】この処理では、まず、監視対象機器の音響
信号をマイクロフォン11によって検出し(ステップ1
301)、A/D変換装置12でデジタル信号に変換し
(ステップ1302)、変換されたデジタル信号をDP
S13に取り込んで(ステップ1303)FFT処理し
た(ステップ1304)後、1/3オクターブ分析して
オーバーオール値および各監視周波数バンドごとの音響
パワーを算出する(ステップ1305,1310)。1
/3オクターブに関しては、前述のように発電機負荷よ
り運転領域を判定(iを決定)して記憶装置14に格納
し、ある加算平均時間t(i,j)の期間中、音響パワ
ーを加算平均する。加算時間は各周波数バンドごとに様
々なので、各周波数バンドごとに加算平均時間になった
ところで加算平均を中止する(ステップ1306,13
07,1308)。次いで、コンピュータ10に加算平
均後の音響パワーと発電機負荷を取り込み、運転領域を
判定(iを決定)して記憶装置14に格納する。そし
て、ある正常音平均値α(i,1)と音響パワー変動幅
m(i,j)を取り込み、正常音平均値α(i,1)と
音響パワー変動幅m(i,j)の和を異常判定閾値とし
て周波数バンドの音響パワーが異常判定閾値を一つでも
越えたとき異常と判定し(ステップ1309,131
2)、越えない場合には正常と判定する(ステップ13
09,1313)。
In this process, first, the acoustic signal of the equipment to be monitored is detected by the microphone 11 (step 1
301), the A / D converter 12 converts the digital signal (step 1302), and the converted digital signal is converted to DP.
After taking in S13 (step 1303) and performing FFT processing (step 1304), 1/3 octave analysis is performed to calculate the overall value and the acoustic power for each monitoring frequency band (steps 1305 and 1310). 1
Regarding the / 3 octave, as described above, the operating area is determined (determined i) from the generator load and stored in the storage device 14, and the acoustic power is added during a certain average time t (i, j). To average. Since the addition time varies for each frequency band, the addition and averaging is stopped when the addition and averaging time reaches each frequency band (steps 1306 and 13).
07, 1308). Next, the acoustic power after the averaging and the generator load are loaded into the computer 10, the operating region is determined (i is determined), and the result is stored in the storage device 14. Then, a normal sound average value α (i, 1) and sound power fluctuation width m (i, j) are taken in, and the normal sound average value α (i, 1) and sound power fluctuation width m (i, j) are summed. Is set as the abnormality determination threshold value and the sound power of the frequency band exceeds even one abnormality determination threshold value, it is determined to be abnormal (steps 1309 and 131).
2) If it does not exceed, it is determined to be normal (step 13).
09, 1313).

【0059】オーバーオール値については、コンピュー
タ10でDSP13において算出した加算平均なしのオ
ーバーオール値および発電機負荷を取り込み、運転領域
を判定(iを決定)して記憶装置601に格納してある
正常音平均値α(i,1)と音響パワー変動幅m(i,
j)を取り込み、正常音平均値α(i,1)と音響パワ
ー変動幅m(i,j)の和を異常判定閾値とし、オーバ
ーオール値が異常判定閾値を越えたとき異常と判定し
(ステップ1311,1312)、越えない場合には正
常と判定する(ステップ1311,1313)。
As for the overall value, the overall value without addition averaging calculated by the computer 13 in the DSP 13 and the generator load are taken in, the operating region is determined (i is determined), and the normal sound average stored in the storage device 601 is determined. The value α (i, 1) and the sound power fluctuation range m (i,
j) is taken in, and the sum of the normal sound average value α (i, 1) and the sound power fluctuation range m (i, j) is used as the abnormality determination threshold value, and when the overall value exceeds the abnormality determination threshold value, it is determined as abnormal (step 1311, 1312), and if not exceeded, it is determined to be normal (steps 1311, 1313).

【0060】3.5 その他 なお、この実施形態においては、前述の図6のハード構
成に基づいて処理するように構成されているが、図6の
構成に限定されるものではなく、例えば図15に示すよ
うにDSP13に代えてアナログフィルタ16を設け、
アナログフィルタ16からの出力をA/D変換装置12
からコンピュータ10もしくは記憶装置14に入出力す
るように構成して音響パワーを算出し、監視するように
することも可能である。
3.5 Others In this embodiment, the processing is performed based on the hardware configuration shown in FIG. 6, but the configuration is not limited to that shown in FIG. As shown in, an analog filter 16 is provided instead of the DSP 13,
The output from the analog filter 16 is an A / D converter 12
It is also possible to configure so as to input and output from the computer 10 or the storage device 14 to calculate and monitor the acoustic power.

【0061】また、この実施形態においては、前述のよ
うに音響パワー変動幅mを標準偏差の4倍としたが、こ
れに限定されることはなく、各運転バンドおよび周波数
バンドごとに異なった標準偏差係数等を使用して決定す
ることも可能であり、標準偏差を使用せずに最大音響パ
ワーをもとに決定してもよい。
Further, in this embodiment, the acoustic power fluctuation range m is set to four times the standard deviation as described above, but the present invention is not limited to this, and the standard range is different for each operation band and frequency band. It is also possible to determine using a deviation coefficient or the like, and it may be determined based on the maximum sound power without using the standard deviation.

【0062】また、本実施例では1/3オクターブバン
ドの音響パワーを使用したが、これに限定されることは
なく、例えば、1/1オクターブ分析や任意のオクター
ブバンド、さらにはオクターブバンド以外の任意の周波
数バンドの音響パワーを使用することもできる。
Further, although the sound power of the 1/3 octave band is used in the present embodiment, it is not limited to this, and for example, the 1/1 octave analysis or any octave band, and further, other than the octave band is used. It is also possible to use acoustic power in any frequency band.

【0063】また、この実施形態では、予備実験および
異常監視装置を同一の装置を使用して行うように設定さ
れているが、予備実験と実際に異常監視を行う装置を別
装置とし、すなわち、音響検出部、音響信号処理部およ
び周波数解析装置を有する他の装置により実行して各種
異常判定パラメータを決定し、本装置に入力するように
構成することもできる。
Further, in this embodiment, the preliminary experiment and the abnormality monitoring device are set to be performed by using the same device, but the device for performing the preliminary experiment and the actual abnormality monitoring are different devices, that is, It may be configured such that the abnormality detection parameter is determined by being executed by another device including the sound detection unit, the sound signal processing unit, and the frequency analysis device, and is input to the present device.

【0064】また、この実施形態では、加算平均時間を
使用しているが、加算平均時間の代わりに加算平均回数
を使用して各処理を実行するように構成することもでき
る。
Further, although the averaging time is used in this embodiment, each processing can be executed by using the averaging count instead of the averaging time.

【0065】さらに、前述の実施形態においては、音響
信号を検出して各種の処理を実行し、機器の異常を検出
するように構成されているが、この他に、検出対象が異
なれば、その検出対象に応じて、例えば加速度、振動、
変位、温度センサなどを使用してこれらのセンサによっ
て検出した各種のパラメータの特徴量を求め、その特徴
量に基づいて、前述の実施形態と同様の処理を行って機
器の異常を監視するように構成することも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the acoustic signal is detected and various processes are executed to detect the abnormality of the device. However, in addition to this, if the detection target is different, Depending on the detection target, for example, acceleration, vibration,
Displacement, temperature sensor, etc. are used to obtain the characteristic amounts of various parameters detected by these sensors, and based on the characteristic amounts, the same processing as that of the above-described embodiment is performed to monitor the device abnormality. It is also possible to configure.

【0066】[0066]

【発明の効果】これまでの説明で明らかなように、本発
明によれば、予備工程と監視工程に分け、予備工程で抽
出し、処理した情報に基づいて閾値を設定し、監視工程
で前記閾値を基準として前記監視対象機器から異常音が
発生しているかどうかを判定するので、複数の機器等を
音響を用いて監視する際、外乱音を除去し、異常音を高
感度で検出することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the process is divided into a preliminary process and a monitoring process, extracted in the preliminary process, a threshold value is set based on the processed information, and the monitoring process described above is performed. Since it determines whether or not an abnormal sound is generated from the monitored device based on a threshold value, when monitoring a plurality of devices or the like by using acoustics, disturbance noise should be removed and abnormal sound should be detected with high sensitivity. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の機器異常監視方法の処理手順を示すフ
ローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a processing procedure of a device abnormality monitoring method of the present invention.

【図2】本発明の機器異常監視装置の基本機能構成を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a basic functional configuration of a device abnormality monitoring device of the present invention.

【図3】機器に発生する異常音および外乱音の音響パワ
ーと持続時間の関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between sound power and duration of abnormal sound and disturbance sound generated in the device.

【図4】音響パワーと持続時間の関係における異常検出
可能領域および検出限界曲線を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an anomaly detectable region and a detection limit curve in the relationship between sound power and duration.

【図5】オーバーオール値と持続時間の関係における異
常検出可能領域および検出限界曲線を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an abnormality detectable region and a detection limit curve in the relationship between the overall value and the duration.

【図6】本発明を火力発電プラントに適用した実施形態
のハード構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a hardware configuration of an embodiment in which the present invention is applied to a thermal power plant.

【図7】ガスタービンにおいて発生する異常音および外
乱音の音響パワーと持続時間の関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between sound power and duration of abnormal sound and disturbance sound generated in a gas turbine.

【図8】エアリーク音の1/3オクターブ分析結果を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a 1/3 octave analysis result of an air leak sound.

【図9】発電機負荷に応じて運転領域を分割した状態を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a state in which an operating region is divided according to a generator load.

【図10】本実施形態における予備実験時の正常音解析
モードの処理手順を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure in a normal sound analysis mode during a preliminary experiment in the present embodiment.

【図11】本実施形態における予備実験時の外乱音解析
モードの処理手順を示すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure in a disturbance sound analysis mode during a preliminary experiment in the present embodiment.

【図12】本実施形態における予備実験時の判定パラメ
ータ決定モードの処理手順を示すフローチャートであ
る。
FIG. 12 is a flowchart showing a processing procedure of a determination parameter determination mode at the time of a preliminary experiment in the present embodiment.

【図13】本実施形態における異常監視時の処理手順を
示すフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure at the time of abnormality monitoring in this embodiment.

【図14】本実施形態における異常判定閾値決定方法を
示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an abnormality determination threshold value determining method according to the present embodiment.

【図15】アナログフィルタを使用した他の実施形態に
おけるハード構成を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a hardware configuration of another embodiment using an analog filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 音響検出部 2 音響信号処理部 3 判定パラメータ演算部 4 加算平均処理部 5 異常判定部 6 判定パラメータ格納部 7 マンマシンインタフェース 10 コンピュータ 11 マイクロフォン 12 A/D変換装置 13 DSP 14 記憶装置 15 マンマシンインタフェース 16 アナログフィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Acoustic detector 2 Acoustic signal processor 3 Judgment parameter calculator 4 Addition and averaging processor 5 Abnormality judgment unit 6 Judgment parameter storage 7 Man-machine interface 10 Computer 11 Microphone 12 A / D converter 13 DSP 14 Storage device 15 Man-machine Interface 16 Analog filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳橋 実 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 中山 道夫 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 中村 英夫 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Minoru Yanagibashi 3-2-2 Sachimachi, Hitachi, Ibaraki Prefecture Hitachi Engineering Service Co., Ltd. (72) Inventor Michio Nakayama 3-2, Sachimachi, Hitachi, Ibaraki No. 2 In Hitachi Engineering Services Co., Ltd. (72) Inventor Hideo Nakamura 3-1-1 1-1 Saiwaicho, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Co., Ltd. Hitachi Factory

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 監視対象機器の運転中の異常を音響によ
って監視する機器異常監視方法において、 あらかじめ正常運転音の監視周波数での音響パワーの平
均値を求める第1の工程、前記平均値に音響パワー変動
幅を加算した閾値に基づいて正常運転音を異常音として
誤検出しないよう前記音響パワー変動幅を決定する第2
の工程、持続時間と監視周波数の音響パワーとによって
定義される複数の除去すべき外乱音から前記持続時間と
前記音響パワーとの積が最大値を与える外乱音を選定す
る第3の工程、および前記最大値を前記音響パワー変動
幅で除算して得る値を監視周波数での音響パワーの加算
平均時間として決定する第4の工程を含む予備工程と、 音響信号の監視周波数での音響パワーを前記加算平均時
間の期間中、加算平均した後の値が前記閾値を越えるか
否かを監視する監視工程と、を含み、前記閾値を越える
か否かによって前記監視対象機器から異常音が発生して
いるかどうかを判定することを特徴とする機器異常監視
方法
1. A device abnormality monitoring method for acoustically monitoring an abnormality during operation of a monitored device, comprising: a first step of obtaining an average value of acoustic power at a monitoring frequency of a normal operation sound in advance; Second, based on the threshold value to which the power fluctuation range is added, the sound power fluctuation range is determined so that the normal driving sound is not erroneously detected as an abnormal sound.
A third step of selecting a disturbance sound whose product of the duration and the sound power gives a maximum value from a plurality of disturbance sounds to be removed which are defined by the duration and the sound power of the monitoring frequency, and A preliminary step including a fourth step of determining a value obtained by dividing the maximum value by the fluctuation range of the acoustic power as an averaging time of the acoustic power at the monitoring frequency; and A monitoring step of monitoring whether or not the value after arithmetic averaging exceeds the threshold during the arithmetic averaging time period, and an abnormal sound is generated from the monitored device depending on whether or not the value exceeds the threshold. Device abnormality monitoring method characterized by determining whether or not there is
【請求項2】 前記監視周波数を複数設定し、前記予備
工程では各監視周波数ごとに第1ないし第4の工程を実
施し、 前記監視工程では、加算平均後の音響パワーが各監視周
波数ごとに予め設定した閾値を越えるか否かを監視する
ことを特徴とする請求項1記載の機器異常監視方法。
2. A plurality of monitoring frequencies are set, and in the preliminary step, the first to fourth steps are performed for each monitoring frequency, and in the monitoring step, the acoustic power after the averaging is performed for each monitoring frequency. The device abnormality monitoring method according to claim 1, further comprising monitoring whether or not a preset threshold value is exceeded.
【請求項3】 前記監視周波数の音響パワーに代えて、
音響信号の総エネルギーであるオーバーオール値を用い
ることを特徴とする請求項1または2記載の機器異常監
視方法
3. Instead of the acoustic power of the monitoring frequency,
3. An apparatus abnormality monitoring method according to claim 1, wherein an overall value which is the total energy of the acoustic signal is used.
【請求項4】 前記監視周波数の音響パワーに代えて、
周波数区間の音響パワーの積分値を用いることを特徴と
する請求項1または2記載の機器異常監視方法
4. Instead of the acoustic power of the monitoring frequency,
3. The device abnormality monitoring method according to claim 1, wherein an integrated value of sound power in a frequency section is used.
【請求項5】 監視対象機器の運転中の異常を監視する
機器異常監視方法において、 前記監視対象機器にセンサを配置し、該センサの検出信
号より特徴量を抽出し、あらかじめ正常運転時の前記特
徴量の平均値を求め、この平均値に前記特徴量の変動幅
を加算した閾値で正常運転時を異常として誤判定しない
ように前記変動幅を決定し、持続時間と前記特徴量レベ
ルで定義した複数の除去すべき外乱信号から前記持続時
間と前記特徴量レベルの積が最大値を与える外乱信号を
選定し、前記最大値を前記変動幅で除算して得る値を前
記特徴量の加算平均時間として決定する予備工程と、 前記センサの検出信号の前記特徴量を前記加算平均時間
だけ加算平均した後の値が前記閾値を越えるか否かを監
視する監視工程と、を含み、前記閾値を越えるか否かに
よって前記監視対象機器の異常の有無を判定することを
特徴とする機器異常監視方法
5. A device abnormality monitoring method for monitoring an abnormality during operation of a monitored device, wherein a sensor is arranged in the monitored device, a characteristic amount is extracted from a detection signal of the sensor, and the characteristic value is detected in advance during normal operation. The average value of the characteristic amount is obtained, and the variation width is determined by a threshold value obtained by adding the variation width of the characteristic amount to the average value so as not to be erroneously determined to be abnormal during normal operation, and is defined by the duration and the characteristic amount level. The disturbance signal that gives the maximum value of the product of the duration and the feature amount level is selected from the plurality of disturbance signals to be removed, and the value obtained by dividing the maximum value by the fluctuation range is the arithmetic mean of the feature amounts. A preliminary step of determining as a time, and a monitoring step of monitoring whether or not the value after arithmetic mean of the characteristic amount of the detection signal of the sensor for the arithmetic mean time exceeds the threshold, Cross over Apparatus abnormality monitoring method characterized by determining the presence or absence of abnormality of the monitored device by whether
【請求項6】 監視対象機器の異常を音響によって監視
する機器異常監視装置において、 監視対象機器の音響信号を検出する手段と、 この検出する手段によって検出した音響信号から音響パ
ワーを算出する手段と、 この算出する手段によって算出された音響パワーから異
常判定閾値および加算平均時間を決定する手段と、 この決定する手段で決定した前記異常判定閾値および加
算平均時間を格納する手段と、 この格納する手段に格納されている前記加算平均時間の
期間中、前記算出する手段によって算出された監視周波
数の音響パワーを加算平均処理する手段と、 この加算平均処理する手段で算出された前記加算平均後
の音響パワーから、前記格納する手段に格納されている
異常判定閾値に基づいて異常を判定する手段と、を備え
ていることを特徴とする機器異常監視装置。
6. A device abnormality monitoring apparatus for acoustically monitoring an abnormality of a monitored device, means for detecting an acoustic signal of the monitored device, and means for calculating acoustic power from the acoustic signal detected by the detecting means. Means for determining an abnormality determination threshold value and arithmetic mean time from the sound power calculated by the calculating means, means for storing the abnormality determination threshold value and arithmetic mean time determined by the determining means, and means for storing this During the arithmetic mean time stored in, the means for arithmetic mean processing of the acoustic power of the monitoring frequency calculated by the calculating means, and the acoustic after the arithmetic mean calculated by the means for arithmetic mean processing Means for judging an abnormality from the power based on the abnormality judgment threshold value stored in the storing means. A device abnormality monitoring device characterized by:
【請求項7】 前記算出する手段は、前記検出する手段
によって検出した音響信号から複数の監視周波数ごとに
音響パワーを算出することを特徴とする請求項6記載の
機器異常監視装置。
7. The device abnormality monitoring device according to claim 6, wherein the calculating unit calculates the acoustic power for each of a plurality of monitoring frequencies from the acoustic signal detected by the detecting unit.
【請求項8】 前記監視周波数の音響パワーに代えて、
音響信号の総エネルギーであるオーバーオール値を用い
ることを特徴とする請求項6または7に記載の機器異常
監視装置
8. Instead of the acoustic power of the monitoring frequency,
The device abnormality monitoring device according to claim 6 or 7, wherein an overall value that is the total energy of the acoustic signal is used.
【請求項9】 前記監視周波数の音響パワーに代えて、
周波数区間の音響パワーの積分値を用いることを特徴と
する請求項6または7に記載の機器異常監視装置
9. Instead of the acoustic power of the monitoring frequency,
The device abnormality monitoring device according to claim 6 or 7, wherein an integrated value of sound power in a frequency section is used.
【請求項10】 監視対象機器の運転中の異常を監視す
る機器異常監視装置において、 前記監視対象機器の監視位置に配置されたセンサと、 このセンサの検出信号から特徴量を抽出する手段と、 この抽出する手段によって検出された特徴量から異常判
定閾値および加算平均時間を決定する手段と、 この決定する手段によって決定された異常判定閾値およ
び加算平均時間を格納する手段と、 この格納する手段に格納されている加算平均時間の期間
中、前記抽出する手段で抽出された特徴量を加算平均処
理する手段と、 この加算平均処理する手段によって算出された加算平均
後の特徴量から、前記格納する手段に格納されている異
常判定閾値により異常を判定する手段と、を備えている
ことを特徴とする機器異常監視装置。
10. A device abnormality monitoring device for monitoring an abnormality of a monitored device during operation, a sensor arranged at a monitoring position of the monitored device, and means for extracting a characteristic amount from a detection signal of the sensor, The means for determining the abnormality determination threshold value and the arithmetic mean time from the feature amount detected by the extracting means, the means for storing the abnormality determination threshold value and the arithmetic mean time determined by the means for determining, and the storing means During the period of the stored averaging time, the feature amount extracted by the extracting unit is subjected to the averaging process, and the feature amount after the averaging calculated by the averaging process unit is stored. An apparatus abnormality monitoring device comprising: means for determining an abnormality based on an abnormality determination threshold value stored in the means.
【請求項11】 監視員の判断により前記決定する手段
および前記判定する手段の処理内容を変更させるマンマ
シンインターフェイス手段をさらに備えていることを特
徴とする請求項6ないし10のいずれか1項に記載の機
器異常監視装置。
11. The man-machine interface means for changing the processing contents of the determining means and the determining means according to the judgment of an observer is further provided. The device abnormality monitoring device described.
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