CN110651192A - 状态分析装置、状态分析方法以及程序 - Google Patents

Abstract

状态量取得部取得在对象装置所涉及的某个定时的多个状态量的值。状态量预测部根据取得的多个状态量的值，预测多个状态量的值在给定时间后可取的范围。显示信息生成部生成：在以多个状态量的每一个为轴的坐标空间配置了作为与多个状态量的值可取的范围对应的形状的图形的预测值图形的显示信息。

Description

状态分析装置、状态分析方法以及程序

技术领域

本发明涉及一种状态分析装置、状态分析方法以及程序。

本申请针对于2017年05月22日在日本提出申请的特愿2017-101117号主张优先权，并将其内容引用于此。

背景技术

专利文献1-4公开了如下技术：在某个定时取得设备的状态量，根据该状态量来预测未来的状态量，并将这些以图形进行显示。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-257444号公报

专利文献2：日本专利第5827426号公报

专利文献3：日本专利第3392526号公报

专利文献4：日本专利第5363238号公报

发明内容

发明要解决的课题

另一方面，设备的状态量未必会沿着预测值而推移。根据专利文献1-4中记载的技术，设备的管理者能够根据状态量的预测值来采取对策。然而，管理者在状态量向与所显示的预测值不同的方向推移的情况下，可能无法采取适当的应对。

本发明的目的在于，提供一种能够包含预测的不准确性来有效显示未来的状态量的预测值的状态分析装置、状态分析方法以及程序。

用于解决课题的手段

根据本发明的第一方式，状态分析装置具备：状态量取得部，取得对象装置所涉及的在某个定时的多个状态量的值；状态量预测部，根据取得的所述多个状态量的值，预测所述多个状态量的值在给定时间后可取的范围；以及显示信息生成部，生成在以所述多个状态量的每一个为轴的坐标空间配置了作为与所述多个状态量的值可取的范围对应的形状的图形的预测值图形的显示信息。

根据本发明的第二方式，可以是，在第一方式的状态分析装置中，所述显示信息生成部生成在所述坐标空间进一步配置了作为表示所述状态量取得部所取得的所述多个状态量的值的图形的取得值图形的所述显示信息。

根据本发明的第三方式，可以是，在第一或第二方式的状态分析装置中，还具备相关确定部，对所述多个状态量的相关的强度进行确定，所述显示信息生成部生成配置了具有与所述相关的强度对应的形状的所述预测值图形的所述显示信息。

根据本发明的第四方式，可以是，在第一至第三的任一种方式的状态分析装置中，还具备状态量存储部，存储与所述对象装置同种的装置的所述多个状态量的值的履历，所述状态量预测部确定在所述状态量存储部所存储的所述履历中与取得的所述多个状态量的值的推移类似的多个部分，并根据该多个部分来预测所述可取的范围。

根据本发明的第五方式，可以是，在第四方式的状态分析装置中，所述状态量预测部确定在所述状态量存储部所存储的所述履历中具有与取得的所述多个状态量的值近似的值的多个定时，根据该多个定时的所述给定时间后的所述状态量存储部所存储的所述多个状态量的值，来预测所述可取的范围。

根据本发明的第六方式，可以是，在第四方式的状态分析装置中，所述状态量预测部确定在所述状态量存储部所存储的所述履历中具有与取得的所述多个状态量的值的变化量类似的变化量的多个定时，根据该多个定时的所述给定时间后的所述状态量存储部所存储的所述多个状态量的变化量，来预测所述可取的范围。

根据本发明的第七方式，可以是，在第一至第六的任一种方式的状态分析装置中，还具备模拟器，对所述对象装置的动作进行模拟，所述状态量预测部根据使所述模拟器的外部参数发生变化而得的多个所述多个状态量的值，来对所述可取的范围进行预测。

根据本发明的第八方式，可以是，在第一至第七的任一种方式的状态分析装置中，所述显示信息生成部生成配置了包含所述可取的范围中发生概率为给定值以上的值的形状的所述预测值图形的所述显示信息。

根据本发明的第九方式，可以是，在第一至第八的任一种方式的状态分析装置中，所述状态量预测部按多个预测单元的每个来预测所述可取的范围。

根据本发明的第十方式，可以是，在第九方式的状态分析装置中，所述状态量预测部根据取得的所述多个状态量的值，从所述多个预测单元中决定在所述可取的范围的预测中使用的预测单元，并根据该预测单元来预测所述可取的范围。

根据本发明的第十一方式，可以是，在第九或第十方式的状态分析装置中，所述显示信息生成部按多个预测单元的每个生成所述预测值图形，并生成配置了各预测值图形的所述显示信息。

根据本发明的第十二方式，状态分析方法具有如下步骤：取得对象装置所涉及的在某个定时的多个状态量的值的步骤；根据取得的所述多个状态量的值，预测所述多个状态量的值在给定时间后可取的范围的步骤；以及生成在以所述多个状态量的每一个为轴的坐标空间配置了作为与所述多个状态量的值可取的范围对应的形状的图形的预测值图形的显示信息的步骤。

根据本发明的第十三方式，一种程序，用于使计算机执行如下步骤：取得对象装置所涉及的在某个定时的多个状态量的值的步骤；根据取得的所述多个状态量的值，预测所述多个状态量的值在给定时间后可取的范围的步骤；以及生成在以所述多个状态量的每一个为轴的坐标空间配置了作为与所述多个状态量的值可取的范围对应的形状的图形的预测值图形的显示信息的步骤。

发明效果

根据上述方式中的至少一种方式，状态分析装置生成配置了与多个状态量的值可取的范围对应的形状的图形即预测值图形的显示信息。由此，对象装置的管理者能够通过对预测值图形进行视觉识别，来直观地识别预测值以及预测的不准确性。

附图说明

图1是表示第一实施方式的状态分析系统的结构的概略图。

图2是表示第一实施方式的状态分析装置的结构的概略框图。

图3是表示第一实施方式的参数存储部所存储的信息的例子的图。

图4是表示第一实施方式的阈值存储部所存储的信息的例子的图。

图5是表示基于第一实施方式的状态分析装置的电流参数计算处理的流程图。

图6是表示基于第一实施方式的状态分析装置的电流参数显示处理的流程图。

图7是表示KI参数与Lpole参数之间的关系的第一图表的例子的图。

图8是表示KI参数与Lpole参数之间的关系的第一图表的例子的图。

图9是表示第三实施方式的状态分析装置的结构的概略框图。

图10是表示基于第三实施方式的状态分析装置的电流参数显示处理的流程图。

图11是表示第四实施方式的状态分析装置的结构的概略框图。

图12是表示至少一种实施方式的计算机的结构的概略框图。

具体实施方式

<第一实施方式>

以下，一边参照附图一边详细说明第一实施方式。

《状态分析系统的结构》

图1是表示第一实施方式的状态分析系统的结构的概略图。

第一实施方式的状态分析系统1具备：状态分析装置10、显示装置20、对象装置30、三相交流电源40、电力线50以及钳位电流表60。

第一实施方式的状态分析装置10使显示装置20显示表示作为检查对象的对象装置30的状态的信息。第一实施方式的对象装置30是具备由三相交流电源40驱动的马达、与马达所具备的转子一起旋转的泵或叶片(fan)等辅机的旋转机械系统。对象装置30经由电力线50而连接到三相交流电源40。电力线50被插入钳位电流表60中。状态分析系统1具备三个钳位电流表60，各钳位电流表60插入了各自不同的电力线。此外，在另一实施方式中，状态分析系统1也可以具备一个或两个钳位电流表60，不测量三条电力线50中的一部分电流。钳位电流表60测量在电力线50中流动的电流的大小，作为数字信号(电流信号)而输出给状态分析装置10。状态分析装置10根据从钳位电流表60接收到的电流信号，使显示装置20显示表示对象装置30的状态的信息。

《状态分析装置的结构》

图2是表示第一实施方式的状态分析装置的结构的概略框图。

状态分析装置10具备：电流取得部101、参数计算部102、参数存储部103、履历存储部104、参数预测部105、阈值存储部106、相关系数存储部107、相关确定部108、图表生成部109以及显示控制部110。

电流取得部101从钳位电流表60经由电力线50而取得在对象装置30中流动的电流信号。

参数计算部102在固定的周期的定时，根据电流取得部101所取得的电流信号，取得因对象装置30的状态而变动的多个参数的值。以下，将通过参数计算部102计算的参数称为电流参数。后文描述具体的电流参数的例子。参数计算部102所计算的多个电流参数中的至少两个彼此具有相关关系。电流参数的值是对象装置30的多个状态量的值的一例。

参数存储部103将参数计算部102所计算的多个电流参数的值与计算时刻关联起来进行存储。

履历存储部104存储与对象装置30同种的其他装置(同型的装置等)的多个电流参数的值的履历。

参数预测部105根据履历存储部104所存储的多个电流参数的值的时间序列、以及参数计算部102所计算的多个电流参数的值，来预测给定时间后的定时的多个电流参数的值可取的范围。

具体地，参数预测部105按照以下顺序预测多个电流参数的值可取的范围。参数预测部105从履历存储部104所存储的多个电流参数的值的时间序列中，确定出各电流参数的值与参数计算部102所计算的在某定时的各电流参数的值近似的多个定时(例如各电流参数的值的均方误差为给定的阈值以下的定时)。接着，参数预测部105确定出各定时的给定时间后的定时的多个电流参数的值。参数预测部105将每个电流参数的确定出的多个值的从最小值到最大值的范围，预测为各电流参数的值可取的范围。

阈值存储部106针对各电流参数，存储成为对象装置30的状态的判断基准的阈值。第一实施方式的对象装置30的状态的类别为，对象装置30为正常的正常状态、对象装置30为异常的异常状态、以及对象装置30的状态为可能迁移到异常状态的状态即注意状态。

相关系数存储部107针对不同的两个电流参数的组，存储两个电流参数的相关系数。两个电流参数的相关系数是预先计算出的。关于电流参数的相关关系的详情，后文进行描述。

相关确定部108从相关系数存储部107中确定出与显示对象的电流参数的组关联起来而得的相关系数。

图表生成部109根据参数计算部102所计算的电流参数的值以及参数预测部105所计算的电流参数的预测值，来生成表示电流参数的预测变化量的图表图像。图表图像是在纵轴与横轴取两个电流参数而得的图表。图表图像中配置了，表示与各电流参数相关的阈值的划分线、表示参数计算部102所计算的两个电流参数的值的曲线(取得值图形)、表示参数预测部105所计算的两个电流参数的预测值的圆(预测值图形)以及表示变化量的箭头。

显示控制部110根据图表生成部109所生成的图表画面，来生成要向显示装置20输出的显示信息。显示控制部110是显示信息生成部的一例。

《电流参数》

这里，说明第一实施方式的参数计算部102所计算的电流参数。

第一实施方式的参数计算部102计算：KI参数、Lpole参数、Lshaft参数、Irms参数、THD参数、IHD参数、Lx参数以及Iub参数。

KI参数是表示对象装置30的整体的状态的参数。KI参数是从电流信号求得的点检时振幅概率密度函数ft(x)、与表示马达的额定电流的基准正弦波信号波形的参照振幅概率密度变量fr(x)所对应的卡尔巴克莱夫勒(Kullback-Leibler)信息量。具体地，KI参数通过以下的式(1)而求得。

[式1]

Lpole参数是表示对象装置30的转子的状态的参数。Lpole参数是将电流信号进行频率范围变换而得的频谱中的、以电流波谱波峰为中心以给定频率的量发生了偏离的频率位置处的电流波谱的侧带波的波峰大小。Lpole参数所涉及的侧带波是起因于马达的杆通频率而发生变动的侧带波。

Lshaft参数是表示对象装置30的转子以及辅机的不对准的状态的参数。Lshaft参数是根据将电流信号进行频率范围变换而得的频谱中的、以电流波谱波峰为中心以给定频率的量发生了偏离的频率位置处的电流波谱的侧带波的波峰大小而求得的。Lshaft参数涉及的侧带波是起因于马达的实际旋转频率而发生变动的侧带波。

Irms参数是用于监视对象装置30的旋转机械负荷以及状态变动的参数。Irms参数能够通过由各取样定时的电流值的平方和除以取样定时数，并求取其平方根来取得，是电流有效值。

IHD参数是电流信号的最大高次谐波成分与电源频率成分的比率。IHD参数能够通过从电流信号提取高次谐波成分，并由高次谐波成分的预先设定的次数内存在的最大值除以电源频率有效值而取得。

THD参数是电流信号的整个高次谐波成分与电源频率成分的比率。THD参数能够通过从电流信号提取高次谐波成分，并由预先设定的次数内存在的各高次谐波成分的平方和的平方根除以电流信号的电源频率有效值而取得。IHD参数以及THD参数均是表示三相交流电源40的品质的参数。

Lx参数是表示对象装置30的辅机的状态的参数。Lx参数是将电流信号进行频率范围变换而得的频谱中的、以电流波谱波峰为中心以给定频率的量发生了偏离的频率位置处的电流波谱的侧带波的波峰大小。Lx参数所涉及的侧带波是起因于泵或鼓风机的叶片通过频率而发生变动的侧带波；起因于齿轮装置的啮合频率而发生变动的侧带波；起因于滑轮传动带的旋转频率而发生变动的侧带波；或者起因于转子棒的滑动频率而发生变动的侧带波所导致发生变动的侧带波。

将起因于泵或鼓风机的叶片通过频率而发生变动的侧带波的波峰大小所表示的Lx参数称为Lbp参数。将起因于齿轮装置的啮合频率而发生变动的侧带波的波峰大小所表示的Lx参数称为Lgz参数。将起因于滑轮传动带的旋转频率而发生变动的侧带波的波峰大小所表示的Lx参数称为Lbr参数。并且将起因于转子棒的滑动频率而发生变动的侧带波的任意一个所导致发生变动的侧带波的波峰大小所表示的Lx参数称为Lrs参数。泵、鼓风机、齿轮装置、滑轮传动带、转子棒是对象装置30的辅机的一例。

Iub参数是表示电源品质或马达的定子以及逆变器的劣化状况的参数。Iub参数能够通过由三相的电流信号的电流有效值中的最大值与最小值的差除以该最大值与最小值的和来求取。也就是说，Iub参数是表示电流信号的三相电流平衡的参数。

当转子的状态恶化时KI参数会增大，当转子的状态恶化时Lpole参数会减小。也就是说，KI参数与Lpole参数针对对象装置30的转子的状态而具有相关关系。也就是说，相关系数存储部107与KI参数与Lpole参数的组关联起来地存储负值的相关系数。

当马达的轴系统的不平衡状态恶化时KI参数会增大，当马达的轴系统的不平衡状态恶化时Lshaft参数以及各种Lx参数会减小。也就是说，KI参数、Lshaft参数与各种Lx参数针对对象装置30的马达的轴系统的不平衡状态而具有相关关系。此外，当马达的轴系统的不对准状态恶化时KI参数会增大，当马达的轴系统的不对准状态恶化时Lshaft参数会减小。也就是说，KI参数与Lshaft参数针对对象装置30的马达的轴系统的不对准状态而具有相关关系。也就是说，相关系数存储部107与KI参数与Lpole参数的组以及KI参数与各种Lx参数的组关联起来地存储负值的相关系数。

KI参数与Irms参数均在负荷变动的状态恶化时而增大。也就是说，KI参数与Irms参数针对对象装置30的负荷变动的状态而具有相关关系。也就是说，相关系数存储部107与KI参数与Irms参数的组关联起来地存储正值的相关系数。

KI参数、THD参数、IHD参数与Iub参数均在马达的定子的状态或电源品质恶化时而增大。也就是说，KI参数、THD参数、IHD参数与Iub参数针对对象装置30的定子状态或电源品质而具有相关关系。也就是说，相关系数存储部107与KI参数与THD参数的组、KI参数与IHD参数的组、KI参数与Iub参数的组、THD参数与IHD参数的组、THD参数与Iub参数的组以及IHD参数与Iub参数的组关联起来地存储正值的相关系数。

Lpole参数和Lshaft参数均在马达的状态恶化时对减小。也就是说，Lpole参数与Lshaft参数针对对象装置30的转子状态而具有相关关系。也就是说，相关系数存储部107以与Lpole参数与Lshaft参数的组关联起来的方式，存储正值的相关系数。

图3是表示第一实施方式的参数存储部所存储的信息的例子的图。

如图3所示，参数存储部103按一定周期(例如每半天或一天)涉及的每个定时即每个测定时刻，将该测定时刻、KI参数、Lpole参数、Lshaft参数、Irms参数、THD参数、IHD参数、Lx参数以及Iub参数关联起来进行存储。

图4是表示第一实施方式的阈值存储部所存储的信息的例子的图。

如图4所示，阈值存储部106针对KI参数、Lpole参数、Lshaft参数、Irms参数、THD参数、IHD参数、Lx参数以及Iub参数的每一个，存储成为正常状态的值的范围、成为注意状态的值的范围以及成为异常状态的值的范围。

在第一实施方式中，针对各电流参数的成为正常状态的值的范围、成为注意状态的值的范围以及成为异常状态的值的范围是如以下这样的。此外，以下所示的范围只是一例，其他的实施方式并不受限于此。

成为正常状态的KI参数的值的范围小于1.0。成为注意状态的KI参数的值的范围是1.0以上且小于1.5。成为异常状态的KI参数的值的范围是1.5以上。也就是说，KI参数涉及的第一阈值是1.0，KI参数涉及的第二阈值是1.5。

成为正常状态的Lpole参数的值的范围大于50dB。成为注意状态的Lpole参数的值的范围是大于40dB且50dB以下。成为异常状态的Lpole参数的值的范围是40dB以下。也就是说，Lpole参数涉及的第一阈值是50dB，Lpole参数涉及的第二阈值是40dB。

成为正常状态的Lshaft参数的值的范围大于50dB。成为注意状态的Lshaft参数的值的范围是大于40dB且50dB以下。成为异常状态的Lshaft参数的值的范围是40dB以下。也就是说，Lshaft参数涉及的第一阈值是50dB，Lshaft参数涉及的第二阈值是40dB。

成为正常状态的Irms参数的值的范围小于变动±10％。成为注意状态的Irms参数的值的范围是变动±10％以上且小于变动±20％。成为异常状态的Irms参数的值的范围是变动±20％以上。也就是说，Irms参数涉及的第一阈值是变动±10％，Irms参数涉及的第二阈值是变动±20％。

成为正常状态的THD参数的值的范围小于5％。成为注意状态的THD参数的值的范围是5％以上且小于10％。成为异常状态的THD参数的值的范围是10％以上。也就是说，THD参数涉及的第一阈值是5％，THD参数涉及的第二阈值是10％。

成为正常状态的IHD参数的值的范围小于3％。成为注意状态的IHD参数的值的范围是3％以上且小于5％。成为异常状态的IHD参数的值的范围是5％以上。也就是说，IHD参数涉及的第一阈值是3％，IHD参数涉及的第二阈值是5％。

成为正常状态的Lx参数的值的范围大于50dB。成为注意状态的Lx参数的值的范围是大于40dB且50dB以下。成为异常状态的Lx参数的值的范围是40dB以下。也就是说，Lx参数涉及的第一阈值是50dB，Lx参数涉及的第二阈值是40dB。

成为正常状态的Iub参数的值的范围小于3％。成为注意状态的Iub参数的值的范围是3％以上且小于5％。成为异常状态的Iub参数的值的范围是5％以上。也就是说，Iub参数涉及的第一阈值是3％，Iub参数涉及的第二阈值是5％。

《状态分析装置的动作》

这里，说明第一实施方式的状态分析装置10的动作。

图5是表示基于第一实施方式的状态分析装置的电流参数计算处理的流程图。

状态分析装置10按一定周期所涉及的每个定时，执行电流参数计算处理。状态分析装置10的电流取得部101从钳位电流表60取得电流信号(步骤S1)。此外，电流取得部101按每个取样定时来取得电流信号，因此，电流取得部101所取得的电流信号表示在一定期间的电流大小的变化。接着，参数计算部102将电流信号进行频率范围变换，并生成频率范围波形(步骤S2)。作为频率范围变换的方法，列举了FFT。

参数计算部102根据在步骤S1中取得的电流信号与在步骤S2中生成的频率范围波形，来计算多个电流参数的值(步骤S3)。参数计算部102将计算出的多个电流参数的值与当前时刻关联起来，存储于参数存储部103(步骤S4)。

状态分析装置10通过按一定周期所涉及的每个定时执行上述的电流参数计算处理，能够在参数存储部103中存储多个电流参数的时间序列。

图6是表示基于第一实施方式的状态分析装置的电流参数显示处理的流程图。

当通过对象装置30的管理者的操作进行了电流参数的显示指示时，状态分析装置10受理显示对象的电流参数的组的输入(步骤S11)。通过从状态分析装置10中预先设定出的彼此具有相关关系的参数对(例如，Lshaft参数与Lpole参数的对、THD参数与IHD参数的对、KI参数与Lx参数的对等)的列表中，受理基于管理者的选择，来进行电流参数的组的输入。在其他实施方式中，也可以通过基于管理者的任意两组参数的输入，来进行电流参数的组的输入。

接着，状态分析装置10的参数预测部105从参数存储部103读出所选择的对所涉及的各电流参数的值即最后存储的内容(步骤S12)。接着，参数预测部105从履历存储部104中确定出所选择的对所涉及的各电流参数的值与在步骤S12中读出的值近似的多个定时(步骤S13)。由此，参数预测部105确定出与所选择的对所涉及的各电流参数的值的推移类似的多个定时。参数预测部105针对所选择的对所涉及的各电流参数，将确定出的多个定时涉及的电流参数的值从最小值到最大值的范围，预测为电流参数的值的可取范围(步骤S14)。相关确定部108从相关系数存储部107读出与所选择的对所涉及的各电流参数关联起来的相关系数(步骤S15)。

接着，状态分析装置10的图表生成部109描绘以所选择的对所涉及的各电流参数为轴G1的坐标空间(步骤S16)。也就是说，图表生成部109描绘表示构成对的电流参数的、正交的轴G1。在本实施方式中，所谓“描绘”是指，在虚拟空间(虚拟平面)上配置图形。接着，图表生成部109从阈值存储部106读出与所选择的对所涉及的各电流参数关联起来的第一阈值和第二阈值，并描绘表示第一阈值的划分线G2以及表示第二阈值的划分线G2(步骤S17)。表示一个电流参数所涉及的阈值的划分线G2是与表示该一个电流参数的轴G1平行的线。接着，图表生成部109在坐标空间上描绘表示从参数存储部103选择的对所涉及的各电流参数的值即最后存储的内容的曲线G3(步骤S18)。

接着，图表生成部109根据相关确定部108所确定的相关系数，在坐标空间上描绘坐标空间中的与参数预测部105所预测的可取范围相当的四边形内接的椭圆G4(椭圆形、长圆形、卵形)(步骤S19)。对于椭圆G4的形状，相关系数的绝对值越大则越细长，相关系数的绝对值越小则越呈圆形形状。也就是说，对于椭圆G4的面积，参数预测部105所预测的可取范围越大且相关系数的绝对值越小(相关性越弱)则椭圆G4的面积越大。另一方面，对于椭圆G4的面积，参数预测部105所预测的可取范围越小且相关系数的绝对值越大(相关性越强)，则椭圆G4的面积越小。此外，对于椭圆G4的斜率，在相关系数为正值的情况下，则成为正的斜率；在相关系数为负值的情况下，则成为负的斜率。

此外，图表生成部109在坐标空间上描绘从曲线G3伸向椭圆G4的轮廓的箭头G5(步骤S20)。

然后，显示控制部110根据图表生成部109所描绘的图形，生成显示信息，并将该显示信息输出给显示装置20(步骤S21)。由此，显示装置20显示如下图表，该图表配置了：表示各电流参数的阈值的划分线G2、表示一对电流参数的值的曲线G3、表示一对电流参数在给定时间后可取的值的范围的椭圆G4以及表示一对电流参数的值的变化量的箭头G5。

《显示例》

图7是示出了表示KI参数与Lpole参数的关系的第一图表的例子的图。

在步骤S11中对象装置30的管理者选择了KI参数与Lpole参数的对的情况下，显示装置20中显示图7所示那样的图表。根据图7所示的图表，能够根据KI参数与Lpole参数，来判断对象装置30的当前状态以及一定时间后的状态。根据图7所示的图表，在曲线G3中，KI参数和Lpole参数一起处于注意状态。另一方面，椭圆G4涉及注意状态的区域和异常状态的区域。这里，由于椭圆G4与异常状态重合的面积是微小的，因此对象装置30的管理者能够在视觉上判断为在一定时间后对象装置可能陷于异常状态，然而成为异常状态的概率低。

此外，由于KI参数与Lpole参数之间存在负的相关，因此椭圆G4被绘制成向右下方向延长。也就是说，根据相关的强度，预测的偏差的范围被显示得较小。由此，管理者能够视觉上识别与相关的强度对应的预测的精度。

这样，根据第一实施方式，状态分析装置10生成在以多个电流参数的每一个为轴的坐标空间内配置表示在给定时间后一对电流参数的值可取的范围的椭圆G4的显示信息。由此，管理者通过视觉识别椭圆G4的位置以及大小，能够直观地识别预测值以及预测的不准确性。此外，根据第一实施方式，状态分析装置10在显示信息中配置表示当前时刻的电流参数的值的曲线G3。由此，管理者通过视觉识别曲线G3的位置与椭圆G4的位置的关系，能够识别电流参数的值的变化的大小。

此外，根据第一实施方式，参数预测部105从履历存储部104确定出各电流参数的值与最后存储于参数存储部103的各值近似的定时，然而并不限于此。例如，在另一实施方式中，参数预测部105还可以从参数存储部103确定出各电流参数的值与包括最后存储于参数存储部103的定时的给定时间范围内的电流参数的各值的时间序列近似的时间序列。在该情况下，参数预测部105根据该时间序列的最后的定时所涉及的各电流参数的值，来预测电流参数的值的可取范围。

图8是示出了表示KI参数与Lpole参数的关系的第二图表的例子的图。

根据第一实施方式，图表生成部109生成包含表示一定时间后一对电流参数的值可取的范围的椭圆G4的显示信息，然而在另一实施方式中，还可以按每个时间生成包含多个椭圆G4的显示信息。例如，参数预测部105针对从当前时刻起经过时间Δt后的定时T1、和从当前时刻起经过时间2Δt后的定时T2的每一个，来推定一对电流参数的值可取的范围，图表生成部109针对图8所示那样的各个可取范围来生成椭圆G4。

《第二实施方式》

第一实施方式的状态分析装置10针对取得与计算出的对象装置30的电流参数所同种的其他装置的电流参数的履历中对象装置30的某个定时的各电流参数的值近似的同种的其他装置的各电流参数的值的定时，预测对象装置30的各电流参数的值的可取范围。对此，第二实施方式的状态分析装置10针对同种的其他装置的电流参数的履历中各电流参数的值的变化量近似的定时，来预测各电流参数的值的可取范围。

具体地，第二实施方式的参数预测部105从履历存储部104所存储的多个电流参数的值的时间序列中，确定出各电流参数的值的变化量与参数计算部102所计算的各电流参数的值的变化量近似的多个定时(例如各电流参数的值的均方误差成为给定的阈值以下的定时)。接着，参数预测部105确定出所确定的各定时的给定时间后的定时的多个电流参数的值的变化量。由此，参数预测部105确定出与选择的对所涉及的各电流参数的值的推移类似的多个定时。参数预测部105将从将参数计算部102所计算的各电流参数的值与确定出的变化量的最小值进行加法运算而得的值，直到将参数计算部102所计算的各电流参数的值与确定出的变化量的最大值进行加法运算而得的值的范围，预测为各电流参数的值可取的范围。

《第三实施方式》

第一、第二实施方式的状态分析装置10根据与对象装置30的电流参数的计算同种的其他装置的应用的履历，来预测对象装置30的各电流参数的值可取的范围。针对于此，第三实施方式的状态分析装置10根据模拟器的模拟结果，来预测各电流参数的值可取的范围。

图9是表示第三实施方式的状态分析装置的结构的概略框图。

第三实施方式的状态分析装置10具备模拟器111，来代替第一实施方式的履历存储部104。模拟器111对对象装置30的动作进行模拟。参数预测部105根据模拟器111的模拟结果来预测各电流参数的值。

图10是表示基于第三实施方式的状态分析装置的电流参数显示处理的流程图。此外，对于图10的流程图所示的各处理，在不与处理内容产生矛盾的范围内可以任意变更顺序、或者并列执行。

状态分析装置10当通过对象装置30的管理者的操作而进行了电流参数的显示指示时，受理显示对象的电流参数的组的输入(步骤S101)。接着，模拟器111根据对象装置30的当前的状态量，对一定时间后的对象装置30的状态进行模拟。此时，模拟器111通过一边使在模拟的执行中使用的外部参数(大气温度等)发生变化一边多次执行模拟，来求取多个在一定时间后的定时的各电流参数的值(步骤S102)。

参数预测部105针对选择出的对所涉及的各电流参数，将模拟器111所计算的多个值从最小值到最大值的范围据测为各电流参数的值的可取范围(步骤S103)。相关确定部108从相关系数存储部107读出与所选择的对所涉及的各电流参数关联起来的相关系数(步骤S104)。

接着，状态分析装置10的图表生成部109描绘以所选择的对所涉及的各电流参数为轴G1的坐标空间(步骤S105)。也就是说，图表生成部109描绘表示构成对的电流参数的、正交的轴G1。在本实施方式中，所谓“描绘”是指，在虚拟空间(虚拟平面)上配置图形。接着，图表生成部109从阈值存储部106读出与所选择的对所涉及的各电流参数关联起来的第一阈值和第二阈值，并描绘表示第一阈值的划分线G2以及表示第二阈值的划分线G2(步骤S106)。表示一个电流参数所涉及的阈值的划分线G2是与表示该一个电流参数的轴G1平行的线。接着，图表生成部109在坐标空间上描绘表示从参数存储部103选择的对所涉及的各电流参数的值即最后存储的内容的曲线G3(步骤S107)。

接着，图表生成部109根据相关确定部108所确定的相关系数，在坐标空间上描绘坐标空间中的与参数预测部105所预测的可取范围相当的四边形内接的椭圆G4(步骤S108)。此外，图表生成部109在坐标空间上描绘从曲线G3伸向椭圆G4的轮廓的箭头G5(步骤S109)。

然后，显示控制部110根据图表生成部109所描绘的图形，来生成显示信息，并将该显示信息输出给显示装置20(步骤S110)。由此，显示装置20显示如下图表，该图表配置了：表示各电流参数的阈值的划分线G2、表示一对电流参数的值的曲线G3、表示一对电流参数在给定时间后可取的值的范围的椭圆G4以及表示电流参数的值的变化量的箭头G5。

《第四实施方式》

第一至第三实施方式的状态分析装置10根据与计算出的对象装置30的电流参数同种的其他装置的运转履历、对对象装置30的动作进行模拟的模拟器111的计算结果等一种预测单元，来求取一对电流参数在给定时间后可取的值的范围。针对于此，第四实施方式的状态分析装置10根据多个预测单元来求取一对电流参数在给定时间后可取的值的范围。

图11是表示第四实施方式的状态分析装置的结构的概略框图。

第四实施方式的状态分析装置10除了第一实施方式的结构之外，还具备模拟器111和预测单元存储部112。履历存储部104和模拟器111是预测单元的一例。

预测单元存储部112将各电流参数在给定时间后可取的值的预测中使用的预测单元与在某定时的多个电流参数的值的范围关联起来进行存储。对于各电流参数在给定时间后可取的值的范围与预测单元的关系，例如根据熟练的技术人员的知识、模拟器111的应用条件、履历存储部104中存储的履历的量等，来进行设定。

参数预测部105使用履历存储部104所存储的信息与模拟器111的每一个，来求取一对电流参数在给定时间后可取的值的范围。而且，图表生成部109根据与最后在参数存储部103中存储的一对电流参数的值所属的范围对应起来而存储于预测单元存储部112的预测单元，来配置椭圆G4，由此来生成图表。

此外，在另一实施方式中，预测单元存储部112也可以与在某个定时的多个电流参数的值的范围关联起来，按每个预测单元存储应用概率。在该情况下，图表生成部109能够根据预测单元存储部112中存储的各预测单元来配置椭圆G4，并针对各椭圆G4显示应用概率。

以上，参照附图详细说明了一种实施方式，然而具体结构并不限于上述内容，能够进行各种设计变更等。

例如，上述的实施方式的状态分析装置10使显示装置20显示电流参数的对所涉及的图表，但是并不限于此。例如，另一实施方式的状态分析装置10也可以使显示装置20显示三个以上的电流参数的组所涉及的高维度图表。

此外，上述的实施方式的状态分析装置10生成在以彼此具有相关关系的多个电流参数的每一个为轴的坐标空间中配置了表示阈值的划分线G2的显示信息，然而并不限于此。例如，另一实施方式的状态分析装置10也可以生成不包含划分线G2的显示信息。

此外，上述的实施方式的状态分析装置10也可以生成如图8所示，按每个时间(例如，定时T1和定时T2)包含多个椭圆G4的显示信息。这里，在通过时间的经过而当前时刻成为定时T1时，状态分析装置10可以不对前一次计算的定时T2时的一对电流参数的值可取的范围进行再计算而直接使用其来生成椭圆G4，也可以对定时T2时的一对电流参数的值可取的范围进行再计算来重新生成椭圆G4。

此外，上述的实施方式的状态分析装置10将对象装置30的状态分类为正常状态、异常状态、注意状态这三种区分，然而并不限于此。例如，另一种实施方式的状态分析装置10也可以分类为正常状态与异常状态这两种区分，也可以分类为4种以上的区分。

此外，上述的实施方式的状态分析装置10利用椭圆G4来表示一对电流参数可取的范围，然而不限于此。例如，状态分析装置10还可以利用其它图形(例如，矩形、圆形、多边形等)表示一对电流参数可取的范围。此外，上述的实施方式的状态分析装置10根据电流参数彼此的相关强度来决定椭圆G4的形状，然而并不限于此。例如，另一实施方式的状态分析装置10也可以与电流参数彼此的相关强度无关地配置相同形状的图形。

此外，上述的实施方式的状态分析装置10使用作为对象装置30的状态量的电流参数的值来生成显示信息，然而并不限于此。例如，另一实施方式的状态分析装置10还可以使用其它状态量(例如，电流值、电压值、温度、压力、流量等)来生成显示信息。

此外，上述的实施方式的状态分析装置10通过向与本身直接连接的显示装置20输出显示信息来进行显示控制，然而不限于此。例如，另一实施方式的状态分析装置10也可以不进行显示控制而将显示信息存储于存储介质、或将显示信息发送给经由网络连接的其他显示装置20。

此外，上述的实施方式的状态分析装置10将按每个电流参数而确定的多个值从最小值到最大值的范围预测为电流参数的值可取的范围，然而并不限于此。例如，另一实施方式的状态分析装置10也可以根据按每个电流参数确定的多个出现概率，来预测电流参数的值可取的范围。具体地，状态分析装置10还可以求取电流参数的值的标准偏差σ，并将电流参数的平均值的±2σ的范围预测为电流参数的值可取的范围。

此外，上述的第一实施方式的状态分析装置10使用参数预测部105所预测的参数的值来生成显示信息，然而并不限于此。例如，另一实施方式的状态分析装置10与第二实施方式同样地，根据通过将某个定时所涉及的电流参数的值与预测的电流参数的值的变化量进行加法运算而得的预测值，来生成显示信息。

此外，上述的实施方式的对象装置30是与马达和辅机以同轴进行旋转的旋转机械系统，然而并不限于此。例如，另一实施方式的对象装置30也可以经由齿轮装置等机械系统而与马达和辅机连接。

图12是表示至少一种实施方式的计算机的结构的概略框图。

计算机90具备CPU91、主存储装置92、辅助存储装置93以及接口94。

上述的状态分析装置10安装于计算机90。并且，上述的各处理部的动作以程序的形式被存储于辅助存储装置93。CPU91将程序从辅助存储装置93读出并在主存储装置92中展开，并按照该程序来执行上述处理。此外，CPU91按照程序，在主存储装置92中确保了与上述各存储部对应的存储区域。

作为辅助存储装置93的例子，列举了：HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive，固态驱动器)、磁盘、光磁盘、CD-ROM(Compact Disc Read OnlyMemory，光盘只读存储器)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory，数字通用盘只读存储器)以及半导体存储器等。辅助存储装置93可以是与计算机90的总线直接连接的内部介质，也可以是经由接口94或通信线路而连接到计算机90的外部介质。此外，在程序通过通信线路而发布给计算机90的情况下，接收发布的计算机90可以将该程序在主存储装置92中展开，并执行上述处理。在至少一种实施方式中，辅助存储装置93是非临时的有形存储介质。

此外，该程序也可以用于实现前述功能的一部分。此外，该程序也可以是通过与辅助存储装置93中已经存储的其他程序的组合来实现前述功能的程序即差分文件(差分程序)。

产业上的可利用性

状态分析装置生成配置了与多个状态量的值可取的范围对应的形状的图形即预测值图形的显示信息。由此，对象装置的管理者能够通过视觉识别预测值图形，来直观地识别预测值以及预测的不准确性。

符号说明

1 状态分析系统

10 状态分析装置

20 显示装置

30 对象装置

101 电流取得部

102 参数计算部

103 参数存储部

104 履历存储部(状态量存储部)

105 参数预测部

106 阈值存储部

107 相关系数存储部

108 相关确定部

109 图表生成部

110 显示控制部

111 模拟器

112 预测单元存储部。

Claims (13)

1.一种状态分析装置，其特征在于，具备：

状态量取得部，取得对象装置所涉及的在某个定时的多个状态量的值；

状态量预测部，根据取得的所述多个状态量的值，预测所述多个状态量的值在给定时间后可取的范围；以及

显示信息生成部，生成在以所述多个状态量的每一个为轴的坐标空间配置了作为与所述多个状态量的值可取的范围对应的形状的图形的预测值图形的信息。

2.根据权利要求1所述的状态分析装置，其特征在于，

所述显示信息生成部生成在所述坐标空间进一步配置了作为表示所述状态量取得部所取得的所述多个状态量的值的图形的取得值图形的所述信息。

3.根据权利要求1或2所述的状态分析装置，其特征在于，

还具备相关确定部，对所述多个状态量的相关的强度进行确定，

所述显示信息生成部生成配置了具有与所述相关的强度对应的形状的所述预测值图形的所述信息。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的状态分析装置，其特征在于，

还具备状态量存储部，存储与所述对象装置同种的装置的所述多个状态量的值的履历，

所述状态量预测部确定在所述状态量存储部所存储的所述履历中与取得的所述多个状态量的值的推移类似的多个部分，并根据该多个部分来预测所述可取的范围。

5.根据权利要求4所述的状态分析装置，其特征在于，

所述状态量预测部确定在所述状态量存储部所存储的所述履历中具有与取得的所述多个状态量的值近似的值的多个定时，根据该多个定时的所述给定时间后的所述状态量存储部所存储的所述多个状态量的值，来预测所述可取的范围。

6.根据权利要求4所述的状态分析装置，其特征在于，

所述状态量预测部确定在所述状态量存储部所存储的所述履历中具有与取得的所述多个状态量的值的变化量类似的变化量的多个定时，根据该多个定时的所述给定时间后的所述状态量存储部所存储的所述多个状态量的变化量，来预测所述可取的范围。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的状态分析装置，其特征在于，

还具备模拟器，对所述对象装置的动作进行模拟，

所述状态量预测部根据使所述模拟器的外部参数发生变化而得的多个所述多个状态量的值，来预测所述可取的范围。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的状态分析装置，其特征在于，

所述显示信息生成部生成配置了包含所述可取的范围中发生概率为给定值以上的值的形状的所述预测值图形的所述信息。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的状态分析装置，其特征在于，

所述状态量预测部按多个预测单元的每个来预测所述可取的范围。

10.根据权利要求9所述的状态分析装置，其特征在于，

所述状态量预测部根据取得的所述多个状态量的值，从所述多个预测单元中决定在所述可取的范围的预测中使用的预测单元，并根据该预测单元来预测所述可取的范围。

11.根据权利要求9或10所述的状态分析装置，其特征在于，

所述显示信息生成部按多个预测单元的每个生成所述预测值图形，并生成配置了各预测值图形的所述信息。

12.一种状态分析方法，其特征在于，

所述状态分析方法具有如下步骤：

取得对象装置所涉及的在某个定时的多个状态量的值的步骤；

根据取得的所述多个状态量的值，预测所述多个状态量的值在给定时间后可取的范围的步骤；以及

生成在以所述多个状态量的每一个为轴的坐标空间配置了作为与所述多个状态量的值可取的范围对应的形状的图形的预测值图形的信息的步骤。

13.一种程序，其特征在于，

所述程序用于使计算机执行如下步骤：

取得对象装置所涉及的在某个定时的多个状态量的值的步骤；

根据取得的所述多个状态量的值，预测所述多个状态量的值在给定时间后可取的范围的步骤；以及

生成在以所述多个状态量的每一个为轴的坐标空间配置了作为与所述多个状态量的值可取的范围对应的形状的图形的预测值图形的信息的步骤。

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