DE102008023863A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Anlage - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Überwachung einer Anlage (2), bei dem über einen mehrere Wochen umfassenden Zeitraum in festgelegten Zeitabständen mehrere akustische Bilder aufgenommen und verglichen werden. Eine große Anlage (2) kann zuverlässig und mit geringem Aufwand überwacht werden, wenn die akustischen Bilder jeweils mehrere räumlich verschieden angeordnete akustische Bildbereiche umfassen und ein akustischer Sensor (8, 46) jeweils zwischen Aufnahmen der Bildbereiche eines akustischen Bilds durch seine Bewegung auf den aufzunehmenden Bildausschnitt des nächsten Bildbereichs ausgerichtet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Anlage, bei dem über einen mehrere Wochen umfassenden Zeitraum in festgelegten Zeitabständen mehrere akustische Bilder aufgenommen und verglichen werden.
  • Betreibern von großen Maschinen oder Anlagen entstehen hohe Kosten durch unvorhergesehene Schäden an Verschleißteilen, wie z. B. Lagern, Bändern usw. Wenn die defekten Teile erst nach dem offen zu Tage getretenen Defekt gewechselt werden, ist dies mit einem Ausfall der betroffenen Anlage während der vorgesehenen Betriebszeit und damit mit Einbußen im operationellen Durchsatz verbunden. Um dies zu vermeiden, können Verschleißteile regelmäßig gewechselt werden, wobei optimale Wartungszyklen nur bei gleichmäßigem Verschleißverhalten definiert werden können. In der Praxis ist das Verschleißverhalten ungleichmäßig, wodurch es zu unnötigem Wechsel von Teilen oder Ausfällen trotz regelmäßiger Wartung kommt.
  • Es ist bekannt, Aussagen zum Verschleißzustand aus akustischen Signalen zu gewinnen. In der WO 04/017038 A1 wird ein Verfahren vorgestellt, bei dem eine Anlage mit Hilfe eines tragbaren Richtmikrofons überwacht wird. Durch die Diagnose der von der laufenden Anlage ausgesandten Geräusche können Fehlfunktionen innerhalb der Anlage visualisiert werden, um die Diagnose für eine Anlagenwartung zu erleichtern. Hierzu wird das Richtmikrofon auf die defekte Anlage gerichtet und das Frequenzspektrum der Geräusche der defekten Anlage mit einem zuvor aufgenommenen Frequenzspektrum der Anlage ohne Defekt verglichen. Anhand entsprechender Auswertungen kann auf die Art und den Ort des Defekts geschlossen werden.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verschleißüberwachung einer Anlage anzugeben, mit dem auch eine große Anlage mit einfachen Mitteln überwacht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die akustischen Bilder erfindungsgemäß jeweils mehrere räumlich verschieden angeordnete akustische Bildbereiche umfassen und ein akustischer Sensor jeweils zwischen Aufnahmen der Bildbereiche eines akustischen Bilds durch seine Bewegung auf den aufzunehmenden Bildausschnitt des nächsten Bildbereichs ausgerichtet wird. Insbesondere eine große Anlage mit einer Vielzahl von Anlagenkomponenten kann auf diese Weise mit nur einem einzigen akustischen Sensor wirtschaftlich günstig und dennoch zuverlässig überwacht werden.
  • Die Überwachung der Anlage kann eine Verschleißüberwachung und/oder eine Defektüberwachung sein. Besonders geeignet ist das Verfahren zur Überwachung einer Anlage, die eine größere Anzahl von gleichen oder ähnlichen Funktionseinheiten aufweist. Eine solche Anlage ist beispielsweise eine Sortieranlage für Postgut, die eine große Anzahl gleichartiger Fächer, beispielsweise bis zu 1.000 Fächer, aufweisen kann. Bei einer solchen Anlage schreitet der Verschleiß an einzelnen Funktionseinheiten über einen längeren Zeitraum voran, so dass genügend Zeit für eine Verschleißüberwachung mit Messungen und Auswertungen besteht. Durch den Verschleiß in den Funktionseinheiten verändern sich im Laufe der Zeit die aus z. B. Frequenzanalyse und/oder Amplitudenverteilung gewonnenen Spektren. Der Vergleich dieser Spektren mit Erfahrungswerten oder von Spektren einer neuen Anlage bzw. einer neuen Funktionseinheit kann zur Feststellung eines Verschleißgrads der einzelnen Funktionseinheiten verwendet werden, so dass Entscheidungen für den Service abgeleitet werden können.
  • Durch das erfindungsgemäße automatisierbare Verfahren entfällt die Notwendigkeit, bei einer großen Anlage mit vielen Funktionseinheiten eine Mehrzahl von separaten akustischen Sensoren zu verwenden. Das Verfahren kann hierdurch günstig durchgeführt werden und kann – was den Vorrichtungsaufwand betrifft – so im Hintergrund bleiben, dass die Durchführung der Aufgaben der Anlagen nicht beeinträchtigt wird.
  • Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es ausreichend, mit nur einem einzigen akustischen Sensor alle akustischen Bilder aufzunehmen. Dieser akustische Sensor kann in einem geeigneten Abstand von der zu beobachtenden Anlage aufgestellt und auf die Anlage gerichtet werden. Das akustische Bild aus diagnoserelevanten – und gegebenenfalls auch weiteren – akustischen Daten kann nun durch eine Scan-Bewegung des akustischen Sensors gewonnen werden, wobei der akustische Sensor Bildbereich für Bildbereich aufnimmt. Die Bildbereiche können in vorbestimmter Weise zueinander angeordnet sein, so dass die Bewegung des akustischen Sensors zwischen den Aufnahmen der Bildbereiche in seine nächste Ausrichtung ebenfalls vorbestimmt sein kann. Auf diese Weise können mehrere Signalquellen, insbesondere gleichartige oder ähnliche Signalquellen, nacheinander abgetastet werden.
  • Zur Ermittlung eines Verschleißes oder eines Defekts werden die akustischen Bilder vorteilhafterweise in gleichartiger Weise aufgenommen, um eine gute Vergleichbarkeit zu erzielen. Anschließend können die Bilder miteinander verglichen werden. So wird beispielsweise ein aufgenommenes Bild mit einem zuvor aufgenommenen Bild verglichen, wodurch ein Verschleißfortschritt oder ein Defekt aus einer Änderung der akustischen Daten ermittelt werden kann. Es ist auch möglich, das aufgenommene akustische Bild mit Referenzdaten zu vergleichen, die z. B. von einem ersten aufgenommenen Bild einer neuen Anlage gewonnen werden oder werksseitig mit der Anlage bzw. Funktionseinheiten mitgeliefert werden können. Ein Vergleich von Bildern oder Bildbereichen kann durch den Vergleich von akustischen Parametern erfolgen.
  • Die akustischen Bilder sind räumlich zugeordnete akustische Charakteristika, die aus den akustischen Bildbereichen zusammengesetzt sein können. Sie werden zweckmäßigerweise in einem vorbestimmten Rhythmus aufgenommen, beispielsweise täglich oder wöchentlich, um einen aktuellen Verschleißfortschritt bzw. Verschleißzustand jeweils aktuell ermitteln zu können. Der Vergleich der akustischen Bilder miteinander oder mit Referenzdaten kann erfolgen, indem ein gesamtes Bild mit einem früher aufgenommenen gesamten Bild verglichen wird oder nur ein Ausschnitt aus dem akustischen Bild mit einem zweckmäßigerweise gleichen Ausschnitt eines früheren Bilds oder entsprechenden Referenzdaten verglichen wird. Unter einem Bildbereich kann eine Zuordnung von Geräuschdaten zu Ortskoordinaten verstanden werden, wobei ein Bildbereich ein Punktbild, ein Linienbild, ein flächiges Bild oder sogar ein 3-dimensionales Bild sein kann.
  • Die Bewegung des akustischen Sensors kann durch eine Bewegung des ihm innewohnenden akustischen Sensorelements oder eines Elements des Sensors erfolgen, das Schallwellen zum Sensorelement lenkt.
  • Die Bewegung kann besonders einfach und mit geringem apparativem Aufwand durchgeführt werden, wenn der akustische Sensor zum Ausrichten auf den nächsten Bildausschnitt verschwenkt wird. Der Sensor kann translatorisch an einem Ort verbleiben und von einem Drehantrieb beispielsweise in einer Dimension verschwenkt werden, um z. B. eine Scan-Bewegung in einer Zeile durchzuführen. Denkbar ist auch ein Drehantrieb, der ein Verschwenken in zwei Dimensionen erlaubt, so dass beispielsweise mehrere Zeilen abgescannt werden können.
  • Der akustische Sensor kann für eine Aufzeichnung von luftübertragenen akustischen Daten vorgesehen sein, wobei der Sensor bei seiner Bewegung auf einen räumlichen Bereich ausgerichtet wird, von dem ein neuer akustischer Bildbereich aufgenommen werden soll. Ebenso möglich ist ein beweglicher Körperschallsensor, der eine akustische Messung von einem Gegenstand über eine akustische Brücke vornimmt. Die akustische Brücke, z. B. eine Stahlfeder, kann schleifend über den Gegenstand oder mehrere Gegenstände bewegt werden und hierbei die akustische Aufzeichnung machen, wobei die akustischen Daten z. B. den Koordinaten der jeweiligen Auflage der akustischen Brücke zugeordnet werden und so der akustische Bildbereich zustande kommt. Alternativ kann die akustische Brücke an eine z. B. dafür vorgesehene Stelle angelegt werden und dort ruhend verbleiben, während eine akustische Messung durchgeführt wird. Anschließend wird die Brücke an eine andere Stelle angelegt und eine neue akustische Messung gestartet.
  • Bei einer großen, länglichen Anlage, wie einer Postsortieranlage mit einer Vielzahl von Fächern oder bei einer großen Rotationsmaschine, die zweckmäßigerweise von mehreren Richtungen akustisch abgebildet wird, kann der akustische Sensor zum Ausrichten auf den nächsten Bildausschnitt durch eine Transportvorrichtung translatorisch versetzt werden. Besonders geeignet hierzu ist ein Bewegen an einer Schiene, insbesondere an einer Deckenschiene, an der der akustische Sensor hängend befestigt und mit geringer Geräuschentwicklung bewegt werden kann. Besonders vorteilhaft ist eine Kombination aus translatorischer und rotatorischer Bewegung des akustischen Sensors, der so beispielsweise eine erste Anzahl von akustischen Bildbereichen allein durch Verschwenken des akustischen Sensors aufnehmen kann und nach einer Translationsbewegung, z. B. entlang einer länglichen Fächervorrichtung, eine weitere Anzahl von Bildbereichen aufnimmt.
  • Eine hohe Positioniergenauigkeit bei der Auswertung eines Verschleißgrades kann erreicht werden, wenn der akustische Sensor ein Richtmikrofon zur Aufnahme von räumlichen Bildbereichen ist. Die Schalldruckdaten der räumlichen Bildbereiche können in gutem Maße voneinander getrennt werden, so dass Nachbargeräusche einen Bildbereich wenig verfälschen.
  • Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass durch eine geeignete Programmierung nicht nur akustische Bilder mit rechteckigem Umriss erzeugt werden können, sondern beliebige Umrisse der akustischen Bilder generiert werden können. Zweckmäßigerweise wird ein akustisches Bild erzeugt, dessen Umriss dem Umriss der Anlage oder dem Bereich der Anlage, der die zu überwachenden Funktionseinheiten umfasst, entspricht. Bei Anlagen mit nicht rechteckigem Umriss kann somit vermie den werden, dass unnütze Messungen gemacht werden. Auch müssen für die Messungen irrelevante Teile der Anlage nicht abgetastet werden. Der Umriss der Anlage kann hierbei aus der Sicht des akustischen Sensors gesehen werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden akustische Bildbereiche auf einen temporären Einfluss hin untersucht. Es kann vorkommen, dass die Bildbereiche durch zeitweilige Hindernisse, z. B. einen Bediener, verfälscht werden. Solche durch einen temporären Einfluss verfälschten Bilder sollten anders ausgewertet werden als Bildbereiche ohne den temporären Einfluss oder von einer Auswertung ausgeschlossen werden. Ein temporärer Einfluss kann dadurch erkannt werden, dass plötzliche grobe Abweichungen in einem Bildbereich von früheren Bildbereichen der gleichen Funktionseinheit bzw. des gleichen Bildausschnitts auftreten. Hierbei wird vorteilhafterweise eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt, die eine grobe Abweichung daraufhin untersucht, ob sie von einem Verschleiß oder gar einem Defekt, z. B. einem Materialbruch, herrührt oder von einer nicht zu berücksichtigenden Störung, wie einer akustischen Abschattung.
  • Bei einer Anlage mit einer Vielzahl von Funktionseinheiten kann es vorkommen, dass die Funktionseinheiten unterschiedlich starkem Verschleiß unterworfen sind. Zur Anpassung der Verschleißanalyse an den aktuellen Verschleiß ist es vorteilhaft, wenn eine Abtastrate der Bildbereiche unterschiedlich ist. Bildbereiche, die stärker zu überwachende Anlagenteile abbilden, da diese beispielsweise einem stärkeren Verschleiß unterworfen sind, werden öfter erzeugt als Bildbereiche anderer Anlagenteile. Die Abtastrate kann so z. B. an eine Verschleißgefährdung angepasst werden.
  • Bei einer Vielzahl von gleichen Funktionseinheiten in der zu überwachenden Anlage kann ein unterschiedlich starker Verschleiß an den einzelnen Funktionseinheiten auftreten. Ein stärkerer Verschleiß einer Funktionseinheit gegenüber anderen Funktionseinheiten kann erkannt werden, wenn Bildbereiche eines akustischen Bilds miteinander verglichen werden.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der akustische Sensor an einer Person befestigt ist und Bildbereiche während Tätigkeiten, die die Person zur Bedienung der Anlage verrichtet, aufgenommen werden. Der akustische Sensor kann zur Aufnahme der Bildbereiche sehr nah an eine zu überwachende Funktionseinheit heran- oder in diese hineingeführt werden, ohne die Person bei der Arbeit zu stören. Bildbereiche bzw. aus diesen gewonnene Daten können in einem Speicher, den die Person bei sich trägt, gespeichert oder drahtlos, z. B. über WLAN, übertragen werden, z. B. zu einer zentralen Datenverarbeitungseinheit.
  • Vorteilhafterweise wird eine Aufnahmesynchronisierung in Abhängigkeit einer Eigenschaft der Person durchgeführt. Hierdurch kann ein für eine Aufnahme geeigneter Zeitpunkt von einem Prozessmittel, das die Aufnahme steuern kann, ermittelt werden. Die Eigenschaft kann ein Aufenthaltsort oder eine Tätigkeit der Person sein, die geeignet für eine Aufnahme ist. Der Aufenthaltsort kann durch entsprechende Sensoren ermittelt werden und die Tätigkeit beispielsweise durch Auswirkungen der Tätigkeit, welche erfasst werden.
  • Zweckmäßigerweise wird die Aufnahmesynchronisierung durch eine Eingabe der Person ausgelöst, die hierdurch die Aufnahme eines Bildbereichs steuert. Es kann ein besonders günstiger Zeitpunkt zur Aufnahme eines oder mehrerer Bildbereiche ausgewählt werden.
  • Die Aufnahmesynchronisierung kann durch eine Bedientätigkeit der Person an der Anlage ausgelöst werden, z. B. durch Quittieren einer Tätigkeit, z. B. das Quittieren einer Entleerung eines Fachs einer Postsortieranlage. Hierdurch kann ein steuerndes Prozessmittel erkennen, dass die Person durch die Durchführung der Bedientätigkeit nun sehr nah an einer Funk tionseinheit ist und somit ein geeigneter Moment für eine Aufnahme vorliegt.
  • Bei einer Postsortieranlage erfolgt die Aufnahme eines Bildbereichs vorteilhafterweise, wenn die Person ein Sortierfach entleert, insbesondere während eines Hineingreifens der Person in das Sortierfach. Ein beispielsweise am Ärmel der Person befestigter akustischer Sensor kann hierdurch direkt in eine Funktionseinheit hineingeführt werden, so dass ein sehr guter akustischer Bildbereich gewonnen werden kann.
  • Der akustische Bildbereich kann während eines Zeitraums gewonnen werden, wobei beispielsweise nur ein zeitlicher Ausschnitt des gesamten Bildbereichs zur Auswertung der Verschleißüberwachung oder Defektüberwachung herangezogen wird, beispielsweise nur ein solcher zeitlicher Ausschnitt, in dem der akustische Sensor durch einen Bediener innerhalb eines Sortierfachs ist. Der Beginn der Aufnahme kann durch die Aufnahmesynchronisierung bereits vorweg stattgefunden haben, so dass ein erster Teil der Aufzeichnung nicht zur Verschleißanalyse herangezogen wird.
  • Die Erfindung ist außerdem gerichtet auf eine Vorrichtung zur Überwachung einer Anlage mit einem akustischen Sensor und einem Prozessmittel, das dazu vorgesehen ist, über einen mehrere Wochen umfassenden Zeitraum in festgelegten Zeitabständen die Aufnahme mehrerer akustischer Bilder um den Vergleich der Bilder zu steuern.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung erfindungsgemäß ein Bewegungsmittel zum Bewegen des akustischen Sensors umfasst und dass die akustischen Bilder jeweils mehrere räumlich verschieden angeordnete akustische Bildbereiche umfassen und dass das Prozessmittel dazu vorgesehen ist, eine Bewegung des akustischen Sensors jeweils zwischen Aufnahmen der Bildbereiche eines akustischen Bilds zu steuern, so dass der akustische Sensor auf den aufzunehmenden Bildausschnitt des nächsten Bildbereichs ausgerichtet wird.
  • Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Vorrichtung zur Verschleißüberwachung an einer Postsortieranlage und
  • 2 einen Ausschnitt der Postsortieranlage und Mikrofone der Vorrichtung, von denen eines an einem Bediener der Postsortieranlage befestigt ist.
  • 1 zeigt eine Anlage 2, z. B. eine Postsortieranlage, in einer schematisch vereinfachten Darstellung, die von einer Vorrichtung 4 zur Verschleiß- und/oder Defektüberwachung auf einen Verschleiß von Funktionseinheiten 6 bzw. deren mechanischer Elemente überwacht wird. Die Vorrichtung 4, die in 1 ebenfalls nur schematisch dargestellt ist, umfasst einen akustischen Sensor 8 in Form eines Richtmikrofons, das mit einer motorisch angetriebenen Dreheinheit 10 mit einer vertikalen Achse und einer motorisch angetriebenen Dreheinheit 12 mit einer horizontalen Achse verbunden ist. Durch die Dreheinheiten 10, 12 ist der akustische Sensor 8 um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen zweidimensional verschwenkbar.
  • Die Vorrichtung 4 umfasst außerdem eine Auswerteeinheit 14 für akustische Signale, die vom akustischen Sensor 8 empfangen werden, eine Datenbank 16 für akustische Parameter und Drehgebersignale für die beiden Dreheinheiten 10, 12, eine Steuereinheit 18 für die Dreheinheiten 10, 12, die mit einer Programmeinheit 20 für die drehbaren Einheiten 10, 12 verbunden ist. Eine Auswerteeinheit 22 dient zum Auswerten der ermittelten akustischen Parameter und zur Weitergabe der Auswerteergebnisse an eine Ausgabeeinheit 24 zur Ausgabe von Daten, z. B. Informationen zu Reparatur- und Wartungsarbeiten, Wartungsintervallen, auszutauschenden Elementen, betroffenen Funktionseinheiten 6 und dergleichen. Die Auswerteeinheit 22 hat Zugriff auf einen Speicher 26 für Grenzwerte der akustischen Parameter. Die Einheiten 14 bis 26 bilden ein Prozessmittel 28 zur Steuerung der Verschleißüberwachung.
  • Die Antriebe der beiden Dreheinheiten 10, 12 werden von der Steuereinheit 18 so gesteuert, dass durch eine horizontale und vertikale Bewegung des akustischen Sensors 8 die gesamte Anlage 2 abgescannt werden kann. Die beiden Antriebe besitzen gleichzeitig Drehgeberausgänge, deren Ausgangssignale in die Datenbank 16 geführt werden. Der Ausgang des akustischen Sensors 8 ist mit der Auswerteeinheit 14 verbunden, die akustische Parameter der Anlage 2 ermittelt, die dann ebenfalls der Datenbank 16 zugeführt werden. Dadurch wird in der Datenbank 16 eine Vielzahl akustischer Parameter mit ihren zugehörigen Koordinaten der zu überwachenden Anlage 2 abgespeichert.
  • Die Auswerteeinheit 22 für die ermittelten akustischen Parameter erhält vom Speicher 26 die Grenzwerte zu den akustischen Parametern und vergleicht diese mit den ermittelten akustischen Parametern bzw. deren Werten. Wenn die Auswerteeinheit 22 ein Überschreiten der zulässigen Grenzwerte feststellt, signalisiert sie über die Ausgabeeinheit 24 eine notwendige Maßnahme zur Reparatur oder Wartung. Die akustischen Parameter können Amplituden oder Frequenzen oder deren Verteilung sein und können generell durch mathematische Methoden aus dem aufgenommenen akustischen Signal generiert werden.
  • Zur Verschleiß- und/oder Defektüberwachung der Anlage 2 ist diese in eine Anzahl von Bereichen 30, 32, 34, 36 aufgeteilt. Die Bereiche 30, 32, 34 können jeweils durch einen einzigen akustischen Bildbereich des akustischen Sensors 8 abgetastet werden. Die Bereiche 36 werden vom akustischen Sensor 8 nicht abgetastet, da die dort angeordneten Elemente oder Funktionseinheiten nicht auf einen Verschleiß überwacht werden sollen. Die den Bereichen 30, 32, 34 zugeordneten akustischen Bildbereiche ergeben in ihrer Gesamtheit oder in Untergruppen ein akustisches Bild der Anlage 2. Die Bereiche 30, 32, 34 sind hierbei zeilenweise angeordnet – in 1 sind es exempla risch fünf Zeilen –, die vom akustischen Sensor 8 mit einem Bildbereich pro Bereich 30, 32, 34 nacheinander abgescannt werden können.
  • Die Bereiche 30, 32, 34 sind hierbei unterschiedlichen Abtastraten zugeordnet, da die in ihnen enthaltenen Funktionseinheiten 6 einem unterschiedlich starken Verschleiß unterworfen sind und somit im Verschleiß kritischer oder weniger kritisch zu bewerten sind. Die schraffiert dargestellten Bereiche 32 werden mit einer ersten Abtastrate, beispielsweise täglich, überprüft. Die enger schraffierten Bereiche 34 werden mit einer höheren Abtastrate, also zeitlich engmaschiger, beispielsweise alle sechs Stunden, überwacht. Die nicht schraffiert dargestellten Bereiche 30 werden mit einer niedrigeren Abtastrate überwacht, beispielsweise wöchentlich.
  • Stellt sich bei der Aufzeichnung und einem Vergleich durch Auswertung der akustischen Daten aus den akustischen Bildbereichen heraus, dass in einem oder mehreren Bildbereichen gravierende Abweichungen zu vorhergehenden Bildern auftreten und diese Abweichungen durch Abdämpfungen oder nicht verschleißbedingte Störgeräusche, z. B. das Vorbeischieben eines Rollwagens, behaftet sind, so können solche Bereiche 38, die in 1 kreuzweise schraffiert dargestellt sind bzw. deren akustische Bildbereiche, von der Auswertung ausgeschlossen werden. Eine Entscheidung hierüber kann von der Auswerteeinheit 22 getroffen werden.
  • Ein zu vergleichendes akustisches Bild kann aus einem oder mehreren akustischen Bildbereichen bestehen. Der Vergleich der akustischen Bilder bzw. von akustischen Daten der akustischen Bilder erfolgt in einer ersten Variante mit einem zuvor aufgezeichneten akustischen Bild. Dieses kann ein Referenzbild sein, das bei einem Erstbetrieb oder in einem Neuzustand der Anlage 2 aufgezeichnet wurde oder das von einem eingefahrenen, aber vollkommen intakten Zustand der Anlage 2 bzw. dessen Funktionseinheiten im entsprechenden Bereich 30, 32, 34 herrührt. Auf diese Weise kann ein störungsbehaftetes akustisches Bild mit einem ”intakten” akustischen Bild verglichen werden. Ebenfalls möglich ist ein Vergleich mit werkseitig vorgegebenen akustischen Parametern, die im Speicher 26 enthalten sein können.
  • Des Weiteren ist ein Vergleich mit mehreren vorhergehenden akustischen Bildern möglich, um einen Veränderungsverlauf eines Parameters, beispielsweise Amplituden von ausgesuchten Frequenzen, zu erfassen. Außerdem ist ein Vergleich mehrerer zeitnah, z. B. hintereinander, aufgenommener Bildbereiche in gleichartigen Bereichen 30, 32, 34 sinnvoll. Werden beispielsweise mehrere Bereiche 34, die gleichartige Funktionseinheiten 6 beherbergen, hintereinander abgescannt, können diese zeitnah aufgenommenen Bildbereiche miteinander verglichen werden. Eine Auswertung der Bildbereiche kann darauf abzielen, Abnormalitäten einzelner Funktionseinheiten 6 gegenüber anderen Funktionseinheiten 6 festzustellen und so einzelne defekte oder stark verschlissene Funktionseinheiten 6 unter funktionsfähigen Funktionseinheiten 6 auszumachen.
  • Anstelle des akustischen Sensors 8 kann ein Körperschallsensor vorgesehen sein, der eine akustische Messung über Schwingungen vornimmt, die über eine akustische Brücke von den Bereichen 30, 32, 34 auf ein Sensormittel des Sensors übertragen werden. Hierfür kann der Sensor von Bereich 30, 32, 34 zu Bereich 30, 32, 34 bewegt werden, wobei die Messung während der Bewegung oder zwischen Bewegungen stattfindet. Bei einem z. B. schleifenden Messen fährt die akustische Brücke auf einem dafür vorgesehenen Pfad über die Bereiche 30, 32, 34, der hierfür speziell vorbereitet ist, z. B. indem er nicht lackiert ist. Alternativ kann jeder Bereich 30, 32, 34 eine oder mehrere – insbesondere vorbereitete – Stellen aufweisen, an die die Brücke angelegt wird und dort während einer Messung ruht. Entsprechend beweglich ist der Sensor und kann verfahren oder verschwenken.
  • Weitere Möglichkeiten zur Aufnahme von Bildbereichen sind in 2 dargestellt. 2 zeigt einen Ausschnitt der Anlage 2, nämlich eine Anzahl von Sortierfächern 40 in einem Sortierbereich der Anlage 2, der insgesamt 200 solcher Sortierfächer 40 umfasst. Jedes Sortierfach 40 bildet einen Bereich 34, der von einem einzelnen akustischen Bildbereich erfasst wird. Anstelle des örtlich befestigten akustischen Sensors 8 oder zusätzlich zu diesem ist ein akustischer Sensor 8 vorgesehen, der durch eine Dreheinheit 12 verschwenkt und durch eine Transportvorrichtung 42 translatorisch an einer Schiene 44 versetzt werden kann. Der akustische Sensor 8 kann so entlang der 200 Sortierfächer 40 verfahren werden und auf diese Weise auf die einzelnen Bereiche 30, 32, 34 ausgerichtet werden.
  • Wiederum alternativ oder zusätzlich ist ein akustischer Sensor 46 vorgesehen. Dieser ist an einem Ärmel 48 einer Person 50 befestigt, beispielsweise einem Bediener der Anlage 2. Dieser leert bei Bedarf die einzelnen Sortierfächer 40 und greift hierzu in diese hinein, um dort eingestapelte Briefsendungen herauszunehmen und in einen Behälter 52 einzustapeln.
  • Vor einem solchen Leeren eines Sortierfachs 40 betätigt die Person 50 eine Quittiertaste 54, durch die dem Prozessmittel 28 bekannt ist, welches Sortierfach 40 die Person 50 nun zu leeren beginnt. Das Betätigen der Quittiertaste 54 ist eine Aufnahmesynchronisierung, die gleichzeitig eine Bedientätigkeit der Person 50 ist, durch die ein Prozessmittel der Anlage 2 weiß, dass das entsprechende Sortierfach 40 nun geleert wird und danach zum weiteren Einstapeln von Postsendungen wieder zur Verfügung steht.
  • Eine akustische Aufzeichnung des akustischen Sensors 46 kann nach Betätigen der Quittiertaste 54 beginnen und über eine beispielsweise festgesetzte Dauer fortgesetzt werden. Während dieser Dauer greift die Person 50 in das Sortierfach 40 und entfernt die dort eingestapelten Postsendungen. Hierbei gerät der akustische Sensor 46 in das Innere des Sortierfachs 40 und kann hierdurch die Geräusche im Inneren des Sortierfachs 40 im Wesentlichen ungestört von Umgebungsgeräuschen auf nehmen. Das Prozessmittel 28 kann aus dieser längeren Aufnahme einen Zeitbereich auswählen, beispielsweise bei dem besondere Geräusche besonders laut oder gut zu ermitteln sind, und das akustische Bild bzw. dessen Auswertebereich auf diesen kleineren Zeitbereich beschränken und diesen Zeitbereich zur Auswertung der Verschleißanalyse heranziehen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 04/017038 A1 [0003]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Überwachung einer Anlage (2), bei dem über einen mehrere Wochen umfassenden Zeitraum in festgelegten Zeitabständen mehrere akustische Bilder aufgenommen und verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die akustischen Bilder jeweils mehrere räumlich verschieden angeordnete akustische Bildbereiche umfassen und ein akustischer Sensor (8, 46) jeweils zwischen Aufnahmen der Bildbereiche eines akustischen Bilds durch seine Bewegung auf den aufzunehmenden Bildausschnitt des nächsten Bildbereichs ausgerichtet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der akustische Sensor (8, 46) zum Ausrichten auf den nächsten Bildausschnitt verschwenkt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der akustische Sensor (8) ein Richtmikrofon zur Aufnahme von räumlichen Bildbereichen ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umriss des akustischen Bilds an einen Umriss eines zu überwachenden Bereichs der Anlage (2) angepasst ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass akustische Bildbereiche auf einen temporären Einfluss untersucht werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtastrate der Bildbereiche unterschiedlich ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bildbereiche eines akustischen Bilds miteinander verglichen werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der akustische Sensor (46) an einer Person (50) befestigt ist und Bildbereiche während Tätigkeiten, die die Person (50) zur Bedienung der Anlage (2) verrichtet, aufgenommen werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmesynchronisierung in Abhängigkeit einer Eigenschaft der Person (50) durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmesynchronisierung durch eine Eingabe der Person (50) ausgelöst wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmesynchronisierung durch eine Bedientätigkeit der Person (50) an der Anlage (2) ausgelöst wird.
  12. Vorrichtung (4) zur Überwachung einer Anlage (2) mit einem akustischen Sensor (8) und einem Prozessmittel (28), das dazu vorgesehen ist, über einen mehrere Wochen umfassenden Zeitraum in festgelegten Zeitabständen die Aufnahme mehrerer akustischer Bilder und den Vergleich der Bilder zu steuern, gekennzeichnet durch ein Bewegungsmittel zum Bewegen des akustischen Sensors (8), wobei die akustischen Bilder jeweils mehrere räumlich verschieden angeordnete akustische Bildbereiche umfassen und das Prozessmittel (28) dazu vorgesehen ist, eine Bewegung des akustischen Sensors (8) jeweils zwischen Aufnahmen der Bildbereiche eines akustischen Bilds zu steuern, so dass der akustische Sensor (8) auf den aufzunehmenden Bildausschnitt des nächsten Bildbereichs ausgerichtet wird.
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