DE102022105157A1

DE102022105157A1 - Zustandsdiagnosesystem

Info

Publication number: DE102022105157A1
Application number: DE102022105157.9A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Akedo
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2021-03-05
Filing date: 2022-03-04
Publication date: 2022-09-08
Also published as: CN115034252A; JP2022135268A

Abstract

Ein Zustandsdiagnosesystem (1), das in der Lage ist, einen Zustand mehrerer Überwachungsziele (101) zu diagnostizieren und einfache Einstellverarbeitung aufweist, soll bereitgestellt werden. EinZustandsdiagnosesystem (1) diagnostiziert Zustände mehrerer Überwachungsziele (101), und das System enthält eine Einstelleinheit (21), die einen gemeinsamen Parameter einstellt, der den mehreren Überwachungszielen (101) gemeinsam ist, eine Bestimmungseinheit (145), die mehrere individuelle Parameter, die zur Diagnose der Zustände der mehreren Überwachungsziele (101) verwendet werden, aus dem gemeinsamen Parameter und aus Werten mehrerer Sensoren (102) bestimmt, die physikalische Größen der mehreren Überwachungsziele (101) detektieren, und eine Diagnoseeinheit (146), die einen Zustand jedes der Überwachungsziele (101) auf der Grundlage des individuellen Parameters, der dem Überwachungsziel (101) entspricht, und auf der Grundlage eines detektierten Wertes der physikalischen Größe des Überwachungsziels (101) diagnostiziert.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zustandsdiagnosesystem.
Beschreibung des Standes der Technik
Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2002-022617 offenbart eine Lagerdiagnosevorrichtung. Bei der Diagnosevorrichtung werden Informationen für jedes Lager, das ein Überwachungsziel ist, via einen Parametereinsteller eingestellt, und ein Bestimmungswert zur Diagnose wird unter Verwendung der Informationen bestimmt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einem Fall, bei dem eine große Anzahl an Vorrichtungen Überwachungsziele sind, wenn es notwendig ist, eine diagnostische Einstellung für jede Vorrichtung zu machen, gibt es ein Problem, dass eine Einstellungslast durch ein Einstellungspersonal schwer ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Zustandsdiagnosesystem bereitzustellen, das in der Lage ist, einen Zustand mehrerer Überwachungsziele zu diagnostizieren und einfache Einstellverarbeitung aufweist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zustandsdiagnosesystem bereitgestellt, das Zustände mehrerer Überwachungsziele diagnostiziert, wobei das System eine Einstelleinheit, die einen gemeinsamen Parameter einstellt, der mehreren Überwachungszielen gemeinsam ist, eine Bestimmungseinheit, die mehrere individuelle Parameter, die zur Diagnose der Zustände der mehreren Überwachungsziele verwendet werden, aus dem gemeinsamen Parameter und aus Werten mehrerer Sensoren, die physikalische Größen der mehreren Überwachungsziele detektieren, bestimmt, und eine Diagnoseeinheit enthält, die einen Zustand jedes der Überwachungsziele auf der Grundlage des individuellen Parameters, der dem Überwachungsziel entspricht, und eines detektiertenWerts der physikalischen Größe des Überwachungsziels diagnostiziert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung gibt es einen Effekt, dass ein Zustandsdiagnosesystem, das in der Lage ist, einen Zustand mehrerer Überwachungsziele zu diagnostizieren und einfache Einstellverarbeitung aufweist, bereitgestellt werden kann.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Zustandsdiagnosesystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist ein Diagramm, das ein Referenzmodell darstellt.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Ablaufs von Erstellung eines Referenzmodells bis zu einer Diagnose darstellt.
4 ist ein Bilddiagramm, das ein Beispiel eines Einstellbildschirms für gemeinsame Parameter darstellt.
5 ist ein Bilddiagramm, das ein erstes Anzeigebeispiel eines Diagnoseergebnisses darstellt.
6 ist ein Bilddiagramm, das ein zweites Anzeigebeispiel eines Diagnoseergebnisses darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, das Neulernverarbeitung darstellt, die durch eine umfassende Verwaltungsvorrichtung und durch eine Zustandsdiagnosevorrichtung ausgeführt wird.
8 ist ein Diagramm, das ein Referenzmodell eines Modifikationsbeispiels darstellt.
9 ist ein Bilddiagramm, das ein Anzeigebeispiel eines Diagnoseergebnisses des Modifikationsbeispiels darstellt.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Zustandsdiagnosesystems 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform ist ein System, das in der Lage ist, einen Zustand mehrerer Überwachungsziele 101 zu diagnostizieren, ohne dass ein Benutzer für jedes der mehreren Überwachungsziele 101, die in einem Diagnosezielsystem 100 bereitgestellt werden, individuell einen Schwellenwert oder dergleichen einstellt. Die mehreren Überwachungsziele 101 können sich in Modellen, Typen, Betriebsbedingungen, Betriebsumgebungen oder mehreren dieser Elemente unterscheiden. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die mehreren Überwachungsziele 101 mehrere drehende Vorrichtungen (beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe, ein Motor und dergleichen), können aber auch verschiedene Vorrichtungen wie ein Aktuator und ein Bewegungsübertragungsmechanismus enthalten. Darüber hinaus sind bei der vorliegenden Ausführungsform die mehreren Überwachungsziele 101 in einem System 100 eingebaut, können aber auch in verschiedenen Vorrichtungen oder unterschiedlichen Systemen eingebaut sein.
Ein Sensor 102 zum Detektieren von Diagnoseinformationen ist an jedem der Überwachungsziele 101 befestigt, und ein Signal von dem Sensor 102 wird an das Zustandsdiagnosesystem 1 gesendet. Der Sensor 102 detektiert beispielsweise Schwingungsverschiebung oder Schwingungsbeschleunigung.
Der zu diagnostizierende Zustand enthält jeden Zustand wie „Normal“, „Vorsicht“, „Warnung“ und „Fehler“ und dergleichen, der in mehrere Stufen von einem normalen Zustand bis zu einem abnormalen Zustand nahe einem Fehler unterteilt ist. Der Grad an Abweichung von einer Norm ist groß in der Reihenfolge „Normal“, „Vorsicht“, „Warnung“ und „Fehler“.
Das Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer Zustandsdiagnosevorrichtung 10 versehen, die Diagnoseverarbeitung für jedes Überwachungsziel 101 durchführt, und einer umfassenden Verwaltungsvorrichtung 20, die Betriebseingabe von einem Benutzer und Ausgabeverarbeitung an den Benutzer durchführt.
Die umfassende Verwaltungsvorrichtung 20 ist ein Computer, der eine Zentraleinheit (CPU) , einen Arbeitsspeicher (RAM) , in dem die CPU Daten entwickelt, eine Speichervorrichtung, die ein von der CPU ausgeführtes Steuerprogramm speichert, eine Eingabevorrichtung (Touch-Panel, Tastatur und dergleichen) 31, die einen Betriebsbefehl von einem Benutzer eingibt, eine Anzeigevorrichtung 32, die in der Lage ist, ein Bild anzuzeigen, und ein Kommunikationsmodul, das mit der Zustandsdiagnosevorrichtung 10 kommuniziert, enthält. Bei der umfassenden Verwaltungsvorrichtung 20 werden mehrere Funktionsmodule durch die CPU realisiert, die das Steuerprogramm ausführt.
Die mehreren Funktionsmodule bei der umfassenden Verwaltungsvorrichtung 20 enthalten eine Einstellverarbeitungseinheit 21 für gemeinsamen Parameter, die Einstelleingabeverarbeitung von gemeinsamen Parametern durchführt, eine Speichereinheit 22 für gemeinsamen Parameter, die die gemeinsamen Parameter speichert, eine Betriebsverarbeitungseinheit 23, bei der ein Befehl und ein Einstellvorgang in Bezug auf die Diagnose von dem Benutzer via die Eingabevorrichtung 31 durchgeführt werden, eine Anzeigeverarbeitungseinheit 24, die das Diagnoseergebnis auf der Anzeigevorrichtung 32 anzeigt und ausgibt, und eine Kommunikationsverarbeitungseinheit 25, die Informationen über die Diagnose mit der Zustandsdiagnosevorrichtung 10 via das Kommunikationsmodul austauscht. Die Einstellverarbeitungseinheit 21 für gemeinsamen Parameter entspricht einem Beispiel einer Einstellverarbeitungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Speichereinheit 22 für gemeinsamen Parameter speichert je nach dem zu diagnostizierenden Zustand einen gemeinsamen oder mehrere gemeinsame Parameter. Der gemeinsame Parameter ist ein Parameter, der allgemein für die Diagnose der mehreren Überwachungsziele 101 verwendet wird und einem Schwellenwert eines zu diagnostizierenden Zustands entspricht. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden drei Typen von gemeinsamen Parametern d1, d2 und d3 gespeichert, die einen Schwellenwert zwischen „Normal“ und „Vorsicht“, einen Schwellenwert zwischen „Vorsicht“ und „Warnung“ und einen Schwellenwert zwischen „Warnung“ und „Fehler“ darstellen.
Beispielsweise gibt die Einstellverarbeitungseinheit 21 für gemeinsamen Parameter ein Bild, das ein Einstelleingabefeld der drei oben genannten gemeinsamen Parameter d1, d2 und d3 enthält, an die Anzeigevorrichtung 32 aus und veranlasst den Benutzer, unter Verwendung der Eingabevorrichtung 31 einen Wert in das Einstelleingabefeld einzugeben. Wenn die Eingabe erfolgt ist, speichert die Einstellverarbeitungseinheit 21 für gemeinsamen Parameter den Eingabewert in der Speichereinheit 22 für gemeinsamen Parameter.
Die Betriebsverarbeitungseinheit 23 empfängt einen Startbetrieb von Diagnoseverarbeitung, einen Startbetrieb von Lernverarbeitung zum Bestimmen individueller Parameter, einen Ausgabebetrieb des Diagnoseergebnisses, einen Auswahlbetrieb zum Auswählen, für welches Überwachungsziel 101 der mehreren Überwachungsziele 101 das Diagnoseergebnis angezeigtwerden soll, und dergleichen von dem Benutzer via die Eingabevorrichtung 31.
Die Zustandsdiagnosevorrichtung 10 ist ein Computer, der eine CPU, einen Arbeitsspeicher (RAM) , in dem die CPU Daten entwickelt, eine Speichervorrichtung, die ein von der CPU ausgeführtes Steuerprogramm speichert, eine Schnittstelle zum Eingeben eines vorbestimmten Signals von der Außenseite und ein Kommunikationsmodul enthält, das mit der umfassenden Verwaltungsvorrichtung 20 kommuniziert. Bei der Zustandsdiagnosevorrichtung 10 werden mehrere Funktionsmodule durch die CPU realisiert, die ein Steuerprogramm ausführen.
Die mehreren Funktionsmodule in der Zustandsdiagnosevorrichtung 10 sind mit einer Sensorsignal-Erfassungseinheit 11, die die Ausgabe (detektierten Wert) des Sensors 102 via die Schnittstelle aufnimmt, einer Kommunikationsverarbeitungseinheit 12, die eine Kommunikationsverarbeitung mit der umfassenden Verwaltungsvorrichtung 20 via das Kommunikationsmodul durchführt, einer Speicherverarbeitungseinheit 13, die eine Speichereinheit 131 für gemeinsamen Parameter, eine Speichereinheit 132 für ein Referenzmodell, das den individuellen Parameter enthält, eine Speichereinheit 133 für das Diagnoseergebnis und eine arithmetische Verarbeitungseinheit 14, die das Referenzmodell erstellt und den Zustand des Überwachungsziels 101 unter Verwendung des Referenzmodells diagnostiziert, versehen. Der Wert der Speichereinheit 22 für gemeinsamen Parameter der umfassenden Verwaltungseinrichtung 20 wird in die Speichereinheit 131 mehrerer Speicherverarbeitungseinheiten 13 kopiert.
Die arithmetische Verarbeitungseinheit 14 ist mit einer AD-Umwandlungseinheit 141, die das von der Sensorsignal-Erfassungseinheit 11 erfasste Signal des Sensors 102 in einen digitalen Wert umwandelt, einer Filterverarbeitungseinheit 142, die eine Wellenform extrahiert, die eine Merkmalsmenge in Bezug auf einen von der AD-Umwandlungseinheit 141 umgewandelten digitalen Wert darstellt, einer Merkmalsmenge-Berechnungseinheit 143, die die Merkmalsmenge (Effektivwert und Spitzenwert) aus den extrahierten Komponenten berechnet, einer MD-Berechnungseinheit 144, die eine Mahalanobis-Distanz (MD) der Merkmalsmenge berechnet, einer Referenzmodell-Erstellungseinheit 145, die ein Referenzmodell, das individuelle Parameter enthält, aus einer großen Anzahl an Merkmalsmengen erstellt, die während der Lernperiode erfasst werden, und einer Diagnoseeinheit 146 versehen, die Diagnoseverarbeitung an der Merkmalsmenge einer Probe durchführt, die während der Diagnoseperiode erfasst wird. Die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 entspricht einem Beispiel der Bestimmungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Mehrere Sensorsignal-Erfassungseinheiten 11 und Speicherverarbeitungseinheiten 13 werden jeweils entsprechend den mehreren Überwachungszielen 101 bereitgestellt. Die arithmetische Verarbeitungseinheit 14 führt parallel arithmetische Vorgänge an den mehreren Überwachungszielen 101 aus.
Nachfolgend werden, obwohl Verarbeitung zur Diagnose eines Überwachungsziels 101 beschrieben wird, in dem Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform die folgenden Typen von Verarbeitung parallel für jedes der mehreren Überwachungsziele 101 ausgeführt.
<Probe und Merkmalsmenge>
Die arithmetische Verarbeitungseinheit 14 behandelt die Ausgabe des Sensors 102 mit einer vorbestimmten Zeitlänge als eine Probe. Zwei Merkmalsmengen (x₁, x₂) werden aus einer Probe durch die Verarbeitung der AD-Umwandlungseinheit 141, der Filterverarbeitungseinheit 142 und der Merkmalsmengen-Berechnungseinheit 143 berechnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Merkmalsmenge x₁ der quadratische Mittelwert (RMS: Effektivwert) der Schwingungsverschiebung und die zweite Merkmalsmenge x₂ ist der Spitzenwert. Die Filterverarbeitungseinheit 142 ist ein Berechnungsmodul, das eine Wellenform extrahiert, bei der die Merkmalsmengen (x₁, x₂) nicht beeinträchtigt sind, und kann ein Tiefpassfilter oder ein Bandpassfilter sein, oder es kann ein Filter zum Extrahieren einer Hüllkurve der Schwingungswellenform sein.
<Referenzmodell, gemeinsamer Parameter und individueller Parameter>
2 stellt ein Diagramm dar, das ein Referenzmodell darstellt. Die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 erstellt ein Referenzmodell MS1 unter Verwendung der Merkmalsmengen (x₁, x₂) einer großen Anzahl an Proben, die während der Lernperiode als die Originaldaten erfasst werden. Nachstehend wird eine große Anzahl an Proben, die während der Lernperiode erfasst werden, als eine „Referenzprobengruppe“ bezeichnet. In 2 gibt eine große Anzahl an Plots P0 jede der Merkmalsmengen (x₁, x₂) der Referenzprobengruppe an.
Das Referenzmodell MS1 ist ein Raum, der aus den Merkmalsmengen (x₁, x₂) der während der Lernperiode erfassten Referenzprobengruppe definiert wird und eine Abmessung der Anzahl an Typen der Merkmalsmenge aufweist (bei der vorliegenden Ausführungsform zwei Parameter von x₁ und x₂). Darüber hinaus ist das Referenzmodell MS1 ein metrisches Raummodell, das in der Lage ist, die Mahalanobis-Distanz vorbestimmter Merkmalsmengen (x₁, x₂) zu erhalten. Die Mahalanobis-Distanz wird durch die Mittelpunkte (h₁, h₂) jeder der Merkmalsmengen (x₁, x₂) in der Referenzprobengruppe und eine Varianz-Kovarianz-Matrix Σ der Merkmalsmenge in der Referenzprobengruppe definiert und gibt die Distanz von den Mittelpunkten (h₁, h₂) an. Darüber hinaus wird die Mahalanobis-Distanz für jede Richtung des Referenzmodells MS1 gemäß der Varianz-Kovarianz-Matrix Σ in der Länge der Distanz angepasst. Das heißt, die Distanz wird für jede Richtung so angepasst, dass die Distanz selbst dann relativ kurz ist, wenn die Differenz von den Mittelpunkten (h₁, h₂) in der Richtung groß ist, in der die Varianz der Merkmalsmengen (x₁, x₂) der Referenzprobengruppe groß ist, und die Distanz selbst dann relativ groß ist, wenn die Differenz von den Mittelpunkten (_h1, h₂) in der Richtung klein ist, in der die Varianz der Merkmalsmengen (x₁, x₂) der Referenzprobengruppe klein ist. Mit einer solchen Mahalanobis-Distanz ist es möglich, auszudrücken, wie stark vorbestimmte Merkmalsmengen (x₁, x₂) im Vergleich zu einer Standardvariation (das heißt, „Grad an Abweichung von der Norm“) abweichen, wobei die Variation der Merkmalsmengen (x₁, x₂) in der Referenzprobengruppe als eine Standardvariation dargestellt wird.
Die obigen Mittelpunkte (h₁, h₂) und die Varianz-Kovarianz-Matrix Σ entsprechen einem der in dem Referenzmodell MS1 enthaltenen individuellen Parameter und werden zur Bestimmung des Zustands des Überwachungsziels 101 verwendet.
Wie in 2 dargestellt, kann das Referenzmodell MS1 von einem anderen Typ individueller Parameter (Grenzen e1, e2 und e3) begleitet sein, der als ein Schwellenwert fungiert, der dem gemeinsamen Parameter entspricht. Die gemeinsamen Parameter sind Werte, die von dem Benutzer oder dergleichen eingestellt werden, sind Schwellenwertdistanzen (d1, d2 und d3) zur Identifizierung mehrerer Zustände („Normal“, „Vorsicht“, „Warnung“ und „Fehler“) des Überwachungsziels 101 und werden durch die Mahalanobis-Distanz dargestellt. Das heißt, wenn die Mahalanobis-Distanz der während der Diagnoseperiode erhaltenen Merkmalsmengen (x₁, x₂) kürzer als eine Schwellenwertdistanz d1 ist, wird ein Zustand „Normal“ angezeigt. Wenn die Mahalanobis-Distanz gleich der Schwellenwertdistanz d1 oder größer und kleiner als eine Schwellenwertdistanz d2 ist, wird der Zustand „Vorsicht“ angezeigt. Wenn die Mahalanobis-Distanz gleich der Schwellenwertdistanz d2 oder größer und kleiner als ein Schwellenwert d3 ist, wird ein Zustand „Warnung“ angezeigt. Wenn die Mahalanobis-Distanz gleich der Schwellenwertdistanz d3 oder größer ist, wird der Zustand „Fehler“ angezeigt.
Wie in 2 dargestellt, entsprechen die individuellen Parameter, die den gemeinsamen Parametern entsprechen, den Grenzen e1, e2 und e3, wenn die gemeinsamen Parameter (Schwellenwertdistanzen d1, d2 und d3) auf das Referenzmodell angewendet werden. Bei dem Referenzmodell MS1 von 2 ist die Distanz von den Mittelpunkten (h₁, h₂) zu jedem Punkt der Grenze e1 dieselbe Distanz (Schwellenwertdistanz d1). Ähnlich ist die Distanz von den Mittelpunkten (h₁, h₂) zu jedem Punkt der Grenze e2 dieselbe Distanz (Schwellenwertdistanz d2), und die Distanz von den Mittelpunkten (h₁, h₂) zu jedem Punkt der Grenze e3 ist dieselbe Distanz (Schwellenwertdistanz d3) . Daher entspricht die Innenseite der Grenze e1 einem Bereich, in dem die Mahalanobis-Distanz kürzer als die Schwellenwertdistanz d1 ist, und die Außenseite der Grenze e1 entspricht einem Bereich, in dem die Mahalanobis-Distanz länger als die Schwellenwertdistanz d1 ist. Dasselbe gilt für die Beziehung zwischen den Schwellenwertdistanzen d2 und d3 und den Grenzen e2 und e3.
Der gemeinsame Parameter wird in Mahalanobis-Distanz ausgedrückt und stellt den Grad an Abweichung von der Norm dar. Daher können die gemeinsamen Parameter gemeinsame Werte für die mehreren Überwachungsziele 101 sein, die unterschiedliche Modelle, Typen, Betriebsumgebungen, Betriebsbedingungen und dergleichen aufweisen. Die Standardvariation der Mittelpunkte (h₁, h₂) und der Merkmalsmengen (x₁, x₂) unterscheidet sich jedoch zwischen der während der Lernperiode erfassten Referenzprobengruppe und dem aus den Merkmalsmengen (x₁, x₂) der Referenzprobengruppe erstellten Referenzmodell MS1 in Abhängigkeit von dem Modell, dem Typ, der Betriebsumgebung, der Betriebsbedingung und dergleichen der Überwachungsziele 101. Auf diese Weise unterscheidet sich das Referenzmodell MS1 in Abhängigkeit von dem Überwachungsziel 101, während der Grad an Abweichung von der Norm des Referenzmodells MS1 durch die gemeinsamen Parameter angegeben wird. Daher sind die individuellen Parameter, die durch Anwendung der gemeinsamen Parameter auf das Referenzmodell MS1 (Grenzen e1, e2 und e3) erhalten werden, Werte, die den Grad an Abweichung von der Norm des Referenzmodells MS1 angeben, der sich in Abhängigkeit von dem Modell, dem Typ, der Betriebsumgebung, den Betriebsbedingungen und dergleichen des Überwachungsziels 101 ändert. Daher ist es möglich, jeden Zustand von „Normal“, „Vorsicht“, „Warnung“ und „Fehler“ jedes der Überwachungsziele 101, die ein anderes Modell, einen anderen Typ, eine andere Betriebsumgebung, andere Betriebsbedingungen und dergleichen aufweisen, anhand der individuellen Parameter (Grenzen e1, e2 und e3) zu identifizieren.
Die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 berechnet die oben genannten individuellen Parameter (Mittelpunkte (h₁, h₂) und Varianz-Kovarianz-Matrix Σ) aus den Merkmalsmengen (x₁, x₂) der Referenzprobengruppe jedes der Überwachungsziele 101 für jedes der mehreren Überwachungsziele 101 und erstellt mehrere Referenzmodelle MS1 entsprechend jedem der mehreren Überwachungsziele 101. Das erstellte Referenzmodell MS1 (Mittelpunkte (h₁, h₂) und Varianz-Kovarianz-Matrix Σ) wird in der Speichereinheit 132 der entsprechenden Speicherverarbeitungseinheit 13 gespeichert. Darüber hinaus kann die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 die Grenzen e1, e2 und e3 berechnen, indem sie die gemeinsamen Parameter der Speichereinheit 131 auf das Referenzmodell MS1 anwendet, und kann die Grenzen e1, e2 und e3 in der Speichereinheit 132 als weitere individuelle Parameter des Referenzmodells MS1 speichern.
<Diagnoseverarbeitung unter Verwendung von Referenzmodell>
Die Diagnoseeinheit 146 diagnostiziert anhand der Merkmalsmengen (x₁, x₂) jeder während der Diagnoseperiode erfassten Probe, des in der Speichereinheit 132 gespeicherten Referenzmodells und der in der Speichereinheit 131 gespeicherten gemeinsamen Parameter, in welchem Zustand „Normal“, „Vorsicht“, „Warnung“ und „Fehler“ sich das Überwachungsziel 101 befindet. Bei der Diagnoseverarbeitung werden die Merkmalsmengen (x₁, x₂) der Probe dadurch bestimmt, wo sie sich in dem Referenzmodell in Bezug auf die Grenzen e1, e2, und e3 befinden. Jeder Zustand wird als „Normal“ bestimmt, wenn die Merkmalsmenge innerhalb der Grenze e1 liegt, als „Vorsicht“, wenn die Merkmalsmenge außerhalb der Grenze e1 und innerhalb der Grenze e2 liegt, als „Warnung“, wenn die Merkmalsmenge außerhalb der Grenze e2 und innerhalb der Grenze e3 liegt, und als „Fehler“, wenn die Merkmalsmenge außerhalb der Grenze e3 liegt.
Tatsächlich berechnet die MD-Berechnungseinheit 144 die Mahalanobis-Distanz auf dem Referenzmodell für die Merkmalsmengen (x₁, x₂) jeder während der Diagnoseperiode erfassten Probe. Ferner bestimmt die Diagnoseeinheit 146 durch Vergleich der berechneten Mahalanobis-Distanz mit den gemeinsamen Parametern d1, d2 und d3, wo sich die Merkmalsmengen (x₁, x₂) der obigen Probe in dem durch die Grenzen e1 bis e3 unterteilten Abschnitt befinden, und bestimmt den Zustand des Überwachungsziels 101.
Bei der obigen Beschreibung ist ein Beispiel dargestellt, bei dem der gemeinsame Parameter durch die Mahalanobis-Distanz dargestellt wirdund das Referenzmodell ein metrisches Raummodell ist, bei dem die Mahalanobis-Distanz definiert werden kann. Die auf den gemeinsamen Parameter angewandten Distanzen und die in dem Referenzmodell definierten Abstände sind jedoch nicht auf Mahalanobis-Distanzen beschränkt und können durch eine Distanz mit ähnlichen Eigenschaften ersetzt werden. Das heißt, wenn die Distanz so definiert ist, dass der Wert kein relativ langer Entfernungswert ist, selbst wenn die Differenz von den Mittelpunkten (h₁, h₂) in der Richtung groß ist, in der die Varianz der Merkmalsmengen (x₁, x₂) der Referenzprobengruppe groß ist, und der Wert ein relativ langer Entfernungswert ist, selbst wenn die Differenz von den Mittelpunkten (h₁, h₂) in der Richtung klein ist, in der die Varianz der Merkmalsmengen (x₁, x₂) der Referenzprobengruppe klein ist, kann die Distanz auf die gleiche Weise wie die Mahalanobis-Distanz angewendet werden . Das heißt, wenn die Distanz so definiert ist, dass der Grad an Abweichung von der Norm mit dem Wert und der Variation der Merkmalsmenge der Referenzprobengruppe als die Norm gezeigt wird, kann die Distanz auf die gleiche Weise wie die Mahalanobis-Distanz angewendet werden. f1, f2, f3, g1, g2 und g3 werden hinzugefügt.
Bei der Zustandsdiagnosevorrichtung 10 werden Erfassung einer Probe während der Lernperiode und der Diagnoseperiode wie oben beschrieben, Erstellungsverarbeitung eines Referenzmodells und Diagnoseverarbeitung unter Verwendung des Referenzmodells parallel für jedes der mehreren Überwachungsziele 101 ausgeführt.
<Verarbeitungsfluss>
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Verarbeitungsablaufs von Erstellung des Referenzmodells bis zu der Diagnose darstellt. 3 stellt die Verarbeitung für ein Überwachungsziel 101 dar. Bei dem Zustandsdiagnosesystem 1 werden mehrere Verarbeitungssätze von der Erstellung des Referenzmodells aus 3 bis zu der Diagnose parallel in Übereinstimmung mit jedem der mehreren Überwachungsziele 101 ausgeführt.
Wenn die Lernperiode von dem Benutzer oder dergleichen eingestellt wird, wird die Erstellungsverarbeitung des Referenzmodells aus Schritt S1 in der Lernperiode gestartet. Die Lernperiode ist eine Periode, in der das Diagnosezielsystem 100 normal betrieben wird, und bedeutet eine Periode, die zur Erfassung der Originaldaten (Merkmalsmengen (x₁, x₂) der Referenzprobengruppe) zur Erstellung eines Referenzmodells für jedes der Überwachungsziele eingestellt ist.
Wenn die Referenzmodell-Erstellungsverarbeitung gestartet wird, wandelt zunächst die AD-Umwandlungseinheit 141 die Ausgabe des Sensors 102 in einen digitalen Wert um (Schritt S1), und die Filterverarbeitungseinheit 142 führt Wellenformextraktion durch, die die Berechnung der Merkmalsmengen (x₁, x₂) ermöglicht (Schritt S2) . Darüber hinaus tastet die Merkmalsmenge-Berechnungseinheit 143 die extrahierte Wellenform für jede vorbestimmte Zeitlänge ab, berechnet Effektivwert (RMS) der Schwingungsverschiebung für eine Probe als die Merkmalsmenge x₁ und berechnet den Spitzenwert der Schwingungsverschiebung einer Probe als die Merkmalsmenge x₂ (Schritt S4) . Beim Berechnen der Merkmalsmengen (x₁, x₂) kann die Merkmalsmengen-Berechnungseinheit 143 Frequenzanalyse der in Schritt S2 extrahierten Wellenform durchführen, Zwischenverarbeitung, wie zum Beispiel Auswählen einer Wellenform in einem spezifischen Frequenzband (Schritt S3) durchführen und eine oder beide der Merkmalsmengen x₁ und x₂ für die zwischenverarbeitete Wellenform berechnen. Die Zwischenverarbeitung kann eine beliebige Verarbeitung sein, solange die Verarbeitung die Wellenformen zum Bestimmen des Zustands des Überwachungsziels 101 reduzieren und die Wellenform extrahieren kann, die einen großen Einfluss auf die Zustandsbestimmung aufweist. Die Merkmalsmengen-Berechnungseinheit 143 akkumuliert die berechneten Merkmalsmengen (x₁, x₂) in der Speichereinheit (Schritt S5).
Die arithmetische Verarbeitungseinheit 14 bestimmt, ob die Lernperiode beendet ist (Schritt S6), und wiederholt die Verarbeitung von Schritten S1 bis S5 bis zum Ende. Wenn die Lernperiode beendet ist, berechnet die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 das Referenzmodell aus den Merkmalsmengen (x₁, x₂) einer großen Anzahl an akkumulierten Proben (Referenzprobengruppe) (Schritt S7). Wie oben beschrieben, ist das Referenzmodell ein metrisches Raummodell, das die Mittelpunkte (h₁, h₂) der Merkmalsmengen (x₁, x₂) der Referenzprobengruppe und eine Varianz-Kovarianz-Matrix Σ der Merkmalsmengen (x₁, x₂) der Referenzprobengruppe aufweist. Die Mittelpunkte (h₁, h₂) und die Varianz-Kovarianz-Matrix Σ sind individuelle Parameter, die zur Diagnose des Zustands des entsprechenden Überwachungsziels 101 verwendet werden . Darüber hinaus kann das in Schritt S7 erstellte Referenzmodell die Grenzen e1 bis e3 (2) enthalten, die durch Anwendung gemeinsamer Parameter auf das Referenzmodell als individuelle Parameter erhalten werden. Das Referenzmodell (individuelle Parameter, die das Referenzmodell definieren) wird in der Speichereinheit 132 der Speicherverarbeitungseinheit 13 gespeichert.
Wenn die Diagnoseverarbeitung durch einen Betrieb des Benutzers oder dergleichen während der Diagnoseperiode gestartet wird, wird die Diagnoseverarbeitung ab Schritt S11 gestartet. Die Diagnoseperiode kann auf eine Periode eingestellt werden, in der die Diagnose erforderlich ist, wie zum Beispiel eine Periode während eines tatsächlichen Betriebs des Diagnosezielsystems 100. Wenn die Diagnoseverarbeitung gestartet wird, wird die Verarbeitung in Schritten S11 bis S14 ausgeführt, ähnlich wie in Schritten S1 bis S4, die oben beschrieben sind, werden Proben nacheinander während der Diagnoseperiode erfasst, und die Merkmalsmengen (x₁, x₂) jeder Probe werden berechnet.
Wenn die Merkmalsmengen (x₁, x₂) einer Probe berechnet werden, berechnet die MD-Berechnungseinheit 144 die Mahalanobis-Distanz (MD) der Merkmalsmengen (x₁, X₂) , das heißt, den Grad an Abweichung von der Norm in dem Referenzmodell, unter Verwendung der Merkmalsmengen (x₁, x₂) und der einzelnen Parameter des Referenzmodells (Schritt S15). Darüber hinaus vergleicht die Diagnoseeinheit 146 den Grad an Abweichung (Mahalanobis-Distanz) und die gemeinsamen Parameter (Schwellenwert) , um den Zustand zu diagnostizieren (SchrittS16) . Die Diagnoseeinheit 146 speichert das Diagnoseergebnis in der Speichereinheit 133 und meldet das Diagnoseergebnis gemäß einer vorbestimmten Bedingung zu der Außenseite (Schritt S17). Das Diagnoseergebnis wird in der Speichereinheit 133 der Speicherverarbeitungseinheit 13 gespeichert. Die gespeicherten Diagnoseergebnisse enthalten beispielsweise das Datum und die Uhrzeit, die miteinander verbunden sind, das Überwachungsziel, die Merkmalsmengen (x₁, x₂) und alle Informationen über den bestimmten Zustand.
Die umfassende Verwaltungsvorrichtung 20 bestimmt, ob es einen Betrieb für eine Anzeigeanforderung des Diagnoseergebnisses für ein beliebiges der Überwachungsziele 101 gibt oder nicht (Schritt S18) . Wenn es einen solchen Betrieb gibt, liest die Anzeigeverarbeitungseinheit 24 das Diagnoseergebnis des entsprechenden Überwachungsziels 101 aus der Speichereinheit 133 der Speicherverarbeitungseinheit 13 via die Kommunikationsverarbeitungseinheit 25, wandelt das Diagnoseergebnis in ein vorbestimmtes Format um (grafische Anzeige und dergleichen) und gibt das Diagnoseergebnis von der Anzeigevorrichtung 32 aus (Schritt S19). Darüber hinaus bestimmt die umfassende Verwaltungsvorrichtung 20, ob es einen Befehlsvorgang zum Beenden der Diagnose gibt oder nicht (Schritt S20), und wenn es keinen solchen Befehlsvorgang gibt, veranlasst sie die Zustandsdiagnosevorrichtung 10, die Diagnoseverarbeitung fortzusetzen, und die Verarbeitung wird ab Schritt S11 wiederholt. Andererseits wird, wenn der Befehlsvorgang zum Beenden der Diagnose durchgeführt wird, der Befehl zum Beenden der Diagnose von der umfassenden Verwaltungsvorrichtung 20 an die Zustandsdiagnosevorrichtung 10 gesendet, und die Diagnoseverarbeitung wird beendet.
<Einstellverarbeitung gemeinsamer Parameter>
4 stellt ein Beispiel eines Einstellbildschirms für allgemeine Parameter dar. Ein Einstellbildschirm H1 wird von der Einstellverarbeitungseinheit 21 für gemeinsamen Parameter erstellt und an die Anzeigevorrichtung 32 ausgegeben. Der Benutzer kann den Einstellbildschirm H1 anzeigen und die gemeinsamen Parameter einstellen, indem er die Einstellanforderung der gemeinsamen Parameter via die Betriebsverarbeitungseinheit 23 der umfassenden Verwaltungsvorrichtung 20 bedient. Der Einstellbildschirm H1 weist Eingabefelder L1 bis L3 auf, in die die gemeinsamen Parameter eingegeben werden können, und der Benutzer kann die gemeinsamen Parameter einstellen, indem er unter Verwendung der Eingabevorrichtung 31 numerische Werte in die Eingabefelder L1 bis L3 eingibt.
Auf dem Einstellbildschirm kann in einem Fall, bei dem die Lernperiode verstrichen ist, ein Diagramm G1 des Referenzmodells angezeigt werden, in dem eine der Merkmalsmengen (x₁, x₂) auf einer Vertikalachse aufgezeichnet ist und die andere auf einer Horizontalachse aufgezeichnet ist, um die den gemeinsamen Parametern entsprechenden Grenzen e1 bis e3 anzugeben. Durch Änderung der Werte der gemeinsamen Parameter können die Positionen der Grenzen e1 bis e3 in Verbindung miteinander geändert werden. Mit einer solchen Anzeige kann der Benutzer die gemeinsamen Parameter einstellen, während er berücksichtigt, wie sich die Änderung der Werte der gemeinsamen Parameter auf das Diagnoseergebnis des Zustands des Überwachungsziels 101 auswirkt.
<Diagnoseergebnisanzeige>
5 ist ein Diagramm, das ein erstes Anzeigebeispiel des Diagnoseergebnisses darstellt. Der Benutzer kann einen Diagnoseergebnisbildschirm H2 des Überwachungsziels 101 auf der Anzeigevorrichtung 32 anzeigen, indem er eines der mehreren Überwachungsziele 101 via die Betriebsverarbeitungseinheit 23 der umfassenden Verwaltungsvorrichtung 20 spezifiziert und eine Anzeigeanforderung des Diagnoseergebnisses bedient und eingibt.
Der Diagnoseergebnisbildschirm H2 wird von der Anzeigeverarbeitungseinheit 24 erstellt und an die Anzeigevorrichtung 32 ausgegeben. Das erste Anzeigebeispiel von 5 enthält ein Referenzmodelldiagramm J1, das das Diagnoseergebnis des Referenzmodells darstellt, Vergleichsdiagramme J2 und J3, die die Änderungen der Merkmalsmenge während Lernens und der Gegenwart vergleichen, und Zeitreihendiagramme J4 und J5, die die Diagnoseergebnisse in Zeitreihen darstellen.
Das Referenzmodelldiagramm J1 ist ein Diagramm, in dem eine der Merkmalsmengen (x₁, x₂) auf der Vertikalachse aufgezeichnet ist und die andere auf der Horizontalachse aufgezeichnet ist, und enthält einen Plot P0, der die Merkmalsmenge der während der Lernperiode erfassten Referenzprobengruppe darstellt, individuelle Parameter (Grenzen e1, e2 und e3), die den gemeinsamen Parametern entsprechen, und einen Detektionsplot P1, der die Merkmalsmengen mehrerer während der Diagnoseperiode erfassten Proben darstellt. Der Benutzer kann den Zustand des Überwachungsziels 101 aus der relativen Positionsbeziehung zwischen den Detektionsplots P1 und den Grenzen e1, e2 und e3 identifizieren.
Die Vergleichsdiagramme J2 und J3 enthalten ein Vergleichsdiagramm J2 für eine Merkmalsmenge x₁ und ein Vergleichsdiagramm J3 für die andere Merkmalsmenge x₂. In jedem der Vergleichsdiagramme J2 und J3 werden der Übergang der Merkmalsmenge der Referenzprobengruppe, die während der Lernperiode erfasst wird, und der Übergang der Merkmalsmenge der mehreren Proben, die nahe der Gegenwart erfasst werden, dargestellt. Auf der Grundlage der Vergleichsdiagramme J2 und J3 kann der Benutzer den Übergang der Referenzmerkmalsmenge mit dem Übergang der aktuellen Merkmalsmenge vergleichen und die Differenz zwischen der Referenzzeit und der Gegenwart des Überwachungsziels 101 identifizieren.
Die Zeitreihendiagramme J4 und J5 enthalten ein Zeitreihendiagramm J4 für eine Merkmalsmenge x₁ und ein Zeitreihendiagramm J5 für die andere Merkmalsmenge x₂. Die Zeitreihendiagramme J4 und J5 stellen den Übergang der Merkmalsmenge von vor der vorbestimmten Periode bis zur Gegenwart und das Diagnoseergebnis (Grad an Abweichung von der Norm) des Zustands zu dieser Zeit dar. Das Diagnoseergebnis des Zustands wird so angezeigt, dass es beispielsweise an dem Typ (Farbe) des Plots zu identifizieren ist. Die Zeitreihendiagramme J4 und J5 stellen aus dem Übergang der oben genannten Diagnoseergebnisse Zeitreiheninformationen über den Grad an Abweichung von der Norm dar. Aus den Zeitreihendiagrammen J4 und J5 kann der Benutzer den Übergang des Zustands des Überwachungsziels 101 in einer gewissen Periode identifizieren.
In dem ersten Anzeigebeispiel werden die obigen Diagramme J1 bis J5 gleichzeitig ausgegeben, aber es können auch ein oder mehrere Diagramme J1 bis J5 ausgegeben werden, oder jedes Diagramm J1 bis J5 kann individuell zur Ausgabe aktiviert werden. Darüber hinaus kann das gewählte Diagramm vergrößert und angezeigt werden, indem ein beliebiges der ausgegebenen Diagramme J1 bis J5 ausgewählt und gleichzeitig bedient wird.
6 ist ein Bilddiagramm, das ein zweites Anzeigebeispiel des Diagnoseergebnisses darstellt. Ein Diagnoseergebnisbildschirm H3 des zweiten Anzeigebeispiels wird von der Anzeigeverarbeitungseinheit 24 erstellt und wird an die Anzeigevorrichtung 32 ausgegeben. Das zweite Anzeigebeispiel enthält ein Zeitreihendiagramm J6, das den Grad an Abweichung der Merkmalsmengen der Diagnoseperiode von der Norm in Zeitreihen darstellt. Das Zeitreihendiagramm J6 ist ein Diagramm, das den Grad an Abweichung (Mahalanobis-Distanz: MD) der Merkmalsmengen (x₁, x₂) der mehreren Proben darstellt, die vor einer vorbestimmten Periode bis zur Gegenwart in Zeitreihen erfasst werden. Das Zeitreihendiagramm J6 stellt Schwellenwertlinien k1 bis k3 dar, die die gemeinsamen Parameter d1, d2 und d3 darstellen. Darüber hinaus werden, um jeden der Zustände „Normal“, „Vorsicht“, „Warnung“ und „Fehler“ des Überwachungsziels 101 zu identifizieren, Plots, die den Grad an Abweichung der Merkmalsmengen (x₁, x₂) zu jedem Zeitpunkt darstellen, durch verschiedene Typen (Farben) jeden Plots angezeigt. Der Benutzer kann den Übergang des Zustands des Überwachungsziels 101 in einer bestimmten Periode aus dem Zeitreihendiagramm J6 identifizieren.
<Anzeige von Diagnoseergebnis und Korrektur gemeinsamer Parameter>
Bei der umfassenden Verwaltungsvorrichtung 20 kann die Einstellverarbeitung der gemeinsamen Parameter parallel zur Ausgabe des ersten Anzeigebeispiels oder des zweiten Anzeigebeispiels des Diagnoseergebnisses ausgeführt werden. Wenn der Benutzer den Wert des gemeinsamen Parameters ändert, während das Diagnoseergebnis angezeigt wird, berechnet die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 der Zustandsdiagnosevorrichtung 10 das Referenzmodell in Verbindung mit der Änderung neu, und die Diagnoseeinheit 146 diagnostiziert die in der vergangenen Diagnoseperiode erfasste Probe entsprechend dem neuen gemeinsamen Parameter neu. Die Daten jeder Speichereinheit 131 bis 133 der Speicherverarbeitungseinheit 13 der Zustandsdiagnosevorrichtung 10 werden neu geschrieben.
Wenn die Daten jeder der Speichereinheiten 131 bis 133 der Speicherverarbeitungseinheit 13 neu geschrieben werden, aktualisiert die Anzeigeverarbeitungseinheit 24 die Anzeige des Diagnoseergebnisses unter Verwendung eines neuen Referenzmodells und des Diagnoseergebnisses. Wenn der Benutzer die Einstellung der gemeinsamen Parameter ändert, während das Diagnoseergebnis angezeigt wird, ändern sich die in dem Diagnoseergebnis dargestellten Grenzen e1 bis e3 und der Plot, der das Diagnoseergebnis der Zeitreihendiagramme J4, J5 und J6 darstellt, gemäß der Änderung der gemeinsamen Parameter.
<Benachrichtigungsverarbeitung>
Die umfassende Verwaltungsvorrichtung 20 kann mit einer Benachrichtigungsverarbeitungseinheit 26 (1) zur Überwachung der Diagnoseergebnisse für alle Überwachungsziele 101 versehen sein, die in den Speichereinheiten 133 der mehreren Speicherverarbeitungseinheiten 13 der Zustandsdiagnosevorrichtung 10 gespeichert sind. In einem Fall, bei dem das Diagnoseergebnis aller Überwachungsziele 101 eine im Voraus eingestellte Situation ist (zum Beispiel eine Situation, in der zwei oder mehr Überwachungsziele 101 als „Warnung“ bestimmt werden, eine Situation, in der mindestens ein Überwachungsziel 101 als „Fehler“ bestimmt wird, und dergleichen) , benachrichtigt die Benachrichtigungsverarbeitungseinheit 26 den Benutzer über die Situation durch eine Anzeigenausgabe, Sprachausgabe oder dergleichen. Der Benutzer kann die Zustandsänderung des Systems, das mehrere Überwachungsziele 101 enthält, via die Benachrichtigungsverarbeitungseinheit 26 leicht identifizieren.
<Neulernverarbeitung>
7 ist ein Flussdiagramm, das Neulernverarbeitung darstellt, die durch die umfassende Verwaltungsvorrichtung 20 und durch die Zustandsdiagnosevorrichtung 10 ausgeführt wird. Die Betriebsverarbeitungseinheit 23 der umfassenden Verwaltungsvorrichtung 20 wiederholt Verarbeitung des Bestimmens, ob es eine Anforderung zum Neulernen von dem Benutzer via die Eingabevorrichtung 31 gibt oder nicht (Schritt S31), und wenn es eine Anforderung zum Neulernen gibt, spezifiziert das Überwachungsziel 101, das ein Neulernziel ist, eine Lernstartzeit und eine Lernperiode, und befiehlt der arithmetischen Verarbeitungseinheit 14 der Zustandsdiagnosevorrichtung 10, das Referenzmodell neu zu erstellen (Schritt S32). Die Lernstartzeit und die Lernperiode können von dem Benutzer spezifiziert werden, oder sie können eine vorbestimmte Zeit und Periode ab dem Zeitpunkt sein, an dem das Neulernen angefordert wird.
Wenn es einen Neulernbefehl gibt, erfasstdie arithmetische Verarbeitungseinheit 14 eine Referenzprobengruppe aus der Wellenform, die von der Sensorsignal-Erfassungseinheit 11 in der spezifizierten Lernperiode erfasst wird, und berechnet die Merkmalsmenge davon (Schritt S33). Die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 erstellt ein Referenzmodell unter Verwendung der Merkmalsmenge der Referenzprobengruppe und speichert das Referenzmodell in der Speichereinheit 132 der Speicherverarbeitungseinheit 13 (Schritt S34) . Ein Verfahren des Erstellens des Referenzmodells ist das gleiche wie das oben beschriebene Verfahren.
Die Betriebsverarbeitungseinheit 23 der umfassenden Verwaltungsvorrichtung 20 kann in der Lage sein, eine Anforderung zum kollektiven Neulernen der Referenzmodelle aller Überwachungsziele 101 zu bedienen und einzugeben, oder sie kann in der Lage sein, das Referenzmodell für jedes der Überwachungsziele 101 zu spezifizieren und eine Anforderung zum Neulernen auszugeben.
In einem Fall, bei dem ein oder mehrere Vorrichtungen, die die Überwachungsziele 101 sind, in dem Diagnosezielsystem 100 durch die Neulernverarbeitung ersetzt werden, oder in einem Fall, bei dem sich die Betriebsumgebung des Systems 100 ändert, kann das Referenzmodell in Übereinstimmung mit einer solchen Änderung der Situation aktualisiert werden, und die nachfolgende Diagnose des Überwachungsziels 101 kann auf der Grundlage des Referenzmodells gemäß der Situation fortgesetzt werden.
Die Neulernverarbeitung ist nicht darauf beschränkt, dass sie auf der Grundlage der Bedienung des Benutzers ausgeführt wird, sondern kann so konfiguriert werden, dass sie auf der Grundlage verschiedener im Voraus eingestellter Bedingungen ausgeführt wird.
Wie oben beschrieben, erstellt die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 gemäß dem Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform ein Referenzmodell aus dem Wert des Sensors 102, der eine vorbestimmte physikalische Größe (Schwingungsverschiebung) des Überwachungsziels 101 detektiert (insbesondere die während der Lernperiode erfasste Referenzprobengruppe). Darüber hinaus diagnostiziert die Diagnoseeinheit 146 während der Diagnoseperiode den Zustand jedes der Überwachungsziele 101 unter Verwendung der individuellen Parameter, die das Referenzmodell (Mittelpunkte (h₁, h₂) der Merkmalsmengen und die Varianz-Kovarianz-Matrix Σ) definieren, der gemeinsamen Parameter d1 bis d3 und der Werte des Sensors 102 (vorbestimmte Probe, die während der Diagnoseperiode erfasst wird). Selbst wenn das Diagnosezielsystem 100 die mehreren Überwachungsziele 101, die unterschiedliche Modelle, Typen, Betriebsumgebungen und Betriebsbedingungen aufweisen, enthält, kann daher durch Einstellen der gemeinsamen Parameter d1 bis d3, die den mehreren Überwachungszielen 101 gemeinsam sind, der Zustand der mehreren Überwachungsziele 101 diagnostiziert werden. Dadurch kann die Last der Einstellverarbeitung, die zur Diagnose der mehreren Überwachungsziele 101 erforderlich ist, erheblich reduziert werden.
Darüber hinaus ist gemäß dem Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform der Bildschirm der Anzeigevorrichtung 32 mit einer Anzeigeverarbeitungseinheit 24 zur Anzeige des Diagnoseergebnisses der Diagnoseeinheit 146 versehen. Daher kann der Benutzer aus der Anzeige des Diagnoseergebnisses den Zustand des Überwachungsziels 101 identifizieren.
Darüber hinaus enthält die Anzeige des Diagnoseergebnisses gemäß dem Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform Informationen, die den Grad an Abweichung von der Norm in Bezug auf den Zustand des Überwachungsziels 101 angeben. Daher kann der Benutzer aus der Anzeige des Diagnoseergebnisses identifizieren, wie stark der Zustand des Überwachungsziels 101 von der Norm abweicht.
Darüber hinaus enthält die Anzeige des Diagnoseergebnisses (Zeitreihendiagramme J4 und J5) gemäß dem Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform die Zeitreiheninformationen über den Grad an Abweichung. Daher kann der Benutzer aus der Anzeige des Diagnoseergebnisses und dem Übergang entlang der Zeitreihe identifizieren, wie stark der Zustand des Überwachungsziels 101 von der Norm abweicht.
Darüber hinaus stellt die Anzeige des Diagnoseergebnisses (Referenzmodelldiagramm J1) gemäß dem Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform die Grenzen e1 bis e3 dar, die durch Anwendung der gemeinsamen Parameter auf das Referenzmodell erhalten werden. Daher kann der Benutzer aus der Anzeige des Diagnoseergebnisses identifizieren, wie sehr die generalisierten gemeinsamen Parameter dem Schwellenwert bei der Diagnose jedes der Überwachungsziele 101 entsprechen.
Darüber hinaus ändern sich gemäß dem Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Einstellung der gemeinsamen Parameter geändert wird, die Positionen der Grenzen e1 bis e3 auf der Anzeige des Diagnoseergebnisses (Referenzmodelldiagramm J1) gemäß der Änderung der gemeinsamen Parameter. Daher kann der Benutzer die Einstellung der gemeinsamen Parameter ändern, während er berücksichtigt, wie sich die gemeinsamen Parameter auf das Diagnoseergebnis auswirken.
Darüber hinaus nimmt die Sensorsignal-Erfassungseinheit 11 gemäß dem Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform das Signal des Sensors 102 auf, der die Schwingung des Überwachungsziels 101 detektiert, und der Zustand des Überwachungsziels 101 wird auf der Grundlage des Signals diagnostiziert. Daher kann beispielsweise in einem Fall, bei dem eine Vorrichtung, die ein bewegliches Element enthält und deren Schwingung mit fortschreitender Verschlechterung zunimmt, als das Überwachungsziel 101 eingestellt wird, der Zustand des Überwachungsziels 101 genau diagnostiziert werden.
Darüber hinaus kann das Referenzmodell gemäß dem Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform durch die Neulernverarbeitung neu erstellt werden. Das heißt, der individuelle Parameter, der für die Diagnose jedes der Überwachungsziele 101 verwendet wird, kann neu bestimmt werden. Daher kann beispielsweise in einem Fall, bei dem die Komponenten des Überwachungsziels 101 ersetzt werden oder sich die Betriebsumgebung erheblich ändert, ein für die neue Situation geeignetes Referenzmodell neu erstellt werden, und die für die neue Situation geeignete Diagnoseverarbeitung kann fortgesetzt werden.
Darüber hinaus erstellt die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 gemäß dem Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform ein Referenzmodell unter Verwendung der aus dem Wert des Signals des Sensors 102 berechneten Statistik, wobei die Statistik nur die Merkmalsmenge x₁ (RMS der Schwingungsverschiebung von Überwachungsziel 101) und die Merkmalsmenge x₂ (Spitzenwert von Schwingungsverschiebung) enthält. RMS stellt eine mittlere Menge von Schwingungsverschiebungsgröße dar. Indem nur solche Statistiken (Merkmalsmengen x₁, x₂) verwendet werden, kann das Referenzmodell in zwei Dimensionen dargestellt werden, und durch Einengung des Materials zur Diagnose auf zwei Merkmalsmengen kann der Benutzer das Prinzip der Diagnose leicht identifizieren. Darüber hinaus können durch die Diagnoseverarbeitung unter Verwendung der oben genannten zwei Merkmalsmengen genaue Diagnoseergebnisse für die mehreren Überwachungsziele 101, die unterschiedliche Modelle, Typen, Betriebsumgebungen und Betriebsbedingungen aufweisen, erhalten werden.
Darüber hinaus enthält die Anzeige des Diagnoseergebnisses gemäß dem Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform das Referenzmodelldiagramm J1, das eine der Merkmalsmengen x₁ und x₂ auf der Vertikalachse und die andere auf der Horizontalachse aufweist. Das Referenzmodelldiagramm J1 ist ein Diagramm, das das Diagnoseergebnis des Zustands des Überwachungsziels 101 aus der relativen Positionsbeziehung zwischen den während der Diagnoseperiode erhaltenen Merkmalsmengen (x₁, x₂) und den den Schwellenwert angebenden Grenzen e1 bis e3 darstellt. Daher kann der Benutzer aus dem Referenzmodelldiagramm J1 identifizieren, wie und in welchem Zustand das Überwachungsziel 101 diagnostiziert wird.
(Modifikationsbeispiel)
8 ist ein Diagramm, das ein Referenzmodell eines Modifikationsbeispiels darstellt. Das Modifikationsbeispiel ist dasselbe wie die oben beschriebene Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass der individuelle Parameter, der von der Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 erstellt wird, und ein Diagnoseverfahren der Diagnoseeinheit 146 unterschiedlich sind.
Zunächst erstellt die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 ein metrisches Raummodell, in dem die Mahalanobis-Distanz als die Basis eines Referenzmodells MS2 unter Verwendung der während der Lernperiode erfassten Referenzprobengruppe definiert ist, ähnlich wie das oben beschriebene Referenzmodell MS1.
Darüber hinaus erhält die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 Grenzen e1, e2 und e3, die durch Anwendung gemeinsamer Parameter d1, d2 und d3 auf das Referenzmodell erhalten werden, und berechnet den Maximalwert der Merkmalsmenge x₁ jeder der Grenzen e1, e2 und e3 in einer Axialrichtung als erste Schwellenwerte f1, f2 und f3, und den Maximalwert der Merkmalsmenge x₂ jeder der Grenzen e1, e2 und e3 in der Axialrichtung als zweite Schwellenwerte g1, g2 und g3. Bei dem Modifikationsbeispiel entsprechen die ersten Schwellenwerte f1, f2 und f3 und die zweiten Schwellenwerte g1, g2 und g3 individuellen Parametern, die verwendet werden, wenn der Zustand („Normal“, „Vorsicht“, „Warnung“ und „Fehler“) des Überwachungsziels 101 diagnostiziert wird.
Die Diagnoseeinheit 146 vergleicht eine Merkmalsmenge x₁ der während der Diagnoseperiode erfassten Probe mit den ersten Schwellenwerten f1 bis f3, vergleicht die andere Merkmalsmenge x₂ mit den zweiten Schwellenwerten g1 bis g3 und diagnostiziert den Zustand der Merkmalsmengen (x₁, x₂) , die einen höheren Grad an Abweichung von der Norm aufweisen, als den Zustand des Überwachungsziels 101. Das heißt, wenn die Merkmalsmenge x₁ kleiner als der erste Schwellenwert f1 ist, betrachtet die Diagnoseeinheit 146 den Zustand als ein vorübergehendes „Normal“ . Wenn die Merkmalsmenge x₁ gleich dem ersten Schwellenwert f1 oder größer und kleiner als der erste Schwellenwert f2 ist, betrachtet die Diagnoseeinheit 146 den Zustand als eine vorübergehende „Vorsicht“. Wenn die Merkmalsmenge x₁ gleich dem ersten Schwellenwert f2 oder größer und kleiner als der erste Schwellenwert f3 ist, betrachtet die Diagnoseeinheit 146 den Zustand als eine vorübergehende „Warnung“. Wenn die Merkmalsmenge x₁ gleich dem ersten Schwellenwert f3 oder größer ist, betrachtet die Diagnoseeinheit 146 den Zustand als ein vorübergehender „Fehler“. Darüber hinaus betrachtet die Diagnoseeinheit 146 den Zustand als ein vorübergehendes „Normal“, wenn die Merkmalsmenge x₂ kleiner als der zweite Schwellenwert g1 ist. Wenn die Merkmalsmenge x₂ gleich dem zweiten Schwellenwert g1 oder größer und kleiner als der zweite Schwellenwert g2 ist, betrachtet die Diagnoseeinheit 146 den Zustand als eine vorübergehende „Vorsicht“. Wenn die Merkmalsmenge x₂ gleich dem zweiten Schwellenwert g2 oder größer und kleiner als der zweite Schwellenwert g3 ist, betrachtet die Diagnoseeinheit 146 den Zustand als eine vorübergehende „Warnung“ . Wenn die Merkmalsmenge x₂ gleich dem zweiten Schwellenwert g3 oder größer ist, betrachtet die Diagnoseeinheit 146 den Zustand als einen vorübergehenden „Fehler“. Der schlechtere Zustand des für die Merkmalsmenge x₁ diagnostizierten Zustands und des für die Merkmalsmenge x₂ diagnostizierten Zustands wird als der Zustand des Überwachungsziels 101 diagnostiziert.
In einem Fall, bei dem eine Merkmalsmenge x₁ den ersten Schwellenwert f1 oder die andere Merkmalsmenge x₂ den zweiten Schwellenwert g1 überschreitet, befinden sich die Punkte auf dem Referenzmodell MS2, das den zwei Merkmalsmengen (x₁, x₂) entspricht, in einem Bereich außerhalb der Grenze e1. Daher kann in einem Fall, bei dem das Überwachungsziel 101 eine Vorrichtung ist, von der erwartet wird, dass sie sich in die Richtung ändert, in der die Merkmalsmengen x₁ und x₂ zunehmen, wenn sich der Zustand von „Normal“ zu „Fehler“ ändert, durch das Diagnoseverfahren unter Verwendung der ersten Schwellenwerte f1 bis f3 und der zweiten Schwellenwerte g1 bis g3 der Zustand des Überwachungsziels 101 korrekt diagnostiziert werden, ähnlich wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform.
9 ist ein Bilddiagramm, das ein Anzeigebeispiel des Diagnoseergebnisses des Modifikationsbeispiels darstellt. Die Anzeige des Diagnoseergebnisses wird von der Anzeigeverarbeitungseinheit 24 erstellt und an die Anzeigevorrichtung 32 ausgegeben. Das Anzeigebeispiel des Modifikationsbeispiels enthält ein Referenzmodelldiagramm J11, das das Diagnoseergebnis auf dem Referenzmodell darstellt, und Zeitreihendiagramme J12 und J13, die die Diagnoseverschlechterung in Zeitreihen darstellen.
Das Referenzmodelldiagramm J11 ist ein Diagramm, in dem eine der Merkmalsmengen (x₁, x₂) auf der Vertikalachse aufgezeichnet ist und die andere auf der Horizontalachse aufgezeichnet ist, und stellt den Plot P0, der die Merkmalsmenge der während der Lernperiode erfassten Referenzprobengruppe darstellt, die ersten Schwellenwerte f1 bis f3 und die zweiten Schwellenwerte g1 bis g3 (individuelle Parameter) dar, die von den Grenzen e1, e2 und e3, die den gemeinsamen Parametern entsprechen, erhalten werden, und den Detektionsplot P1, der die Merkmalsmengen mehrerer während der Diagnoseperiode erfassten Proben darstellt. Der Benutzer kann den Zustand des Überwachungsziels 101 aus der relativen Positionsbeziehung zwischen dem Detektionsplot und den ersten Schwellenwerten f1 bis f3 und den zweiten Schwellenwerten g1 bis g3 identifizieren.
Die Zeitreihendiagramme J12 und J13 enthalten ein Zeitreihendiagramm J12 für eine Merkmalsmenge x₁ und ein Zeitreihendiagramm J13 für die andere Merkmalsmenge x₂. In dem Zeitreihendiagramm J12 werden ein Plot, der den Übergang der Merkmalsmenge x₁ von vor einer vorbestimmten Periode bis zu der Gegenwart darstellt, und die ersten Schwellenwerte f1 bis f3 dargestellt. Das Zeitreihendiagramm J13 stellt einen Plot, der den Übergang der Merkmalsmenge x₂ von vor einer vorbestimmten Periode bis zu der Gegenwart darstellt, und die zweiten Schwellenwerte glbisg3dar. Da die Positionsbeziehung zwischen den ersten Schwellenwerten f1 bis f3 und dem Plot der Merkmalsmenge x₁ den Grad an Abweichung von der Norm der Merkmalsmenge x₁ darstellt, stellt das Zeitreihendiagramm J12 die Zeitreiheninformation über den Grad an Abweichung von der Norm der Merkmalsmenge x₁ dar. Ähnlich stellt das Zeitreihendiagramm J13 die Zeitreiheninformation über den Grad an Abweichung von der Norm der Merkmalsmenge x₂ dar, da die Positionsbeziehung zwischen den zweiten Schwellenwerten g1 bis g3 und dem Plot der Merkmalsmenge x₂ den Grad an Abweichung von der Norm der Merkmalsmenge x₂ darstellt. Der Benutzer kann den Übergang der relativen Positionsbeziehung zwischen den ersten Schwellenwerten f1 bis f3 oder den zweiten Schwellenwerten g1 bis g3 und jedem Plot aus den Zeitreihendiagrammen J12 und J13 sehen und den Übergang entlang der Zeitreihe des Zustands des Überwachungsziels 101 identifizieren.
<Anzeige von Diagnoseergebnis und Korrektur gemeinsamer Parameter>
In der umfassenden Verwaltungsvorrichtung 20 kann die Einstellverarbeitung der gemeinsamen Parameter parallel zu der Anzeige des Diagnoseergebnisses ausgeführt werden. Wenn der Benutzer den Wert des gemeinsamen Parameters ändert, während das Diagnoseergebnis angezeigt wird, berechnet die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 der Zustandsdiagnosevorrichtung 10 die ersten Schwellenwerte f1 bis f3 und die zweiten Schwellenwerte g1 bis g3 des Referenzmodells in Verbindung mit der Änderung neu, und die Diagnoseeinheit 146 diagnostiziert die Merkmalsmengen (x₁, x₂) zu jedem Zeitpunkt der in der Vergangenheit berechneten Diagnoseperiode neu. Die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 und die Diagnoseeinheit 146 schreiben die Daten in den Speichereinheiten 132 und 133 der Speicherverarbeitungseinheit 13 neu.
Wenn sich die Daten der Speicherverarbeitungseinheit 13 der Zustandsdiagnosevorrichtung 10 ändern, aktualisiert die Anzeigeverarbeitungseinheit 24 die Anzeige des Diagnoseergebnisses unter Verwendung der neuen ersten Schwellenwerte f1 bis f3 und der neuen zweiten Schwellenwerte g1 bis g3. Wenn der Benutzer die Einstellung des gemeinsamen Parameters ändert, während das Diagnoseergebnis angezeigt wird, werden die Positionen der ersten Schwellenwerte f1 bis f3 und der zweiten Schwellenwerte g1 bis g3 (individuelle Parameter), die in dem Diagnoseergebnis dargestellt sind, gemäß den neuen gemeinsamen Parametern geändert.
Wie oben beschrieben, erstellt gemäß dem Zustandsdiagnosesystem 1 des Modifikationsbeispiels, wenn die gemeinsamen Parameter d1 bis d3, die den mehreren Überwachungszielen 101 gemeinsam sind, eingestellt sind, die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 das Referenzmodell, das die individuellen Parameter (erste Schwellenwerte f1 bis f3 und zweite Schwellenwerte g1 bis g3) enthält, die verwendet werden, wenn jedes der Überwachungsziele 101 individuell diagnostiziert wird, aus dem Wert des Sensors 102, der eine vorbestimmte physikalische Größe (Schwingungsverschiebung) des Überwachungsziels 101 detektiert (insbesondere die Referenzprobengruppe, die während der Lernperiode erfasst wird) , und den gemeinsamen Parametern. Während der Diagnoseperiode diagnostiziert die Diagnoseeinheit 146 den Zustand des Überwachungsziels 101 unter Verwendung der Merkmalsmengen x₁ und x₂, die aus dem Wert des Sensors 102 und den individuellen Parametern (erste Schwellenwerte f1 bis f3 und zweite Schwellenwerte g1 bis g3) des Referenzmodells berechnet werden. Selbst wenn das Diagnosezielsystem 100 die mehreren Überwachungsziele 101, die unterschiedliche Modelle, Typen, Betriebsumgebungen und Betriebsbedingungen aufweisen, enthält, kann daher die Diagnose des Zustands der mehreren Überwachungsziele 101 durch Einstellen der gemeinsamen Parameter d1 bis d3, die den mehreren Überwachungszielen 101 gemeinsam sind, realisiert werden, indem die gemeinsamen Parameter eingestellt werden. Dadurch kann die Last der Einstellverarbeitung, die zur Diagnose der mehreren Überwachungsziele 101 erforderlich ist, erheblich reduziert werden.
In dem Zustandsdiagnosesystem 1 des Modifikationsbeispiels erstellt die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 das Referenzmodell, das individuelle Parameter (erste Schwellenwerte f1 bis f3 und zweite Schwellenwerte g1 bis g3) enthält, aber ein Berechnungsverfahren ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Referenzmodell-Erstellungseinheit 145 den Mittelwert, den Medianwert und dergleichen jeder Probengruppe (eine Merkmalsmenge x₁ und die andere Merkmalsmenge x₂ der während der Diagnoseperiode erfassten Probe) aus der während der Lernperiode erfassten Referenzprobengruppe als individuelle Parameter erhalten und kann einen mit einem vorbestimmten Koeffizienten multiplizierten Mehrfachwert mit den individuellen Parametern als eine Referenz als die ersten Schwellenwerte f1 bis f3 und die zweiten Schwellenwerte g1 bis g3 verwenden. Die oben beschriebenen vorbestimmten Koeffizienten können in den gemeinsamen Parametern enthalten sein, sie können für jedes Modell individuell bestimmt werden oder sie können später geändert werden. Die Lernperiode kann ein gemeinsamer Wert für die mehreren Überwachungsziele 101 sein, die unterschiedliche Modelle, Typen, Betriebsumgebungen, Betriebsbedingungen und dergleichen aufweisen, und kann in den gemeinsamen Parametern enthalten sein. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform und dem oben beschriebenen Modifikationsbeispiel kann die Lernperiode in den gemeinsamen Parametern enthalten sein oder es kann sein, dass sie nicht enthalten ist. Die gemeinsamen Parameter können beliebige Einstellwerte sein, die für mehrere Modelle gemeinsam eingestellt werden können.
Darüber hinaus stellt die Anzeige des Diagnoseergebnisses (Referenzmodelldiagramm J11 und Zeitreihendiagramme J12, J13) gemäß dem Zustandsdiagnosesystem 1 des Modifikationsbeispiels die individuellen Parameter (erste Schwellenwerte f1 bis f3 und zweite Schwellenwerte g1 bis g3) dar, die durch Anwendung der gemeinsamen Parameter auf das Referenzmodell erhalten werden. Daher kann der Benutzer aus der Anzeige des Diagnoseergebnisses identifizieren, wie sehr die generalisierten gemeinsamen Parameter dem Schwellenwert bei der Diagnose jedes der Überwachungsziele 101 entsprechen.
Darüber hinaus ändern sich gemäß dem Zustandsdiagnosesystem 1 der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Einstellung der gemeinsamen Parameter geändert wird, die Positionen der ersten Schwellenwerte f1 bis f3 und der zweiten Schwellenwerte g1 bis g3 der Anzeige des Diagnoseergebnisses (Referenzmodelldiagramm J11 und Zeitreihendiagramme J12, J13) gemäß der Änderung der gemeinsamen Parameter. Daher kann der Benutzer die Einstellung der gemeinsamen Parameter ändern, während er berücksichtigt, wie sich die gemeinsamen Parameter auf das Diagnoseergebnis auswirken.
Zuvor wurde die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Bei der obigen Ausführungsform ist beispielsweise ein Beispiel dargestellt, in dem Schwingungsverschiebung als eine physikalische Größe des zur Diagnose detektierten Überwachungsziels verwendet wird, aber als die zur Diagnose detektierte physikalische Größe können beispielsweise verschiedene physikalische Größen wie eine Schwingungsfrequenz, die Temperatur, ein Strom, wenn das Diagnoseziel eine elektrische Vorrichtung ist, die Belastungsmenge, wenn das Diagnoseziel eine Maschine ist, auf die eine Last ausgeübt wird, und eine Eisenpulverkonzentration in einem Schmiermittel, wenn das Diagnoseziel ein Mechanismus ist, verwendet werden, oder es können verschiedene physikalische Größen hinzugefügt werden. Darüber hinaus wird bei der obigen Ausführungsform, um den individuellen Parameter zu berechnen, der zur Diagnose des Zustands jedes der Überwachungsziele 101 verwendet wird, ein Beispiel dargestellt, in dem der Effektivwert (RMS) und der Spitzenwert der detektierten physikalischen Größe als die aus der detektierten physikalischen Größe berechnete Merkmalsmenge (Statistik) verwendet werden. Als die Merkmalsmenge können jedoch verschiedene Statistiken wie der Minimalwert, der Medianwert, der Mittelwert und die Normabweichung der detektierten physikalischen Größe verwendet werden . Darüber hinaus ist die Anzahl an Typen von Merkmalsmengen nicht auf zwei beschränkt, sondern kann auch drei oder mehr betragen. Darüber hinaus wird bei der obigen Ausführungsform eine drehende Vorrichtung wie ein Untersetzungsgetriebe und ein Motor als ein Beispiel eines Überwachungsziels beschrieben, aber als das Überwachungsziel 101 können verschiedene Elemente, wie verschiedene mechanische Komponenten wie Kettenräder und verschiedene elektrische Komponenten wie Steuerplatinen, angewendet werden. Darüber hinaus kann das Diagnosezielsystem, das mehrere Überwachungsziele enthält, an verschiedene Systeme wie eine Spritzgießmaschine, eine Werkzeugmaschine und ein Industrieroboter angewendet werden. Darüber hinaus ist bei der obigen Ausführungsform ein Beispiel dargestellt, in dem das Zustandsdiagnosesystem 1 die Zustandsdiagnosevorrichtung 10 und die umfassende Verwaltungsvorrichtung 20 enthält und die Verarbeitung gemeinsam genutzt und in zwei Systemen ausgeführt wird, aber eine Vorrichtung kann so konfiguriert sein, dass sie alle Verarbeitungen ausführt, oder drei oder mehr Vorrichtungen, die via Kommunikation miteinander zusammenarbeiten, können die Verarbeitung gemeinsam nutzen und ausführen. Darüber hinaus können die bei der Ausführungsform dargestellten Details in geeigneter Weise geändert werden, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Zustandsdiagnosesystem
10: Zustandsdiagnosevorrichtung
11: Sensorsignal-Erfassungseinheit
12: Kommunikationsverarbeitungseinheit
13: Speicherverarbeitungseinheit
131, 132, 133: Speichereinheit
14: arithmetische Verarbeitungseinheit
141: AD-Umwandlungseinheit
142: Filterverarbeitungseinheit
143: Merkmalsmenge-Berechnungseinheit
144: MD-Berechnungseinheit
145: Referenzmodell-Erstellungseinheit (Bestimmungseinheit)
146: Diagnoseeinheit
20: umfassende Verwaltungsvorrichtung
21: Ein tellverarbeitungseinheit für gemeinsamen Parameter (Einstelleinheit)
22: Speichereinheit für gemeinsamen Parameter
23: Betriebsverarbeitungseinheit
24: Anzeigeverarbeitungseinheit
25: Kommunikationsverarbeitungseinheit
26: Benachrichtigungsverarbeitungseinheit
31: Eingabevorrichtung
32: Anzeigevorrichtung
100: Diagnosezielsystem
101: Überwachungsziel
102: Sensor
MS1, MS2: Referenzmodell
e1 bis e3: Grenze (individueller Parameter)
P0, P1: Plot
H1: Einstellbildschirm
L1 bis L3: Eingabefeld
H2 bis H4: Diagnoseergebnisbildschirm
J1, J11: Referenzmodelldiagramm
J4 bis J6, J12, J13: Zeitreihendiagramm
f1 bis f3: erster Schwellenwert (individueller Parameter)
g1 bis g3: zweiter Schwellenwert (individueller Parameter)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002022617 [0002]

Claims

Zustandsdiagnosesystem (1), das Zustände mehrerer Überwachungsziele (101) diagnostiziert, wobei das System umfasst: eine Einstelleinheit (21), die einen gemeinsamen Parameter einstellt, der den mehreren Überwachungszielen (101) gemeinsam ist; eine Bestimmungseinheit (145), die mehrere individuelle Parameter, die zur Diagnose der Zustände der mehreren Überwachungsziele (101) verwendet werden, aus dem gemeinsamen Parameter und aus Werten mehrerer Sensoren (102) bestimmt, die physikalische Größen der mehreren Überwachungsziele (101) detektieren; und eine Diagnoseeinheit (146), die einen Zustand jedes der Überwachungsziele (101) auf der Grundlage des individuellen Parameters, der dem Überwachungsziel (101) entspricht, und auf der Grundlage eines detektierten Wertes der physikalischen Größe des Überwachungsziels (101) diagnostiziert.
Zustandsdiagnosesystem (1) nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Anzeigeverarbeitungseinheit (24), die ein von der Diagnoseeinheit (146) diagnostiziertes Diagnoseergebnis anzeigt.
Zustandsdiagnosesystem (1) nach Anspruch 2, wobei eine Anzeige des Diagnoseergebnisses Informationen über einen Grad an Abweichung von einer Norm in dem Zustand des Überwachungsziels (101), der unter Verwendung des individuellen Parameters bestimmt wurde, enthält.
Zustandsdiagnosesystem (1) nach Anspruch 3, wobei die Anzeige des Diagnoseergebnisses Zeitreiheninformationen über den Grad an Abweichung enthält.
Zustandsdiagnosesystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei eine Anzeige des Diagnoseergebnisses Informationen enthält, die den individuellen Parameter angeben.
Zustandsdiagnosesystem (1) nach Anspruch 5, wobei sich der auf der Anzeige des Diagnoseergebnisses angezeigte individuelle Parameter durch Änderung des gemeinsamen Parameters ändert.
Zustandsdiagnosesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Sensor (102) Schwingung detektiert.
Zustandsdiagnosesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Bestimmungseinheit (145) in der Lage ist, Bestimmungsverarbeitung der mehreren individuellen Parameter wieder aufzunehmen.
Zustandsdiagnosesystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Bestimmungseinheit (145) den individuellen Parameter unter Verwendung einer aus einem Wert des Sensors (102) berechneten Statistik bestimmt, und die Statistik nur einen Wert, der eine mittlere Menge an aus dem Wert des Sensors (102) erhaltenen physikalischen Größen angibt, und einen Spitzenwert enthält.
Zustandsdiagnosesystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Bestimmungseinheit (145) den individuellen Parameter unter Verwendung einer aus einem Wert des Sensors (102) berechneten Statistik bestimmt, die Statistik nur einen Wert, der eine mittlere Menge an aus dem Wert des Sensors (102) erhaltenen physikalischen Größen angibt, und einen Spitzenwert enthält, und eine Anzeige des Diagnoseergebnisses eine Anzeige eines Diagramms enthält, in dem einer von einem Wert, der die mittlere Menge und den Spitzenwert angibt, eine Vertikalachse ist, und der andere eine Horizontalachse ist.