JP2006194656A - Failure diagnosis system of rotary machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転機械の故障診断システムに関し、より詳細には、回転機械の故障を画像処理分析技術を用いて診断するようにした故障診断システムに関する。 The present invention relates to a fault diagnosis system for a rotating machine, and more particularly to a fault diagnosis system that diagnoses a fault of a rotary machine using an image processing analysis technique.
近年、半導体製造プラント等の種々の分野において各種作業の自動化が推進されており、これに伴ってブロワ、排風機、ポンプ等の各種の回転機械が各種の作業部門で使用されるようになってきている。
このような回転機械の故障診断には、監視員が回転機械から発せられる音の大小に基づいて経験的に判断する方法、並びに、騒音センサ及び／又は振動センサを用いて回転機械が発する騒音及び／又は振動を計測し、その値に基づいて診断する方法がある。
また、回転機械のモータが一定回転数で回転されているときのモータの電流値が所定のスレッショルド値を超えたときに故障警報を出力する装置も提案されている。
In recent years, automation of various operations has been promoted in various fields such as semiconductor manufacturing plants, and as a result, various rotating machines such as blowers, exhaust fans and pumps have come to be used in various work departments. ing.
In such failure diagnosis of a rotating machine, a method in which an observer makes an empirical determination based on the magnitude of sound emitted from the rotating machine, and noise generated by the rotating machine using a noise sensor and / or vibration sensor and There is a method of measuring vibration and diagnosing based on the value.
There has also been proposed a device that outputs a failure alarm when the current value of the motor when the motor of the rotating machine is rotating at a constant rotational speed exceeds a predetermined threshold value.
しかしながら、監視員の経験に基づく故障診断は、監視員の経験不足がある場合には、回転機械が故障しているにも拘わらず故障ではないと判断する可能性があり、またその逆に、故障していないにも拘わらず故障していると判断し、回転機械の運転を停止させてしまうことがある。前者の場合は、重大な事故に結びつくことがあり、後者の場合は、回転機械の無用な稼働停止による作業停止の損失が生じてしまう。
また、騒音センサ及び振動センサによる回転機械の故障診断は、振動を電気信号に変換してそれを表示させる装置が高価であり、特に、電力及び信号用の配線設備、信号分析処理設備、及び分析結果の表示設備を備える場合には、さらに高価となる。
さらに、モータが一定回転数で回転しているときのモータ電流値に基づいて故障診断を行う方法では、モータの回転数を変更して使用する場合に故障診断を行うことができない、という問題がある。
However, the failure diagnosis based on the experience of the supervisor may determine that it is not a malfunction despite the failure of the supervisor, and vice versa. Although it is not broken, it may be judged as broken and the operation of the rotating machine may be stopped. In the former case, it may lead to a serious accident, and in the latter case, there is a loss of work stoppage due to unnecessary stoppage of the rotating machine.
In addition, failure diagnosis of rotating machinery using noise sensors and vibration sensors is expensive for devices that convert vibrations into electrical signals and display them, especially for power and signal wiring equipment, signal analysis processing equipment, and analysis. When the result display equipment is provided, the cost is further increased.
Furthermore, in the method of performing failure diagnosis based on the motor current value when the motor is rotating at a constant rotation speed, there is a problem that failure diagnosis cannot be performed when the motor rotation speed is changed. is there.
本発明は、上記したような従来例の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、専用の騒音センサ及び振動センサを用いることなく、画像処理分析技術を用いて回転機械の故障診断を行うことができる故障診断システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the problems of the conventional example as described above, and its purpose is to diagnose failure of a rotating machine using image processing analysis technology without using a dedicated noise sensor and vibration sensor. A fault diagnosis system capable of performing
上記した目的を達成するために、第１の観点の本発明は、回転機械の故障を診断するシステムであって、
回転機械の表面に表示されている評価用図形と、
回転機械から離れた位置に固定されている撮像装置であって、評価用図形の画像データを取得する撮像装置と、
撮像装置からの画像データを受け取り、該受け取った現在画像データから得られる現在画像パターンと、予め記憶された回転機械の正常稼働状態での評価図形の基準画像データから得られる基準画像パターンとを対比し、その対比結果に基づいて回転機械の故障を診断するデータ処理分析装置と
からなることを特徴とする故障診断システムを提供する。
In order to achieve the above object, the present invention of the first aspect is a system for diagnosing a failure of a rotating machine,
An evaluation graphic displayed on the surface of the rotating machine;
An imaging device that is fixed at a position away from the rotating machine and that acquires image data of an evaluation graphic;
The image data from the imaging device is received, and the current image pattern obtained from the received current image data is compared with the reference image pattern obtained from the pre-stored reference image data of the evaluation figure in the normal operating state of the rotating machine. And a data processing analysis device for diagnosing a failure of the rotating machine based on the comparison result.
上記した目的を達成するために、第２の観点の本発明は、回転機械の故障を診断するシステムであって、
回転機械に固定されているパネル上に表示されている評価用図形と、
回転機械から離れた位置に固定されている撮像装置であって、評価用図形の画像データを取得する撮像装置と、
撮像装置からの画像データを受け取り、該受け取った現在画像データから得られる現在画像パターンと、予め記憶された回転機械の正常稼働状態での評価図形の基準画像データから得られる基準画像パターンとを対比し、その対比結果に基づいて回転機械の故障を診断するデータ処理分析装置と
からなることを特徴とする故障診断システムを提供する。
この故障診断システムにおいて、パネルは、回転機械の振動を増幅する部材を介して回転機械に固定されていることが好ましい。
In order to achieve the above object, the second aspect of the present invention is a system for diagnosing a failure in a rotating machine,
An evaluation graphic displayed on a panel fixed to the rotating machine;
An imaging device that is fixed at a position away from the rotating machine and that acquires image data of an evaluation graphic;
The image data from the imaging device is received, and the current image pattern obtained from the received current image data is compared with the reference image pattern obtained from the pre-stored reference image data of the evaluation figure in the normal operating state of the rotating machine. And a data processing analysis device for diagnosing a failure of the rotating machine based on the comparison result.
In this failure diagnosis system, the panel is preferably fixed to the rotating machine via a member that amplifies the vibration of the rotating machine.
上記した目的を達成するために、第３の観点の本発明は、回転機械の故障を診断するシステムであって、
回転機械から離れた位置に固定表示されている評価用図形と、
回転機械に固定されている撮像装置であって、評価用図形の画像データを取得する撮像装置と、
撮像装置からの画像データを受け取り、該受け取った現在画像データから得られる現在画像パターンと、予め記憶された回転機械の正常稼働状態での評価図形の基準画像データから得られる基準画像パターンとを対比し、その対比結果に基づいて回転機械の故障を診断するデータ処理分析装置と
からなることを特徴とする故障診断システムを提供する。
この故障診断システムにおいて、撮像装置は、回転機械の振動を増幅する部材を介して回転機械に固定されていることが好ましい。
In order to achieve the above object, the third aspect of the present invention is a system for diagnosing a failure in a rotating machine,
An evaluation figure fixedly displayed at a position away from the rotating machine,
An imaging device fixed to a rotating machine, the imaging device acquiring image data of an evaluation graphic,
The image data from the imaging device is received, and the current image pattern obtained from the received current image data is compared with the reference image pattern obtained from the pre-stored reference image data of the evaluation figure in the normal operating state of the rotating machine. And a data processing analysis device for diagnosing a failure of the rotating machine based on the comparison result.
In this failure diagnosis system, the imaging device is preferably fixed to the rotating machine via a member that amplifies the vibration of the rotating machine.
上記した第１〜第３の観点の本発明に係る故障診断システムにおいて、データ処理分析装置は、現在画像パターンと基準画像パターンとのパターンマッチングを行い、マッチングしない程度が所定の閾値よりも大きい場合に、回転機械が故障であることを示す信号を出力するよう構成されていることが好ましい。また、データ処理分析装置は、現在画像パターンの面積及び基準画像パターンの面積を演算し、これら面積の差を演算し、該差が所定の閾値以上である場合に、回転機械が故障であることを示す信号を出力するよう構成されていることが好ましい。さらに、撮像装置は、データ処理分析装置と通信可能なカメラ付通信装置であり、データ処理分析装置は、カメラ付通信装置にアクセスすることによりカメラ付通信装置を所定の期間動作させ、該所定の期間に渡ってカメラ付通信装置から受け取る現在画像データを累積することにより得られた画像データを、現在画像データとするよう構成されていることが好ましい。 In the failure diagnosis system according to the first to third aspects of the present invention, the data processing analysis apparatus performs pattern matching between the current image pattern and the reference image pattern, and the degree of non-matching is greater than a predetermined threshold In addition, it is preferable to be configured to output a signal indicating that the rotating machine is out of order. The data processing analyzer calculates the area of the current image pattern and the area of the reference image pattern, calculates the difference between these areas, and if the difference is equal to or greater than a predetermined threshold, the rotating machine is out of order. It is preferable to be configured to output a signal indicating. Furthermore, the imaging device is a communication device with a camera capable of communicating with the data processing analysis device, and the data processing analysis device operates the communication device with a camera for a predetermined period by accessing the communication device with a camera. The image data obtained by accumulating the current image data received from the camera-equipped communication device over a period is preferably configured to be the current image data.
本発明は、上記したように構成されているので、簡単な構成で、回転機械の故障診断を効率的に行うことができる。
また、撮像装置として、カメラ付き携帯電話等の通信装置を使用することにより、回転機械から遠隔地にあるデータ処理分析装置からのアクセスに応じて画像データを返送することができるため、プラント等において多数配置されている回転機械の集中的な遠隔監視が可能となる。
Since the present invention is configured as described above, it is possible to efficiently perform failure diagnosis of rotating machinery with a simple configuration.
Also, by using a communication device such as a camera-equipped mobile phone as an imaging device, image data can be returned in response to access from a data processing analyzer located at a remote location from the rotating machine. Centralized remote monitoring of a large number of rotating machines becomes possible.
図１は、本発明に係る回転機械の故障診断装置の一実施例を説明するための図であり、図１において、１は故障診断の対象の回転機械、２はカメラ付通信装置、３はデータ処理分析装置、４は警報装置である。
カメラ付通信装置２は、カメラ付きの携帯電話端末又は固定電話端末等であり、撮像機能及びそれにより得られた画像データを通信する機能を備えた装置であれば、任意の装置を採用することができる。これら機能を個々に備えた装置の組合せであってもよい。また、通信機能を具備せずに、データ処理分析装置３に有線で接続されて画像データを送るカメラのみであってもよい。
データ処理分析装置３は、送られてきた画像データを処理する機能を備えたＰＣ等のコンピュータであり、したがって、データ処理分析装置３の機能はコンピュータプログラムによって実現される。データ処理分析装置３及び警報装置４は、回転機械１の近傍に配置される必要が無く、遠隔のオペレーションルーム等に配置されても良い。
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a failure diagnosis apparatus for a rotating machine according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a rotating machine to be subjected to failure diagnosis, 2 is a communication device with a camera, 3 is A data processing analyzer 4 is an alarm device.
The camera-equipped communication device 2 is a mobile phone terminal or a fixed phone terminal with a camera, and any device may be adopted as long as the device has an imaging function and a function of communicating image data obtained thereby. Can do. A combination of devices individually having these functions may be used. Further, it may be only a camera that does not have a communication function and is connected to the data processing analysis apparatus 3 by wire to send image data.
The data processing analysis device 3 is a computer such as a PC having a function of processing sent image data. Therefore, the function of the data processing analysis device 3 is realized by a computer program. The data processing analysis device 3 and the alarm device 4 do not have to be arranged in the vicinity of the rotary machine 1 and may be arranged in a remote operation room or the like.
また、図１において、５は回転機械等に固定されたパネルであり、６はカメラ付通信装置２を天井、壁面に固定し、電源供給や通信操作をするための固定装置である。また、７は回転機械の振動を増幅する部材である。
パネル５には、図２の（Ａ）に示すような、円形の中に十字形を表した評価用図形が表示されている。なお、この図形は、図２の（Ａ）に示した図形に限定されるものではなく、黒色等で表される部分の面積を比較的簡単に演算できる単純形状の図形であれば、どのようなものでも評価用図形として採用することができる。例えば、円形のみ、十字形のみであってもよく、さらには、矩形、三角形等であっても良い。また、パネル５は、回転機械そのものであってもよく、すなわち、回転機械に評価用図形を直接表示してもよい。カメラ付通信装置２と評価用図形（又はパネル５）との距離は、評価用図形の画像がある程度鮮明に得られ、しかも、回転機械１の振動がある程度増幅された状態で反映される必要があるため、０．１ｍ〜５ｍの範囲であることが好ましい。
In FIG. 1, reference numeral 5 denotes a panel fixed to a rotating machine or the like, and 6 denotes a fixing device for fixing the camera-equipped communication device 2 to the ceiling or wall surface to perform power supply or communication operation. Reference numeral 7 denotes a member that amplifies the vibration of the rotating machine.
The panel 5 displays an evaluation graphic representing a cross in a circle as shown in FIG. Note that this figure is not limited to the figure shown in FIG. 2A, and any figure can be used as long as the area of the portion represented by black or the like can be calculated relatively easily. Anything can be used as an evaluation graphic. For example, only a circle or a cross may be used, and a rectangle or a triangle may be used. The panel 5 may be the rotating machine itself, that is, the evaluation graphic may be directly displayed on the rotating machine. The distance between the camera-equipped communication device 2 and the evaluation graphic (or the panel 5) needs to be reflected in a state in which an image of the evaluation graphic is obtained to a certain degree and vibration of the rotating machine 1 is amplified to some extent. Therefore, it is preferably in the range of 0.1 m to 5 m.
カメラ付通信装置２は、パネル５に向けられて固定されており、評価用図形を撮影して得られた画像データをデータ処理分析装置３に送信する。データ処理分析装置３は、受け取った画像データを処理して、該画像データによって表される画像の図形の面積を演算する。
このとき、データ処理分析装置３は、所定の時間Ｔに得られた複数の画像フレーム中の各画素Ｐｉｊ（ｉ行ｊ列の画素）の画像データＩｉｊを累算する。これにより、回転機械１が正常運転している場合には、回転機械１の振動が比較的小さいため、データ処理分析装置３によって再生される画像は、図２の（Ｂ）に示すような、回転機械１が非稼働時に得られる評価用図形の画像と面積がほぼ等しいかやや増大した画像となる。一方、回転機械１が故障している場合には、その振動幅が大きくなるので、再生される画像は、図２の（Ｃ）に示すように、面積が増大した画像となる。
データ処理分析装置３は、再生された画像の面積の増大を検出し、その面積の増大が所定の閾値を超えた場合に、警報装置４を駆動させることにより、回転機械１に異常が生じたことを警報させる。閾値は、実機テスト等により、回転機械１に生じる振動変位と評価用図形の面積の増大との関係を予め測定し、それに基づいて、異常による振動変位に対応する面積増大分を閾値として決定すればよい。
The camera-equipped communication device 2 is fixed to the panel 5 and transmits image data obtained by photographing the evaluation graphic to the data processing analysis device 3. The data processing analysis device 3 processes the received image data and calculates the area of the graphic of the image represented by the image data.
At this time, the data processing analysis apparatus 3 accumulates the image data I ij of each pixel P ij (pixels in i rows and j columns) in a plurality of image frames obtained at a predetermined time T. As a result, when the rotating machine 1 is operating normally, the vibration of the rotating machine 1 is relatively small. Therefore, an image reproduced by the data processing analyzer 3 is as shown in FIG. The image is the same as or slightly increased in the area of the evaluation graphic image obtained when the rotating machine 1 is not in operation. On the other hand, when the rotating machine 1 is out of order, the vibration width is increased, so that the reproduced image is an image with an increased area, as shown in FIG.
The data processing analysis device 3 detects an increase in the area of the reproduced image, and when the increase in the area exceeds a predetermined threshold, the alarm device 4 is driven to cause an abnormality in the rotating machine 1. Alarm. The threshold value is determined in advance by measuring the relationship between the vibration displacement generated in the rotary machine 1 and the increase in the area of the graphic for evaluation by an actual machine test or the like, and based on this, the area increase corresponding to the vibration displacement due to abnormality is determined as the threshold value. That's fine.
図３の機能ブロック図を参照して、データ処理分析装置３の構成を、より詳細に説明する。データ処理分析装置３は、カメラ付通信装置２からの画像データを処理して画像認識を行い、所定の時間Ｔ中に得られる複数の画像フレームの各画素Ｐｉｊの画像データＩｉｊを累算して画像パターンを生成する画像パターン生成部３１、及び、回転機械１が正常動作しているときに得られる図２の（Ｂ）に示すような画像パターン（基準画像パターン）を記憶する基準画像パターン記憶部３２を備えている。基準画像パターン記憶部３２には、回転機械１の初期動作時等の正常動作時に、スイッチ３３を基準画像パターン記憶部３２の側に所定の時間Ｔオンすることにより、カメラ付通信装置２から送信された画像データに基づいて画像パターン生成部３１が生成した画像パターンを、基準画像パターンとして記憶させる。 The configuration of the data processing analyzer 3 will be described in more detail with reference to the functional block diagram of FIG. The data processing analysis device 3 processes the image data from the camera-equipped communication device 2 to perform image recognition, and accumulates the image data Iij of each pixel P ij of a plurality of image frames obtained during a predetermined time T. An image pattern generation unit 31 that generates an image pattern and a reference image pattern that stores an image pattern (reference image pattern) as shown in FIG. 2B obtained when the rotating machine 1 is operating normally. A storage unit 32 is provided. The reference image pattern storage unit 32 transmits data from the camera-equipped communication device 2 by turning on the switch 33 to the reference image pattern storage unit 32 for a predetermined time during normal operation such as initial operation of the rotary machine 1. The image pattern generated by the image pattern generation unit 31 based on the image data thus obtained is stored as a reference image pattern.
データ処理分析装置３はさらに、パターンマッチング部３４、及び正常／異常判定部３５を備えている。パターンマッチング部３４は、画像パターン生成部３１から現在得られた画像パターン（現在画像パターン）と、基準画像パターン記憶部３２に記憶されている基準画像パターンとをパターンマッチングすることにより、これらの面積の差（すなわち、基準画像パターンの面積からの増大した面積分）を演算する。なお、本明細書において、画像パターンとは、図２の（Ｂ）及び（Ｃ）に示されているような図形において、黒色で表されている部分のみであり、したがって、画像パターンの面積とは、黒色部分の面積である。例えば、面積の増大分は、現在画像パターンに含まれる画素数から基準画像パターンに含まれる画素数として演算することができる。 The data processing analyzer 3 further includes a pattern matching unit 34 and a normal / abnormal determination unit 35. The pattern matching unit 34 performs pattern matching between the image pattern currently obtained from the image pattern generation unit 31 (current image pattern) and the reference image pattern stored in the reference image pattern storage unit 32, so that these areas are obtained. Difference (that is, an increased area from the area of the reference image pattern) is calculated. In the present specification, the image pattern is only a portion represented by black in the figure as shown in FIGS. 2B and 2C, and therefore, the area of the image pattern Is the area of the black part. For example, the increase in area can be calculated as the number of pixels included in the reference image pattern from the number of pixels included in the current image pattern.
正常／異常判定部３５は、得られた面積の差すなわち増大面積が所定の閾値を超えているか否かを判定し、超えている場合に、警報装置４を動作させる警報駆動出力を供給する。なお、閾値を２つ設け、面積の増大が低い方の閾値を超えた時点で回転機械１が要観察であることを示す警報を発生し、高い方の閾値を超えた場合に回転機械１に障害が生じたものとして運転を停止すべきことを示す警報を発生させても良い。
なお、上記した例においては、画像パターン（画像データを所定時間Ｔ累算することにより生成）を生成しているが、画像パターンを生成することなく、所定時間Ｔ中に受信した画像データに含まれる黒色画素の数を計数し、予め計数し記憶した正常動作時の黒色画素の数との差を検出するようにしてもよい。これによって、等価的に、基準画像パターンと現在画像パターンの面積の差を得ることができる。
The normal / abnormality determination unit 35 determines whether or not the obtained difference in area, that is, the increased area exceeds a predetermined threshold value, and supplies an alarm drive output for operating the alarm device 4 if it exceeds. Two thresholds are provided, and when the increase of the area exceeds the lower threshold, an alarm indicating that the rotating machine 1 is required to be observed is generated. When the higher threshold is exceeded, the rotating machine 1 is An alarm may be generated indicating that the operation should be stopped as a failure has occurred.
In the above example, an image pattern (generated by accumulating the image data for a predetermined time T) is generated, but is included in the image data received during the predetermined time T without generating an image pattern. The number of black pixels to be counted may be counted, and a difference from the number of black pixels during normal operation that has been counted and stored in advance may be detected. Accordingly, an area difference between the reference image pattern and the current image pattern can be obtained equivalently.
図１に示した実施例では、カメラ付通信装置２を回転機械１に固定し、評価用図形を天井又は壁面に表示しているが、カメラ付通信装置２と評価用図形との配置関係を逆にして、カメラ付通信装置２を天井又は壁面に取り付け、評価用図形を回転機械１に直接表示又は評価図形を表示したパネル５を回転機械１に固定しても良い。 In the embodiment shown in FIG. 1, the communication device with camera 2 is fixed to the rotating machine 1 and the graphic for evaluation is displayed on the ceiling or the wall surface. However, the positional relationship between the communication device with camera 2 and the graphic for evaluation is shown in FIG. Conversely, the camera-equipped communication device 2 may be attached to the ceiling or the wall surface, and the evaluation graphic may be directly displayed on the rotary machine 1 or the panel 5 displaying the evaluation graphic may be fixed to the rotary machine 1.
カメラ付通信装置２を回転機械１に固定する場合、及びパネル５を回転機械に固定する場合の具体的手段の例を、図４の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。図４の（Ａ）及び（Ｂ）において、１１は、回転機械１のケーシング部分であって、回転による振動が生じやすい部分であり、この部分１１にボルト及びナット等の固定金具で台座６１を固定する。台座６１が、角度調整機能を備えていてもよい。 Examples of specific means for fixing the camera-equipped communication apparatus 2 to the rotating machine 1 and fixing the panel 5 to the rotating machine will be described with reference to FIGS. 4 (A) and 4 (B), reference numeral 11 denotes a casing portion of the rotating machine 1, which is a portion where vibration due to rotation is likely to occur. A pedestal 61 is fixed to the portion 11 with a fixing bracket such as a bolt and a nut. Fix it. The pedestal 61 may have an angle adjustment function.
そして、図４の（Ａ）の例では、この台座６１に台座６１’を角度調整自在に固定し、そして、台座６１’上にバネやクリップ等の弾性固定具６２を用いてカメラ付通信装置２を固定する。台座６１’の角度調整機能により、カメラ付通信装置２のカメラが評価用図形と向き合うことができるように調節可能である。
また、図４の（Ｂ）の例では、台座６１に、ゴム製又はバネ製の振動を増幅する材料からなる振動増幅部材６３を介して、パネル５を固定する。この例においても、台座に角度調整機能を持たせて、パネル５がカメラ付通信装置２と向き合うよう調節可能にすることができる。また、振動増幅部材６３により、回転機械１のミクロン単位の振動が増幅されてパネル５に伝達されるので、回転機械１の振動を確実に把握することができる。
なお、上記したように、評価用図形を表示したパネル５を回転機械１に固定し、カメラ付通信装置２を回転機械１から離れた位置に配置しても、またその逆に配置しても良い。したがって、図４の（Ａ）の台座６１’を、評価用図形を表したパネル５として使用してもよく、また図４（Ｂ）のパネル５を台座として使用して、その上に弾性固定具でカメラ付通信装置２を固定するようにしてよい。
In the example of FIG. 4A, a pedestal 61 ′ is fixed to the pedestal 61 so that the angle can be adjusted, and a communication device with a camera is used on the pedestal 61 ′ using an elastic fixing tool 62 such as a spring or a clip. 2 is fixed. The angle adjustment function of the pedestal 61 ′ can be adjusted so that the camera of the camera-equipped communication device 2 can face the evaluation graphic.
In the example of FIG. 4B, the panel 5 is fixed to the pedestal 61 via a vibration amplification member 63 made of a rubber or spring-made material that amplifies vibration. Also in this example, the pedestal can be provided with an angle adjusting function so that the panel 5 can be adjusted so as to face the communication device 2 with the camera. Further, the vibration amplifying member 63 amplifies the vibration of the rotating machine 1 in units of micron and transmits it to the panel 5, so that the vibration of the rotating machine 1 can be reliably grasped.
In addition, as described above, the panel 5 displaying the graphic for evaluation may be fixed to the rotating machine 1 and the communication device 2 with the camera may be disposed at a position away from the rotating machine 1 or vice versa. good. Therefore, the pedestal 61 ′ in FIG. 4A may be used as the panel 5 showing the graphic for evaluation, and the panel 5 in FIG. 4B is used as the pedestal and elastically fixed thereon. You may make it fix the communication apparatus 2 with a camera with a tool.
カメラ付通信装置２が、携帯電話端末等のように音声通信機能を有している場合、画像パターンの面積の増大だけでなく、回転機械１の周囲の騒音を顕す音響データによっても、回転機械１の異常を検出するように構成することができる。この場合、カメラ付通信装置２すなわち携帯電話端末のマイクロフォンが周囲騒音を収集し、該騒音を顕す音響データをデータ処理分析装置３に送信し、データ処理分析装置３が、正常運転時の騒音レベルに対比して現在の騒音レベルがどの程度増大したかを検出し、増大分が所定の閾値を超えているか否かを判定する。この場合、受信した音響データ内、ある特定の周波数に注目して、該周波数の信号レベルの増大が所定の閾値を超えているかどうかを判定しても良い。そして、画像パターンの面積の増大が所定の閾値を超え、かつ騒音レベルの増大が所定の閾値を超えている場合に、回転機械１に異常が発生したと判定する。 When the camera-equipped communication device 2 has a voice communication function such as a mobile phone terminal or the like, not only the area of the image pattern is increased but also the rotation machine 1 based on the acoustic data that reveals the noise around the rotation machine 1. It can be configured to detect one abnormality. In this case, the camera-equipped communication device 2, that is, the microphone of the mobile phone terminal collects ambient noise and transmits acoustic data that reveals the noise to the data processing analysis device 3, and the data processing analysis device 3 performs the noise level during normal operation. In contrast to this, it is detected how much the current noise level has increased, and it is determined whether or not the increase exceeds a predetermined threshold. In this case, attention may be paid to a specific frequency in the received acoustic data, and it may be determined whether or not the increase in the signal level of the frequency exceeds a predetermined threshold. Then, when the increase in the area of the image pattern exceeds a predetermined threshold and the increase in the noise level exceeds the predetermined threshold, it is determined that an abnormality has occurred in the rotating machine 1.
また、カメラ付通信装置２は、データ処理分析装置３からの、例えば１日に１回程度の周期的な指令信号により起動されて、起動から所定の時間（＞時間Ｔ）だけ動作して画像データ（及び／又は音響データ）を取得し、該データをデータ処理分析装置３に送信するようにしても良い。さらに、カメラ付通信装置２をデータ処理分析装置３から起動させる代わりに、カメラ付通信装置２自体にタイマによる自動起動機能を持たせ、該機能により時間が到来したときに自らを起動して、カメラを所定の時間動作させるようにしても良い。カメラ付通信装置２に内蔵する電源は、太陽電池であることが好ましい。
また、運転中に回転機械１が故障で停止した場合、得られる現在画像パターンは、基準画像パターンよりも面積が小さくなる。したがって、データ処理分析装置３を、現在画像パターンが基準画像パターンよりも所定レベル以上に小さくなったときに警報信号を出力するように構成することにより、回転機械１の運転停止障害を検出することもできる。
Further, the camera-equipped communication device 2 is activated by a periodic command signal from the data processing analysis device 3, for example, about once a day, and operates for a predetermined time (> time T) from the activation. Data (and / or acoustic data) may be acquired, and the data may be transmitted to the data processing analyzer 3. Furthermore, instead of starting the camera-equipped communication device 2 from the data processing analysis device 3, the camera-equipped communication device 2 itself has an automatic start function by a timer, and when the time comes by this function, The camera may be operated for a predetermined time. The power supply built in the camera-equipped communication device 2 is preferably a solar battery.
Further, when the rotating machine 1 stops due to a failure during operation, the obtained current image pattern has a smaller area than the reference image pattern. Therefore, the data processing analysis device 3 is configured to output an alarm signal when the current image pattern becomes smaller than a predetermined level than the reference image pattern, thereby detecting an operation stop failure of the rotating machine 1. You can also.
ところで、回転機械は、その性能向上やマンマシンインターフェースの改善に伴うメカトロニクス化が進んでいるため、ブラックボックス化された部分を多く備えている。したがって、回転機械の修理及び保全のために様々な知識や経験が要求され、ユーザ側の保全員では対処できなくなっている。そこで、回転機械に故障が発生した場合、ユーザはメンテナンス業者に連絡してサービスエンジニアの派遣を要請することになるが、修理を完了するまでに多大な時間がかかり、その間の設備の稼働停止等による損失が大きくなる。
このような問題を解決するために、回転機械の故障をユーザ側で個々に監視検出するのではなく、管理会社又は同一会社内の管理部門において集中的に監視検出し、故障を検出した際に直ちに、管理会社又は管理部門がサービスエンジニア等を派遣することができるようにすることが望ましい。
本発明に係る故障診断システムにおいては、カメラ付通信装置２から通信される画像データを処理するデータ処理分析装置３を、回転機械１から離れた遠隔地に配置することができるので、上記したような集中監視システムに適用することができる。
また、本発明の故障診断システムは、現場の画像（及び音）の情報が送信されることになるため、回転機械のみならず、電気設備や静止した装置に対する現場の状況を監視するためのシステムとして、応用可能である。
By the way, the rotating machine has many mechatronics parts due to the progress of mechatronics accompanying the improvement of the performance and the improvement of the man-machine interface. Therefore, various knowledge and experience are required for repair and maintenance of the rotating machine, and it cannot be handled by maintenance personnel on the user side. Therefore, when a failure occurs in a rotating machine, the user will contact a maintenance company and request the dispatch of a service engineer, but it takes a long time to complete the repair, and the operation of the equipment is stopped during that time. The loss due to
In order to solve such problems, instead of individually detecting and detecting rotating machine failures on the user side, when a failure is detected by centrally monitoring and detecting in the management company or a management department within the same company It is desirable that a management company or a management department can immediately dispatch a service engineer or the like.
In the failure diagnosis system according to the present invention, the data processing analysis device 3 for processing the image data communicated from the camera-equipped communication device 2 can be arranged at a remote place away from the rotating machine 1, so that it has been described above. It can be applied to a centralized monitoring system.
In addition, the failure diagnosis system of the present invention transmits on-site image (and sound) information, and therefore the system for monitoring the on-site situation for not only rotating machinery but also electrical equipment and stationary equipment. As applicable.
Claims (8)
回転機械の表面に表示されている評価用図形と、
回転機械から離れた位置に固定されている撮像装置であって、評価用図形の画像データを取得する撮像装置と、
撮像装置からの画像データを受け取り、該受け取った現在画像データから得られる現在画像パターンと、予め記憶された回転機械の正常稼働状態での評価図形の基準画像データから得られる基準画像パターンとを対比し、その対比結果に基づいて回転機械の故障を診断するデータ処理分析装置と
からなることを特徴とする故障診断システム。 A system for diagnosing a failure in a rotating machine,
An evaluation graphic displayed on the surface of the rotating machine;
An imaging device that is fixed at a position away from the rotating machine and that acquires image data of an evaluation graphic;
The image data from the imaging device is received, and the current image pattern obtained from the received current image data is compared with the reference image pattern obtained from the pre-stored reference image data of the evaluation figure in the normal operating state of the rotating machine. And a data processing analysis device for diagnosing a failure in the rotating machine based on the comparison result.
回転機械に固定されているパネル上に表示されている評価用図形と、
回転機械から離れた位置に固定されている撮像装置であって、評価用図形の画像データを取得する撮像装置と、
撮像装置からの画像データを受け取り、該受け取った現在画像データから得られる現在画像パターンと、予め記憶された回転機械の正常稼働状態での評価図形の基準画像データから得られる基準画像パターンとを対比し、その対比結果に基づいて回転機械の故障を診断するデータ処理分析装置と
からなることを特徴とする故障診断システム。 A system for diagnosing a failure in a rotating machine,
An evaluation graphic displayed on a panel fixed to the rotating machine;
An imaging device that is fixed at a position away from the rotating machine and that acquires image data of an evaluation graphic;
The image data from the imaging device is received, and the current image pattern obtained from the received current image data is compared with the reference image pattern obtained from the pre-stored reference image data of the evaluation figure in the normal operating state of the rotating machine. And a data processing analysis device for diagnosing a failure in the rotating machine based on the comparison result.
回転機械から離れた位置に固定表示されている評価用図形と、
回転機械に固定されている撮像装置であって、評価用図形の画像データを取得する撮像装置と、
撮像装置からの画像データを受け取り、該受け取った現在画像データから得られる現在画像パターンと、予め記憶された回転機械の正常稼働状態での評価図形の基準画像データから得られる基準画像パターンとを対比し、その対比結果に基づいて回転機械の故障を診断するデータ処理分析装置と
からなることを特徴とする故障診断システム。 A system for diagnosing a failure in a rotating machine,
An evaluation figure fixedly displayed at a position away from the rotating machine,
An imaging device fixed to a rotating machine, the imaging device acquiring image data of an evaluation graphic,
The image data from the imaging device is received, and the current image pattern obtained from the received current image data is compared with the reference image pattern obtained from the pre-stored reference image data of the evaluation figure in the normal operating state of the rotating machine. And a data processing analysis device for diagnosing a failure in the rotating machine based on the comparison result.
現在画像パターンと基準画像パターンとのパターンマッチングを行い、マッチングしない程度が所定の閾値よりも大きい場合に、回転機械が故障であることを示す信号を出力する
よう構成されていることを特徴とする故障診断システム。 The failure diagnosis system according to any one of claims 1 to 5, wherein the data processing analyzer is
It is configured to perform pattern matching between the current image pattern and the reference image pattern, and to output a signal indicating that the rotating machine is out of order when the degree of non-matching is larger than a predetermined threshold value. Fault diagnosis system.
現在画像パターンの面積及び基準画像パターンの面積を演算し、これら面積の差を演算し、該差が所定の閾値以上である場合に、回転機械が故障であることを示す信号を出力するよう構成されている
ことを特徴とする故障診断システム。 The failure diagnosis system according to any one of claims 1 to 5, wherein the data processing analyzer is
The area of the current image pattern and the area of the reference image pattern are calculated, and the difference between these areas is calculated, and when the difference is equal to or greater than a predetermined threshold, a signal indicating that the rotating machine is faulty is output. The fault diagnosis system characterized by being made.
撮像装置は、データ処理分析装置と通信可能なカメラ付通信装置であり、
データ処理分析装置は、カメラ付通信装置にアクセスすることによりカメラ付通信装置を所定の期間動作させ、該所定の期間に渡ってカメラ付通信装置から受け取る現在画像データを累積することにより得られた画像データを、現在画像データとするよう構成されている
ことを特徴とする故障診断システム。 In the failure diagnosis system according to any one of claims 1 to 7,
The imaging device is a communication device with a camera capable of communicating with the data processing analysis device,
The data processing analyzer is obtained by accessing the communication device with camera, operating the communication device with camera for a predetermined period, and accumulating the current image data received from the communication device with camera over the predetermined period. A fault diagnosis system characterized in that image data is configured to be current image data.
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