JP2010277241A - Apparatus and method for processing information and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、管理対象物に設置されているセンサのセンサ測定値に対する情報処理を行う装置に関し、例えば、監視・制御システムにおける管理対象機器に設置されているセンサのセンサ測定値に対する情報処理を行う装置に関する。 The present invention relates to an apparatus that performs information processing on sensor measurement values of a sensor installed on a management target, and performs information processing on sensor measurement values of a sensor installed on a management target device in a monitoring / control system, for example. Relates to the device.
各種の監視・制御システムにおいては、長期にわたる設備稼動が求められる。
監視・制御システムでは、センサ情報を用いて管理対象機器の信頼度予測を行い、管理対象機器の保守周期(交換時期)を得ることを行っている(例えば、特許文献1)。
また、信頼度予測モデルによって、管理対象機器やその構成部品の信頼度を予測する手法も開示されている(例えば、非特許文献1)。
ここで、信頼度予測とは、管理対象機器の寿命又は保守周期(交換時期)を予測することである。
Various monitoring and control systems require long-term equipment operation.
In the monitoring / control system, reliability of a management target device is predicted using sensor information, and a maintenance cycle (replacement time) of the management target device is obtained (for example, Patent Document 1).
In addition, a technique for predicting the reliability of a management target device and its component parts using a reliability prediction model is also disclosed (for example, Non-Patent Document 1).
Here, the reliability prediction is to predict the life or maintenance cycle (replacement time) of the management target device.
機器の保守周期(製品寿命に伴う交換、修理)を正確に算出するためには、機器が設置されている環境の環境条件(温度、湿度、印加電圧、通電時間など)を詳細に把握する必要があり、機器内に多数のセンサを配置する必要がある。
一方、多数のセンサの配置は機器コストの増大を招くため、実際には1個〜数個のセンサで計測が行われており、センサが配置されていない部分の環境情報把握は正確ではないため、保守周期(機器寿命)の予測値に誤差が生じるという課題がある。
In order to accurately calculate the maintenance cycle of equipment (replacement and repair accompanying product life), it is necessary to know in detail the environmental conditions (temperature, humidity, applied voltage, energization time, etc.) of the environment in which the equipment is installed. There is a need to arrange a large number of sensors in the device.
On the other hand, since the arrangement of a large number of sensors leads to an increase in equipment cost, measurement is actually performed with one to several sensors, and environmental information is not accurately grasped in a part where no sensors are arranged. There is a problem that an error occurs in the predicted value of the maintenance cycle (equipment life).
この発明は、上記のような課題を解決することを主な目的の一つとし、少ないセンサで正確な保守周期(機器寿命)予測を実現することを主な目的とする。 The main object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to realize accurate maintenance cycle (equipment life) prediction with a small number of sensors.
本発明に係る情報処理装置は、
管理対象物に設置されるセンサの所定のパラメータについての基準値及び前記管理対象物の構成要素ごとの前記パラメータについての基準値を示す基準値情報を記憶する基準値情報記憶部と、
前記センサが前記パラメータについて実測したセンサ測定値を入力するセンサ測定値入力部と、
前記センサ測定値入力部により入力されたセンサ測定値と、基準値情報に示される前記センサの基準値と前記管理対象物の構成要素ごとの基準値とを用いて、前記管理対象物の構成要素ごとに前記パラメータについての推定値を算出する推定値算出部とを有することを特徴とする。
An information processing apparatus according to the present invention includes:
A reference value information storage unit that stores a reference value for a predetermined parameter of a sensor installed in the management object and a reference value information indicating a reference value for the parameter for each component of the management object;
A sensor measurement value input unit for inputting a sensor measurement value actually measured for the parameter by the sensor;
The component of the management object using the sensor measurement value input by the sensor measurement value input unit, the reference value of the sensor indicated in the reference value information, and the reference value for each component of the management object And an estimated value calculating unit for calculating an estimated value for each parameter.
本発明によれば、センサ測定値と基準値に基づいてセンサが配置されていない構成要素における推定値を算出するため、少ないセンサで正確な保守周期予測を行うことができる。 According to the present invention, since the estimated value in the component where the sensor is not arranged is calculated based on the sensor measurement value and the reference value, accurate maintenance cycle prediction can be performed with a small number of sensors.
実施の形態1.
本実施の形態及び実施の形態2以降では、センサが配置されていない部分の設置環境情報を、機器の設計データ(シミュレーション結果など)を用いて補完することにより、少ないセンサで正確な保守周期(機器寿命)予測を実現する例を説明する。
In the present embodiment and the second and subsequent embodiments, the installation environment information of the part where the sensor is not arranged is supplemented by using the device design data (simulation result or the like), so that an accurate maintenance cycle (with a small number of sensors) An example of realizing (device life) prediction will be described.
図1は、本実施の形態に係る構成例を説明する。 FIG. 1 illustrates a configuration example according to the present embodiment.
図1において、機器11は管理対象物の例であり、信頼度予測(寿命予測)の対象となる機器である。
部品1〜部品Nは機器11の構成部品である。
センサ12は機器11の設置環境情報を測定する。センサ12は、例えば、温度、湿度、気圧、印加電圧、電流、通電時間などの各種パラメータを測定対象とする。1つのセンサが2以上のパラメータの値を測定してもよいし、パラメータごとに複数個のセンサ12を配置してもよい。
In FIG. 1, a
The sensor 12 measures installation environment information of the
情報処理装置100は、機器11の信頼度予測(寿命予測)を行う。
センサ測定値入力部101は、センサ12が実測したセンサ測定値を入力する。
推定値算出部102は、センサ測定値入力部101により入力されたセンサ測定値と、後述の基準値情報に示されるセンサの基準値と機器11の部品ごと(構成要素ごと)の基準値とを用いて、機器11の部品ごと(構成要素ごと)に推定値を算出する。
推定値算出部102は、比較部103と推定部104から構成される。比較部103はセンサ測定値とセンサの基準値との比較処理を行い、推定部104は比較部103の比較結果と各部品の基準値を基に現稼動条件下での環境値を推定する処理を行う。
基準値情報記憶部105は、基準値情報を記憶する。基準値情報は、図3に示すように、所定のパラメータについてのセンサ12の基準値及び前記パラメータについての機器11の部品ごとの基準値を示す情報である。基準値は、標準的な稼動環境においてセンサの位置及び各部品の位置をセンサで測定した場合に想定される値である。図3の例では、センサ12の測定対象のパラメータが温度である場合に、標準的な稼動環境ではセンサ12の位置では25度、部品1の位置では40度、部品2の位置では35度、部品3の位置では30度、部品Nの位置では20度の測定値が得られることが想定されている。各基準値は、例えば、シミュレーション(熱シミュレーション、振動シミュレーションなど)や、実測(熱電対による部品表面温度の測定など)により機器11の開発段階で得られた値である。
信頼度予測部106は、センサ測定値及び推定値算出部102により算出された部品ごとの推定値を用いて機器11の信頼度予測を行う。
The
The sensor measurement
The estimated
The estimated
The reference value
The
情報処理装置100のハードウェア構成として、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、磁気ディスク装置、通信ボード等をバスにて接続する。
この場合、情報処理装置100において「〜部」(基準値情報記憶部105以外、以下同様)として記述している機能を実現するプログラムを例えば磁気ディスク装置に格納し、CPUがこれらプログラムを適宜読み出すことで、各機能を実行する。
As a hardware configuration of the
In this case, a program that realizes a function described as “to part” (except for the reference value
また、RAMには、CPUに実行させるオペレーティングシステムのプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。
また、RAMには、CPUによる処理に必要な各種データが格納される。
The RAM temporarily stores at least part of an operating system program and application programs to be executed by the CPU.
The RAM stores various data necessary for processing by the CPU.
また、ROMには、BIOS(Basic Input Output System)プログラムが格納され、磁気ディスク装置にはブートプログラムが格納されている。
情報処理装置100の起動時には、BIOSプログラム及び磁気ディスク装置のブートプログラムが実行され、BIOSプログラム及びブートプログラムによりオペレーティングシステムが起動される。
The ROM stores a BIOS (Basic Input Output System) program, and the magnetic disk device stores a boot program.
When the
なお、「〜部」として説明しているものは、「〜回路」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。 In addition, what is described as “to part” may be “to circuit” and “to device”, and may also be “to step”, “to procedure”, and “to processing”. . That is, what is described as “˜unit” may be realized by firmware. Alternatively, it may be implemented only by software, or only by hardware such as elements, devices, substrates, and wirings, by a combination of software and hardware, or by a combination of firmware.
なお、図1では、信頼度予測の対象となる機器11と信頼度予測を行う情報処理装置100が別の装置(別のハードウェア)である例を示したが、図2に示すように信頼度予測の対象装置と信頼度予測の実行装置が同じ装置であってもよい。
図2では、機器11内に情報処理装置の例として信頼度評価部200を設け、信頼度評価部200が機器11の信頼度予測を行う。なお、信頼度評価部200の内部構成は図1に示した情報処理装置100の場合と同様である。また、信頼度評価部200の動作は、後述する情報処理装置100の動作と同様である。
なお、図2に示す構成については、実施の形態3及び実施の形態4においてより詳細に説明する。
1 shows an example in which the
In FIG. 2, a
The configuration shown in FIG. 2 will be described in more detail in the third and fourth embodiments.
次に、図3及び図4を参照して動作について説明する。
以下では、機器11と情報処理装置100が分離している図1の構成に沿って説明するが、図2の構成であっても同様の動作である。
Next, the operation will be described with reference to FIGS.
In the following, description will be made along the configuration of FIG. 1 in which the
まず、センサ12は機器11の設置環境データを測定しセンサ測定値13を取得する。
センサ12が温度センサで設置数が1個の場合、機器11の設置環境データはセンサ12付近の温度値のみが取得される。
この時、センサ12に近い部品(例えば、図3中の部品2)の温度値はセンサ測定値13に近い値となるが、センサ12から遠い部品(例えば、図3中の部品N)の温度値はセンサ測定値13と大きく異なる可能性がある。
そこで、センサ測定値13と基準値情報14の基準値から推定値17を導出し、部品1〜Nの設置環境データ(本例では温度)を正確に把握する。
First, the sensor 12 measures the installation environment data of the
When the sensor 12 is a temperature sensor and the number of installation is one, only the temperature value near the sensor 12 is acquired as the installation environment data of the
At this time, the temperature value of the component close to the sensor 12 (for example, the
Therefore, the estimated
情報処理装置100では、センサ測定値入力部101がセンサ12からセンサ測定値13を入力し(S401)(センサ測定値入力ステップ)、入力したセンサ測定値13を比較部103に渡す。
次に、比較部103が、基準値情報14を基準値情報記憶部105から読み出す(S402)(基準値情報読み出しステップ)。
In the
Next, the
次に、比較部103が、センサ測定値13と基準値情報14内のセンサの基準値を比較し、センサの基準値とセンサ測定値13の差を導出する(S403)(推定値算出ステップ)。
具体的には、以下の式1により差を導出する。
比較部103の出力α=センサ測定値13−センサの基準値・・・(式1)
Next, the
Specifically, the difference is derived by the following
Output α of
次に、推定部104が、式1の導出結果を基に、各部品の基準値から各部品の推定値17を導出する(S404)(推定値算出ステップ)。
本実施の形態では、測定対象が温度であり、例えば、以下の式にて部品ごとに推定値17を導出することができる。
部品nの推定値=部品nの基準値+α・・・(式2)
但し、n=1、2、3・・・Nである。
Next, the
In the present embodiment, the measurement target is temperature, and for example, the estimated
Estimated value of part n = reference value of part n + α (Expression 2)
However, n = 1, 2, 3... N.
なお、推定値の導出方法は、上記の式1及び式2に限らず、他の方法でもよい。
Note that the method of deriving the estimated value is not limited to the
この様にして得られた推定値17(構成部品毎の環境推定値)を、信頼度予測部106の入力とし、信頼度予測部106が各部品の推定値17を用いて機器11が実際に使用されている環境下での各部品単位の信頼度を正確に導出する。
なお、信頼度予測部106の信頼度予測方式は、一般的に知られている信頼度予測方式(例えば、非特許文献1に記載の手法)でよい。
The estimated value 17 (environment estimated value for each component) obtained in this manner is used as an input to the
Note that the reliability prediction method of the
以上のように、本実施の形態における環境情報の補完方法では、センサが設置されていない部分の環境値を推測し、構成部品単位で実使用環境下での信頼度を把握するようにしているので、部品単位でのきめ細かい信頼度予測(寿命予測)が可能となる。
また、少数のセンサで機器全体の設置環境値を把握でき、センサ設置数を最低限に抑えることができるので、機器コストを低く抑えることができる。
更に、特有の使用環境条件(例えば、使用上限温度が他と異なる)の部品が複数存在し、各々の環境条件を超えた場合に何らかの異常処理(電源オフ、異常通知など)が必要な場合、1個のセンサで複数部品の環境条件を把握できるため、対象部品全てに複数のセンサを設置したのと同様の効果を得ることができる。
As described above, in the environmental information complementing method according to the present embodiment, the environmental value of the part where the sensor is not installed is estimated, and the reliability in the actual use environment is grasped for each component part. Therefore, detailed reliability prediction (lifetime prediction) can be made on a component basis.
In addition, since the installation environment value of the entire device can be grasped with a small number of sensors and the number of sensors installed can be minimized, the device cost can be kept low.
In addition, when there are multiple parts with specific usage environment conditions (for example, the upper limit temperature of use is different from others) and each of the environmental conditions is exceeded, some kind of abnormal processing (power off, abnormality notification, etc.) is required. Since the environmental conditions of a plurality of parts can be grasped with one sensor, the same effect as that provided with a plurality of sensors on all target parts can be obtained.
以上、本実施の形態では、センサにより測定した機器の設置環境データから信頼度予測モデル等を基に信頼度を予測するシステムにおいて、少数のセンサデータと機器の設計データを用いてセンサが配置されていない部分の環境情報を補完することにより、機器の信頼度を高精度に予測可能な監視・制御機器を説明した。 As described above, in the present embodiment, in a system that predicts reliability based on a reliability prediction model or the like from equipment installation environment data measured by a sensor, sensors are arranged using a small number of sensor data and equipment design data. We explained the monitoring and control equipment that can predict the reliability of equipment with high accuracy by complementing the environmental information of the parts that are not.
実施の形態2.
以上の実施の形態1では、少数のセンサで機器全体の環境値を推定するようにしたものであるが、次にユーザの使用方法によって基準値が異なる場合に、少数のセンサで適切な基準値を選択し、環境値を推定する実施形態を示す。
In the first embodiment described above, the environmental value of the entire device is estimated with a small number of sensors. However, when the reference value varies depending on the usage method of the user, an appropriate reference value with a small number of sensors. The embodiment which selects and estimates an environmental value is shown.
図5は、このような場合の、基準値の選定と環境値補完方法の実施形態を示す説明図である。
図5において、センサ21〜24は機器の設置環境情報を測定するセンサである。
測定値130は、センサ21〜24の測定結果を示す。
基準値情報25は、機器設計にて想定した複数のユーザ使用方法を想定した各部品の基準値を示す。基準値情報25は、複数種類存在する。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an embodiment of a reference value selection and environment value complementation method in such a case.
In FIG. 5, sensors 21 to 24 are sensors that measure the installation environment information of the device.
A
The
また、本実施の形態に係る情報処理装置100では、実施の形態1で示した比較部103の代わりに比較・選択部107を有する。
比較・選択部107は測定値130と基準値情報25の基準値の比較および最適な基準値選択を行う。
また、本実施の形態では、推定部104は、比較・選択部107の出力と基準値情報25を基に現稼動条件下での環境値を推定する。
より具体的には、比較・選択部107は、複数種の基準値情報25について、基準値情報25ごとに、基準値情報25に示されている複数のセンサの基準値とセンサ測定値入力部101により入力された複数のセンサの複数のセンサ測定値との近似度合を解析し、解析結果に基づいて、複数種の基準値情報25の中から特定の基準値情報を選択する。
また、比較・選択部107は、センサ測定値入力部101により入力された複数のセンサ測定値と、選択した基準値情報25に示されるセンサの基準値とを比較する。
そして、推定部104は、比較・選択部107の比較結果と、比較・選択部107が選択した基準値情報25に示される部品ごとの基準値とを用いて、部品ごとに推定値を算出する。
なお、本実施の形態に係る情報処理装置100は、比較部103が比較・選択部107に置き換わっている点を除き、図1に示す通りである。
また、図2に示すように機器11内に情報処理装置の例として信頼度評価部200が設けられている構成においても、比較部103が比較・選択部107に置き換わっている点を除き、図2に示す通りである。
Further, the
The comparison /
In the present embodiment, the
More specifically, the comparison /
Further, the comparison /
Then, the
The
Further, in the configuration in which the
次に図5及び図6を参照して、本実施の形態に係る情報処理装置100の動作について説明する。
機器が複数の機能を持つ場合、ユーザの使用方法によっては、機器内部の部品にかかる環境ストレスがユーザ毎に異なる可能性がある。例えば、表示処理と通信処理の両方を搭載した機器の場合、表示機能中心のユーザAは表示処理部品の使用頻度が、通信機能中心のユーザBは通信処理部品の使用頻度が高くなる。その結果、例えば温度の場合は、ユーザAは表示処理部品の温度が、ユーザBは通信処理部品の温度が高くなり、同一機器であっても部品寿命に影響する温度ストレスの条件が異なることになる。
この様なユーザの機器使用方法の違いを想定し、基準値情報25は異なる使用方法を想定した複数の基準値情報(1〜m)をもつ。
比較・選択部107はセンサ測定値130と基準値情報25内のセンサの基準値を比較し、センサ測定値130の測定値パターンに最も近いセンサ値パターンを持つものを基準値情報25の1〜mの中から選択する。この様にして、測定値130の測定値パターンから、ユーザの機器使用方法に合致した基準値を選択する。
Next, the operation of the
When a device has a plurality of functions, there is a possibility that the environmental stress applied to the components inside the device varies from user to user depending on how the user uses the device. For example, in the case of a device equipped with both display processing and communication processing, the display function component user A uses the display processing component frequently and the communication function center user B uses the communication processing component use frequency. As a result, for example, in the case of temperature, the temperature of the display processing component is high for user A, and the temperature of the communication processing component is high for user B. Become.
Assuming such a difference in user device usage, the
The comparison /
情報処理装置100では、センサ測定値入力部101が複数のセンサ21〜24から各々センサ測定値130を入力し(S601)(センサ測定値入力ステップ)、入力した複数のセンサ測定値130を比較・選択部107に渡す。
次に、比較・選択部107が、複数種の基準値情報25を基準値情報記憶部105から読み出す(S602)(基準値情報読み出しステップ)。
In the
Next, the comparison /
次に、比較・選択部107が、稼動条件に最も近い基準値情報を選択する(S603)(推定値算出ステップ)。
具体的な選択方法の例は、図7を用いて説明する。
Next, the comparison /
An example of a specific selection method will be described with reference to FIG.
図7は、比較・選択部107の具体的な処理を示した説明図である。
比較・選択部107は、測定値グラフ31及び基準値グラフ32を生成する。
測定値グラフ31は複数のセンサ測定値130におけるパターン、基準値グラフ32は基準値情報25ごとにセンサ21〜24についての基準値のパターンを示す。
次に、比較・選択部107は、測定値グラフ31と基準値グラフ32の各グラフ(1〜m)との相互相関をとる(S701)。
次に、比較・選択部107は、S701で求めた相関値から、測定値グラフ31と基準値グラフ32の各グラフ(1〜m)との類似度を比較する。
次に、比較・選択部107は、S702の比較結果から、最も相関値の高い(測定値グラフ31に最も近い)基準値グラフ32を1〜mの中から1つ選択する。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing specific processing of the comparison /
The comparison /
The
Next, the comparison /
Next, the comparison /
Next, the comparison /
以降は、選択した基準値情報25を用いて、実施の形態1と同様の処理を行う。
つまり、比較・選択部107は、センサ測定値130と選択した基準値情報25のうちのセンサの基準値を比較し、センサの基準値とセンサ測定値130の差を導出する(S604)(推定値算出ステップ)。
具体的には、以下の式3により差を導出する。
比較・選択部107の出力β
={センサ測定値130の合計値−センサの基準値の合計値}÷センサの個数・・・(式3)
式3において、センサ測定値130の合計値とは、センサ21〜24のセンサ測定値の合計であり、センサの基準値の合計値とは、選択された基準値情報25に示されるセンサ21〜24の基準値の合計値である。つまり、式3では、複数のセンサについて、センサの基準値とセンサ測定値130との差の平均値を導出している。
Thereafter, the same processing as in the first embodiment is performed using the selected
That is, the comparison /
Specifically, the difference is derived by the following
Output β of comparison /
= {Total value of sensor measurement values 130−total value of sensor reference values} ÷ number of sensors (Equation 3)
In
次に、推定部104が、式3の導出結果を基に、各部品の基準値から各部品の推定値17を導出する(S605)(推定値算出ステップ)。
例えば、実施の形態1と同様に、以下の式にて部品ごとに推定値17を導出することができる。
部品nの推定値=部品nの基準値+β・・・(式4)
但し、n=1、2、3・・・Nである。
Next, the
For example, as in the first embodiment, the estimated
Estimated value of part n = reference value of part n + β (Expression 4)
However, n = 1, 2, 3... N.
なお、推定値の導出方法は、上記の式3及び式4に限らず、他の方法でもよい。
Note that the method for deriving the estimated value is not limited to
以上のように、本実施の形態における環境情報の補完方法では、ユーザの機器使用方法の違いを想定した複数の基準値(1〜m)をもち、センサ情報からユーザの使用形態に最も近い基準値を選択することにより、実際の使用環境・条件に応じた精度の高い環境値推測、信頼度予測(寿命予測)が可能となる。 As described above, the environmental information complementing method according to the present embodiment has a plurality of reference values (1 to m) that are assumed to be different in the user's device usage method, and is the standard closest to the user's usage mode from the sensor information. By selecting the value, it is possible to estimate the environmental value and to predict the reliability (life prediction) with high accuracy according to the actual use environment and conditions.
以上、本実施の形態では、異なる使用方法を想定した複数の設計データを持ち、センサの測定データと各設計データの設置環境条件を比較し、比較結果から実際の使用条件に最も近い設計データを選択し、同設計データを用いてセンサが配置されていない部分の環境情報を補完することで機器の信頼度を高精度に予測する機器の信頼度予測方式を説明した。 As described above, the present embodiment has a plurality of design data assuming different usage methods, compares the sensor measurement data with the installation environment conditions of each design data, and obtains the design data closest to the actual use conditions from the comparison result. The device reliability prediction method for selecting the device reliability with high accuracy by selecting and complementing the environmental information of the part where the sensor is not arranged using the design data has been described.
また、センサの測定データと、機器が持っている設計データの設置環境条件の相互相関を算出し、実使用条件と各設計データの環境条件の類似度を比較することにより、実際の使用条件に最も近い設計データを選択する設計データ選択方式を説明した。 In addition, by calculating the cross-correlation between the sensor measurement data and the installation environment conditions of the design data held by the equipment, and comparing the actual use conditions with the similarity of the environment conditions of each design data, The design data selection method to select the nearest design data was explained.
実施の形態3.
図8は、信頼度予測処理と、実施の形態1および2で示した環境情報の補完方法を内蔵機能とし、機器自身が内蔵センサの情報から自立的に自身の信頼度予測(寿命予測)を行う装置の構成図である。
つまり、本実施の形態では、図2に示した機器11内に信頼度評価部200が配置されている構成について説明する。
FIG. 8 shows the reliability prediction process and the environmental information complementing method shown in the first and second embodiments as built-in functions, and the device itself makes its own reliability prediction (life prediction) from the information of the built-in sensor. It is a block diagram of the apparatus to perform.
That is, in the present embodiment, a configuration in which the
図8において、機器11は寿命予測の対象装置である。
サブコンポーネント42は、機器11を構成するサブ装置である。
信頼度評価部200は、サブコンポーネント42において信頼度予測(寿命予測)を行う部位である。信頼度評価部200は情報処理装置の例である。
CPU44はサブコンポーネント42の処理をつかさどるプロセッサである。
センサ45は、サブコンポーネント42の設置環境データを測定する。
センサ入力部46は、センサ45からの入力を受付ける入力回路である。
ROM47は、推定値導出のための機器設計データ(実施の形態1、2における基準値情報)を格納する不揮発性メモリである。
保守要求通知部48は、サブコンポーネント42の寿命通知(交換要求)を通知する回路である。
通知ランプ49は、保守要求通知部48の要求により点灯するランプである。
保守要求出力部4Aは、保守要求通知部48の要求により外部装置へ保守要求を通知する信号出力回路である。保守要求通知部48及び保守要求出力部4Aは、通知出力部の例である。
RAM4Bは、CPU44が動作するためのワークメモリとなる揮発性メモリである。
ROM4Cは、CPU44のプログラムやデータを格納する不揮発性メモリである。
I/O4Dおよび4Eはサブコンポーネント42が外部機器と通信するためインタフェース回路である。
メインバス4FはCPU44がメモリやI/Oにアクセスするためのバスである。
なお、図2に示したセンサ測定値入力部101、比較部103、推定部104、信頼度予測部106はコンピュータプログラムであり、例えば、ROM4Cに格納されており、実行時にRAM4Bにロードされ、CPU44により実行される。
In FIG. 8, a
The
The
The
The
The
The
The maintenance
The
The maintenance
The
The
I /
The main bus 4F is a bus for the
The sensor measurement
次に動作について説明する。
CPU44は、センサ入力部46から得られたセンサ45からの測定値と、ROM47に格納された基準値情報から、実施の形態1又は実施の形態2で示した方法によりサブコンポーネント42の信頼度予測(寿命計算)を行う。
その結果、CPU44(信頼度予測部106)がサブコンポーネント42自身の保守(修理、交換など)が必要と判定した場合は、保守要求通知部48より保守要求(通知ランプ49の点灯、保守要求出力部4Aの信号出力)を行う。
このようにサブコンポーネント42が自身の信頼度予測処理を行い保守要否のみを外部に通知することにより、センサ測定データそのものを機器11内または機器外へ受け渡す必要が無くなるため、サブコンポーネント間や機器間の通信リソースを機器本来の処理に全て使用することができる。
また、サブコンポーネント単位で保守要求を出力するため、保守員が交換対象を容易に判別できるメリットがある。
更に、サブコンポーネント単位で精度の高い寿命予測が可能となるため、各コンポーネントを可用期間ぎりぎりまで使用することが可能となり、保守費用を低減できるメリットがある。
Next, the operation will be described.
The
As a result, if the CPU 44 (reliability predicting unit 106) determines that maintenance (repair, replacement, etc.) of the
In this way, the
Further, since a maintenance request is output in units of subcomponents, there is an advantage that maintenance personnel can easily determine the replacement target.
Furthermore, since it is possible to predict the life with high accuracy in units of sub-components, it is possible to use each component to the limit of the usable period, and there is an advantage that maintenance costs can be reduced.
なお、実施の形態1に示した構成において、情報処理装置100に保守要求通知部48、通知ランプ49、寿命通知信号出力部4Aを設け、情報処理装置100が機器11の保守が必要とした場合に保守要求を出すようにしてもよい。
In the configuration shown in the first embodiment, the
以上、本実施の形態では、信頼度予測モデルによる信頼度予測手段を装置の内蔵機能として搭載し、装置内のセンサ情報から装置自身が自立的に信頼度予測を行う装置構成方式を説明した。 As described above, in the present embodiment, the device configuration method in which the reliability prediction unit based on the reliability prediction model is mounted as a built-in function of the device, and the device itself performs reliability prediction independently from the sensor information in the device has been described.
実施の形態4.
実施の形態3は機器自身が内蔵センサの情報から自立的に自身の信頼度予測(寿命予測)を行う様にしたものであるが、次に、環境情報の補完処理や信頼度予測(寿命予測)を行う専用のプロセッサを搭載し、同処理が装置の主たる処理の処理性能へ影響しない構成方法示す。
The third embodiment is such that the device itself performs its own reliability prediction (life prediction) from the information of the built-in sensor. Next, environmental information supplement processing and reliability prediction (life prediction) A configuration method is shown in which a dedicated processor is mounted so that the processing does not affect the processing performance of the main processing of the apparatus.
図9は、本実施の形態に係る機器11の構成例を示す。
図9において、サブCPU51は環境情報の補完や信頼度予測(寿命予測)処理を行う専用プロセッサである。
RAM52は、サブCPU51が動作するためのワークエリアとなる揮発性メモリである。
ROM53は、サブCPU51のプログラムやデータを格納する不揮発性メモリである。
バスブリッジ54は、サブCPUバス55とメインバス4Fを分離するブリッジである。
サブCPUバス55は、サブCPU51がメモリなどにアクセスするためのバスである。
なお、図8と同一符号が付されている要素は、図8と同じ要素であり、説明を省略する。
FIG. 9 shows a configuration example of the
In FIG. 9, the
The
The
The
The sub CPU bus 55 is a bus for the
Elements having the same reference numerals as those in FIG. 8 are the same elements as those in FIG.
実施の形態3においては、環境情報の補完処理や信頼度予測(寿命予測)の処理をサブコンポーネント42のCPU44が実施する。
実施の形態3に示した構成では、CPU44のリソースを環境情報の補完処理や信頼度予測(寿命予測)の処理のために割く必要があるため、CPU44の処理性能が低い場合、サブコンポーネント42に割り当てられている本来の処理の処理性能が低下する恐れがある。
実施の形態4では、サブCPU51を設け、環境情報の補完処理や信頼度予測(寿命予測)の処理をサブCPU51が実施する。
更に、バスブリッジ54を設けてメインバス4FとサブCPUバス55を分離し、サブCPU51のバスアクセスがCPU44のバスアクセスに影響しない構成にすることにより、CPU44のリソースをサブコンポーネント42の主たる処理に全て使用することが可能となる。
なお、サブCPU51とCPU44間で通信を行う必要が無い場合は、バスブリッジ54は搭載せず、メインバス4FとサブCPUバス55は切り離した形態としても良い。
In the third embodiment, the
In the configuration shown in the third embodiment, it is necessary to divide the resources of the
In the fourth embodiment, the
Further, the
If communication between the
このように、専用プロセッサ等の専用のハードウェアリソースを設けることにより、装置の処理性能に影響を及ぼすことなく、環境情報の補完処理や信頼度予測(寿命予測)処理を行うことが可能となる。 As described above, by providing a dedicated hardware resource such as a dedicated processor, it is possible to perform environmental information supplement processing and reliability prediction (lifetime prediction) processing without affecting the processing performance of the apparatus. .
以上、本実施の形態では、信頼度予測モデルによる信頼度予測手段を装置の内蔵機能として搭載し、これらを専用のプロセッサにて処理することにより、装置の主たる機能の処理性能に影響せずに自立的に信頼度予測を行う装置構成方式を説明した。 As described above, in this embodiment, the reliability prediction means based on the reliability prediction model is mounted as a built-in function of the apparatus, and these are processed by a dedicated processor without affecting the processing performance of the main function of the apparatus. An apparatus configuration method for performing reliability prediction independently has been described.
11 機器、12 センサ、100 情報処理装置、101 センサ測定値入力部、102 推定値算出部、103 比較部、104 推定部、105 基準値情報記憶部、106 信頼度予測部、107 比較・選択部、200 信頼度評価部。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記センサが前記パラメータについて実測したセンサ測定値を入力するセンサ測定値入力部と、
前記センサ測定値入力部により入力されたセンサ測定値と、基準値情報に示される前記センサの基準値と前記管理対象物の構成要素ごとの基準値とを用いて、前記管理対象物の構成要素ごとに前記パラメータについての推定値を算出する推定値算出部とを有することを特徴とする情報処理装置。 A reference value information storage unit that stores a reference value for a predetermined parameter of a sensor installed in the management object and a reference value information indicating a reference value for the parameter for each component of the management object;
A sensor measurement value input unit for inputting a sensor measurement value actually measured for the parameter by the sensor;
The component of the management object using the sensor measurement value input by the sensor measurement value input unit, the reference value of the sensor indicated in the reference value information, and the reference value for each component of the management object And an estimated value calculating unit for calculating an estimated value for each parameter.
前記センサ測定値入力部により入力されたセンサ測定値と基準値情報に示される前記センサの基準値とを比較し、比較結果と基準値情報に示される前記管理対象物の構成要素ごとの基準値とを用いて、前記管理対象物の構成要素ごとに前記パラメータについての推定値を算出することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 The estimated value calculation unit
The sensor measurement value input by the sensor measurement value input unit is compared with the reference value of the sensor indicated in reference value information, and the reference value for each component of the management object indicated in the comparison result and reference value information The information processing apparatus according to claim 1, wherein an estimated value for the parameter is calculated for each component of the managed object.
複数種の基準値情報を記憶し、
前記推定値算出部は、
前記センサ測定値入力部により入力されたセンサ測定値に基づき複数種の基準値情報の中から特定の基準値情報を選択し、前記センサ測定値入力部により入力されたセンサ測定値と、選択した基準値情報に示される前記センサの基準値と前記管理対象物の構成要素ごとの基準値とを用いて、前記管理対象物の構成要素ごとに前記パラメータについての推定値を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の情報処理装置。 The reference value information storage unit
Stores multiple types of reference value information,
The estimated value calculation unit
A specific reference value information is selected from a plurality of types of reference value information based on the sensor measurement value input by the sensor measurement value input unit, and the sensor measurement value input by the sensor measurement value input unit is selected. An estimated value for the parameter is calculated for each component of the management object using a reference value of the sensor indicated in reference value information and a reference value for each component of the management object. The information processing apparatus according to claim 1 or 2.
複数のセンサが設置される管理対象物を管理対象とし、
前記基準値情報記憶部は、
前記管理対象物に設置されるセンサごとに基準値が示される複数種の基準値情報を記憶し、
前記センサ測定値入力部は、
前記管理対象物に設置される複数のセンサから複数のセンサ測定値を入力し、
前記推定値算出部は、
基準値情報ごとに、基準値情報に示されている複数のセンサの基準値と前記センサ測定値入力部により入力された複数のセンサ測定値との近似度合を解析し、解析結果に基づいて、複数種の基準値情報の中から特定の基準値情報を選択することを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus includes:
The management object where multiple sensors are installed is the management object.
The reference value information storage unit
Storing a plurality of types of reference value information indicating a reference value for each sensor installed in the management object;
The sensor measurement value input unit is
Input a plurality of sensor measurement values from a plurality of sensors installed in the management object,
The estimated value calculation unit
For each reference value information, analyze the approximate degree of the reference values of the plurality of sensors indicated in the reference value information and the plurality of sensor measurement values input by the sensor measurement value input unit, and based on the analysis result, 4. The information processing apparatus according to claim 3, wherein specific reference value information is selected from a plurality of types of reference value information.
前記推定値算出部により算出された推定値を用いて、前記管理対象物の信頼度予測を行い、前記管理対象物に対して保守作業が必要であるか否かを判断する信頼度予測部と、
前記信頼度予測部により保守作業が必要であると判断された場合に、保守作業が必要である旨の通知を出力する通知出力部とを有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の情報処理装置。 The information processing apparatus further includes:
Using the estimated value calculated by the estimated value calculating unit, predicting the reliability of the managed object, and determining whether or not maintenance work is required for the managed object; ,
5. A notification output unit that outputs a notification that maintenance work is necessary when the reliability prediction unit determines that maintenance work is necessary. 6. The information processing apparatus described in 1.
複数のサブコンポーネントに区分される機器を管理対象物とし、
前記機器のいずれかのサブコンポーネントに含まれていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の情報処理装置。 The information processing apparatus includes:
Equipment that is divided into multiple subcomponents is the management target,
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the information processing apparatus is included in any subcomponent of the device.
複数のサブコンポーネントに区分される機器を管理対象物とし、
前記機器のいずれかのサブコンポーネントに含まれ、
前記センサ測定値入力部、前記推定値算出部、及び前記信頼度予測部は、
前記情報処理装置が含まれているサブコンポーネントに割り当てられている本来の処理から独立して、センサ測定値の入力、推定値の算出、及び信頼度予測を行うことを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus includes:
Equipment that is divided into multiple subcomponents is the management target,
Included in any subcomponent of the device,
The sensor measurement value input unit, the estimated value calculation unit, and the reliability prediction unit,
6. The sensor measurement value input, the estimation value calculation, and the reliability prediction are performed independently of an original process assigned to a subcomponent including the information processing apparatus. The information processing apparatus described.
前記情報処理装置が含まれているサブコンポーネントに割り当てられている本来の処理に用いられるハードウェアリソースと異なるハードウェアリソースを用いることを特徴とする請求項7に記載の情報処理装置。 The sensor measurement value input unit, the estimated value calculation unit, and the reliability prediction unit,
The information processing apparatus according to claim 7, wherein a hardware resource different from a hardware resource used for an original process assigned to a subcomponent including the information processing apparatus is used.
前記センサの前記パラメータについての基準値及び前記管理対象物の構成要素ごとの前記パラメータについての基準値を示す基準値情報を記憶する基準値情報記憶領域から、前記コンピュータが、基準値情報を読み出す基準値情報読み出しステップと、
前記コンピュータが、前記センサ測定値入力ステップにより入力されたセンサ測定値と、基準値情報に示される前記センサの基準値と前記管理対象物の構成要素ごとの基準値とを用いて、前記管理対象物の構成要素ごとに前記パラメータについての推定値を算出する推定値算出ステップとを有することを特徴とする情報処理方法。 A sensor measurement value input step in which a computer inputs a sensor measurement value actually measured with respect to a predetermined parameter by a sensor installed on the management object;
A reference from which the computer reads reference value information from a reference value information storage area for storing a reference value for the parameter of the sensor and reference value information indicating a reference value for the parameter for each component of the managed object A value information reading step;
The computer uses the sensor measurement value input in the sensor measurement value input step, the reference value of the sensor indicated in reference value information, and the reference value for each component of the management target, and the management target And an estimated value calculating step for calculating an estimated value for the parameter for each component of the object.
前記センサの前記パラメータについての基準値及び前記管理対象物の構成要素ごとの前記パラメータについての基準値を示す基準値情報を記憶する基準値情報記憶領域から、基準値情報を読み出す基準値情報読み出し処理と、
前記センサ測定値入力処理により入力されたセンサ測定値と、基準値情報に示される前記センサの基準値と前記管理対象物の構成要素ごとの基準値とを用いて、前記管理対象物の構成要素ごとに前記パラメータについての推定値を算出する推定値算出処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 A sensor measurement value input process for inputting a sensor measurement value actually measured with respect to a predetermined parameter by a sensor installed on the management target;
Reference value information read processing for reading reference value information from a reference value information storage area for storing reference value for the parameter of the sensor and reference value information indicating the reference value for the parameter for each component of the management object When,
The component of the management object using the sensor measurement value input by the sensor measurement value input process, the reference value of the sensor indicated in the reference value information, and the reference value for each component of the management object A program causing a computer to execute an estimated value calculation process for calculating an estimated value for the parameter for each of the parameters.
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