JP2011168354A - 動作音収集装置および動作音収集方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的に装置の動作音の収集を行うことができる動作音収集装置および動作音収集方法を提供する。
【解決手段】エスカレータ１００の可動部分および固定部分の動作音を収集する各動作音収集装置４から発信された無線信号を夫々同時に受信すると共に、当該夫々の無線信号に含まれる傾斜角データおよび当該傾斜角データに関連付けられた動作音データを夫々中継装置３を介して中央管理装置１に出力する。これらのデータを受信した中央管理装置１は入力された夫々の傾斜角データに基づいて対応する動作音データが収集された位置を判別すると共に、当該位置に対応した動作音データとＨＤＤ１ｃに記憶された正常時の動作音データとを比較することにより、動作音の異常の判別を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラント等の故障を監視する監視システムに関し、特に可動部を備えたプラントからの動作音を収集して故障診断機能を実現することが可能な動作音収集装置および動作音収集方法に関する。

一般的に、プラント等の装置の動作音を収集して、収集した動作音と予めデータベースに記憶されている正常時の動作音とを比較することにより、装置の異常を診断する技術が用いられている。動作音の収集に関する先行技術としては、乗客コンベア監視装置及び遠隔監視システムに関する提案がある（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００９−１２８９１号公報

上述した特許文献１においては、乗客コンベアの稼動集音部および固定集音部の双方から動作音を収集しているが、稼動集音部からの動作音が異常であると判別された場合、動作音の収集を稼動集音部から固定部に切り替えて集音を行っている。即ち、まず、乗客コンベアが最低１周する間、稼動集音部にて集音を行う。稼動集音部から動作音が異常であると判別された場合、異常個所と推測される場所に固定集音部を設置して、乗客コンベアを稼動させて動作音を収集するという２ステップを行う必要がある。動作音の収集中は異音が入り込まないように、乗客コンベアには乗客を乗せることなく回送運転を行うため、動作音の収集に時間が掛かってしまうと、乗客コンベアに乗客を乗せる時間が短くなるという課題がある。

そこで、本発明の目的は、効率的に装置の動作音の収集を行うことができる動作音収集装置および動作音収集方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、対象の装置から動作音を収集する動作音収集システムであって、前記装置の可動部分に設けられると共に、傾斜センサを備え、前記装置の可動部分の動作音を収集する第１の動作音収集手段と、前記装置の固定部分に設けられると共に、傾斜センサを備え、前記装置の固定部分の動作音を前記第１の動作音収集部と同時に収集する第２の動作音収集手段と、前記装置の外部に設置され、前記第１の動作音収集手段および前記第２の動作音収集手段から発信された無線信号を夫々同時に受信すると共に、当該夫々の無線信号に含まれる傾斜角データおよび当該傾斜角データに関連付けられた動作音データを夫々出力する無線中継手段と、前記無線中継手段から出力された夫々の傾斜角データおよび当該傾斜角データに関連付けられた動作音データが入力される制御手段とを備え、前記制御手段は、正常時の動作音データを記憶したデータベースを備えており、前記入力された夫々の傾斜角データに基づいて対応する動作音データが収集された位置を判別すると共に、前記位置に対応した動作音データと前記データベースに記憶された正常時の動作音データとを比較することにより、動作音の異常の判別を行うことを特徴とする動作音収集システムを提供する。

また、対象の装置から動作音を収集する動作音収集システムで用いられる動作音収集方法であって、前記動作音収集システムは、前記装置の可動部分に設けられると共に、傾斜センサを備え、前記装置の可動部分の動作音を収集する第１の動作音収集手段と、前記装置の固定部分に設けられると共に、傾斜センサを備え、前記装置の固定部分の動作音を前記第１の動作音収集部と同時に収集する第２の動作音収集手段と、正常時の動作音データを記憶したデータベースとを備え、前記装置の外部に設置され、前記第１の動作音収集手段および前記第２の動作音収集手段から発信された無線信号を夫々同時に受信すると共に、当該夫々の無線信号に含まれる傾斜角データおよび当該傾斜角データに関連付けられた動作音データを夫々出力し、出力された夫々の傾斜角データおよび当該傾斜角データに関連付けられた動作音データを入力し、入力された夫々の傾斜角データに基づいて対応する動作音データが収集された位置を判別し、前記位置に対応した動作音データと前記データベースに記憶された正常時の動作音データとを比較することにより、動作音の異常の判別を行うことを特徴とする動作音収集方法を提供する。

本発明によれば、効率的に装置の動作音の収集を行うことができる。

本発明の一実施形態に関する動作音収集システムの概略を説明するための図。 同実施形態に関する動作音収集システムの中継装置の構成を説明するためのブロック図。 同実施形態に関する動作音収集システムの動作音収集装置の構成を説明するためのブロック図。 同実施形態に関する動作音収集システムを適用した動作音収集方法における定期的に動作音収集を行う場合（定時刻動作音収集）について示したシーケンス図 同実施形態に関する動作音収集システムを適用した動作音収集方法における動作音データの収集指令による任意のタイミングで動作音収集を行う場合のシーケンス図。 同実施形態に関する動作音収集システムの各動作音収集装置から区切りデータを中継装置に送信する形態について示す図。 同実施形態に関する動作音収集システムの各動作音収集装置から区切りデータを中継装置に送信する形態について示す図。 同実施形態に関する動作音収集システムの傾斜センサを用いた区切り情報の作成の例を模式的に示す図。 同実施形態に関する動作音収集システムのエレベータの可動部分の移動の例を模式的に示す図。 同実施形態に関する動作音収集システムのエレベータの可動部分の移動の例を模式的に示す図。 同実施形態に関する動作音収集システムのエレベータの可動部分の移動の例を模式的に示す図。 同実施形態に関する動作音収集システムのエレベータの可動部分の移動の例を模式的に示す図。 同実施形態に関する動作音収集システムの傾斜センサを用いた区切り情報の作成の例を模式的に示す図。 同実施形態に関する動作音収集システムのエレベータの可動部分の移動の例を模式的に示す図。 同実施形態に関する動作音収集システムのエレベータの可動部分の移動の例を模式的に示す図。 同実施形態に関する動作音収集システムのエレベータの可動部分の移動の例を模式的に示す図。 同実施形態に関する動作音収集システムのエレベータの可動部分の移動の例を模式的に示す図。 同実施形態に関する動作音収集システムのエレベータの動作音の収集を行う位置の例を模式的に示す図。

以下図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。

図１は、本実施形態に関する動作音収集システムの概略を説明するための図である。

動作音収集システムは、図１に示されるように、中央管理装置１、ＬＡＮ ＩＦ（Local Area Network Inter Face）２、中継装置（１〜ｎ）３、動作音収集装置４を備えている。

中央管理装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１ａ、ＬＡＮ ＩＦ１ｂおよびＨＤＤ１ｃを備えている。ＣＰＵ１ａは、当該中央管理装置１の制御を行う制御デバイスであり、動作音収集要求などの指令情報をＬＡＮ ＩＦ２を介して複数台ある中継装置３に送信する。さらに、ＣＰＵ１ａは、受信したデータとＨＤＤ（Hard Disk Drive）１ｃに記憶しているデータとを比較して解析（異常診断等）を行う。ＬＡＮ ＩＦ１ｂは、複数台ある中継装置３とＬＡＮを介して接続するためのインタフェースである。ＨＤＤ１ｃは、中継装置３から受信（入力）したエスカレータ（プラント）１００の動作音データ、当該動作音データに対応する傾斜角データ（後述）、およびエスカレータ（プラント）１００の正常時の動作音データおよび当該動作音データに対応する傾斜角データ等を記憶（蓄積）する。

中継装置３は、複数の動作音収集装置４が収集したエスカレータ（プラント）１００の動作音を無線を介して受信する。中継装置３は、さらに複数台設けられており、夫々の中継装置３は、設定された複数の動作音収集装置４が収集したエスカレータ（プラント）１００の動作音を無線を介して同時に受信する。このため、中継装置３は、複数の無線ＩＦ（インタフェース）を備えており、夫々の無線ＩＦを介して、複数の動作音収集装置４から同時にエスカレータ（プラント）１００の動作音を同時に受信することができる。

動作音収集装置４は、エスカレータ（プラント）１００の所定の箇所に複数台設置されている。例えば、エスカレータ（プラント）１００の稼動部分および固定部分に設置されている。これらのエスカレータ（プラント）１００の稼動部分および固定部分に設置された動作音収集装置４から、同時に動作音を収集することができる。複数の動作音収集装置４は夫々中継装置３とペアリング処理を行い、無線接続の設定を行う。ペアリング処理を行った機器同士が無線接続を行うことができる。

中央管理装置１からの動作音収集要求などの指令情報はＬＡＮ ＩＦ２を通じシステム中に複数台ある中継装置３に送られる。中継装置３は送られてきた指令情報に基づき無線にて接続し、管理している動作音収集装置４に対し指令情報を伝達する。動作音収集装置４は、指令情報に基づき動作すると共に、動作結果を中継装置３に送り返す。動作結果は、例えば収集した動作音データなどである。中継装置３は送られてきた結果をＬＡＮ ＩＦ２を通じ中央管理装置１に例えば一日に一回送信する。収集された動作音データなどは一次的に中継装置３内に保管される。中央管理装置１は送られてきた動作音データなどに基づいて表示を行う。また中央管理装置１は送られてきた動作音データなどのデータ保管、分析などを行う。収集された動作音データなどは中央管理装置１の２次記憶装置であるＨＤＤ１ｃに蓄積される。

図２は、上述した中継装置３の構成を示すブロック図である。中継装置３は、ＣＰＵ３１、ＬＡＮ ＩＦ（インタフェース）３２、プログラムＲＯＭ（Read Only Memory）３３、データ保管ＲＯＭ（Read Only Memory）３４、ワークＲＡＭ（Random Access Memory）３５、リアルタイマ３６、無線 ＩＦ（インタフェース）３７から構成されている。

ＣＰＵ３１はプログラムＲＯＭ３３に記憶されているプログラムに従い動作する制御デバイスである。プログラムＲＯＭ３３は、中央管理装置１から送られてくる指令情報に従って動作するプログラムが記憶されている。データ保管ＲＯＭ３４は、各動作音収集装置４から受信した動作音データを記憶する。ワークＲＡＭ３５は、各動作音収集装置４から受信した動作音データを一時記憶する作業メモリ領域である。リアルタイマ３６は、中央管理装置１からの指令情報である時刻データの値を設定するタイマーモジュールである。

ＣＰＵ３１はＬＡＮ ＩＦ３２から送られてくる中央管理装置１からの指令情報に基づいて動作する。例えば時刻設定コマンドの場合は送られてきた時刻データの値を内部のリアルタイマ３６にセットする。更に内部に複数個設けられている無線 ＩＦ（インタフェース）３７を通じて、管理している動作音収集装置４に対し時刻設定コマンドを同時に伝達する。ＣＰＵ３１は無線 ＩＦ（インタフェース）３７を通じて、各動作音収集装置４から設定終了を受け取った後ＬＡＮ ＩＦ３２を通じ中央管理装置１に設定終了を通知する。

動作音収集装置４から動作音データが送られてきた場合は、一旦無線 ＩＦ（インタフェース）３７からのデータをワークＲＡＭ３５に保管する。同時に送られてくる区切り用データを用いワークＲＡＭ３５内部のデータを区切り用データに関連付けてデータ保管ＲＯＭ３４に保管する。保管処理終了後にＬＡＮ ＩＦ３２を通じ中央管理装置１に収集終了を通知する。その後中央管理装置１はデータ送付指令を送付し、必要な動作音データを中継装置３のデータ保管ＲＯＭ３４から受信する。

次に、図３は、動作音収集装置４の内部構成を示すブロック図である。動作音収集装置４は制御ＣＰＵ４１、電源回路４２、電池４３、無線ＩＦ（インタフェース）４４、リアルタイマ４５、ＲＯＭ４６、ＲＡＭ４７、マイク＋ＩＦ４８、傾斜センサ１０１から構成されている。

制御ＣＰＵ４１はＲＯＭ４６に保管された制御プログラムに従い動作を行う制御デバイスである。また、制御ＣＰＵ４１は無線ＩＦ（インタフェース）４４からの動作指令を受け動作する。電源回路４２は電池４３からの起電力を受けて動作音収集装置４の各デバイスに電源を供給するための制御を行う回路である。電池４３は起電力を蓄積しておく蓄電デバイスである。動作音収集装置４は、エスカレータ（プラント）１００の可動部分（例えば、踏み段等）にも設置されるため、単独で動作するための電池４３が必要となる。無線ＩＦ（インタフェース）４４は収集したエスカレータ（プラント）１００の動作音を中継装置３に無線送信するための無線デバイスである。動作音収集装置４は、エスカレータ（プラント）１００の可動部分にも設置されるため、収集した動作音を無線で送信することが望ましい。リアルタイマ４５は制御ＣＰＵ４１の起動時刻等を設定するタイマーモジュールである。当該リアルタイマ４５を用いることで、精度よく音データの収集を開始することができる。ＲＯＭ４６は制御ＣＰＵ４１の制御の下に実行される制御プログラム等を記憶する。ＲＡＭ４７はＲＯＭ４６から読み出された制御プログラム等をロードして一時記憶領域として用いるメモリデバイスである。マイク＋ＩＦ（インタフェース）４８はエスカレータ（プラント）１００の動作音を収集する集音デバイスである。マイク＋ＩＦ（インタフェース）４８はマイクに集音した動作音データの出力を行うインタフェースが接続されたデバイスであり、エスカレータ（プラント）１００の可動部分および固定部分の夫々に設けられる。傾斜センサ１０１はマイク＋ＩＦ（インタフェース）４８が設置された場所の傾斜を検出する傾きセンサである。エスカレータ（プラント）１００の可動部分にマイク＋ＩＦ（インタフェース）４８が設置された場合、マイク＋ＩＦ（インタフェース）４８の傾きを検出することができる。

制御ＣＰＵ４１はＲＯＭ４６に保管された制御プログラムに基づいて動作を行う。制御ＣＰＵ４１は無線ＩＦ（インタフェース）４４からの動作指令を受け動作を行う。例えば動作指令が時刻設定コマンドの場合はリアルタイマ４５に時刻設定コマンドに基づいて時刻データを設定する。その後、制御ＣＰＵ４１は無線ＩＦ（インタフェース）４４を経由し中継装置３に時刻設定完了を送る（後述）。

制御ＣＰＵ４１は（定期的に）リアルタイマ４５に起動時刻を設定する。この設定後に、制御ＣＰＵ４１は電池４３からの電源を供給する電源回路４２に対し電源低消費出力モード指令を送信すると共に、制御ＣＰＵ４１も電源低消費動作（モード）に入る。電源回路４２は電源低消費出力モード指令を受け無線ＩＦ（インタフェース）４４、マイク＋ＩＦ４８、傾斜センサ１０１などへの電源供給を休止する。リアルタイマ４５は設定された起動時刻に達した時点で制御ＣＰＵ４１に通知を行う。この通知を受けた制御ＣＰＵ４１は起動し電源低消費出力モードから通常動作モードに復帰する。

また、制御ＣＰＵ４１は動作音収集時刻に達した場合、無線ＩＦ（インタフェース）４４を経由して中継装置３に集音動作開始を通知すると共に、動作音収集動作（処理）を行う。また、制御ＣＰＵ４１は無線ＩＦ（インタフェース）４４から動作音の収集指令が来た場合は、その都度、動作音収集動作を行う。制御ＣＰＵ４１は動作音収集動作（処理）時、マイク＋ＩＦ４８および傾斜センサ１０１から送出されたデータ（動作音データ、傾斜角データ）をＲＡＭ４７に一時的に記憶（保管）し、動作音データ（受け取り音データ）及び傾斜角データから得られる区切り情報（後述）を無線ＩＦ（インタフェース）４４を経由し中継装置３に送る。区切り情報は、例えば、音データに重畳されて送信される方式（後述：図６参照）、データのＣＨを分けて音データ用ＣＨと区切り情報ＣＨに音声データとして合わせて送信される方式（後述：図７参照）等が可能である。傾斜角データから得られる区切り情報を用いることにより、磨耗等による経年劣化を起こすことなく、振動の影響も軽減しつつ、エスカレータ等の周期的に移動する装置の周回数を把握することができ、且つ、動作音データを収集した可動部分および動作音データを収集しない可動する部分の位置を特定する精度を向上させることができる。

次に、区切り情報（区切りデータとも称する）について詳しく説明する。

区切り情報とは、エスカレータ（プラント）の一部が周期的に可動する場合、例えば可動部分の傾斜が傾斜角９０度を基準に反転した位置のいずれか1つを区切り位置とする。図８は、傾斜センサを用いた区切り情報の作成の例を模式的に示す図である。エスカレータの踏み段（可動部分）に傾斜センサ１０１を取り付けて区切り情報を作成する。この場合、エスカレータの下段での位置反転時を区切りとし、傾斜角９０度を基準に区切り情報を作成している。この区切り情報を用いて、エスカレータ等の周期的に移動する装置の点検を行う際の周回数を把握することができる。また、動作音データを収集した可動部分の位置を特定することができる。

例えば、図９に示されるように、エスカレータ１００の踏み段に取り付けられた傾斜センサ１０１は下段から上段へ向けて移動する状態（状態Ａ）であり、傾斜センサ１０１から得られる傾斜角は、１８０度となる（図８参照）。次に、図１０に示されるように、傾斜センサ１０１が上段の位置まで移動して反転する状態（状態Ｂ）となった場合、傾斜センサ１０１から得られる傾斜角は、反転が行われるため１８０〜３６０度の間となる（図８参照）。続いて、図１１に示されるように、傾斜センサ１０１が反転してエスカレータ１００の裏面を上段から下段へ向けて移動する状態（状態Ｃ）の場合、傾斜センサ１０１から得られる傾斜角は、約３３０度となる（図８参照）。そして、次に、図１２に示されるように、傾斜センサ１０１が下段の位置まで移動して反転する状態（状態Ｄ）となった場合、傾斜センサ１０１から得られる傾斜角は、反転が行われるため０〜３６０度の間となる（図８参照）。その後に、また最初の状態Ａに戻る。このようにエスカレータ１００は周期的に可動する部分を備えているものとする。

次に、本実施形態の作用について図４、図５のシーケンス図を参照して説明する。

図４は、本実施形態に関する動作音収集システムを適用した動作音収集方法における定期的に動作音収集を行う場合（定時刻動作音収集）について示したシーケンス図である。

中央管理装置１は、時刻設定コマンドなどの指令情報をＬＡＮ ＩＦ２を通じシステム中に複数台ある中継装置３に送信することで、タイマ値のセットを開始する（ステップＳ１０１）。各中継装置３は受信した指令情報である時刻設定コマンドに基づき無線にて接続し、管理している各動作音収集装置４に対し指令情報（時刻設定コマンド）を一斉に送信することで、リアルタイマ値のセットを開始する（ステップＳ１０２）。各中継装置３は管理する各動作音収集装置４に対し指令情報（時刻設定コマンド）を一斉に送信することで、時刻同期の誤差を小さくすることができる。中継装置３のＣＰＵ３１はＬＡＮ ＩＦ３２を介して中央管理装置１から送られてくる指令情報（時刻設定コマンド）に従い動作する。中央管理装置１から送られてくる指令情報が時刻設定コマンドである場合は、送られてきた時刻データの値を中継装置３のリアルタイマ３６にセットする。更に内部に複数個ある無線 ＩＦ（インタフェース）３７を介して、中継装置３が管理するように設定されている複数の動作音収集装置４に対し時刻設定コマンドを同時に伝達する。

動作音収集装置４の制御ＣＰＵ４１は、無線ＩＦ（インタフェース）４４を介して受信した時刻設定コマンドに基づいて動作する。即ち、中継装置３から送られてくる指令情報が時刻設定コマンドの場合は、動作音収集装置４のリアルタイマ４５に時刻データを設定する（ステップＳ１０３）。その後、動作音収集装置４の制御ＣＰＵ４１は無線ＩＦ（インタフェース）４４を介して中継装置３に時刻設定完了を送ると共に、リアルタイマ４５の動作が開始されるため、設定された時刻まで動作（動作音収集処理）を停止する（ステップＳ１０４）。設定された時刻まで動作（動作音収集処理）を停止することで、無線ＩＦ４４を始めとする主要部への電源供給を停止し、電池４３の消耗を軽減する。

動作音収集装置４は（定期的に）リアルタイマ４５に制御ＣＰＵ４１の起動時刻を設定する。この設定後、動作音収集装置４は電池４３からの電源を供給する電源回路４２に対し電源低消費出力モード指令を行い、動作音収集装置４も電源低消費動作に入る。動作音収集装置４の電源回路４２は、電源低消費出力モード移行の指令を受け無線ＩＦ（インタフェース）４４、マイク＋ＩＦ４８、傾斜センサ１０１などへの電源供給を休止する。

中継装置３のＣＰＵ３１は無線 ＩＦ（インタフェース）３７を介して各動作音収集装置４から設定終了を受け取った後、ＬＡＮ ＩＦ３２を通じ中央管理装置１に、完了確認（収集の完了の終了の通知）を通知する（ステップＳ１０５）。中央管理装置１は、当該通知を受けて完了確認を行う（ステップＳ１０６）。

動作音収集装置４のリアルタイマ４５はタイマを起動する（ステップＳ１０７）と共に、制御ＣＰＵ４１は無線ＩＦ（インタフェース）４４を介して、中継装置３に集音動作開始を通知する。中継装置３のＣＰＵ３１は無線 ＩＦ（インタフェース）３７を介して各動作音収集装置４から集音動作開始の通知を受け取った後、収集開始待ち状態となる（ステップＳ１０８）と共に、中央管理装置１に当該通知を送信する。中央管理装置１は集音動作開始の通知を受け取った後、収集開始待ち状態となる（ステップＳ１０９）。

動作音収集装置４のリアルタイマ４５は設定された起動時刻に達した時点で制御ＣＰＵ４１に通知する。この通知を受けた制御ＣＰＵ４１は起動し電源低消費出力モードから通常動作モードに復帰する。動作音収集装置４の制御ＣＰＵ４１は動作音収集動作を行う（ステップＳ１１０）。各動作音収集装置４の動作音収集動作は、可動部分および固定部分の両方の動作音収集動作を同時に行う。このように、可動部分および固定部分の両方の動作音収集動作を同時に行うことにより、同じ時刻に収集した動作音データを比較することができる。各動作音収集装置４は、収集した動作音の音データを中継装置３に無線ＩＦ４４を介して送信する。中継装置３は複数の無線ＩＦを介して各動作音収集装置４から送信されてきた動作音の音データを同時に受信して保管（データ保管）する（ステップＳ１１１）。

中継装置３は、中央管理装置１に集音動作開始を通知する。当該通知を受けた中央管理装置１は中継装置３に音データの転送（送信）を開始させるための転送開始指令を送信し、音データの取り出しを開始する（ステップＳ１１２）。中継装置３は当該指令を受け、データ保管してある音データを取り出して（読み出して：ステップＳ１１３）中央管理装置１に送信する。中央管理装置１は受信した音データを保管（データ保管）する（ステップＳ１１４）。

以上のようにして、定期的に動作音データを収集する。

次に図５は、本実施形態に関する動作音収集システムを適用した動作音収集方法における動作音データの収集指令による任意のタイミングで動作音収集を行う場合のシーケンス図である。

中央管理装置１は動作音収集開始コマンドである収集開始指令をＬＡＮ ＩＦ２を介してシステム中に複数台ある各中継装置３に送信することで、動作音の収集開始を実行する（ステップＳ２０１）。中継装置３は送られてきた収集開始指令に基づき無線にて接続し、管理している動作音収集装置４に対し収集開始指令を伝達する。

各動作音収集装置４の制御ＣＰＵ４１は無線ＩＦ（インタフェース）４４を介して収集開始指令を受信して受付け（ステップＳ２０２）、動作音収集動作を開始する（ステップＳ２０３）。各動作音収集装置４の制御ＣＰＵ４１は無線ＩＦ（インタフェース）４４を介して、管理されている中継装置３に集音動作開始として収集開始応答を通知する。

当該通知を受けた中継装置３は、収集開始待ち状態となり（ステップＳ２０４）、中央管理装置１に集音動作開始として収集開始応答を通知（返答）する。当該通知を受けた中央管理装置１は収集開始待ち状態となる（ステップＳ２０５）。

各動作音収集装置４の制御ＣＰＵ４１は集音動作開始後 マイク＋ＩＦ４８、傾斜センサ１０１から動作音の音データを一旦ＲＡＭ４７に保管し、受け取り音データ及び傾斜角から得られる区切り情報を無線ＩＦ（インタフェース）４４を経由し中継装置３に送る（ステップＳ２０６）。

中継装置３は動作音収集装置４から動作音データが送られてきた場合は、一旦無線 ＩＦ（インタフェース）３７からのデータをワークＲＡＭ３５に保管する（ステップＳ２０７）。同時に送られてくる区切りデータの符号を用いワークＲＡＭ３５内部のデータをデータ保管ＲＯＭ３４に分割して保管する。保管処理終了後にＬＡＮ ＩＦ３２を通じ中央管理装置１に収集終了を通知する。当該通知を受け中央管理装置１は中継装置３に保管された動作音の音データの取り出しを開始するために、データ送付指令を中継装置３に送信する（ステップＳ２０８）。当該通知を受け中継装置３は必要な動作音データを中継装置３の保管ＲＯＭ３４から取り出して中央管理装置１に送信する（ステップＳ２０９）。音データを受信した中央管理装置１はＨＤＤ１ｃに保管する（ステップＳ２１０）。

次に、各動作音収集装置４から区切りデータを中継装置３に送信する場合について図６、図７を参照して説明する。

各動作音収集装置４は、エスカレータ（プラント）１００の動作音の音データ２００および傾斜角データ２０１を収集する。収集された傾斜角データ２０１は、各動作音収集装置４の制御ＣＰＵ４１によって区切りデータ２０２に変換される。例えば、上述したように、傾斜角データ２０１に基づいて反転位置を検出して、区切り位置であるかを判別して、区切り位置であると判別された場合は、区切りデータ２０２として生成する（図１３等参照）。各動作音収集装置４の制御ＣＰＵ４１によって生成された区切りデータ２０２は、収集された音データ２００と重畳して送信データ２０３が生成される。

また、別の形態においては、収集された傾斜角データ２０１は、各動作音収集装置４の制御ＣＰＵ４１によって区切りデータ２０２に変換される。各動作音収集装置４の制御ＣＰＵ４１によって生成された区切りデータ２０２は、送信データであるステレオデータの片方のチャネル、例えば右（Ｒ）チャネルとし、収集された音データ２００は、送信データのもう一方のチャネル、例えば左（Ｌ）チャネルとし、ＲとＬの両方のチャネルが１つの送信データ（ステレオデータ）が生成される。なお、各動作音収集装置４から中継装置３に送信される区切りデータ２０２の送信方法は、上述した形態に限定されるものではなく、各動作音収集装置４から中継装置３に送信される形態であればよい。このような形態とすることで、送信データの単純化が可能となり、送信するデータ量を軽減させることができる。

次に、上述した区切りデータの説明では、エスカレータ（プラント）１００の踏み段は、表側では下段から上段へ移動しており、裏側では上段から下段へ移動しているが、これに限定されるものではない。例えば、図１３〜図１７に示されるように、エスカレータ（プラント）１００の表側では上段から下段へ移動しており、裏側では下段から上段へ移動している形態としてもよい。

例えば可動部分の傾斜が傾斜角９０度を基準に反転した位置のいずれか1つを区切り位置とする。図１３は、傾斜センサを用いた区切り情報の作成の例を模式的に示す図である。エスカレータの踏み段（可動部分）に傾斜センサ１０１を取り付けて区切り情報を作成する。この場合、エスカレータの下段での位置反転時を区切りとし、傾斜角９０度を基準に区切り情報を作成している。図１４に示されるように、エスカレータ１００の踏み段に取り付けられた傾斜センサ１０１は上段から下段へ降りて行く状態（状態Ｄ）であり、傾斜センサ１０１から得られる傾斜角は、１８０度となる（図１３参照）。次に、図１５に示されるように、傾斜センサ１０１が下段の位置まで移動して反転する状態（状態Ｅ）となった場合、傾斜センサ１０１から得られる傾斜角は、反転が行われるため１８０〜０〜３６０度の間となる（図１３参照）。続いて、図１６に示されるように、傾斜センサ１０１が反転してエスカレータ１００の裏面を下段から上段へ向けて移動する状態（状態Ｆ）の場合、傾斜センサ１０１から得られる傾斜角は、約３３０度となる（図１３参照）。そして、次に、図１７に示されるように、傾斜センサ１０１が上段の位置まで移動して反転する状態（状態Ｇ）となった場合、傾斜センサ１０１から得られる傾斜角は、反転が行われるため約３３０〜３６０〜１８０度の間となる（図１３参照）。その後に、また最初の状態Ｄに戻る。

中央管理装置１は各中継装置１から受信したエスカレータ（プラント）１００の動作音の音データ、傾斜角データおよび区切り情報に基づいて、受信した音データがエスカレータ（プラント）１００のどの位置（可動部分または固定部分等）の音データかを判別することができる。例えば図１８に示されるように、エスカレータ（プラント）１００の固定部分である上段位置１１０および下段位置１１２等に設置されているマイク＋ＩＦ４８および傾斜センサ１０１であれば、傾斜角データに変化はないため、固定部分である予め設置された場所の音データであることが判別できる。同様に、エスカレータ（プラント）１００の可動部分である踏み段１１１に設置されているマイク＋ＩＦ４８および傾斜センサ１０１であれば、傾斜角データが区切り情報を基準として周期的に変化するため、エスカレータ（プラント）１００の可動部分が当該エスカレータ（プラント）１００のどの場所に位置した時の音データであるかを判別できる。

次に、中央管理装置１は例えば状態Ａでの音データと、中央管理装置１のＨＤＤ１ｃに記憶されている正常時の状態Ａの音データとを比較して、ＨＤＤ１ｃに記憶されている閾値の範囲内であれば正常、閾値の範囲外であれば異常と判別する。例えば音データの音量を用いる場合、正常時の状態Ａの音データの閾値の範囲が、例えば２０〜３０ｄｂであり、収集した状態Ａでの音データが例えば２５ｄｂであれば正常と判別し、収集した状態Ａでの音データが例えば３５ｄｂであれば異常と判別する。なお、音データの音量以外にも、音データの周波数等、または音量と周波数の両方を用いるようにしてもよい。

さらに、上述した図１８に示されるように、固定部分１１０、１１２および可動部分１１１の同じ時間の動作音データを同時に収集しているため、双方を比較して異常か否かを判別することができる。例えば、８月７日６時３０分の時点での収集された動作音データとして、固定部分１１０が２５ｄｂ、固定部分１１２が２８ｄｂ、可動部分１１１の状態Ａが３０ｄｂ、可動部分１１１の状態Ｂ（固定部分１１０付近）が３４ｄｂ、可動部分１１１の状態Ｃが２９ｄｂ、可動部分１１１の状態Ｄ（固定部分１１２付近）が４１ｄｂとして音データが収集され、閾値として、固定部分１１０が２０〜３０ｄｂ、固定部分１１２が１５〜２５ｄｂ、可動部分１１１の状態Ａが２５〜３５ｄｂ、可動部分１１１の状態Ｂ（固定部分１１０付近）が３０〜４０ｄｂ、可動部分１１１の状態Ｃが２５〜３５ｄｂ、可動部分１１１の状態Ｄ（固定部分１１２付近）が３５〜４０ｄｂとして設定されている場合について説明する。

中央管理装置１は収集された音データが夫々閾値内にあるか否かを判別する。収集された音データが閾値内にないものは、可動部分１１１の状態Ｄ（固定部分１１２付近）が４１ｄｂである場合である。可動部分１１１の状態Ｄは、固定部分１１２とほぼ同じ場所に位置する状態である。さらに、固定部分１１２の８月７日６時３０分の時点での収集された音データの音量は閾値内にない２８ｄｂであり異常と判別されている。２箇所の音データが異常を示しているため、より高い確率で異常を検出することができる。このように、同じ時間における可動部分および固定部分の音データを同時に収集しているため、別々の時間に収集する場合と比較して、より確度が高い異常の判別を行うことができる。即ち、可動部分と固定部分との音データを別々の時間に収集した場合は、音データの異常を両方同時に検出する可能性が低くなり、同じ時間の音データ同士を比較することもできないため、本実施形態では、可動部分と固定部分との音データを同時に収集する形態を取っている。

さらに、音データを収集する可動部分以外の場所で可動する箇所（例えば、音データを収集していないエスカレータの踏み段等）で、且つ、固定部分を可動時に通る場合に、異常位置を推定することが可能となる。例えばエスカレータの場合、音データを収集するためのマイク＋ＩＦ４８等が設置されている踏み段（可動部分）以外の踏み段の異常（磨耗など）が原因で発生する異常音がある場合、固定部分で収集した音データも可動部分と同時に収集しているため、可動部分との音データの比較を行うことで、異常音を検出した音データを収集していないエスカレータの踏み段の位置が推定できる。例えば固定部分１１０における１２月１０日７時２０分の時点での音データが３５ｄｂ（閾値の範囲外）であると検出された場合、且つ、同時間の可動部分１１１の状態Ａまたは状態Ｃ（反転動作しない位置）の音データが閾値の範囲内であると検出された場合は、固定部分１１０を１２月１０日７時２０分の時点で通過したエスカレータの踏み段の位置が異常であると判別する。踏み段の位置の特定は、例えば可動部分１１１の状態Ａまたは状態Ｃの１２月１０日７時２０分の時点での音データに異常が見られなければ、可動部分１１１からは遠い位置であると判別され、可動部分１１１の状態Ａまたは状態Ｃの１２月１０日７時２０分の時点での音データに異常が見られた場合は、可動部分１１１から近い位置であると判別される。また、他にもベルトや動作用チェーンなどが原因の場合も、当該ベルトや動作用チェーン自体の音データを収集していなくとも、ベルトや動作用チェーンが近傍に設置されている固定部分で異音が収集された場合は、当該ベルトや動作用チェーン自体の異常の可能性があると推定できる。なお、上述した実施形態では、周期的に移動する部分を含んだプラント装置としてエスカレータについて説明したがこれに限定されることはない。例えばベルトコンベア等、周期的に移動する部分を含んだプラント装置であればよい。

本実施形態を用いることにより、効率的にエスカレータ等のプラント装置の動作音の収集を行うことができる。即ち、可動部分と固定部分とが混在するプラント装置の動作音を同じ時間に同時に収集することにより、短時間で音データを収集して異常検査時間を短縮させると共に、確度の高い異常音の検出を行うことができる。また、区切り情報を用いて、磨耗等による経年劣化を起こすことなく、振動の影響も軽減しつつ、エスカレータ等の周期的に移動する装置の周回数を把握することができ、且つ、動作音データを収集した可動部分他の位置を特定する精度を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…中央管理装置、２…ＬＡＮ、３…中継装置、４…動作音収集装置、１ａ、３２…ＬＡＮ ＩＦ、１ｂ…ＣＰＵ、１ｃ…ＨＤＤ、３３…プログラムＲＯＭ、３４…データ保管ＲＯＭ、３５…ワークＲＡＭ、３６、４５…リアルタイマ、３７…無線ＩＦ１〜ｍ、４１…制御ＣＰＵ、４２…電源回路、４３…電池、４８…マイク＋ＩＦ、１００…エスカレータ（プラント）、１０１…傾斜センサ。

Claims (7)

1. 対象の装置から動作音を収集する動作音収集システムであって、
   前記装置の可動部分に設けられると共に、傾斜センサを備え、前記装置の可動部分の動作音を収集する第１の動作音収集手段と、
   前記装置の固定部分に設けられると共に、傾斜センサを備え、前記装置の固定部分の動作音を前記第１の動作音収集部と同時に収集する第２の動作音収集手段と、
   前記装置の外部に設置され、前記第１の動作音収集手段および前記第２の動作音収集手段から発信された無線信号を夫々同時に受信すると共に、当該夫々の無線信号に含まれる傾斜角データおよび当該傾斜角データに関連付けられた動作音データを夫々出力する無線中継手段と、
   前記無線中継手段から出力された夫々の傾斜角データおよび当該傾斜角データに関連付けられた動作音データが入力される制御手段とを備え、
   前記制御手段は、正常時の動作音データを記憶したデータベースを備えており、前記入力された夫々の傾斜角データに基づいて対応する動作音データが収集された位置を判別すると共に、前記位置に対応した動作音データと前記データベースに記憶された正常時の動作音データとを比較することにより、動作音の異常の判別を行うことを特徴とする動作音収集システム。
2. 前記装置の可動部分は、周期的に移動することを特徴とする請求項１に記載の動作音収集システム。
3. 前記傾斜角データに基づいて、前記可動部分が反転したと判別される位置のうちの１つを区切り情報として検出し、当該区切り情報に基づいて、前記可動部分の周回数をカウントすることを特徴とする請求項１または２に記載の動作音収集システム。
4. 前記区切り情報を前記動作音データに重畳して前記無線中継手段に送信することを特徴とする請求項１または３に記載の動作音収集システム。
5. 前記区切り情報を送信データであるステレオデータのうちの片方のチャネルとし、もう一方のチャネルに前記動作音データとして前記無線中継手段に送信することを特徴とする請求項１または３に記載の動作音収集システム。
6. 対象の装置から動作音を収集する動作音収集システムで用いられる動作音収集方法であって、
   前記動作音収集システムは、前記装置の可動部分に設けられると共に、傾斜センサを備え、前記装置の可動部分の動作音を収集する第１の動作音収集手段と、前記装置の固定部分に設けられると共に、傾斜センサを備え、前記装置の固定部分の動作音を前記第１の動作音収集部と同時に収集する第２の動作音収集手段と、正常時の動作音データを記憶したデータベースとを備え、
   前記装置の外部に設置され、前記第１の動作音収集手段および前記第２の動作音収集手段から発信された無線信号を夫々同時に受信すると共に、当該夫々の無線信号に含まれる傾斜角データおよび当該傾斜角データに関連付けられた動作音データを夫々出力し、
   出力された夫々の傾斜角データおよび当該傾斜角データに関連付けられた動作音データを入力し、
   入力された夫々の傾斜角データに基づいて対応する動作音データが収集された位置を判別し、
   前記位置に対応した動作音データと前記データベースに記憶された正常時の動作音データとを比較することにより、動作音の異常の判別を行うことを特徴とする動作音収集方法。
7. 前記装置の可動部分は、周期的に移動することを特徴とする請求項６に記載の動作音収集方法。

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