JP2019028929A - プリプロセッサおよび異常予兆診断システム - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、Rは相関係数値、xaはi=1〜nにおけるxiの平均値、yaはi=1〜nにおけるyiの平均値、Σはi=1〜nに対する和を求めること、SQRTは平方根を求めることを表わす。相関係数は変数間の線形関係を評価するものであるが、潜在変数を追加することより、非線形の相関関係と複数センサ間の相関関係の両方が評価されてもよい。
相違度=1−|相関係数|
を計算し、相関係数を相違度に変換する。
A=βB+γC+ε
という線形関係式で表現するために係数βとγとεを求める分析である。
Claims (14)
- 時系列のセンサデータが入力されるプリブロセッサにおいて、
センサデータと物理単位とが関連付けられた対応表と、
物理単位と非線形関数とが関連付けられたリストと、
センサデータを取得し、前記対応表に基づいて、取得されたセンサデータから物理単位を特定する物理単位抽出部と、
前記リストに基づいて、前記物理単位抽出部で特定された物理単位から非線形関数を特定し、特定された非線形関数へセンサデータを適用するための潜在変数を生成する潜在変数生成部と、
時系列のセンサデータを取得して変数とし、前記潜在変数生成部で生成された潜在変数へ、取得された時系列のセンサデータを適用して時系列のデータを生成して変数とし、取得された時系列のセンサデータへ生成された時系列のデータを追加して、複数の変数のデータセットを生成する潜在変数追加部と、
前記潜在変数追加部で生成されたデータセットの変数間の関係を分析し、線形関係式を生成する関係式推定処理部と、を備えたこと
を特徴とするプリプロセッサ。 - 請求項1に記載のプリプロセッサにおいて、
前記リストは、
それぞれが複数の物理単位の関数である非線形関数を、1つの物理単位に複数関連付け、
前記潜在変数生成部は、
複数の非線形関数を特定して、複数の潜在変数を生成し、
前記潜在変数追加部は、
時系列の複数のデータを生成して複数の変数とし、取得された時系列のセンサデータへ、生成された時系列の複数のデータを追加すること
を特徴とするプリプロセッサ。 - 請求項2に記載のプリプロセッサにおいて、
前記リストで非線形関数に関連付けられる物理単位は、センサデータが電圧の場合はボルト、センサデータが電流の場合はアンペア、センサデータが電力の場合はワットであること
を特徴とするプリプロセッサ。 - 請求項2に記載のプリプロセッサにおいて、
非線形関数が登録された関数表をさらに備え、
前記潜在変数追加部は、
前記関数表に登録された非線形関数へ、取得された時系列のセンサデータを適用して時系列のデータをさらに生成して変数とすること
を特徴とするプリプロセッサ。 - 請求項2に記載のプリプロセッサにおいて、
前記潜在変数追加部で生成されたデータセットの中で、変数間の相関係数を計算し、他の変数との相関係数が、予め設定された閾値より高いと判定された変数を、前記潜在変数追加部で生成されたデータセットの中から選択する潜在変数選択部をさらに備え、
前記関係式推定処理部は、
前記潜在変数選択部で選択された変数間の関係を分析すること
を特徴とするプリプロセッサ。 - 請求項5に記載のプリプロセッサにおいて、
前記潜在変数選択部で選択された変数を、前記潜在変数選択部で計算された相関係数に基づいて、グループに分割するグルーピング処理部をさらに備え、
前記関係式推定処理部は、
前記グルーピング処理部で分割された各グループに含まれる変数間の関係を分析すること
を特徴とするプリプロセッサ。 - 請求項6に記載のプリプロセッサにおいて、
前記グルーピング処理部は、
前記潜在変数選択部で計算された相関係数から相違度を計算し、計算された相違度に階層クラスタリング法を適用し、前記潜在変数選択部で選択された変数と該変数の組み合せとの相違度を得て、得られた相違度が、予め設定された閾値より低い変数の組み合わせをグループとすることにより、グループに分割すること
を特徴とするプリプロセッサ。 - 請求項7に記載のプリプロセッサにおいて、
前記関係式推定処理部は、
グルーピング処理部で分割されたグループそれぞれにおいて、グループに含まれる変数から目的変数と説明変数の組み合せを生成し、生成された目的変数と説明変数の組み合せを重回帰分析し、線形関係式を生成すること
を特徴とするプリプロセッサ。 - 請求項8に記載のプリプロセッサにおいて、
前記関係式推定処理部は、
生成された線形関係式を含む物理モデルを生成すること
を特徴とするプリプロセッサ。 - 請求項9に記載のプリプロセッサにおいて、
生成された物理モデルを表示し、前記物理単位抽出部と前記潜在変数追加部が取得する時系列のセンサデータを追加または削除する操作と、前記対応表で関連付けられる非線形関数を追加または削除する操作とを受け付ける物理モデル表示部をさらに備えること
を特徴とするプリプロセッサ。 - 請求項10に記載のプリプロセッサにおいて、
前記物理モデル表示部は、
前記グルーピング処理部で相違度と比較される閾値の修正の操作を受け付けること
を特徴とするプリプロセッサ。 - 時系列のセンサデータを診断する異常予兆診断システムにおいて、
センサデータと物理単位とが関連付けられた対応表と、
物理単位と非線形関数とが関連付けられたリストと、
センサデータを取得し、前記対応表に基づいて、取得されたセンサデータから物理単位を特定する物理単位抽出部と、
前記リストに基づいて、前記物理単位抽出部で特定された物理単位から非線形関数を特定し、特定された非線形関数へセンサデータを適用するための潜在変数を生成する潜在変数生成部と、
時系列のセンサデータを取得して変数とし、前記潜在変数生成部で生成された潜在変数へ、取得された時系列のセンサデータを適用して時系列のデータを生成して変数とし、取得された時系列のセンサデータへ生成された時系列のデータを追加して、複数の変数のデータセットを生成する潜在変数追加部と、
前記潜在変数追加部で生成されたデータセットの変数間の関係を分析し、線形関係式を生成し、生成された線形関係式を含む物理モデルを生成する関係式推定処理部と、
前記関係式推定処理部で生成された物理モデルに基づいて、異常の予兆を検出する異常予兆診断処理部と、を備えたこと
を特徴とする異常予兆診断システム。 - 請求項12に記載の異常予兆診断システムにおいて、
前記関係式推定処理部は、
係数を含む線形関係式を生成し、
前記異常予兆診断処理部は、
正常な物理モデルをさらに備え、
正常な物理モデルの線形関係式の係数と、前記関係式推定処理部で生成された線形関係式の係数とに基づいて、異常の予兆を検出すること
を特徴とする異常予兆診断システム。 - 請求項12に記載の異常予兆診断システムにおいて、
前記物理単位抽出部と前記潜在変数追加部は、
時系列の正常なセンサデータを取得し、
前記関係式推定処理部は、
正常な物理モデルを生成し、
前記異常予兆診断処理部は、
前記関係式推定処理部で生成された正常な物理モデルの線形関係式に、診断対象のセンサデータ、あるいは前記潜在変数生成部で生成された診断対象の潜在変数を適用して、異常の予兆を検出すること
を特徴とする異常予兆診断システム。
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