JP2019045159A - Apparatus monitoring device and apparatus monitoring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機器の状態、特に、機器の異常振動を監視する技術に関する。 The present invention relates to a technique for monitoring a state of a device, particularly an abnormal vibration of the device.
機器の異常振動を監視するために、種々の構成の機器監視装置が提案されている。例えば、特許文献１（特開平４−２８２４２１号公報）には、振動センサを用いて機器の振動周波数を測定する機器監視装置が開示されている。また、特許文献２（特開平５−９９７３６号公報）には、ＣＣＤカメラ等の撮像装置を用いて機器の変位を測定し、測定した機器の変位に基づいて機器の振動周波数を検出する機器監視装置が開示されている。 In order to monitor abnormal vibrations of devices, device monitoring devices having various configurations have been proposed. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 4-282421) discloses a device monitoring apparatus that measures a vibration frequency of a device using a vibration sensor. Further, in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-99736), device monitoring is performed in which the displacement of a device is measured using an imaging device such as a CCD camera, and the vibration frequency of the device is detected based on the measured displacement of the device. An apparatus is disclosed.
振動センサを用いて機器の振動周波数を測定する場合には、機器に複数の振動センサを取り付ける必要があり、コストが増大する。
また、撮像装置を用いて測定した機器の変位に基づいて機器の振動周波数を検出する場合には、機器を撮像した撮像画面を示す画像情報を解析するためのデータ処理量が多く、解析処理可能な画像情報の数が少ない。また、検出可能な振動周波数は、解析処理可能な画像情報の数により定まる。このため、低い振動周波数しか検出することができない。例えば、１秒間に解析処理可能な画像情報の数が６０である場合には、６０／２、すなわち３０Ｈｚ以下の振動周波数しか検出することができない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、簡単な構成で、画像情報を解析するための処理量を低減して解析可能な画像情報の数を増大させることができ、高い周波数の異常振動を監視することができる技術を提供することを目的とする。
When measuring the vibration frequency of a device using a vibration sensor, it is necessary to attach a plurality of vibration sensors to the device, which increases the cost.
In addition, when detecting the vibration frequency of a device based on the displacement of the device measured using an imaging device, the amount of data processing for analyzing image information indicating the imaging screen that captured the device is large, and analysis processing is possible The number of image information is small. The detectable vibration frequency is determined by the number of image information that can be analyzed. For this reason, only a low vibration frequency can be detected. For example, when the number of image information that can be analyzed in one second is 60, only a vibration frequency of 60/2, that is, 30 Hz or less can be detected.
The present invention was devised in view of such points, and with a simple configuration, the processing amount for analyzing image information can be reduced and the number of image information that can be analyzed can be increased. It is an object of the present invention to provide a technique capable of monitoring high-frequency abnormal vibration.
第１発明は、機器の状態を監視する機器監視装置に関する。本発明は、好適には、機器の異常振動を監視する機器監視装置として構成される。「機器」には、設備を構成する機器単体だけでなく、設備を構成する複数の機器が連結された機器連結体も含まれる。
本発明は、撮像手段、画素情報抽出手段、フーリエ変換手段、出力手段を備えている。勿論、本発明は、これ以外の構成要素を備えていてもよい。
撮像手段は、撮像領域を撮像した撮像画面を示す画像情報を出力可能である。撮像手段から出力される画像情報は、直交する行方向（横方向）および列方向（縦方向）に沿って二次元配列された画素情報により構成される。典型的には、撮像手段として、行方向および列方向に沿って二次元配列された受光素子により構成されるＣＣＤカメラが用いられる。この場合、画像情報を構成する画素情報は、対応する位置に配列されている受光素子の受光信号により規定される色情報を示す。好適には、本発明は、グレースケールの画素情報をフーリエ変換するように構成される。このため、好適には、撮像手段として、グレースケールの画素情報により構成される画像情報を出力可能な撮像手段が用いられる。なお、カラーの画素情報により構成される画像手段を用い、カラーの画素情報をグレースケールの画素情報に変化した状態でフーリエ変換を行うように構成することもできる。また、グレースケールの階調は、低い階調、例えば、１６階調に設定するのが好ましい。グレースケールの低い階調の画素情報を使用することにより、フーリエ変換処理を、簡単に、短時間で行うことができる。
本発明では、機器の振動を画素情報の時間変化により検出する。この場合、機器の振動は、機器の輪郭の部分に対応する位置に配列されている画素情報の時間変化に顕著に現れる。本発明では、撮像手段は、機器の輪郭の少なくとも一部を含む撮像領域を撮像可能に配置される。なお、撮像手段によって機器の輪郭の部分を撮像する場合、機器の輪郭の部分が暗いと、機器の輪郭の部分に対応する位置に配列されている画素情報が、色を正確に示さなくなるおそれがある。このため、好適には、撮像手段の撮像領域としては、照明手段による照明が可能な機器の輪郭の部分を含む撮像領域が選択される。例えば、機器の輪郭の部分に空間が形成されており、空間を挟んで撮像手段と反対側に照明手段を配置可能な撮像領域が選択される。勿論、機器の輪郭に対応する位置に配列されている画素情報が、色を正確に示している場合には、照明手段は省略することができる。
画素情報抽出手段は、撮像手段から出力された画像情報を構成する画素情報の中から、一部の画素情報を抽出する。一部の画素情報は、機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を含んでいる。「一部の画素情報」は、定められた一つの画素情報のみであってもよいし、定められた一つの画素情報を含む複数の画素情報であってもよい。「定められた一つの画素情報」は、定められた一つの画素情報のみを抽出する場合には、当該定められた一つの画素情報が対応し、定められた一つの画素情報を含む複数の画素情報を抽出する場合には、複数の画素情報のいずれかが対応する。例えば、複数の隣接する行に含まれている画素情報を抽出する場合には、複数の隣接する行を指示することが、定められた一つの画素情報を含む一部の画素情報の抽出を指示することに対応する。
フーリエ変換手段は、画像情報から抽出された画素情報をフーリエ変換して、周波数と振幅を有する周波数成分を生成する。すなわち、同じ位置に配列されている画素情報の時間変化を、周波数成分に変換する。
出力手段としては、好適には、フーリエ変換によって生成された周波数成分の振幅の包絡線を視覚的に判別可能に出力可能な出力手段が用いられる。例えば、表示手段や印刷手段が用いられる。「包絡線を判別可能に出力する」態様には、包絡線を直接出力する態様や、包絡線を推測可能に出力する態様が含まれる。なお、フーリエ変換によって生成される周波数成分には、異常振動が発生していない通常時に発生する定常周波数成分（例えば、機器の固有振動数に対応する周波数成分）が含まれている。このため、定常周波数成分を除去した周波数成分を出力手段から出力するように構成する、あるいは、定常周波数成分と他の周波数成分（異常振動による周波数成分）とを区別可能に出力するように構成するのが好ましい。出力手段から周波数成分を出力するタイミングは、適宜選択することができる。例えば、撮像手段によって撮像領域を撮像した時点、作業員等から周波数成分の出力が要求された時点、周波数成分に基づいて機器の異常振動が判別された時点等を選択することができる。
周波数成分の振幅の包絡線は、機器に発生する異常振動の原因に応じた形状を有する。このため、作業員等は、出力手段から出力される周波数成分から、周波数成分の振幅の包絡線の形状を判別することで、異常振動が発生しているか否か、また、異常振動が発生している場合には、異常振動の原因を判別することができる。
各手段の配置態様は、適宜変更可能である。例えば、撮像手段を機器側に設け、画素情報抽出手段とフーリエ変換手段を、機器から離れている管理センターに設け、出力手段を作業員側に設け、インターネット回線等の通信回線を介して通信可能に構成することができる。また、画素情報抽出手段による画素情報の抽出処理、フーリエ変換手段によるフーリエ変換処理、出力手段による周波数成分の出力処理の実行タイミングは、適宜選択可能である。
本発明では、撮像手段を用いながら、処理可能な画像情報（撮像画面）の数を大幅に増大させることができ、高い周波数の振動も監視することができる。
機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を抽出してフーリエ変換することで、高い周波数の振動を監視することができる。しかしながら、機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を選択するのは難しい。このため、抽出する画素情報を容易に選択することができるように構成するのが好ましい。
第１発明の他の形態では、画素情報抽出手段は、機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報が配列されている行と同じ行に配列されている画素情報または定められた一つの画素情報が配列されている列と同じ列に配列されている画素情報を抽出する。
本形態では、行または列を指定すればよいため、機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を容易に抽出することができる。
また、第１発明の他の形態では、画素情報抽出手段は、機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報が配列されている行を含む複数の隣接する行に配列されている画素情報または定められた一つの画素情報が配列されている列を含む複数の隣接する列に配列されている画素情報を抽出する。行または列の数は、適宜設定可能であるが、好適には、５行〜３０行または５列〜３０列に設定される。
本形態では、隣接する複数行または隣接する複数列を指定すればよいため、機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を容易に抽出することができる。
第１発明の他の形態では、周波数成分選択手段を備えている。
周波数成分選択手段は、フーリエ変換手段によって生成された周波数成分のうち、大きい振幅を有する周波数成分を選択する。例えば、異常振動が発生していない通常時における周波数成分の振幅の平均値より大きい振幅基準値を設定し、振幅が振幅基準値より大きい周波数成分を選択する。
本形態では、出力手段は、周波数成分選択手段によって選択された周波数成分の振幅の包絡線を判別可能に出力する。
本形態では、振幅が小さい周波数成分を除いた周波数成分が出力手段から出力されるため、周波数成分の包絡線の形状をより容易に判別することができる。
第１発明の他の形態では、機器の異常振動を判別する異常判別手段を備えている。
異常判別手段は、例えば、フーリエ変換手段によって生成された周波数成分の振幅の包絡線の形状あるいは周波数選択手段によって選択された周波数成分の振幅の包絡線の形状と、異常振動の原因に対応して予め設定されている基準包絡線の形状を比較し、包絡線の形状がいずれかの基準抱卵苦戦の形状と一致する場合に、異常振動が発生していることを判別して異常報知を行う。包絡線の形状が基準包絡線の形状と一致しているか否かを判別する方法としては、適宜の方法を用いることができる。
異常報知の態様としては、適宜の態様を用いることができる。例えば、異常振動の原因を示す情報を表示装置５０に出力する態様、異常振動の原因を示す情報と周波数成分を表示装置５０に出力する態様等を用いることができる。
本形態では、異常振動が発生したことや異常振動の原因等を作業員等に報知することができる。
第２発明は、機器の状態を監視する機器監視方法に関する。本発明は、好適には、機器の異常振動を監視する機器監視方法として構成される。
本発明は、第１〜第４ステップを備えている。勿論、第１〜第４ステップ以外のステップを備えていてもよい。
第１ステップでは、撮像領域を撮像して、行方向および列方向に沿って二次元配列された画素情報により構成される画像情報を出力可能な撮像手段を、機器の輪郭の少なくとも一部を含む撮像領域を撮像可能に配置する。
第２ステップでは、撮像手段から出力された画像情報を構成する画素情報の中から、機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を含む一部の画素情報を抽出する。
「一部の画素情報」は、定められた一つの画素情報のみであってもよいし、定められた一つの画素情報を含む複数の画素情報であってもよい。
第３ステップでは、画像情報から抽出された画素情報をフーリエ変換し、周波数と振幅を有する周波数成分を生成する。すなわち、同じ位置に配列されている画素情報の時間変化を、周波数成分に変換する。
第４ステップでは、生成された周波数成分を、周波数成分の振幅の包絡線を判別可能に出力手段に出力する。
本発明では、撮像手段を用いながら、処理可能な画像情報（撮像画面）の数を大幅に増大させることができ、高い周波数の振動も監視することができる。
The first invention relates to a device monitoring apparatus that monitors the state of a device. The present invention is preferably configured as a device monitoring device that monitors abnormal vibration of a device. The “device” includes not only a single device constituting the facility but also a device assembly in which a plurality of devices constituting the facility are coupled.
The present invention includes an imaging unit, a pixel information extraction unit, a Fourier transform unit, and an output unit. Of course, the present invention may include other components.
The imaging means can output image information indicating an imaging screen that images the imaging area. The image information output from the imaging means is constituted by pixel information arranged two-dimensionally along the orthogonal row direction (horizontal direction) and column direction (vertical direction). Typically, a CCD camera including light receiving elements arranged two-dimensionally in the row direction and the column direction is used as the imaging unit. In this case, the pixel information constituting the image information indicates color information defined by the light reception signals of the light receiving elements arranged at the corresponding positions. Preferably, the present invention is configured to Fourier transform grayscale pixel information. For this reason, it is preferable to use an imaging unit capable of outputting image information composed of grayscale pixel information as the imaging unit. It is also possible to use an image means configured by color pixel information and perform Fourier transform in a state where the color pixel information is changed to grayscale pixel information. The gray scale gradation is preferably set to a low gradation, for example, 16 gradations. By using pixel information of a gray scale with a low gradation, the Fourier transform process can be easily performed in a short time.
In the present invention, the vibration of the device is detected by the time change of the pixel information. In this case, the vibration of the device appears remarkably in the time change of the pixel information arranged at the position corresponding to the contour portion of the device. In the present invention, the imaging means is arranged so that an imaging region including at least a part of the outline of the device can be imaged. In addition, when imaging the outline portion of the device by the imaging means, if the outline portion of the device is dark, the pixel information arranged at a position corresponding to the outline portion of the device may not accurately indicate the color. is there. For this reason, it is preferable to select an imaging region including a contour portion of a device that can be illuminated by the illumination unit as the imaging region of the imaging unit. For example, a space is formed in the contour portion of the device, and an imaging region in which the illumination unit can be arranged on the opposite side of the imaging unit across the space is selected. Of course, when the pixel information arranged at the position corresponding to the outline of the device accurately indicates the color, the illumination means can be omitted.
The pixel information extraction unit extracts a part of the pixel information from the pixel information constituting the image information output from the imaging unit. The partial pixel information includes a predetermined piece of pixel information arranged at a position corresponding to at least a part of the outline of the device. The “partial pixel information” may be only one set of pixel information, or may be a plurality of pieces of pixel information including one set of pixel information. In the case where only one predetermined pixel information is extracted, the “one predetermined pixel information” corresponds to the one predetermined pixel information and includes a plurality of pixels including the one predetermined pixel information. When extracting information, one of a plurality of pixel information corresponds. For example, when extracting pixel information included in a plurality of adjacent rows, instructing a plurality of adjacent rows indicates extraction of a part of pixel information including one defined pixel information. Corresponding to.
The Fourier transform means performs Fourier transform on the pixel information extracted from the image information to generate a frequency component having a frequency and an amplitude. That is, the time change of the pixel information arranged at the same position is converted into a frequency component.
As the output means, output means that can output the envelope of the amplitude of the frequency component generated by Fourier transform so as to be visually distinguishable is preferably used. For example, display means and printing means are used. The “outputting the envelope in a discriminable manner” includes a mode in which the envelope is directly output and a mode in which the envelope is output in a predictable manner. The frequency component generated by the Fourier transform includes a steady frequency component (for example, a frequency component corresponding to the natural frequency of the device) that is generated in a normal time when no abnormal vibration occurs. For this reason, it is configured to output the frequency component from which the steady frequency component is removed from the output means, or to output the steady frequency component and other frequency components (frequency components due to abnormal vibration) in a distinguishable manner. Is preferred. The timing for outputting the frequency component from the output means can be selected as appropriate. For example, it is possible to select a point in time when an imaging region is imaged by the imaging unit, a point in time when output of a frequency component is requested by a worker or the like, a point in time when abnormal vibration of the device is determined based on the frequency component, and the like.
The envelope of the amplitude of the frequency component has a shape corresponding to the cause of abnormal vibration occurring in the device. For this reason, an operator or the like determines whether or not abnormal vibration has occurred by determining the shape of the envelope of the amplitude of the frequency component from the frequency component output from the output means, and the abnormal vibration has occurred. If so, the cause of the abnormal vibration can be determined.
The arrangement mode of each means can be changed as appropriate. For example, the image pickup means is provided on the equipment side, the pixel information extraction means and the Fourier transform means are provided at the management center away from the equipment, the output means is provided at the worker side, and communication is possible via a communication line such as the Internet line. Can be configured. The execution timing of the pixel information extraction process by the pixel information extraction unit, the Fourier transform process by the Fourier transform unit, and the frequency component output process by the output unit can be selected as appropriate.
In the present invention, it is possible to greatly increase the number of image information (imaging screen) that can be processed while using the imaging means, and to monitor high-frequency vibrations.
High-frequency vibrations can be monitored by extracting one piece of pixel information arranged at a position corresponding to at least a part of the outline of the device and performing Fourier transform. However, it is difficult to select one piece of pixel information that is arranged at a position corresponding to at least a part of the outline of the device. For this reason, it is preferable that the pixel information to be extracted can be easily selected.
In another form of the first invention, the pixel information extracting means is arranged in the same row as the row in which the predetermined single pixel information is arranged, which is arranged at a position corresponding to at least a part of the outline of the device. The pixel information arranged in the same column as the column in which the pixel information or the determined one pixel information is arranged is extracted.
In the present embodiment, it is only necessary to designate a row or a column, so that it is possible to easily extract a single set of pixel information arranged at a position corresponding to at least a part of the device outline.
In another form of the first invention, the pixel information extracting means includes a plurality of rows including a row in which one predetermined pixel information is arranged at a position corresponding to at least a part of the outline of the device. The pixel information arranged in a plurality of adjacent columns including the pixel information arranged in adjacent rows or a column in which one predetermined pixel information is arranged is extracted. The number of rows or columns can be set as appropriate, but is preferably set to 5 to 30 rows or 5 to 30 columns.
In this embodiment, it is only necessary to specify a plurality of adjacent rows or a plurality of adjacent columns. Therefore, it is possible to easily extract a single set of pixel information arranged at a position corresponding to at least a part of the contour of the device. Can do.
In another form of the first invention, a frequency component selection means is provided.
The frequency component selection unit selects a frequency component having a large amplitude among the frequency components generated by the Fourier transform unit. For example, an amplitude reference value that is larger than the average value of the amplitudes of the frequency components at normal times when no abnormal vibration has occurred is set, and a frequency component whose amplitude is greater than the amplitude reference value is selected.
In this embodiment, the output means outputs the envelope of the amplitude of the frequency component selected by the frequency component selection means so as to be discriminated.
In this embodiment, since the frequency component excluding the frequency component having a small amplitude is output from the output means, the shape of the envelope of the frequency component can be more easily determined.
In another form of the first invention, an abnormality discriminating means for discriminating abnormal vibration of the device is provided.
The abnormality determination means corresponds to, for example, the shape of the envelope of the amplitude of the frequency component generated by the Fourier transform means or the shape of the envelope of the amplitude of the frequency component selected by the frequency selection means, and the cause of the abnormal vibration. The reference envelopes set in advance are compared, and when the envelope matches the shape of any of the standard incubation battles, it is determined that abnormal vibration has occurred, and abnormality notification is performed. As a method for determining whether or not the shape of the envelope matches the shape of the reference envelope, an appropriate method can be used.
An appropriate mode can be used as the mode of abnormality notification. For example, a mode in which information indicating the cause of abnormal vibration is output to the display device 50, a mode in which information indicating the cause of abnormal vibration and a frequency component are output to the display device 50, or the like can be used.
In this embodiment, it is possible to notify a worker or the like of the occurrence of abnormal vibration or the cause of abnormal vibration.
The second invention relates to a device monitoring method for monitoring the state of a device. The present invention is preferably configured as a device monitoring method for monitoring abnormal vibration of a device.
The present invention includes first to fourth steps. Of course, steps other than the first to fourth steps may be provided.
In the first step, imaging means capable of imaging an imaging region and outputting image information composed of pixel information arranged two-dimensionally in a row direction and a column direction includes at least a part of the contour of the device. The imaging area is arranged so as to be capable of imaging.
In the second step, a part including one predetermined pixel information arranged at a position corresponding to at least a part of the outline of the device from among the pixel information constituting the image information output from the imaging means Pixel information is extracted.
The “partial pixel information” may be only one set of pixel information, or may be a plurality of pieces of pixel information including one set of pixel information.
In the third step, the pixel information extracted from the image information is subjected to Fourier transform to generate a frequency component having a frequency and an amplitude. That is, the time change of the pixel information arranged at the same position is converted into a frequency component.
In the fourth step, the generated frequency component is output to the output means so that the envelope of the amplitude of the frequency component can be determined.
In the present invention, it is possible to greatly increase the number of image information (imaging screen) that can be processed while using the imaging means, and to monitor high-frequency vibrations.
本発明の機器監視装置および機器監視方法では、撮像装置を用いながら、高い周波数の異常振動を監視することができる。 According to the device monitoring apparatus and the device monitoring method of the present invention, it is possible to monitor high-frequency abnormal vibration while using the imaging device.
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
先ず、本発明の概要を説明する。
撮像装置から出力される、撮像画面を示す画像情報をフーリエ変換することによって、監視対象である機器の変位を測定し、機器の振動周波数を検出する場合には、画像情報を解析するためのデータ処理量が多く、解析処理可能な画像情報の数が少ないため、低い振動周波数しか検出することができない。例えば、１秒間に解析処理可能な画像情報の数が６０である場合には、６０／２、すなわち３０Ｈｚ以下の振動周波数しか検出することができない。
本発明では、撮像装置から出力される、撮像画面を示す画像情報を構成する画素情報（「画素」あるいは「ピクセル」と呼ばれる）のうち、機器の輪郭に対応する位置に配列されている、定められた少なくとも一つの画素情報を含む一部の画素情報をフーリエ変換することによって、周波数成分、すなわち、機器の振動周波数成分を検出している。
これにより、画像情報を解析するためのデータ処理量を大幅に低減することができ、解析処理可能な画像情報の数を大幅に増大させることができる。したがって、撮像装置を用いながら、簡単に、高い振動周波数も検出することができる。例えば、１秒間に解析処理可能な画像情報の数が４０００に増大し、４０００／２、すなわち、２０００Ｈｚの振動周波数まで検出することができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, the outline of the present invention will be described.
Data for analyzing image information when measuring the displacement of the device to be monitored and detecting the vibration frequency of the device by Fourier transforming the image information indicating the imaging screen output from the imaging device Since the amount of processing is large and the number of image information that can be analyzed is small, only a low vibration frequency can be detected. For example, when the number of image information that can be analyzed in one second is 60, only a vibration frequency of 60/2, that is, 30 Hz or less can be detected.
In the present invention, the pixel information (referred to as “pixel” or “pixel”) constituting the image information indicating the imaging screen output from the imaging device is arranged at a position corresponding to the contour of the device. The frequency component, that is, the vibration frequency component of the device is detected by performing Fourier transform on a part of the pixel information including at least one piece of pixel information.
As a result, the amount of data processing for analyzing image information can be significantly reduced, and the number of image information that can be analyzed can be greatly increased. Therefore, a high vibration frequency can be easily detected while using the imaging device. For example, the number of image information that can be analyzed per second increases to 4000, and it is possible to detect up to 4000/2, that is, a vibration frequency of 2000 Hz.
図１に、本発明の機器監視装置の第１の実施形態のブロック図が示されている。
本実施形態の機器監視装置は、撮像装置１０、処理装置２０、記憶装置３０、出力装置４０により構成されている。
本実施形態の機器監視装置では、画素情報をフーリエ変換することによって生成した周波数成分を出力装置（好適には、表示装置）から出力する。作業員は、出力装置から出力される周波数成分に基づいて、機器に異常振動が発生しているか否か、また、危機に異常振動が発生している場合には異常振動の原因を判別する。
FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of the device monitoring apparatus of the present invention.
The device monitoring apparatus according to the present embodiment includes an
In the device monitoring apparatus of the present embodiment, a frequency component generated by Fourier transforming pixel information is output from an output device (preferably a display device). Based on the frequency component output from the output device, the worker determines whether or not abnormal vibration has occurred in the device, and if abnormal vibration has occurred in crisis, the worker determines the cause of the abnormal vibration.
撮像装置１０は、撮像領域を撮像した撮像画面を示す画像情報を出力する。画像情報は、行方向（横方向）および列方向（縦方向）に沿って二次元配列された画素情報（「画素」あるいは「ピクセル」と呼ばれている）により構成される。本実施形態では、撮像装置１０として、行方向（横方向）および列方向（縦方向）に沿って二次元配列された受光素子を有するＣＣＤカメラが用いられている。画像情報を構成する画素情報は、対応する位置に外列されている受光素子の受光信号により規定される色情報（色調、階調）を示す。
記憶装置３０は、処理装置２０の各手段の処理を実行するプログラム、処理途中のデータや処理により作成したデータ等の種々の情報を記憶する。
出力装置４０は、種々の情報を出力可能である。図１では、出力装置４０として表示装置５０が設けられているが、出力装置４０としては、印刷装置等の他の種々の出力装置を用いることができる。表示装置５０は、後述する、フーリエ変換手段２３によって生成された周波数成分を出力可能である。
撮像装置１０が、本発明の「撮像手段」に対応し、処理装置２０が、本発明の「処理手段」に対応し、記憶装置３０が、本発明の「記憶手段」に対応し、出力装置４０が、本発明の「出力手段」に対応し、表示装置５０が、本発明の「表示手段」に対応する。
The
The storage device 30 stores various information such as a program for executing processing of each unit of the processing device 20, data in the middle of processing, and data created by processing.
The output device 40 can output various information. In FIG. 1, a display device 50 is provided as the output device 40, but other various output devices such as a printing device can be used as the output device 40. The display device 50 can output a frequency component generated by the Fourier transform unit 23 described later.
The
処理装置２０は、画像情報入力手段２１、画素情報抽出手段２２、フーリエ変換手段２３、周波数成分選択手段２４、管理手段２６を有している。処理装置２０は、各手段の処理を実行する１つのＣＰＵにより構成することができる。あるいは、各手段の処理を実行する個別のＣＰＵにより構成することもできる。 The processing device 20 includes an image information input unit 21, a pixel information extraction unit 22, a Fourier transform unit 23, a frequency component selection unit 24, and a management unit 26. The processing device 20 can be configured by one CPU that executes processing of each unit. Alternatively, it may be configured by an individual CPU that executes processing of each means.
画像情報入力手段２１は、撮像装置１０から出力される画像情報を適宜のタイミング、例えば、適宜の時間間隔で入力し、記憶装置３０に記憶する。
画像情報を処理装置２０に入力する方法としては、適宜の方法を用いることができる。例えば、撮像装置１０が、適宜のタイミングで処理装置２０（画像情報入力手段２１）に送信する方法を用いることができる。あるいは、処理装置２０（画像情報入力手段２１）から撮像装置１０への送信要求信号の送信に応答して、撮像装置１０から処理装置２０（画像情報入力手段２１）に送信する方法を用いることができる。
本実施形態では、同じ配列位置の画素情報の時間変化をフーリエ変換するため、データサイズの小さいグレースケールの画素情報が用いられる。例えば、１６階調のグレースケールの画素情報が用いられる。このため、撮像装置１０として、グレースケールの画素情報により構成される画像情報（「グレースケール画面の画像情報」）を出力可能な撮像装置が用いられる場合には、画像情報入力手段２１は、入力された画像情報をそのまま記憶装置３０に記憶する。一方、撮像装置１０として、カラーの画素情報により構成される画像情報（「カラー画面の画像情報」）を出力する撮像装置が用いられる場合には、画像情報入力手段２１は、入力された画像情報を、グレースケールの画素情報により構成される画像情報に変換して記憶装置３０に記憶する。なお、カラーの画素情報をグレースケールの画素情報に変換する処理は、画素情報抽出手段２２により画像情報から画素情報を抽出する際あるいはフーリエ変換手段２３により画素情報をフーリエ変換する際に行うこともできる。
The image information input unit 21 inputs the image information output from the
An appropriate method can be used as a method of inputting image information to the processing device 20. For example, a method in which the
In the present embodiment, in order to Fourier transform the temporal change of the pixel information at the same array position, gray scale pixel information having a small data size is used. For example, 16 gray scale pixel information is used. Therefore, when an imaging apparatus capable of outputting image information composed of grayscale pixel information (“image information on a grayscale screen”) is used as the
画素情報抽出手段２２は、記憶装置３０に記憶されている画像情報（撮像装置１０から出力された画像情報）を構成する画素情報の中から、機器の輪郭に対応する位置（行、列により規定される位置）に配列されている、定められた一つの画素情報を含む一部の画素情報を抽出する。「機器の輪郭に対応する位置」は、機器に異常振動が発生していない通常状態の時に撮像装置１０から出力される画像情報における、機器の輪郭に対応する位置を意味する。「機器の輪郭に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を含む一部の画素情報を抽出する」態様には、画像情報を構成する全ての画素情報を抽出する態様は含まれないが、定められた一つの配列位置の画素情報のみを抽出する態様は含まれる。すなわち、定められた一つの配列位置の画像情報のみを抽出する態様、定められた一つの配列位置の画素情報が配列されている行と同じ行に配列されている画素情報または定められた一つの配列位置の画素情報が配列されている列と同じ列に配列されている画素情報を抽出する態様、定められた一つの配列位置の画素情報が配列されている行を含む複数の隣接する行に配列されている画素情報または定められた一つの配列位置の画素情報が配列されている列を含む複数の隣接する列に配列されている画素情報を抽出する態様が含まれる。行あるいは列に含まれている画素情報を抽出する態様を用いることにより、定められた一つの配列位置の画素情報を指定する作業が容易となる。特に、複数の隣接する行に含まれている画素情報または複数の隣接する列に含まれている画素情報を抽出する態様を用いる場合には、定められた一つの配列位置の画素情報を指定する作業がより容易となる。行または列に含まれている画素情報を抽出する場合には、行または列に含まれている画素情報のいずれかが、「定められた一つの配列位置の画素情報」に対応する。
画素情報抽出手段２２による画素情報の抽出処理は、記憶装置３０に記憶されている各画像情報に対して順次行われる。
画素情報抽出手段２２による画素情報の抽出処理は、フーリエ変換手段２３によりフーリエ変換を行う前の適宜のタイミングで行ってもよいし、フーリエ変換を行う際に行ってもよい。好適には、画像情報を構成する画素情報の中から抽出した画素情報は、記憶装置３０に、各画像情報に対応して記憶される。
The pixel information extraction unit 22 is defined by the position (row and column) corresponding to the contour of the device from the pixel information constituting the image information (image information output from the imaging device 10) stored in the storage device 30. A part of pixel information including one predetermined pixel information arranged at a position) is extracted. The “position corresponding to the contour of the device” means a position corresponding to the contour of the device in the image information output from the
The pixel information extraction processing by the pixel information extraction unit 22 is sequentially performed on each piece of image information stored in the storage device 30.
The pixel information extraction processing by the pixel information extraction unit 22 may be performed at an appropriate timing before the Fourier transform is performed by the Fourier transform unit 23, or may be performed when the Fourier transform is performed. Preferably, pixel information extracted from the pixel information constituting the image information is stored in the storage device 30 corresponding to each piece of image information.
フーリエ変換手段２３は、画素情報抽出手段２２によって、各画像情報から抽出された画素情報をフーリエ変換処理し、周波数および振幅を有する周波数成分を生成する。すなわち、フーリエ変換手段２３は、同じ配列位置の画素情報の時間変化を、周波数および振幅を有する周波数成分に変換する。好適には、フーリエ変換手段２３によって生成された周波数成分は記憶装置３０に記憶される。
本実施形態では、フーリエ変換手段は、画像情報を構成する画素情報のうちの、少なくとも一つの画素情報を含む一部の画素情報に対してフーリエ変換を行うため、画像情報を用いて機器の変位（移動方向及び移動量）を検出する場合に比べて、画像解析のためのデータ処理量を大幅に低減することができる。また、本実施形態では、機器の多方向への振動を検出する必要がなく、一方向への振動のみを検出すればよいため、データ処理量が１／２となる。このため、画像解析のためのデータ処理量を大幅に低減することができ、解析可能な画像情報の数を大幅に増大させることができる。
ここで、フーリエ変換によって振動周波数を検出する場合、解析可能な画像情報の数の１／２以下の振動周波数しか検出することができない。
したがって、解析可能な画像情報の数が大幅に増大することは、検出可能な振動周波数の最大値が大幅に増加することを意味する。
The Fourier transform unit 23 performs a Fourier transform process on the pixel information extracted from each image information by the pixel information extraction unit 22 to generate a frequency component having a frequency and an amplitude. That is, the Fourier transform means 23 converts the time change of the pixel information at the same array position into a frequency component having a frequency and an amplitude. Preferably, the frequency component generated by the Fourier transform means 23 is stored in the storage device 30.
In the present embodiment, the Fourier transform means performs Fourier transform on a part of pixel information including at least one piece of pixel information among the pixel information constituting the image information. Compared to the case of detecting (movement direction and movement amount), the data processing amount for image analysis can be greatly reduced. Further, in this embodiment, it is not necessary to detect vibrations in multiple directions of the device, and it is only necessary to detect vibrations in one direction, so the data processing amount is halved. Therefore, the amount of data processing for image analysis can be greatly reduced, and the number of image information that can be analyzed can be greatly increased.
Here, when the vibration frequency is detected by Fourier transform, only a vibration frequency equal to or less than ½ of the number of image information that can be analyzed can be detected.
Therefore, a large increase in the number of image information that can be analyzed means that the maximum value of the detectable vibration frequency is greatly increased.
なお、フーリエ変換手段２３によって生成された周波数成分には、機器に異常振動が発生していない通常時に発生する定常周波数成分（例えば、機器の固有振動数に対応する周波数成分）が含まれている。定常周波数成分は、機器に異常振動が発生していない通常時において、抽出した画素情報をフーリエ変換手段２３によりフーリエ変換して生成されたた周波数成分により検出することができる。
周波数成分に基づいて機器の異常振動を判別する際には、フーリエ変換手段２３によって生成される周波数成分のうち、定常周波数成分を除いた周波数成分が必要である。このため、フーリエ変換手段２３によって生成された周波数成分のうち、定常周波数成分と定常周波数成分を除いた周波数成分（機器の異常振動等に起因する周波数成分）を区別可能に記憶装置３０に記憶するのが好ましい。なお、フーリエ変換手段２３によって生成した周波数成分のうち、定常周波数成分を除いた周波数成分を記憶装置３０に記憶するように構成してもよい。
The frequency component generated by the Fourier transform means 23 includes a stationary frequency component (for example, a frequency component corresponding to the natural frequency of the device) that is generated in a normal time when no abnormal vibration is generated in the device. . The stationary frequency component can be detected by a frequency component generated by Fourier transforming the extracted pixel information by the Fourier transform unit 23 in a normal time when no abnormal vibration occurs in the device.
When discriminating abnormal vibration of the device based on the frequency component, the frequency component excluding the stationary frequency component is required among the frequency components generated by the Fourier transform means 23. For this reason, out of the frequency components generated by the Fourier transform means 23, the frequency components excluding the stationary frequency components and the stationary frequency components (frequency components resulting from abnormal vibration of the device) are stored in the storage device 30 in a distinguishable manner. Is preferred. In addition, you may comprise so that the frequency component except the stationary frequency component among the frequency components produced | generated by the Fourier-transform means 23 may be memorize | stored in the memory | storage device 30. FIG.
機器に異常振動が発生した場合、フーリエ変換手段２３によって生成された周波数成分の分布（周波数および振幅）は、機器に異常振動が発生していない通常時における分布と異なり、また、機器の異常振動の原因に対応する特有の分布となる。
また、フーリエ変換手段２３によって生成された周波数成分は、多くの周波数成分を含んでいるが、機器に異常振動が発生した時の周波数成分の分布状態は、振幅が大きい周波数成分の分布状態によっても判別することができる。
周波数成分選択手段２４は、フーリエ変換手段２３によって生成された周波数成分の中から、振幅が大きい周波数成分を選択して記憶装置３０に記憶する。例えば、振幅が振幅基準値より大きい周波数成分を選択する。振幅基準値は、適宜の値に設定可能である。例えば、異常振動が発生していない通常時における周波数成分の振幅の平均値より大きい第１の振幅基準値Ｈ１（図７〜１３参照）が用いられる。
なお、周波数成分選択手段２４によって選択された周波数成分を記憶装置３０に記憶する場合には、フーリエ変換手段２３によって生成された周波数成分を記憶装置３０に記憶する処理は省略することもできる、すなわち、フーリエ変換手段２３によって周波数成分を生成し、生成された周波数成分の中から、振幅が大きい周波数成分を選択して記憶装置３０に記憶する。
周波数成分選択手段２４により選択された周波数成分は、出力装置４０、例えば、表示装置５０に出力される。この時、周波数成分は、作業員等が、周波数成分の振幅の包絡線を判別可能に表示装置５０に表示される。
When an abnormal vibration occurs in the device, the distribution (frequency and amplitude) of the frequency component generated by the Fourier transform means 23 is different from the distribution at the normal time when no abnormal vibration occurs in the device, and the abnormal vibration of the device. It becomes a specific distribution corresponding to the cause of.
The frequency component generated by the Fourier transform means 23 includes many frequency components, but the distribution state of the frequency component when abnormal vibration occurs in the device depends on the distribution state of the frequency component having a large amplitude. Can be determined.
The frequency component selection unit 24 selects a frequency component having a large amplitude from the frequency components generated by the Fourier transform unit 23 and stores it in the storage device 30. For example, a frequency component whose amplitude is larger than the amplitude reference value is selected. The amplitude reference value can be set to an appropriate value. For example, a first amplitude reference value H1 (see FIGS. 7 to 13) that is larger than the average value of the amplitudes of the frequency components at the normal time when no abnormal vibration has occurred.
When the frequency component selected by the frequency component selection unit 24 is stored in the storage device 30, the process of storing the frequency component generated by the Fourier transform unit 23 in the storage device 30 can be omitted. The frequency component is generated by the Fourier transform means 23, and the frequency component having a large amplitude is selected from the generated frequency components and stored in the storage device 30.
The frequency component selected by the frequency component selection unit 24 is output to the output device 40, for example, the display device 50. At this time, the frequency component is displayed on the display device 50 so that an operator or the like can determine the envelope of the amplitude of the frequency component.
機器に異常振動が発生すると、フーリエ変換手段２３によって生成された周波数成分に、定常周波数成分と異なる周波数成分が含まれる。例えば、第１の振幅基準値Ｈ１より大きい振幅を有する周波数成分や定常周波数成分と異なる周波数の周波数成分が含まれる。また、フーリエ変換手段２３によって生成された周波数成分の振幅の包絡線の形状は、機器に発生する異常振動に応じた形状を有する。周波数成分の振幅の包絡線の形状は、フーリエ変換手段２３によって生成された周波数成分を表示装置５０に表示することによって判別することができるが、周波数成分選択手段２４により選択された、大きい振幅を有する周波数成分を表示装置５０に表示することにより、より容易に判別することができる。
本実施形態では、作業員は、周波数成分が表示装置５０に表示されている状態において、周波数成分の振幅の包絡線に基づいて、機器に異常振動が発生しているか否か、また、異常振動が発生している場合には、異常振動の原因を判別することができる。
When abnormal vibration occurs in the device, the frequency component generated by the Fourier transform means 23 includes a frequency component different from the stationary frequency component. For example, a frequency component having an amplitude larger than the first amplitude reference value H1 or a frequency component having a frequency different from the stationary frequency component is included. Moreover, the shape of the envelope of the amplitude of the frequency component generated by the Fourier transform means 23 has a shape corresponding to the abnormal vibration generated in the device. The shape of the envelope of the amplitude of the frequency component can be determined by displaying the frequency component generated by the Fourier transform means 23 on the display device 50, but the large amplitude selected by the frequency component selection means 24 can be determined. By displaying the frequency components that are present on the display device 50, it is possible to more easily discriminate.
In the present embodiment, the worker determines whether or not abnormal vibration has occurred in the device based on the envelope of the amplitude of the frequency component in the state where the frequency component is displayed on the display device 50, and the abnormal vibration If this occurs, the cause of the abnormal vibration can be determined.
管理手段２６は、処理装置２０の種々の処理、例えば、画像情報入力手段２１による画像情報の入力処理、画素情報抽出手段２２による画素情報抽出処理、フーリエ変換手段２３によるフーリエ変換処理、周波数成分選択手段２４による周波数成分選択処理、選択された周波数成分の出力装置４０（表示装置５０）への出力処理等を管理する。 The management unit 26 performs various processes of the processing device 20, for example, image information input process by the image information input unit 21, pixel information extraction process by the pixel information extraction unit 22, Fourier transform process by the Fourier transform unit 23, frequency component selection The frequency component selection processing by means 24, the output processing of the selected frequency component to the output device 40 (display device 50), and the like are managed.
撮像装置１０、処理装置２０、記憶装置３０、出力装置４０（表示装置５０）の配置態様や、各装置間の信号の伝送方法は、適宜選択可能である。
例えば、撮像装置１０を機器側に配置し、処理装置２０と記憶装置３０を管理センター側に配置し、表示装置５０を管理センター側および／または作業員側に配置する。作業員側に配置する表示装置５０としては、例えば、携帯端末装置（ノートパソコン、タブレット端末、スマートフォン等）の表示装置やデスクトップパソコンの表示装置等を用いることができる。この場合、撮像装置１０、処理装置２０、携帯端末装置やデスクトップパソコンは、インターネット回線等の通信回線を介して接続され、各装置間の信号の伝送（送受信）は、通信回線を介して行われる。各装置を、インターネット回線等の通信回線を介して接続することにより、各機器側に設けられている撮像装置１０で撮像した画像情報が管理センター側に送信されて、管理センター側に収集されるとともに、画素情報の抽出処理や画素情報のフーリエ変換処理等の処理を管理センター側の処理装置２０で行うことができる。また、フーリエ変換手段２３により生成され、周波数成分選択手段２４によって選択された周波数成分を、適宜のタイミングで、あるいは、携帯端末装置等を用いた作業員からの送信要求に応答して、管理センター側から作業員の携帯端末装置等の表示装置５０に送信することができる。作業員は、管理センター側から送信され、携帯端末装置等の表示装置５０に表示されている周波数成分の振幅の包絡線に基づいて、各機器の状態（機器に異常振動が発生しているか否か等）を判別することができる。
The arrangement mode of the
For example, the
次に、本実施形態の機器監視装置を構成する撮像装置１０を機器に配置する態様の一例を説明する。
図２は、監視対象の機器の一例を示す概略図である。図２には、火力発電所等に設けられる液体循環装置が示されている。
図２に示されている液体循環装置は、タンク１００、供給管１１０、入口弁１２０、ポンプ１３０、電動機１５０、出口弁１６０、戻り管１８０等を有している。
タンク１００に貯留されている液体（水）は、供給管１１０を介してポンプ１３０に供給される。ポンプ１３０に供給される水の量は、入口弁１２０によって調整される。
ポンプ１３０は、羽根（インペラー）１４０がケーシング内で回転することによって、供給管１１０を介してポンプ入口に供給された水にエネルギーを加え、ポンプ出口から吐出する。羽根１４０は、回転軸１４１に連結された電動機１５０によって回転される。
ポンプ出口から吐出された水は、戻り管１８０を介してタンク１００に戻される。ポンプ出口から戻り管１８０に供給される水の量は、出口弁１６０によって調整される。
ポンプ１３０は、ポンプ出口側にポンプ出口フランジ１３１を有している。また、出口弁１６０は、ポンプ出口フランジ１３１と連結される出口弁フランジ１６１を有している。ポンプ出口フランジ１３１と出口弁フランジ１６１は、出口弁フランジ１６１に設けられている出口弁接続部１６２が、ポンプ出口フランジ１３１に形成されているポンプ凹部１３２に挿入された状態で、ボルト１７０により連結される。
Next, an example of an aspect in which the
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a device to be monitored. FIG. 2 shows a liquid circulation device provided in a thermal power plant or the like.
2 includes a
The liquid (water) stored in the
The
The water discharged from the pump outlet is returned to the
The
本実施形態の機器監視装置では、画像情報に含まれている画素情報のうち、機器に対応する位置に配列されている画素情報をフーリエ変換することによって、機器の振動状態を示す周波数成分を生成する。ここで、機器の振動状態は、機器の輪郭部に対応する位置に配列されている画素情報に顕著に現れる。このため、本実施形態では、撮像装置１０は、液体循環装置の輪郭の少なくとも一部を含む撮像領域を撮像可能に配置される。図２および図３では、撮像装置１０は、液体循環装置を構成するポンプ１３０のポンプ出口フランジ１３１と出口弁１６０の出口弁フランジ１６１との連結部分を含む撮像領域（図２にＡで示されている領域）を撮像可能に配置されている。なお、本実施形態では、機器の輪郭に対応する位置に配設されている、少なくとも一つの画素情報をフーリエ変換することによって、機器の振動状態を示す周波数成分を生成することができる。
また、同じ配列位置の画素情報をフーリエ変換する場合には、フーリエ変換する画素情報としては、高い階調のカラーの画素情報を用いる必要はなく、低い階調のグレースケールの画素情報で十分である。この場合、処理データ量を低減することもできる。
ここで、撮像装置１０によって撮像される、機器の輪郭の部分が暗いと、機器の輪郭部分に対応する位置に配列されている画素情報が、輪郭の部分の色（本実施形態では、グレースケール）を正確に示さないおそれがある。このため、撮像装置１０の撮像領域として、照明装置による照明が可能な機器の輪郭が含まれている撮像領域を選択するのが好ましい。図２および図３では、連通する空間Ｓが形成されている、ポンプ出口フランジ１３１と出口弁フランジ１６１との間の領域であって、ポンプ出口フランジ縁部１３１ａ、出口弁フランジ縁部１６１ａ、出口弁接続部縁部１６２ａを含む領域を撮像領域Ａとして選択し、空間Ｓを挟んで一方側に撮像装置１０を配置し、他方側に照明装置Ｔを配置している。
In the device monitoring apparatus of the present embodiment, the pixel information arranged in the position corresponding to the device among the pixel information included in the image information is Fourier-transformed to generate a frequency component indicating the vibration state of the device. To do. Here, the vibration state of the device appears prominently in the pixel information arranged at a position corresponding to the contour portion of the device. For this reason, in this embodiment, the
In addition, when pixel information at the same array position is Fourier transformed, it is not necessary to use high gradation color pixel information as pixel information to be Fourier transformed, and low gradation gray scale pixel information is sufficient. is there. In this case, the amount of processing data can be reduced.
Here, when the contour portion of the device imaged by the
撮像装置１０によって撮像領域Ａを撮像した撮像画面が図４に示されている。なお、図４では、ボルト１７０が省略されている。
図４に示されている撮像画面は、列方向（縦方向）に１０８０画素情報（ピクセル）、行方向（横方向）に１９２０の画素情報（ピクセル）を有する、合計２００万画素情報（ピクセル）の画像情報により示される。
ここで、空間Ｓを挟んで、撮像装置１０と反対側に照明装置Ｔが配置されているため、撮像画像を構成する画素情報のうち、ポンプ出口フランジ縁部１３１ａ、出口弁フランジ縁部１６１ａ、出口弁接続部縁部１６２ａに対応する位置に配列されている画素情報は、正確なグレースケールンの階層を示す。
An imaging screen in which the imaging area A is imaged by the
The imaging screen shown in FIG. 4 has 1080 pixel information (pixels) in the column direction (vertical direction) and 1920 pixel information (pixels) in the row direction (horizontal direction), for a total of 2 million pixel information (pixels). It is indicated by the image information.
Here, since the illumination device T is disposed on the opposite side of the
次に、本実施形態の機器監視装置の動作を説明する。
撮像装置１０は、図４に示されている撮像画面を示す画像情報を出力する。
画像情報入力手段２１は、適宜のタイミングで、撮像装置１０から出力される画像情報を入力し、記憶装置３０に記憶する。
画素情報抽出手段２２は、記憶装置３０に記憶されている、撮像装置１０から出力された各画像情報を構成する画素情報の中から、機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を含む一部の画素情報を抽出する。本実施形態では、図４に示されているように、画像情報を構成する［１０８０個×１９２０個＝２００万個］の画素情報の中から、行（ｍ）〜行（ｍ＋ａ３）の２０行に含まれている画素情報を抽出している。行（ｍ）〜行（ｍ＋ａ３）の２０行に含まれている画素情報には、機器の輪郭の少なくとも一部（ポンプ出口フランジ縁部１３１ａ、出口弁フランジ縁部１６１ａ、出口弁接続部縁部１６２ａ）に対応する位置に配列されている、定められた一つの画像情報が含まれている。本実施形態では、複数の隣接する行を選択することによって、「機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を含む一部の画素情報」を容易に指定することができる。
フーリエ変換手段２３は、画素情報抽出手段２２によって、各画像情報から抽出された、同じ配列位置の画素情報をフーリエ変換し、周波数および振幅を有する周波数成分を生成して記憶装置３０に記憶する。
また、周波数成分選択手段２４は、フーリエ変換手段２３により生成された周波数成分の中から、大きい振幅を有する（第１の振幅基準値Ｈ１より大きい振幅を有する）周波数成分を選択して記憶装置３０に記憶する。
そして、周波数成分選択手段２４で選択された周波数成分は、表示装置５０等の出力装置４０に出力される。表示装置５０は、周波数成分選択手段２４によって選択された周波数成分を、周波数成分の振幅の包絡線を判別可能に表示する。
作業員は、表示装置５０に表示された周波数成分から、周波数成分の振幅の包絡線を判別し、包絡線に基づいて、機器に異常振動が発生しているか否か、また、異常振動が発生している場合には、異常振動の原因を判別することができる。
Next, the operation of the device monitoring apparatus of this embodiment will be described.
The
The image information input unit 21 inputs image information output from the
The pixel information extraction unit 22 is arranged at a position corresponding to at least a part of the contour of the device from among the pixel information constituting each image information output from the
The Fourier transform unit 23 performs Fourier transform on the pixel information at the same arrangement position extracted from each image information by the pixel information extraction unit 22, generates a frequency component having a frequency and an amplitude, and stores the frequency component in the storage device 30.
The frequency component selection unit 24 selects a frequency component having a large amplitude (having an amplitude larger than the first amplitude reference value H1) from the frequency components generated by the Fourier transform unit 23, and the storage device 30. To remember.
Then, the frequency component selected by the frequency component selection unit 24 is output to the output device 40 such as the display device 50. The display device 50 displays the frequency component selected by the frequency component selection unit 24 so that the envelope of the amplitude of the frequency component can be determined.
The operator discriminates the envelope of the amplitude of the frequency component from the frequency component displayed on the display device 50, and based on the envelope, whether or not abnormal vibration has occurred in the device, and abnormal vibration has occurred. If it is, the cause of abnormal vibration can be determined.
なお、以上では、画像情報を構成する画素情報の中から、複数の行、例えば、行（ｍ）〜行（ｍ＋ａ３）の２０行に含まれている画素情報を抽出したが、一つの行に含まれている画素情報を抽出することもできる。例えば、行（ｍ）〜行（ｍ＋ａ３）のうちの一つの行に含まれている画素情報を抽出する。この場合でも、抽出した画素情報には、機器の輪郭の少なくとも一部（ポンプ出口フランジ縁部１３１ａ、出口弁フランジ縁部１６１ａ、出口弁接続部縁部１６２ａ）に対応する位置に配列されている、定められた一つの画像情報が抽出される。この場合、一つの行を選択することによって、「機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を含む一部の画素情報」を容易に指定することができる。
また、列に含まれている画像情報を抽出することもできる。例えば、図４に示されている、画像情報を構成する［１０８０個×１９２０個＝２００万個］の画素情報の中から、列（ｎ＋ｂ１）〜列（ｎ＋ｂ２）の２０列に含まれている画素情報を抽出する。列（ｎ＋ｂ１）〜列（ｎ＋ｂ２）の２０列に含まれている画素情報には、機器の輪郭の少なくとも一部（ポンプ出口フランジ縁部１３１ａ、出口弁フランジ縁部１６１ａ、出口弁接続部縁部１６２ａ）に対応する位置に配列されている、定められた一つの画像情報が含まれている。この場合、複数の隣接する列を選択することによって、「機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を含む一部の画素情報」を容易に指定することができる。
勿論、一つの列に含まれている画素情報を抽出することもできる。例えば、列（ｎ＋ｂ１）〜列（ｎ＋ｂ２）のうちの一つの列に含まれている画素情報を抽出する。この場合、一つの列を選択することによって、「機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を含む一部の画素情報」を容易に指定することができる。
In the above, pixel information included in a plurality of rows, for example, 20 rows from row (m) to row (m + a3), is extracted from the pixel information constituting the image information. The contained pixel information can also be extracted. For example, pixel information included in one of the rows (m) to (m + a3) is extracted. Even in this case, the extracted pixel information is arranged at a position corresponding to at least a part of the contour of the device (pump
It is also possible to extract image information included in the column. For example, it is included in 20 columns from column (n + b1) to column (n + b2) from among [1080 pieces × 1920 pieces = 2 million pieces] of pixel information shown in FIG. Pixel information is extracted. The pixel information included in the 20 columns from column (n + b1) to column (n + b2) includes at least a part of the device outline (pump
Of course, the pixel information included in one column can also be extracted. For example, pixel information included in one of the columns (n + b1) to (n + b2) is extracted. In this case, by selecting one column, “a part of pixel information including one predetermined pixel information arranged at a position corresponding to at least a part of the outline of the device” is easily specified. be able to.
図５に、本発明の機器監視装置の第２の実施形態のブロック図が示されている。
第１の実施形態では、フーリエ変換手段２３により生成された周波数成分から、振幅が大きい周波数成分を選択する周波数成分選択手段２４が設けられているが、第２の実施形態では、周波数成分選択手段２４が省略されている。
第２の実施形態では、フーリエ変換手段２３により生成された周波数成分が表示装置５０に表示される。この時、周波数成分の振幅の包絡線の形状を判別可能に表示する。フーリエ変換手段２３により生成された周波数成分を表示装置５０に表示した場合でも、作業員は、周波数成分の振幅の包絡線の形状から、異常振動が発生しているか否か、また、異常振動が発生している場合には異常振動の原因を判別することができる。
FIG. 5 shows a block diagram of a second embodiment of the device monitoring apparatus of the present invention.
In the first embodiment, frequency component selection means 24 for selecting a frequency component having a large amplitude from the frequency components generated by the Fourier transform means 23 is provided, but in the second embodiment, the frequency component selection means. 24 is omitted.
In the second embodiment, the frequency component generated by the Fourier transform unit 23 is displayed on the display device 50. At this time, the shape of the envelope of the amplitude of the frequency component is displayed so as to be distinguishable. Even when the frequency component generated by the Fourier transform means 23 is displayed on the display device 50, the worker determines whether or not abnormal vibration has occurred from the shape of the envelope of the amplitude of the frequency component. If it has occurred, the cause of the abnormal vibration can be determined.
図６に、本発明の機器監視装置の第３の実施形態のブロック図が示されている。
第３の実施形態では、第１の実施形態に異常判別手段２５が追加されている。
異常判別手段２５は、フーリエ変換手段２３により生成された周波数成分のうち、周波数成分選択手段２４によって選択された、振幅が大きい（第１の振幅基準値Ｈ１より大きい振幅を有する）周波数成分に基づいて、機器に異常振動が発生しているか否かを判別する。例えば、周波数成分選択手段２４によって選択された、振幅が大きい周波数成分の振幅の包絡線の形状と、機器に異常が発生した時の周波数成分の振幅の包絡線の形状（基準形状）とを比較することによって、機器に異常が発生しているか否かを判別する。なお、機器に異常振動が発生している場合には、異常振動の原因も判別してもよい。そして、異常判別手段２５は、機器に異常振動が発生していることを判別した場合には、周波数成分選択手段２４によって選択された周波数成分を表示装置５０に出力する。あるいは、機器に異常振動が発生したことおよび／または異常振動の原因を出力装置４０（表示装置５０を含む）に出力してもよい。
FIG. 6 shows a block diagram of a third embodiment of the device monitoring apparatus of the present invention.
In the third embodiment, an abnormality determination unit 25 is added to the first embodiment.
The abnormality determination unit 25 is based on a frequency component having a large amplitude (having an amplitude larger than the first amplitude reference value H1) selected by the frequency component selection unit 24 among the frequency components generated by the Fourier transform unit 23. Then, it is determined whether or not abnormal vibration has occurred in the device. For example, the shape of the envelope of the amplitude of the frequency component having a large amplitude selected by the frequency component selection unit 24 is compared with the shape of the envelope of the amplitude of the frequency component (reference shape) when an abnormality occurs in the device. By doing so, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the device. If abnormal vibration has occurred in the device, the cause of the abnormal vibration may also be determined. When the abnormality determination unit 25 determines that abnormal vibration has occurred in the device, the abnormality determination unit 25 outputs the frequency component selected by the frequency component selection unit 24 to the display device 50. Alternatively, the occurrence of abnormal vibration in the device and / or the cause of the abnormal vibration may be output to the output device 40 (including the display device 50).
第３の実施形態の異常判別手段２５を、第２の実施形態に用いることもできる。
この場合には、異常判別手段２５は、フーリエ変換手段２３によって生成された周波数成分の振幅の包絡線の形状に基づいて機器の異常振動が発生しているか否かを判別する。なお、機器に異常振動が発生していることを判別した場合には、フーリエ変換手段２３により生成された周波数成分を表示装置５０に出力する。あるいは、機器に異常振動が発生したことおよび／または異常振動の原因を出力装置４０（表示装置５０を含む）に出力する。
The abnormality determination unit 25 of the third embodiment can also be used in the second embodiment.
In this case, the abnormality determination unit 25 determines whether or not an abnormal vibration of the device has occurred based on the shape of the envelope of the amplitude of the frequency component generated by the Fourier transform unit 23. When it is determined that abnormal vibration has occurred in the device, the frequency component generated by the Fourier transform means 23 is output to the display device 50. Alternatively, the occurrence of abnormal vibration in the device and / or the cause of the abnormal vibration is output to the output device 40 (including the display device 50).
機器に異常振動が発生していない通常時の周波数成分の例を図７に示し、機器に異常振動が発生した時の周波数成分の例を図８〜図１３に示す。図７〜図１３に示されている周波数成分は、図２に示されている液体循環装置について、第１の実施形態の機器監視装置の表示装置５０に表示された周波数成分である。なお、図７〜図１３において、第１の振幅基準値Ｈ１より小さい振幅を有する周波数成分や定常周波数成分は、一定値の振幅を有するように示されている。勿論、これらの周波数成分を、振幅が「０」である周波数成分として示すこともできる。
図７に示されているように、異常振動が発生していない通常時には、周波数成分は、周波数領域Ｗ１において、第２の振幅基準値Ｈ２（＞第１の振幅基準値Ｈ１）と第３の振幅基準値Ｈ３（＞第２の振幅基準値Ｈ２）の間の振幅を有する。
図８に示されている周波数成分は、周波数領域Ｗ１より広い周波数領域Ｗ２において、第２の振幅基準値Ｈ２と第３の振幅基準値Ｈ３の間の振幅を有する。図８に示されている周波数成分の振幅の包絡線の形状は、摩耗によって異常振動が発生していることを示している。
図９に示されている周波数成分は、周波数領域Ｗ１とほぼ同じ周波数領域Ｗ３において、第３の振幅基準値Ｈ３より大きい振幅を有する。図９に示されている周波数成分の振幅の包絡線は、異物の混入によって異常振動が発生していることを示している。
図１０に示されている周波数成分は、周波数領域Ｗ１とほぼ同じ周波数領域Ｗ４において、第２の振幅基準値Ｈ２と第３の振幅基準値Ｈ３の間の振幅を有し、周波数領域Ｗ１より高い周波数領域Ｗ５において、第１の振幅基準値Ｈ１と第２の振幅基準値Ｈ２の間の振幅を有する。図１０に示されている周波数成分の振幅の包絡線は、キャビテーション（液体中に、短時間に泡の発生と消滅が発生する現象）によって異常振動が発生していることを示している。
図１１に示されている周波数成分は、周波数領域Ｗ１とほぼ同じ周波数領域Ｗ６において、第２の振幅基準値Ｈ２と第３の振幅基準値Ｈ３の間の山形状の振幅を有する。図１１に示されている周波数成分の振幅の包絡線は、異物の混入によって異常振動が発生していることを示している。
図１２に示されている周波数成分は、周波数領域Ｗ１より広い周波数領域Ｗ７において、第２の振幅基準値Ｈ２と第３の振幅基準値Ｈ３の間の谷形状の振幅を有する。図１２に示されている周波数成分の振幅の包絡線は、組み立て不良によって異常振動が発生していることを示している。
これ以外にも、種々の異常振動に対応して種々の周波数成分が生成される。
例えば、図１３に示されているように、周波数領域Ｗ１より高い周波数領域Ｗ８において、第２の振幅基準値Ｈ２と第３の振幅基準値Ｈ３の間の振幅を有する周波数成分が生成される。
An example of a normal frequency component in which no abnormal vibration occurs in the device is shown in FIG. 7, and an example of a frequency component in the case where abnormal vibration occurs in the device is shown in FIGS. The frequency components shown in FIG. 7 to FIG. 13 are the frequency components displayed on the display device 50 of the device monitoring apparatus of the first embodiment for the liquid circulation device shown in FIG. 7 to 13, the frequency component and the steady frequency component having an amplitude smaller than the first amplitude reference value H1 are shown to have a constant amplitude. Of course, these frequency components can also be shown as frequency components having an amplitude of “0”.
As shown in FIG. 7, in a normal time when no abnormal vibration occurs, the frequency component includes a second amplitude reference value H2 (> first amplitude reference value H1) and a third frequency component in the frequency region W1. It has an amplitude between amplitude reference values H3 (> second amplitude reference value H2).
The frequency component shown in FIG. 8 has an amplitude between the second amplitude reference value H2 and the third amplitude reference value H3 in the frequency region W2 wider than the frequency region W1. The shape of the envelope of the amplitude of the frequency component shown in FIG. 8 indicates that abnormal vibration has occurred due to wear.
The frequency component shown in FIG. 9 has an amplitude larger than the third amplitude reference value H3 in the frequency region W3 substantially the same as the frequency region W1. The envelope of the amplitude of the frequency component shown in FIG. 9 indicates that abnormal vibration has occurred due to the inclusion of foreign matter.
The frequency component shown in FIG. 10 has an amplitude between the second amplitude reference value H2 and the third amplitude reference value H3 in the frequency region W4 substantially the same as the frequency region W1, and is higher than the frequency region W1. In the frequency domain W5, it has an amplitude between the first amplitude reference value H1 and the second amplitude reference value H2. The envelope of the amplitude of the frequency component shown in FIG. 10 indicates that abnormal vibration has occurred due to cavitation (a phenomenon in which bubbles are generated and disappeared in a short time in the liquid).
The frequency component shown in FIG. 11 has a mountain-shaped amplitude between the second amplitude reference value H2 and the third amplitude reference value H3 in the frequency region W6 that is substantially the same as the frequency region W1. The envelope of the amplitude of the frequency component shown in FIG. 11 indicates that abnormal vibration has occurred due to the inclusion of foreign matter.
The frequency component shown in FIG. 12 has a valley-shaped amplitude between the second amplitude reference value H2 and the third amplitude reference value H3 in the frequency region W7 wider than the frequency region W1. The envelope of the amplitude of the frequency component shown in FIG. 12 indicates that abnormal vibration has occurred due to poor assembly.
In addition to this, various frequency components are generated corresponding to various abnormal vibrations.
For example, as shown in FIG. 13, in a frequency region W8 higher than the frequency region W1, a frequency component having an amplitude between the second amplitude reference value H2 and the third amplitude reference value H3 is generated.
以上では、機器監視装置について説明したが、本発明は、機器監視方法として構成することもできる。
例えば、
「機器の状態を監視する機器監視方法であって、
撮像領域を撮像して、行方向および列方向に沿って二次元配列された画素情報により構成される画像情報を出力可能な撮像手段を、前記機器の輪郭の少なくとも一部を含む撮像領域を撮像可能に配置する第１ステップと、
前記撮像手段から出力された前記画像情報を構成する前記画素情報の中から、前記機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を含む一部の画素情報を抽出する第２ステップと、
前記画像情報から抽出された前記画素情報をフーリエ変換し、周波数と振幅を有する周波数成分を生成する第３ステップと、
前記生成された周波数成分を、周波数成分の振幅の包絡線を判別可能に出力手段に出力する第４ステップと、を備えていることを特徴とする機器監視方法。」として構成することができる。
Although the device monitoring apparatus has been described above, the present invention can also be configured as a device monitoring method.
For example,
“A device monitoring method for monitoring the state of a device,
Imaging means capable of imaging an imaging area and outputting image information composed of pixel information arranged two-dimensionally in a row direction and a column direction, and imaging an imaging area including at least a part of the outline of the device A first step of possible placement;
Among the pixel information constituting the image information output from the imaging means, a part of the pixel information including one predetermined pixel information arranged at a position corresponding to at least a part of the contour of the device A second step of extracting pixel information;
A third step of Fourier transforming the pixel information extracted from the image information to generate a frequency component having a frequency and an amplitude;
A device monitoring method comprising: a fourth step of outputting the generated frequency component to an output unit so that an envelope of the amplitude of the frequency component can be discriminated. Can be configured.
本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
本発明の機器監視装置および機器監視商法は、種々の機器の異常振動を監視するために用いることができる。
機器に異常振動が発生した場合の周波数成分は、機器および異常振動の原因等によって異なる。このため、機器に異常振動が発生したか否か、また、異常振動の原因を、周波数成分の振幅の包絡線の形状に基づいて判別する場合には、機器および異常振動の原因等に対応する基準包絡線の形状が用いられる。
監視対象である機器には、設備を構成する機器単体だけでなく、設備を構成する複数の機器が連結された機器連結体も含まれる。
実施形態で説明した各処理は、適宜変更可能である。
実施形態で説明した各処理を実行する時期や順番は、適宜変更可能である。
実施形態の説明では、フーリエ変換手段によって生成された周波数成分のみを表示装置に表示したが、一定期間前に、フーリエ変換手段によって生成された周波数成分も表示装置に表示するように構成することもできる。この場合、作業員は、表示装置に表示されている２つの周波数成分の振幅の包絡線に基づいて、一定期間内における周波数成分の変化状態を判別することができる。
実施形態で説明した各構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数の構成を組み合わせて用いることもできる。
The present invention is not limited to the configuration described in the embodiment, and various changes, additions, and deletions are possible.
The device monitoring apparatus and the device monitoring business method of the present invention can be used to monitor abnormal vibrations of various devices.
The frequency component when abnormal vibration occurs in the device varies depending on the device and the cause of the abnormal vibration. Therefore, when determining whether or not abnormal vibration has occurred in the device and the cause of the abnormal vibration based on the shape of the envelope of the amplitude of the frequency component, it corresponds to the cause of the device and abnormal vibration, etc. The shape of the reference envelope is used.
The devices to be monitored include not only a single device constituting the equipment but also a device connected body in which a plurality of devices constituting the equipment are connected.
Each process described in the embodiment can be appropriately changed.
The timing and order of executing the processes described in the embodiments can be changed as appropriate.
In the description of the embodiment, only the frequency component generated by the Fourier transform unit is displayed on the display device. However, the frequency component generated by the Fourier transform unit may be displayed on the display device before a certain period of time. it can. In this case, the worker can determine the change state of the frequency component within a certain period based on the envelope of the amplitude of the two frequency components displayed on the display device.
Each structure demonstrated by embodiment can also be used independently, and can also be used combining the some structure selected suitably.
１０ 撮像装置（撮像手段）
２０ 処理装置（処理手段）
２１ 画像情報入力手段
２２ 画素情報抽出手段
２３ フーリエ変換手段
２４ 周波数成分選択手段
２５ 異常判別手段
２６ 管理手段
３０ 記憶装置（記憶手段）
４０ 出力装置（出力手段）
５０ 表示装置（表示手段）
１００ タンク
１１０ 供給管
１２０ 入口弁
１３０ ポンプ
１３１ ポンプ出口フランジ
１３１ａ ポンプ出口フランジ縁部
１３２ ポンプ凹部
１４０ 羽根（インペラー）
１４１ 回転軸
１５０ 電動機
１６０ 出口弁
１６１ 出口弁フランジ
１６１ａ 出口弁フランジ縁部
１６２ 出口弁接続部
１６２ａ 出口弁接続部縁部
１７０ ボルト
１８０ 戻り管
10 Imaging device (imaging means)
20 Processing device (processing means)
21 Image information input means 22 Pixel information extraction means 23 Fourier transform means 24 Frequency component selection means 25 Abnormality determination means 26 Management means 30 Storage device (storage means)
40 Output device (output means)
50 Display device (display means)
100
141
Claims (6)
撮像手段と、画素情報抽出手段と、フーリエ変換手段と、出力手段とを備え、
前記撮像手段は、撮像領域を撮像して、行方向および列方向に沿って二次元配列された画素情報により構成される画像情報を出力可能であるとともに、前記機器の輪郭の少なくとも一部を含む撮像領域を撮像可能に配置され、
前記画素情報抽出手段は、前記撮像手段から出力された前記画像情報を構成する画素情報の中から、前記機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を含む一部の画素情報を抽出し、
前記フーリエ変換手段は、前記画素情報抽出手段によって、前記画像情報から抽出された前記画素情報をフーリエ変換して、周波数と振幅を有する周波数成分を生成し、
前記出力手段は、前記フーリエ変換手段によって生成された周波数成分を、周波数成分の振幅の包絡線を判別可能に出力するように構成されていることを特徴とする機器監視装置。 A device monitoring device for monitoring the state of a device,
An imaging unit, a pixel information extraction unit, a Fourier transform unit, and an output unit;
The imaging means is capable of imaging an imaging area and outputting image information composed of pixel information arranged two-dimensionally in a row direction and a column direction, and includes at least a part of the outline of the device It is arranged to be able to image the imaging area,
The pixel information extraction unit is a predetermined pixel arranged in a position corresponding to at least a part of the contour of the device from among pixel information constituting the image information output from the imaging unit. Extract some pixel information including information,
The Fourier transform means performs Fourier transform on the pixel information extracted from the image information by the pixel information extraction means to generate a frequency component having a frequency and an amplitude,
The device monitoring apparatus, wherein the output means is configured to output the frequency component generated by the Fourier transform means so that an envelope of the amplitude of the frequency component can be discriminated.
前記画素情報抽出手段は、前記一つの画素情報が配列されている行と同じ行または前記一つの画素情報が配列されている列と同じ列に配列されている画素情報を抽出することを特徴とする機器監視装置。 The device monitoring apparatus according to claim 1,
The pixel information extracting means extracts pixel information arranged in the same row as the row in which the one pixel information is arranged or in the same column as the column in which the one pixel information is arranged. Equipment monitoring device.
前記画素情報抽出手段は、前記一つの画素情報が配列されている行を含む複数の隣接する行または前記一つの画素情報が配列されている列を含む複数の隣接する列に配列されている画素情報を抽出することを特徴とする機器監視装置。 The device monitoring apparatus according to claim 1,
The pixel information extraction unit includes pixels arranged in a plurality of adjacent rows including a row in which the one pixel information is arranged or a plurality of adjacent columns including a column in which the one pixel information is arranged. A device monitoring apparatus that extracts information.
周波数成分選択手段を備え、
前記周波数成分選択手段は、前記フーリエ変換手段によって生成された周波数成分のうち、振幅が設定条件を満足する周波数成分を選択し、
前記出力手段は、前記周波数成分選択手段によって選択された周波数成分の振幅の包絡線を判別可能に出力するように構成されていることを特徴とする機器監視装置。 The device monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 3,
Comprising frequency component selection means,
The frequency component selection unit selects a frequency component whose amplitude satisfies a setting condition from among the frequency components generated by the Fourier transform unit,
The device monitoring apparatus, wherein the output unit is configured to output an amplitude envelope of the frequency component selected by the frequency component selection unit so as to be discriminable.
機器の異常振動を判別する異常判別手段を備え、
前記異常判別手段は、前記フーリエ変換手段によって生成された周波数成分の周波数および振幅が、前記機器の異常振動に対応して予め設定されている条件を満足している場合に異常報知を行うことを特徴とする機器監視装置。 The device monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 4,
Equipped with an abnormality discriminating means for discriminating abnormal vibration of the device,
The abnormality determination unit performs abnormality notification when the frequency and amplitude of the frequency component generated by the Fourier transform unit satisfy a preset condition corresponding to abnormal vibration of the device. A device monitoring device.
撮像領域を撮像して、行方向および列方向に沿って二次元配列された画素情報により構成される画像情報を出力可能な撮像手段を、前記機器の輪郭の少なくとも一部を含む撮像領域を撮像可能に配置する第１ステップと、
前記撮像手段から出力された前記画像情報を構成する前記画素情報の中から、前記機器の輪郭の少なくとも一部に対応する位置に配列されている、定められた一つの画素情報を含む一部の画素情報を抽出する第２ステップと、
前記画像情報から抽出された前記画素情報をフーリエ変換し、周波数と振幅を有する周波数成分を生成する第３ステップと、
前記生成された周波数成分を、周波数成分の振幅の包絡線を判別可能に出力手段に出力する第４ステップと、
を備えていることを特徴とする機器監視方法。 A device monitoring method for monitoring the state of a device,
Imaging means capable of imaging an imaging area and outputting image information composed of pixel information arranged two-dimensionally in a row direction and a column direction, and imaging an imaging area including at least a part of the outline of the device A first step of possible placement;
Among the pixel information constituting the image information output from the imaging means, a part of the pixel information including one predetermined pixel information arranged at a position corresponding to at least a part of the contour of the device A second step of extracting pixel information;
A third step of Fourier transforming the pixel information extracted from the image information to generate a frequency component having a frequency and an amplitude;
A fourth step of outputting the generated frequency component to the output means so that an envelope of the amplitude of the frequency component can be determined;
A device monitoring method comprising:
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0365618A (en) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Toshiba Corp | Displaying device for result of analysis of frequency |
| JP2003156389A (en) * | 2001-11-21 | 2003-05-30 | Toshiba Corp | Vibration measuring apparatus and storage medium |
| WO2007049693A1 (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | Vibration measuring system, vibration measuring method, and computer program |
| JP2015210110A (en) * | 2014-04-24 | 2015-11-24 | 株式会社小野測器 | FFT analyzer |
-
2017
- 2017-08-29 JP JP2017164860A patent/JP6886371B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0365618A (en) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Toshiba Corp | Displaying device for result of analysis of frequency |
| JP2003156389A (en) * | 2001-11-21 | 2003-05-30 | Toshiba Corp | Vibration measuring apparatus and storage medium |
| WO2007049693A1 (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | Vibration measuring system, vibration measuring method, and computer program |
| JP2015210110A (en) * | 2014-04-24 | 2015-11-24 | 株式会社小野測器 | FFT analyzer |
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