JP2020009184A - Abnormality detection method and abnormality detection system - Google Patents

Abnormality detection method and abnormality detection system Download PDF

Info

Publication number
JP2020009184A
JP2020009184A JP2018130058A JP2018130058A JP2020009184A JP 2020009184 A JP2020009184 A JP 2020009184A JP 2018130058 A JP2018130058 A JP 2018130058A JP 2018130058 A JP2018130058 A JP 2018130058A JP 2020009184 A JP2020009184 A JP 2020009184A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
data
measurement data
difference data
calculated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018130058A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7139734B2 (en
Inventor
暁 千林
Satoru Senbayashi
暁 千林
福永 哲也
Tetsuya Fukunaga
哲也 福永
明義 市川
Akiyoshi Ichikawa
明義 市川
平野 裕士
Yuji Hirano
裕士 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
Priority to JP2018130058A priority Critical patent/JP7139734B2/en
Publication of JP2020009184A publication Critical patent/JP2020009184A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7139734B2 publication Critical patent/JP7139734B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

To provide an abnormality detection method and an abnormality detection system capable of highly precisely detecting an abnormality in an electrical facility without being affected by an external environment such as an environmental change in an installation site of the electrical facility.SOLUTION: An abnormality detection method includes: a first step of acquiring measurement data from each of sensors 110 to 116 disposed in electric facilities 120 to 128; a second step of determining a representative value from the acquired measurement data; a third step of subtracting the representative value from the measurement data so as to obtain difference data; a fourth step of using differential data obtained by repeating the first to third steps over a predetermined period of time, to calculate a movement average and movement standard deviation for each sensor; and a fifth step of determining presence or absence of an abnormality by comparing the calculated movement average and movement standard deviation with thresholds. Accordingly, an abnormality in an electrical facility can be highly precisely detected without being affected by an external environment.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、配電盤等の電気設備における異常を検知し、電気設備の動作停止等の不具合の発生、及び、火災等の重大事故の発生を未然に防止することができる異常検知方法及び異常検知システムに関する。   The present invention detects an abnormality in electrical equipment such as a switchboard, and detects an abnormality such as a stoppage of operation of the electrical equipment, and an abnormality detection method and an abnormality detection system capable of preventing a serious accident such as a fire from occurring. About.

配電盤等の電気設備は、屋外に配置される、直射日光が当たる場所に配置される等、劣悪な環境に設置されることがあり、設置されてから同じ環境で長期間使用される。配電盤等の電気設備に異常が発生すると、電力の供給先の全ての機器に影響が生じることになる。また、異常の発生は、火災等の重大事故にもつながる可能性がある。したがって、電気設備における異常の発生を事前に検知するために、温度等の監視装置を設けることが行なわれている。   Electrical equipment such as a switchboard may be installed in a poor environment such as being installed outdoors or in a place exposed to direct sunlight, and is used for a long time in the same environment after installation. When an abnormality occurs in an electrical facility such as a switchboard, all devices to which power is supplied are affected. Further, occurrence of an abnormality may lead to a serious accident such as a fire. Therefore, in order to detect the occurrence of an abnormality in the electrical equipment in advance, a monitoring device for monitoring the temperature or the like is provided.

例えば、下記特許文献1には、過熱が想定される場所に、不燃性の匂い発生物質を封入した匂い発生部品と、過熱発生時に匂い発生物質から放散する匂い物質を検出する匂いセンサとを設置し、過熱を検知する技術が開示されている。   For example, in Patent Literature 1 below, an odor generating component in which a nonflammable odor generating substance is sealed and an odor sensor that detects an odor substance radiated from the odor generating substance when overheating occurs are installed in a place where overheating is assumed. A technique for detecting overheating is disclosed.

また、下記特許文献2には、電気設備又はその設置空間に関して、異常の有無を的確に補足して通報する技術が開示されている。具体的には、設備異常警報方法では、光ファイバ式温度測定手段により測定され、時系列に記憶された温度データから、それぞれの温度データの一定時間間隔の平均値、標準偏差値からなる標準パターンを作成し、温度測定値が標準パターンから外れたときに温度異常と判定する。   Further, Patent Literature 2 below discloses a technology for appropriately supplementing and reporting the presence or absence of an abnormality with respect to an electric facility or its installation space. Specifically, in the equipment abnormality alarm method, a standard pattern consisting of an average value and a standard deviation value of each temperature data at fixed time intervals is measured from temperature data measured by an optical fiber type temperature measuring means and stored in a time series. Is created, and it is determined that the temperature is abnormal when the measured temperature value deviates from the standard pattern.

特開2003−240649号公報JP-A-2003-240649 特開平10−11681号公報JP-A-10-11681

しかし、特許文献1では、匂い発生部品を設置した場所しか過熱を検知できず、匂い発生部品の設置及び交換のたびに停電作業が必要になる問題がある。   However, in Patent Literature 1, overheating can be detected only at the place where the odor generating component is installed, and there is a problem that a power outage operation is required every time the odor generating component is installed or replaced.

また、屋外設置される電気設備等では、外部環境(日照、風雨等)のために標準パターンそのものに日毎の変動が大きく発生するので、そのような場合には、特許文献2では正しい異常検知ができない問題がある。   Further, in electrical equipment and the like installed outdoors, the standard pattern itself largely fluctuates daily due to the external environment (sunshine, wind and rain, etc.). There is a problem that cannot be done.

したがって、本発明は、電気設備(電気機器を含む)の設置場所における環境変化等、外部環境による影響を受けることなく電気設備の異常を精度よく検知することができる異常検知方法及び異常検知システムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an abnormality detection method and an abnormality detection system that can accurately detect an abnormality of an electric facility without being affected by an external environment such as an environmental change in a place where the electric facility (including electric equipment) is installed. The purpose is to provide.

本発明の第1の局面に係る異常検知方法は、電気設備に配置された複数のセンサのそれぞれから、同じタイミングで測定された測定データを取得する第1ステップと、取得された複数の測定データから代表値を決定する第2ステップと、複数の測定データのそれぞれから代表値を減算し、差分データを算出する第3ステップと、第1ステップ、第2ステップ及び第3ステップを所定期間繰返し実行することにより得られた差分データを用いて、センサ毎に、移動平均値及び移動標準偏差値の少なくとも一方を算出する第4ステップと、算出された移動平均値及び移動標準偏差値の少なくとも一方を、所定のしきい値と比較することにより、電気設備における異常の発生の有無を判定する第5ステップとを含む。   An abnormality detection method according to a first aspect of the present invention includes a first step of acquiring measurement data measured at the same timing from each of a plurality of sensors arranged in electrical equipment, and a plurality of acquired measurement data. A second step of determining a representative value from a plurality of measurement data, a third step of subtracting a representative value from each of the plurality of measurement data to calculate difference data, and repeatedly executing the first, second, and third steps for a predetermined period of time. A fourth step of calculating at least one of a moving average value and a moving standard deviation value for each sensor using the difference data obtained by performing the calculation, and at least one of the calculated moving average value and the moving standard deviation value. , A fifth step of determining whether or not an abnormality has occurred in the electrical equipment by comparing with a predetermined threshold value.

このように、各センサの測定値と代表値との差分を用いることにより、外部環境(風雨、日照等)の影響をキャンセル又は軽減することができる。移動平均値及び移動標準偏差値により異常発生の有無を評価することにより、差分の短期的な時間変化又は周期的な時間変化(例えば、1日毎、1週間毎の時間変化)をもキャンセル又は軽減することができる。したがって、外部環境による影響を受けることなく電気設備の異常を精度よく検知することができる。   As described above, by using the difference between the measured value of each sensor and the representative value, the influence of the external environment (wind, rain, sunshine, etc.) can be canceled or reduced. By evaluating the presence or absence of an abnormality based on the moving average value and the moving standard deviation value, a short-term temporal change or a periodic temporal change (for example, a daily time change or a weekly time change) can be canceled or reduced. can do. Therefore, it is possible to accurately detect the abnormality of the electric equipment without being affected by the external environment.

好ましくは、第4ステップにおいて、移動平均値及び移動標準偏差値を算出し、上記の異常検知方法は、移動平均値及び移動標準偏差値から、差分データの乖離値を算出するステップと、乖離値の絶対値を所定のしきい値と比較することにより、電気設備における異常の発生の有無を判定するステップとをさらに含み、Lを所定の定数とし、複数のセンサのうちi番目のセンサの差分データをBiとし、差分データBiよりも前に算出された差分データを最新の差分データとして含む所定期間内の差分データを用いて算出された移動平均値をAVBimとし、差分データBiよりも前に算出された差分データを最新の差分データとして含む所定期間内の差分データを用いて算出された移動標準偏差値をσBimとして、差分データBiの乖離値Qiは、(AVBim−L・σBim)≦Bi≦(AVBim+L・σBim)であれば、Qi=0であり、(AVBim−L・σBim)>Biであれば、Qi=Bi−(AVBim−L・σBim)であり、Bi>(AVBim+L・σBim)であれば、Qi=Bi−(AVBim+L・σBim)である。   Preferably, in the fourth step, a moving average value and a moving standard deviation value are calculated, and in the abnormality detection method, a divergence value of difference data is calculated from the moving average value and the moving standard deviation value; Determining the presence or absence of an abnormality in the electrical equipment by comparing the absolute value of the current value with a predetermined threshold value, wherein L is a predetermined constant, and the difference between the i-th sensor among the plurality of sensors is determined. The data is Bi, the moving average value calculated using the difference data within a predetermined period including the difference data calculated before the difference data Bi as the latest difference data is set as AVBim, and the moving average value is set before the difference data Bi. The deviation of the difference data Bi is defined as σBim, where the moving standard deviation calculated using the difference data within a predetermined period including the calculated difference data as the latest difference data is σBim. Qi is Qi = 0 if (AVBim−L · σBim) ≦ Bi ≦ (AVBim + L · σBim), and Qi = Bi− (AVBim−L · if AVBim−L · σBim)> Bi. σBim), and if Bi> (AVBim + L · σBim), then Qi = Bi− (AVBim + L · σBim).

これにより、急激な変化を伴う電気設備の異常の可能性を検知することができる。   As a result, it is possible to detect the possibility of an abnormality in the electrical equipment accompanied by a sudden change.

より好ましくは、所定期間は、7日間の自然数倍の期間である。   More preferably, the predetermined period is a period that is a natural number multiple of 7 days.

これにより、土曜日及び日曜日に休業する工場等の電気設備に関して、差分データに含まれる1週間毎の定期的な傾向をキャンセルすることができるので、電気設備の異常をより精度よく検知することができる。   This makes it possible to cancel a weekly trend included in the difference data with respect to the electrical equipment such as a factory that is closed on Saturday and Sunday, so that the abnormality of the electrical equipment can be detected with higher accuracy. .

さらに好ましくは、センサは、温度センサであり、電気設備への複数のセンサの配置位置の高さは、相互に同じである。   More preferably, the sensor is a temperature sensor, and the height of the arrangement position of the plurality of sensors on the electric equipment is the same as each other.

これにより、各温度センサに対する外部環境の影響(日照の影響等)が同様になるので、電気設備の異常を検知することが容易になる。   Thus, the influence of the external environment (such as the influence of sunlight) on each temperature sensor becomes the same, so that it is easy to detect the abnormality of the electric equipment.

好ましくは、電気設備が複数の電気機器から構成され、温度センサの測定データのうち、温度制御装置を備えている電気機器に配置された温度センサの測定データを除外して、代表値を決定する。   Preferably, the electrical equipment is composed of a plurality of electrical devices, and among the measurement data of the temperature sensor, the representative value is determined by excluding the measurement data of the temperature sensor arranged in the electrical device having the temperature control device. .

これにより、より適切に代表値を決定することができ、異常の検出精度をすることができる。   Thereby, the representative value can be determined more appropriately, and the detection accuracy of the abnormality can be improved.

本発明の第2の局面に係る異常検知システムは、電気設備に配置された複数のセンサと、複数のセンサのそれぞれから測定データを同じタイミングで所定期間取得するデータ収集装置と、データ収集部により取得された測定データを解析する解析装置とを含む。解析装置は、同じタイミングで測定された複数の測定データから代表値を決定し、同じタイミングで測定された複数の測定データのそれぞれから代表値を減算して差分データを算出し、所定期間に取得された差分データを用いて、センサ毎に、移動平均値及び移動標準偏差値の少なくとも一方を算出し、算出された移動平均値及び移動標準偏差値の少なくとも一方を、所定のしきい値と比較することにより、電気設備における異常の発生の有無を判定する。   An abnormality detection system according to a second aspect of the present invention includes a plurality of sensors arranged in electrical equipment, a data collection device that acquires measurement data from each of the plurality of sensors at the same timing for a predetermined period, and a data collection unit. An analysis device for analyzing the acquired measurement data. The analyzer determines a representative value from a plurality of measurement data measured at the same timing, subtracts a representative value from each of the plurality of measurement data measured at the same timing, calculates difference data, and obtains the difference data during a predetermined period. Using the calculated difference data, at least one of a moving average value and a moving standard deviation value is calculated for each sensor, and at least one of the calculated moving average value and the moving standard deviation value is compared with a predetermined threshold value. By doing so, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the electrical equipment.

これにより、外部環境による影響を受けることなく電気設備の異常を精度よく検知することができる。   Thereby, the abnormality of the electric equipment can be accurately detected without being affected by the external environment.

複数のセンサのそれぞれは、測定データをデータ収集装置に送信するための無線通信機能を有する。   Each of the plurality of sensors has a wireless communication function for transmitting measurement data to the data collection device.

これにより、既設の電気設備に容易に(条件によっては停電させることなく)、温度センサを設置することができる。   Thereby, the temperature sensor can be easily installed in the existing electric equipment (without power failure depending on conditions).

本発明によれば、外部環境による影響を受けることなく電気設備の異常を精度よく検知することができる。また、乖離値を用いることにより、急激な変化を伴う電気設備の異常(過熱等)の可能性を検知することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the abnormality of an electrical equipment can be detected accurately, without being influenced by an external environment. Further, by using the divergence value, it is possible to detect the possibility of an abnormality (such as overheating) of the electric equipment accompanied by a rapid change.

本発明の実施の形態に係る異常検知システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a schematic structure of an abnormality detection system concerning an embodiment of the invention. 図1の温度センサの内部構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of the temperature sensor of FIG. 1. 図1のデータ収集装置及び解析装置の内部構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of a data collection device and an analysis device of FIG. 解析装置が実行する処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a process executed by the analysis device. 移動平均値及び移動標準偏差値の算出方法を説明するためのグラフである。6 is a graph for explaining a method of calculating a moving average value and a moving standard deviation value. 変形例に係る温度センサの配置を示すブロック図である。It is a block diagram showing arrangement of a temperature sensor concerning a modification. 屋内設備に配置した合計5つの温度センサのうち第1〜第3センサの測定データ及その解析結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement data of the 1st-3rd sensor among a total of five temperature sensors arrange | positioned at indoor equipment, and its analysis result. 屋内設備に配置した合計5つの温度センサのうち第4及び第5センサの測定データ及その解析結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement data of the 4th and 5th sensors among a total of 5 temperature sensors arrange | positioned at indoor equipment, and the analysis result. 図7に示した第1センサの測定データから算出した差分データ、及び、第1センサの測定データの一部に温度異常を発生させたシミュレーション結果を示すグラフである。8 is a graph showing difference data calculated from the measurement data of the first sensor shown in FIG. 7 and a simulation result in which a temperature abnormality has occurred in a part of the measurement data of the first sensor. 屋外設備に配置した合計7つの温度センサのうち第1〜第4センサの測定データ及その解析結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement data of the 1st-4th sensor among the total 7 temperature sensors arrange | positioned in outdoor facilities, and the analysis result. 屋外設備に配置した合計7つの温度センサのうち第5〜第センサの測定データ及その解析結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement data of the 5th sensor among the total seven temperature sensors arrange | positioned in outdoor facilities, and the analysis result. 図10に示した第2センサの測定データから算出した差分データ、及び、第2センサの測定データの一部に温度異常を発生させたシミュレーション結果を示すグラフである。11 is a graph showing difference data calculated from the measurement data of the second sensor shown in FIG. 10 and a simulation result in which a temperature abnormality has occurred in a part of the measurement data of the second sensor.

以下の実施の形態では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。   In the following embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

(異常検知システムの構成)
図1を参照して、本発明の実施の形態に係る異常検知システム100は、第1配電盤120〜第5配電盤128のそれぞれに配置された第1温度センサ110〜第5温度センサ118と、データ収集装置130と、解析装置132とを含む。第1配電盤120〜第5配電盤128は、同種の配電盤又は類似する配電盤であり、連結され並べて設置された複数の配電盤(以下、列盤ともいう)である。第1温度センサ110〜第5温度センサ118は、第1配電盤120〜第5配電盤128の表面上部のほぼ同じ位置(ほぼ同じ高さ)に配置されている。
(Configuration of abnormality detection system)
With reference to FIG. 1, an abnormality detection system 100 according to an embodiment of the present invention includes a first temperature sensor 110 to a fifth temperature sensor 118 arranged on each of a first switchboard 120 to a fifth switchboard 128, It includes a collection device 130 and an analysis device 132. The first to fifth switchboards 120 to 128 are switchboards of the same type or similar switchboards, and are a plurality of switchboards connected and arranged (hereinafter, also referred to as row boards). The first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118 are arranged at substantially the same position (at substantially the same height) on the upper surface of the first switchboard 120 to the fifth switchboard 128.

図2を参照して、第1温度センサ110は、制御部140、記憶部142、通信部144、タイマ146、バス148、センサ素子150及びA/D変換部152を含む。制御部140は、第1温度センサ110を構成する各部を制御し、例えばCPU(Central Processing Unit)、マイクロコンピュータ(以下、マイコンという)等である。記憶部142は、データを記憶し、例えば、書換可能な不揮発性半導体メモリである。通信部144は、外部と通信するための無線通信モジュールである。タイマ146は、制御部140からの要求を受けて、制御部140に現在時刻を表す情報(以下、単に現在時刻という)を伝送する。センサ素子150は、温度を測定するための素子であり、センサ素子150が検出した温度に応じたアナログ信号を出力する。センサ素子150は、例えば測温抵抗体、熱電対等である。A/D変換部152は、所定のタイミングで、センサ素子150から出力されるアナログ信号をデジタルデータに変換して出力する。A/D変換部152から出力されるデジタルデータ(温度の測定データ)は、記憶部142に時系列に記憶される。各部間でのデータ交換は、バス148を介して行なわれる。各部への電力供給は、電池を内蔵することにより、又は、各配電盤に設けられているサービスコンセントによりなされる。   Referring to FIG. 2, first temperature sensor 110 includes a control unit 140, a storage unit 142, a communication unit 144, a timer 146, a bus 148, a sensor element 150, and an A / D conversion unit 152. The control unit 140 controls each unit constituting the first temperature sensor 110, and is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a microcomputer (hereinafter, referred to as a microcomputer), or the like. The storage unit 142 stores data and is, for example, a rewritable nonvolatile semiconductor memory. The communication unit 144 is a wireless communication module for communicating with the outside. In response to a request from the control unit 140, the timer 146 transmits information indicating the current time (hereinafter, simply referred to as the current time) to the control unit 140. The sensor element 150 is an element for measuring temperature, and outputs an analog signal corresponding to the temperature detected by the sensor element 150. The sensor element 150 is, for example, a resistance temperature detector, a thermocouple, or the like. The A / D converter 152 converts an analog signal output from the sensor element 150 into digital data at a predetermined timing and outputs the digital data. Digital data (temperature measurement data) output from the A / D conversion unit 152 is stored in the storage unit 142 in time series. Data exchange between the units is performed via a bus 148. Power is supplied to each unit by incorporating a battery or by a service outlet provided in each switchboard.

第2温度センサ112〜第5温度センサ118も第1温度センサ110と同様に構成されている。なお、第1温度センサ110〜第5温度センサ118の通信部は、それぞれを一意に区別するための情報(通信アドレス等)を持っている。また、第1温度センサ110〜第5温度センサ118のそれぞれが有するタイマの時刻は、後述する解析装置132が有するタイマの時刻とそろっている(同時刻)とする。なお、同時刻(時刻がそろっている)とは、完全に同一時刻であることを意味するだけでなく、所定の許容範囲内で一致している場合をも含む意味である。   The second to fifth temperature sensors 112 to 118 have the same configuration as the first temperature sensor 110. The communication units of the first to fifth temperature sensors 110 to 118 have information (communication addresses and the like) for uniquely distinguishing each of them. In addition, the time of the timer of each of the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118 is assumed to be the same as the time of the timer of the analyzer 132 (to be described later). The same time (coordinated time) means not only that they are completely the same time, but also includes a case where they coincide within a predetermined allowable range.

図3を参照して、データ収集装置130及び解析装置132の構成を示す。データ収集装置130は、制御部160、記憶部162、通信部164及びバス166を含む。制御部160は、データ収集装置130を構成する各部を制御し、例えばCPU、マイコン等である。記憶部162は、データを記憶し、例えば、書換可能な不揮発性半導体メモリである。通信部164は、第1温度センサ110〜第5温度センサ118及び解析装置132と通信するための通信モジュールである。通信部164は、第1温度センサ110〜第5温度センサ118と通信するために無線通信機能を有する。データ収集装置130は、解析装置132と通信するために有線通信機能(例えば、LAN、USB、GPIB、RS−232C等)を有する。データ収集装置130を構成する各部間でのデータ交換は、バス166を介して行なわれる。   Referring to FIG. 3, the configurations of data collection device 130 and analysis device 132 are shown. The data collection device 130 includes a control unit 160, a storage unit 162, a communication unit 164, and a bus 166. The control unit 160 controls each unit configuring the data collection device 130, and is, for example, a CPU, a microcomputer, or the like. The storage unit 162 stores data and is, for example, a rewritable nonvolatile semiconductor memory. The communication unit 164 is a communication module for communicating with the first to fifth temperature sensors 110 to 118 and the analyzer 132. The communication unit 164 has a wireless communication function for communicating with the first to fifth temperature sensors 110 to 118. The data collection device 130 has a wired communication function (for example, LAN, USB, GPIB, RS-232C, etc.) for communicating with the analysis device 132. Data exchange between the units constituting the data collection device 130 is performed via a bus 166.

解析装置132は、制御部170、記憶部172、通信部174、タイマ176、表示部178、操作部180及びバス182を含む。制御部170は、解析装置132を構成する各部を制御し、例えばCPUである。記憶部172は、データを記憶し、例えば、書換可能な不揮発性半導体メモリである。通信部174は、データ収集装置130と通信するための有線通信モジュールである。タイマ176は、制御部170からの要求を受けて、制御部170に現在時刻を伝送する。表示部178は、視覚情報(テキスト、画像等)を表示する。表示部178は、例えば、液晶ディスプレイパネル等の表示パネルと、表示パネルの各画素を駆動する駆動回路とを備えている。操作部180は、解析装置132に対する指示を入力するためのものであり、例えば、キーボードである。解析装置132を構成する各部間でのデータ交換は、バス182を介して行なわれる。解析装置132は、例えばコンピュータであってもよい。また、データ収集130、又は、データ収集装置130及び解析装置132は、例えばシーケンサーであってもよい。   The analysis device 132 includes a control unit 170, a storage unit 172, a communication unit 174, a timer 176, a display unit 178, an operation unit 180, and a bus 182. The control unit 170 controls each unit constituting the analysis device 132, and is, for example, a CPU. The storage unit 172 stores data and is, for example, a rewritable nonvolatile semiconductor memory. The communication unit 174 is a wired communication module for communicating with the data collection device 130. The timer 176 transmits the current time to the control unit 170 in response to a request from the control unit 170. The display unit 178 displays visual information (text, image, etc.). The display unit 178 includes, for example, a display panel such as a liquid crystal display panel, and a driving circuit that drives each pixel of the display panel. The operation unit 180 is for inputting an instruction to the analysis device 132, and is, for example, a keyboard. Data exchange between the units constituting the analyzer 132 is performed via a bus 182. The analysis device 132 may be, for example, a computer. The data collection 130 or the data collection device 130 and the analysis device 132 may be, for example, a sequencer.

(異常検知システムの動作)
以下では、複数の温度センサの代表として第1温度センサ110に関して説明する。第2温度センサ112〜第5温度センサ118も第1温度センサ110と同様に動作する。
(温度センサの動作)
(Operation of the abnormality detection system)
Hereinafter, the first temperature sensor 110 will be described as a representative of the plurality of temperature sensors. The second to fifth temperature sensors 112 to 118 operate similarly to the first temperature sensor 110.
(Operation of temperature sensor)

第1温度センサ110は、一定の時間間隔でセンサ素子150により測定した温度データ(以下、測定データともいう)を、データ収集装置130に送信する。第1温度センサ110のこの機能は、制御部140が、記憶部142に記憶された所定のプログラムを読出して実行することにより実現される。具体的には、制御部140は、タイマ146から現在時刻を取得し、温度を測定する時刻(以下、測定タイミングともいう)になったか否かを判定し、測定タイミングになったと判定すれは、A/D変換部152を制御して、A/D変換部152に入力されているアナログ信号(センサ素子150の測定信号)をデジタルデータに変換して、記憶部142に記憶する。続いて、制御部140は、記憶部142から測定データを読出し、通信部144を介してデータ収集装置130に送信する。   The first temperature sensor 110 transmits temperature data (hereinafter, also referred to as measurement data) measured by the sensor element 150 at regular time intervals to the data collection device 130. This function of the first temperature sensor 110 is realized by the control unit 140 reading and executing a predetermined program stored in the storage unit 142. Specifically, the control unit 140 acquires the current time from the timer 146, determines whether or not the time for measuring the temperature (hereinafter, also referred to as measurement timing) has been reached. The A / D converter 152 is controlled to convert an analog signal (measurement signal of the sensor element 150) input to the A / D converter 152 into digital data, and store the digital data in the storage unit 142. Subsequently, the control unit 140 reads the measurement data from the storage unit 142 and transmits the measurement data to the data collection device 130 via the communication unit 144.

例えば、第1温度センサ110に、1時間毎に第1配電盤120の表面温度を測定して送信させる場合には、測定タイミングの情報として、測定の開始時刻と測定間隔(例えば60分)とを、予め記憶部142に記憶しておけばよい。制御部140は、記憶部142から測定タイミングの情報を読出し、タイマ146により現在時刻を参照して、上記の処理を実現することができる。   For example, when the first temperature sensor 110 measures and transmits the surface temperature of the first switchboard 120 every one hour, the measurement start time and the measurement interval (for example, 60 minutes) are used as the measurement timing information. May be stored in the storage unit 142 in advance. The control unit 140 can read the information of the measurement timing from the storage unit 142 and refer to the current time by the timer 146 to realize the above processing.

ここでは、第1温度センサ110〜第5温度センサ118は、同じ測定タイミングが設定されているとする。上記したように、第1温度センサ110〜第5温度センサ118のタイマの時刻がそろっているので、第1温度センサ110〜第5温度センサ118からは、同じタイミングで、それぞれ第1配電盤120〜第5配電盤128の表面温度の測定データが送信される。なお、「同じタイミング」とは、「同時刻」に関して上記したことから明らかなように、完全に同一タイミングであることを意味するだけでなく、所定の許容範囲内で一致している場合をも含む意味である。
(データ収集装置の動作)
Here, it is assumed that the same measurement timing is set for the first to fifth temperature sensors 110 to 118. As described above, since the timers of the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118 have the same time, the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118 respectively output the first switchboard 120 to the same at the same timing. The measurement data of the surface temperature of the fifth switchboard 128 is transmitted. Note that “same timing” means not only that the timings are completely the same, but also that the timings coincide within a predetermined allowable range, as is clear from the above description regarding the “same timing”. It is a meaning that includes.
(Operation of data collection device)

データ収集装置130は、第1温度センサ110〜第5温度センサ118から送信される測定データを受信し、それらを解析装置132に送信する。データ収集装置130のこの機能は、制御部160が、記憶部162に記憶された所定のプログラムを読出して実行することにより実現される。具体的には、制御部160は、通信部164を制御して、第1温度センサ110〜第5温度センサ118から送信される測定データを受信したか否かを繰返し判定する。第1温度センサ110〜第5温度センサ118のいずれかから測定データを受信した場合、受信した測定データを、その送信元の温度センサが特定できるように記憶部162に記憶する。例えば、受信した測定データと送信元の送信アドレスとを対応させて記憶する。また、上記したように、第1温度センサ110〜第5温度センサ118からは、同時刻に測定が行なわれ、測定データが送信されるので、制御部160は、同時刻に測定された測定データを対応させて記憶部162に記憶する。   The data collection device 130 receives the measurement data transmitted from the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118 and transmits them to the analysis device 132. This function of the data collection device 130 is realized by the control unit 160 reading and executing a predetermined program stored in the storage unit 162. Specifically, control unit 160 controls communication unit 164 to repeatedly determine whether measurement data transmitted from first temperature sensor 110 to fifth temperature sensor 118 has been received. When measurement data is received from any of the first to fifth temperature sensors 110 to 118, the received measurement data is stored in the storage unit 162 so that the transmission source temperature sensor can be specified. For example, the received measurement data and the transmission address of the transmission source are stored in association with each other. Further, as described above, the measurement is performed from the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118 at the same time, and the measurement data is transmitted. Therefore, the control unit 160 determines the measurement data measured at the same time. Are stored in the storage unit 162 in association with each other.

データ収集装置130は、第1温度センサ110〜第5温度センサ118の全てから測定データを受信するまで、上記の処理を繰返す。第1温度センサ110〜第5温度センサ118の全てから測定データを受信すると、データ収集装置130は、受信した測定データを記憶部162から読出して、通信部164を介して解析装置132に送信する。このとき、データ収集装置130は、各測定データがどの温度センサで測定したデータであるかが分かるような形式で、解析装置132に送信する。例えば、測定データと、送信元の温度センサを特定するための情報(送信アドレス、ID等)とを対応させて送信する。測定データの個数が決まっているので、送信する順序、又は、1つのパケットに複数の測定データを含む場合には、パケット内の順序を、送信元の温度センサを特定するための情報として利用してもよい。例えば、第1温度センサ110〜第5温度センサ118の順で、対応する測定データを送信すればよい。
(解析装置の動作)
The data collection device 130 repeats the above processing until measurement data is received from all of the first to fifth temperature sensors 110 to 118. When receiving the measurement data from all of the first to fifth temperature sensors 110 to 118, the data collection device 130 reads the received measurement data from the storage unit 162 and transmits the measurement data to the analysis device 132 via the communication unit 164. . At this time, the data collection device 130 transmits the measurement data to the analysis device 132 in a format that makes it easy to know which temperature sensor is the data measured by which temperature sensor. For example, the measurement data is transmitted in association with information (transmission address, ID, etc.) for specifying the transmission source temperature sensor. Since the number of measurement data is fixed, the order of transmission or, when one packet includes a plurality of measurement data, the order in the packet is used as information for specifying the source temperature sensor. You may. For example, the corresponding measurement data may be transmitted in the order of the first to fifth temperature sensors 110 to 118.
(Operation of the analyzer)

解析装置132は、データ収集装置130から第1温度センサ110〜第5温度センサ118の測定データを受信し、受信した測定データを、第1温度センサ110〜第5温度センサ118のそれぞれについて時系列に記憶部172に記憶する(過去に受信し、記憶している測定データに追加する)。解析装置132は、第1温度センサ110〜第5温度センサ118のそれぞれに関して、後述する解析処理を実行できるだけの数の測定データが記憶部172に記憶されると、解析処理を実行する。解析装置132は、解析結果に基づいて、第1配電盤120〜第5配電盤128のいずれかにおいて、異常が発生しているか否か、又は異常が発生する予兆があるか否かを判定する。   The analysis device 132 receives the measurement data of the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118 from the data collection device 130, and divides the received measurement data in time series for each of the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118. Is stored in the storage unit 172 (received in the past and added to the stored measurement data). The analysis device 132 executes the analysis process when the storage unit 172 stores as many measurement data items as can perform the analysis process described below for each of the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118. The analysis device 132 determines whether any of the first to fifth switchboards 120 to 128 has an abnormality, or whether there is a sign of an abnormality, based on the analysis result.

解析装置132は、例えば、図4に示す処理を実行する。図4の各処理は、制御部170が、所定のプログラムを記憶部172から読出して実行することにより実現される。   The analysis device 132 executes, for example, the processing illustrated in FIG. 4 are realized by the control unit 170 reading a predetermined program from the storage unit 172 and executing it.

ステップ300において、制御部170は、通信部174により解析装置132から測定データを受信したか否を判定する。受信したと判定された場合、制御はステップ302に移行する。そうでなければ、ステップ300の処理が繰返される。   In step 300, the control unit 170 determines whether the communication unit 174 has received the measurement data from the analysis device 132. If it is determined that it has been received, control proceeds to step 302. Otherwise, the process of step 300 is repeated.

ステップ302において、制御部170は、受信した測定データを記憶部172に記憶する。上記したように、解析装置132からは、複数の測定データがそれぞれ第1温度センサ110〜第5温度センサ118のいずれに対応するかが分かるように送信されるので、制御部170は、第1温度センサ110〜第5温度センサ118のそれぞれに関して、時系列に測定データを記憶部172に記憶することができる。   In step 302, the control unit 170 stores the received measurement data in the storage unit 172. As described above, since the plurality of measurement data are transmitted from the analysis device 132 so as to know which one of the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118 corresponds to each of the plurality of measurement data, the control unit 170 With respect to each of the temperature sensors 110 to the fifth temperature sensor 118, measurement data can be stored in the storage unit 172 in a time series.

ステップ304において、制御部170は、解析を実行するか否かを判定する。これは、最初に解析を実行するタイミングを判定するためのものである。ステップ304は、新しい測定データを受信する度に繰返し実行され、1度解析処理を実行すると判定された場合、その後にステップ304が実行されると、解析を実行すると判定される。判定の基準は任意に設定することができる。例えば、各温度センサの測定データが所定数以上、記憶部172に記憶されていれば、解析を実行すると判定する。また、測定データを最初に受信してから所定の時間が経過していれば、解析を実行すると判定してもよい。なお、所定のフラグを記憶部172の所定領域に確保し、一度解析を実行すると判定された場合、そのフラグをオンさせて(例えば、フラグに初期値とは別の値をセットする)、その後は、フラグの値(オン)に基づき、常に解析を実行すると判定してもよい。   In step 304, the control unit 170 determines whether to execute the analysis. This is for determining the timing of executing the analysis first. Step 304 is repeatedly performed each time new measurement data is received. If it is determined that the analysis process is to be performed once, then if step 304 is subsequently performed, it is determined that the analysis is to be performed. The criteria for the determination can be set arbitrarily. For example, if a predetermined number or more of measurement data of each temperature sensor is stored in the storage unit 172, it is determined that the analysis is to be performed. Further, if a predetermined time has elapsed since the first reception of the measurement data, it may be determined that the analysis is to be performed. A predetermined flag is secured in a predetermined area of the storage unit 172, and if it is determined that the analysis is to be performed once, the flag is turned on (for example, a value different from the initial value is set in the flag), and thereafter, May determine that the analysis is always performed based on the value (ON) of the flag.

ステップ306において、制御部170は、第1温度センサ110〜第5温度センサ118のそれぞれの測定データに関して、同じタイミングで測定された1組の測定データを記憶部172から読出し、それらの代表値を決定し、決定した代表値を記憶部172に記憶する。ここで、第1温度センサ110〜第5温度センサ118のそれぞれの測定データをAijで表す。iは1〜5の整数であり、それぞれ第1温度センサ110〜第5温度センサ118を表す。jは、収集された順序を表す正の整数である。また、第1温度センサ110〜第5温度センサ118のそれぞれに関して、所定期間Tの間に、等時間間隔にn個の測定データが収集されるとする。所定期間Tのn個の測定データを、後述する移動平均値等の算出対象とする。   In step 306, the control unit 170 reads, from the storage unit 172, a set of measurement data measured at the same timing with respect to each measurement data of the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118, and stores a representative value thereof. The determined representative value is stored in the storage unit 172. Here, each measurement data of the first to fifth temperature sensors 110 to 118 is represented by Aij. i is an integer of 1 to 5, and represents the first to fifth temperature sensors 110 to 118, respectively. j is a positive integer representing the order of collection. Further, it is assumed that n pieces of measurement data are collected at equal time intervals during the predetermined period T for each of the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118. The n pieces of measurement data in the predetermined period T are set as calculation targets of a moving average value and the like described later.

例えば、第1温度センサ110〜第5温度センサ118のそれぞれの測定データAij(i=1〜5、j=1〜n)に関して、代表値RjをRj=(ΣAij)/5により算出する。Σは、i=1〜5に関してAij(jは同じ値)の和を取る演算子を意味する。即ち、Rj(j=1〜n)は、同じタイミングで測定された5つの測定データの平均値である。なお、代表値は、同じタイミングで測定された5つの測定データを全て用いた平均値に限らない。一部の測定データを用いて算出した平均値を代表値としてもよい。 For example, for each measurement data Aij (i = 1 to 5, j = 1 to n) of the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118, a representative value Rj is calculated by Rj = (Σ i Aij) / 5. . I i means an operator that takes the sum of Aij (j is the same value) for i = 1 to 5. That is, Rj (j = 1 to n) is an average value of five measurement data measured at the same timing. Note that the representative value is not limited to an average value using all five measurement data measured at the same timing. The average calculated using some of the measurement data may be used as the representative value.

なお、最初にステップ306が実行されるときには、第1温度センサ110〜第5温度センサ118のそれぞれn個の測定データ(合計5×n)について、代表値Rj(j=1〜n)を算出する。その後は、ステップ300で新たな測定データを受信する度に、ステップ306が実行され、過去の測定データに関しては、既に代表値を算出済み(記憶部172に記憶済み)であるので、新たに受信した5つの測定データを用いて代表値を算出し、記憶部172に記憶する。後述する、ステップ308〜314の処理に関しても同様である。最初に実行される場合には、第1温度センサ110〜第5温度センサ118の合計5×nの測定データについて処理が実行されるが、その後、ステップ300で新たな測定データを受信する度に実行される場合には、新たに受信した5つの測定データを用いて必要な処理が実行され、既に算出済みの結果は、記憶部172から読出して使用される。   When step 306 is first executed, a representative value Rj (j = 1 to n) is calculated for each of n pieces of measurement data (5 × n in total) of the first to fifth temperature sensors 110 to 118. I do. After that, every time new measurement data is received in step 300, step 306 is executed. For the past measurement data, a representative value has already been calculated (stored in the storage unit 172). A representative value is calculated using the five measured data thus obtained, and stored in the storage unit 172. The same applies to the processing of steps 308 to 314 described later. When the first measurement is performed, the processing is performed for a total of 5 × n measurement data of the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118, and thereafter, every time new measurement data is received in step 300, When executed, necessary processing is executed using the five newly received measurement data, and the already calculated result is read from the storage unit 172 and used.

ステップ308において、制御部170は、第1温度センサ110〜第5温度センサ118のそれぞれの測定データに関して、所定期間Tの測定データを記憶部172から読出し、それらについて代表値と比較した差分を算出し、算出結果(差分データ)を記憶部172に記憶する。具体的には、測定データAijから、対応する代表値Rjを減算して、差分Bijとする(Bij=Aij−Rj(i=1〜5、j=1〜n))。これにより、第1温度センサ110〜第5温度センサ118のそれぞれに関して、n個の差分データが記憶部172に記憶される。   In step 308, the control unit 170 reads the measurement data of the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118 for the predetermined period T from the storage unit 172, and calculates a difference by comparing the measurement data with the representative value. Then, the calculation result (difference data) is stored in the storage unit 172. Specifically, the corresponding representative value Rj is subtracted from the measurement data Aij to obtain a difference Bij (Bij = Aij-Rj (i = 1 to 5, j = 1 to n)). As a result, n pieces of difference data are stored in the storage unit 172 for each of the first to fifth temperature sensors 110 to 118.

ステップ310において、制御部170は、所定期間T内の差分データを記憶部172から読出し、それらに関して移動平均値AVを算出し、算出結果(移動平均値)を記憶部172に記憶する。具体的には、i番目の温度センサに関して、n個の差分データBij(j=1〜n)の平均値を算出する。ステップ310は、ステップ308で新たに差分データが得られる度に、対象データを変更しつつ実行される。図5に、i番目の温度センサの測定データから得られる差分データを示す。図5の横軸は時刻を表し、縦軸は差分データを表している。差分データを模式的に破線で示す。実際の差分データはデジタルデータであり、図5において、一部を黒丸で示している。図5に示した差分データに関して、移動平均は、平均値を算出する対象データ(所定期間T内のデータ)をシフトしながら、平均値を算出する処理を繰返すことで得られる。例えば、時刻t1〜t3の間(期間T)のn個の差分データの平均値を算出し、次に新たな差分データ(時刻t4における差分データBik)が算出されると、時刻t2〜t4の間(期間T)のn個の差分データの平均値を算出する。所定期間Tをウィンドウ期間ともいう。   In step 310, the control unit 170 reads the difference data within the predetermined period T from the storage unit 172, calculates a moving average value AV for them, and stores the calculation result (moving average value) in the storage unit 172. Specifically, an average value of n pieces of difference data Bij (j = 1 to n) is calculated for the i-th temperature sensor. Step 310 is executed while changing target data every time new difference data is obtained in step 308. FIG. 5 shows difference data obtained from the measurement data of the i-th temperature sensor. The horizontal axis in FIG. 5 represents time, and the vertical axis represents difference data. The difference data is schematically indicated by a broken line. The actual difference data is digital data, and a part thereof is shown by a black circle in FIG. Regarding the difference data shown in FIG. 5, the moving average can be obtained by repeating the process of calculating the average value while shifting the target data for calculating the average value (data within the predetermined period T). For example, when the average value of n pieces of difference data during the time t1 to t3 (period T) is calculated, and then new difference data (difference data Bik at the time t4) is calculated, the time difference between the time t2 and the time t4 is calculated. The average value of the n pieces of difference data during the period (period T) is calculated. The predetermined period T is also called a window period.

ステップ312において、制御部170は、ステップ310と同様に、所定期間T内の差分データを記憶部172から読出し、それらに関して移動標準偏差値σを算出し、算出結果(移動標準偏差値)を記憶部172に記憶する。具体的には、i番目の温度センサに関して、n個の差分データBij(j=1〜n)の標準偏差値を算出する。ステップ312の処理も、ステップ310と同様に、ステップ308で新たに差分データが得られる度に、繰返し実行される。   In step 312, as in step 310, the control unit 170 reads the difference data within the predetermined period T from the storage unit 172, calculates the moving standard deviation value σ for them, and stores the calculation result (moving standard deviation value). The information is stored in the unit 172. Specifically, a standard deviation value of n pieces of difference data Bij (j = 1 to n) is calculated for the i-th temperature sensor. The process of step 312 is repeatedly executed every time new difference data is obtained in step 308, as in step 310.

ステップ314において、制御部170は、乖離値を算出するか否かを判定する。後述するように、乖離値は、現在の差分データが、通常値から乖離している程度を表すものであり、直近の移動平均値と直近の移動標準偏差値を用いて決定する。「直近」とは、乖離値を算出する対象である差分データを含まず、その1つ前の差分データまでの連続するn個の差分データを用いて算出された値を意味する。例えば、図5を参照して、差分データBikの乖離値は、時刻t2〜t4の間の差分データではなく、時刻t1〜t3の間の差分データを用いて算出された移動平均値及び移動標準偏差値を用いて決定される。したがって、ステップ314が最初に実行されるときには、直近の移動平均値及び直近の移動標準偏差値が存在せず、乖離値を算出しないと判定され、制御はステップ318に移行する。ステップ314が2回目以降に実行される場合には、乖離値を算出すると判定され、制御はステップ316に移行する。   In step 314, the control unit 170 determines whether to calculate a deviation value. As will be described later, the deviation value indicates the degree to which the current difference data deviates from the normal value, and is determined using the latest moving average value and the latest moving standard deviation value. “Nearest” means a value calculated using n consecutive difference data up to the immediately preceding difference data without including the difference data for which the divergence value is to be calculated. For example, with reference to FIG. 5, the divergence value of the difference data Bik is not the difference data between times t2 and t4, but the moving average value and the moving standard calculated using the difference data between times t1 and t3. It is determined using the deviation value. Therefore, when step 314 is executed for the first time, it is determined that the latest moving average value and the latest moving standard deviation value do not exist and the deviation value is not calculated, and the control proceeds to step 318. When step 314 is performed for the second time or later, it is determined that the deviation value is calculated, and the control proceeds to step 316.

ステップ316において、制御部170は、最新の測定データAi(i=1〜5)から得られた最新の差分データBi(Bi=Ai−R(RはA1〜A5の代表値))、直近の移動平均値AVBim(mは移動平均値の算出回数)、直近の移動標準偏差値σBim(mは移動標準偏差値の算出回数)を記憶部172から読出し、Lを所定の定数として、次の規則にしたがって、差分データBiの乖離値Qiを算出し、算出結果(乖離値)を記憶部172に記憶する。
(AVBim−L・σBim)≦Bi≦(AVBim+L・σBim)であれば、Qi=0とする。Qi=0は、Biが正常範囲にあることを意味する。
(AVBim−L・σBim)>Biであれば、Qi=Bi−(AVBim−L・σBim)とする。
Bi>(AVBim+L・σBim)であれば、Qi=Bi−(AVBim+L・σBim)とする。
なお、Lの値は任意であり、適宜設定され得るが、L=2〜3であることが好ましい。
In step 316, the control unit 170 updates the latest difference data Bi (Bi = Ai-R (R is a representative value of A1 to A5)) obtained from the latest measurement data Ai (i = 1 to 5), The moving average value AVBim (m is the number of times of calculation of the moving average value) and the latest moving standard deviation value σBim (m is the number of times of calculation of the moving standard deviation value) are read from the storage unit 172, and L is a predetermined constant. , The divergence value Qi of the difference data Bi is calculated, and the calculation result (divergence value) is stored in the storage unit 172.
If (AVBim−L · σBim) ≦ Bi ≦ (AVBim + L · σBim), then Qi = 0. Qi = 0 means that Bi is in the normal range.
If (AVBim−L · σBim)> Bi, then Qi = Bi− (AVBim−L · σBim).
If Bi> (AVBim + L · σBim), Qi = Bi− (AVBim + L · σBim).
Note that the value of L is arbitrary and can be set as appropriate, but it is preferable that L = 2 to 3.

ステップ318において、制御部170は、ステップ310、312及び316のそれぞれで算出した、移動平均値、移動標準偏差値、及び乖離値の少なくとも1つが、それぞれに対して設定された所定値(以下、しきい値という)よりも大きいか否かを判定する。しきい値は、例えば、初期値又は通常値に一定値を加算した値である。移動平均値、移動標準偏差値、及び乖離値(絶対値)の少なくとも1つが、しきい値よりも大きいと判定された場合、制御はステップ320に移行する。そうでなければ、制御はステップ322に移行する。なお、移動平均値、移動標準偏差値、及び乖離値のそれぞれに対して設定されるしきい値は、異常の発生をどの程度の精度で予測するか(誤検知の可能性をできるだけ低くするのか、より安全性を重視するのか等)に応じて、適宜される。   In step 318, the control unit 170 determines that at least one of the moving average value, the moving standard deviation value, and the deviation value calculated in each of steps 310, 312, and 316 is a predetermined value (hereinafter, referred to as a predetermined value) set for each of them. It is determined whether it is larger than the threshold value. The threshold value is, for example, a value obtained by adding a fixed value to an initial value or a normal value. If it is determined that at least one of the moving average value, the moving standard deviation value, and the deviation value (absolute value) is larger than the threshold value, the control proceeds to step 320. Otherwise, control proceeds to step 322. The threshold value set for each of the moving average value, the moving standard deviation value, and the deviation value determines the accuracy with which the occurrence of an abnormality is predicted (to minimize the possibility of erroneous detection). , Or more on safety).

ステップ320において、制御部170は、異常を表すメッセージを提示する。例えば、制御部170は、表示部178に所定のメッセージを含む画像を表示する。例えば、移動平均値がしきい値を超えていれば、対応する配電盤に異常熱源が存在する(又はその可能性がある)旨のメッセージを提示する。移動標準偏差がしきい値を超えていれば、対応する配電盤に断続的な異常熱源が存在する(又はその可能性がある)旨のメッセージを提示する。乖離値がしきい値を超えていれば、対応する配電盤に過熱に関する異常が発生している(又はその可能性がある)旨のメッセージを提示する。   In step 320, the control unit 170 presents a message indicating an abnormality. For example, the control unit 170 displays an image including a predetermined message on the display unit 178. For example, if the moving average value exceeds the threshold value, a message indicating that an abnormal heat source exists (or possibly exists) in the corresponding switchboard is presented. If the moving standard deviation exceeds the threshold, a message indicating that (or possibly) an intermittent abnormal heat source is present in the corresponding switchboard is presented. If the deviation value exceeds the threshold value, a message indicating that an abnormality related to overheating has occurred (or is likely to occur) in the corresponding switchboard is presented.

ステップ322において、制御部170は、終了の指示を受けたか否かを判定する。終了の指示は、例えば操作部180が操作されることにより成される。終了の指示を受けたと判定された場合、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ300に戻り、制御部170は、上記の処理を繰返す。   In step 322, control unit 170 determines whether an end instruction has been received. The end instruction is given, for example, by operating the operation unit 180. If it is determined that the termination instruction has been received, the program ends. Otherwise, control returns to step 300, and control section 170 repeats the above processing.

以上により、異常検知システム100は、列盤における温度異常を精度よく検知することができる。即ち、複数の配電盤の温度データの平均値を代表値とし、各温度センサの測定値と代表値との差分を用いることにより、外部環境(風雨、日照等)の影響をキャンセル又は軽減することができる。また、移動平均値及び移動標準偏差値により、差分の短期的な時間変化又は周期的な時間変化(例えば、1日毎、1週間毎の時間変化)をもキャンセル又は軽減することができ、異常発生の有無を精度よく判定することができる。   As described above, the abnormality detection system 100 can accurately detect the temperature abnormality in the row board. That is, by using the average value of the temperature data of a plurality of switchboards as the representative value and using the difference between the measured value of each temperature sensor and the representative value, the influence of the external environment (wind, rain, sunshine, etc.) can be canceled or reduced. it can. Further, with the moving average value and the moving standard deviation value, a short-term temporal change or a periodic temporal change (for example, a temporal change every day or every week) of the difference can be canceled or reduced, and an abnormality occurs. Can be accurately determined.

移動平均値及び移動標準偏差値のそれぞれの時間変化(以下、トレンドともいう)を確認し、初期値又は通常値に対して一定量の増加があったときに、異常と判定することにより、配電盤等の電気設備が徐々に劣化することによる異常の予兆の有無を適切に検知することができる。移動平均値及び移動標準偏差値のトレンドに、顕著な変化がなければ、電気設備の健全性が確保されている可能性が高いと判断できる。   By checking the time change (hereinafter also referred to as trend) of each of the moving average value and the moving standard deviation value, when there is a certain amount of increase from the initial value or the normal value, it is determined that the power distribution panel is abnormal. It is possible to appropriately detect the presence or absence of a sign of abnormality due to the gradual deterioration of the electrical equipment. If there is no significant change in the trends of the moving average value and the moving standard deviation value, it can be determined that there is a high possibility that the soundness of the electrical equipment is secured.

さらに、上記のように算出した乖離値を用いることにより、急激な温度変化を伴う電気設備の異常(過熱等)の可能性を検知することができる。   Further, by using the divergence value calculated as described above, it is possible to detect the possibility of an abnormality (such as overheating) of the electrical equipment accompanied by a rapid temperature change.

上記のように、無線通信機能を有する温度センサを使用することにより、既設の電気設備に容易に(条件によっては停電させることなく)、温度センサを設置することができる。   As described above, by using the temperature sensor having the wireless communication function, the temperature sensor can be easily installed in the existing electrical equipment (without power interruption depending on conditions).

(変形例)
上記では、複数の配電盤のそれぞれに1つの温度センサを配置する場合を説明したが、これに限定されない。各盤に、複数の温度センサを配置してもよい。また、列盤を構成する一部の配電盤に温度センサを配置しなくてもよい。例えば、ほぼ同じ条件と考えることができる複数の配電盤を、1つの温度センサで代表して温度測定する場合がある。そのような場合には、各温度センサの測定データについて重み付けをして代表値を決定することが好ましい。
(Modification)
In the above, the case where one temperature sensor is arranged in each of a plurality of switchboards has been described, but the present invention is not limited to this. A plurality of temperature sensors may be arranged on each panel. Further, it is not necessary to dispose the temperature sensor on some of the switchboards constituting the row board. For example, there is a case where a plurality of switchboards, which can be considered to have almost the same condition, measure the temperature with one temperature sensor as a representative. In such a case, it is preferable to determine the representative value by weighting the measurement data of each temperature sensor.

例えば、図6は、図1に示した第1温度センサ110〜第5温度センサ118が配置された第1配電盤120〜第5配電盤128の構成に、第6配電盤202及び第7配電盤204が追加された構成を示す。第6配電盤202には第6温度センサ200が配置されているが、第7配電盤204には温度センサが配置されていない。このような場合、各温度センサの測定データをAi(i=1〜6)とすれば、代表値Rを、R=(A1+A2+A3+A4+A5+2・A6)/7 により算出すればよい。第1温度センサ110〜第2温度センサ112の測定データの重みが“1”であり、第6配電盤202に配置された第6温度センサ200の測定データの重みは“2”である。   For example, FIG. 6 illustrates a configuration in which the sixth switchboard 202 and the seventh switchboard 204 are added to the configuration of the first switchboard 120 to the fifth switchboard 128 in which the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118 illustrated in FIG. The configuration shown is shown. A sixth temperature sensor 200 is arranged on the sixth switchboard 202, but no temperature sensor is arranged on the seventh switchboard 204. In such a case, if the measurement data of each temperature sensor is Ai (i = 1 to 6), the representative value R may be calculated by R = (A1 + A2 + A3 + A4 + A5 + 2 · A6) / 7. The weight of the measurement data of the first temperature sensor 110 to the second temperature sensor 112 is “1”, and the weight of the measurement data of the sixth temperature sensor 200 arranged on the sixth switchboard 202 is “2”.

なお、列盤に配置する温度センサの総数は任意であるが、5以上であることが好ましい。温度センサの総数が少ないと、特定の盤の温度異常による測定データの異常が、代表値に大きく影響するので、他の盤の差分データにも影響し易くなる。温度センサの総数が5以上であれば、そのような影響を抑制できる。   The total number of temperature sensors arranged on the row board is arbitrary, but is preferably 5 or more. When the total number of the temperature sensors is small, the abnormality of the measurement data due to the temperature abnormality of a specific board greatly affects the representative value, and thus the difference data of other boards is easily affected. If the total number of temperature sensors is 5 or more, such an influence can be suppressed.

また、列盤のうち、特定の盤にのみクーラー等の温度制御装置が配置されていることがある。そのような特定の盤の温度トレンドは、他の盤の温度トレンドと大きく異なる可能性がある。したがって、そのような盤の測定データは、代表値を決定するためのデータとして使用しないことが好ましい。   In addition, a temperature control device such as a cooler may be arranged only on a specific board of the row boards. The temperature trend of such a particular board can be significantly different from the temperature trends of other boards. Therefore, it is preferable that measurement data of such a board is not used as data for determining a representative value.

上記では5台の配電盤により構成される列盤を示したが、これに限定されない。4台以下又は6台以上の配電盤により構成されてもよい。列盤を構成する要素は配電盤に限定されない。配電盤以外の電気設備であってもよい。   In the above description, a row board composed of five switchboards is shown, but the present invention is not limited to this. It may be composed of four or less or six or more switchboards. Elements constituting the train board are not limited to the switchboard. Electrical equipment other than the switchboard may be used.

また、同種又は類似する電気設備を並列させた列盤に限定されない。近接して配置される複数の電気設備であってもよい。さらには、1つの電気設備に複数の温度センサが配置されたものであってもよい。   Further, the present invention is not limited to the side panel in which the same or similar electric facilities are arranged in parallel. It may be a plurality of electric facilities arranged in close proximity. Further, a plurality of temperature sensors may be arranged in one electric facility.

上記では、温度センサにより、温度異常を検知する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、温度センサに代えて、又は温度センサに加えて、温度センサ以外のセンサ(例えば、湿度センサ、加速度センサ等)を列盤に配置し、それらの測定データを用いて上記したように移動平均値、移動標準偏差値、及び乖離値を算出して、列盤における異常を検知してもよい。なお、加速度センサを使用する場合、加速度センサの出力データ(加速度)自体を解析対象としても、加速度から算出した振動頻度(例えば、一定期間における所定値以上の加速度の発生期間の割合(%))等を解析対象としてもよい。   In the above, the case where temperature abnormality is detected by the temperature sensor has been described, but the present invention is not limited to this. For example, instead of or in addition to the temperature sensor, a sensor other than the temperature sensor (for example, a humidity sensor, an acceleration sensor, etc.) is arranged on the train, and the moving average is obtained using the measurement data as described above. A value, a moving standard deviation value, and a deviation value may be calculated to detect an abnormality in the train. When the acceleration sensor is used, even if the output data (acceleration) of the acceleration sensor itself is to be analyzed, the vibration frequency calculated from the acceleration (for example, a ratio (%) of an occurrence period of an acceleration of a predetermined value or more in a certain period) May be the analysis target.

上記では、各温度センサが各配電盤の表面上部に配置され、各温度センサの取付け位置の高さがほぼ等しい場合を説明したが、各温度センサの取付け位置は任意である。なお、温度センサを配電盤の上部に配置することにより、配電盤内の過熱等の温度異常を検知することが容易になる。また、各温度センサをほぼ同じ高さに配置することにより、周囲環境(日照等)の各温度センサへの影響を揃えることができ、配電盤内の温度異常の検知がより容易になる。   In the above, the case where each temperature sensor is arranged on the upper surface of each switchboard and the height of the mounting position of each temperature sensor is substantially equal has been described, but the mounting position of each temperature sensor is arbitrary. By arranging the temperature sensor above the switchboard, it becomes easy to detect a temperature abnormality such as overheating in the switchboard. In addition, by arranging the temperature sensors at substantially the same height, the influence of the surrounding environment (sunshine or the like) on the temperature sensors can be made uniform, and it becomes easier to detect a temperature abnormality in the switchboard.

上記では、移動平均値、移動標準偏差値、及び乖離値を全て算出する場合を説明したが、これに限定されない。移動平均値、移動標準偏差値、及び乖離値の少なくとも1つを算出し、算出値としきい値とを比較することにより、異常を検知することができる。   In the above, the case where the moving average value, the moving standard deviation value, and the deviation value are all calculated has been described, but the present invention is not limited to this. An abnormality can be detected by calculating at least one of a moving average value, a moving standard deviation value, and a deviation value, and comparing the calculated value with a threshold value.

上記では、解析装置130における移動平均値AVBim及び移動標準偏差値σBimの算出は、測定データの受信毎に実施しているが、そうでなくてもよい。一定期間測定データを記憶した後、まとめて実施してもよく、例えば、1日毎に実施し、算出された移動平均値AVBim及び移動標準偏差値σBimに基づき、次の日の乖離値Qiを算出する方式でもよい。このようにすることにより、算出に必要とするCPU等の負担を減らすことができる。   In the above description, the calculation of the moving average value AVBim and the moving standard deviation value σBim in the analyzer 130 is performed every time the measurement data is received, but the calculation is not limited to this. After storing the measurement data for a certain period, the measurement may be performed collectively. For example, the measurement data may be performed every day, and the deviation value Qi of the next day is calculated based on the calculated moving average value AVBim and the calculated moving standard deviation value σBim. May be used. By doing so, the burden on the CPU and the like required for the calculation can be reduced.

上記では、データ収集装置130と解析装置132との間の通信が有線通信である場合を説明したが、これに限定されない。データ収集装置130と解析装置132との間の通信は無線通信であってもよい。さらには、解析装置132が無線通信機能を有し、第1温度センサ110〜第5温度センサ118と直接通信し、データ収集装置130によるデータ収集の機能を実行するように構成してもよい。   In the above, the case where the communication between the data collection device 130 and the analysis device 132 is a wired communication has been described, but the present invention is not limited to this. Communication between the data collection device 130 and the analysis device 132 may be wireless communication. Further, the analysis device 132 may have a wireless communication function, communicate directly with the first to fifth temperature sensors 110 to 118, and execute a data collection function of the data collection device 130.

温度センサとデータ収集装置の間の通信は、有線通信であってもよい。その場合、データ収集装置を列盤に装着する、又は、列盤の近傍に配置し、データ収集装置から解析装置には、無線通信によりデータを送信してもよい。また、データ収集装置と解析装置との間が遠距離であれば、有線の場合、例えば、RS422、RS485等の長距離伝送可能な通信方式を使用すればよい。   Communication between the temperature sensor and the data collection device may be wire communication. In that case, the data collection device may be mounted on the row board or arranged near the row board, and data may be transmitted from the data collection apparatus to the analysis apparatus by wireless communication. If the distance between the data collection device and the analysis device is long, in the case of a wired connection, a communication method capable of long-distance transmission such as RS422 and RS485 may be used.

上記では、第1温度センサ110〜第5温度センサ118が、温度を測定する度に測定データを送信する場合を説明したが、これに限定されない。複数回の測定データを記憶しておき、まとめてデータ収集装置130に送信してもよい。第1温度センサ110〜第5温度センサ118のそれぞれの測定タイミングは同じであるので、複数のデータをまとめて送信する場合には、送信される複数のデータ間の測定順序が、データ収集装置130において分かるようになっていれば、同じタイミングで測定された第1温度センサ110〜第5温度センサ118の測定データを用いて代表値を決定することができる。   In the above, the case where the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118 transmit the measurement data every time the temperature is measured has been described, but the present invention is not limited to this. The measurement data of a plurality of times may be stored and transmitted to the data collection device 130 collectively. Since the measurement timing of each of the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118 is the same, when transmitting a plurality of data collectively, the measurement order between the plurality of transmitted data is determined by the data collection device 130. If it is understood from the above, the representative value can be determined using the measurement data of the first to fifth temperature sensors 110 to 118 measured at the same timing.

上記では、各温度センサがタイマと記憶部とを持ち、一定間隔でデータ収集装置130に測定データを送付しているが、そうでなくてもよい。例えば、データ収集装置130がタイマを持ち、一定間隔(例えば1時間毎)で各温度センサと通信して(例えば、各温度センサに測定データの送信を要求して)温度の現在値を取得し、データ収集装置130の記憶部162にデータロギング(時系列データとして記憶)してもよい。   In the above description, each temperature sensor has a timer and a storage unit, and sends the measurement data to the data collection device 130 at regular intervals. For example, the data collection device 130 has a timer and communicates with each temperature sensor at regular intervals (for example, every hour) (for example, by requesting each temperature sensor to transmit measurement data) to acquire the current value of the temperature. Alternatively, data logging (stored as time-series data) may be performed in the storage unit 162 of the data collection device 130.

また、上記では、データ収集装置130と解析装置132との通信については直接通信する方式としているが、そうでなくてもよい。例えば、収集した測定データを、携帯電話等の電波又はインターネットを介して、所定のデータサーバ又はクラウドに保管しておき、当該データサーバ又はクラウドのデータを解析装置132が読出してデータ解析を実施してもよい。   Further, in the above description, the communication between the data collection device 130 and the analysis device 132 is a direct communication system, but this is not essential. For example, the collected measurement data is stored in a predetermined data server or cloud via radio waves such as a mobile phone or the Internet, and the data in the data server or cloud is read out by the analyzer 132 to perform data analysis. You may.

上記では、メッセージを表示部178に提示する場合を説明したが、これに限定されない。音響(音声を含む)又はLEDの点灯等により提示してもよく、さらには、中央監視盤等の遠隔装置への表示又は電子メール送付等により、異常の発生を提示してもよい。   The case where the message is presented on the display unit 178 has been described above, but the present invention is not limited to this. It may be presented by sound (including voice) or lighting of an LED or the like. Further, the occurrence of an abnormality may be presented by display on a remote device such as a central monitoring panel or by sending an e-mail.

以下に実験結果を示し、本発明の有効性を示す。図1と同様に、屋内に設置された5台の電気設備で構成された列盤の各盤に温度センサを配置して、温度測定を行なった。測定された温度データを、上記したように解析した結果を図7〜9に示す。図7及び図8において、左端の「No.」の列に示した(1)〜(5)は、図1の第1温度センサ110〜第5温度センサ118と同様に配置された温度センタに対応する。図9は、図7の(1)の測定データを用いて解析及びシミューションした結果を示す。   The experimental results are shown below, and the effectiveness of the present invention is shown. In the same manner as in FIG. 1, a temperature sensor was arranged on each panel of a row panel composed of five electric facilities installed indoors, and the temperature was measured. The results of analyzing the measured temperature data as described above are shown in FIGS. 7 and 8, (1) to (5) shown in the column of “No.” at the left end are located at the temperature centers arranged similarly to the first temperature sensor 110 to the fifth temperature sensor 118 in FIG. 1. Corresponding. FIG. 9 shows the results of analysis and simulation using the measurement data of (1) in FIG.

図7において、「温度 A1〜A3」の列のグラフは、温度センサの実測値を示す。縦軸は温度であり、横軸は日である。1時間毎、第6温度センサ200日以上の期間、温度測定を行なった。「差分の移動平均 AVB1〜AVB3」の列のグラフは、「温度 A1〜A3」のそれぞれの測定データを用いて、上記のように、5つの測定データの平均値を代表値として算出した差分データを用いて算出した移動平均値を示す。移動平均値の算出には、ウィンドウ期間を2週間(14日間)とし、連続する336(=14×24)個のデータを使用した。「差分の移動標準偏差 σB1〜σB3」の列のグラフは、移動平均値を算出した同じ差分データ(2週間分のデータ)を用いて算出した移動標準偏差値を示す。図8に関しても同様である。   In FIG. 7, the graph in the column of “Temperatures A1 to A3” shows the actually measured values of the temperature sensor. The vertical axis is temperature, and the horizontal axis is days. The temperature was measured every hour for a period of 200 days or more of the sixth temperature sensor. The graph in the column of “moving average of difference AVB1 to AVB3” is the difference data obtained by using the respective measurement data of “temperatures A1 to A3” and calculating the average value of the five measurement data as a representative value as described above. Shows the moving average value calculated using. For calculating the moving average, the window period was set to two weeks (14 days), and 336 (= 14 × 24) consecutive data were used. The graphs in the column of “moving standard deviation of difference σB1 to σB3” show the moving standard deviation calculated using the same difference data (data for two weeks) for which the moving average has been calculated. The same applies to FIG.

図7及び図8から分かるように、実際に測定された温度データは、いずれの温度センサに関しても約20度の変化(季節変化)があるが、移動平均値は、いずれの温度センサに関してもほぼ一定の値になっている。図9を参照して後述するが、差分データにおいては、季節による長期的な温度変化はキャンセルされるが、日々の比較的大きい温度変化は残存している。それに対して、移動平均値においては、日々の温度変化がキャンセル又は軽減されている。盤内の異常過熱等がなければ、移動平均値はほぼ一定の値になる。移動標準偏差値においても、日々の温度変化がキャンセル又は軽減されている。移動標準偏差値は、移動平均値に対して通常発生する温度のバラツキを示す指標であり、盤内の異常過熱等がなければ、その変化は比較的小さい。通常時の移動平均値及び移動標準偏差値のトレンドを観測して、異常発熱に関するそれぞれのしきい値を適切に設定することができる。   As can be seen from FIGS. 7 and 8, the actually measured temperature data has a change (seasonal change) of about 20 degrees for any temperature sensor, but the moving average value is almost the same for any temperature sensor. It has a constant value. As will be described later with reference to FIG. 9, in the difference data, a long-term temperature change due to the season is canceled, but a relatively large daily temperature change remains. On the other hand, in the moving average value, the daily temperature change is canceled or reduced. If there is no abnormal overheating in the panel, the moving average value is almost constant. Even in the moving standard deviation value, the daily temperature change is canceled or reduced. The moving standard deviation value is an index indicating the temperature variation that normally occurs with respect to the moving average value, and its change is relatively small unless there is abnormal overheating or the like in the panel. By observing the trends of the moving average value and the moving standard deviation value during normal times, it is possible to appropriately set the respective threshold values for abnormal heat generation.

図9に示したグラフの縦軸及び横軸は、図7と同じである。図9の最上段のグラフは、5つの温度センサの測定データの平均値を代表値として、図7の左上のグラフ((1)の温度センサの測定データ)に示した測定データから算出した差分データを示す。上記したように、差分データにおいては、季節による長期的な温度変化はキャンセルされるが、日々の比較的大きい温度変化は残存している。   The vertical and horizontal axes of the graph shown in FIG. 9 are the same as those in FIG. The uppermost graph in FIG. 9 shows the difference calculated from the measurement data shown in the upper left graph of FIG. 7 (the measurement data of the temperature sensor in (1)) using the average value of the measurement data of the five temperature sensors as the representative value. Show data. As described above, in the difference data, a long-term temperature change due to the season is canceled, but a relatively large daily temperature change remains.

図9の上から2段目及び3段目のグラフは、図7の最上段の中央及び右端のグラフと同じものである。図9の上から4段目及び5段目のグラフは、異常発熱の発生を模したシミュレーション結果を示す。具体的には、測定開始から数えて操作部180日〜第6温度センサ200日の間(図9において矢印で示す期間)の測定データ(A1)のそれぞれに、異常発熱の発生を想定して3℃を加算した。そのデータを用いて、上記と同様に移動平均値及び移動標準偏差値を算出した結果が、それぞれ図9の上から4段目及び5段目のグラフである。移動表平均値を示す上から2段目のグラフと4段目のグラフとの比較から分かるように、3℃を加算した期間において、移動表平均値に明らかな変化が発生している。同様に、移動標準偏差値を示す上から3段目のグラフと5段目のグラフとの比較から分かるように、3℃を加算した期間において、移動標準偏差値に明らかな変化が発生している。このように、屋内に設置された列盤に関して、各盤の表面温度の測定データから算出した移動平均値及び移動標準偏差値により、温度異常の発生を明確に検知することができる。   The graphs at the second and third rows from the top in FIG. 9 are the same as the graphs at the center and right end at the top of FIG. The fourth and fifth graphs from the top in FIG. 9 show simulation results simulating the occurrence of abnormal heat generation. Specifically, it is assumed that abnormal heat generation occurs in each of the measurement data (A1) between the operation unit 180 days and the sixth temperature sensor 200 days (the period indicated by the arrow in FIG. 9) counted from the measurement start. 3 ° C was added. The results of calculating the moving average value and the moving standard deviation value using the data in the same manner as above are the graphs in the fourth and fifth rows from the top in FIG. 9, respectively. As can be seen from a comparison between the second graph and the fourth graph showing the moving table average value, a clear change occurs in the moving table average value in the period in which 3 ° C. is added. Similarly, as can be seen from a comparison between the third graph and the fifth graph from the top showing the moving standard deviation value, in the period in which 3 ° C. is added, a clear change occurs in the moving standard deviation value. I have. As described above, for a row board installed indoors, the occurrence of a temperature abnormality can be clearly detected from the moving average value and the moving standard deviation value calculated from the measurement data of the surface temperature of each board.

屋外に設置された列盤の各盤に温度センサを配置して、実施例1と同様に温度測定を行ない、測定データを解析した。実施例1と異なり、列盤は7台の盤で構成されている。1時間毎、約500日近い期間、温度測定を行なった。結果を、図10〜12に示す。   A temperature sensor was arranged on each of the row boards installed outdoors, temperature was measured in the same manner as in Example 1, and measured data was analyzed. Unlike the first embodiment, the row board is composed of seven boards. The temperature was measured every hour for a period of about 500 days. The results are shown in FIGS.

図10〜12に示した各グラフは、温度センサの数が異なるが、図7〜9と同様である。移動平均値及び移動標準偏差を算出するためのウィンドウ期間は、実施例1と同じ2週間である。図10及び図11から分かるように、実際に測定された温度データは、いずれの温度センサに関しても約20度以上の変化(1日の変化及び季節変化)があるが、移動平均値は、いずれの温度センサに関してもほぼ一定の値になっている。図12を参照して後述するが、実施例1と同様に、差分データにおいては、季節による長期的な温度変化はキャンセルされるが、日々の比較的大きい温度変化は残存している。それに対して、移動平均値においては、日々の温度変化がキャンセル又は軽減されている。移動標準偏差値においても、日々の温度変化がキャンセル又は軽減されている。   Each graph shown in FIGS. 10 to 12 is the same as FIGS. The window period for calculating the moving average value and the moving standard deviation is two weeks as in the first embodiment. As can be seen from FIGS. 10 and 11, the actually measured temperature data has a change of about 20 degrees or more (daily change and seasonal change) for any of the temperature sensors. The temperature sensor has a substantially constant value. As will be described later with reference to FIG. 12, similarly to the first embodiment, in the difference data, a long-term temperature change due to the season is canceled, but a relatively large daily temperature change remains. On the other hand, in the moving average value, the daily temperature change is canceled or reduced. Even in the moving standard deviation value, the daily temperature change is canceled or reduced.

図12に示したグラフの縦軸及び横軸は、図10と同じである。図12の最上段のグラフは、7つの温度センサの測定データの平均値を代表値として、図10の左端列の上から2段目のグラフ((2)の温度センサの測定データ)に示した測定データから算出した差分データを示す。上記したように、差分データにおいては、季節による長期的な温度変化はキャンセルされるが、日々の比較的大きい温度変化は残存している。   The vertical and horizontal axes of the graph shown in FIG. 12 are the same as those in FIG. The uppermost graph in FIG. 12 shows the average value of the measurement data of the seven temperature sensors as a representative value, as shown in the second graph from the top in the leftmost column of FIG. 10 (the measurement data of the temperature sensor in (2)). 9 shows difference data calculated from the measured data. As described above, in the difference data, a long-term temperature change due to the season is canceled, but a relatively large daily temperature change remains.

図12の上から2段目及び3段目のグラフは、図10の上から2段目の中央及び右端のグラフと同じものである。図12の上から4段目及び5段目のグラフは、異常発熱の発生を模したシミュレーション結果を示す。具体的には、測定開始から数えて450日以降の間(図12において矢印で示す期間)の測定データ(A2)のそれぞれに、異常発熱の発生を想定して3℃を加算した。そのデータを用いて、上記と同様に移動平均値及び移動標準偏差値を算出した結果が、それぞれ図12の上から4段目及び5段目のグラフである。移動表平均値を示す上から2段目のグラフと4段目のグラフとの比較から分かるように、3℃を加算した期間において、移動表平均値に明らかな変化が発生している。同様に、移動標準偏差値を示す上から3段目のグラフと5段目のグラフとの比較から分かるように、3℃を加算した期間において、移動標準偏差値に明らかな変化が発生している。このように、屋外に設置された列盤に関しても、各盤の表面温度の測定データから算出した移動平均値及び移動標準偏差値により、温度異常の発生を明確に検知することができる。   The graphs at the second and third rows from the top in FIG. 12 are the same as the graphs at the center and right end of the second row from the top in FIG. The fourth and fifth graphs from the top in FIG. 12 show simulation results simulating the occurrence of abnormal heat generation. Specifically, 3 ° C. was added to each of the measurement data (A2) for 450 days or more counted from the start of the measurement (the period indicated by the arrow in FIG. 12) assuming the occurrence of abnormal heat generation. The results of calculating the moving average value and the moving standard deviation value using the data in the same manner as described above are the graphs in the fourth and fifth rows from the top in FIG. 12, respectively. As can be seen from a comparison between the second graph and the fourth graph showing the moving table average value, a clear change occurs in the moving table average value in the period in which 3 ° C. is added. Similarly, as can be seen from a comparison between the third graph and the fifth graph from the top showing the moving standard deviation value, in the period in which 3 ° C. is added, a clear change occurs in the moving standard deviation value. I have. As described above, even for a row board installed outdoors, the occurrence of temperature abnormality can be clearly detected by the moving average value and the moving standard deviation value calculated from the measurement data of the surface temperature of each board.

なお、上記では、測定周期を1時間とし、移動平均値及び移動標準偏差値を算出するためのウィンドウ期間を2週間(14日)としたが、これに限定されない。測定周期は、1時間よりも短い周期又は長い周期であってもよい。また、ウィンドウ期間が、14日間よりも短い期間又は長い期間であってもよい。   In the above description, the measurement period is one hour, and the window period for calculating the moving average value and the moving standard deviation value is two weeks (14 days). However, the present invention is not limited to this. The measurement cycle may be shorter or longer than one hour. Further, the window period may be a period shorter or longer than 14 days.

土曜日及び日曜日に休業する工場等の電気設備であれば、差分データには、1週間毎の定期的な傾向が表れる場合が多いので、その影響をキャンセルするためには、ウィンドウ期間を7日間(1週間)の自然数倍(正の整数倍)の期間とすることが好ましい。また、屋外に配置された列盤に関しては、日照等の周囲環境の影響により、移動標準偏差値のバラツキが大きくなる傾向にある。そのような場合には、ウィンドウ期間を比較的長く(例えば、21日間又は28日間)することにより、判定が容易になる。   In the case of electrical facilities such as factories that are closed on Saturday and Sunday, the difference data often shows a regular trend every week. Therefore, in order to cancel the influence, a window period of 7 days ( It is preferable that the period be a natural number (a positive integer multiple) of one week). In addition, with regard to a row board arranged outdoors, the dispersion of the movement standard deviation value tends to increase due to the influence of the surrounding environment such as sunshine. In such a case, making the window period relatively long (for example, 21 days or 28 days) facilitates the determination.

以上、実施の形態を説明することにより本発明を説明したが、上記した実施の形態は例示であって、本発明は上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。   As described above, the present invention has been described by describing the embodiment. However, the above-described embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to the above-described embodiment. The scope of the present invention is shown by each claim of the claims, in consideration of the description of the detailed description of the invention, and all changes within the meaning and range equivalent to the language described therein are described. Including.

100 異常検知システム
110 第1温度センサ
112 第2温度センサ
114 第3温度センサ
116 第4温度センサ
118 第5温度センサ
120 第1配電盤
122 第2配電盤
124 第3配電盤
126 第4配電盤
128 第5配電盤
130 データ収集装置
132 解析装置
140、160、170 制御部
142、162、172 記憶部
144、164、174 通信部
146、176 タイマ
148、166、182 バス
150 センサ素子
152 A/D変換部
178 表示部
180 操作部
200 第6温度センサ
202 第6配電盤
204 第7配電盤
100 abnormality detection system 110 first temperature sensor 112 second temperature sensor 114 third temperature sensor 116 fourth temperature sensor 118 fifth temperature sensor 120 first switchboard 122 second switchboard 124 third switchboard 126 fourth switchboard 128 fifth switchboard 130 Data collection device 132 Analysis device 140, 160, 170 Control unit 142, 162, 172 Storage unit 144, 164, 174 Communication unit 146, 176 Timer 148, 166, 182 Bus 150 Sensor element 152 A / D conversion unit 178 Display unit 180 Operation unit 200 Sixth temperature sensor 202 Sixth switchboard 204 Seventh switchboard

Claims (5)

電気設備に配置された複数のセンサのそれぞれから、同じタイミングで測定された測定データを取得する第1ステップと、
取得された複数の前記測定データから代表値を決定する第2ステップと、
複数の前記測定データのそれぞれから前記代表値を減算し、差分データを算出する第3ステップと、
前記第1ステップ、前記第2ステップ及び前記第3ステップを所定期間繰返し実行することにより得られた前記差分データを用いて、前記センサ毎に、移動平均値及び移動標準偏差値の少なくとも一方を算出する第4ステップと、
算出された前記移動平均値及び前記移動標準偏差値の少なくとも一方を、所定のしきい値と比較することにより、前記電気設備における異常の発生の有無を判定する第5ステップとを含むことを特徴とする、異常検知方法。
A first step of acquiring measurement data measured at the same timing from each of the plurality of sensors arranged in the electrical equipment;
A second step of determining a representative value from the plurality of acquired measurement data;
A third step of subtracting the representative value from each of the plurality of measurement data to calculate difference data;
Using the difference data obtained by repeatedly executing the first step, the second step, and the third step for a predetermined period, at least one of a moving average value and a moving standard deviation value is calculated for each sensor. A fourth step to
A step of comparing at least one of the calculated moving average value and the moving standard deviation value with a predetermined threshold value to determine whether an abnormality has occurred in the electrical equipment. Abnormality detection method.
前記第4ステップにおいて、前記移動平均値及び前記移動標準偏差値を算出し、
前記移動平均値及び前記移動標準偏差値から、前記差分データの乖離値を算出するステップと、
前記乖離値の絶対値を所定のしきい値と比較することにより、前記電気設備における異常の発生の有無を判定するステップとをさらに含み、
Lを所定の定数とし、複数の前記センサのうちi番目のセンサの差分データをBiとし、前記差分データBiよりも前に算出された差分データを最新の差分データとして含む前記所定期間内の差分データを用いて算出された移動平均値をAVBimとし、前記差分データBiよりも前に算出された差分データを最新の差分データとして含む前記所定期間内の差分データを用いて算出された移動標準偏差値をσBimとして、前記差分データBiの乖離値Qiは、
(AVBim−L・σBim)≦Bi≦(AVBim+L・σBim)であれば、Qi=0であり、
(AVBim−L・σBim)>Biであれば、Qi=Bi−(AVBim−L・σBim)であり、
Bi>(AVBim+L・σBim)であれば、Qi=Bi−(AVBim+L・σBim)であることを特徴とする、請求項1に記載の異常検知方法。
In the fourth step, the moving average value and the moving standard deviation value are calculated,
From the moving average value and the moving standard deviation value, calculating a deviation value of the difference data,
Comparing the absolute value of the divergence value with a predetermined threshold value to determine whether an abnormality has occurred in the electrical equipment,
L is a predetermined constant, the difference data of the i-th sensor among the plurality of sensors is Bi, and the difference within the predetermined period includes the difference data calculated before the difference data Bi as the latest difference data. The moving average calculated using the data is defined as AVBim, and the moving standard deviation calculated using the difference data within the predetermined period including the difference data calculated before the difference data Bi as the latest difference data. Assuming that the value is σBim, the deviation value Qi of the difference data Bi is
If (AVBim−L · σBim) ≦ Bi ≦ (AVBim + L · σBim), then Qi = 0,
If (AVBim−L · σBim)> Bi, then Qi = Bi− (AVBim−L · σBim), and
2. The abnormality detection method according to claim 1, wherein if Bi> (AVBim + L · σBim), Qi = Bi− (AVBim + L · σBim).
前記所定期間は、7日間の自然数倍の期間であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の異常検知方法。   The abnormality detection method according to claim 1, wherein the predetermined period is a period that is a natural number multiple of 7 days. 前記センサは、温度センサであり、
前記電気設備への複数の前記センサの配置位置の高さは、相互に同じであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の異常検知方法。
The sensor is a temperature sensor,
The abnormality detection method according to any one of claims 1 to 3, wherein the heights of the arrangement positions of the plurality of sensors on the electrical equipment are the same as each other.
電気設備に配置された複数のセンサと、
複数の前記センサのそれぞれから測定データを同じタイミングで所定期間取得するデータ収集手段と、
前記データ収集手段により取得された前記測定データを解析する解析手段とを含み、
前記解析手段は、
同じタイミングで測定された複数の前記測定データから代表値を決定し、同じタイミングで測定された複数の前記測定データのそれぞれから前記代表値を減算して差分データを算出し、
前記所定期間に取得された前記差分データを用いて、前記センサ毎に、移動平均値及び移動標準偏差値の少なくとも一方を算出し、
算出された前記移動平均値及び前記移動標準偏差値の少なくとも一方を、所定のしきい値と比較することにより、前記電気設備における異常の発生の有無を判定することを特徴とする、異常検知システム。
A plurality of sensors located in the electrical installation,
Data collection means for acquiring measurement data from each of the plurality of sensors at the same timing for a predetermined period,
Analysis means for analyzing the measurement data obtained by the data collection means,
The analysis means,
Determine a representative value from the plurality of measurement data measured at the same timing, calculate the difference data by subtracting the representative value from each of the plurality of measurement data measured at the same timing,
Using the difference data obtained in the predetermined period, for each of the sensors, calculate at least one of a moving average value and a moving standard deviation value,
An abnormality detection system that determines whether or not an abnormality has occurred in the electrical equipment by comparing at least one of the calculated moving average value and the calculated moving standard deviation value with a predetermined threshold value. .
JP2018130058A 2018-07-09 2018-07-09 Anomaly detection method and anomaly detection system Active JP7139734B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018130058A JP7139734B2 (en) 2018-07-09 2018-07-09 Anomaly detection method and anomaly detection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018130058A JP7139734B2 (en) 2018-07-09 2018-07-09 Anomaly detection method and anomaly detection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020009184A true JP2020009184A (en) 2020-01-16
JP7139734B2 JP7139734B2 (en) 2022-09-21

Family

ID=69151761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018130058A Active JP7139734B2 (en) 2018-07-09 2018-07-09 Anomaly detection method and anomaly detection system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7139734B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021002931A (en) * 2019-06-21 2021-01-07 株式会社東芝 Power receiving and transforming system, power receiving and transforming facility and communication method
CN112630714A (en) * 2020-11-30 2021-04-09 深圳市科陆电子科技股份有限公司 Intelligent fusion terminal error calibration method and intelligent fusion terminal
CN113125046A (en) * 2021-04-15 2021-07-16 三门核电有限公司 Thermal resistance degradation detection method based on cross calibration technology
JP2021139712A (en) * 2020-03-04 2021-09-16 日鉄テックスエンジ株式会社 Temperature abnormality surveillance method and temperature abnormality surveillance device of electric board
KR102311495B1 (en) * 2020-08-24 2021-10-08 한현기 Overheat monitoring system of switchboard and monitoring method thereof
JP6981717B1 (en) * 2020-11-13 2021-12-17 泰昌 安 Email address horn
JP2022037269A (en) * 2020-08-25 2022-03-09 日新電機株式会社 Moisture permeation detection method and detection device
CN114199304A (en) * 2021-11-05 2022-03-18 华能金昌光伏发电有限公司 Abnormity detection method and device for communication machine room of photovoltaic power station and computer equipment
CN114999100A (en) * 2022-07-19 2022-09-02 珠海新势力创建筑设计有限公司 Method and device for automatically arranging and connecting fire alarm equipment based on revit civil engineering model

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5572843A (en) * 1978-11-29 1980-06-02 Yamatake Eng Service Kk Abnormality diagnosing method for machine facility
US20050060103A1 (en) * 2003-09-12 2005-03-17 Tokyo Electron Limited Method and system of diagnosing a processing system using adaptive multivariate analysis
JP2013167933A (en) * 2012-02-14 2013-08-29 Omron Corp System control device and system control method
JP2015114787A (en) * 2013-12-11 2015-06-22 三菱電機株式会社 Information processing device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5572843A (en) * 1978-11-29 1980-06-02 Yamatake Eng Service Kk Abnormality diagnosing method for machine facility
US20050060103A1 (en) * 2003-09-12 2005-03-17 Tokyo Electron Limited Method and system of diagnosing a processing system using adaptive multivariate analysis
JP2013167933A (en) * 2012-02-14 2013-08-29 Omron Corp System control device and system control method
JP2015114787A (en) * 2013-12-11 2015-06-22 三菱電機株式会社 Information processing device

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021002931A (en) * 2019-06-21 2021-01-07 株式会社東芝 Power receiving and transforming system, power receiving and transforming facility and communication method
JP2021139712A (en) * 2020-03-04 2021-09-16 日鉄テックスエンジ株式会社 Temperature abnormality surveillance method and temperature abnormality surveillance device of electric board
KR102311495B1 (en) * 2020-08-24 2021-10-08 한현기 Overheat monitoring system of switchboard and monitoring method thereof
JP2022037269A (en) * 2020-08-25 2022-03-09 日新電機株式会社 Moisture permeation detection method and detection device
JP7283454B2 (en) 2020-08-25 2023-05-30 日新電機株式会社 Moisture intrusion detection method and detection device
JP6981717B1 (en) * 2020-11-13 2021-12-17 泰昌 安 Email address horn
JP2022078914A (en) * 2020-11-13 2022-05-25 泰昌 安 Mail address phone
CN112630714A (en) * 2020-11-30 2021-04-09 深圳市科陆电子科技股份有限公司 Intelligent fusion terminal error calibration method and intelligent fusion terminal
CN113125046A (en) * 2021-04-15 2021-07-16 三门核电有限公司 Thermal resistance degradation detection method based on cross calibration technology
CN113125046B (en) * 2021-04-15 2023-08-15 三门核电有限公司 Thermal resistance degradation detection method based on cross calibration technology
CN114199304A (en) * 2021-11-05 2022-03-18 华能金昌光伏发电有限公司 Abnormity detection method and device for communication machine room of photovoltaic power station and computer equipment
CN114199304B (en) * 2021-11-05 2022-11-01 华能金昌光伏发电有限公司 Abnormity detection method and device for communication machine room of photovoltaic power station and computer equipment
CN114999100A (en) * 2022-07-19 2022-09-02 珠海新势力创建筑设计有限公司 Method and device for automatically arranging and connecting fire alarm equipment based on revit civil engineering model
CN114999100B (en) * 2022-07-19 2023-08-01 珠海新势力创建筑设计有限公司 Method and device for automatically arranging and connecting fire alarm equipment based on revit civil engineering model

Also Published As

Publication number Publication date
JP7139734B2 (en) 2022-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020009184A (en) Abnormality detection method and abnormality detection system
CN109146093B (en) Power equipment field investigation method based on learning
JP5548682B2 (en) System and method for predicting maintenance of intelligent electronic devices
AU2013257529B2 (en) Monitoring system
US20220083037A1 (en) System for determining electric parameters of an electric power grid
KR101986838B1 (en) SAFETY MANAGEMENT SYSTEM FOR MEASUREMENT DEEP-LEARNING AND CONTROL SENSOR BASED LoRa NETWORK
CN107003991B (en) Method for transmitting data from a sensor
RU2613130C1 (en) Automated equipment monitoring device for electric substation
CN102047192A (en) Remote monitoring apparatus
CN113049142A (en) Temperature sensor alarm method, device, equipment and storage medium
JPWO2016199210A1 (en) Data collection system and method, measurement data amount reduction method
EP3457371B1 (en) Method and apparatus for evaluation of temperature sensors
KR20210023077A (en) PV System Junction Box based on self reflection and Neural Network and Junction Box Check Method
Siddikov et al. Modeling of monitoring systems of solar power stations for telecommunication facilities based on wireless nets
CN110954150B (en) Self-checking method and device for sampling unit in moisture-proof device
KR20180057920A (en) system for monitoring and analyzing photovoltaic efficiency
JP2017151802A (en) Inspection system for alarm using portable terminal and inspection method using the same
JP7283454B2 (en) Moisture intrusion detection method and detection device
US11578973B2 (en) Method for automatically notifying an intended person as well as a test and measurement device
JPWO2021117127A1 (en) Power generation amount prediction device
AlKasap et al. Low cost portable system for converting mosul electrical substations to smart one’s
GB2576605A (en) System for determining electric parameters of an electric power grid
US20210044100A1 (en) Electronic protection device for electric power distribution grids
KR102154496B1 (en) Apparatus for detecting risk of distribution line using big data and the method therof
CN104991222A (en) Measurement automation terminal quality evaluation system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210603

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220323

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220405

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220527

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220809

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220822

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7139734

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150