JP2021076619A - Vibration sensor system, vibration measurement method, and vibration measurement program - Google Patents

Vibration sensor system, vibration measurement method, and vibration measurement program Download PDF

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Abstract

To provide a vibration sensor system, vibration measurement method, and vibration measurement program capable of efficiently sampling the measurement result of vibration, in a configuration for measuring the vibration of a measurement object.SOLUTION: The vibration sensor system includes: a data creation unit for creating vibration data by sampling the measurement result of a sensor for measuring the vibration of a measurement object; and a control unit for changing the sampling rate of the data creation unit on the basis of the vibration data created by the data creation unit.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、振動センサシステム、振動計測方法および振動計測プログラムに関する。 The present invention relates to a vibration sensor system, a vibration measurement method and a vibration measurement program.

従来、計測対象の異常振動を検出するための技術が開発されている。たとえば、特許文献1(特開平11−271183号公報)には、以下のような振動データ収集装置が開示されている。すなわち、振動データ収集装置は、振動センサから出力される振動波形データを受信して所定のデータ処理を施すデータ入力部と、前記データ入力部で処理された第1振動波形データの振幅値が所定の振動閾値レベル以上か否かを判定する振動異常判定部と、前記振動異常判定部の判定結果に基づいて前記振動波形データをその全振動周波数帯域について所定のサンプリング周波数でサンプリングしてA/D(アナログデジタル)変換する第1A/D変換部と、前記第1A/D変換部でA/D変換した第2振動波形データを記憶するデータ記憶部と、少なくとも前記データ記憶部に格納されている前記第2振動波形データをディジタル通信回線で送信するための通信インターフェース部とを備える。 Conventionally, a technique for detecting abnormal vibration of a measurement target has been developed. For example, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-271183) discloses the following vibration data collecting device. That is, the vibration data collecting device has a data input unit that receives vibration waveform data output from the vibration sensor and performs predetermined data processing, and a predetermined amplitude value of the first vibration waveform data processed by the data input unit. A / D by sampling the vibration waveform data at a predetermined sampling frequency for the entire vibration frequency band based on the determination result of the vibration abnormality determination unit for determining whether or not the vibration threshold level is equal to or higher than the vibration threshold level of (Analog-digital) A first A / D conversion unit for conversion, a data storage unit for storing A / D-converted second vibration waveform data in the first A / D conversion unit, and at least the data storage unit are stored. It is provided with a communication interface unit for transmitting the second vibration waveform data via a digital communication line.

特開平11−271183号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-271183 特開平7−5031号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-5031

このような特許文献1に記載の技術を超えて、計測対象の振動についてアナログの計測結果を効率よくサンプリングするための技術が求められている。 Beyond the technique described in Patent Document 1, there is a demand for a technique for efficiently sampling analog measurement results for vibration of a measurement target.

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、計測対象の振動を計測する構成において、当該振動の計測結果を効率よくサンプリングすることが可能な振動センサシステム、振動計測方法および振動計測プログラムを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is a vibration sensor system capable of efficiently sampling the measurement result of the vibration in a configuration for measuring the vibration of the measurement target, vibration. It is to provide a measurement method and a vibration measurement program.

(1)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる振動センサシステムは、計測対象の振動を計測するセンサの計測結果をサンプリングして振動データを作成するデータ作成部と、前記データ作成部によって作成された前記振動データに基づいて前記データ作成部のサンプリングレートを変更する制御部とを備える。 (1) In order to solve the above problems, the vibration sensor system according to a certain aspect of the present invention includes a data creation unit that samples the measurement result of the sensor that measures the vibration of the measurement target and creates vibration data, and the data. It includes a control unit that changes the sampling rate of the data creation unit based on the vibration data created by the creation unit.

(10)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる振動計測方法は、振動センサシステムにおける振動計測方法であって、計測対象の振動を計測するセンサの計測結果をサンプリングして振動データを作成するステップと、作成した前記振動データに基づいて前記計測結果のサンプリングレートを変更するステップとを含む。 (10) In order to solve the above problems, the vibration measurement method according to a certain aspect of the present invention is the vibration measurement method in the vibration sensor system, and the measurement result of the sensor that measures the vibration of the measurement target is sampled to vibrate. It includes a step of creating data and a step of changing the sampling rate of the measurement result based on the created vibration data.

(11)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる振動計測プログラムは、振動センサシステムにおいて用いられる振動計測プログラムであって、コンピュータを、計測対象の振動を計測するセンサの計測結果をサンプリングして振動データを作成するデータ作成部と、前記データ作成部によって作成された前記振動データに基づいて前記データ作成部のサンプリングレートを変更する制御部、として機能させるためのプログラムである。 (11) In order to solve the above problems, the vibration measurement program related to a certain aspect of the present invention is a vibration measurement program used in a vibration sensor system, and is a measurement result of a computer that measures the vibration of a measurement target. This is a program for functioning as a data creation unit that samples and creates vibration data, and a control unit that changes the sampling rate of the data creation unit based on the vibration data created by the data creation unit.

本発明は、このような特徴的な処理部を備える振動センサシステムとして実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理部を備える振動計測装置として実現することができる。また、本発明は、振動センサシステムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。 The present invention can be realized not only as a vibration sensor system provided with such a characteristic processing unit, but also as a vibration measuring device provided with such a characteristic processing unit. Further, the present invention can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes a part or all of the vibration sensor system.

本発明によれば、計測対象の振動を計測する構成において、当該振動の計測結果を効率よくサンプリングすることができる。 According to the present invention, in a configuration for measuring vibration of a measurement target, the measurement result of the vibration can be efficiently sampled.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1の実施の形態に係る振動計測装置の設置例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an installation example of the vibration measuring device according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムにおける振動計測装置の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a vibration measuring device in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムにおける振動計測装置の外観の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the appearance of the vibration measuring device in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第1の実施の形態に係る振動計測装置におけるセンサ部の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a sensor unit in the vibration measuring device according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第1の実施の形態に係る振動計測装置における無線モジュールの構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a wireless module in the vibration measuring device according to the first embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第1の実施の形態に係る無線モジュールにおける制御部が算出する加速度の実効値の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of an effective value of acceleration calculated by a control unit in the wireless module according to the first embodiment of the present invention. 図8は、図7に示す算出結果から得られる、サンプリングレートに対する実効値の変化の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a change in the effective value with respect to the sampling rate obtained from the calculation result shown in FIG. 7. 図9は、本発明の第1の実施の形態に係る無線モジュールにおける振動データの周波数分析結果の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a frequency analysis result of vibration data in the wireless module according to the first embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムにおける振動計測装置の変形例の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a modified example of a vibration measuring device in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention. 図11は、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムが振動データを処理する際の動作手順を定めたフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart defining an operation procedure when the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention processes vibration data. 図12は、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムが最適サンプリングレートの決定処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart defining an operation procedure when the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention performs the optimum sampling rate determination process. 図13は、本発明の第2の実施の形態に係る振動センサシステムの構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a vibration sensor system according to a second embodiment of the present invention. 図14は、本発明の第2の実施の形態に係る振動センサシステムにおける振動計測装置の構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a vibration measuring device in the vibration sensor system according to the second embodiment of the present invention. 図15は、本発明の第2の実施の形態に係る振動計測装置における無線モジュールの構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a wireless module in the vibration measuring device according to the second embodiment of the present invention. 図16は、本発明の第2の実施の形態に係る振動センサシステムにおける管理装置の構成を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a management device in the vibration sensor system according to the second embodiment of the present invention.

最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。 First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described.

(1)本発明の実施の形態に係る振動センサシステムは、計測対象の振動を計測するセンサの計測結果をサンプリングして振動データを作成するデータ作成部と、前記データ作成部によって作成された前記振動データに基づいて前記データ作成部のサンプリングレートを変更する制御部とを備える。 (1) The vibration sensor system according to the embodiment of the present invention includes a data creation unit that samples the measurement result of a sensor that measures the vibration of the measurement target and creates vibration data, and the data creation unit created by the data creation unit. It is provided with a control unit that changes the sampling rate of the data creation unit based on the vibration data.

このような構成により、振動データに基づいて計測対象の振動状況を把握することができるので、適切なサンプリングレートを求めることができる。これにより、たとえば、データ作成部のサンプリングレートを計測対象の振動状況に応じたサンプリングレートに変更することができるので、サンプリングレートが必要以上に速いために、連続してサンプリングする振動データの量が増大してしまうこと、およびサンプリングした振動データを保持するために準備すべきメモリ容量が増大してしまうことを防ぐことができる。また、必要以上に速いサンプリングレートに起因する消費電力の増大を防ぐことができる。したがって、計測対象の振動を計測する構成において、当該振動の計測結果を効率よくサンプリングすることができる。 With such a configuration, the vibration state of the measurement target can be grasped based on the vibration data, so that an appropriate sampling rate can be obtained. As a result, for example, the sampling rate of the data creation unit can be changed to a sampling rate according to the vibration condition of the measurement target. Therefore, since the sampling rate is faster than necessary, the amount of vibration data to be continuously sampled is increased. It is possible to prevent the increase and the increase in the memory capacity to be prepared for holding the sampled vibration data. In addition, it is possible to prevent an increase in power consumption due to a sampling rate that is faster than necessary. Therefore, in the configuration for measuring the vibration of the measurement target, the measurement result of the vibration can be efficiently sampled.

(2)好ましくは、前記制御部は、前記データ作成部が第1のレートでのサンプリングにより前記振動データを作成している状態において、前記振動データに基づいて、前記サンプリングレートを前記第1のレートよりも小さい第2のレートに変更する。 (2) Preferably, in a state where the data creation unit creates the vibration data by sampling at the first rate, the control unit sets the sampling rate to the first sampling rate based on the vibration data. Change to a second rate that is less than the rate.

このような構成により、より大きい第1のレートの振動データに基づいて、より高周波の振動成分の有無を把握することができるので、より適切な第2のレートを求めることができる。 With such a configuration, the presence or absence of a higher frequency vibration component can be grasped based on the vibration data of the larger first rate, so that a more appropriate second rate can be obtained.

(3)より好ましくは、前記制御部は、前記第2のレートへの変更後、前記振動データに基づかない所定条件を満たした場合、前記サンプリングレートを前記第1のレートに変更する。 (3) More preferably, after changing to the second rate, the control unit changes the sampling rate to the first rate when a predetermined condition not based on the vibration data is satisfied.

このように、上記所定条件を満たした場合、第2のレートを第1のレートに戻す構成により、たとえば、計測対象の振動状況が変化した場合においても、変化後の振動状況を把握することができるので、振動状況の変化に応じたサンプリングレートを求めることができる。 In this way, when the above-mentioned predetermined conditions are satisfied, the configuration of returning the second rate to the first rate makes it possible to grasp the changed vibration state even when the vibration state of the measurement target changes, for example. Therefore, it is possible to obtain the sampling rate according to the change in the vibration condition.

(4)より好ましくは、前記所定条件は、周期的なタイミングの到来である。 (4) More preferably, the predetermined condition is the arrival of a periodic timing.

このように、第2のレートを第1のレートに周期的に戻す構成により、たとえば、計測対象の振動状況の変化が予測できない場合においても、簡易な構成で振動状況の変化に対処することができる。 In this way, by periodically returning the second rate to the first rate, for example, even when the change in the vibration condition of the measurement target cannot be predicted, it is possible to deal with the change in the vibration condition with a simple configuration. it can.

(5)より好ましくは、前記振動センサシステムは、さらに、前記サンプリングレートを第1のレートに戻すための操作部を備える。 (5) More preferably, the vibration sensor system further includes an operation unit for returning the sampling rate to the first rate.

このような構成により、たとえば、ユーザが計測対象の振動状況が変化したことを認識した場合において、ユーザは、操作部を操作することで第2のレートを第1のレートに戻すことができる。 With such a configuration, for example, when the user recognizes that the vibration state of the measurement target has changed, the user can return the second rate to the first rate by operating the operation unit.

(6)好ましくは、前記制御部は、複数の前記サンプリングレートにおいて作成された前記振動データの各々の代表値を算出し、前記複数のサンプリングレートのうち、次に値の小さい前記サンプリングレートに対応する前記代表値との差が所定範囲外となる前記サンプリングレートの中で、最大の前記サンプリングレートを前記データ作成部のサンプリングレートとして決定する。 (6) Preferably, the control unit calculates a representative value of each of the vibration data created at the plurality of sampling rates, and corresponds to the sampling rate having the next smallest value among the plurality of sampling rates. Among the sampling rates whose difference from the representative value is outside the predetermined range, the maximum sampling rate is determined as the sampling rate of the data creation unit.

このような構成により、たとえばFFT(Fast Fourier Transform)処理を行うことなくサンプリングレートを決定することができるので、制御部における処理を簡素化することができる。 With such a configuration, the sampling rate can be determined without performing, for example, an FFT (Fast Fourier Transform) process, so that the process in the control unit can be simplified.

(7)好ましくは、前記振動センサシステムは、さらに、前記振動データを含む無線信号を送信する無線子機と、前記無線子機から受信した前記無線信号に含まれる前記振動データを送信する無線親機と、前記無線親機から受信した前記振動データを処理する管理装置とを備え、前記無線子機は、前記制御部を含む。 (7) Preferably, the vibration sensor system further includes a wireless slave unit that transmits a wireless signal including the vibration data and a wireless parent that transmits the vibration data included in the wireless signal received from the wireless slave unit. The wireless slave unit includes the control unit and includes a unit and a management device for processing the vibration data received from the wireless master unit.

このように、無線子機が制御部を含む構成により、たとえば、データ作成部におけるサンプリングレートを制御部が適切なサンプリングレートに変更した後に、当該データ作成部によって作成された振動データを無線子機が送信することができる。これにより、必要以上に長いデータ長の振動データが無線伝送されることを防ぐことができるので、無線子機の消費電力を抑制することができる。また、無線伝送において振動データの欠落が発生する可能性を低減することができる。したがって、たとえば無線子機が双方向通信を行うことが可能な構成において、欠落した振動データを再送する頻度を低くすることができる。 In this way, with the configuration in which the wireless slave unit includes the control unit, for example, after the control unit changes the sampling rate in the data creation unit to an appropriate sampling rate, the vibration data created by the data creation unit is transferred to the wireless slave unit. Can be sent. As a result, it is possible to prevent the vibration data having a data length longer than necessary from being wirelessly transmitted, so that the power consumption of the wireless slave unit can be suppressed. In addition, it is possible to reduce the possibility that vibration data is missing in wireless transmission. Therefore, for example, in a configuration in which the wireless slave unit can perform two-way communication, the frequency of retransmitting the missing vibration data can be reduced.

(8)より好ましくは、前記無線子機は、片方向通信により前記無線信号を送信する。 (8) More preferably, the wireless slave unit transmits the wireless signal by one-way communication.

このような構成により、無線子機の機能および処理を簡素化することができる。また、無線子機は無線親機等の他の装置からの無線信号を待ち受ける必要がないので、無線子機が無線信号を送信しない期間においてたとえば当該無線子機をオフすることができる。これにより、無線子機の消費電力を抑制することができる。 With such a configuration, the functions and processing of the wireless slave unit can be simplified. Further, since the wireless slave unit does not need to listen for the wireless signal from another device such as the wireless master unit, the wireless slave unit can be turned off, for example, during the period when the wireless slave unit does not transmit the wireless signal. As a result, the power consumption of the wireless slave unit can be suppressed.

(9)好ましくは、前記振動センサシステムは、さらに、前記振動データを含む無線信号を送信する無線子機と、前記無線子機から受信した前記無線信号に含まれる前記振動データを送信する無線親機と、前記無線親機から受信した前記振動データを処理する管理装置とを備え、前記管理装置は、前記制御部を含む。 (9) Preferably, the vibration sensor system further includes a wireless slave unit that transmits a wireless signal including the vibration data and a wireless parent that transmits the vibration data included in the wireless signal received from the wireless slave unit. It includes a machine and a management device that processes the vibration data received from the wireless master unit, and the management device includes the control unit.

このように、管理装置が制御部を含む構成により、たとえば無線子機の構成を簡素化することができる。また、たとえば複数のデータ作成部が振動センサシステムに設けられる場合において、管理装置では、各データ作成部により作成された振動データを総合的に処理することができるので、各計測部位における振動状況を考慮しながら各データ作成部のサンプリングレートを変更することができる。 In this way, the configuration in which the management device includes the control unit can simplify, for example, the configuration of the wireless slave unit. Further, for example, when a plurality of data creation units are provided in the vibration sensor system, the management device can comprehensively process the vibration data created by each data creation unit, so that the vibration status at each measurement site can be determined. The sampling rate of each data creation unit can be changed while taking this into consideration.

(10)本発明の実施の形態に係る振動計測方法は、振動センサシステムにおける振動計測方法であって、計測対象の振動を計測するセンサの計測結果をサンプリングして振動データを作成するステップと、作成した前記振動データに基づいて前記計測結果のサンプリングレートを変更するステップとを含む。 (10) The vibration measurement method according to the embodiment of the present invention is a vibration measurement method in a vibration sensor system, which includes a step of sampling the measurement result of a sensor that measures the vibration of the measurement target and creating vibration data. It includes a step of changing the sampling rate of the measurement result based on the created vibration data.

このような構成により、振動データに基づいて計測対象の振動状況を把握することができるので、適切なサンプリングレートを求めることができる。これにより、たとえば、データ作成部のサンプリングレートを計測対象の振動状況に応じたサンプリングレートに変更することができるので、サンプリングレートが必要以上に速いために、連続してサンプリングする振動データの量が増大してしまうこと、およびサンプリングした振動データを保持するために準備すべきメモリ容量が増大してしまうことを防ぐことができる。また、必要以上に速いサンプリングレートに起因する消費電力の増大を防ぐことができる。したがって、計測対象の振動を計測する構成において、当該振動の計測結果を効率よくサンプリングすることができる。 With such a configuration, the vibration state of the measurement target can be grasped based on the vibration data, so that an appropriate sampling rate can be obtained. As a result, for example, the sampling rate of the data creation unit can be changed to a sampling rate according to the vibration condition of the measurement target. Therefore, since the sampling rate is faster than necessary, the amount of vibration data to be continuously sampled is increased. It is possible to prevent the increase and the increase in the memory capacity to be prepared for holding the sampled vibration data. In addition, it is possible to prevent an increase in power consumption due to a sampling rate that is faster than necessary. Therefore, in the configuration for measuring the vibration of the measurement target, the measurement result of the vibration can be efficiently sampled.

(11)本発明の実施の形態に係る振動計測プログラムは、振動センサシステムにおいて用いられる振動計測プログラムであって、コンピュータを、計測対象の振動を計測するセンサの計測結果をサンプリングして振動データを作成するデータ作成部と、前記データ作成部によって作成された前記振動データに基づいて前記データ作成部のサンプリングレートを変更する制御部、として機能させるためのプログラムである。 (11) The vibration measurement program according to the embodiment of the present invention is a vibration measurement program used in a vibration sensor system, in which a computer samples the measurement results of a sensor that measures the vibration of a measurement target and collects vibration data. This is a program for functioning as a data creation unit to be created and a control unit for changing the sampling rate of the data creation unit based on the vibration data created by the data creation unit.

このような構成により、振動データに基づいて計測対象の振動状況を把握することができるので、適切なサンプリングレートを求めることができる。これにより、たとえば、データ作成部のサンプリングレートを計測対象の振動状況に応じたサンプリングレートに変更することができるので、サンプリングレートが必要以上に速いために、連続してサンプリングする振動データの量が増大してしまうこと、およびサンプリングした振動データを保持するために準備すべきメモリ容量が増大してしまうことを防ぐことができる。また、必要以上に速いサンプリングレートに起因する消費電力の増大を防ぐことができる。したがって、計測対象の振動を計測する構成において、当該振動の計測結果を効率よくサンプリングすることができる。 With such a configuration, the vibration state of the measurement target can be grasped based on the vibration data, so that an appropriate sampling rate can be obtained. As a result, for example, the sampling rate of the data creation unit can be changed to a sampling rate according to the vibration condition of the measurement target. Therefore, since the sampling rate is faster than necessary, the amount of vibration data to be continuously sampled is increased. It is possible to prevent the increase and the increase in the memory capacity to be prepared for holding the sampled vibration data. In addition, it is possible to prevent an increase in power consumption due to a sampling rate that is faster than necessary. Therefore, in the configuration for measuring the vibration of the measurement target, the measurement result of the vibration can be efficiently sampled.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. In addition, at least a part of the embodiments described below may be arbitrarily combined.

<第1の実施の形態>
[構成および基本動作]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムの構成を示す図である。
<First Embodiment>
[Configuration and basic operation]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention.

図1を参照して、振動センサシステム301は、複数の振動計測装置101と、複数のアクセスポイント(無線親機)151と、管理装置181とを備える。 With reference to FIG. 1, the vibration sensor system 301 includes a plurality of vibration measuring devices 101, a plurality of access points (wireless master units) 151, and a management device 181.

図2は、本発明の第1の実施の形態に係る振動計測装置の設置例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an installation example of the vibration measuring device according to the first embodiment of the present invention.

図2を参照して、設備10は、回転部9A,9B,9Cを含む。以下、回転部9A,9B,9Cの各々を回転部9とも称する。 With reference to FIG. 2, the equipment 10 includes rotating portions 9A, 9B, 9C. Hereinafter, each of the rotating portions 9A, 9B, and 9C will also be referred to as a rotating portion 9.

回転部9Cは、たとえばモータである。回転部9Cによって生成された回転動力は、回転部9B,9Aを介して伝達される。 The rotating unit 9C is, for example, a motor. The rotational power generated by the rotating unit 9C is transmitted via the rotating units 9B and 9A.

振動計測装置101は、設備10に設けられる。より詳細には、振動計測装置101は、たとえば加速度センサを含み、設備10に固定される。振動計測装置101は、設備10の振動を計測する。 The vibration measuring device 101 is provided in the equipment 10. More specifically, the vibration measuring device 101 includes, for example, an acceleration sensor and is fixed to the equipment 10. The vibration measuring device 101 measures the vibration of the equipment 10.

図2では、3つの振動計測装置101は、たとえば設備10における回転部9A,9B,9Cにそれぞれ取り付けられる。 In FIG. 2, the three vibration measuring devices 101 are attached to, for example, the rotating portions 9A, 9B, and 9C of the equipment 10.

再び図1を参照して、振動計測装置101は、設備10の振動を計測し、計測結果を示す振動データ情報を含む無線信号をブロードキャストする。 With reference to FIG. 1 again, the vibration measuring device 101 measures the vibration of the equipment 10 and broadcasts a radio signal including vibration data information indicating the measurement result.

アクセスポイント151は、たとえば、内部ネットワーク11を介して管理装置181と有線通信を行うことが可能である。 The access point 151 can perform wired communication with the management device 181 via the internal network 11, for example.

アクセスポイント151は、振動計測装置101から振動データ情報を受信すると、受信した振動データ情報を中継して内部ネットワーク11経由で管理装置181へ送信する。 When the access point 151 receives the vibration data information from the vibration measuring device 101, the access point 151 relays the received vibration data information and transmits the received vibration data information to the management device 181 via the internal network 11.

管理装置181は、アクセスポイント151から振動データ情報を受信し、受信した振動データ情報に基づいて設備10を管理する。具体的には、管理装置181は、設備10の振動を分析することにより、たとえば、回転部9におけるアンバランス、ミスアライメント、共振による異常振動およびベアリングの異常振動等を検出し、設備10のメンテナンスおよび異常診断を行う。 The management device 181 receives vibration data information from the access point 151, and manages the equipment 10 based on the received vibration data information. Specifically, the management device 181 detects, for example, imbalance, misalignment, abnormal vibration due to resonance, abnormal vibration of the bearing, etc. in the rotating portion 9 by analyzing the vibration of the equipment 10, and maintains the equipment 10. And make an abnormality diagnosis.

なお、アクセスポイント151は、振動計測装置101から振動データ情報を無線により受信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。アクセスポイント151は、振動計測装置101から振動データ情報を有線により受信する構成であってもよい。 The access point 151 is configured to wirelessly receive vibration data information from the vibration measuring device 101, but the present invention is not limited to this. The access point 151 may be configured to receive vibration data information from the vibration measuring device 101 by wire.

また、アクセスポイント151および管理装置181間において有線通信が行われる構成であるとしたが、これに限定するものではない。アクセスポイント151および管理装置181間において無線通信が行われる構成であってもよい。 Further, the configuration is such that wired communication is performed between the access point 151 and the management device 181 but the present invention is not limited to this. The configuration may be such that wireless communication is performed between the access point 151 and the management device 181.

また、アクセスポイント151は、振動計測装置101から他の装置を介さずに振動データ情報を受信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、アクセスポイント151および振動計測装置101間において中継装置が設けられ、アクセスポイント151は、振動計測装置101から当該中継装置を介して振動データ情報を受信する構成であってもよい。 Further, the access point 151 is configured to receive vibration data information from the vibration measuring device 101 without going through another device, but the present invention is not limited to this. For example, a relay device may be provided between the access point 151 and the vibration measuring device 101, and the access point 151 may be configured to receive vibration data information from the vibration measuring device 101 via the relay device.

図3は、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムにおける振動計測装置の構成を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a vibration measuring device in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention.

図3を参照して、振動計測装置101は、センサ部21と、無線モジュール(無線子機)22と、バッテリ23と、操作部24とを備える。なお、バッテリ23は、振動計測装置101の外部に設けられてもよい。 With reference to FIG. 3, the vibration measuring device 101 includes a sensor unit 21, a wireless module (wireless slave unit) 22, a battery 23, and an operation unit 24. The battery 23 may be provided outside the vibration measuring device 101.

振動計測装置101におけるセンサ部21および無線モジュール22は、バッテリ23から供給される電力を用いて動作する。なお、センサ部21および無線モジュール22の少なくともいずれか一方が、系統から受ける電力を用いて動作してもよい。 The sensor unit 21 and the wireless module 22 in the vibration measuring device 101 operate using the electric power supplied from the battery 23. At least one of the sensor unit 21 and the wireless module 22 may operate using the electric power received from the system.

センサ部21は、具体的にはサンプリングレートを変更可能なMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)のデジタル加速度センサであり、設備10の振動に応じたアナログ信号をサンプリングし、サンプリング結果であるデジタルの振動データを無線モジュール22へ出力する。 Specifically, the sensor unit 21 is a MEMS (Micro Electro Electrical Systems) digital accelerometer whose sampling rate can be changed, samples an analog signal corresponding to the vibration of the equipment 10, and digital vibration data which is a sampling result. Is output to the wireless module 22.

無線モジュール22は、たとえば専用の半導体集積回路により実現され、センサ部21から受ける振動データをアクセスポイント151へ送信する。 The wireless module 22 is realized by, for example, a dedicated semiconductor integrated circuit, and transmits vibration data received from the sensor unit 21 to the access point 151.

図4は、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムにおける振動計測装置の外観の一例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the appearance of the vibration measuring device in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention.

図3および図4を参照して、操作部24は、たとえば振動計測装置101の筐体の表面に設けられる。操作部24は、自己の振動計測装置101におけるサンプリングレートを初期レート(以下、第1のレートとも称する。)に戻すために用いられる。 With reference to FIGS. 3 and 4, the operation unit 24 is provided, for example, on the surface of the housing of the vibration measuring device 101. The operation unit 24 is used to return the sampling rate in the own vibration measuring device 101 to the initial rate (hereinafter, also referred to as the first rate).

操作部24は、具体的にはボタンである。なお、操作部24は、スイッチ等であってもよい。操作部24は、ユーザによる押下等のオン操作を受け付け、オン操作を示すオン操作情報を無線モジュール22へ出力する。 The operation unit 24 is specifically a button. The operation unit 24 may be a switch or the like. The operation unit 24 accepts an on operation such as pressing by the user, and outputs on operation information indicating the on operation to the wireless module 22.

図5は、本発明の第1の実施の形態に係る振動計測装置におけるセンサ部の構成を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a sensor unit in the vibration measuring device according to the first embodiment of the present invention.

図5を参照して、センサ部21は、センサ25と、フィルタ部26と、AD(アナログデジタル)変換部(データ作成部)27と、クロック生成部28とを含む。 With reference to FIG. 5, the sensor unit 21 includes a sensor 25, a filter unit 26, an AD (analog-digital) conversion unit (data creation unit) 27, and a clock generation unit 28.

センサ部21におけるセンサ25は、計測対象の振動を計測する。具体的には、センサ25は、たとえば加速度センサであり、設備10に密着するように取り付けられる。センサ25は、自己の加速度を設備10の加速度として計測し、計測結果を示すアナログの計測信号SaをAD変換部27へ出力する。 The sensor 25 in the sensor unit 21 measures the vibration of the measurement target. Specifically, the sensor 25 is, for example, an acceleration sensor, and is attached so as to be in close contact with the equipment 10. The sensor 25 measures its own acceleration as the acceleration of the equipment 10, and outputs an analog measurement signal Sa indicating the measurement result to the AD conversion unit 27.

クロック生成部28は、クロック信号を生成し、生成したクロック信号をAD変換部27へ出力する。クロック生成部28におけるクロック信号の周波数は、クロック生成部28の外部から変更可能である。 The clock generation unit 28 generates a clock signal and outputs the generated clock signal to the AD conversion unit 27. The frequency of the clock signal in the clock generation unit 28 can be changed from the outside of the clock generation unit 28.

クロック生成部28は、無線モジュール22の制御に従ってクロック信号の周波数を設定する。より詳細には、クロック生成部28は、設定すべきクロック信号の周波数を示す設定命令S1を無線モジュール22から受けて、受けた設定命令S1に従ってクロック信号の周波数を設定する。 The clock generation unit 28 sets the frequency of the clock signal according to the control of the wireless module 22. More specifically, the clock generation unit 28 receives a setting instruction S1 indicating the frequency of the clock signal to be set from the wireless module 22, and sets the frequency of the clock signal according to the received setting instruction S1.

なお、クロック生成部28は、無線モジュール22によって書き換え可能な図示しないクロック用レジスタの値に従ってクロック信号の周波数を設定する構成であってもよい。 The clock generation unit 28 may be configured to set the frequency of the clock signal according to the value of a clock register (not shown) rewritable by the wireless module 22.

AD変換部27は、センサ25の計測結果をサンプリングして振動データDvを作成する。 The AD conversion unit 27 samples the measurement result of the sensor 25 and creates vibration data Dv.

詳細には、AD変換部27は、無線モジュール22によって設定されたサンプリングレートで計測信号Saをサンプリングする。 Specifically, the AD conversion unit 27 samples the measurement signal Sa at the sampling rate set by the wireless module 22.

より詳細には、AD変換部27は、クロック生成部28から受けるクロック信号のサンプリングタイミングに従って動作し、センサ25から受ける計測信号Saをサンプリングタイミングごとにサンプリングする。AD変換部27は、サンプリング結果を示すデジタルの振動データDvを作成し、作成した振動データDvをフィルタ部26へ出力する。 More specifically, the AD conversion unit 27 operates according to the sampling timing of the clock signal received from the clock generation unit 28, and samples the measurement signal Sa received from the sensor 25 at each sampling timing. The AD conversion unit 27 creates digital vibration data Dv showing the sampling result, and outputs the created vibration data Dv to the filter unit 26.

フィルタ部26は、たとえば、デジタルフィルタであり、カットオフ周波数を変更可能なローパスフィルタを含む。フィルタ部26は、無線モジュール22の制御に従ってカットオフ周波数を設定する。より詳細には、フィルタ部26は、たとえば、設定すべきカットオフ周波数を示す設定命令S2を無線モジュール22から受けて、受けた設定命令S2に従ってカットオフ周波数を設定する。 The filter unit 26 is, for example, a digital filter and includes a low-pass filter capable of changing the cutoff frequency. The filter unit 26 sets the cutoff frequency according to the control of the wireless module 22. More specifically, the filter unit 26 receives, for example, a setting command S2 indicating a cutoff frequency to be set from the wireless module 22, and sets the cutoff frequency according to the received setting command S2.

フィルタ部26は、AD変換部27からサンプリングタイミングごとに受ける振動データDvの周波数成分のうち、カットオフ周波数近傍以上の周波数成分を減衰させ、減衰後の振動データDvを無線モジュール22へ出力する。 The filter unit 26 attenuates the frequency component of the vibration data Dv received from the AD conversion unit 27 at each sampling timing, which is equal to or higher than the cutoff frequency, and outputs the attenuated vibration data Dv to the wireless module 22.

なお、フィルタ部26は、無線モジュール22によって書き換え可能な図示しないフィルタ用レジスタの値に従ってカットオフ周波数を設定する構成であってもよい。 The filter unit 26 may have a configuration in which the cutoff frequency is set according to the value of a filter register (not shown) that can be rewritten by the wireless module 22.

また、フィルタ部26は、減衰後の振動データDvを図示しないデータ保持用レジスタに保持させる構成であってもよい。 Further, the filter unit 26 may be configured to hold the vibration data Dv after attenuation in a data holding register (not shown).

また、センサ部21では、デジタル信号をフィルタ処理する構成であるとしたが、これに限定するものではない。センサ部21は、アナログ信号をフィルタ処理する構成であってもよい。具体的には、センサ部21において、フィルタ部26の代わりに、センサ25とAD変換部27との間にアナログフィルタの機能を有するフィルタ部が設けられてもよい。 Further, the sensor unit 21 is configured to filter digital signals, but the present invention is not limited to this. The sensor unit 21 may be configured to filter analog signals. Specifically, in the sensor unit 21, instead of the filter unit 26, a filter unit having an analog filter function may be provided between the sensor 25 and the AD conversion unit 27.

図6は、本発明の第1の実施の形態に係る振動計測装置における無線モジュールの構成を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a wireless module in the vibration measuring device according to the first embodiment of the present invention.

図6を参照して、無線モジュール22は、メモリ30と、制御部31と、送信部32とを含む。 With reference to FIG. 6, the wireless module 22 includes a memory 30, a control unit 31, and a transmission unit 32.

無線モジュール22におけるメモリ30は、センサ部21から振動データDvをサンプリングタイミングごとに受けて、受けた振動データDvを時系列順に蓄積する。 The memory 30 in the wireless module 22 receives vibration data Dv from the sensor unit 21 at each sampling timing, and stores the received vibration data Dv in chronological order.

制御部31は、AD変換部27のサンプリングレートすなわちクロック生成部28におけるクロック信号の周波数を変更可能である。より詳細には、制御部31は、AD変換部27のサンプリングレートを小さい順にR1〜R10の10段階に変更可能である。なお、制御部31は、AD変換部27のサンプリングレートを2段階〜9段階または11段階以上に変更可能であってもよい。 The control unit 31 can change the sampling rate of the AD conversion unit 27, that is, the frequency of the clock signal in the clock generation unit 28. More specifically, the control unit 31 can change the sampling rate of the AD conversion unit 27 in 10 steps of R1 to R10 in ascending order. The control unit 31 may be able to change the sampling rate of the AD conversion unit 27 to 2 to 9 stages or 11 stages or more.

制御部31は、たとえば、所定の初期化条件が満たされると、効率よく計測信号Saをサンプリングすることが可能な最適サンプリングレートの決定処理を行う。 For example, when a predetermined initialization condition is satisfied, the control unit 31 performs a process of determining an optimum sampling rate capable of efficiently sampling the measurement signal Sa.

ここで、初期化条件は、たとえば、自己の振動計測装置101がオフ状態からオン状態へ遷移したことである。なお、初期化条件は、1日、10日および1月等の所定時間が経過することであってもよい。 Here, the initialization condition is, for example, that the own vibration measuring device 101 has transitioned from the off state to the on state. The initialization condition may be that predetermined times such as 1st, 10th, and January have elapsed.

具体的には、制御部31は、AD変換部27のサンプリングレートを第1のレートである最大のR10に設定する。 Specifically, the control unit 31 sets the sampling rate of the AD conversion unit 27 to the maximum R10, which is the first rate.

より具体的には、制御部31は、クロック信号の周波数を第1のレートに設定すべき旨の設定命令S1をセンサ部21におけるクロック生成部28へ出力する。 More specifically, the control unit 31 outputs a setting instruction S1 to the effect that the frequency of the clock signal should be set to the first rate to the clock generation unit 28 in the sensor unit 21.

なお、制御部31は、設定命令S1をフィルタ部26へ出力する代わりに、上述のクロック用レジスタの値を対応の値に設定する構成であってもよい。 The control unit 31 may be configured to set the value of the clock register described above to the corresponding value instead of outputting the setting instruction S1 to the filter unit 26.

また、制御部31は、AD変換部27のサンプリングレートここではR10に応じたカットオフ周波数を決定する。具体的には、制御部31は、たとえば、カットオフ周波数をサンプリングレートの1/2に決定する。なお、カットオフ周波数は、たとえばサンプリングレートの1/10にすることも可能である。 Further, the control unit 31 determines the sampling rate of the AD conversion unit 27, here the cutoff frequency according to R10. Specifically, the control unit 31 determines, for example, the cutoff frequency to be 1/2 of the sampling rate. The cutoff frequency can be set to, for example, 1/10 of the sampling rate.

制御部31は、決定したカットオフ周波数に設定すべき旨の設定命令S2をセンサ部21におけるフィルタ部26へ出力する。 The control unit 31 outputs a setting command S2 to the effect that the determined cutoff frequency should be set to the filter unit 26 of the sensor unit 21.

なお、制御部31は、設定命令S2をフィルタ部26へ出力する代わりに、上述のフィルタ用レジスタの値を対応の値に設定する構成であってもよい。 The control unit 31 may be configured to set the value of the above-mentioned filter register to the corresponding value instead of outputting the setting instruction S2 to the filter unit 26.

また、メモリ30が、センサ部21から振動データを受けて、受けた振動データを蓄積する構成に限らず、制御部31が、上述のデータ保持用レジスタに保持された振動データDvを取得してメモリ30に蓄積する構成であってもよい。 Further, the memory 30 is not limited to the configuration in which the memory 30 receives the vibration data from the sensor unit 21 and stores the received vibration data, and the control unit 31 acquires the vibration data Dv held in the above-mentioned data holding register. It may be configured to be stored in the memory 30.

図7は、本発明の第1の実施の形態に係る無線モジュールにおける制御部が算出する加速度の実効値の一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of an effective value of acceleration calculated by a control unit in the wireless module according to the first embodiment of the present invention.

図7を参照して、制御部31は、AD変換部27によって作成された振動データDvに基づいてAD変換部27のサンプリングレートを変更する。 With reference to FIG. 7, the control unit 31 changes the sampling rate of the AD conversion unit 27 based on the vibration data Dv created by the AD conversion unit 27.

詳細には、制御部31は、たとえば、AD変換部27が第1のレートでのサンプリングにより振動データDvを作成している状態において、当該振動データDvに基づいて、AD変換部27のサンプリングレートを第1のレートよりも小さい第2のレートに変更する。 Specifically, the control unit 31 is, for example, in a state where the AD conversion unit 27 creates the vibration data Dv by sampling at the first rate, and the sampling rate of the AD conversion unit 27 is based on the vibration data Dv. To a second rate that is less than the first rate.

より詳細には、制御部31は、複数のサンプリングレートにおいて作成された振動データDvに基づいて、最適サンプリングレートを決定する。 More specifically, the control unit 31 determines the optimum sampling rate based on the vibration data Dv created at the plurality of sampling rates.

具体的には、制御部31は、たとえば、複数のサンプリングレートにおいて作成された振動データDvの各々の代表値を算出する。 Specifically, the control unit 31 calculates, for example, a representative value of each of the vibration data Dv created at a plurality of sampling rates.

より具体的には、制御部31は、サンプリングレートR10における加速度の実効値Ae10をサンプリングレートR10における代表値として算出する。 More specifically, the control unit 31 calculates the effective value Ae10 of the acceleration at the sampling rate R10 as a representative value at the sampling rate R10.

制御部31は、たとえば、メモリ30に蓄積される振動データDvの個数を監視し、対象個数の振動データDvがメモリ30に蓄積されると、当該対象個数の振動データDvをメモリ30から取得する。ここで、対象個数は、たとえば、所定の計測対象時間をAD変換部27の現在のサンプリングレートで除した値である。なお、対象個数は、所定値であってもよい。 For example, the control unit 31 monitors the number of vibration data Dv stored in the memory 30, and when the target number of vibration data Dv is stored in the memory 30, the control unit 31 acquires the target number of vibration data Dv from the memory 30. .. Here, the target number is, for example, a value obtained by dividing a predetermined measurement target time by the current sampling rate of the AD conversion unit 27. The target number may be a predetermined value.

制御部31は、取得した対象個数の振動データDvに基づいて実効値Ae10を算出して保持する。 The control unit 31 calculates and holds the effective value Ae10 based on the acquired vibration data Dv of the target number.

より詳細には、たとえば、対象個数がNである場合において、対象個数の振動データDvの各々が示す値がX1〜XNで表されるとき、対象個数の振動データDvの実効値Aeは以下の式(1)により求められる。

Figure 2021076619
More specifically, for example, when the target number is N and the values indicated by each of the target number vibration data Dv are represented by X1 to XN, the effective value Ae of the target number vibration data Dv is as follows. It is calculated by the formula (1).
Figure 2021076619

そして、制御部31は、クロック信号の周波数を1段階小さいR9に設定すべき旨の設定命令S1、およびサンプリングレートR9に応じたカットオフ周波数に設定すべき旨の設定命令S2をセンサ部21におけるクロック生成部28およびフィルタ部26へそれぞれ出力する。 Then, the control unit 31 issues a setting command S1 to the effect that the frequency of the clock signal should be set to R9, which is one step smaller, and a setting command S2 to the effect that the cutoff frequency should be set to the cutoff frequency corresponding to the sampling rate R9. Output to the clock generation unit 28 and the filter unit 26, respectively.

制御部31は、サンプリングレートR10の場合と同様に、サンプリングレートR9における加速度の実効値Ae9をサンプリングレートR9における代表値として算出する。 The control unit 31 calculates the effective value Ae9 of the acceleration at the sampling rate R9 as a representative value at the sampling rate R9, as in the case of the sampling rate R10.

制御部31は、サンプリングレートR9に応じた対象個数の振動データDvがメモリ30に蓄積されると、当該対象個数の振動データDvをメモリ30から取得し、取得した当該対象個数の振動データDvに基づいて実効値Ae9を算出する。 When the target number of vibration data Dv corresponding to the sampling rate R9 is stored in the memory 30, the control unit 31 acquires the target number of vibration data Dv from the memory 30 and stores the acquired target number of vibration data Dv in the acquired vibration data Dv. The effective value Ae9 is calculated based on this.

制御部31は、サンプリングレートがR8〜R1の場合についても同様に、加速度の実効値Ae8〜Ae1をそれぞれ算出する。 The control unit 31 also calculates the effective acceleration values Ae8 to Ae1 in the same manner when the sampling rates are R8 to R1.

図8は、図7に示す算出結果から得られる、サンプリングレートに対する実効値の変化の一例を示す図である。なお、図8において、縦軸は加速度の実効値Aeを示し、横軸はサンプリングレートを示す。 FIG. 8 is a diagram showing an example of a change in the effective value with respect to the sampling rate obtained from the calculation result shown in FIG. 7. In FIG. 8, the vertical axis represents the effective value Ae of acceleration, and the horizontal axis represents the sampling rate.

図8を参照して、制御部31は、たとえば、複数のサンプリングレートのうち、次に値の小さいサンプリングレートに対応する代表値との差が所定範囲E1外となるサンプリングレートの中で最大のサンプリングレートをAD変換部27のサンプリングレートとして決定する。 With reference to FIG. 8, the control unit 31 has, for example, the largest sampling rate among a plurality of sampling rates in which the difference from the representative value corresponding to the next smallest sampling rate is outside the predetermined range E1. The sampling rate is determined as the sampling rate of the AD conversion unit 27.

具体的には、制御部31は、たとえば、サンプリングレートR10に対応する実効値Ae10とサンプリングレートR10の次に値の小さいサンプリングレートR9に対応する実効値Ae9との差を算出し、算出した差が所定範囲E1以内であることを確認する。 Specifically, the control unit 31 calculates, for example, the difference between the effective value Ae10 corresponding to the sampling rate R10 and the effective value Ae9 corresponding to the sampling rate R9 having the next smallest value after the sampling rate R10, and the calculated difference. Is within the predetermined range E1.

この例では、所定範囲E1の上限値および下限値はそれぞれ正および負であり、かつ当該上限値の絶対値および当該下限値の絶対値は同じである。なお、所定範囲E1の上限の絶対値および下限の絶対値が異なってもよい。 In this example, the upper limit value and the lower limit value of the predetermined range E1 are positive and negative, respectively, and the absolute value of the upper limit value and the absolute value of the lower limit value are the same. The absolute value of the upper limit and the absolute value of the lower limit of the predetermined range E1 may be different.

また、算出した差が所定範囲外となることとは、当該差が上限値より大きいこと、または当該差が下限値より小さいことである。 Further, when the calculated difference is out of the predetermined range, the difference is larger than the upper limit value or the difference is smaller than the lower limit value.

同様に、制御部31は、サンプリングレートR9〜R6にそれぞれ対応する実効値Ae9〜Ae6について、次に値の小さいサンプリングレートに対応する実効値Aeとの差が所定範囲E1以内であることを確認する。 Similarly, the control unit 31 confirms that the difference between the effective values Ae9 to Ae6 corresponding to the sampling rates R9 to R6 and the effective value Ae corresponding to the next smallest sampling rate is within the predetermined range E1. To do.

一方、制御部31は、サンプリングレートR5に対応する実効値Ae5とサンプリングレートR5の次に値の小さいサンプリングレートR4に対応する実効値Ae4との差を算出し、算出した差が所定範囲E1外であることを確認する。 On the other hand, the control unit 31 calculates the difference between the effective value Ae5 corresponding to the sampling rate R5 and the effective value Ae4 corresponding to the sampling rate R4 having the next smallest value after the sampling rate R5, and the calculated difference is outside the predetermined range E1. Confirm that.

同様に、制御部31は、サンプリングレートR4〜R2にそれぞれ対応する実効値Ae4〜Ae2について、次に値の小さいサンプリングレートに対応する実効値Aeとの差が所定範囲E1外であることを確認する。 Similarly, the control unit 31 confirms that the difference between the effective values Ae4 to Ae2 corresponding to the sampling rates R4 to R2 and the effective value Ae corresponding to the next smallest sampling rate is outside the predetermined range E1. To do.

制御部31は、上記差が所定範囲E1外となるサンプリングレートR5〜R2の中で最大のサンプリングレートR5をAD変換部27の最適サンプリングレートとして決定する。 The control unit 31 determines the maximum sampling rate R5 among the sampling rates R5 to R2 whose difference is outside the predetermined range E1 as the optimum sampling rate of the AD conversion unit 27.

制御部31は、クロック信号の周波数を最適サンプリングレートに設定すべき旨の設定命令S1、および最適サンプリングレートに応じたカットオフ周波数に設定すべき旨の設定命令S2をセンサ部21におけるクロック生成部28およびフィルタ部26へそれぞれ出力する。 The control unit 31 issues a setting command S1 indicating that the frequency of the clock signal should be set to the optimum sampling rate and a setting command S2 indicating that the cutoff frequency should be set according to the optimum sampling rate in the sensor unit 21. Output to 28 and filter unit 26, respectively.

制御部31は、最適サンプリングレートを決定した後、決定した最適サンプリングレートに応じた対象個数の振動データDvがメモリ30に蓄積されると、対象個数の振動データDvをメモリ30から取得する。 After determining the optimum sampling rate, the control unit 31 acquires the target number of vibration data Dvs from the memory 30 when the target number of vibration data Dvs corresponding to the determined optimum sampling rate is stored in the memory 30.

制御部31は、対象個数の振動データDv、および自己の無線モジュール22のIDを含む振動データ情報を作成し、作成した振動データ情報を送信部32へ出力する。 The control unit 31 creates vibration data information including the target number of vibration data Dvs and the ID of its own wireless module 22, and outputs the created vibration data information to the transmission unit 32.

なお、制御部31は、サンプリングレートR10〜R1にそれぞれ対応する実効値Ae10〜Ae1をすべて算出した後に最適サンプリングレートを決定する構成に限らず、実効値Ae10〜Ae1のうちの少なくとも2つを算出した後に最適サンプリングレートを決定する構成であってもよい。 The control unit 31 is not limited to the configuration in which the optimum sampling rate is determined after all the effective values Ae10 to Ae1 corresponding to the sampling rates R10 to R1 are calculated, and at least two of the effective values Ae10 to Ae1 are calculated. After that, the optimum sampling rate may be determined.

具体的には、制御部31は、たとえば、実効値Ae10,Ae9を算出し、Ae10とAe9との差が所定範囲E1外であるか否かを判定する。制御部31は、当該差が所定範囲E1以内であると判定すると、実効値Ae8を新たに算出し、Ae9とAe8との差が所定範囲E1外であるか否かを判定する。 Specifically, the control unit 31 calculates, for example, the effective values Ae10 and Ae9, and determines whether or not the difference between Ae10 and Ae9 is outside the predetermined range E1. When the control unit 31 determines that the difference is within the predetermined range E1, the control unit 31 newly calculates the effective value Ae8 and determines whether or not the difference between the Ae9 and the Ae8 is outside the predetermined range E1.

制御部31は、この処理を繰り返し、実効値Ae4を新たに算出した場合にAe5とAe4との差が所定範囲E1外であると判定する。そして、制御部31は、サンプリングレートR5をAD変換部27の最適サンプリングレートとして決定する。 When the control unit 31 repeats this process and newly calculates the effective value Ae4, the control unit 31 determines that the difference between Ae5 and Ae4 is outside the predetermined range E1. Then, the control unit 31 determines the sampling rate R5 as the optimum sampling rate of the AD conversion unit 27.

再び図6を参照して、送信部32は、振動データDvを含む無線信号を片方向通信により送信する。具体的には、送信部32は、たとえば、IEEE802.15.4の通信規格に従って無線信号を送信することが可能である。 With reference to FIG. 6 again, the transmission unit 32 transmits a radio signal including the vibration data Dv by one-way communication. Specifically, the transmission unit 32 can transmit a radio signal according to, for example, the communication standard of IEEE802.1.5.

より詳細には、送信部32は、制御部31から振動データ情報を受けると、たとえば、受けた振動データ情報を複数に分割してパケットに格納し、複数のパケットを順次ブロードキャストする。 More specifically, when the transmission unit 32 receives the vibration data information from the control unit 31, for example, the transmission unit 32 divides the received vibration data information into a plurality of packets and stores the received vibration data information in a packet, and sequentially broadcasts the plurality of packets.

制御部31は、たとえば、最適サンプリングレートを決定した後、対象個数の振動データDvがメモリ30に蓄積されるごとに振動データ情報を作成して送信部32経由で送信する。 After determining the optimum sampling rate, for example, the control unit 31 creates vibration data information each time a target number of vibration data Dvs are stored in the memory 30 and transmits the vibration data information via the transmission unit 32.

そして、制御部31は、たとえば、第2のレートすなわちサンプリングレートR5への変更後、振動データに基づかない所定条件C1を満たした場合、AD変換部27のサンプリングレートを第1のレートに変更する。ここで、所定条件C1は、たとえば、周期的なタイミングの到来、または制御部31が操作部24からオン操作情報を受けたことである。 Then, for example, after changing to the second rate, that is, the sampling rate R5, the control unit 31 changes the sampling rate of the AD conversion unit 27 to the first rate when the predetermined condition C1 not based on the vibration data is satisfied. .. Here, the predetermined condition C1 is, for example, that a periodic timing has arrived, or that the control unit 31 has received on-operation information from the operation unit 24.

より詳細には、制御部31は、たとえば、1日ごとまたは1月ごと等の所定の周期T1ごとに、AD変換部27のサンプリングレートを第1のレートに戻し、最適サンプリングレートを決定する処理を行う。 More specifically, the control unit 31 returns the sampling rate of the AD conversion unit 27 to the first rate every predetermined cycle T1 such as every day or every month, and determines the optimum sampling rate. I do.

再び図1を参照して、アクセスポイント151は、振動計測装置101における無線モジュール22から受信した無線信号に含まれる振動データDvを送信する。 With reference to FIG. 1 again, the access point 151 transmits the vibration data Dv included in the radio signal received from the radio module 22 in the vibration measuring device 101.

より詳細には、アクセスポイント151は、振動計測装置101からパケットを受信するごとに、受信したパケットを中継して内部ネットワーク11経由で管理装置181へ送信する。 More specifically, each time the access point 151 receives a packet from the vibration measuring device 101, the access point 151 relays the received packet and transmits it to the management device 181 via the internal network 11.

管理装置181は、アクセスポイント151から受信した振動データDvを処理する。より詳細には、管理装置181は、アクセスポイント151から複数のパケットを受信すると、受信した複数のパケットから振動データ情報を取得する。 The management device 181 processes the vibration data Dv received from the access point 151. More specifically, when the management device 181 receives a plurality of packets from the access point 151, the management device 181 acquires vibration data information from the received plurality of packets.

管理装置181は、取得した振動データ情報に基づいて分析処理を行う。具体的には、管理装置181は、振動データ情報から対象個数の振動データDvを取り出し、取り出した対象個数の振動データDvに、振動データ情報に含まれる無線モジュール22のID、および受信時刻を示すタイムスタンプを付する。 The management device 181 performs an analysis process based on the acquired vibration data information. Specifically, the management device 181 extracts the target number of vibration data Dvs from the vibration data information, and indicates the ID of the wireless module 22 included in the vibration data information and the reception time in the extracted target number of vibration data Dvs. Add a time stamp.

管理装置181は、対象個数の振動データDvを分析することにより設備10の振動状況を導出し、導出した振動状況を無線モジュール22のIDおよび受信時刻に対応付けて記録する。 The management device 181 derives the vibration status of the equipment 10 by analyzing the vibration data Dv of the target number, and records the derived vibration status in association with the ID of the wireless module 22 and the reception time.

[決定処理の変形例]
図9は、本発明の第1の実施の形態に係る無線モジュールにおける振動データの周波数分析結果の一例を示す図である。なお、図9において、縦軸は加速度を示し、横軸は周波数を示す。
[Modification example of decision processing]
FIG. 9 is a diagram showing an example of a frequency analysis result of vibration data in the wireless module according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 9, the vertical axis represents acceleration and the horizontal axis represents frequency.

図6および図9を参照して、制御部31は、図7および図8に示すように、複数のサンプリングレートにおいて作成された振動データDvに基づいて最適サンプリングレートを決定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部31は、1つのサンプリングレートにおいて作成された振動データDvに基づいて最適サンプリングレートを決定する構成であってもよい。 With reference to FIGS. 6 and 9, as shown in FIGS. 7 and 8, the control unit 31 is configured to determine the optimum sampling rate based on the vibration data Dv created at a plurality of sampling rates. However, it is not limited to this. The control unit 31 may be configured to determine the optimum sampling rate based on the vibration data Dv created at one sampling rate.

より詳細には、制御部31は、AD変換部27のサンプリングレートおよびフィルタ部26におけるカットオフ周波数を、第1のレート、および第1のレートに応じた周波数にそれぞれ設定する。 More specifically, the control unit 31 sets the sampling rate of the AD conversion unit 27 and the cutoff frequency in the filter unit 26 to the first rate and the frequency corresponding to the first rate, respectively.

そして、制御部31は、予め設定したサンプル個数の振動データDvがメモリ30に蓄積されると、サンプル個数の振動データDvをメモリ30から取得する。ここで、サンプル個数は、たとえば、所望の周波数分解能に応じた個数であって2のn乗(ここで、nは2以上の整数である。)になる個数である。 Then, when the vibration data Dv of the preset number of samples is stored in the memory 30, the control unit 31 acquires the vibration data Dv of the number of samples from the memory 30. Here, the number of samples is, for example, a number corresponding to a desired frequency resolution and is 2 to the nth power (where n is an integer of 2 or more).

このサンプル個数の振動データDvは、サンプルポイント間の時間間隔が第1のレートの逆数である時間スペクトルを示す。 The vibration data Dv of the number of samples shows a time spectrum in which the time interval between sample points is the reciprocal of the first rate.

制御部31は、当該時間スペクトルをFFT処理することにより、図9に示す周波数スペクトルを作成する。 The control unit 31 creates the frequency spectrum shown in FIG. 9 by performing FFT processing on the time spectrum.

制御部31は、作成した周波数スペクトルにおいて、たとえば、所定のしきい値Th1より大きいピークを検出し、検出したピークのうち、最も周波数の大きいピークP1を特定する。 The control unit 31 detects, for example, a peak larger than a predetermined threshold value Th1 in the created frequency spectrum, and identifies the peak P1 having the highest frequency among the detected peaks.

制御部31は、たとえば、ピークP1に対応する周波数F1に対して2.56を乗じた周波数を最適サンプリングレートとして決定する。 The control unit 31 determines, for example, a frequency obtained by multiplying the frequency F1 corresponding to the peak P1 by 2.56 as the optimum sampling rate.

制御部31は、クロック信号の周波数を最適サンプリングレートに設定すべき旨の設定命令S1、および最適サンプリングレートに応じたカットオフ周波数に設定すべき旨の設定命令S2をセンサ部21におけるクロック生成部28およびフィルタ部26へそれぞれ出力する。 The control unit 31 issues a setting command S1 indicating that the frequency of the clock signal should be set to the optimum sampling rate and a setting command S2 indicating that the cutoff frequency should be set according to the optimum sampling rate in the sensor unit 21. Output to 28 and filter unit 26, respectively.

なお、制御部31は、検出したピークのうち、最も周波数の大きいピークP1に基づいて最適サンプリングレートを決定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部31は、検出したピークのうち、最も強度の大きいピークに基づいて最適サンプリングレートを決定する構成であってもよい。 The control unit 31 is configured to determine the optimum sampling rate based on the peak P1 having the highest frequency among the detected peaks, but the present invention is not limited to this. The control unit 31 may be configured to determine the optimum sampling rate based on the peak with the highest intensity among the detected peaks.

具体的には、制御部31は、検出したピークのうち、最も強度の大きいピークP2を特定し、ピークP2に対応する周波数F2に対して2.56を乗じた周波数を最適サンプリングレートとして決定する。 Specifically, the control unit 31 identifies the peak P2 having the highest intensity among the detected peaks, and determines the frequency obtained by multiplying the frequency F2 corresponding to the peak P2 by 2.56 as the optimum sampling rate. ..

[振動計測装置101の変形例]
図10は、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムにおける振動計測装置の変形例の構成を示す図である。
[Variation example of vibration measuring device 101]
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a modified example of a vibration measuring device in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention.

図10を参照して、振動計測装置101の変形例は、図3に示す振動計測装置101と比べて、さらに、電源管理部33を備える。 With reference to FIG. 10, a modified example of the vibration measuring device 101 further includes a power supply management unit 33 as compared with the vibration measuring device 101 shown in FIG.

振動計測装置101の変形例におけるセンサ部21、無線モジュール22、バッテリ23および操作部24の動作は、図3に示す振動計測装置101におけるセンサ部21、無線モジュール22、バッテリ23および操作部24とそれぞれ同様である。 The operations of the sensor unit 21, the wireless module 22, the battery 23, and the operation unit 24 in the modified example of the vibration measurement device 101 are the operation of the sensor unit 21, the wireless module 22, the battery 23, and the operation unit 24 in the vibration measurement device 101 shown in FIG. The same is true for each.

振動計測装置101の変形例における電源管理部33は、センサ部21および無線モジュール22への電力供給のオンおよびオフを制御する。 The power management unit 33 in the modified example of the vibration measuring device 101 controls on and off of the power supply to the sensor unit 21 and the wireless module 22.

より詳細には、電源管理部33には、たとえば、起床期間およびスリープ期間が交互に繰り返されるスケジュールが設定されている。電源管理部33は、当該スケジュールに従って、センサ部21および無線モジュール22への電力供給のオンおよびオフを制御する。 More specifically, the power management unit 33 is set with, for example, a schedule in which the wake-up period and the sleep period are alternately repeated. The power management unit 33 controls the on / off of the power supply to the sensor unit 21 and the wireless module 22 according to the schedule.

電源管理部33は、起床期間において、バッテリ23からの電力をセンサ部21および無線モジュール22へ供給する。一方、電源管理部33は、スリープ期間において、センサ部21および無線モジュール22への電力供給を停止する。 The power management unit 33 supplies the electric power from the battery 23 to the sensor unit 21 and the wireless module 22 during the wake-up period. On the other hand, the power management unit 33 stops the power supply to the sensor unit 21 and the wireless module 22 during the sleep period.

センサ部21および無線モジュール22は、起床期間に入って電源管理部33から電力供給を受けると、動作を開始する。 The sensor unit 21 and the wireless module 22 start operating when the power supply management unit 33 receives power during the wake-up period.

無線モジュール22は、最適サンプリングレートを決定し、センサ部21におけるAD変換部27のサンプリングレートおよびフィルタ部26におけるカットオフ周波数を、最適サンプリングレート、および最適サンプリングレートに応じた周波数にそれぞれ設定する。 The wireless module 22 determines the optimum sampling rate, and sets the sampling rate of the AD conversion unit 27 in the sensor unit 21 and the cutoff frequency in the filter unit 26 to the optimum sampling rate and the frequency corresponding to the optimum sampling rate, respectively.

無線モジュール22は、センサ部21から振動データDvを受けて、受けた振動データDvを含む振動データ情報をブロードキャストする。 The wireless module 22 receives the vibration data Dv from the sensor unit 21 and broadcasts the vibration data information including the received vibration data Dv.

センサ部21および無線モジュール22は、スリープ期間に入って電源管理部33からの電力供給が停止すると、動作を停止する。 When the sensor unit 21 and the wireless module 22 enter the sleep period and the power supply from the power management unit 33 is stopped, the operation of the sensor unit 21 and the wireless module 22 is stopped.

なお、電源管理部33は、無線モジュール22における送信動作を監視し、無線モジュール22における送信動作がスリープ期間の開始タイミングより前に終了した場合、当該開始タイミングより前のタイミングであっても当該送信動作の終了後にセンサ部21および無線モジュール22への電力供給を停止してもよい。 The power management unit 33 monitors the transmission operation of the wireless module 22, and when the transmission operation of the wireless module 22 ends before the start timing of the sleep period, the transmission is performed even if the timing is before the start timing. The power supply to the sensor unit 21 and the wireless module 22 may be stopped after the operation is completed.

[動作の流れ]
振動センサシステム301における各装置は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるCPU等の演算処理部は、以下のシーケンス図またはフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリからそれぞれ読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
[Operation flow]
Each device in the vibration sensor system 301 includes a computer, and an arithmetic processing unit such as a CPU in the computer reads a program including a part or all of each step of the following sequence diagram or flowchart from a memory (not shown) and executes the program. To do. The programs of these plurality of devices can be installed from the outside. The programs of these plurality of devices are distributed in a state of being stored in a recording medium.

図11は、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムが振動データを処理する際の動作手順を定めたフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart defining an operation procedure when the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention processes vibration data.

図11を参照して、振動計測装置101に電力が供給されていない状況を想定する。 With reference to FIG. 11, it is assumed that power is not supplied to the vibration measuring device 101.

まず、振動計測装置101は、初期化条件が満たされるまで、すなわち自己に電力が供給されるまで、オフ状態のままである(ステップS102でNO)。 First, the vibration measuring device 101 remains in the off state until the initialization condition is satisfied, that is, until power is supplied to itself (NO in step S102).

そして、振動計測装置101は、自己に電力が供給されると(ステップS102でYES)、最適サンプリングレートの決定処理を行う(ステップS104)。 Then, when the vibration measuring device 101 is supplied with electric power (YES in step S102), the vibration measuring device 101 performs a process of determining the optimum sampling rate (step S104).

次に、振動計測装置101は、AD変換部27におけるサンプリングレートおよびフィルタ部26におけるカットオフ周波数を、最適サンプリングレート、および最適サンプリングレートに応じた周波数にそれぞれ設定する(ステップS106)。 Next, the vibration measuring device 101 sets the sampling rate in the AD conversion unit 27 and the cutoff frequency in the filter unit 26 to the optimum sampling rate and the frequency corresponding to the optimum sampling rate, respectively (step S106).

次に、振動計測装置101は、最適サンプリングレートにおける振動データDvを作成する(ステップS108)。 Next, the vibration measuring device 101 creates vibration data Dv at the optimum sampling rate (step S108).

次に、振動計測装置101は、作成した振動データDvを含む振動データ情報をアクセスポイント151および内部ネットワーク11経由で管理装置181へ送信する(ステップS110)。 Next, the vibration measuring device 101 transmits the vibration data information including the created vibration data Dv to the management device 181 via the access point 151 and the internal network 11 (step S110).

次に、管理装置181は、振動計測装置101から振動データ情報を受信すると、受信した振動データ情報に基づいて分析処理を行う(ステップS112)。 Next, when the management device 181 receives the vibration data information from the vibration measuring device 101, the management device 181 performs an analysis process based on the received vibration data information (step S112).

次に、振動計測装置101は、所定条件C1が満たされた場合(ステップS114でYES)、最適サンプリングレートの決定処理を行う(ステップS104)。 Next, when the predetermined condition C1 is satisfied (YES in step S114), the vibration measuring device 101 performs the optimum sampling rate determination process (step S104).

一方、振動計測装置101は、所定条件C1が満たされなかった場合(ステップS114でNO)、最適サンプリングレートにおける振動データDvを作成する(ステップS108)。 On the other hand, when the predetermined condition C1 is not satisfied (NO in step S114), the vibration measuring device 101 creates vibration data Dv at the optimum sampling rate (step S108).

なお、振動計測装置101は、上記ステップS114において所定条件C1が満たされるか否かの判定を行ったが、これに限定するものではない。振動計測装置101は、割り込み処理として、当該判定をステップS106およびS108の間、ステップS108およびS110の間、ならびにステップS110およびS112の間のうちのいずれで行ってもよい。 The vibration measuring device 101 has determined in step S114 whether or not the predetermined condition C1 is satisfied, but the present invention is not limited to this. The vibration measuring device 101 may perform the determination as an interrupt process in any of steps S106 and S108, between steps S108 and S110, and between steps S110 and S112.

図12は、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムが最適サンプリングレートの決定処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。図12は、図11のステップS104における動作の詳細を示している。 FIG. 12 is a flowchart defining an operation procedure when the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention performs the optimum sampling rate determination process. FIG. 12 shows the details of the operation in step S104 of FIG.

図12を参照して、まず、振動計測装置101は、AD変換部27におけるサンプリングレートおよびフィルタ部26におけるカットオフ周波数を、R10、およびR10に応じた周波数にそれぞれ設定する(ステップS202)。 With reference to FIG. 12, first, the vibration measuring device 101 sets the sampling rate in the AD conversion unit 27 and the cutoff frequency in the filter unit 26 to R10 and frequencies corresponding to R10, respectively (step S202).

次に、振動計測装置101は、サンプリングレートR10における振動データDvを作成する(ステップS204)。 Next, the vibration measuring device 101 creates vibration data Dv at the sampling rate R10 (step S204).

次に、振動計測装置101は、作成した振動データDvに基づいて実効値Ae10を算出する(ステップS206)。 Next, the vibration measuring device 101 calculates the effective value Ae10 based on the created vibration data Dv (step S206).

次に、振動計測装置101は、AD変換部27におけるサンプリングレートを1段階下げてR9に設定するとともに、フィルタ部26におけるカットオフ周波数をR9に応じた周波数に設定する(ステップS208)。 Next, the vibration measuring device 101 lowers the sampling rate in the AD conversion unit 27 by one step and sets it to R9, and sets the cutoff frequency in the filter unit 26 to a frequency corresponding to R9 (step S208).

次に、振動計測装置101は、設定したサンプリングレートにおける振動データDvを作成する(ステップS210)。 Next, the vibration measuring device 101 creates vibration data Dv at the set sampling rate (step S210).

次に、振動計測装置101は、作成した振動データDvに基づいて実効値Aeを算出する(ステップS212)。 Next, the vibration measuring device 101 calculates the effective value Ae based on the created vibration data Dv (step S212).

次に、振動計測装置101は、サンプリングレートを1段階下げる直前の実効値Aeとサンプリングレートを1段階下げた後の実効値Aeとの差を算出する(ステップS214)。 Next, the vibration measuring device 101 calculates the difference between the effective value Ae immediately before the sampling rate is lowered by one step and the effective value Ae after the sampling rate is lowered by one step (step S214).

次に、振動計測装置101は、算出した差が所定範囲E1以内である場合(ステップS216でNO)、AD変換部27におけるサンプリングレートをさらに1段階下げた値に設定するとともに、フィルタ部26におけるカットオフ周波数を下げたサンプリングレートに応じた周波数に設定する(ステップS208)。 Next, when the calculated difference is within the predetermined range E1 (NO in step S216), the vibration measuring device 101 sets the sampling rate in the AD conversion unit 27 to a value further lowered by one step, and sets the sampling rate in the filter unit 26 to a value further lowered. The cutoff frequency is set to a frequency corresponding to the lowered sampling rate (step S208).

一方、振動計測装置101は、算出した差が所定範囲E1外である場合(ステップS216でYES)、サンプリングレートを1段階下げる直前のサンプリングレートを最適サンプリングレートとして決定する(ステップS218)。 On the other hand, when the calculated difference is outside the predetermined range E1 (YES in step S216), the vibration measuring device 101 determines the sampling rate immediately before lowering the sampling rate by one step as the optimum sampling rate (step S218).

なお、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムは、複数の振動計測装置101と、複数のアクセスポイント151と、管理装置181とを備えるとしたが、これに限定するものではない。振動センサシステム301は、AD変換部27と、制御部31とを備える最小構成要素により、計測対象の振動を計測する構成において、当該振動の計測結果を効率よくサンプリングするという本発明の目的を達成することが可能である。 The vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention includes, but is not limited to, a plurality of vibration measuring devices 101, a plurality of access points 151, and a management device 181. .. The vibration sensor system 301 achieves the object of the present invention of efficiently sampling the measurement result of the vibration in the configuration for measuring the vibration of the measurement target by the minimum component including the AD conversion unit 27 and the control unit 31. It is possible to do.

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、複数の振動計測装置101が設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。振動センサシステム301は、1つの振動計測装置101が設けられる構成であってもよい。 Further, the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention is configured to be provided with a plurality of vibration measuring devices 101, but the present invention is not limited to this. The vibration sensor system 301 may be configured to be provided with one vibration measuring device 101.

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、センサ25は、測定対象の加速度を計測する構成であるとしたが、これに限定するものではない。センサ25は、計測対象の位置および速度のいずれか一方を計測する構成であってもよい。振動データDvが計測対象の位置または速度を示す場合であっても、振動データに基づいて最適サンプリングレートを算出することが可能である。 Further, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, the sensor 25 is configured to measure the acceleration of the measurement target, but the present invention is not limited to this. The sensor 25 may be configured to measure either the position or the speed of the measurement target. Even when the vibration data Dv indicates the position or speed of the measurement target, it is possible to calculate the optimum sampling rate based on the vibration data.

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、センサ25が設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。センサ25が振動センサシステム301の外部に設けられる構成であってもよい。 Further, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, the sensor 25 is provided, but the present invention is not limited to this. The sensor 25 may be provided outside the vibration sensor system 301.

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、制御部31は、AD変換部27が第1のレートでのサンプリングにより振動データDvを作成している状態において、サンプリングレートを第1のレートよりも小さい第2のレートに変更する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部31は、AD変換部27が第2のレートでのサンプリングにより振動データDvを作成している状態において、サンプリングレートを第2のレートよりも大きい第1のレートに変更する構成であってもよい。 Further, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, the control unit 31 sets the sampling rate in a state where the AD conversion unit 27 creates vibration data Dv by sampling at the first rate. The configuration is such that the rate is changed to a second rate, which is smaller than the first rate, but the present invention is not limited to this. The control unit 31 has a configuration in which the sampling rate is changed to a first rate larger than the second rate in a state where the AD conversion unit 27 creates vibration data Dv by sampling at the second rate. May be good.

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、制御部31は、第2のレートへの変更後、所定条件C1を満たした場合、サンプリングレートを第1のレートに変更する機能を有する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部31は、当該機能を有しない構成であってもよい。 Further, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, the control unit 31 changes the sampling rate to the first rate when the predetermined condition C1 is satisfied after the change to the second rate. Although it is said that the configuration has a function, the configuration is not limited to this. The control unit 31 may have a configuration that does not have the function.

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、所定条件C1は、周期的なタイミングの到来、または制御部31が操作部24からオン操作情報を受けたことであるとしたが、これに限定するものではない。所定条件C1は、周期的なタイミングの到来、および制御部31が操作部24からオン操作情報を受けたことのいずれか一方であってもよい。 Further, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, the predetermined condition C1 is that the periodic timing has arrived or the control unit 31 has received the on-operation information from the operation unit 24. However, it is not limited to this. The predetermined condition C1 may be either the arrival of periodic timing or the reception of on-operation information from the operation unit 24 by the control unit 31.

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、送信部32は、片方向通信を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。送信部32は、双方向通信を行う構成であってもよい。これにより、送信部32は、たとえば、受信確認用のACK、および欠落した振動データDvの再送要求等を管理装置181から受信することができるので、振動計測装置101および管理装置181間における通信の信頼性を高めることができる。 Further, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, the transmission unit 32 is configured to perform one-way communication, but the present invention is not limited to this. The transmission unit 32 may be configured to perform two-way communication. As a result, the transmission unit 32 can receive, for example, an ACK for confirmation of reception and a request for retransmission of the missing vibration data Dv from the management device 181. Therefore, the transmission unit 32 can communicate between the vibration measurement device 101 and the management device 181. Reliability can be increased.

ところで、上述の特許文献1に記載の技術を超えて、計測対象の振動についてアナログの計測結果を効率よくサンプリングするための技術が求められている。 By the way, beyond the technique described in Patent Document 1 described above, there is a demand for a technique for efficiently sampling analog measurement results for vibration of a measurement target.

これに対して、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、AD変換部27は、計測対象の振動を計測するセンサの計測結果をサンプリングして振動データDvを作成する。そして、制御部31は、AD変換部27によって作成された振動データDvに基づいてAD変換部27のサンプリングレートを変更する。 On the other hand, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, the AD conversion unit 27 samples the measurement result of the sensor that measures the vibration of the measurement target and creates the vibration data Dv. Then, the control unit 31 changes the sampling rate of the AD conversion unit 27 based on the vibration data Dv created by the AD conversion unit 27.

このような構成により、振動データDvに基づいて計測対象の振動状況を把握することができるので、適切なサンプリングレートを求めることができる。これにより、たとえば、AD変換部27のサンプリングレートを計測対象の振動状況に応じたサンプリングレートに変更することができるので、サンプリングレートが必要以上に速いために、連続してサンプリングする振動データDvの量が増大してしまうこと、およびサンプリングした振動データDvを保持するために準備すべきメモリ容量が増大してしまうことを防ぐことができる。また、必要以上に速いサンプリングレートに起因する消費電力の増大を防ぐことができる。したがって、計測対象の振動を計測する構成において、当該振動の計測結果を効率よくサンプリングすることができる。 With such a configuration, the vibration state of the measurement target can be grasped based on the vibration data Dv, so that an appropriate sampling rate can be obtained. As a result, for example, the sampling rate of the AD conversion unit 27 can be changed to a sampling rate according to the vibration condition of the measurement target. Therefore, since the sampling rate is faster than necessary, the vibration data Dv to be continuously sampled It is possible to prevent the amount from increasing and the memory capacity to be prepared for holding the sampled vibration data Dv from increasing. In addition, it is possible to prevent an increase in power consumption due to a sampling rate that is faster than necessary. Therefore, in the configuration for measuring the vibration of the measurement target, the measurement result of the vibration can be efficiently sampled.

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、制御部31は、AD変換部27が第1のレートでのサンプリングにより振動データDvを作成している状態において、振動データDvに基づいて、サンプリングレートを第1のレートよりも小さい第2のレートに変更する。 Further, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, the control unit 31 is in a state where the AD conversion unit 27 creates the vibration data Dv by sampling at the first rate, and the vibration data Dv. Based on, the sampling rate is changed to a second rate that is smaller than the first rate.

このような構成により、より大きい第1のレートの振動データに基づいて、より高周波の振動成分の有無を把握することができるので、より適切な第2のレートを求めることができる。 With such a configuration, the presence or absence of a higher frequency vibration component can be grasped based on the vibration data of the larger first rate, so that a more appropriate second rate can be obtained.

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、制御部31は、第2のレートへの変更後、振動データDvに基づかない所定条件C1を満たした場合、サンプリングレートを第1のレートに変更する。 Further, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, when the control unit 31 satisfies the predetermined condition C1 not based on the vibration data Dv after the change to the second rate, the sampling rate is set to the second. Change to a rate of 1.

このように、所定条件C1を満たした場合、第2のレートを第1のレートに戻す構成により、たとえば、計測対象の振動状況が変化した場合においても、変化後の振動状況を把握することができるので、振動状況の変化に応じたサンプリングレートを求めることができる。 In this way, when the predetermined condition C1 is satisfied, the configuration for returning the second rate to the first rate makes it possible to grasp the changed vibration state even when the vibration state of the measurement target changes, for example. Therefore, it is possible to obtain the sampling rate according to the change in the vibration condition.

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、所定条件C1は、周期的なタイミングの到来である。 Further, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, the predetermined condition C1 is the arrival of a periodic timing.

このように、第2のレートを第1のレートに周期的に戻す構成により、たとえば、計測対象の振動状況の変化が予測できない場合においても、簡易な構成で振動状況の変化に対処することができる。 In this way, by periodically returning the second rate to the first rate, for example, even when the change in the vibration condition of the measurement target cannot be predicted, it is possible to deal with the change in the vibration condition with a simple configuration. it can.

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、操作部24は、サンプリングレートを第1のレートに戻すために用いられる。 Further, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, the operation unit 24 is used to return the sampling rate to the first rate.

このような構成により、たとえば、ユーザが計測対象の振動状況が変化したことを認識した場合において、ユーザは、操作部24を操作することで第2のレートを第1のレートに戻すことができる。 With such a configuration, for example, when the user recognizes that the vibration condition of the measurement target has changed, the user can return the second rate to the first rate by operating the operation unit 24. ..

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、制御部31は、複数のサンプリングレートにおいて作成された振動データDvの各々の代表値を算出する。そして、制御部31は、複数のサンプリングレートのうち、次に値の小さいサンプリングレートに対応する代表値との差が所定範囲E1外となるサンプリングレートの中で最大のサンプリングレートをAD変換部27のサンプリングレートとして決定する。 Further, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, the control unit 31 calculates a representative value of each of the vibration data Dv created at a plurality of sampling rates. Then, the control unit 31 sets the maximum sampling rate among the plurality of sampling rates whose difference from the representative value corresponding to the next smallest sampling rate is outside the predetermined range E1 to the AD conversion unit 27. Determined as the sampling rate of.

このような構成により、たとえばFFT処理を行うことなくサンプリングレートを決定することができるので、制御部31における処理を簡素化することができる。 With such a configuration, for example, the sampling rate can be determined without performing the FFT process, so that the process in the control unit 31 can be simplified.

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、無線モジュール22は、振動データDvを含む無線信号を送信する。アクセスポイント151は、無線モジュール22から受信した無線信号に含まれる振動データDvを送信する。管理装置181は、アクセスポイント151から受信した振動データDvを処理する。そして、無線モジュール22は、制御部31を含む。 Further, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, the radio module 22 transmits a radio signal including vibration data Dv. The access point 151 transmits the vibration data Dv included in the radio signal received from the radio module 22. The management device 181 processes the vibration data Dv received from the access point 151. The wireless module 22 includes a control unit 31.

このように、無線モジュール22が制御部31を含む構成により、たとえば、AD変換部27におけるサンプリングレートを制御部31が適切なサンプリングレートに変更した後に、AD変換部27によって作成された振動データDvを無線モジュール22が送信することができる。これにより、必要以上に長いデータ長の振動データDvが無線伝送されることを防ぐことができるので、無線モジュール22の消費電力を抑制することができる。また、無線伝送において振動データDvの欠落が発生する可能性を低減することができる。したがって、たとえば無線モジュール22が双方向通信を行うことが可能な構成において、欠落した振動データDvを再送する頻度を低くすることができる。 In this way, with the configuration in which the wireless module 22 includes the control unit 31, for example, the vibration data Dv created by the AD conversion unit 27 after the control unit 31 changes the sampling rate in the AD conversion unit 27 to an appropriate sampling rate. Can be transmitted by the wireless module 22. As a result, it is possible to prevent the vibration data Dv having a data length longer than necessary from being wirelessly transmitted, so that the power consumption of the wireless module 22 can be suppressed. In addition, it is possible to reduce the possibility that vibration data Dv is missing in wireless transmission. Therefore, for example, in a configuration in which the wireless module 22 can perform bidirectional communication, the frequency of retransmitting the missing vibration data Dv can be reduced.

また、本発明の第1の実施の形態に係る振動センサシステムでは、無線モジュール22は、片方向通信により無線信号を送信する。 Further, in the vibration sensor system according to the first embodiment of the present invention, the wireless module 22 transmits a wireless signal by one-way communication.

このような構成により、無線モジュール22の機能および処理を簡素化することができる。また、無線モジュール22はアクセスポイント151等の他の装置からの無線信号を待ち受ける必要がないので、無線モジュール22が無線信号を送信しない期間においてたとえば当該無線モジュール22をオフすることができる。これにより、無線モジュール22の消費電力を抑制することができる。 Such a configuration can simplify the functions and processing of the wireless module 22. Further, since the wireless module 22 does not need to listen for a wireless signal from another device such as the access point 151, the wireless module 22 can be turned off, for example, during the period when the wireless module 22 does not transmit the wireless signal. As a result, the power consumption of the wireless module 22 can be suppressed.

次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, other embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

<第2の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係る振動センサシステムと比べて、管理装置において最適サンプリングレートが決定される振動センサシステムに関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係る振動センサシステムと同様である。
<Second embodiment>
The present embodiment relates to a vibration sensor system in which an optimum sampling rate is determined in a management device as compared with the vibration sensor system according to the first embodiment. It is the same as the vibration sensor system according to the first embodiment except for the contents described below.

[構成および基本動作]
図13は、本発明の第2の実施の形態に係る振動センサシステムの構成を示す図である。
[Configuration and basic operation]
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a vibration sensor system according to a second embodiment of the present invention.

図13を参照して、振動センサシステム302は、複数の振動計測装置102と、アクセスポイント(無線親機)151と、管理装置182とを備える。 With reference to FIG. 13, the vibration sensor system 302 includes a plurality of vibration measuring devices 102, an access point (wireless master unit) 151, and a management device 182.

振動センサシステム302におけるアクセスポイント151の動作は、図1に示す振動センサシステム301におけるアクセスポイント151と同様である。 The operation of the access point 151 in the vibration sensor system 302 is the same as that of the access point 151 in the vibration sensor system 301 shown in FIG.

振動計測装置102は、無線通信により情報を送受信する機能を有しており、アクセスポイント151および内部ネットワーク11を介して管理装置182と通信を行うことが可能である。 The vibration measuring device 102 has a function of transmitting and receiving information by wireless communication, and can communicate with the management device 182 via the access point 151 and the internal network 11.

図14は、本発明の第2の実施の形態に係る振動センサシステムにおける振動計測装置の構成を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a vibration measuring device in the vibration sensor system according to the second embodiment of the present invention.

図14を参照して、振動計測装置102は、図3に示す振動計測装置101と比べて、無線モジュール22の代わりに、無線モジュール(無線子機)52を備える。 With reference to FIG. 14, the vibration measuring device 102 includes a wireless module (wireless slave unit) 52 instead of the wireless module 22 as compared with the vibration measuring device 101 shown in FIG.

振動計測装置102におけるセンサ部21、バッテリ23および操作部24の動作は、図3に示す振動計測装置101におけるセンサ部21、バッテリ23および操作部24とそれぞれ同様である。 The operations of the sensor unit 21, the battery 23, and the operation unit 24 in the vibration measuring device 102 are the same as those of the sensor unit 21, the battery 23, and the operating unit 24 in the vibration measuring device 101 shown in FIG.

図15は、本発明の第2の実施の形態に係る振動計測装置における無線モジュールの構成を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a wireless module in the vibration measuring device according to the second embodiment of the present invention.

図15を参照して、無線モジュール52は、図6に示す無線モジュール22と比べて、制御部31および送信部32の代わりに、処理部61および通信部62を含む。 With reference to FIG. 15, the wireless module 52 includes a processing unit 61 and a communication unit 62 instead of the control unit 31 and the transmitting unit 32 as compared with the wireless module 22 shown in FIG.

無線モジュール52におけるメモリ30の動作は、図6に示す無線モジュール22におけるメモリ30と同様である。 The operation of the memory 30 in the wireless module 52 is the same as that of the memory 30 in the wireless module 22 shown in FIG.

処理部61は、たとえば、上述の初期化条件が満たされると、リセット情報を通信部62へ出力する。 The processing unit 61 outputs reset information to the communication unit 62, for example, when the above-mentioned initialization conditions are satisfied.

通信部62は、アクセスポイント151と双方向の無線通信を行うことが可能である。通信部62は、処理部61からリセット情報を受けると、受けたリセット情報をアクセスポイント151および内部ネットワーク11経由で管理装置182へ送信する。 The communication unit 62 can perform bidirectional wireless communication with the access point 151. When the communication unit 62 receives the reset information from the processing unit 61, the communication unit 62 transmits the received reset information to the management device 182 via the access point 151 and the internal network 11.

図16は、本発明の第2の実施の形態に係る振動センサシステムにおける管理装置の構成を示す図である。 FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a management device in the vibration sensor system according to the second embodiment of the present invention.

図16を参照して、管理装置182は、メモリ70と、制御部71と、通信部72と、分析部73とを備える。 With reference to FIG. 16, the management device 182 includes a memory 70, a control unit 71, a communication unit 72, and an analysis unit 73.

通信部72は、内部ネットワーク11を介してアクセスポイント151と通信を行うことが可能である。 The communication unit 72 can communicate with the access point 151 via the internal network 11.

通信部72は、振動計測装置102からリセット情報を受信すると、受信したリセット情報を制御部71へ出力する。 When the communication unit 72 receives the reset information from the vibration measuring device 102, the communication unit 72 outputs the received reset information to the control unit 71.

制御部71は、通信部72からリセット情報を受けると、最適サンプリングレートの決定処理を行う。 Upon receiving the reset information from the communication unit 72, the control unit 71 performs a process of determining the optimum sampling rate.

具体的には、制御部71は、クロック生成部28(図5参照)におけるクロック信号の周波数を第1のレートに設定すべき旨の設定命令S1、および第1のレートに応じたカットオフ周波数に設定すべき旨の設定命令S2を通信部72、内部ネットワーク11およびアクセスポイント151経由で振動計測装置102へ送信する。 Specifically, the control unit 71 has a setting instruction S1 indicating that the frequency of the clock signal in the clock generation unit 28 (see FIG. 5) should be set to the first rate, and a cutoff frequency corresponding to the first rate. The setting command S2 to the effect that it should be set to is transmitted to the vibration measuring device 102 via the communication unit 72, the internal network 11, and the access point 151.

再び図15を参照して、無線モジュール52における処理部61は、管理装置182から通信部62経由で設定命令S1およびS2を受信すると、受信した設定命令S1およびS2をクロック生成部28およびフィルタ部26へそれぞれ出力する。 With reference to FIG. 15 again, when the processing unit 61 in the wireless module 52 receives the setting instructions S1 and S2 from the management device 182 via the communication unit 62, the processing unit 61 transmits the received setting instructions S1 and S2 to the clock generation unit 28 and the filter unit. Output to 26 respectively.

処理部61は、たとえば、メモリ30に蓄積される振動データDvの個数を監視し、設定命令S1の示す第1のレートに応じた対象個数の振動データDvがメモリ30に蓄積されると、当該対象個数の振動データDvをメモリ30から取得する。 For example, the processing unit 61 monitors the number of vibration data Dvs stored in the memory 30, and when the target number of vibration data Dvs corresponding to the first rate indicated by the setting command S1 is stored in the memory 30, the said The target number of vibration data Dvs are acquired from the memory 30.

処理部61は、取得した対象個数の振動データDv、および自己の無線モジュール52のIDを含む振動データ情報を作成し、作成した振動データ情報を通信部62、アクセスポイント151および内部ネットワーク11経由で管理装置182へ送信する。 The processing unit 61 creates vibration data information including the acquired number of target vibration data Dvs and the ID of its own wireless module 52, and transmits the created vibration data information via the communication unit 62, the access point 151, and the internal network 11. It is transmitted to the management device 182.

再び図16を参照して、管理装置182における制御部71は、通信部72経由で振動計測装置102から振動データ情報を受信すると、受信した振動データ情報をメモリ70に保持させるとともに、振動データ情報に基づいて実効値Ae10を算出する。 With reference to FIG. 16 again, when the control unit 71 in the management device 182 receives the vibration data information from the vibration measurement device 102 via the communication unit 72, the control unit 71 holds the received vibration data information in the memory 70 and the vibration data information. The effective value Ae10 is calculated based on.

そして、制御部71は、サンプリングレートR10の場合と同様に、クロック信号の周波数をR9に設定すべき旨の設定命令S1、およびR9に応じたカットオフ周波数に設定すべき旨の設定命令S2を通信部72、内部ネットワーク11およびアクセスポイント151経由で振動計測装置102へ送信する。 Then, the control unit 71 issues a setting instruction S1 to the effect that the frequency of the clock signal should be set to R9 and a setting instruction S2 to the effect that the cutoff frequency should be set according to R9, as in the case of the sampling rate R10. The frequency is transmitted to the vibration measuring device 102 via the communication unit 72, the internal network 11, and the access point 151.

制御部71は、当該設定命令S1およびS2の応答として、通信部72経由で振動計測装置102から振動データ情報を受信すると、受信した振動データ情報をメモリ70に保持させるとともに、振動データ情報に基づいて実効値Ae9を算出する。 When the control unit 71 receives vibration data information from the vibration measuring device 102 via the communication unit 72 as a response to the setting commands S1 and S2, the control unit 71 holds the received vibration data information in the memory 70 and is based on the vibration data information. The effective value Ae9 is calculated.

制御部71は、サンプリングレートがR8〜R1の場合についても同様に、加速度の実効値Ae8〜Ae1をそれぞれ算出する。 Similarly, the control unit 71 calculates the effective acceleration values Ae8 to Ae1 when the sampling rates are R8 to R1.

制御部71は、サンプリングレートR10〜R1のうち、次に値の小さいサンプリングレートに対応する実効値Aeとの差が所定範囲E1外となるサンプリングレートの中で最大のサンプリングレートを最適サンプリングレートとして決定する。 The control unit 71 sets the maximum sampling rate among the sampling rates R10 to R1 as the optimum sampling rate among the sampling rates whose difference from the effective value Ae corresponding to the next smallest sampling rate is outside the predetermined range E1. decide.

制御部71は、決定した最適サンプリングレートに設定すべき旨の設定命令S1、および最適サンプリングレートに応じたカットオフ周波数に設定すべき旨の設定命令S2を通信部72、内部ネットワーク11およびアクセスポイント151経由で振動計測装置102へ送信する。 The control unit 71 issues a setting command S1 to the effect that the optimum sampling rate is set to the determined optimum sampling rate and a setting instruction S2 to the effect that the cutoff frequency should be set to the optimum sampling rate determined by the communication unit 72, the internal network 11, and the access point. It is transmitted to the vibration measuring device 102 via 151.

制御部71は、当該設定命令S1およびS2の応答として、通信部72経由で振動計測装置102から振動データ情報を受信すると、受信した振動データ情報をメモリ70に保持させるとともに、振動データ情報を分析部73へ出力する。 When the control unit 71 receives vibration data information from the vibration measuring device 102 via the communication unit 72 as a response to the setting commands S1 and S2, the control unit 71 holds the received vibration data information in the memory 70 and analyzes the vibration data information. Output to unit 73.

分析部73は、制御部71から振動データ情報を受けると、受けた振動データ情報に基づいて分析処理を行う。 When the analysis unit 73 receives the vibration data information from the control unit 71, the analysis unit 73 performs an analysis process based on the received vibration data information.

再び図15を参照して、無線モジュール52における処理部61は、所定条件C1を満たした場合、リセット情報を通信部62、アクセスポイント151および内部ネットワーク11経由で管理装置182へ送信する。 With reference to FIG. 15 again, when the predetermined condition C1 is satisfied, the processing unit 61 in the wireless module 52 transmits the reset information to the management device 182 via the communication unit 62, the access point 151, and the internal network 11.

なお、本発明の第2の実施の形態に係る振動センサシステムでは、操作部24は、振動計測装置102に設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。操作部24は、管理装置182に設けられる構成であってもよい。 In the vibration sensor system according to the second embodiment of the present invention, the operation unit 24 is configured to be provided in the vibration measuring device 102, but the present invention is not limited to this. The operation unit 24 may be configured to be provided in the management device 182.

以上のように、本発明の第2の実施の形態に係る振動センサシステムでは、無線モジュール52は、振動データDvを含む無線信号を送信する。アクセスポイント151は、無線モジュール52から受信した無線信号に含まれる振動データDvを送信する。管理装置182は、アクセスポイント151から受信した振動データDvを処理する。そして、管理装置182は、制御部71を含む。 As described above, in the vibration sensor system according to the second embodiment of the present invention, the radio module 52 transmits a radio signal including vibration data Dv. The access point 151 transmits the vibration data Dv included in the radio signal received from the radio module 52. The management device 182 processes the vibration data Dv received from the access point 151. The management device 182 includes a control unit 71.

このように、管理装置182が制御部71を含む構成により、たとえば無線モジュール52の構成を簡素化することができる。また、たとえば複数のAD変換部27が振動センサシステム302に設けられる場合において、管理装置182では、各AD変換部27により作成された振動データDvを総合的に処理することができるので、各計測部位における振動状況を考慮しながら各AD変換部27のサンプリングレートを変更することができる。 In this way, the configuration of the management device 182 including the control unit 71 can simplify the configuration of the wireless module 52, for example. Further, for example, when a plurality of AD conversion units 27 are provided in the vibration sensor system 302, the management device 182 can comprehensively process the vibration data Dv created by each AD conversion unit 27, so that each measurement can be performed. The sampling rate of each AD conversion unit 27 can be changed while considering the vibration state at the site.

その他の構成および動作は第1の実施の形態に係る振動センサシステムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the vibration sensor system according to the first embodiment, detailed description will not be repeated here.

なお、本発明の第1の実施の形態および第2の実施の形態に係る各装置の構成要素および動作のうち、一部または全部を適宜組み合わせることも可能である。 It is also possible to appropriately combine some or all of the components and operations of the devices according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention.

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the above embodiments are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。 The above description includes the features described below.

[付記1]
計測対象の振動を計測するセンサの計測結果をサンプリングして振動データを作成するデータ作成部と、
前記データ作成部によって作成された前記振動データに基づいて前記データ作成部のサンプリングレートを変更する制御部とを備え
前記計測対象は、回転部を含む設備であり、
前記センサは、加速度センサであり、前記設備に密着するように取り付けられ、
前記センサは、自己の加速度を前記設備の加速度として計測し、計測結果を示すアナログの計測信号を前記データ作成部に出力し、
前記データ作成部は、前記センサから受ける前記計測信号をサンプリングして前記振動データを作成し、
前記振動センサシステムは、さらに、
前記データ作成部によって作成された前記振動データをデジタルフィルタ処理するフィルタ部を備え、
前記制御部は、前記フィルタ部によってデジタルフィルタ処理された前記振動データをFFT(Fast Fourier Transform)処理することにより周波数スペクトルを作成し、作成した前記周波数スペクトルに基づいて前記データ作成部の前記サンプリングレートを変更する、振動センサシステム。
[Appendix 1]
A data creation unit that creates vibration data by sampling the measurement results of the sensor that measures the vibration of the measurement target,
A control unit that changes the sampling rate of the data creation unit based on the vibration data created by the data creation unit is provided, and the measurement target is equipment including a rotating unit.
The sensor is an acceleration sensor and is attached so as to be in close contact with the equipment.
The sensor measures its own acceleration as the acceleration of the equipment, and outputs an analog measurement signal indicating the measurement result to the data creation unit.
The data creation unit creates the vibration data by sampling the measurement signal received from the sensor.
The vibration sensor system further
A filter unit for digitally filtering the vibration data created by the data creation unit is provided.
The control unit creates a frequency spectrum by performing FFT (Fast Fourier Transform) processing on the vibration data digitally filtered by the filter unit, and based on the created frequency spectrum, the sampling rate of the data creation unit. To change the vibration sensor system.

9 回転部
10 設備
11 内部ネットワーク
21 センサ部
22 無線モジュール(無線子機)
23 バッテリ
24 操作部
25 センサ
26 フィルタ部
27 AD変換部(データ作成部)
28 クロック生成部
30 メモリ
31 制御部
32 送信部
33 電源管理部
52 無線モジュール(無線子機)
61 処理部
62 通信部
70 メモリ
71 制御部
72 通信部
73 分析部
101,102 振動計測装置
151 アクセスポイント(無線親機)
181,182 管理装置
301,302 振動センサシステム
9 Rotating part 10 Equipment 11 Internal network 21 Sensor part 22 Wireless module (wireless slave unit)
23 Battery 24 Operation unit 25 Sensor 26 Filter unit 27 AD conversion unit (data creation unit)
28 Clock generator 30 Memory 31 Control unit 32 Transmitter 33 Power management unit 52 Wireless module (wireless slave unit)
61 Processing unit 62 Communication unit 70 Memory 71 Control unit 72 Communication unit 73 Analysis unit 101,102 Vibration measuring device 151 Access point (wireless master unit)
181,182 Management device 301,302 Vibration sensor system

Claims (11)

計測対象の振動を計測するセンサの計測結果をサンプリングして振動データを作成するデータ作成部と、
前記データ作成部によって作成された前記振動データに基づいて前記データ作成部のサンプリングレートを変更する制御部とを備える、振動センサシステム。
A data creation unit that creates vibration data by sampling the measurement results of the sensor that measures the vibration of the measurement target,
A vibration sensor system including a control unit that changes the sampling rate of the data creation unit based on the vibration data created by the data creation unit.
前記制御部は、前記データ作成部が第1のレートでのサンプリングにより前記振動データを作成している状態において、前記振動データに基づいて、前記サンプリングレートを前記第1のレートよりも小さい第2のレートに変更する、請求項1に記載の振動センサシステム。 In a state where the data creation unit creates the vibration data by sampling at the first rate, the control unit sets the sampling rate to be smaller than the first rate based on the vibration data. The vibration sensor system according to claim 1, wherein the rate is changed to. 前記制御部は、前記第2のレートへの変更後、前記振動データに基づかない所定条件を満たした場合、前記サンプリングレートを前記第1のレートに変更する、請求項2に記載の振動センサシステム。 The vibration sensor system according to claim 2, wherein the control unit changes the sampling rate to the first rate when a predetermined condition not based on the vibration data is satisfied after the change to the second rate. .. 前記所定条件は、周期的なタイミングの到来である、請求項3に記載の振動センサシステム。 The vibration sensor system according to claim 3, wherein the predetermined condition is the arrival of periodic timing. 前記振動センサシステムは、さらに、
前記サンプリングレートを第1のレートに戻すための操作部を備える、請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の振動センサシステム。
The vibration sensor system further
The vibration sensor system according to any one of claims 2 to 4, further comprising an operation unit for returning the sampling rate to the first rate.
前記制御部は、複数の前記サンプリングレートにおいて作成された前記振動データの各々の代表値を算出し、前記複数のサンプリングレートのうち、次に値の小さい前記サンプリングレートに対応する前記代表値との差が所定範囲外となる前記サンプリングレートの中で、最大の前記サンプリングレートを前記データ作成部のサンプリングレートとして決定する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の振動センサシステム。 The control unit calculates a representative value of each of the vibration data created at the plurality of sampling rates, and sets the representative value corresponding to the sampling rate having the next smallest value among the plurality of sampling rates. The vibration sensor system according to any one of claims 1 to 5, wherein the maximum sampling rate among the sampling rates whose difference is outside the predetermined range is determined as the sampling rate of the data creation unit. 前記振動センサシステムは、さらに、
前記振動データを含む無線信号を送信する無線子機と、
前記無線子機から受信した前記無線信号に含まれる前記振動データを送信する無線親機と、
前記無線親機から受信した前記振動データを処理する管理装置とを備え、
前記無線子機は、前記制御部を含む、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の振動センサシステム。
The vibration sensor system further
A wireless slave unit that transmits a wireless signal containing the vibration data, and
A wireless master unit that transmits the vibration data included in the wireless signal received from the wireless slave unit, and
A management device for processing the vibration data received from the wireless master unit is provided.
The vibration sensor system according to any one of claims 1 to 6, wherein the wireless slave unit includes the control unit.
前記無線子機は、片方向通信により前記無線信号を送信する、請求項7に記載の振動センサシステム。 The vibration sensor system according to claim 7, wherein the wireless slave unit transmits the wireless signal by one-way communication. 前記振動センサシステムは、さらに、
前記振動データを含む無線信号を送信する無線子機と、
前記無線子機から受信した前記無線信号に含まれる前記振動データを送信する無線親機と、
前記無線親機から受信した前記振動データを処理する管理装置とを備え、
前記管理装置は、前記制御部を含む、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の振動センサシステム。
The vibration sensor system further
A wireless slave unit that transmits a wireless signal containing the vibration data, and
A wireless master unit that transmits the vibration data included in the wireless signal received from the wireless slave unit, and
A management device for processing the vibration data received from the wireless master unit is provided.
The vibration sensor system according to any one of claims 1 to 6, wherein the management device includes the control unit.
振動センサシステムにおける振動計測方法であって、
計測対象の振動を計測するセンサの計測結果をサンプリングして振動データを作成するステップと、
作成した前記振動データに基づいて前記計測結果のサンプリングレートを変更するステップとを含む、振動計測方法。
This is a vibration measurement method in a vibration sensor system.
Steps to create vibration data by sampling the measurement results of the sensor that measures the vibration of the measurement target,
A vibration measurement method including a step of changing the sampling rate of the measurement result based on the created vibration data.
振動センサシステムにおいて用いられる振動計測プログラムであって、
コンピュータを、
計測対象の振動を計測するセンサの計測結果をサンプリングして振動データを作成するデータ作成部と、
前記データ作成部によって作成された前記振動データに基づいて前記データ作成部のサンプリングレートを変更する制御部、
として機能させるための、振動計測プログラム。
A vibration measurement program used in vibration sensor systems.
Computer,
A data creation unit that creates vibration data by sampling the measurement results of the sensor that measures the vibration of the measurement target,
A control unit that changes the sampling rate of the data creation unit based on the vibration data created by the data creation unit.
Vibration measurement program to function as.
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