JP2024504289A - 機械装置又は機械部品における異常を同定するための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
i)機械装置若しくは機械部品内又は上に収集した少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データを獲得するステップであって、少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データの全ては、以下の態様、即ち、トリガイベントの発生時間t0に対する遅延Δt、及び、サンプリング周波数fsの一方又は両方において相互に異なる、ステップと、
ii)獲得した少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データに基づいて、機械装置又は機械部品における異常を同定するために、異常同定モデルを使用するステップであって、異常同定モデルは、機械学習に基づき、機械装置又は機械部品における異常を同定するために使用される、ステップと、
を少なくとも含む。
a)少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データが別個に特徴抽出を受けることと、
b)機械装置又は機械部品に対する異常同定結果を入手するために、分類アルゴリズムに基づいてトレーニングした異常同定モデルに抽出した特徴を入力することと、
を含む。
機械装置又は機械部品に対する異常同定結果を入手するために、ディープラーニングに基づいてトレーニングした異常同定モデルに少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データを入力することを含む。
i’)機械装置若しくは機械部品内又は上に収集した少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データを獲得するステップであって、少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データの全ては、以下の態様、即ち、トリガイベントの発生時間t0に対する遅延Δt、及び、サンプリング周波数fsの一方又は両方において相互に異なる、ステップと、
ii’)獲得した少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データに基づいて、異常同定モデルをトレーニングするステップと、
を少なくとも含む。
本発明は、低いサンプリング周波数を有する1つ又は複数のセンサのみを使用し、低いサンプリング周波数を有するセンサは、既存の故障診断又は予測保守方法によって依拠される高いサンプリング周波数を有するセンサより非常に優れたコスト有意性を有する。
装置、例えばセンサは、低い性能及び少量のデータのみを有し、従って、複雑なコンピューティングモジュール、及び/又は、高エネルギー消費の電源を具備する必要がなく、これにより、これらの装置の複雑さ、体積及びエネルギー消費が低減する。
i.周波数領域振幅と、
ii.有意な振幅を有する周波数と、
iii.有意な振幅の大きさの次数と、
iv.時間領域の振幅の分散指数、その一次及び二次微分であって、以下の分散指数及び/又は一次若しくは二次微分、即ち、
1.最大値、平均値及び最小値と、
2.固定時間内の特定閾値より大きいピークの発生であって、特定閾値は分析モデル及び有限要素分析によって決定される、ピークの発生と、
3.分散及び標準偏差と、
4.ピーク対ピーク比及びピーク対平均比と、
5.統計的分布の尖度及び歪度と、を含む、時間領域の振幅の分散指数、その一次及び二次微分と、
v.ケプストラムにおける有意な時間周期であって、これはギアボックスの故障及び一部の軸受の故障に特に適する、ケプストラムにおける有意な時間周期と、
を含む。
Δt1 第1の遅延
Δt2 第2の遅延
t0 発生時間
fs アンダーサンプリング周波数
fs1 第1のアンダーサンプリング周波数
fs2 第2のアンダーサンプリング周波数
fsh サンプリング周波数
1 装置
2 時間領域グラフ
2a 時間領域グラフ
2b 時間領域グラフ
3 周波数領域グラフ
3a 周波数領域グラフ
3b 周波数領域グラフ
4 時間領域グラフ
4a 時間領域グラフ
4b 時間領域グラフ
5 周波数領域グラフ
5a 周波数領域グラフ
5b 周波数領域グラフ
10 プロセッサ
20 コンピュータ可読記憶媒体
100 方法
200 方法
S120 ステップ
S130 ステップ
S140 ステップ
S141 ステップ
S142 ステップ
S210 ステップ
S220 ステップ
S230 ステップ
S240 ステップ
S250 ステップ
Claims (11)
- 機械装置又は機械部品における異常を同定するための方法(200)であって、以下のステップ、即ち、
i)機械装置若しくは機械部品内又は上に収集した少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データを獲得するステップであって、前記少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データの全ては、以下の態様、即ち、トリガイベントの発生時間(t0)に対する遅延(Δt)、及び、サンプリング周波数(fs)の一方又は両方において相互に異なる、ステップと、
ii)獲得した前記少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データに基づいて、前記機械装置又は機械部品における異常を同定するために、異常同定モデルを使用するステップであって、前記異常同定モデルは、機械学習に基づき、前記機械装置又は機械部品における異常を同定するために使用される、ステップと、
を少なくとも含む方法(200)。 - ステップii)は、
a)前記少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データが別個に特徴抽出を受けることと、
b)前記機械装置又は機械部品に対する異常同定結果を入手するために、分類アルゴリズムに基づいてトレーニングした異常同定モデルに抽出した特徴を入力することと、
を含む、
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法(200)。 - ステップii)は、
前記機械装置又は機械部品に対する異常同定結果を入手するために、ディープラーニングに基づいてトレーニングした異常同定モデルに前記少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データを入力することを含む、
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法(200)。 - 前記少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データは、単一センサの支援により、即ち、前記単一センサに、トリガイベントに応答して可変遅延(Δt)でデータ収集を開始させることによって、及び/又は、前記単一センサに、可変アンダーサンプリング周波数(fs)でデータを収集させることによって、収集される、
ことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法(200)。 - 前記少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データは、少なくとも2つのセンサの支援により、即ち、前記少なくとも2つのセンサに、トリガイベントに応答して異なる遅延(Δt)でデータ収集を開始させることによって、及び/又は、前記少なくとも2つのセンサに、異なるアンダーサンプリング周波数(fs)でデータを収集させることによって、収集される、
ことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法(200)。 - ステップii)の前に以下のこと、即ち、
獲得した前記少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データを複数のサンプルに別個に分割することが行われ、時間内にそれぞれに隣接するサンプルの間に重複する時間があり、ステップii)においては、各サンプルは、別個に特徴抽出を受け、又は、各サンプルは、異常同定結果を入手するために、ディープラーニングに基づいて異常同定モデルに入力される、
ことを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法(200)。 - 機械学習に基づいて異常同定モデルをトレーニングするための方法(100)であって、前記異常同定モデルは、機械装置又は機械部品における異常を同定するために使用される、方法において、以下のステップ、即ち、
i’)機械装置若しくは機械部品内又は上に収集した少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データを獲得するステップであって、前記少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データの全ては、以下の態様、即ち、トリガイベントの発生時間(t0)に対する遅延(Δt)、及び、サンプリング周波数(fs)の一方又は両方において相互に異なる、ステップと、
ii’)獲得した前記少なくとも2種類のアンダーサンプリングした測定データに基づいて、異常同定モデルをトレーニングするステップと、
を少なくとも含む方法(100)。 - プロセッサ(10)と、前記プロセッサ(10)に通信可能に接続されたコンピュータ可読記憶媒体(20)とを備えるコンピュータ装置であって、前記コンピュータ可読記憶媒体(20)は、当該コンピュータ可読記憶媒体(20)内に記憶されたコンピュータ命令を有し、前記コンピュータ命令が前記プロセッサ(10)によって実行されるときに、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法(100、200)のステップが実現される、コンピュータ装置。
- コンピュータ命令を含むコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ命令がプロセッサ(10)によって実行されるときに、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法(100、200)のステップが実現される、コンピュータプログラム製品。
- アンダーサンプリング周波数で測定データを収集するように構成された検出装置であって、前記測定データは、機械装置又は機械部品の動作状態を示し、前記検出装置は、特に、請求項8に記載のコンピュータ装置に通信可能に接続されている、検出装置において、
前記検出装置は、単一センサを備え、前記センサは、トリガイベントに応答して可変遅延(Δt)でデータ収集を開始するように構成され、及び/又は、可変アンダーサンプリング周波数(fs)を有するように構成され、又は、
前記検出装置は、少なくとも2つのセンサを備え、前記少なくとも2つのセンサの第1のセンサは、トリガイベントに応答して第1の遅延(Δt1)でデータ収集を開始するように構成され、第2のセンサは、トリガイベントに応答して前記第1の遅延(Δt1)と異なる第2の遅延(Δt2)でデータ収集を開始するように構成され、及び/又は、前記第1のセンサは、第1のアンダーサンプリング周波数(fs1)を有するように構成され、前記第2のセンサは、前記第1のアンダーサンプリング周波数(fs1)と異なる第2のアンダーサンプリング周波数(fs2)を有するように構成される、
ことを特徴とする検出装置。 - 請求項10に記載の検出装置を備える機械装置又は機械部品。
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