JP3982926B2

JP3982926B2 - 建設作業機械の稼動状態監視装置

Info

Publication number: JP3982926B2
Application number: JP30445798A
Authority: JP
Inventors: 豊渡辺; 康雄田中; 義紀古野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2018-10-26
Also published as: JP2000132221A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設作業機械の稼動状態を監視する稼動状態監視装置に係わり、特に、所定時間内に一連の稼働状態情報が発生している時は表示方法の変更を可能にした建設作業機械の稼動状態監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉱山や砕石現場では建設作業機械も生産ライン内の設備の一部であり、建設作業機械の作業量の低下や故障は生産高に及ぼす影響が大きい。そのため、建設作業機械の管理やメンテナンスをいかに効率よく行うかが重要である。特に、建設作業機械の稼働率の高い現場では、メンテナンスや点検のために作業機械を停止することができないため、オペレータの交代する時間の合間に作業機械の状態や稼動状態を調べることが行われている。このような現場では、点検やメンテナンスにかける時間をできる限り短く効率よく行うために作業機械の稼動状態監視装置を用いることが有効な手段となっている。作業機械に搭載される稼動状態監視装置に稼働中のデータを記憶し、この記憶内容を調べることにより、点検時のみならず、それまでの機械の稼働状況を正確に把握することができる。特に、稼動中に警報や故障が発生した場合には、稼働中の状態が保存されていれば原因の追求に大いに有効となる。
【０００３】
従来、このような観点から、作業機械の監視装置や故障診断装置といった発明が数多く提案されている。特開平７−２２５６１０号公報には、発生したセンサ信号などの監視項目から確率的に求めた点検方法や診断結果を指示する装置が提案されている。このような故障診断装置を用いることにより、点検時に適切かつ迅速な対応が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、故障診断機能を有する装置においても、診断の精度が低い場合や診断が不可能な状態が生じることがある。特に、発生した警報が他の部位の稼働状況や負荷状況等の影響を受けている場合には、その警報や稼働状況の記録履歴を順に追って確認するという作業が必要となる。また、作業機械が稼働しているうちに徐々に現れてくる現象等から自動的に異常や故障の原因を判定させることは困難であり、結局発生したいくつかの記録を順に追って確認するという方法が取られることが多い。
【０００５】
また、このような来歴の確認点検においても、より詳細な情報を得るには監視項目が多い程よいが、反面、項目を多くすると、装置から出力されるデータ量も多くなるために有用なデータを見つけ出すことが困難になる。たとえば、監視項目の中には、互いに関連するものもあれば、１つの原因で複数の警報を発生させるものもある。また、ポンプの効率低下に伴う警報のように、一旦発生すると、その後頻繁に発生するものもある。そのような一例を図２に示す。同図によれば、８月７日に電源チャージ、冷却水温低下、作動油コンタミといった警報が連続して発生し、８月９日にも同じ警報が発生している。このような状態になると、警報が次々と発生して、実際の原因をその場で迅速に見極めることが困難となる。加えて、このような組み合わさった警報が発生するのは作業機械の使用年数や傷み具合によって様々であり、事前にどのような警報が発生するかを予測することは困難なことである。
【０００６】
本発明の目的は、上記の従来技術の種々の問題点に鑑みて、繰り返し発生するデータや連続して発生する警報に関する表示を減らして、警報発生要因の把握を容易にしてその後の対応を迅速に行えるようにした建設作業機械の稼動状態監視装置に関する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、建設作業機械の稼働状態を監視し、取得された稼働状態情報を保存して表示する建設作業機械の稼働状態監視装置において、所定の複数の稼働状態情報とこれらの稼働状態情報が発生する要因との関係が多数規定されているデータベースを備え、保存した前記稼働状態情報を表示する際に、所定時間内に複数の稼働状態情報が発生しているときには、前記稼働状態情報に代えて、前記データベースでの前記所定時間内に発生した前記複数の稼働状態情報に該当する要因を表示し、かつ表示されている前記要因が選択されることにより、選択された前記要因に代えて、前記データベースでの前記選択された前記要因に該当する前記複数の稼働状態情報を表示し、前記所定時間内に発生した前記稼働状態情報が前記データベースに格納されているいずれの所定の複数の稼働状態情報にも該当しないときには、前記データベースに前記これらの稼働状態情報と前記これらの稼働状態情報を総称する記号を格納するとともに、前記これらの稼働状態情報に代えて前記記号を表示することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１から図８を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係わる建設作業機械の稼動状態監視装置の構成を示すブロック図である
１０は稼動状態監視装置本体を表すコントローラ、１１は建設作業機械を操作するための操作レバー、１１ａは操作レバー１１の操作を検出するセンサ、１２は作業機械の各部に設けられ、温度、流量、圧力等の作業機械の各種の稼働状況を検出するセンサ、１３はブザーやランプ等からなる警報装置、１４は液晶ディスプレイ等を備える表示装置である。
【００１２】
コントローラ１０は、稼動状態を監視するための各種の演算を行うＣＰＵ１０ａと、後述するサンプリングの間隔を管理するために設けらるタイマ１０ｂと、警報の発生時刻や前回の警報発生終了から今回の発生までの経過時間を計測する時計１０ｃと、稼動状態を監視するための各種の処理プログラムや各種のテーブルが格納されているＲＯＭ１０ｄと、センサにより検出された各種のデータや演算処理の結果得られた各種のデータ等を格納するＲＡＭ１０ｅと、各種のセンサからセンサ信号をコントローラ１０に入力するためのセンサ入力インターフェース１０ｉと、コントローラ１０から警報装置１３や表示装置１４に各種の信号を出力するユーザインターフェース１０ｏとから構成される。
【００１３】
また、ＲＯＭ１０ｄには、後述する図４および図５に示すテーブルや、処理プログラムとして、各種のセンサからの検出信号や稼働状況の信号を入力し、時計１０ｃによって発生時刻毎にＲＡＭ１０ｅ内に収集保存するする収集処理プログラムＳ１、演算処理の結果を表示装置１４への表示信号を出力する表示処理プログラムＳ２等が格納される。
【００１４】
なお、コントローラ１０によって取得された稼動状態の各種のデータは、表示装置１４に表示するだけでなく、他に設けられた図示されていないパソコン等に送信して保存することも可能である。
【００１５】
図２は、収集されたＲＡＭ１０ｅ内に保存された監視リストの一例を示す図である。
【００１６】
監視リストは、監視すべき監視内容の発生日時、監視内容、および監視内容に対応する警報内容等から構成される。同図に示すように、監視内容に相当する稼働状態が発生すると、その発生時刻毎に監視内容が記憶されるが、電源チャージ、冷却水量低下、作動油コンタミといった稼働状態が互いに近接した時刻に一連の状態で発生している場合がある。このように互いに近接した時刻に一連の状態で発生する稼働状態は、それらの稼働状態を発生させる共通の要因があると考えられる。
【００１７】
図３は、図２に示す監視リストの監視内容と監視内容に対応するＩＤの関係を示すテーブルである。テーブルの一列目は監視内容の項目ＩＤ、二列目は監視内容を表している。
【００１８】
図４は、所定の時間内に一連の稼働状態が発生したときの、それらの一連の稼働状態に共通の発生要因との関係を示したテーブルである。
【００１９】
通常、上記各テーブルは図１に示すＲＯＭ１０ｄに格納される。このテーブルの一列目は各要因のＩＤ、二列目が要因項目、三列目が図３に対応する項目ＩＤを表す。このテーブルでは、要因項目と項目ＩＤが「ＯＮ」の関係で表示されているものは、それらの一連の監視内容（項目ＩＤ）がその要因に係わるものであることを表している。
【００２０】
なお、発生する稼動状態に相当する監視内容と要因との間に確定的な関係があることが明らかでない場合は、データベースとしてファジー理論を使ったテーブル等を用いることも可能である。
【００２１】
ここで、たとえば、図３において、ポンプ圧低下を項目ＩＤのＦａｕｌｔ１、作動油コンタミをＦａｕｌｔ２、作動油温度上昇をＦａｕｌｔ３とするとき、図４において、Ｆａｕｌｔ１、Ｆａｕｌｔ２、Ｆａｕｌｔ３に相当する稼動状態が所定時間内に発生した場合、Ｆａｕｌｔ１、Ｆａｕｌｔ２、Ｆａｕｌｔ３が「ＯＮ」として表示される要因ＩＤ１０２のポンプ異常が、これらの一連の監視内容に相当する稼働状態の発生要因であることを表している。。
【００２２】
図５は先に説明した収集処理プログラムＳ１の処理手順を示すフローチャートである。
【００２３】
ここでは、作業機械が稼働時に発生する稼働状態を検出するために、事前に設定された監視内容に従って常時監視を行うという前処理が行われる。ステップ１において、稼動状態監視装置に設けられたボタンにより監視開始が指示されると、ステップ２において、最初に、それまでの監視リストの初期化が行われる。次いで、ステップ３において、監視内容に該当する稼働状態が発生していないかを各種のセンサ信号を検出して監視し、稼働状態が発生した場合は、図２に示すように、稼働状態の発生日時、それに対応する監視内容、警報等の処理をした事項を監視リストとしてＲＡＭ１０ｅ内に逐次記憶していく。ステップ４において、稼働が終了したか、または表示要求があるかを判断し、稼働が終了していないときはステップ３からの処理を繰り返し、稼働が終了した場合および表示要求があった場合は処理を終了する。この収集処理により経時的に発生した監視内容に該当する稼働状態が監視リストに保存されていく。
【００２４】
図６は先に説明した表示処理プログラムＳ２の処理手順を示すフローチャートである。
【００２５】
この表示処理の目的は、先の収集処理によって得られた監視リストを一度に表示装置１４のディスプレイに表示して、稼働状態発生の原因等を究明しようとすると、監視リストの表示項目が多いためそのままでは点検に時間を要するので、監視リストの中から、所定時間内に連続して発生している監視内容がないかを、図３および図４に示すテーブルを参照して判定し、一連の関係ある監視内容が発生している場合は、それらの監視内容をそれに係わる要因に置き換えて表示しようとするものである。
【００２６】
表示処理が開始されると、ステップ１１において、保存した監視リストの中から所定時間内に発生した監視内容の組み合わせがないかを検索する。ここで組み合わせは複数見つかることもあり、また組み合わせが重複することもあり得る。また、所定時間は通常１分程度に設定できるが、一方、この保存された警報内容の項目数が多い場合は、時間を数分程度まで延ばすといった可変の値とすることもできる。次いで、ステップ１２において、図３および図４に示すテーブルを参照して、先に検索された監視内容の組み合わせの中で図４に示す示すテーブルに示される組み合わせに該当するものはないかを検索する。次いで、ステップ１３において、図４のテーブルに示される組み合わせに該当する監視内容の組み合わせがある場合は、表示装置１４にその一連の監視内容に代えて、それに係わる発生要因を表示する。
【００２７】
本実施形態によれば、連続して発生した複数個の監視内容を置換して１つの要因を表示できるので、表示装置１４のディスプレイ上の表示項目を少なくすることができ、異常状態発生原因の究明が容易になる。
【００２８】
次に、表示装置１４の表示内容の切り換えについて図７を用いて説明する。
【００２９】
図７（ａ）は表示処理されて監視リストの表示項目が少なく表示された状態を示す表示装置の平面図、図７（ｂ）は表示処理されない監視リストの内容を表示した時の状態を示す表示装置の平面図である。
【００３０】
これらの図において、１４ａはディスプレイ部、１４ｂは画面中の選択された行を表示するための矢印キー、１４ｃは確定キーである。なお、現在選択して表示されている表示行は表示色が反転して示される。
【００３１】
図７（ａ）において、操作は、まず、点検時に確定キー１４ｃが押されることにより監視リストの最初の数行がディスプレイ部１４ａに表示される。初期状態では選択行は先頭であり、矢印キー１４ｂの上下に従って選択行は上下に移動し、選択行が最下位の行にある状態で下向きの矢印キー１４ｂを押すことで監視リストをスクロールすることもできる。画面のリストの中で、データベースに登録された監視内容の組み合わせの関係にある要因がある場合は、警報内容等が表示される部分が＊のようなマークで示される。要因の表示に代えて、実際に発生した監視内容を表示したいときは、＊マークの付いた行を選択して表示し、確定キー１４ｃを押すことにより、図７（ｂ）に示すように表示切り換えされる。たとえば、図７（ａ）のディスプレイ部１４ａの２行目の「ポンプ異常」を選択して確定キー１４ｃを押すと、図７（ｂ）に示すように、「ポンプ圧低下」、「作動油コンタミ」、「作動油異常」が切り換え表示される。図７（ａ）では「ポンプ異常」は２度発生しているが１画面で把握することができるが、図７（ｂ）では、全ての監視内容が表示されているので、前後の関連を点検するのに手間がかかる。
【００３２】
なお、選択行や確定キーの代わりに、ディスプレイ部１４ａにタッチパネルを用いる場合は、＊の付いた行をタッチすることにより迅速容易に切り換え表示できる。
【００３３】
次に、稼働状態の発生に伴って記憶される監視リストの中から、一連の関連する監視内容の組み合わせを自動的に作成する処理について説明する。
【００３４】
図４に示すテーブルは、事前に一連の関連する監視内容が予測され、それに対応する要因が把握されている場合にテーブル化されたものであるが、実際に発生する稼働状態では、稼働状態に対応する監視内容の組み合わせを事前に予測できない場合もある。特に、作業機械ではその機械によって稼働状態の発生要因が異なったり、個々の作業機械固有の一連の組み合わせが生じることがある。そこで、本実施形態では、事前に予測されていない監視内容の組み合わせを自動的に決定して行き、それを登録して表示することにより、表示装置１４のディスプレイ部１４ａの表示量を減らすことができる。
【００３５】
図８は事前に予測されていない監視内容の組み合わせを自動的に決定して登録する機能を備えた表示処理プログラムＳ３の処理手順を示すフローチャートである。
【００３６】
表示処理が開始されると、ステップ２１において、保存した監視リストの中から所定時間内に発生した監視内容の組み合わせがないかを検索する。ステップ２２において、所定時間内に発生した監視内容の組み合わせがあるかを判定して、ＮＯの場合は、ステップ２３において、監視リストをそのまま表示装置１４に表示する。ＹＥＳの場合は、ステップ２４において、図４に示すテーブルを参照して、その監視内容の組み合わせに該当する組み合わせがあるかを判定する。ＹＥＳの場合は、ステップ２５において、その監視内容の組み合わせに該当する発生要因を監視内容の組み合わせに代えて表示する。ＮＯの場合は、ステップ２６において、監視内容の組み合わせとその組み合わせを総称する記号を、図４に示されるテーブルまたは別途作成されたテーブルに新規に登録する。次いで、ステップ２７において、監視内容の組み合わせとして登録された組み合わせを総称する記号をそれらの組み合わせに代えて表示する。なお、メモリ容量や登録数に上限がある場合は、組み合わせが何回発生したかにより、優先順序を付けて追加と削除を行うようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
上記のごとく、本発明によれば、所定の一連の監視内容を１つにまとめて表示することができるので、監視リストの表示出力が見やすく、点検を迅速に行うことができる。また、本発明では、実際に監視リストの記録内容を実質的に変更するものでないので、監視内容の発生順序や発生間隔等の詳細が必要な場合は、類推の原因となったもとの監視内容を参照することが容易である。また、所定の監視内容とそれらの監視内容の要因とがデータベースに格納されていないときは、それらの監視内容とそれを総称する記号を登録し、その記号を表示することができるので、このような場合も、監視リストの表示出力が見やすく、点検を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる建設作業機械の稼動状態監視装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係わるコントローラ１０のＲＡＭ１０ｅ内に保存された監視リストの一例を示す図である。
【図３】図２に示す監視リストの監視内容と監視内容に対応するＩＤの関係の一例を示すテーブルである。
【図４】所定の時間内に一連の稼働状態が発生したときの、それらの一連の稼働状態に共通の発生要因との関係の一例を示すテーブルである。
【図５】収集処理プログラムＳ１の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】表示処理プログラムＳ２の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】監視リストが表示された状態を示す表示装置の平面図である。
【図８】事前に予測されていない監視内容の組み合わせを自動的に決定して登録する機能を備えた表示処理プログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０コントローラ
１０ａＣＰＵ
１０ｂタイマ
１０ｃ時計
１０ｄＲＯＭ
１０ｅＲＡＭ
１１操作レバー
１１ａ，１２センサ
１３警報装置
１４表示装置
１４ａディスプレイ部
１４ｂ矢印キー
１４ｃ確定キー
Ｓ１収集処理プログラム
Ｓ２表示処理プログラム

Claims

建設作業機械の稼働状態を監視し、取得された稼働状態情報を保存して表示する建設作業機械の稼働状態監視装置において、
所定の複数の稼働状態情報とこれらの稼働状態情報が発生する要因との関係が多数規定されているデータベースを備え、
保存した前記稼働状態情報を表示する際に、所定時間内に複数の稼働状態情報が発生しているときには、
前記稼働状態情報に代えて、前記データベースでの前記所定時間内に発生した複数の稼働状態情報に該当する前記要因を表示し、かつ表示されている前記要因が選択されることにより、前記選択された要因に代えて、前記データベースでの前記選択された要因に該当する前記複数の稼働状態情報を表示し、
前記所定時間内に発生した前記稼働状態情報が前記データベースに格納されているいずれの所定の複数の稼働状態情報にも該当しないときには、前記データベースに前記これらの稼働状態情報と前記これらの稼働状態情報を総称する記号を格納するとともに、前記これらの稼働状態情報に代えて前記記号を表示する
ことを特徴とする建設作業機械の稼動状態監視装置。