JP5457802B2 - 動的構成可能な非干渉信号処理を伴う監視システム - Google Patents
動的構成可能な非干渉信号処理を伴う監視システム Download PDFInfo
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Description
本発明は、概して監視装置に関し、特に、機械の管理に関わる測定値及び安全保護に関わる測定値を監視するための動的信号の処理及び構成に関する。
産業機械の監視及び制御の分野において、監視対象となる機械部品から、機械の動的状態を示す様々な信号を発生することができる。センサや変換器等の信号発生部品は、通常、機械の利に適った位置、又はそれに深く関連する位置にある。これらの信号の一部、及びこれらの信号に対してなされるデータ解析の一部を用いて、安全性が重要な機械の性能が判定される。このデータに対してなされる処置には、重大な寿命の損失、環境被害、又は金銭的な損失を防止するのに必要な、機械の停止又は機械の操作条件の変更が含まれる。これらの信号の別の一部及びデータ解析の一部を用いて、機械の使用が制御される。例えば、この情報を利用し、機械修理のための機能停止の予定を決めたり、機械の操作条件を変更したりすることで、装置の性能、効率、又は寿命を最大限に伸ばすことができる。
機械では、機械の使用を制御するためのデータを修正せざるを得ない様々な機械状態が生じることが常である。修正には、例えば、標本抽出率を変更して周波数成分を追加又は除去するためにフィルタリングを行うこと、データ標本の抽出頻度を変更すること、又は、データ統合の可否を変更することが含まれる。また、この修正は、機械のオペレータが機械のコンディションを更に解析するために測定値又は動的波形表示を追加する必要がある場合になされる場合もある。
機械の動作管理用のデータとは対照的に、機械の安全保護に関連するデータは、通常、軸受の隙間のような機械の物理的パラメータに基づいており、あまり頻繁には修正されない。更に、これらの保護測定値の臨界安全性において、効率と信頼性は最大の懸案事項である。また、これらの異なるデータセットの制御は、工場内の異なる個人が担当してもよい。例えば、機械の安全保護に関する測定値の制御は工場を稼働させる側の管轄であり、機械の使用管理に関するデータは工場の信頼性を管理する側の管轄であってもよい。一般的に、工場を稼働させる側は、信頼性を管理する側が生産に影響を与えることはないという自信を持つ必要があり、信頼性グループは、彼らの対応が生産に影響を与えないという自信を持つ必要がある。
これらの測定値の信号処理機能は、機械の安全保護に関する測定値と機械の使用管理に関する測定値とが異なることから、分かれていることが好ましい。残念ながら、既存の方法には最適なものは無い。例えば、安全保護測定に関するデータの処理を行うハードウェア装置と、機械の管理に関するデータを処理する第2のハードウェア装置とのそれぞれに、個別の信号処理ハードウェア装置を準備する方法がある。この方法では、保護と管理に必要な測定値を両方のハードウェア装置で取得するか、又は、2つの装置の間で通信する必要があるため、大幅に複雑で追加の費用がかかる。別の方法では、保護データから派生する、限られた量の管理データを利用する。例えば、保護データが高速フーリエ変換によって生成される場合、管理データのユーザーは、完全変換と、変換に取り込まれる生データとにアクセスすることができる。しかし、保護測定値に影響を与えることなく、管理データのユーザーによって、更に波形を追加したりデータの抽出方法を大きく修正したりすることはできない。
本発明の第1の実施形態において、機械を監視するためのシステムを開示する。このシステムは、機械の状態を示す信号を発生する機械の周辺に配置された少なくとも1つのセンサを備える。監視モジュールは、前記少なくとも1つのセンサから発生した信号を監視する。監視モジュールは、前記少なくとも1つのセンサから発生した信号から複数の波形を生成する第1レベル信号処理部品を備える。前記複数の波形のそれぞれは、それぞれの信号の周波数情報を有する。前記機械の動作管理に関する少なくとも1つの測定値を決定するために前記第1レベル信号処理部品から生成された前記複数の波形の中から選択された少なくとも1つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも1つのデータパスと、前記機械の安全保護に関する少なくとも1つの測定値を決定するために前記第1レベル信号処理部品から生成された前記複数の波形の中から選択された少なくとも1つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも1つのデータパスとを形成するよう、動的にリンクさせて構成可能な複数の信号処理ブロックを備える第2レベル信号処理部品がある。機械の動作管理に関する測定値は独立的に設定可能であり、機械の安全保護に関する測定値の設定に干渉しない。
本発明の第2の実施形態において、機械を監視する方法を開示する。この方法は、機械に発生する状態を示す生データを取得するステップと;前記生データから複数の波形を生成するステップであって、前記複数の波形のそれぞれによって前記生データそれぞれの周波数を含めた視覚情報を示すステップと;前記機械の動作管理に関する測定値を決定する他のデータパスと前記機械の安全保護に関する測定値を決定する他のデータパスとで使用される信号処理ブロックに干渉することなく、前記機械の動作管理に関する少なくとも1つの測定値及び前記機械の安全保護に関する少なくとも1つの測定値を決定するために少なくとも1つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも1つのデータパスを形成するよう、複数の信号処理ブロックを動的にリンクさせて構成するステップとを有する。
本発明の第3の実施形態において、処理装置が機械を監視できるようにする命令が実行されると、この命令を保存する、有形の読取可能媒体を開示する。これらの命令は、前記処理装置に、機械の状態を示す信号を取得するステップと;前記信号から複数の波形を生成するステップであって、前記複数の波形のそれぞれが前記信号それぞれの周波数情報を示しているステップと;前記機械の動作管理に関する測定値を決定する他のデータパスと前記機械の安全保護に関する測定値を決定する他のデータパスとで使用される信号処理ブロックに干渉することなく、前記機械の動作管理に関する少なくとも1つの測定値及び前記機械の安全保護に関する少なくとも1つの測定値を決定するために少なくとも1つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも1つのデータパスを形成するよう、複数の信号処理ブロックを動的にリンクさせて構成するステップとを実行させる。
これより、産業機械システムにおいて生成される監視データの用途について、その操作に関連して、本発明の少なくとも1つの実施形態を以下に記載する。
本発明の実施形態における使用に適した、考えられる産業機械システムとして、例えば、回転機械、往復機械、及び固定式の機械システムが挙げられるが、これらに限定されない。しかし、本発明は、自ら生成したデータの操作を監視する必要があるような、例えば組み立てライン、製造装置、原材料処理装置、及び発電装置に用いられる機械等の、様々な複雑性を有するいかなる機械にも同様に適用可能であることは、当業者にとっては自明であり、本発明の教示内容に含まれている。
図面を参照すると、図1は、本発明の一実施形態による、機械105を監視する監視システム100の概略図である。監視システム100は、機械105の周辺に配置された複数のセンサ110を含む。センサ110は、振動、温度、及び圧力をそれぞれ検出する加速度計、温度センサ、及び圧力センサ等、機械105の状態に関わる動的データを取得できる、いかなるタイプのセンサ又は変換器を含んでもよい。図1は有線構成で機械105に取り付けられたセンサ110を示しているが、センサ110は無線、電磁、又は光ファイバ方式によっても機械105から動的データを取得できることは、当業者に明らかである。センサ110によって取得された動的データは、通常、機械105の操作及び保護のそれぞれに関する情報を得るために抽出された機械105に関する大量の情報を含む、非常に広帯域に渡るアナログ信号として取得された生データである。
アナログ信号の状態で動的データを検出及び取得した後、各センサ110は、動的データを含むアナログ信号を、監視モジュール120と、少なくとも1つのセンサから発生した信号を抽出デジタル信号に変換する各アナログ・デジタル(A/D)変換器115とに送信する。A/D変換器115は、アナログ・デジタル変換を実行するように構成された、ハードウェア装置、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組合せであってもよい。
監視モジュール120の中の第1レベル信号処理部品125は、A/D変換器115から抽出デジタル信号を受信し、センサ110から発生した信号を監視して、機械105の操作に関連するデータと機械105の安全保護に関連するデータとを管理する。第1レベル信号処理部品125は、センサ110から発生してA/D変換器115によってデジタル化された信号から複数の波形を生成する。複数の波形はそれぞれ、センサ110によって発生したそれぞれの信号の周波数情報を示す。具体的には、図2を参照して以下により詳細に説明するように、第1レベル信号処理部品125は、動的波形デシメーションフィルタリング、及び標本抽出率の外部信号との同期化を利用して、センサ110から生成された動的データより、異なる標本抽出率と周波数スパンとを有する多数の波形を生成する。また、第1レベル信号処理部品125により、線形範囲確認、信号スルーレート確認、又はバイアス電圧確認等の信号診断も実行してもよい。第1レベル信号処理部品125は、動的波形デシメーションフィルタリング、及び標本抽出率の外部信号との同期化等の機能を実行するようにプログラミングできる多数のプログラム可能装置の1つであってもよい。具体的には、第1レベル信号処理部品125は、フィールドプログラム可能ゲートアレイ(FPGA)、プログラム可能論理回路(PLD)、プログラム可能複合論理回路(CPLD)、特定用途向け集積回路(ASIC)、及び処理装置、の中から選択されるプログラム可能装置であってもよい。
図1を参照すると、監視モジュール120は更に、第1レベル信号処理部品125から生成されたいくつの波形にも信号処理操作を実行する第2レベル信号処理部品130を含む。通常、これらの信号処理操作の結果、機械105の動作管理に関連する測定値と、機械105の安全保護に関連する測定値とが得られる。一実施形態において、第2レベル信号処理部品130は、第1レベル信号処理部品125から生成された複数の波形から選択された少なくとも1つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する、少なくとも1つのデータパスを形成するよう、動的にリンクされた複数の信号処理ブロックを備える。具体的には、第2レベル信号処理部品130は、少なくとも1つのデータパスを定義する、選択された信号処理ブロックに、第1レベル信号処理部品125から生成された波形から選択された波形をマッピングするように構成されている。これらの信号処理ブロックからなる各データパスにより、機械105の操作の管理及び/又は機械105の安全保護に関連する少なくとも1つの測定値が得られる。これらの信号処理ブロックは、あるデータパスの信号処理ブロックに対してなされた変更が他のデータパスで使用される信号処理ブロックに干渉しないように修正可能なように、動的に構成されている。変更例として、データパスに信号処理ブロックを追加すること、データパスから信号処理ブロックを削除すること、及び他のタイプの測定をするためにデータパスにおける信号処理ブロックを変更すること等がある。機械105の安全保護に関する測定値を決定するデータパスに干渉することなく機械105の動作管理に関する測定値を決定する信号処理ブロックに、又はその逆に変更できることが好ましいので、この特徴は特に有利である。一実施形態において、第2レベル信号処理部品130は、動的に構成された信号処理ブロックを実行するように構成された信号処理装置又はマイクロプロセッサ等の処理装置を備える。本発明の一実施形態として適用可能な、動的に構成された信号処理ブロックのより詳細な説明を、以下に記す。
更に、図1では、監視モジュール120が、データベース(dB)マネージャ140によって割り当てられた所定のメモリ位置に測定値を記憶するように構成されたメモリ135を含む。これらの測定値は、機械105の操作の管理、及び機械105の安全管理に関する。具体的には、メモリ135は、第1レベル信号処理部品125から生成された波形と、第2レベル信号処理部品130によって利用される動的に構成された複数の信号処理ブロックと、第2レベル信号処理部品130によって決定された機械105の動作管理に関連する測定値及び機械105の安全管理に関連する測定値とを記憶する。当業者には明らかなように、メモリ135は、付加的な診断のために監視モジュール120からの動的データを収集したり測定値を送信したりするための規則等の、付加的な情報を記憶することができる。
図1に示す監視システム100は、機械105を調整し、監視モジュール120からネットワーク155を経由して演算器150に出力データを送信するために、監視モジュール120と信号通信する制御装置145を含んでもよい。制御装置145と監視モジュール120との間の信号通信は、電気、電磁、又は光ファイバ接続を経由してなされてもよい。制御装置145は、プログラム可能論理制御装置(PLC)や分散制御システム(DCS)等の、いかなる既知の制御システムであってもよい。操作の一実施形態として、制御装置145は、機械105を調整するために監視モジュール120から生成された出力データに含まれる最適化設定値を使用する。ネットワーク155を経由する制御装置145と演算器150との間の信号通信は、電気、電磁、又は光ファイバ接続を経由してもよい。別の実施形態において、監視システム100は独立した安全システムとして機能し、制御装置145から独立して機械105を安全操作状態に戻すことができる。
演算器150も又、有線又は無線の電気、電磁、又は光ファイバ接続を経由して通信する。演算器150は、いかなるタイプのサーバ又はコンピュータであってもよいが、制御装置145、監視モジュール120,センサ110、及び機械105から離れた位置にある。制御装置145から演算器150によってデータを受信したり、演算器150から制御装置145にデータを送信したりしてもよい。
一実施形態において、演算器150は、携帯可能であり(例えばラップトップ型等)、監視モジュール120の場所に移動させて監視モジュール120に直接接続することができる。この実施形態では、このように演算器150に直接接続することにより、監視モジュール120は、直接診断及び解析を行うことができる。更に、好適な一実施形態において、このように直接接続することにより、演算器150のユーザーは、メモリ135の中の情報にアクセスすることができる。
図2は、本発明の一実施形態による、図1に示す監視モジュール120の第1レベル信号処理部品125の概略図である。先に述べたように、第1レベル信号処理部品125は、動的波形デシメーションフィルタリング及び標本抽出率の外部信号との同期化を含む操作を実行することにより、A/D変換器115からのデータを信号処理する。機械状態の測定値を監視するために、第1レベル信号処理部品125によって生成された動的波形は、全てのチャンネルに渡って同時に、同調して、同相で、処理される。いくつのセンサでもサポートできるが、図2に示すように、センサ110からA/D変換器115に動的データを提供するチャンネルが4つある。好適な一実施形態において、監視モジュール120は12のチャンネルをサポートする。A/Dインターフェース200は、A/D変換器115からデジタルデータを受信し、同時にそれを非同期波形発生器205及び同期波形発生器210の各チャンネルに提供する。非同期波形発生器205及び同期波形発生器210は、チャンネル1〜4からの動的データに基づいて波形を作成し、同期させる。同期波形発生器210は、位相基準処理装置215からの位相基準信号に適合される。一実施形態において、位相基準信号は、機械105の速度と関係がある。別の実施形態では、同じセンサ信号110の異なる位相基準から同期波形を発生するのに、多数の同期波形発生器210を使用することができる。複合振動信号に対する各軸の影響が望まれるような、複数の軸を備える機械(ギアボックス又は航空転用ガスタービン等)のケーシング実装地震センサを使用する場合には、これは重要である。操作中、機械の速度条件を変更しながらでも、同期波形発生器210が位相基準信号と同調する波形を生成する間、非同期波形発生器205は、位相基準信号とは無関係に波形を生成する。非同期波形発生器205は未だ同期しており、一定の標本抽出率を維持し、絶対的な位相基準を持たないということは、留意すべきである。
図2に示す構成の結果、第1レベル信号処理部品125は、これらの波形の全てが異なる標本抽出率で同時に入手可能となるように、多数の抽出波形を生成することができる。この特徴により、機械105の動作管理又は機械105の安全保護に関する測定値のいずれにもこれらの波形を利用することができる。この構成により、例えば、監視システム100のユーザーが、機械105の診断に関する問題において、ある同期波形速度(例えば、機械105の速度の32倍)を利用しながら、その問題を診断するために異なる同期波形速度(例えば128倍)を利用したい場合、必要な波形データをユーザーに提供することができる。機械105の動作管理又は機械105の安全保護に関連する測定値を取得する際に、第2レベル信号処理部品130でこの多数の波形を使用するにあたり、第1レベル信号処理部品125によって生成されるこの多数の波形がどのように追加され、削除され、又は変更されるかを以下に記す。
図3は、本発明の一実施形態において実行される信号処理操作を定義するデータパスを形成するよう、動的リンク構成可能な複数の信号処理ブロックの一例300である。この例において、動的構成可能な信号処理ブロックは、ローパスフィルタ処理を実行する処理ブロック305、ハイパスフィルタ処理を実行する処理ブロック310、ピーク検出処理を実行する処理ブロック315、及びローパスフィルタ処理を実行する処理ブロック320を含む。この例において、選択されたデジタルデータストリーム(すなわち、多数の波形から選択された少なくとも1つの波形)は、第2レベル信号処理部品130に入力され、ローパスフィルタ処理ブロック305、ハイパスフィルタ処理ブロック310、ピーク検出処理ブロック315、及びローパスフィルタ処理ブロック320をリンクさせて形成したデータパスに供給される。つまり、第1レベル信号処理部品125から出力されたデジタルデータストリームは、第1信号処理ブロック(すなわち、ローパスフィルタ305)にマッピングされる。ブロック出力を次のブロックの入力にマッピングすることにより、データは信号処理ブロックから信号処理ブロックへ移動する。そして、最後の処理ブロックの出力は、dBマネージャ140によって設定されるメモリ135の所定のメモリ位置に記憶される。
図3に示す例において、リンクされた信号処理ブロックのこのデータパスは、機械105の安全保護のために使用される特定の測定値を示す。具体的には、各信号処理ブロックは、特定の測定値に対して値を生成し、その後次に続く信号処理ブロックによって使用される。なお、各信号ブロックは、複数の信号パスに接続されてもよい。
本発明の実施形態を適用することにより、監視システム100のユーザーは、この特定のデータパスを、このパスに別の信号処理ブロックを加えること、パスから信号処理ブロックの内の1つを削除すること、及び/又は新しい出力を生成するように信号処理ブロックの内の1つを変更することによって変更することができる。例えば、ユーザーが周波数スパン又は標本抽出率を変更したい場合に、この特徴は望ましいと思われる。この場合、データから特定の信号処理ブロックを削除すること、及び該当する波形を第1レベル信号処理部品125からこの変更されたデータパスに引き込む新しい信号処理オブジェクトをリンクさせることにより、ユーザーはこの新しいデータパスを動的に構成することができる。機械105の操作管理及び安全保護に関連する測定値を取得するために、第2レベル信号処理部品130によって利用される別の信号パスで使用される別の信号処理ブロックに割り込むことなく、この変更を行うことができる。機械105の操作管理に関連するデータパス内で信号処理ブロックを変更することによって機械105の安全保護に関連するデータパスが影響されないこと、又は、その逆のことを確実にするために、この特徴は非常に有利である。機械の動作管理に関連する測定値の変更は機械の安全保護の測定値に干渉しないので、この特徴は従来の機械状態監視システムでは実現不可能であった。そのような干渉が生じると、システムが停止し、そのような変更を再構成するための再設定が必要と思われる。
図3に示すリンクされた信号処理ブロックのデータパスは、第2レベル信号処理部品130によって利用可能なあり得るデータパスの1つを示しているに過ぎない。機械105の操作管理及び安全保護に関連する測定値を取得するために、第2レベル信号処理部品130はそれぞれの信号処理ブロックを有する複数のデータパスを利用するであろうことは、当業者ならば認識するであろう。データパスに対していかなる変更を加えても、第2レベル信号処理部品130に適用される別のデータパスへの干渉が生じないように、各信号処理ブロックを動的にリンクさせて構成することができる。
図4は、図3に示す信号処理操作を定義するのに使用される拡張マークアップ言語(XML)ファイル400の一例である。この例では、XMLファイル400が、1つのブロックの出力を次のブロックに供給するにあたり、どのようにして図3の信号処理ブロックがリンクされるかを説明する。この例では、測定値が操作管理に関連していても安全管理に関連していても関係なく、ユーザーによって構成可能なパラメータを所定の測定値に変更することができる。ソフトウェアを再コンパイルすることなく信号処理ブロックの定義が変更できるように、信号処理ブロックはXML形式のメタデータファイルで定義される。このアーキテクチャにより、ソフトウェアのバージョンを変更することなく、予め定義された測定値及びカスタム設計されてテストされた処理ブロックを監視モジュール120に追加することができる。
ファイルの下の方から開始して、Direct2.LPフィルタオブジェクトは、データストリームPhysicalChannel_11から入力を直接受け取る。このフィルタオブジェクトには、フィルタコーナー及びロールオフを定義する要素がある。各オブジェクトの出力には、データに対して更なる操作を実行する送信先オブジェクトがある。オブジェクト出力用に複数の送信先があってもよい。図4の例において、データはハイパスフィルタオブジェクトを通り、次にピーク検出器及びローパスフィルタを通る。最終結果は静的変数である。出力された静的変数はその後、監視規則での使用や制御装置145又は演算器150への出力のためにマッピングされてもよい。
操作中に、このXMLファイルは、メモリ135に保存され、第2レベル処理部品130によってダウンロードされると起動する。ユーザーが信号処理ブロックを削除しようと決めると、そのXMLファイルの特定の部分が消去される。例えば、ユーザーがハイパスフィルタ信号処理ブロックは不要であると判断した場合、この測定データパスからDirect2.HPフィルタオブジェクトが削除され、その後ピーク検出器信号処理ブロック(Direct2.PK)がローパスフィルタ信号処理ブロック(Direct2.LP2)にリンクされる。このデータパス内の他のオブジェクトや、動作管理測定及び/又は安全保護測定に関わる他のデータパス内の他の信号処理ブロックは、何の影響も受けない。他のオブジェクトへの影響は、変更済みオブジェクトのダウンロード、オブジェクトレビジョンコード、各オブジェクトと現在のオブジェクトとの比較、又はオブジェクトがいつ追加、削除、又は変更されたか判定可能なその他の技術によってのみ制御される。
本発明の多様な実施形態において、監視モジュール120は、完全なハードウェア形式、完全なソフトウェア形式、又はハードウェアとソフトウェアの両方を含む形式を取ってもよい。一実施形態において、監視モジュール120によって実行される処理機能はソフトウェアに実装されており、これはファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含んでもよいが、これに限定されるものではない。
更に、監視モジュール120により実行する機能の形態は、処理装置、コンピュータ、又はいずれかの命令実行システムによる使用、又はそれらと接続して使用するためのプログラムコードを有する、有形の読取可能な、コンピュータ使用可能な、又はコンピュータ読取可能媒体からアクセス可能なコンピュータプログラム製品であってよい。本明細書の目的において、有形の読取可能な、コンピュータ使用可能な、又はコンピュータ読取可能媒体は、処理装置、コンピュータ、命令事項システム、装置、又は機器による使用、又はそれらと接続して使用するためのプログラムを保存、格納、又は通信可能ないかなる装置であってもよい。有形の読取可能な、コンピュータ使用可能な、又はコンピュータ読取可能媒体は、電子、磁気、光、電磁、赤外線、又は半導体システム(又は装置又は機器)であってもよい。コンピュータ読取可能媒体は、半導体又は個体メモリ、磁気テープ、取り外し可能コンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取専用メモリ(ROM)、固定磁気ディスク、及び光ディスクを含む。現在の光ディスクの例には、コンパクトディスク読取専用メモリ(CD−ROM)、コンパクトディスク読取書込(CD−R/W)、及びデジタルビデオディスク(DVD)が含まれる。
以上、好ましい実施形態に関連して、本発明を具体的に図示し説明してきたが、明らかなように、当業者には、これらの変形及び改変形態が想起可能である。従って、添付の特許請求の範囲は、かかる修正及び改変形態を、本発明の実施形態に本質的に含まれるものとして網羅していると理解されたい。
100 監視システム
105 機会
110 複数のセンサ
115 アナログ・デジタル(A/D)変換器
120 監視モジュール
125 第1レベル信号処理部品
130 第2レベル信号処理部品
135 メモリ
140 データベース(dB)マネージャ
145 制御装置
150 演算器
155 ネットワーク
200 A/Dインターフェース
205 非同期波形発生器
210 同期波形発生器
215 位相基準処理装置
300 信号処理ブロックの一例
305 ローパスフィルタ処理ブロック
310 ハイパスフィルタ処理ブロック
315 ピーク検出処理ブロック
320 ローパスフィルタ処理ブロック
400 拡張マークアップ言語(XML)ファイル
105 機会
110 複数のセンサ
115 アナログ・デジタル(A/D)変換器
120 監視モジュール
125 第1レベル信号処理部品
130 第2レベル信号処理部品
135 メモリ
140 データベース(dB)マネージャ
145 制御装置
150 演算器
155 ネットワーク
200 A/Dインターフェース
205 非同期波形発生器
210 同期波形発生器
215 位相基準処理装置
300 信号処理ブロックの一例
305 ローパスフィルタ処理ブロック
310 ハイパスフィルタ処理ブロック
315 ピーク検出処理ブロック
320 ローパスフィルタ処理ブロック
400 拡張マークアップ言語(XML)ファイル
Claims (10)
- 機械状態を示す信号を発生する、機械(105)の周囲に配置された少なくとも1つのセンサ(110)と、前記少なくとも1つのセンサ(110)から生成された前記信号を監視する監視モジュール(120)とを備える、機械(105)を監視するシステム(100)であって、
前記監視モジュール(120)は、
前記少なくとも1つのセンサ(110)から発生した前記信号から、それぞれに異なる周波数情報を有する複数の波形を生成する第1レベル信号処理部品(125)と、
前記機械(105)の動作管理に関する少なくとも1つの測定値が決定するよう、前記第1レベル信号処理部品(125)から生成された前記複数の波形の中から選択された少なくとも1つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも1つのデータパスと、前記機械(105)の安全保護に関する少なくとも1つの測定値が決定するよう、前記第1レベル信号処理部品(125)から生成された前記複数の波形の中から選択された少なくとも1つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも1つのデータパスとを形成するよう動的にリンク可能な複数の信号処理ブロックを備える第2レベル信号処理部品(130)とを備えており、
前記機械(105)の動作管理に関する測定値を独立的に設定可能であり、該設定は、前記機械(105)の安全保護に関する測定値の設定に干渉しないシステム。 - 前記第1レベル信号処理部品(125)は、フィールドプログラム可能ゲートアレイ、プログラム可能論理回路、プログラム可能複合論理回路、特定用途向け集積回路、及び、処理装置の中から選択される、請求項1記載のシステム(100)。
- 前記第2レベル信号処理部品(130)内の前記動的にリンク可能な複数の信号処理ブロックのそれぞれは、前記機械(105)の動作管理及び前記機械(105)の安全保護に関する測定値を生成する別のデータパスで使用される別の信号処理ブロックに影響を与えることなく、追加、変更、又は削除により修正可能である、請求項1または2に記載のシステム(100)。
- 監視モジュール(120)は更に、前記機械(105)の動作管理及び前記機械(105)の安全保護に関する測定値を記憶するよう構成されたメモリ(135)を備える、請求項1乃至3のいずれか1項記載のシステム(100)。
- 機械(105)に生じる状態を示す生データを取得するステップと、
前記生データから複数の波形を生成するステップであって、前記複数の波形のそれぞれにより前記生データの異なる周波数情報を含めた情報を視覚的に表現するステップと、
前記機械(105)の動作管理に関する測定値を決定する他のデータパスと前記機械(105)の安全保護に関する測定値を決定する他のデータパスとで使用される信号処理ブロックに干渉することなく、前記機械(105)の動作管理に関する少なくとも1つの測定値及び前記機械(105)の安全保護に関する少なくとも1つの測定値が決定されるよう、少なくとも1つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも1つのデータパスを形成するよう、複数の信号処理ブロックを動的にリンクさせて構成するステップとを備える、機械(105)の監視方法。 - 前記生データをデジタル信号に変換するステップを更に備える、請求項5記載の方法。
- 前記複数の信号処理ブロックを動的にリンクさせて構成するステップは、前記機械(105)の動作管理及び前記機械(105)の安全保護に関する測定値を生成する別のデータパスで使用される別の信号処理ブロックに影響を与えることなく、前記複数の信号処理ブロックを追加、変更、又は削除により修正するステップを含む、請求項5または6記載の方法。
- 前記複数の波形から選択された前記少なくとも1つの波形を、前記少なくとも1つのデータパスを定義する選択された信号処理ブロックにマッピングするステップを更に備える、請求項5乃至7のいずれか1項記載の方法。
- 処理装置により機械(105)を監視する命令が実行されると該命令を保存する、有形の読取可能媒体であって、
前記命令は、前記処理装置に、
機械の状態を示す信号を取得するステップと、
前記信号から、それぞれが前記信号の異なる周波数情報を有する複数の波形を生成するステップと、
前記機械(105)の動作管理に関する測定値を決定する他のデータパスと前記機械(105)の安全保護に関する測定値を決定する他のデータパスとで使用される信号処理ブロックに干渉することなく、前記機械(105)の動作管理に関する少なくとも1つの測定値及び前記機械(105)の安全保護に関する少なくとも1つの測定値が決定されるよう、少なくとも1つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも1つのデータパスを形成するよう動的にリンクした、複数の信号処理ブロック構成するステップとを実行させる媒体。 - 前記複数の信号処理ブロックを動的に構成するステップは、前記機械(105)の動作管理及び前記機械(105)の安全保護に関する測定値を生成する別のデータパスで使用される別の信号処理ブロックに影響を与えることなく、前記複数の信号処理ブロックを追加、変更、又は削除により修正するステップを含む、請求項9記載の有形の読取可能媒体。
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