JP6818024B2 - 回転機診断装置、回転機診断方法及び回転機診断プログラム - Google Patents
回転機診断装置、回転機診断方法及び回転機診断プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6818024B2 JP6818024B2 JP2018523331A JP2018523331A JP6818024B2 JP 6818024 B2 JP6818024 B2 JP 6818024B2 JP 2018523331 A JP2018523331 A JP 2018523331A JP 2018523331 A JP2018523331 A JP 2018523331A JP 6818024 B2 JP6818024 B2 JP 6818024B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating machine
- time
- value
- sensor
- parameters
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 title claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 80
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 68
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 36
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 11
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 10
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 9
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 claims description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007621 cluster analysis Methods 0.000 claims description 3
- 238000000513 principal component analysis Methods 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 21
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 16
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
- G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
- G01M13/028—Acoustic or vibration analysis
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。
図1に沿って、回転機診断装置の構成及びセンサ配置を説明する。回転機診断装置1は、一般的なコンピュータである。回転機診断装置1は、中央制御装置11、入力装置12、出力装置13、主記憶装置14、補助記憶装置15、及び、センサ接続インタフェース16を有する。これらはバスで接続されている。補助記憶装置15は、センサ値データベース31(詳細後記)を格納している。主記憶装置14におけるパラメータ選択部21、診断部22、及び、入出力処理部23は、プログラムである。以降の説明において、“○○部は”と動作主体を記した場合、それは、中央制御装置11が補助記憶装置15から○○部を読み出し、主記憶装置14にロードしたうえで○○部の機能(詳細後記)を実現することを意味する。
電源2は、回転機3に対し三相交流の電力を提供している。この電力の通り道となる給電線は、相ごとに3本存在し、それらは、給電線4a、4b及び4cである。本実施形態の回転機診断装置1のセンサ接続インタフェース16は、電流センサ5a、5b、5c及び5d、並びに、電圧センサ6a、6b及び6cと接続されている。電流センサ5a、5b及び5cのそれぞれは、給電線4a、4b及び4cを1本ずつ囲むように配置され、それぞれの相電流を測定している。電流センサ5dは、給電線4a、4b及び4cを囲むように配置され、零相電流を測定している。電流センサの種類としては、貫通型、クランプ型、分割型、光ファイバ型等が想定され得るが、これらに限定されない。
図2(a)は、あるセンサ値の時系列の波形を示している。この波形の縦軸は、センサが直接測定したセンサ値であり、これを“処理前のセンサ値”と呼ぶ。処理前のセンサ値は、時点t1においてp10となっている。回転機診断装置1は、この波形のうち、時点t1を起点とするごく短い期間(図2(a)では0.04秒間)の部分を信号処理(フーリエ変換)する。フーリエ変換された波形の横軸は周波数である。縦軸(振幅スペクトラム)は、処理前のセンサ値がどのような物理量であるかによって異なるが、ここでは “処理後のセンサ値”と呼ぶ。一般に、処理後のセンサ値のうちどの値を使用するかについては様々な考え方がある。以降では、2つの例を説明する。
図3に沿って、センサ値データベース31を説明する。センサ値データベース31においては、時点ID欄101に記憶された時点IDに関連付けて、時点欄102には時点が、摘要欄103には摘要が、センサ値1欄104には小欄104a、104b、104c、104d、・・・の各値が、センサ値2欄105には小欄105a、105b、105c、105d、・・・の各値が記憶されている。
時点欄102の時点は、各センサがセンサ値を測定した年月日時分秒である。
摘要欄103の摘要は、回転機の運転履歴等の備忘情報である。
センサ値データベース31は、回転機ごとに1つ存在し、1つのセンサ値データベース31が有するレコード(行)の数は、センサ値が測定された時点の数に等しい。
・2015年3月25日10時30分00秒、回転機3は、工場から出荷され運転を開始した。
・2015年8月25日15時00分00秒を最後に、回転機3は、一旦運転を停止した。これは、保守・点検を受けるためである。それまでの間に、通常運用のスケジュールに沿って運転を停止することは当然あるはずであるが、ここでは捨象する。
・2015年9月1日10時00分00秒、回転機3は、保守・点検が完了した状態で運転を再開した。
・2016年4月25日12時50分00秒、回転機3は、依然として運転中である。回転機診断装置1のユーザは、この時点において、回転機3を運転した状態で、回転機3を診断しようとしている。
図4に沿って、処理手順を説明する。適宜のタイミングで、図8等を参照する。以降の処理が開始される前提として、補助記憶装置15は、センサ値データベース31を図3の状態で既に格納しているものとする。但し、処理後の各欄104b、104c、104d、・・・、105b、105c、105d、・・・は空欄であるものとする。
第2に、入出力処理部23は、ユーザが、正常データサンプリング期間欄42に正常データサンプリング期間(直ちに後記)を入力するのを受け付ける。
第3に、入出力処理部23は、ユーザが、診断対象期間(開始時点)欄44aに診断対象期間(直ちに後記)の開始時点を入力し、診断対象期間(終了時点)欄44bに診断対象期間の終了時点を入力するのを受け付ける。
第4に、入出力処理部23は、ユーザが、パラメータ選択基準期間欄43にパラメータ選択基準期間(直ちに後記)を入力するのを受け付ける。
正常データサンプリング期間とは、診断対象の回転機(以降、“診断対象機”とも呼ぶ)が正常であることが既知である時点を含む期間である。例えば、診断対象機が工場から出荷された直後の時点は、正常データサンプリング期間に含まれる。
診断対象期間とは、診断対象機が運転開始された後充分な期間が経過し、診断対象機が正常状態にあるか否かについてユーザが確信を持てなくなった時点を含む期間である。現時点以外の過去の時点が、診断対象期間に含まれる(事後的診断)こともあり得る。
・診断対象機が過去に故障した直前の時点
・診断対象機が過去に保守・点検を受けた直前の時点(例えば図3の時点ts)
・正常である状態から多少なりとも診断対象機の劣化が進んだ時点
いま、ユーザは、以下の入力を行ったとして、以降の説明を続ける。
・正常データサンプリング期間として、図3の時点t1、t2及びt3
・診断対象期間として、図3の時点tn−2、tn−1及びtn
・パラメータ選択基準時点(偶々、期間ではない)として、図3の時点ts
第2に、診断部22は、多次元空間のそれぞれの座標軸に、ステップS34において選択されたパラメータを割り当てる。前記の例では、診断部22は、3次元空間の第1の軸(図6のパラメータ1)にP$1を割り当て、第2の軸(図6のパラメータ2)にQ$2を割り当て、第3の軸(図6のパラメータ3)にR$3を割り当てることになる。なお、“$”は、ここでは捨象されている各時点を省略的に示している。
第4に、診断部22は、ステップS36の“第3”において生成した座標値で示される点を3次元空間にドットする。
第5に、診断部22は、3個の点を含む球のうち半径が最小である球121(図6)の中心122(第1の図形)の座標値を求め、この座標値を“正常代表点”とする。
その後、処理手順を終了する。
ステップS33が終了した段階で、パラメータ選択部21は以下のパラメータの候補を取得している。
・センサ値ps0を信号処理したものとして、Ps1、Ps2、Ps3、・・・
・センサ値qs0を信号処理したものとして、Qs1、Qs2、Qs3、・・・
・センサ値rs0を信号処理したものとして、Rs1、Rs2、Rs3、・・・
・センサ値vs0を信号処理したものとして、Vs1、Vs2、Vs3、・・・
・センサ値ws0を信号処理したものとして、Ws1、Ws2、Ws3、・・・
これらのパラメータの候補PS1等のうちから、真にパラメータとして相応しいものを任意の数だけ選択する(絞り込む)ことが、ステップS34におけるパラメータ選択部21の処理である。簡単化のため、以降ではパラメータ選択部21が3つのパラメータに絞り込む例を説明する。なお、既存の技術においては、本実施形態のステップS31〜S34の処理が完全に欠落しており、ユーザの属人的な知見に基づき、パラメータが絞り込まれていた。
図7を参照すると、現世代は、枠61の中の個体51〜55で表されている。なお、455個の個体を記載すべきところ、紙面の都合で5個のみを記載した。
第2に、パラメータ選択部21は、選択された評価関数を使用して個体のそれぞれについて評価値(直ちに後記)を算出する。
パラメータ選択部21は、3つのパラメータの候補の組合せを示す点を多次元空間内にドットし、その点と前記した正常代表点との距離を算出し、算出した距離を、前記した所定の方法で換算した値を評価値とする。当然のことながら、個体が入れ替わると、多次元空間のそれぞれの座標軸が示すパラメータも入れ替わる。すると、正常代表点の位置も、3つのパラメータの候補の組合せを示す点の位置も入れ替わる。
なお、評価関数F1の評価値は、前記した異常値と本質的に同じである。しかしながら、パラメータとしての相応しさを評価する評価関数の出力変数であることを明確にするため、評価値という語を使用している。
パラメータ選択部21は、それぞれのパラメータの候補の正常データサンプリング期間におけるサンプル値を多数取得し、それらの平均値及び分散を算出しておく。そして、パラメータ選択部21は、算出した平均値及び分散に基づき、個体に含まれるパラメータの候補の値のそれぞれの偏差値を算出する。なお、ここでの偏差値は、前記の多次元空間内の距離についての偏差値とは異なり、あるパラメータの候補の値を1次元的に評価したものである。よって、ここでの偏差値を特に“1次元偏差値”と呼ぶ。
パラメータ選択部21は、ユーザが、前記の1次元偏差値についての閾値をパラメータの候補ごとに設定するのを受け付けておく。そして、パラメータ選択部21は、パラメータの候補のそれぞれについて、その値がその閾値を超えたか否かを判断する。パラメータ選択部21は、閾値を超えたパラメータの候補の数をカウントし、全体に占める比率を算出する。パラメータの候補が3つある場合、評価値は、0%、33.3%、66.6%及び100%の4値しか取らないが、パラメータの候補の数が多くなれば評価値はより多くの値を取る。パラメータ選択部21は、このような比率を評価値とする。
パラメータ選択部21は、それぞれのパラメータの候補の正常データサンプリング期間におけるサンプル値を多数取得し、前回保守・点検時点からの経過時間とそれらのサンプル値との回帰直線の傾き算出しておく。そして、パラメータ選択部21は、パラメータの候補のそれぞれについて、各成分の値を前回保守・点検時点からの経過時間で除算した値から、回帰直線の傾きを減算した結果である差分(線形関係からのずれ)を算出する。パラメータ選択部21は、これらの3つの差分のうち最も大きいものを評価値とする。
親1は、パラメータの候補のうちの一部をコピーして子に渡す。親2は、パラメータの候補のうち、親1が子に渡さなかった残りの部分をコピーして子に渡す。このようにして、親1及び親2は、所定の数の子(図7の枠63の中の個体56、57及び58)を生成する。親1及び親2は、自身のパラメータの候補の同じ部分を複数の子に渡すことはない。つまり、複数の子はそれぞれ異なる遺伝情報を有する。このことは#2についても同様である。
親1は、自身のパラメータの候補のうちの一部分(1つ又は2つが望ましい)を無作為的に他のパラメータの候補に置換したうえで、それを子とする。親1は、所定の数だけ子を生成する。親2についても同様である。
(#3:クローン)
親1は、自身のパラメータの候補をすべてコピーして子に渡す。親2についても同様である。
なお、前記では、パラメータ選択部21は、遺伝的アルゴリズムを使用してパラメータの組合せを選択した。しかしながら、これはあくまでも一例であり、パラメータ選択部21は、直線探索法、ニュートン法等の手法を使用してもかまわない。
前記した所定の基準の例は以下の通りである。
♭1:所定の閾値より大きい評価値を有する個体が出現する。
♭2:各繰り返しループにおける評価値が所定の範囲内に収束する。
♭3:繰り返し処理の回数が所定の閾値に達する。
♭4:繰り返し処理の時間が所定の閾値に達する。
♭3又は♭4の場合、パラメータ選択部21は、繰り返し処理が終了した段階における世代のうちで、評価値が所定の閾値に近いものを最終的に選択する。又は、パラメータ選択部21は、評価値についての閾値を再設定することをユーザに促す。
なお、ここで最終的に選択されたパラメータが、例えば前記したPs1、Qs2及びRs3である。
前記した評価関数F1、F2、F3及びF4は、あくまでも一例である。パラメータ選択部21は、パラメータの候補であるセンサ値が、正常データサンプリング時点の基準値(前記の例では“正常代表点”)に比してどの程度乖離しているかを示す指標として評価値を算出できればよい。
前記では、パラメータ選択基準期間として1つの時点が入力される場合を説明したが、複数の時点が入力されてもよい。この場合、パラメータ選択部21は、評価値を時点ごとに算出することによって、最終的な個体を時点ごとに選択することになる。パラメータ選択部21は、このうち最も評価値が大きいものをさらに選択してもよい。また、パラメータ選択部21は、入力された複数の時点(例えば3つの時点ts−2、ts−1及びtS)のパラメータの候補の値を平均したものを、評価関数の入力変数としてもよい。
図10は、異常値の検定結果である。図10の座標平面は、図8の座標平面46と同じである。但し、縦軸の異常値を算出する際の正常代表点はある点(図10には記載していないが、例えば図3の時点t1)に固定されているものとする。なお、7番目(最も右)の時点の直後に診断対象機は実際に故障している。なお、パラメータ選択基準時点は、図10では表現されていないが、例えば、左から4番目の診断対象時点に一致していてもよい。
(1)パラメータを属人的な知見に基づいて選択した場合、異常値は低く、その水準は診断対象時点にほぼ無関係である。
(2)遺伝的アルゴリズムを行った場合は、(1)の場合に比して、異常値が大きくなる場合が多い。
(3)遺伝的アルゴリズムを行った場合は、診断対象時点が後の時点になるほど、異常値は高くなる。
前記では、1つのセンサが1種類のセンサ値(相電流等)を時系列で取得する。さらに、1つの時点(正確にはわずかな長さの時間幅を有する時点)のセンサ値に対してフーリエ変換を行うことによって、1つの時点のセンサ値から、複数周波数に対応する複数のピーク値が導出され得る。これらのピーク値のそれぞれが、パラメータの候補となり得る。
したがって、使用されるセンサの数が増加すると、パラメータの候補の種類は、飛躍的に増加することになる。すると、例えば外部環境、運転モード等が変化しても、多くの候補のなかから、正常状態のデータに比して感度が大きい(劣化とともに大きく値が変化する)パラメータが自動的に選択されることになる。
図1では、相電流、零相電流及び相電圧を測定するように電流センサ及び電圧センサが配置されている例を挙げた。しかしながら、センサの種類及び接続方法は、特に限定されることはなく、回転機3の特性を測定できるものであればなんでもよい。センサの種類としては他に、振動センサ、加速度センサ、磁界センサ等が挙げられる。給電線4aのコイルの巻き始めの位置及び巻き終わりの位置に電流センサを接続すると、その間の差分(給電線4aの漏れ電流)を測定できる。回転機3の結線方式がY結線である場合、結線箇所に電圧センサを接続すれば、中性点電圧を測定できる。
前記では、信号処理の例としてフーリエ変換を説明したが、信号処理はこれに限定されない。信号処理の他の例として、ウェーブレット変換、ラプラス変換、平滑化処理、ノイズ除去、データ間引き、周波数フィルタリング、実効値変換等が挙げられる。つまり、信号処理は、センサが測定するセンサ値を基にして他の値を加工できる処理であれば何でもよい。
前記では、診断部22は、診断対象時点のパラメータの値の組合せを示す点と正常代表点との間の距離を算出する際、正常状態の学習、及び、診断対象の状態の学習にクラスタ分析の手法を使用した。しかしながら、診断部22は、主成分分析、自己組織化マップ等、他の教師なし学習の手法を使用してもよい。ここで、“教師なし”とは、回転機3が異常であることが既知である時点のデータを使用することがない、との意味である。
パラメータ選択部21は、信号処理後の複数のセンサ値同士を演算し、その結果をパラメータの候補としてもよい。例えば、ある時点の第1のセンサ値が給電線4aの漏れ電流pであり、当該時点の第2のセンサ値が給電線4aの相電圧qであるとする。パラメータ選択部21は、pをフーリエ変換することによってある周波数におけるピーク値Pを取得し、qをフーリエ変換することによってある周波数におけるピーク値Qを取得する。そして、パラメータ選択部21は、PをQで除算した値をパラメータの候補としてもよい。
パラメータ選択部21は、信号処理前の複数のセンサ値同士を演算し、その結果を信号処理したものをパラメータの候補としてもよい。例えば、ある時点の第1のセンサ値が給電線4aの相電流pであり、当該時点の第2のセンサ値が給電線4bの相電流qであり、当該時点の第3のセンサ値が給電線4cの相電流rであるとする。パラメータ選択部21は、pにq及びrを加算し、加算結果をフーリエ変換することによって取得したある周波数におけるピーク値をパラメータの候補としてもよい。
パラメータ選択部21は、前記した“その1”及び“その2”を組み合わせてもよい。例えば、ある時点の第1のセンサ値が給電線4aの相電流pであり、当該時点の第2のセンサ値が給電線4bの相電流qであり、当該時点の第3のセンサ値が給電線4cの相電流rであるとする。さらに、当該時点の第4のセンサ値が給電線4aの相電圧vであり、当該時点の第5のセンサ値が給電線4bの相電圧wであり、当該時点の第6のセンサ値が給電線4cの相電圧zであるとする。パラメータ選択部21は、pにq及びrを加算した結果をフーリエ変換することによってある周波数におけるピーク値Pを取得し、さらに、vにw及びzを加算した結果をフーリエ変換することによってある周波数におけるピーク値Qを取得する。そして、パラメータ選択部21は、PをQで除算した値をパラメータの候補としてもよい。
前記では、回転機が三相交流の電力を使用する電動機である例を説明した。しかしながらこれは、あくまでも例示である。回転機は、三相交流以外の電力を使用する電動機であってもよいし、発電機であってもよい。さらに、回転機は、電動機以外の、蒸気タービン、車軸、シャフト等の回転体であってもよい。
本実施形態の回転機診断装置の効果は以下の通りである。
(1)回転機診断装置は、診断対象時点までの回転機のセンサ値を有効に活用し、複数の候補のうちから、診断結果に寄与するパラメータを確実に選択することができる。
(2)回転機診断装置は、センサ値を信号処理するので、センサ値そのものだけでは検知できない異常を検知できる。また、ある1つの時点のセンサ値がはずれ値又はノイズが入った値である場合であってもその影響を小さくすることができる。
(3)回転機診断装置は、フーリエ変換用の既存のアプリケーションを活用でき、特定の周波数に現れる異常を検知することができる。
(5)回転機診断装置は、相電流、零相電流、漏れ電流、相電圧、中性点電圧、振動等の、回転機が電動機である場合に一般的に取得されるセンサ値をそのまま活用できる。
(6)回転機診断装置は、遺伝的アルゴリズムを使用するので、処理の高速化、正確化を図ることができる。
(7)回転機診断装置は、評価値が所定の閾値に達するまで、遺伝的アルゴリズムの繰り返し処理を継続するので、選択されるパラメータの質が担保される。
(8)回転機診断装置は、繰り返し処理の回数が所定の閾値に達した場合は、繰り返し処理を終了するので、コンピュータ資源の無駄使いを回避できる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆どすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
2 電源
3 回転機
4a、4b、4c 給電線
5a、5b、5c、5d 電流センサ
6a、6b、6c 電圧センサ
11 中央制御装置
12 入力装置
13 出力装置
14 主記憶装置
15 補助記憶装置
16 センサ接続インタフェース
21 パラメータ選択部
22 診断部
23 入出力処理部
31 センサ値データベース
41 メイン画面
Claims (10)
- 回転機が正常な状態にあることが既知である時点以降、前記回転機の診断対象の時点以前の任意の時点であって、前記回転機の劣化がある程度進んでいる可能性が高い時点における回転機のセンサ値が、回転機が正常な状態にあることが既知である時点の基準値に比してどの程度乖離しているかを示す評価値を算出し、
前記回転機の異常を診断するための複数のパラメータを、前記算出した評価値に基づき前記センサ値のうちから、実際の診断に使用するセンサ値の組合せとして選択するパラメータ選択部と、
前記選択した複数のパラメータを座標軸に有する多次元空間に、前記回転機が正常な状態にあることが既知である時点における、前記選択した複数のパラメータに対応する前記センサ値を第1の図形で表し、前記回転機の前記診断対象の時点における、前記選択した複数のパラメータに対応する前記センサ値を第2の図形で表し、
前記表した第1の図形及び第2の図形の間の距離に基づき、前記回転機が異常である程度を示す異常値を出力する診断部と、
を備えることを特徴とする回転機診断装置。 - 前記センサ値は、
信号処理された後のセンサ値を含み、
前記任意の時点は、
複数の時点であり、
前記診断部は、
複数の時点における前記センサ値を前記第1の図形で表すこと、
を特徴とする請求項1に記載の回転機診断装置。 - 前記信号処理は、
前記センサ値に対するフーリエ変換であること、
を特徴とする請求項2に記載の回転機診断装置。 - 前記診断部は、
クラスタ分析、主成分分析、及び、自己組織化マップのうちのいずれかの方法を使用して前記距離を算出すること、
を特徴とする請求項3に記載の回転機診断装置。 - 前記回転機は、
電動機であり、
前記センサ値は、
相電流、零相電流、漏れ電流、相電圧、中性点電圧、及び、振動のうち少なくとも1つを測定した値であること、
を特徴とする請求項4に記載の回転機診断装置。 - 前記パラメータ選択部は、
遺伝的アルゴリズムを使用することにより、複数のセンサ値の組合せの候補から、前記複数のパラメータを絞り込むこと、
を特徴とする請求項5に記載の回転機診断装置。 - 前記パラメータ選択部は、
前記算出した評価値が前記評価値の所定の閾値に達するまで、前記遺伝的アルゴリズムの繰り返し処理を継続すること、
を特徴とする請求項6に記載の回転機診断装置。 - 前記パラメータ選択部は、
前記繰り返し処理の回数が所定の閾値に達した場合は、前記繰り返し処理を終了し、
前記複数のセンサ値の組合せのうち、前記算出した評価値が前記所定の閾値に近いものを前記複数のパラメータとして選択すること、又は、前記評価値の所定の閾値の再設定をユーザに促すこと、
を特徴とする請求項7に記載の回転機診断装置。 - 回転機診断装置のパラメータ選択部は、
回転機が正常な状態にあることが既知である時点以降、前記回転機の診断対象の時点以前の任意の時点であって、前記回転機の劣化がある程度進んでいる可能性が高い時点における回転機のセンサ値が、回転機が正常な状態にあることが既知である時点の基準値に比してどの程度乖離しているかを示す評価値を算出し、
前記回転機の異常を診断するための複数のパラメータを、前記算出した評価値に基づき前記センサ値のうちから、実際の診断に使用するセンサ値の組合せとして選択し、
前記回転機診断装置の診断部は、
前記選択した複数のパラメータを座標軸に有する多次元空間に、前記回転機が正常な状態にあることが既知である時点における、前記選択した複数のパラメータに対応する前記センサ値を第1の図形で表し、前記回転機の前記診断対象の時点における、前記選択した複数のパラメータに対応する前記センサ値を第2の図形で表し、
前記表した第1の図形及び第2の図形の間の距離に基づき、前記回転機が異常である程度を示す異常値を出力すること、
を特徴とする回転機診断装置の回転機診断方法。 - 回転機診断装置のパラメータ選択部に対し、
回転機が正常な状態にあることが既知である時点以降、前記回転機の診断対象の時点以前の任意の時点であって、前記回転機の劣化がある程度進んでいる可能性が高い時点における回転機のセンサ値が、回転機が正常な状態にあることが既知である時点の基準値に比してどの程度乖離しているかを示す評価値を算出し、
前記回転機の異常を診断するための複数のパラメータを、前記算出した評価値に基づき前記センサ値のうちから、実際の診断に使用するセンサ値の組合せとして選択する処理を実行させ、
前記回転機診断装置の診断部に対し、
前記選択した複数のパラメータを座標軸に有する多次元空間に、前記回転機が正常な状態にあることが既知である時点における、前記選択した複数のパラメータに対応する前記センサ値を第1の図形で表し、前記回転機の前記診断対象の時点における、前記選択した複数のパラメータに対応する前記センサ値を第2の図形で表し、
前記表した第1の図形及び第2の図形の間の距離に基づき、前記回転機が異常である程度を示す異常値を出力する処理を実行させること、
を特徴とする回転機診断装置を機能させるための回転機診断プログラム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016116962 | 2016-06-13 | ||
JP2016116962 | 2016-06-13 | ||
PCT/JP2017/012473 WO2017217069A1 (ja) | 2016-06-13 | 2017-03-27 | 回転機診断装置、回転機診断方法及び回転機診断プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017217069A1 JPWO2017217069A1 (ja) | 2019-03-14 |
JP6818024B2 true JP6818024B2 (ja) | 2021-01-20 |
Family
ID=60663554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018523331A Active JP6818024B2 (ja) | 2016-06-13 | 2017-03-27 | 回転機診断装置、回転機診断方法及び回転機診断プログラム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11209487B2 (ja) |
JP (1) | JP6818024B2 (ja) |
DE (1) | DE112017002477T5 (ja) |
WO (1) | WO2017217069A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6936759B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2021-09-22 | 三菱重工業株式会社 | 診断装置、駆動システム、診断方法及びプログラム |
JP7143639B2 (ja) * | 2018-06-12 | 2022-09-29 | オムロン株式会社 | 異常検知システム、設定ツール装置、および異常対応ファンクションブロック |
JP6987030B2 (ja) * | 2018-07-18 | 2021-12-22 | 株式会社日立製作所 | システム及び工作機械の異常又は加工作業に関する分析方法 |
JP6961638B2 (ja) * | 2019-03-14 | 2021-11-05 | 株式会社東芝 | センサモジュール |
EP3712577B1 (en) * | 2019-03-22 | 2023-07-26 | ABB Schweiz AG | Apparatus for equipment monitoring |
EP4024700A4 (en) * | 2019-08-30 | 2023-05-17 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | POWER CONVERTER AND ASSOCIATED SIGN DIAGNOSTIC METHOD |
JP2021111207A (ja) * | 2020-01-14 | 2021-08-02 | 中国電力株式会社 | プラント性能評価システムおよびプラント性能評価方法 |
CN114002517B (zh) * | 2020-07-28 | 2024-07-16 | 比亚迪股份有限公司 | 器件诊断方法、平台、系统及可读存储介质 |
WO2023276895A1 (ja) * | 2021-06-30 | 2023-01-05 | 株式会社デンソー | 設備状態監視システム |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61151478A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 電動機診断装置 |
JP4265982B2 (ja) | 2004-02-25 | 2009-05-20 | 三菱電機株式会社 | 機器診断装置、冷凍サイクル装置、冷凍サイクル監視システム |
US7499777B2 (en) * | 2005-04-08 | 2009-03-03 | Caterpillar Inc. | Diagnostic and prognostic method and system |
JP5014916B2 (ja) | 2007-08-10 | 2012-08-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ブレーキ制御装置 |
CN101799524B (zh) * | 2009-07-10 | 2013-01-30 | 中国测绘科学研究院 | 全球导航卫星系统接收机自主完备性监测的方法 |
US8253365B2 (en) * | 2009-10-20 | 2012-08-28 | GM Global Technology Operations LLC | Methods and systems for performing fault diagnostics for rotors of electric motors |
US9189485B2 (en) * | 2010-04-26 | 2015-11-17 | Hitachi, Ltd. | Time-series data diagnosing/compressing method |
US8954184B2 (en) * | 2011-01-19 | 2015-02-10 | Tokyo Electron Limited | Tool performance by linking spectroscopic information with tool operational parameters and material measurement information |
JP5963579B2 (ja) * | 2012-06-13 | 2016-08-03 | 住友重機械工業株式会社 | ショベルの管理装置及びショベルの異常検出方法 |
WO2015101422A1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-09 | Abb Technology Ltd. | System for condition monitoring of electric machine, mobile phone and method thereof |
WO2015182831A1 (ko) * | 2014-05-30 | 2015-12-03 | 삼성에스디에스 주식회사 | 시스템 모니터링 장치 및 방법 |
JP2016090371A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | センサ情報を処理する情報処理装置、情報管理システム、情報表示システム、情報処理方法、プログラム、記録媒体及びサーバ装置 |
JP6492555B2 (ja) * | 2014-11-07 | 2019-04-03 | 株式会社Ihi | 異常診断方法、異常診断装置及び異常診断プログラム |
JP2017076289A (ja) | 2015-10-15 | 2017-04-20 | キヤノン株式会社 | パラメータ決定装置、パラメータ決定方法及びプログラム |
-
2017
- 2017-03-27 WO PCT/JP2017/012473 patent/WO2017217069A1/ja active Application Filing
- 2017-03-27 JP JP2018523331A patent/JP6818024B2/ja active Active
- 2017-03-27 DE DE112017002477.3T patent/DE112017002477T5/de active Pending
- 2017-03-27 US US16/308,543 patent/US11209487B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112017002477T5 (de) | 2019-02-21 |
US20190146036A1 (en) | 2019-05-16 |
US11209487B2 (en) | 2021-12-28 |
JPWO2017217069A1 (ja) | 2019-03-14 |
WO2017217069A1 (ja) | 2017-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6818024B2 (ja) | 回転機診断装置、回転機診断方法及び回転機診断プログラム | |
CN101173972B (zh) | 用于测试确定电子设备中的最小运行电压的方法和装置 | |
JPWO2018042616A1 (ja) | 診断装置、診断方法及び診断プログラム | |
US11269322B2 (en) | Failure diagnosis system | |
JP2016033778A (ja) | 異常予兆診断装置及び異常予兆診断方法 | |
JPWO2015033603A1 (ja) | 情報処理システム、情報処理方法及びプログラム | |
Bilski et al. | Automated diagnostics of analog systems using fuzzy logic approach | |
Delle Femine et al. | Power-quality monitoring instrument with FPGA transducer compensation | |
EP4071570A1 (en) | Prediction system, information processing device, and information processing program | |
JP7000266B2 (ja) | 分析フロー作成システムおよび分析フロー作成方法 | |
CN108106873A (zh) | 伺服系统可靠性试验评价的方法和系统 | |
CN115112983A (zh) | 逆变器故障诊断方法及相关设备 | |
JP6247777B2 (ja) | 異常診断装置および異常診断方法 | |
JP7199179B2 (ja) | 診断装置および診断方法 | |
KR102532513B1 (ko) | 해석 장치, 해석 방법 및 해석 프로그램 | |
JP2018092403A (ja) | 診断装置、および、診断方法 | |
US10948536B2 (en) | System for enhancing ATE fault isolation capability using a truth table based on a failure isolation matrix | |
JP6991779B2 (ja) | 検査用データ生成装置、検査システムおよび検査用データ生成処理用プログラム | |
EP4332707A1 (en) | Apparatus, method and programme for processing information | |
JPH04246207A (ja) | 既知のタービン翼振動情報を含むシミレーション信号発生装置 | |
Cerrada et al. | Exploratory Data Analysis on the Poincaré Features of the Electrical Torque Oriented to the Severity Diagnosis of a Gearbox Tooth Breakage | |
JP7570452B2 (ja) | 機械学習判定モデル、機械学習判定モデル生成方法及び機械学習判定モデル生成用プログラム | |
JP2009134518A (ja) | 試験プログラムの検証方法及びその検証システム | |
CN100559153C (zh) | 用于诊断技术装备的方法和设备 | |
JP2024155277A (ja) | 試験制御プログラム,試験システムおよび試験方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180925 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191126 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200108 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200602 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200713 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201222 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6818024 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |