JP7000764B2 - Change point detection server, change point detection device, change point detection system and change point detection program - Google Patents
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Description
本発明は設備の変化点をオンラインで検知するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for detecting a change point of equipment online.
オンラインでの設備の変化点を検知するシステムとしては例えば以下の診断システムが知られている。 For example, the following diagnostic system is known as a system for detecting a change point of equipment online.
特許文献1の診断システムは、ローカルネットワーク内で、診断用端末と試験結果閲覧用端末とデータ解析端末とデータベースとを接続して工場設備の診断記録の共有を図っている。
The diagnostic system of
特許文献2の診断システムは、設備診断に使用する波形等の情報量の多いデータをサーバ等に送信せずに診断を行うための技術である。すなわち、ローカルネットワーク内に設置された端末で波形データの収集や診断を行い、診断結果からさらに詳細な診断が必要であると判断した場合、インターネット経由でサーバに問合せ、診断に必要なプログラムをサーバからダウンロードしながら診断を行う。
The diagnostic system of
特許文献1の診断システムは、ローカルネットワーク内に設備診断に使用するデータを保存する構成となっているので、データを閲覧するためにローカルネットワークに接続する必要がある。そのため、本システムは、外部からインターネット経由で診断データを閲覧することができないため、異常発生時の対応が遅れる。
Since the diagnostic system of
特許文献2の診断システムは、インターネットを介して設備監視用の端末とサーバが相互に通信を行いながら診断を行っているが、診断結果は設備監視用の端末が一括で保存している。そのため、外部から診断結果を閲覧することができないため、特許文献1のシステムと同様に異常発生時の対応が遅れる。
In the diagnostic system of
また、一般に振動や音響の波形データに基づき診断を行う場合、波形データに対して高速フーリエ変換(以下、FFT)を行い、正常時のFFT波形と診断実行時のFFT波形を比較して差異を確認し、正常時では発生していなかった周波数の波形が発生していれば異常と判定する。異常発生時に即座に診断結果の確認を行えるようにするため、診断結果はインターネットで接続可能なサーバ等に保存しておくことが望ましい。 In general, when performing a diagnosis based on vibration or acoustic waveform data, perform a fast Fourier transform (hereinafter referred to as FFT) on the waveform data, and compare the FFT waveform at the normal time with the FFT waveform at the time of executing the diagnosis to make a difference. Check and if a waveform with a frequency that did not occur in the normal state is generated, it is judged to be abnormal. It is desirable to save the diagnosis result on a server or the like that can be connected to the Internet so that the diagnosis result can be confirmed immediately when an abnormality occurs.
しかしながら、サーバでFFTと診断を行う場合、波形データが必要となるが、波形データはデータサイズが大きいため、インターネットを介して波形データを送受信すると通信量が多くなる。また、既設の計測対象において設備診断システムが導入された際、新規に有線ネットワークを配線することが設置環境によっては困難な場合があるので、携帯電話網を使用した無線通信システムを使用することが望ましい。この場合、容量の大きい波形データをネットワークで送信する場合、通信速度が遅いため通信時間が長くなる。また、通信時間の短縮を図ると、回線使用料の高額化を招く。 However, when performing a diagnosis with FFT on a server, waveform data is required, but since the waveform data has a large data size, the amount of communication increases when the waveform data is transmitted and received via the Internet. In addition, when a facility diagnosis system is introduced in an existing measurement target, it may be difficult to newly wire a wired network depending on the installation environment, so it is possible to use a wireless communication system that uses a mobile phone network. desirable. In this case, when transmitting waveform data having a large capacity over a network, the communication speed is slow and the communication time becomes long. In addition, shortening the communication time leads to an increase in the line usage fee.
本発明は、上記の事情に鑑み、対象物の変化点の検知をオンラインのもとで低廉に行うことを課題とする。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to detect a change point of an object online at a low cost.
そこで、本発明の一態様は、対象物の状態の変化点を検知する変化点検知サーバであって、携帯電話網を介して受信した対象物の最新の状態を示す高速フーリエ変換により得られた最新グラフ画像データから当該最新の状態の特徴を示す最新スペクトル画像データを抽出する画像処理部と、前記最新スペクトル画像データと前記対象物の初期状態の特徴を示す初期スペクトル画像データとの比較に基づき前記対象物の変化点を検知する画像判定部とを備える。 Therefore, one aspect of the present invention is a change point detection server that detects a change point in the state of an object, and is obtained by a high-speed Fourier transform indicating the latest state of the object received via a mobile phone network. Based on a comparison between the image processing unit that extracts the latest spectrum image data showing the characteristics of the latest state from the latest graph image data and the latest spectrum image data and the initial spectrum image data showing the characteristics of the initial state of the object. It is provided with an image determination unit that detects a change point of the object.
本発明の一態様は、前記変化点検知サーバにおいて、前記最新スペクトル画像データと前記初期スペクトル画像データとを重畳表示させる画像表示部をさらに備える。 One aspect of the present invention further includes an image display unit for superimposing and displaying the latest spectral image data and the initial spectral image data in the change point detection server.
本発明の一態様は、前記変化点検知サーバにおいて、前記画像表示部は、前記変化点に基づく警報を前記重畳表示の画像に表示させる。 In one aspect of the present invention, in the change point detection server, the image display unit displays an alarm based on the change point on the superimposed display image.
本発明の一態様は、前記変化点検知サーバにおいて、前記画像表示部は、前記警報が表示された前記重畳表示の画像をウェブページに添付する。 In one aspect of the present invention, in the change point detection server, the image display unit attaches an image of the superimposed display on which the alarm is displayed to a web page.
本発明の一態様は、前記変化点検知サーバにおいて、前記画像表示部は、前記警報に基づくメッセージ情報を出力する。 In one aspect of the present invention, in the change point detection server, the image display unit outputs message information based on the alarm.
本発明の一態様は、前記変化点検知サーバにおいて、前記最新グラフ画像データを保存する保存部をさらに備える。 One aspect of the present invention further includes a storage unit for storing the latest graph image data in the change point detection server.
本発明の一態様は、対象物の状態の変化点を検知する変化点検知装置であって、対象物の状態を示すアナログ信号のデータをデジタル信号のデータに変換する変換部と、前記デジタル信号のデータを高速フーリエ変換して当該対象物の最新の状態を示す最新グラフ画像データを作成する画像生成部と、前記最新グラフ画像データを携帯電話網により前記対象物の変化点を検知するサーバに送信する通信部とを備える。 One aspect of the present invention is a change point detection device that detects a change point in the state of an object, which is a conversion unit that converts analog signal data indicating the state of the object into digital signal data, and the digital signal. To the image generation unit that creates the latest graph image data showing the latest state of the object by high-speed Fourier conversion of the data of the above, and to the server that detects the change point of the object by the mobile phone network from the latest graph image data. It is equipped with a communication unit for transmission.
本発明の一態様は、対象物の状態の変化点を検知する変化点検知システムであって、上記の変化点検知装置と上記の変化点検知サーバとを有する。 One aspect of the present invention is a change point detection system that detects a change point in the state of an object, and has the above change point detection device and the above change point detection server.
本発明は、コンピュータを上記の変化点検知サーバとして機能させる変化点検知プログラム、または、コンピュータを上記の変換部と画像生成部とを備えた変化点検知装置として機能させる変化点検知プログラムの態様とすることもできる。 The present invention relates to a change point detection program that causes a computer to function as the change point detection server, or a change point detection program that causes the computer to function as a change point detection device including the conversion unit and the image generation unit. You can also do it.
以上の本発明によれば、対象物の変化点の検知をオンラインのもとで低廉に行える。 According to the above invention, it is possible to detect a change point of an object at a low cost online.
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[本実施形態の装置及びシステムの構成例]
図1に例示された本実施形態の変化点検知システム1は、対象物である測対象機器10の状態の変化点を検知するための検知システムであって、変化点検知装置2と変化点検知サーバ3とを有する。
[Structure example of the device and system of this embodiment]
The change
変化点検知装置2は、測対象機器10の状態の変化点を検知するための変化点検知装置であって、センサ部20、AD変換部21、画像生成部22及び無線通信部23を備える。
The change
センサ部20は、測対象機器10の状態を検出して当該状態を示す波形信号を出力する。センサ部20としては、加速度センサ、音響センサ等の高速な波形データをアナログ信号のデータで出力できる周知のセンサが適用される。
The
AD変換部21は、測対象機器10の状態を示すアナログ信号のデータをAD変換によりデジタル信号のデータに変換する。
The
画像生成部22は、前記デジタル信号のデータを高速フーリエ変換して測対象機器10の最新の状態を示す最新グラフ画像データ302を作成する。
The
無線通信部23は、最新グラフ画像データ302を携帯電話網5により変化点検知サーバ3に送信する。
The
変化点検知サーバ3は、測対象機器10の状態の変化点を検知する。変化点検知サーバ3は、コンピュータのハードウェア資源とソフトウェア資源との協働により、画像ファイル保存部30,画像処理部31,画像判定部32,画像表示部33を実装する。
The change
画像処理部31は、携帯電話網5を介して受信した測対象機器10の最新の状態を示す高速フーリエ変換により得られた最新グラフ画像データ302の画像解析により当該最新の状態の特徴を示す最新スペクトル画像データ304を抽出する(図2のS2)。同様に、初期グラフ画像データ301の画像解析により初期スペクトル画像データ303を抽出する。
The
また、画像処理部31は、最新スペクトル画像データ304と初期スペクトル画像データ303を重畳表示させた合成スペクトル画像データ305を作成する(同図のS3)。さらに、比較グラフベース画像データ300と合成スペクトル画像データ305を重畳表示させたグラフ比較画像データ306を作成する(同図のS5)。
Further, the
画像判定部32は、最新スペクトル画像データ304と測対象機器10の初期状態の特徴を示す初期スペクトル画像データ303との比較に基づき測対象機器10の変化点を検知する。初期スペクトル画像データ303は、予め、測対象機器10の正常な状態のアナログ信号のデータを高速フーリエ変換して得られた測対象機器10の正常な状態を示す初期グラフ画像データ301から抽出されたものである。
The
画像表示部33は、最新スペクトル画像データ304と初期スペクトル画像データ303とを重畳表示させる。また、前記変化点に基づく警報を前記重畳表示の画像に表示させる。さらに、前記警報が表示された前記重畳表示の画像をウェブページに添付する。また、前記警報に基づくメッセージ情報を出力する。
The
画像ファイル保存部30は、初期グラフ画像データ301、最新グラフ画像データ302を保存する。
The image
[本実施形態の画像処理の手順]
図1,2を参照しながら本実施形態の画像処理の手順S1~S5について説明する。
[Procedure of image processing of this embodiment]
The image processing procedures S1 to S5 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
S1:AD変換部21はセンサ部20から入力された測対象機器10の最新の状態を示すアナログ信号のデータをデジタル信号のデータに変換する。
次いで、画像生成部22は、前記デジタル信号のデータを高速フーリエ変換して測対象機器10の最新の状態を示す最新グラフ画像データ302を作成する。最新グラフ画像データ302は、データサイズを極力少なくするために例えばJPEGまたはPDFのファイル形式で作成される。初期グラフ画像データ301も同様のファイル形式で作成される。最新グラフ画像データ302は無線通信部23により携帯電話網5を介して変化点検知サーバ3に送信される。変化点検知サーバ3に供された最新グラフ画像データ302は画像ファイル保存部30に保存される。
S1: The
Next, the
S2:画像処理部31は、画像ファイル保存部30から引き出した最新グラフ画像データ302の画像解析により最新グラフ画像データ302のグラフラインを抜き出して最新スペクトル画像データ304として抽出する。
S2: The
同様に、画像ファイル保存部30から引き出された初期グラフ画像データ301が画像処理部31による画像解析により初期グラフ画像データ301のグラフラインが抜き出されて初期スペクトル画像データ303として抽出される。
Similarly, the initial
S3:画像処理部31は、最新スペクトル画像データ304と初期スペクトル画像データ303との合成処理により最新スペクトル画像データ304と初期スペクトル画像データ303を重畳表示させた合成スペクトル画像データ305を作成する。
S3: The
S4:画像処理部31は、画像ファイル保存部30から比較グラフベース画像データ300を引き出す。比較グラフベース画像データ300は、最新スペクトル画像データ304と初期スペクトル画像データ303の比較に基づく警報の閾値ラインを示す画像データであり、予め作成されて画像ファイル保存部30に保存されたものである。
S4: The
S5:画像処理部31は、比較グラフベース画像データ300と合成スペクトル画像データ305との合成処理により、比較グラフベース画像データ300と合成スペクトル画像データ305を重畳表示させたグラフ比較画像データ306を作成する。
S5: The
[本実施形態の画像判定例及び判定結果表示例]
画像判定部32は、最新スペクトル画像データ304と初期スペクトル画像データ303との比較に基づき測対象機器10の変化点を検知する。さらに、画像処理部31から供されたグラフ比較画像データ306に基づき当該変化点に基づく警報を出力する。具体的には、最新スペクトル画像データ304と初期スペクトル画像データ303との比較を行い、初期スペクトル画像データ303に現れなかったグラフラインがグラフ比較画像データ306の閾値ラインを越える場合、「変化点検知」の警報を出力する。例えば、「閾値を越えた周波数帯が存在する」旨の警報を出力する。
[Image determination example and determination result display example of this embodiment]
The
そして、画像表示部33は、図3に例示したように、グラフ比較画像データ306に前記変化点に基づく警報「閾値を超過した周波数があります」を添付して成る画像307を出力表示させる。画像307は、その閲覧部4の一態様として利用者の端末(パーソナルコンピュータや携帯情報端末等)の表示部に出力表示される前記利用者がアクセスするWebブラウザのウェブページに添付された状態で表示される。
Then, as illustrated in FIG. 3, the
また、前記警報はそのメッセージ情報の一態様として図3に例示された電子メール308が前記利用者の端末に送信される。電子メール308はグラフ比較画像データ306が添付ファイルとして添付された内容となっている。
Further, as an aspect of the message information, the
[本実施形態の効果]
以上の変化点検知システム1によれば、測対象機器10の状態を示すアナログ信号のデータがデジタル信号のデータに変換され、さらに、このデジタル信号のデータが高速フーリエ変換され、さらに、グラフ画像データに変換することで、当該状態を示すデータが大幅に小容量化される。したがって、従来のような大容量の数値データではなく、小容量の画像データが変化点検知サーバ3に無線送信されることにより低速且つ安価な回線でも状態監視の対象物である測対象機器10の状態の変化点の検知が行える。よって、対象物の変化点の検知をオンラインのもとで低廉に行える。
[Effect of this embodiment]
According to the above change
特に、本実施形態において、利用者はインターネット等のネットワークを介して対象物の状態の診断結果を閲覧でき、また、電子メールにより当該状態に基づく警報を受信して当該診断結果を閲覧できるので、対象物の異常に即座に対応できる。また、本実施形態の診断結果として出力される比較グラフベース画像データ300においては最新スペクトル画像データ304と初期スペクトル画像データ303とが対比された状態で表示されるので対象物である測対象機器10の状態の変化点の特定が可能となる。
In particular, in the present embodiment, the user can view the diagnosis result of the state of the object via a network such as the Internet, and can receive an alarm based on the state by e-mail and view the diagnosis result. Immediate response to abnormalities in the object. Further, in the comparative graph-based
また、データ処理量の大きい高速フーリエ変換が対象物側の末端の変化点検知装置2にて実行されることにより、複数の変化点検知装置2が使用される際に演算負荷を分散できるので、変化点検知サーバ3の演算負担を軽減できる。
Further, since the fast Fourier transform with a large amount of data processing is executed by the change
[本発明の他の態様]
本発明の他の態様としては、変化点検知装置2、変化点検知サーバ3のいずれかとしてコンピュータを機能させる変化点検知プログラムが挙げられる。この変化点検知プログラムはコンピュータが読み取り可能な周知の記録媒体またはインターネット等のネットワークを介して提供できる。
[Other aspects of the present invention]
As another aspect of the present invention, there is a change point detection program that causes a computer to function as either the change
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲内で様々な態様で実施が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various embodiments within the scope of the claims of the present invention.
1…変化点検知システム
10…測対象機器(対象物)
2…変化点検知装置、21…AD変換部(変換部)、22…画像生成部、23…無線通信部(通信部)
3…変化点検知サーバ、30…画像ファイル保存部(保存部)、31…画像処理部、32…画像判定部、33…画像表示部
4…閲覧部
1 ... Change
2 ... Change point detection device, 21 ... AD conversion unit (conversion unit), 22 ... Image generation unit, 23 ... Wireless communication unit (communication unit)
3 ... Change point detection server, 30 ... Image file storage unit (storage unit), 31 ... Image processing unit, 32 ... Image judgment unit, 33 ...
Claims (6)
携帯電話網を介して受信した対象物の初期及び最新の状態を示す高速フーリエ変換により得られた初期グラフ画像データ及び最新グラフ画像データから当該初期及び最新の状態の特徴を示す初期スペクトル画像データ及び最新スペクトル画像データを抽出する画像処理部と、
前記最新スペクトル画像データと前記初期スペクトル画像データとの比較に基づき前記対象物の変化点を検知する画像判定部と、
前記最新スペクトル画像データと前記初期スペクトル画像データとを重畳表示させる画像表示部と
を備え、
前記画像処理部は、
前記最新グラフ画像データの画像解析により当該最新グラフ画像データのグラフラインを抜き出して前記最新スペクトル画像データとして抽出し、
前記初期グラフ画像データの画像解析により当該初期グラフ画像データのグラフラインを抜き出して前記初期スペクトル画像データとして抽出し、
前記最新スペクトル画像データと前記初期スペクトル画像データとの合成処理により当該最新スペクトル画像データと当該初期スペクトル画像データとを重畳表示させた合成スペクトル画像データを作成し、
前記最新スペクトル画像データと前記初期スペクトル画像データの比較に基づく警報の閾値ラインを示す画像データからなる比較グラフベース画像データと前記合成スペクトル画像データとの合成処理により、当該比較グラフベース画像データと当該合成スペクトル画像データとを重畳表示させたグラフ比較画像データを作成すること
を特徴とする変化点検知サーバ。 It is a change point detection server that detects the change point of the state of the object.
Initial graph image data and latest graph image data obtained by high-speed Fourier transformation showing the initial and latest states of the object received via the mobile phone network, initial spectral image data showing the characteristics of the initial and latest states, and initial spectral image data showing the characteristics of the initial and latest states. An image processing unit that extracts the latest spectral image data, and
An image determination unit that detects a change point of the object based on a comparison between the latest spectral image data and the initial spectral image data, and an image determination unit .
An image display unit that superimposes and displays the latest spectral image data and the initial spectral image data.
Equipped with
The image processing unit
By image analysis of the latest graph image data, the graph line of the latest graph image data is extracted and extracted as the latest spectral image data.
By image analysis of the initial graph image data, the graph line of the initial graph image data is extracted and extracted as the initial spectrum image data.
By combining the latest spectrum image data and the initial spectrum image data, a composite spectrum image data in which the latest spectrum image data and the initial spectrum image data are superimposed and displayed is created.
The comparison graph-based image data and the comparison graph-based image data are obtained by combining the comparison graph-based image data consisting of the image data indicating the threshold line of the alarm based on the comparison between the latest spectrum image data and the initial spectrum image data and the composite spectrum image data. Creating graph comparison image data that is superimposed and displayed with composite spectrum image data
A change point detection server featuring.
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