JP7483599B2 - 処理設備の監視システム及び飛行体 - Google Patents
処理設備の監視システム及び飛行体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7483599B2 JP7483599B2 JP2020215725A JP2020215725A JP7483599B2 JP 7483599 B2 JP7483599 B2 JP 7483599B2 JP 2020215725 A JP2020215725 A JP 2020215725A JP 2020215725 A JP2020215725 A JP 2020215725A JP 7483599 B2 JP7483599 B2 JP 7483599B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- equipment
- operating state
- detection device
- rotating
- abnormality
- 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
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 95
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 111
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 98
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical group C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 29
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 17
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 53
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 12
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 10
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 5
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 238000001845 vibrational spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Description
特許文献1は、被試験装置に設置されたセンサで測定した物理量によって転がり軸受の状態監視を行なう状態監視方法であって、センサによって測定した測定波形のデータに対して高速フーリエ変換を少なくとも1回実行して、変換後波形を生成するステップと、 変換後波形の少なくとも3か所のピークを中心とした、少なくとも3つの特徴量算出範囲における変換後波形の部分波形から第1特徴量を算出するステップと、第1特徴量を用いて、転がり軸受の異常を検出するステップとを備えている。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、簡単に設備に設置された機器を監視することができる処理設備の監視システムを提供することを目的とする。
処理設備の監視システムは、前記飛行体に設けられ且つ前記機器に吸着可能な電磁石を備え、前記電磁石を前記機器に吸着させることで前記第2検出装置を当該機器に近づける。
前記飛行体は、前記第1稼働状態に基づいて前記機器の異常の可能性がある場合に前記飛行体を前記機器に近づける飛行を制御する飛行制御部を有している。
前記第1検出装置は、前記機器の周囲の音を検出する音検出センサ、CCDカメラ、赤外線センサであり、前記第2検出装置は、前記機器の振動を検出する振動検出センサである。
飛行体は、前記第1稼働状態に基づいて前記機器の異常の可能性がある場合に前記飛行体を前記機器に近づける飛行を制御する飛行制御部を備えている。
図1に示す処理設備の監視システム1は、水処理設備2等の処理設備を監視するシステムである。
まず、水処理設備2を例にとり処理設備について説明する。
図2、図3に示すように、水処理設備2は、水に関する処理をする設備であって、上水処理設備、下水処理設備などである。例えば、水処理設備2が下水処理設備である場合、図2に示すように、水処理設備2は、複数の処理場、例えば、取水処理場11、第1沈殿処理場12、反応処理場13、第2沈殿処理場14、放流処理場15を備えている。
第1検出装置31は、回転機器21~26から離れた位置において、当該回転機器21~26の第1稼働状態を検出する装置である。第1検出装置31は、例えば、CCDカメラ、赤外線カメラ等の撮像装置、音検出センサなどであり、回転機器21~26の撮像画像(機器撮像画像)、処理場を含む回転機器21~26の周囲の撮像画像(周囲撮像画像)、回転機器21~26の音(駆動音)などを、第1稼働状態として検出する。
無人飛行体70は、例えば、マルチコプターなどである。無人飛行体(マルチコプター)70は、本体70aと、本体70aに設けられたアーム70bと、アーム70bに設けられた複数の回転翼70cと、本体70aに設けられたスキッド70dとを有している。複数の回転翼70cは、飛行するための揚力を発生させる装置である。無人飛行体70には、少なくとも2以上、好ましくは、4以上の回転翼70cが設けられている。複数の回転翼70cのそれぞれは、回転力を付与するロータとローラの駆動によって回転するブレード(プロペラ)とを含んでいる。
また、位置検出装置73は、衛星測位システムによって自己の位置(緯度、経度を含む測位情報)を検出する装置であり位置検出装置73と同様の構成である。位置検出装置73で検出した自己の位置のことを「飛行位置」ということがある。また、位置検出装置73によって、高さ情報(高度)を検出することができる。位置検出装置75は、ライントレーサ、距離を検出する装置であってもよい。
図4に示すように、第1検出装置31は、無人飛行体70の本体70aの下部に着脱自在、或いは、本体70aにブラケット78を介して設けられている。第1検出装置31は、本体70aに内蔵されていてもよい。第1検出装置31は、ブラケット78によって垂直方向Y1又は水平方向X1に揺動自在であって、撮像する方向、集音する方向、即ち、監視する方向を変更することができる。なお、第1検出装置31の水平方向、垂直方向の揺動の制御は、制御装置(飛行制御部)76によって行うことができる。例えば、遠隔操縦装置によって無人飛行体70を操縦する場合、制御装置(飛行制御部)76は、遠隔操縦装置から送信された制御信号を、通信装置75を介して取得すると、取得した制御信号に応じて第1検出装置31を水平方向又は垂直方向に揺動させる。
以下、飛行ルートFR1の設定について説明する。
図3に示すように、例えば、異常候補機器が第2取水槽11bに設置された回転機器21aである場合、無人飛行体70は、予め定められた飛行ルートFR1から離脱して、飛行ルートFR2に示したように飛行し、回転機器21aに近づく。また、図5Bに示すように、無人飛行体70が異常候補機器(回転機器21a)の近くにくると、マーカの画像認識や詳細座標の情報によって吸着ポイントを特定する。制御装置(飛行制御部)76は、電磁石81にコイルに電流を流すことによって、吸着面81aを回転機器21aの本体に吸着させる。即ち、無人飛行体70は、電磁石81を異常候補機器(回転機器21a)に吸着させることで第2検出装置32を当該異常候補機器に近づける。
なお、第2稼働状態によって、異常候補機器(回転機器21a)が異常であると判断した場合において、無人飛行体70を異常候補機器(回転機器21a)に吸着した状態で、第1検出装置31を異常候補機器(回転機器21a)に向けて、異常候補機器(回転機器21a)の第1稼働状態を再度検出し、再検出した第1稼働状態をコンピュータ40に送信する。このようにすれば、第2稼働状態によって、異常候補機器(回転機器21a)が異常であると判断した場合に、第1稼働状態がどうなっていたかを再確認することができる。
無人飛行体70が飛行ルートFR1に戻ると、制御装置(飛行制御部)76は、次の監視ポイントP3に向けて、無人飛行体70を飛行させる。なお、上述した実施形態では、回転機器21aを例に挙げて異常候補機器について説明をしたが、異常候補機器は限定されず、また、飛行ルートFR2、FR3は一例であり限定されない。
図7Aに示すように、吸着部(電磁石)81の吸着面81aを側方に向くように、無人飛行体70のアーム70bに吸着部(電磁石)81を固定し、吸着部(電磁石)81に垂直方向に並ぶように、第2検出装置32を固定してもよい。
図7Cに示すように、スキッド70dの代わりに無人飛行体70の本体70aに下方に突出するステー87を設け、ステー87に、吸着部(電磁石)81及び第2検出装置32を固定してもよい。この場合、吸着面81aが下方に向くようにステー87に吸着部(電磁石)81を固定する。
図8は、水処理設備2を監視する無人飛行体70の動作フローを示している。図8に示すように、飛行制御部76は、飛行ルートFR1を取得すると(S1)、無人飛行体70を離発着ステーション85から離陸させ、監視ポイントPnに向けて飛行させる(S2)。飛行ルートFR1は、無人飛行体70からコンピュータ40に問い合わせてもよいし、コンピュータ40から無人飛行体70に送信してもよい。
無人飛行体70の記憶装置74は、監視ポイントPnにおいて第1稼働状態を取得する毎、又は、異常候補機器の第2稼働状態を取得する毎に、第1稼働状態及び第2稼働状態を時刻とともに監視情報として記憶してもよい。この場合、監視ポイントPnにおいて、回転機器が異常の可能性があるとき(S4、Yes)、飛行制御部76は、監視ポイントPnに対応する監視情報を参照し、参照した監視情報に基づいて、異常候補機器に向かうか否かを判断する。例えば、飛行制御部76は、監視情報の時刻を参照し、現在から遡って異常の可能性があると判断した時間(経過時間)を計算し、経過時間が所定時間内、例えば、数十分前、数時間前、1日前などの場合、無人飛行体70を異常候補機器に向かわせず、次の監視ポイントPnに移動させる。即ち、例えば、1日以内の巡回の監視の中で同じような異常の可能性がある場合には、既に異常候補機器に近づいて監視を行っているため、無人飛行体70は、異常候補機器に近づかず、巡回の監視を続ける。一方、飛行制御部76は、経過時間が数日以上である場合は、無人飛行体70を異常候補機器に近づけて、異常候補機器の第2稼働状態を検出する。
処理設備の監視システム1は、設備に設置された機器から離れた位置において、当該機器(回転機器21~26)の第1稼働状態を検出する第1検出装置31と、第1稼働状態によって機器(回転機器21~26)の異常の可能性があると判断された場合に、機器(回転機器21~26)から離れた位置から近づいて機器(回転機器21~26)の第2稼働状態を検出する第2検出装置32と、第2検出装置32で検出された第2稼働状態に基づいて、機器(回転機器21~26)の異常を診断する異常診断装置79と、を備えている。これによれば、第1段階として、機器(回転機器21~26)から離れた場所から取得した第1稼働状態によって機器(回転機器21~26)の異常の可能性があるかを判断したのち、第2段階として、機器(回転機器21~26)に近づいた場所から取得した第2稼働状態によって機器(回転機器21~26)の異常があるか否かを判断することができる。即ち、機器(回転機器21~26)の異常を監視するにあたって、第1段階と第2段階とに分けているため、効率よく機器(回転機器21~26)の異常を監視することができる。
処理設備の監視システム1は、飛行体(無人飛行体70)に設けられ且つ機器(回転機器21~26)に吸着可能な電磁石81を備え、電磁石81を機器(回転機器21~26)に吸着させることで第2検出装置32を当該機器(回転機器21~26)に近づける。これによれば、機器(回転機器21~26)の上空を飛行する無人飛行体70で監視する場合において、第2検出装置32を当該機器(回転機器21~26)に簡単に近づけることができる。
飛行体(無人飛行体70)は、第1稼働状態に基づいて機器(回転機器21~26)の異常の可能性がある場合に飛行体(無人飛行体70)を機器(回転機器21~26)に近づける飛行を制御する飛行制御部76を有している。これによれば、機器(回転機器21~26)の上空を飛行する無人飛行体70で監視する場合において、第2検出装置32を当該機器(回転機器21~26)に簡単に近づけることができる。
処理設備の監視システム1は、複数の処理場が設けられた設備を、飛行体(無人飛行体70)によって監視する処理設備の監視システム1であって、少なくとも飛行体(無人飛行体70)が飛行する飛行ルートFR1と、複数の処理場のうち、所定の処理場に対して監視する監視ポイントPnを作成する飛行作成部と、飛行作成部で作成された監視ポイントPnに向けて飛行体(無人飛行体70)を飛行させる飛行制御部76と、を備えている。これによれば、飛行体(無人飛行体70)を飛行ルートFR1に応じて飛行させながら、監視ポイントPnにて所定の処理場の監視を簡単に行うことができる。
飛行制御部76は、機器(回転機器21~26)に異常がないと判断した場合、処理場に異常でないと判断した機器(回転機器21~26)とは別の機器(回転機器21~26)が設置されている場合は、別の機器(回転機器21~26)に向けて、飛行体(無人飛行体70)を移動させる。これによれば、処理場に複数の機器(回転機器21~26)がある場合に、処理場に設置した機器(回転機器21~26)を隈なく監視することができる。
処理設備の監視システム1は、監視ポイントPnにおける監視情報を記憶する記憶装置74を備え、飛行制御部76は、記憶装置74に記憶された監視情報に基づいて、飛行体(無人飛行体70)を機器(回転機器21~26)へ向けて飛行させるか否かを判断する。これによれば、過去の監視情報を参照して、機器(回転機器21~26)へ向けて飛行させるかを判断することができるため、例えば、少し前に異常と判断された機器(回転機器21~26)を重複して監視することを抑制することができ、監視の効率を向上させることができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
31 :第1検出装置
32 :第2検出装置
70a :本体
70b :アーム
70c :回転翼
76 :飛行制御部
79 :異常診断装置
81 :電磁石
87 :ステー
D1 :設備図
FR1 :飛行ルート
FR2 :飛行ルート
FR3 :飛行ルート
M1 :設定画面
P1 :監視ポイント
P3 :監視ポイント
Pn :監視ポイント
X1 :水平方向
Y1 :垂直方向
Claims (10)
- 設備に設置された機器から離れた位置において、当該機器に対して非接触な状態で該機器の第1稼働状態を検出する第1検出装置と、
前記第1稼働状態によって前記機器の異常の可能性があると判断された場合に、前記機器から離れた位置から近づいて前記機器に接触し、前記第1稼働状態と異なり且つ前記第1稼働状態に関連する前記機器の第2稼働状態を検出する第2検出装置と、
前記第2検出装置で検出された前記第2稼働状態に基づいて、前記機器の異常を診断する異常診断装置と、
を備えている処理設備の監視システム。 - 前記第1検出装置及び/又は前記第2検出装置は、前記機器の周囲を飛行可能な飛行体に設けられている請求項1に記載の処理設備の監視システム。
- 前記飛行体に設けられ且つ前記機器に吸着可能な電磁石を備え、
前記電磁石を前記機器に吸着させることで前記第2検出装置を当該機器に近づける請求項2に記載の処理設備の監視システム。 - 前記飛行体が前記機器から離れた位置から前記機器に近づいた状態において、
前記第1検出装置において前記第1稼働状態を検出する請求項3に記載の処理設備の監視システム。 - 前記飛行体は、
前記第1稼働状態に基づいて前記機器の異常の可能性がある場合に前記飛行体を前記機器に近づける飛行を制御する飛行制御部を有している請求項2~4のいずれかに記載の処理設備の監視システム。 - 前記第1検出装置は、前記機器の周囲の音を検出する音検出センサ、CCDカメラ、赤外線センサであり、
前記第2検出装置は、前記機器の振動を検出する振動検出センサである請求項1~5のいずれかに記載の処理設備の監視システム。 - 本体と、
前記本体に設けられたアームと、
前記アームに設けられた回転翼と、
設備に設置された機器から離れた位置において、当該機器に対して非接触な状態で該機器の第1稼働状態を検出する第1検出装置と、
前記第1稼働状態に基づいて前記機器の異常の可能性がある場合に、前記機器から離れた位置から近づいて前記機器に接触し、前記第1稼働状態と異なり且つ前記第1稼働状態に関連する前記機器の第2稼働状態を検出する第2検出装置と、
を備えている飛行体。 - 前記機器に吸着可能な電磁石を備え、
前記第2検出装置は、前記電磁石が前記機器に吸着したときに当該機器に近づく請求項7に記載の飛行体。 - 前記第1稼働状態に基づいて前記機器の異常の可能性がある場合に前記飛行体を前記機器に近づける飛行を制御する飛行制御部を備えている請求項7又は8に記載の飛行体。
- 前記第1検出装置は、前記機器の周囲の音を検出する音検出センサであり、
前記第2検出装置は、前記機器の振動を検出する振動検出センサである請求項7~9のいずれかに記載の飛行体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020215725A JP7483599B2 (ja) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 処理設備の監視システム及び飛行体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020215725A JP7483599B2 (ja) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 処理設備の監視システム及び飛行体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022101260A JP2022101260A (ja) | 2022-07-06 |
JP7483599B2 true JP7483599B2 (ja) | 2024-05-15 |
Family
ID=82270996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020215725A Active JP7483599B2 (ja) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 処理設備の監視システム及び飛行体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7483599B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018159648A (ja) | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 中国電力株式会社 | 飛翔型検査装置 |
JP2019164751A (ja) | 2018-03-14 | 2019-09-26 | 栗田工業株式会社 | 無人移動ユニットおよび巡回点検システム |
WO2020189492A1 (ja) | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 株式会社Nttドコモ | 情報処理装置及び情報処理方法 |
JP2020180960A (ja) | 2019-04-25 | 2020-11-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 検査システムおよび検査用無人飛行体 |
-
2020
- 2020-12-24 JP JP2020215725A patent/JP7483599B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018159648A (ja) | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 中国電力株式会社 | 飛翔型検査装置 |
JP2019164751A (ja) | 2018-03-14 | 2019-09-26 | 栗田工業株式会社 | 無人移動ユニットおよび巡回点検システム |
WO2020189492A1 (ja) | 2019-03-18 | 2020-09-24 | 株式会社Nttドコモ | 情報処理装置及び情報処理方法 |
JP2020180960A (ja) | 2019-04-25 | 2020-11-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 検査システムおよび検査用無人飛行体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022101260A (ja) | 2022-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11922740B2 (en) | Vehicle self-diagnostics | |
EP3590015B1 (en) | Trajectory generation and execution architecture | |
US9845164B2 (en) | System and method of monitoring an industrial plant | |
US20190235531A1 (en) | Systems and methods for surveillance with a visual marker | |
US10810501B1 (en) | Automated pre-flight and in-flight testing of aerial vehicles by machine learning | |
Puchalski et al. | UAV fault detection methods, state-of-the-art | |
EP3193287A1 (en) | Aircraft information retrieval using onboard rfid tags | |
JP2020187110A (ja) | 無人航空機を使用した就航中の整備プロセス | |
CN105807779A (zh) | 一种无人机飞行控制系统及方法 | |
WO2015081383A1 (en) | Method and apparatus for developing a flight path | |
JP2019509935A (ja) | Ndt検査のための無人航空機の使用 | |
CN206270763U (zh) | 一种环境应急监测无人机 | |
Donadio et al. | Artificial intelligence and collaborative robot to improve airport operations | |
CN104729500A (zh) | 一种激光导航agv的全局定位方法 | |
JP7483599B2 (ja) | 処理設備の監視システム及び飛行体 | |
CN111204467B (zh) | 识别和显示可疑飞行器的方法和系统 | |
CN108181905A (zh) | 一种无人驾驶汽车的障碍躲避方法及系统 | |
Puchalski et al. | Actuator fault detection and isolation system for multirotor unmanned aerial vehicles | |
JP2022101259A (ja) | 処理設備の監視システム | |
CN106197415A (zh) | 终端对可穿戴设备的跟踪方法、装置 | |
CN107310716A (zh) | 飞行器自动降落的控制系统及方法 | |
US20210097351A1 (en) | Adaptive artificial intelligence system for event categorizing by switching between different states | |
WO2021097809A1 (en) | Method and device for determining abnormally mounted propeller in unmanned aerial vehicle (uav) | |
CN205787901U (zh) | 一种无人机飞行控制系统 | |
CN115366920A (zh) | 用于自动驾驶车辆的决策方法及装置、设备和介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230622 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240326 |
|
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: 20240402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240501 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7483599 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |