JPH08271330A - Monitoring method of equipment by acoustic analysis - Google Patents

Monitoring method of equipment by acoustic analysis

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JPH08271330A
JPH08271330A JP6954795A JP6954795A JPH08271330A JP H08271330 A JPH08271330 A JP H08271330A JP 6954795 A JP6954795 A JP 6954795A JP 6954795 A JP6954795 A JP 6954795A JP H08271330 A JPH08271330 A JP H08271330A
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JP
Japan
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sound
pressure level
equipment
sound pressure
abnormal
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JP6954795A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Iwashita
義春 岩下
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To eliminate a false abnormal sound and detect only the true abnormal sound of an equipment by judging an abnormality only when the condition where the sound pressure level is above a prescribed value is continued for a prescribed time. CONSTITUTION: Only when the total sound pressure level or the sound pressure level of a specified frequency exceeds a prescribed value, and the state where this sound pressure level is above a prescribed value is continued for a prescribed time, an equipment to be monitored is judged abnormal. Therefore, all false abnormal sounds having high sound pressure levels such as human voice, an impact sound at the collision of a matter, exhaust sound of an air valve, and the exhaust sound of a drain are eliminated. Each sound pressure level measured value SPL of these false impact sounds is high by 10-20db. In contrast to this, a true equipment abnormal sound is a relatively continued sound, and other sounds are sounds continued only for a short time (about several seconds). Thus, when the value of secondary alarm judging frequency N is properly selected, the false abnormal sound which is not the true equipment abnormal sound can be eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、広域に散在する設備も
しくは設備群を音響分析を利用して監視する音響分析に
よる設備の監視方法に係り、特に、人の音声や物がぶつ
かる音などの偽の異常音を排除して、設備の真の異常音
だけを検出することが可能な、音響分析による設備の監
視方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acoustic analysis method for monitoring equipment or a group of equipment scattered over a wide area by using acoustic analysis, and more particularly to a method for monitoring equipment such as a human voice or a sound hit by an object. The present invention relates to a method of monitoring equipment by acoustic analysis that can eliminate false abnormal sounds and detect only true abnormal sounds of equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、鉄鋼の製造に係わる設備の状態
監視には、振動、温度、電流、若しくは音響などが利用
されている。これらの状態監視方法の中で、設備から発
せられる振動を捕らえて、その設備の状態を診断しなが
ら監視する方法(以下、振動法と称する)は、検出され
た信号の解析や評価技術が既に確立しており、対象とな
る設備を精度良く監視できることが公知となっている。
2. Description of the Related Art Generally, vibration, temperature, electric current, sound or the like is used for monitoring the state of equipment relating to the production of steel. Among these state monitoring methods, the method of capturing the vibration emitted from the equipment and monitoring it while diagnosing the state of the equipment (hereinafter referred to as the vibration method) is based on the analysis and evaluation technology of the detected signal. It has been established and it is known that the target equipment can be accurately monitored.

【0003】しかしながら、このような振動法において
は、監視対象となる設備の一つ一つに振動ピックアップ
を取り付けなければならないという問題があった。この
ため、鉄鋼の生産設備の場合、監視対象となる設備のう
ち特に重要な設備についてだけ振動法による診断装置が
実用化され、広域に散在する付帯設備などには振動法に
よる診断装置が設けられていなかった。即ち、広域に散
在する付帯設備などの場合には測定点が膨大となるた
め、これら全ての測定点に振動ピックアップを取り付け
ることは、振動法による診断装置の合計価格が非常に高
くなり、コスト面で問題があるとして実用化されていな
かった。
However, in such a vibration method, there is a problem in that a vibration pickup must be attached to each of the facilities to be monitored. Therefore, in the case of iron and steel production equipment, the diagnostic method using the vibration method is put to practical use only for the most important equipment to be monitored, and the diagnostic method using the vibration method is installed in incidental equipment scattered over a wide area. Didn't. That is, in the case of incidental equipment scattered over a wide area, the number of measurement points becomes enormous, so attaching vibration pickups to all of these measurement points will result in a very high total cost of the diagnostic device using the vibration method, and in terms of cost. It had not been put to practical use because it had problems.

【0004】一方、設備から発せられる音響を利用して
その設備の状態を診断しながら監視する方法(以下、音
響法と称する)は、一つのセンサ、即ち一つのマイクロ
ホンがあれば、かなり広範囲の設備について異常を検出
することができ、診断装置の合計価格も比較的安く提供
できることが知られている。なお、ここでの「設備から
発せられる音響」は、音波として空間に放射されるもの
に限定し、固体内を伝幡するAE信号即ちアコースティ
ックエミッション(Acoustic Emission )信号は考え
ないものとする。
On the other hand, a method of observing the state of the facility while diagnosing the state of the facility by utilizing the sound emitted from the facility (hereinafter referred to as acoustic method) has a considerably wide range if there is one sensor, that is, one microphone. It is known that an abnormality can be detected in the equipment and the total price of the diagnostic device can be provided relatively cheaply. It should be noted that the "sound emitted from the equipment" here is limited to the sound radiated into the space as a sound wave, and the AE signal propagated in the solid, that is, the acoustic emission signal is not considered.

【0005】このような音響法を使用した従来例として
は、次のような技術が本願出願前に既に公知となってい
る。
As a conventional example using such an acoustic method, the following technique has been already known before the application of the present application.

【0006】即ち、圧延機が圧延材を噛み込む瞬間を正
確に検出して通板性を向上させることは、圧延機の噛み
込み検出方法として、例えば特開昭59−150611
号公報に開示されている。
That is, to accurately detect the moment when the rolling mill bites the rolled material to improve the strip passing property is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-150611 as a method for detecting the biting of the rolling mill.
No. 6,086,045.

【0007】又、高炉内の状況を検知して、炉壁近傍の
炉内ガス漏れ状況と炉壁内面への付着物の生成状況を知
ることは、高炉内状況検知方法として、例えば特開昭5
9−173212号公報に開示されている。
Further, it is known as a method for detecting the situation in the blast furnace to detect the situation of gas leakage in the furnace near the furnace wall and the situation of deposits on the inner surface of the furnace wall by detecting the situation in the blast furnace. 5
It is disclosed in Japanese Patent Publication No. 9-173212.

【0008】更に、転炉吹錬中の炉内発生音を取り出
し、特定周波数の音響レベルの変化からフォーミングス
ラグの生成状況を測定する方法を更に改良した技術は、
転炉音響測定方法として、例えば特開昭63−5693
1号公報に開示されている。
Further, a technique which further improves the method for extracting the sound generated in the furnace during the blowing of the converter and measuring the forming situation of the forming slag from the change of the sound level of a specific frequency is as follows.
As a converter acoustic measurement method, for example, JP-A-63-5693
It is disclosed in Japanese Patent Publication No.

【0009】稼働中に音波を発生する機器、装置、若し
くは設備について、音響分析によってそれらの異常を検
知することは、音響分析による異常検出方法として、例
えば特開平3−10123号公報に開示されている。
[0009] Detecting an abnormality of a device, apparatus, or equipment that generates a sound wave during operation by acoustic analysis is disclosed as an abnormality detection method by acoustic analysis, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-10123. There is.

【0010】又、少ないセンサで、設備に接触すること
なく、広範囲の設備群の異常を検出することは、設備あ
るいは設備群の異常診断方法として、例えば特開平5−
187911号公報に開示されている。
Further, detecting an abnormality in a wide range of equipment groups with a small number of sensors without touching the equipment is known as a method for diagnosing an abnormality in an equipment or equipment group, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5 (1993) -58.
It is disclosed in Japanese Patent No. 187911.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た、圧延機の噛み込み検出方法、高炉内状況検知方法、
及び転炉音響測定方法のような従来例においては、測定
対象が固定されていて、2以上の設備を監視したり診断
したりすることはできないという問題があった。
However, the above-described method for detecting the biting of the rolling mill, the method for detecting the condition inside the blast furnace,
In addition, in the conventional example such as the converter acoustic measurement method, there is a problem that the measurement target is fixed and two or more facilities cannot be monitored or diagnosed.

【0012】又、上記した設備あるいは設備群の異常診
断方法においては、例えば人の話し声や物がぶつかる衝
撃音等のような、真の異常音でない音は、たとえ音圧レ
ベルが高い場合であっても除去しなければならないが、
このような機能は無かった。
In the above-described method for diagnosing abnormalities in equipment or equipment groups, sounds that are not true abnormal sounds, such as a person's talking voice or an impact sound from an object, may occur even if the sound pressure level is high. Even though it must be removed,
There was no such function.

【0013】一方、上記した音響分析による異常検出方
法においては、真の異常音でない音を除去しなければな
らないという問題はなく、異常音の発生源も集音マイク
で一見うまく同定できるかのように見える。しかし、集
音マイクとして超指向性マイクを使用しても実際には3
0°の方向で−2.5dB程度の利得しか得られない。
しかるに、実際の広域監視では数メートルの距離に集音
マイクを設置する必要があるため、30°の方向では、
図7に示す如く、5(m)×tan 30°に相当する2.
8メートルの間隔で異常音の発生源を同定できるにすぎ
ない。
On the other hand, the anomaly detection method by acoustic analysis described above does not have a problem that a sound that is not a true anomalous sound must be removed, and the source of the anomalous sound seems to be successfully identified by the sound collecting microphone. Looks like. However, even if a super directional microphone is used as the sound collection microphone,
Only a gain of about -2.5 dB is obtained in the 0 ° direction.
However, in actual wide area surveillance, it is necessary to install a sound collection microphone at a distance of several meters, so in the direction of 30 °,
As shown in FIG. 7, 2 corresponds to 5 (m) × tan 30 °.
The source of abnormal sound can only be identified at intervals of 8 meters.

【0014】即ち、図7は集音マイクとして超指向性マ
イクを使用し、音響分析によって監視対象設備等の異常
を検出する、従来の設備等異常検出方法を説明する概略
構成説明図であり、1個の集音マイクMで、複数の監視
対象設備m1 、m2 、m3 、m4 、m5 、m6 から発生
する異常音を検出する場合の例を示している。この図に
おいて、集音マイクMと、各監視対象設備m1 、m2 、
m3 、m4 、m5 、m6 との距離は5メートルであり、
集音マイクMから30°の方向では、5(m)×tan 3
0°に相当する2.8メートルの間隔で異常音の発生源
を同定できるにすぎない。
That is, FIG. 7 is a schematic configuration explanatory view for explaining a conventional abnormality detection method for equipment or the like, which uses a super-directional microphone as a sound collection microphone and detects an abnormality in equipment to be monitored by acoustic analysis. An example is shown in which one sound collection microphone M detects an abnormal sound generated from a plurality of monitored equipments m1, m2, m3, m4, m5, m6. In this figure, the sound collecting microphone M and the equipment to be monitored m1, m2,
The distance from m3, m4, m5, m6 is 5 meters,
5 (m) × tan 3 in the direction of 30 ° from the sound collecting microphone M
The source of the abnormal sound can only be identified at an interval of 2.8 meters, which corresponds to 0 °.

【0015】この間隔2.8メートルは、各設備の間隔
(通常は1メートル程度)に比してかなり大きいため、
監視対象設備m1 、m2 、m3 、m4 、m5 、m6 にお
ける異常音の発生源を集音マイクMで同定することは実
際上不可能である。
Since the distance of 2.8 meters is considerably larger than the distance between the facilities (usually about 1 meter),
It is practically impossible to identify the source of the abnormal sound in the monitored equipments m1, m2, m3, m4, m5, m6 by the sound collecting microphone M.

【0016】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
く成されたもので、人の音声や物がぶつかる音などの偽
の異常音を排除して、設備の真の異常音だけを検出する
ことが可能な、音響分析による設備の監視方法を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and eliminates false abnormal sounds such as human voices and sounds of hitting objects, and detects only true abnormal sounds of equipment. It is an object of the present invention to provide a method of monitoring equipment by acoustic analysis, which is capable of being performed.

【0017】[0017]

【課題を達成するための手段】本発明は、マイクロホン
と音響解析器を使用して、広域に散在する設備若しくは
設備群を監視する、音響分析による設備の監視方法にお
いて、全体の音圧レベル若しくは特定周波数の音圧レベ
ルが所定の値を超え、しかも、その音圧レベルが前記所
定の値を超えている状態が、所定の時間継続した場合に
のみ、監視対象設備が異常であると判定することによ
り、前記課題を解決したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method for monitoring equipment by acoustic analysis, which uses a microphone and an acoustic analyzer to monitor equipment or equipment groups scattered over a wide area. Only when the sound pressure level of the specific frequency exceeds a predetermined value and the sound pressure level exceeds the predetermined value for a predetermined time, it is determined that the monitored equipment is abnormal. By doing so, the above problems are solved.

【0018】[0018]

【作用】本発明に係わる音響法による設備の監視方法
は、全体の音圧レベル若しくは特定周波数の音圧レベル
が所定の値を超え、しかも、その音圧レベルが前記所定
の値を超えている状態が、所定の時間継続した場合にだ
け、監視対象設備が異常であると判定するようにしてい
る。このため、人の声、物がぶつかる時の衝撃音、エア
バルブの排出音、ドレインの排出音など、音圧レベルが
高い偽の異常音が全て排除され、監視対象設備が異常で
あることを告げる真の異常音だけを検出することができ
る。
In the method of monitoring equipment by the acoustic method according to the present invention, the sound pressure level of the whole or the sound pressure level of the specific frequency exceeds a predetermined value, and the sound pressure level exceeds the predetermined value. Only when the state continues for a predetermined time, it is determined that the monitored equipment is abnormal. For this reason, all false abnormal sounds with a high sound pressure level, such as human voice, impact sound when an object hits, air valve exhaust sound, drain exhaust sound, etc., are excluded, and it is announced that the monitored equipment is abnormal. Only true abnormal sounds can be detected.

【0019】次に、図1のフローチャートを用いて、本
発明の作用についてより詳しく説明する。このフローチ
ャートにおいて、集音マイク(図示せず)から送出され
る音響信号の解析が、音響解析器(図示せず)内で開始
される(ステップ100)と、フラグfの値が零に初期
設定され(ステップ102)、その後、1次警報を行う
か否か判定するための条件(いわゆる1次警報判定条
件)が成立した後のサンプリング回数nの値が零に初期
設定される(ステップ104)。次に、音圧レベルの測
定値SPLが、音圧レベルの閾値SPL0 以上となって
いるか否かが判断される(ステップ106)。
Next, the operation of the present invention will be described in more detail with reference to the flow chart of FIG. In this flowchart, when the analysis of the acoustic signal transmitted from the sound collecting microphone (not shown) is started in the acoustic analyzer (not shown) (step 100), the value of the flag f is initialized to zero. Then, the value of the sampling number n after the condition for determining whether or not to issue the primary alarm (so-called primary alarm determination condition) is satisfied is initialized to zero (step 104). . Next, it is determined whether or not the measured value SPL of the sound pressure level is equal to or higher than the threshold value SPL0 of the sound pressure level (step 106).

【0020】ここで、音圧レベルの測定値SPLが、音
圧レベルの閾値SPL0 未満であると判断された場合に
は、フラグfの値を零にリセットし(ステップ10
8)、上記サンプリング回数nの値を零にリセットした
(ステップ104)後、再び、次のタイミングで、音圧
レベル測定値SPLが、音圧レベル閾値SPL0 以上と
なったか否かが判定される(ステップ106)。この一
連の機能、即ち図1のループに示されている機能は、
音圧レベル測定値SPLが音圧レベル閾値SPL0以上
の値になるまで繰り返し実行される。
When it is determined that the measured value SPL of the sound pressure level is less than the threshold value SPL0 of the sound pressure level, the value of the flag f is reset to zero (step 10
8) After resetting the value of the sampling number n to zero (step 104), it is again determined at the next timing whether or not the sound pressure level measurement value SPL becomes equal to or higher than the sound pressure level threshold value SPL0. (Step 106). This series of functions, namely the functions shown in the loop of FIG.
The sound pressure level measurement value SPL is repeatedly executed until the sound pressure level threshold value SPL0 or more.

【0021】又、音圧レベル測定値SPLが音圧レベル
閾値SPL0 以上であると判断された場合には、1次警
報判定が行われ(ステップ110)、その後、フラグf
の値が零であるか否かが判定される(ステップ11
2)。
If the sound pressure level measurement value SPL is judged to be equal to or higher than the sound pressure level threshold value SPL0, the primary alarm judgment is made (step 110), and then the flag f
Is determined to be zero (step 11
2).

【0022】ここで、フラグfの値が零ではないと判断
された場合は、再び、次のタイミングで、音圧レベル測
定値SPLが音圧レベルの閾値SPL0 以上であるかか
否かが判定され(ステップ106)、上述の機能が繰り
返し実行される。この一連の機能、即ち図1のループ
に示されている機能は、音圧レベル測定値SPLが、そ
の閾値SPL0 未満となって、フラグfの値が零にリセ
ットされるまで繰り返し実行される。
When it is determined that the value of the flag f is not zero, it is again determined at the next timing whether the sound pressure level measurement value SPL is equal to or higher than the sound pressure level threshold value SPL0. Then (step 106), the above-mentioned function is repeatedly executed. This series of functions, that is, the functions shown in the loop of FIG. 1, is repeatedly executed until the sound pressure level measurement value SPL becomes less than the threshold value SPL0 and the value of the flag f is reset to zero.

【0023】ステップ112で、フラグfの値が零であ
ると判断された場合には、上記した1次警報判定条件が
成立した後のサンプリング回数nの値に1が加算され
(ステップ114)、その後、このサンプリング回数n
が、2次警報判定用の回数Nと同一であるか否かが判断
される(ステップ116)。
When it is determined in step 112 that the value of the flag f is zero, 1 is added to the value of the sampling number n after the above primary alarm determination condition is satisfied (step 114). After that, this sampling number n
Is determined to be equal to the number N of times for the secondary alarm determination (step 116).

【0024】ここで、サンプリング回数nが2次警報判
定用の回数Nと同一ではないと判断された場合、再び、
音圧レベル測定値SPLが音圧レベル閾値SPL0 以上
であるか否かが判断され(ステップ106)、上述の機
能が繰り返し実行される。この一連の機能、即ち図1の
ループに示されている機能は、サンプリング回数n
が、2次警報判定用の回数Nと同一であると判断される
まで繰り返し実行される。
If it is determined that the sampling number n is not the same as the secondary alarm determination number N, then
It is determined whether or not the sound pressure level measurement value SPL is equal to or higher than the sound pressure level threshold value SPL0 (step 106), and the above-described function is repeatedly executed. This series of functions, that is, the functions shown in the loop of FIG.
Is repeatedly executed until it is determined that the number is equal to the number N of times for the secondary alarm determination.

【0025】又、サンプリング回数nが2次警報判定用
の回数Nと同一であると判断された場合には、2次警報
が出力され(ステップ118)、その後、フラグfが1
にセットされ(ステップ120)、再び、音圧レベル測
定値SPLが音圧レベル閾値SPL0 以上であるか否か
が判断され(ステップ106)、上述の機能が繰り返し
実行される。フラグfが1にセットされている状態で
は、サンプリング回数nのカウントアップが行われず、
2次警報が重複して出されるのが防止される。
When it is determined that the sampling number n is the same as the number N for the secondary alarm determination, the secondary alarm is output (step 118), and then the flag f is set to 1.
Is set (step 120), it is again determined whether the sound pressure level measurement value SPL is equal to or higher than the sound pressure level threshold value SPL0 (step 106), and the above-described function is repeatedly executed. When the flag f is set to 1, the sampling number n is not counted up,
Secondary alarms are prevented from being issued twice.

【0026】[0026]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0027】図2及び図3は、本実施例を用いて実際に
音圧レベルを測定した結果を示すグラフであり、各図と
も横軸は1/3オクターブ表示による周波数を示し縦軸
は測定された音圧レベルSPLを示している。又、図4
は、本実施例を用いて実際に音圧レベルを測定した場合
のタイムチャートである。以下、図2乃至図4と前記図
1を用い、本実施例を使用して実際に音圧レベルを測定
した場合について詳しく説明する。
FIGS. 2 and 3 are graphs showing the results of actual measurement of the sound pressure level using this embodiment. In each figure, the horizontal axis shows the frequency in 1/3 octave display and the vertical axis shows the measurement. The generated sound pressure level SPL is shown. Also, FIG.
3A is a time chart when the sound pressure level is actually measured using the present embodiment. Hereinafter, a case where the sound pressure level is actually measured using this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4 and FIG.

【0028】本実施例において、集音マイク(図示せ
ず)から送出される音響信号の解析は音響解析器(図示
せず)内などで高速フーリエ変換(FFT)によって行
なわれる。このため、信号解析における計算に比較的長
い時間がかかり、図4におけるサンプリング周期tは、
おおむね1秒となる。又、図4において、iが1,2,
3,4,・・・と変化するときの時刻Tiは、実際の測
定が開始してからの各々のサンプリング位置を示してい
る。
In the present embodiment, the analysis of the acoustic signal sent from the sound collecting microphone (not shown) is performed by the fast Fourier transform (FFT) in the acoustic analyzer (not shown) or the like. Therefore, the calculation in the signal analysis takes a relatively long time, and the sampling period t in FIG.
It will be about 1 second. Further, in FIG. 4, i is 1, 2,
The time Ti when changing to 3, 4, ... Shows each sampling position after the actual measurement is started.

【0029】又、時刻T1 から時刻T4 までは、図2に
示すように音圧レベル測定値SPLが音圧レベル閾値S
PL0 未満である。このため、図1を用いて詳述したフ
ローチャートにおいて、ループの機能を繰り返す。
From time T1 to time T4, the sound pressure level measured value SPL is the sound pressure level threshold S as shown in FIG.
It is less than PL0. Therefore, the function of the loop is repeated in the flowchart described in detail with reference to FIG.

【0030】時刻T5 になると、図3の状態、即ち音圧
レベル測定値SPLが音圧レベル閾値SPL0 以上であ
るため、1次警報条件が成立する。従って、フラグfの
値が零のままで、サンプリング回数nの値に1が加算さ
れ、その後、2次警報判定され、図1のフローチャート
におけるループの機能が繰り返し実行される。このル
ープの機能の繰り返しは、異常音の発生し続けている
時刻T8 まで行なわれる。
At time T5, the state shown in FIG. 3, that is, the sound pressure level measured value SPL is equal to or higher than the sound pressure level threshold value SPL0, so that the primary alarm condition is satisfied. Therefore, while the value of the flag f remains zero, 1 is added to the value of the sampling number n, and then a secondary alarm determination is made, and the function of the loop in the flowchart of FIG. 1 is repeatedly executed. The function of this loop is repeated until time T8 when the abnormal sound continues to be generated.

【0031】しかし、T5 −T8 の間は、サンプリング
回数nの値4が、2次警報判定用回数Nの値、例えば6
より小さいため、2次警報出力は行なわず、図1のフロ
ーチャートにおけるループの機能が引き続き繰り返し
実行される。なお、2次警報判定用回数Nは、音圧レベ
ル測定値SPLが音圧レベル閾値SPL0 以上の値であ
る場合の、1次警報判定後の継続時間に相当する回数で
あり、任意に設定される値である。例えば、本実施例で
は、N=6に設定している。
However, during the period from T5 to T8, the value 4 of the sampling number n is 4 and the value of the number N of secondary alarm determinations, for example, 6
Since it is smaller, the secondary alarm output is not performed and the loop function in the flowchart of FIG. 1 is repeatedly executed. The number N for the secondary alarm determination is the number of times corresponding to the duration after the primary alarm determination when the sound pressure level measurement value SPL is a value equal to or higher than the sound pressure level threshold value SPL0, and is set arbitrarily. Value. For example, in this embodiment, N = 6 is set.

【0032】時刻T9 から時刻T14までは、異常音は発
生していないから、図1のフローチャートにおけるルー
プの機能が実行され、再び異常音の発生した時刻T15
から再び上記したループの機能に入る。又、時刻T20
の時点で、サンプリング回数nの値と2次警報判定用回
数Nの値が共に6で同一値となり、2次警報の条件が成
立する。ここで、初めて2次警報出力を行い、f=1と
なるフラグを立て、図1のフローチャートにおけるルー
プの機能に戻る。
From time T9 to time T14, no abnormal sound is generated. Therefore, the loop function in the flowchart of FIG. 1 is executed, and time T15 when the abnormal sound is generated again.
Then, the function of the above loop is entered again. Also, time T20
At this point, the value of the number of times of sampling n and the value of the number of times of secondary alarm judgment N both become 6 and become the same value, and the condition of the secondary alarm is satisfied. Here, the secondary alarm is output for the first time, a flag for f = 1 is set, and the process returns to the loop function in the flowchart of FIG.

【0033】時刻T21以降は、サンプリング回数nの値
が零から再度始まるが、既にフラグfの値が1となって
いるため、常に、図1のフローチャートにおけるループ
の機能に戻る。即ち、サンプリング回数nの値に1が
加算される機能は実行されない。
After time T21, the value of the sampling number n starts again from zero, but since the value of the flag f has already become 1, the function of the loop in the flowchart of FIG. 1 is always returned. That is, the function of adding 1 to the value of the sampling number n is not executed.

【0034】なお、f=0とf=1のフラグを使用する
のは、次のような理由からである。即ち、音圧レベル測
定値SPLが音圧レベル閾値SPL0 以上となる時間、
即ち1次警報判定が成立している時間が、2次警報判定
用の回数Nに相当する時間の2倍以上となる場合、換言
するならば1次警報判定が成立している時間が、サンプ
リング回数nの値とサンプリング時間tの値の積の2倍
以上となる場合、2次警報出力が2つ以上出てしまうこ
とを防止するためである。
The flags of f = 0 and f = 1 are used for the following reason. That is, the time when the sound pressure level measurement value SPL becomes equal to or higher than the sound pressure level threshold value SPL0,
That is, when the time during which the primary alarm determination is established is twice or more the time corresponding to the number N of times for the secondary alarm determination, in other words, the time during which the primary alarm determination is established is This is to prevent two or more secondary alarm outputs from being output when the product of the value of the number of times n and the value of the sampling time t is twice or more.

【0035】ところで、集音マイクで捕らえられる音に
は、真の設備異常音の他に、人の声や物がぶつかる時の
衝撃音、更にはエアバルブの排気音などがある。これら
の音は、いずれも音圧レベル測定値SPLが10〜20
dB高くなっている。これに対し、真の設備異常音は、
比較的連続した音であり、その他の音は短時間(数秒程
度)しか続かない音である。従って、2次警報判定用回
数Nの値を適切に選択すれば、真の設備異常音ではな
い、言わば偽の異常音を排除することができる。
By the way, the sound captured by the sound collecting microphone includes not only the true abnormal sound of the equipment but also the sound of a person or an impact when an object hits, and the exhaust sound of the air valve. Each of these sounds has a sound pressure level measurement value SPL of 10 to 20.
It is higher by dB. On the other hand, the true equipment abnormal sound is
It is a relatively continuous sound, and other sounds are sounds that last only for a short time (about several seconds). Therefore, by appropriately selecting the value of the number N of times for secondary alarm determination, it is possible to eliminate a false abnormal sound, which is not a true equipment abnormal sound.

【0036】なお、集音マイクは指向性を有するマイク
ロホンであっても良いし指向性を有しないマイクロホン
であっても良い。又、本実施例の場合、集音マイクから
送出される音響信号の解析には、1/3オクターブバン
ド法が一般的に使用されるが、1/1オクターブバンド
法、高速フーリエ変換(FFT)解析、若しくは周波数
スペクトルなどを使用してもよい。
The sound collecting microphone may be a microphone having directivity or a microphone having no directivity. Further, in the case of the present embodiment, the 1/3 octave band method is generally used for the analysis of the acoustic signal sent from the sound collecting microphone, but the 1/1 octave band method and the fast Fourier transform (FFT) are used. Analysis or frequency spectrum may be used.

【0037】次に、本発明を冷間圧延機の下に配置さ
れ、圧延機まわりの油圧系統や水系統等のユーティリテ
ィが収められたオイルセラーに用いた実施例について、
簡単に説明する。図5および図6は、この実施例におけ
る測定結果を示すグラフである。
Next, an example of using the present invention in an oil cellar arranged under a cold rolling mill and containing utilities such as a hydraulic system and a water system around the rolling mill will be described.
Briefly explained. 5 and 6 are graphs showing the measurement results in this example.

【0038】設備群が正常に稼働している状態では、図
5のような周波数パターンで、全体の音圧レベルは88
〜90dBとなった。サンプリング周期tの値を1.0
8秒とし、2次警報判定用回数Nの値を28とした場
合、即ち継続時間(t×N)の値を約30秒とした場
合、人の声、物がぶつかる時の衝撃音、エアバルブの排
出音、ドレインの排出音などが全て排除され、真の異常
音だけを検出することができた。なお、図6は、排水ポ
ンプの軸受が異常な場合に発生する音を測定した場合の
グラフである。
When the equipment group is operating normally, the overall sound pressure level is 88 with a frequency pattern as shown in FIG.
It became ~ 90 dB. Set the sampling period t to 1.0
When the value of the number N of times for secondary alarm determination is set to 8 seconds, that is, when the duration (t × N) value is set to about 30 seconds, a human voice, an impact sound when an object hits, an air valve It was possible to detect only the true abnormal sound, by eliminating all the exhaust sound of the drain and the discharge sound of the drain. Note that FIG. 6 is a graph when the sound generated when the bearing of the drainage pump is abnormal is measured.

【0039】これらの実施例において、上記継続時間の
認識を行わない場合、即ち図1のフローチャートにおい
て、音圧レベル測定値SPLが音圧レベル閾値SPL0
以上になるとした場合、2次警報出力は5分間に平均3
回行われたが、その警報出力の殆どのものが真の警報出
力と無関係のものであった。
In these embodiments, when the above duration is not recognized, that is, in the flow chart of FIG. 1, the sound pressure level measurement value SPL is the sound pressure level threshold value SPL0.
If the above is exceeded, the secondary alarm output will average 3 in 5 minutes.
Most of the alarm output was unrelated to the true alarm output.

【0040】このような実施例の結果から次のことが分
かる。即ち、本実施例の場合、全体の音圧レベルあるい
は特定周波数の音圧レベルが所定の値を超え、しかも、
その音圧レベルの継続時間が所定の値を超えた場合にだ
け、監視対象設備が異常であると判断するようになって
いるため、広域に散在する設備もしくは設備群を音響分
析を利用して効果的に監視でき、本発明の成果は十分で
あることが分かる。
The following can be seen from the results of such an embodiment. That is, in the case of the present embodiment, the sound pressure level of the whole or the sound pressure level of the specific frequency exceeds a predetermined value, and
Only when the duration of the sound pressure level exceeds a predetermined value, it is judged that the monitored equipment is abnormal.Therefore, acoustic analysis is used for equipment or equipment groups scattered over a wide area. It can be effectively monitored, and the results of the present invention prove to be sufficient.

【0041】なお、本実施例においては、測定対象の音
を可聴音としたが、20kHz以上の超音波としてもよ
い。
Although the sound to be measured is an audible sound in this embodiment, it may be an ultrasonic wave of 20 kHz or higher.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明の設
備監視方法は、全体の音圧レベルあるいは特定周波数の
音圧レベルが所定の値を超え、しかも、その音圧レベル
の継続時間が所定の値を超えた場合にだけ、監視対象設
備が異常であると判断するようになっている。
As described above in detail, in the equipment monitoring method of the present invention, the sound pressure level of the whole or the sound pressure level of a specific frequency exceeds a predetermined value, and the duration of the sound pressure level is predetermined. Only when the value exceeds the value, the equipment to be monitored is judged to be abnormal.

【0043】このため、広い地域に散在する設備の監視
が可能となった。又、人の声、物がぶつかる時の衝撃
音、エアバルブの排出音、ドレインの排出音など、偽の
異常音が全て排除され、監視対象設備が異常であること
を告げる真の異常音だけを検出することができる。更
に、集音マイクとして指向性マイクを必ず使用する必要
性も無くなった。
Therefore, it becomes possible to monitor the facilities scattered over a wide area. In addition, all false abnormal sounds such as human voices, impact sounds when hitting objects, air valve exhaust sounds, drain exhaust sounds, etc. are eliminated, and only true abnormal sounds that indicate that the monitored equipment is abnormal. Can be detected. Furthermore, it is no longer necessary to use a directional microphone as the sound collection microphone.

【0044】従って、本発明によれば、広域に散在する
設備もしくは設備群を音響分析を利用して効果的に監視
できるような音響分析による設備の監視方法が実現す
る。
Therefore, according to the present invention, a facility monitoring method by acoustic analysis is realized which can effectively monitor a facility or a group of facilities scattered in a wide area by utilizing acoustic analysis.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の作用を説明するためのフローチャートFIG. 1 is a flow chart for explaining the operation of the present invention.

【図2】本発明の実施例において、設備正常時の音圧レ
ベルを実際に測定した結果を示すグラフ
FIG. 2 is a graph showing the result of actually measuring the sound pressure level when the equipment is normal in the example of the present invention.

【図3】同じく、設備異常時の音圧レベルを実際に測定
した結果を示すグラフ
[Fig. 3] Similarly, a graph showing the result of actually measuring the sound pressure level when the equipment is abnormal.

【図4】本発明の実施例を説明するためのタイムチャー
FIG. 4 is a time chart for explaining an example of the present invention.

【図5】本発明を冷間圧延機のオイルセラーに用いた実
施例における、正常音を測定した結果を示すグラフ
FIG. 5 is a graph showing the results of measuring normal sound in an example in which the present invention was used in an oil cellar of a cold rolling mill.

【図6】同じく、排水ポンプ軸受の異常音を測定した結
果を示すグラフ
[Fig. 6] Similarly, a graph showing the results of measuring abnormal noise of the drainage pump bearing.

【図7】集音マイクとして超指向性マイクを使用し、音
響分析によって監視対象設備等の異常を検出する、従来
の設備等異常検出方法を説明する概略構成説明図
FIG. 7 is a schematic configuration explanatory diagram illustrating a conventional abnormality detection method for equipment or the like, in which a superdirective microphone is used as a sound collection microphone, and abnormality of the equipment to be monitored is detected by acoustic analysis.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M…集音マイク mi…監視対象設備 M: Sound collection microphone mi: Equipment to be monitored

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マイクロホンと音響解析器を使用して、広
域に散在する設備若しくは設備群を監視する、音響分析
による設備の監視方法において、 全体の音圧レベル若しくは特定周波数の音圧レベルが所
定の値を超え、且つ、その音圧レベルが前記所定の値を
超えている状態が、所定の時間継続した場合にのみ、監
視対象設備が異常であると判定することを特徴とする音
響分析による設備の監視方法。
1. A method of monitoring a facility by acoustic analysis, which monitors a facility or a group of facilities scattered in a wide area by using a microphone and a sound analyzer, and a sound pressure level of a whole or a specific frequency is predetermined. By the acoustic analysis, it is determined that the equipment to be monitored is abnormal only when the sound pressure level exceeds the predetermined value and the sound pressure level exceeds the predetermined value for a predetermined time. Equipment monitoring method.
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