JPS5968643A - 設備監視方法 - Google Patents
設備監視方法Info
- Publication number
- JPS5968643A JPS5968643A JP18043582A JP18043582A JPS5968643A JP S5968643 A JPS5968643 A JP S5968643A JP 18043582 A JP18043582 A JP 18043582A JP 18043582 A JP18043582 A JP 18043582A JP S5968643 A JPS5968643 A JP S5968643A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- equipment
- deterioration
- degradation
- degradation index
- data
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は設備の劣化状況、特に軸受、ブロア等の回転体
を有する設備の劣化状況全監視する方法に四する。
を有する設備の劣化状況全監視する方法に四する。
従来、設備の劣化状況全監視する１こめに種々の引６１
１１値又は計算値ケ用いることが提案さ扛ている。
１１値又は計算値ケ用いることが提案さ扛ている。
例えば軸受をイ１する設置１ｔｊ（において、その軸受
内部、即ち外輪、内輪、転動体又は保持器に欠陥が生ず
ると、その回転による衝撃波の過渡応答が極めて高い周
波数域（２０〜３０ ｋＨ２以上）において発生するが
、このピークを周波数： ３５ ｋＨｚの条件にてフィ
ルタをかけて求めるＳＰＭ （５ｈｏｃｋＰｕｉｓｅ
Ｍθｔθｒ）値を用いることが提案さｎ、でいる。
内部、即ち外輪、内輪、転動体又は保持器に欠陥が生ず
ると、その回転による衝撃波の過渡応答が極めて高い周
波数域（２０〜３０ ｋＨ２以上）において発生するが
、このピークを周波数： ３５ ｋＨｚの条件にてフィ
ルタをかけて求めるＳＰＭ （５ｈｏｃｋＰｕｉｓｅ
Ｍθｔθｒ）値を用いることが提案さｎ、でいる。
また加速度センサより取得したデータのピーク値を求め
ることが提案さ１−でいる。
ることが提案さ１−でいる。
また加速度センサ出力信号全適宜サンプリングして得ら
ｆｌ、るデータより下記（１）式にて示さｎ、６ＲＭＳ
（月ｏｏｔ聞ｅａｎ且ｑｕａｒｅ ）値を求めることも
提案さ１゜ている。
ｆｌ、るデータより下記（１）式にて示さｎ、６ＲＭＳ
（月ｏｏｔ聞ｅａｎ且ｑｕａｒｅ ）値を求めることも
提案さ１゜ている。
但し、Ｘよ：ヅンプリングしてイＵら１１、る時系列デ
ータ（１，＝１．２・・・１．１ ）Ｎ：データし Ｘ ： Ｘｉの平均値、即ちｙ叉Ｘｉ Ｎ １＝１ 更にばＭｉＪ Ｆｔ己ピーク１直を前記ＲＭＳ （的に
て除し１ｃクレストフアクタ（Ｃｒｅｓｔｆａｃｔｏｒ
）イ１白’１ｌｌｌいることが提案さ扛ている。
ータ（１，＝１．２・・・１．１ ）Ｎ：データし Ｘ ： Ｘｉの平均値、即ちｙ叉Ｘｉ Ｎ １＝１ 更にばＭｉＪ Ｆｔ己ピーク１直を前記ＲＭＳ （的に
て除し１ｃクレストフアクタ（Ｃｒｅｓｔｆａｃｔｏｒ
）イ１白’１ｌｌｌいることが提案さ扛ている。
そしてこ几らの他にも撮動速度、尖り（ＫｕｒｔＯ日１
日）値熔を用いることが提案さｒしているが、いずれも
夫々の値を個々に評価していたに−ｆぎない。こｎに対
し、近年、設備の劣化状況の診断の信和性向上の疋めに
上述し１ζ各値を総合的に評価する指標を導出すること
が要望されている。
日）値熔を用いることが提案さｒしているが、いずれも
夫々の値を個々に評価していたに−ｆぎない。こｎに対
し、近年、設備の劣化状況の診断の信和性向上の疋めに
上述し１ζ各値を総合的に評価する指標を導出すること
が要望されている。
本発明は助力・る要望に応えるべく、複数組の劣化指標
群を用いるＳ会に利用さＩＬる多変量解析手法を援用し
、マハラノビス汎距離（Ｍａｈ、ａｒａｎｏｂｉｓ’ｇ
ｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ｄｉｓｔａｎｃｅ ） ｆ導入
することにより、データの取扱全適正に行うと共にデー
タ全合理的に総合評価する指標を導出すること全目的と
する。
群を用いるＳ会に利用さＩＬる多変量解析手法を援用し
、マハラノビス汎距離（Ｍａｈ、ａｒａｎｏｂｉｓ’ｇ
ｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ｄｉｓｔａｎｃｅ ） ｆ導入
することにより、データの取扱全適正に行うと共にデー
タ全合理的に総合評価する指標を導出すること全目的と
する。
本発明に係る設備監視方法は、設備の劣化状況全監視す
る方法において、その監視すべき設備の状況情報を連続
的又は離散的に検出して複数種の劣化指標を計則又は演
算し、その結果と、正常時において前記複数種の劣化指
標を複数糾求めて得た劣化指標群との間の畢離度全、基
準と丁べき前記劣化指標群の分散・共分散行列の逆行列
にて重み付けなしたユークリッド距離、即ちマハラノピ
ス汎距離として定量化し、枝垂ｖ１「度にて前記設備の
劣化状況を評価すること￥：特徴と゛する。
る方法において、その監視すべき設備の状況情報を連続
的又は離散的に検出して複数種の劣化指標を計則又は演
算し、その結果と、正常時において前記複数種の劣化指
標を複数糾求めて得た劣化指標群との間の畢離度全、基
準と丁べき前記劣化指標群の分散・共分散行列の逆行列
にて重み付けなしたユークリッド距離、即ちマハラノピ
ス汎距離として定量化し、枝垂ｖ１「度にて前記設備の
劣化状況を評価すること￥：特徴と゛する。
次に本発明において導入するマハラノビス汎耐離につい
て説明する。先ず所定数のＮ。組の原データから、前述
したＳＰＭ（ｊη、ピーク値、ＲＭＳ値、タレストファ
クタ値等、９棟の劣化指標を削迎１（演算）して下記（
２）式にて示さｎるＮ。組の正常時ｖｃ卦ける劣化指標
群Ｚ１ ｆｆｉ用意しておく。
て説明する。先ず所定数のＮ。組の原データから、前述
したＳＰＭ（ｊη、ピーク値、ＲＭＳ値、タレストファ
クタ値等、９棟の劣化指標を削迎１（演算）して下記（
２）式にて示さｎるＮ。組の正常時ｖｃ卦ける劣化指標
群Ｚ１ ｆｆｉ用意しておく。
但し、１：１．２． ・・、Ｎ。
なお、ｚｌは第１粗目の原系列データ群（Ｘ９）（を−
１、２，−、Ｎ ） 、Ｊ：り得られる（ ／ ＝
１．２．−、Ｎｏ）。
１、２，−、Ｎ ） 、Ｊ：り得られる（ ／ ＝
１．２．−、Ｎｏ）。
いま劣化状成金判定したい原データの劣化指標群ヲｚ。
とするとマハラノビス汎距離Ｄ２は下記（３）式の如く
定義さｎる。
定義さｎる。
Ｄ： ＝ （Ｚｏ−ｚ ） Ｊ、’ （ｚｏ−ｚ ＞
、−、（３１世し、ｉ：平均 Ｊ゛：分散・共分散行列 即ち、Ｘ ＝ Ｖａｒ （Ｚｌ ） ” Ｖ （Ｚｉ Ｅ ：）（Ｚｉ Ｚ 〕’なお、
Ｖａｒ［’）は分散を、Ｅｌｊは平均を夫々示す。
、−、（３１世し、ｉ：平均 Ｊ゛：分散・共分散行列 即ち、Ｘ ＝ Ｖａｒ （Ｚｌ ） ” Ｖ （Ｚｉ Ｅ ：）（Ｚｉ Ｚ 〕’なお、
Ｖａｒ［’）は分散を、Ｅｌｊは平均を夫々示す。
このマハラノビス汎距離Ｄ２の物理的意義を理解するた
めに（Ｚ１１２２）の二次元の場合を例にとって説明し
たのが第１図及び第２図である。第１図は横軸にＺｌｋ
とり、縦軸にｚ２をと９、そのＺ、 ｚ２平面上におい
て正常時データｚ１の等確率長円を示し１ζものである
。また第２図はそのデータｚ１に対し分散・共分散同列
の逆行列による重み付けを行ってｚ、 、 Ｚ２共に平
均：０９分分散となるように正規化し、その結果の等確
率長円を示したものである。
めに（Ｚ１１２２）の二次元の場合を例にとって説明し
たのが第１図及び第２図である。第１図は横軸にＺｌｋ
とり、縦軸にｚ２をと９、そのＺ、 ｚ２平面上におい
て正常時データｚ１の等確率長円を示し１ζものである
。また第２図はそのデータｚ１に対し分散・共分散同列
の逆行列による重み付けを行ってｚ、 、 Ｚ２共に平
均：０９分分散となるように正規化し、その結果の等確
率長円を示したものである。
いま判定したいデータｋ （ｚ’、 ＊ ｚ： ）とす
ると、マハラノビス汎距離Ｄ：は、上述の正規化さｒｌ
−た等確率長円からなる確率分布曲面上におけるその勾
配全考慮に入ｆｌだ距離と理解することができる。
ると、マハラノビス汎距離Ｄ：は、上述の正規化さｒｌ
−た等確率長円からなる確率分布曲面上におけるその勾
配全考慮に入ｆｌだ距離と理解することができる。
財力・るマハラノビス汎距離Ｄ２ヲ導入して設備の劣化
状況全監視する場合は、その評価指標として用いるマハ
ラノビス汎距離Ｄ２は正規化さｎた状態にて求めら扛た
ものである上、正常データ群からの垂離度をもって定量
化したものであるので、設備劣化が進展するほど、その
垂離度が太きくなる力）ら、原系列の各指標が設備の劣
化と共に増加する傾向にある場合にも、ま扛減少する１
テ１向にある場合にも、いずｎの場合にもマハラノビス
汎距離Ｄ２によって一様に評価でき、データの取扱を適
正に行うことができる。またマハラノビス汎距踊Ｄ２は
、従米工り用いら扛る平均値刀・らの距離（ＦＯ−Ｅ）
’（Ｅｏ−不）ｋ正規化すべく分散・共分散行列の犯行
列Ｊ″ を用いているので、劣化指標！ｔ＋・Ｚ□に閏
する多くの情報、例えばデータの相互ＩＷ１係に関する
情報を含んでおり、データの合理的な総合評価を行うこ
とができる。
状況全監視する場合は、その評価指標として用いるマハ
ラノビス汎距離Ｄ２は正規化さｎた状態にて求めら扛た
ものである上、正常データ群からの垂離度をもって定量
化したものであるので、設備劣化が進展するほど、その
垂離度が太きくなる力）ら、原系列の各指標が設備の劣
化と共に増加する傾向にある場合にも、ま扛減少する１
テ１向にある場合にも、いずｎの場合にもマハラノビス
汎距離Ｄ２によって一様に評価でき、データの取扱を適
正に行うことができる。またマハラノビス汎距踊Ｄ２は
、従米工り用いら扛る平均値刀・らの距離（ＦＯ−Ｅ）
’（Ｅｏ−不）ｋ正規化すべく分散・共分散行列の犯行
列Ｊ″ を用いているので、劣化指標！ｔ＋・Ｚ□に閏
する多くの情報、例えばデータの相互ＩＷ１係に関する
情報を含んでおり、データの合理的な総合評価を行うこ
とができる。
次に本発明方法の具体的な実施例について説明する０エ
キサイタ軸受を有する設備において、その軸受の異常、
ミスアライメント、アンバランス等に係る酩データにつ
いて本発明方法を適用した。
キサイタ軸受を有する設備において、その軸受の異常、
ミスアライメント、アンバランス等に係る酩データにつ
いて本発明方法を適用した。
第１表は本発明方法を実施するために使用した正常デー
タ、即ち補正ＲＭＳ （ｉ＠、ピーク値及びＳＰＭ値の
３種の指標について５組だけ求めた正常データを一覧表
Ｋまとめ７ζものである。このデータは同−設備につい
ての異なる時期における５回の測定にてイｊ４だ数値で
あるが、同仕様の設備５つについてイ４＃た数値であっ
ても同様に扱える。このデータＶＣ基づいて分散・共分
散行列Σを求めると下記（４）式のようになる。
タ、即ち補正ＲＭＳ （ｉ＠、ピーク値及びＳＰＭ値の
３種の指標について５組だけ求めた正常データを一覧表
Ｋまとめ７ζものである。このデータは同−設備につい
ての異なる時期における５回の測定にてイｊ４だ数値で
あるが、同仕様の設備５つについてイ４＃た数値であっ
ても同様に扱える。このデータＶＣ基づいて分散・共分
散行列Σを求めると下記（４）式のようになる。
更にその逆行列１′ヲ求めると下記（５）式のようにな
るＯ また第２表は、劣化状況を判定したい設備について第１
表に示す正常データを基準とするＷＩＥｔｉｌｆ１度、
即ちマハラノビス汎距離Ｄ１才求めた結果金、ｒＪｆｌ
記各各指標のデータと共に示している。なお、木表には
第１表第１柚のデータについてのマハラノビス汎距離り
。も比較のために求めて併記しである。判定したい設備
の中で基準とした正常データを採取した設備と同じ設備
であるエキサイタ軸受を有する設備についてみるに、判
定したい設備についてのマハラノビス汎距離Ｄ１は正常
時におけるマハラノビス汎距離Ｄ：に比して著しい隔た
りがあり、その設備は劣化していると判定できる。そし
てこれを分解して劣化状況を調査してみたところ、輔党
内においてフレーキング及び保持器損傷が発生しており
、本発明方法による判定が有効であることが分かった。
るＯ また第２表は、劣化状況を判定したい設備について第１
表に示す正常データを基準とするＷＩＥｔｉｌｆ１度、
即ちマハラノビス汎距離Ｄ１才求めた結果金、ｒＪｆｌ
記各各指標のデータと共に示している。なお、木表には
第１表第１柚のデータについてのマハラノビス汎距離り
。も比較のために求めて併記しである。判定したい設備
の中で基準とした正常データを採取した設備と同じ設備
であるエキサイタ軸受を有する設備についてみるに、判
定したい設備についてのマハラノビス汎距離Ｄ１は正常
時におけるマハラノビス汎距離Ｄ：に比して著しい隔た
りがあり、その設備は劣化していると判定できる。そし
てこれを分解して劣化状況を調査してみたところ、輔党
内においてフレーキング及び保持器損傷が発生しており
、本発明方法による判定が有効であることが分かった。
更に第２表には、基準とした正常データを採収した設備
と異なる設備、即ち加熱炉送風機及びピット冷却ファン
（いずれも軸受都にて信号を計測）が異常である場合の
マノ・マノビス汎距離Ｄ：についても示しであるが、こ
の場合もそのマ／・マノビス汎距離Ｄ：が前記正常時に
おけるマノ・ラノビス汎距１１ｔ、Ｄ２に比して著しい
隔たりがあり、この場合にも設備の劣化状況を有効に判
定し得ることが分かった。この場合、設備が異なり、振
朝信号レベルは異なるものの、大旨同−範鴎で劣化診断
が可能であることを示している。
と異なる設備、即ち加熱炉送風機及びピット冷却ファン
（いずれも軸受都にて信号を計測）が異常である場合の
マノ・マノビス汎距離Ｄ：についても示しであるが、こ
の場合もそのマ／・マノビス汎距離Ｄ：が前記正常時に
おけるマノ・ラノビス汎距１１ｔ、Ｄ２に比して著しい
隔たりがあり、この場合にも設備の劣化状況を有効に判
定し得ることが分かった。この場合、設備が異なり、振
朝信号レベルは異なるものの、大旨同−範鴎で劣化診断
が可能であることを示している。
以上詳述した如く、本発明方法を用いて設備の劣化状況
を監視する場合は、複数組の劣化指標群の演賽−結果と
正常時における複数組の劣化指標群との間の［１１度を
、正常時における複数組の劣化指標１（矛の分散・共分
散行列の逆行列にて重み付けをしたユークリッド距離、
即ちマ／・ラノピス汎距離全もって設備の劣化状況を評
価するので、種々の劣化指標全合理的に総合評価するこ
とができる。
を監視する場合は、複数組の劣化指標群の演賽−結果と
正常時における複数組の劣化指標群との間の［１１度を
、正常時における複数組の劣化指標１（矛の分散・共分
散行列の逆行列にて重み付けをしたユークリッド距離、
即ちマ／・ラノピス汎距離全もって設備の劣化状況を評
価するので、種々の劣化指標全合理的に総合評価するこ
とができる。
従って本発り」は設備の劣化状況、特に軸受、ブロア等
の回転体を有する設備の劣化状況を監視する場合に極め
て有効な手段全提供する。
の回転体を有する設備の劣化状況を監視する場合に極め
て有効な手段全提供する。
ｆｆＨ図屋ひ第２図は本発明に係るマハラノビス汎距開
１を説明するためのグラフである。 第 １ 図 第 ２ 図 手 続 袖 正 書（自発） 昭和５８年８月２３日 屯５．ｒＬ庁艮Ｙ穀 ／ 中イ１の表示 店・１相５７年特計１λロ第１８
０４３５＋１．２ 発り１の仝、称 設倫監視方法３
仙正をする渚 事件との１９９１係 特Ｘト出願人 名称 （１０４＜”Ｉ’ｌ 熊谷典文 ダ代理人 ｊ 神１］−の対戊 ＩＪＩ ＃ｉｌｌ書の［−発明の詳細な説り１」の柚２
油止の内界 （１）すＩ Ａ’ｌｌｌ ｉ＆ （７，）第５貝フイ゛
１目に２２７−
１を説明するためのグラフである。 第 １ 図 第 ２ 図 手 続 袖 正 書（自発） 昭和５８年８月２３日 屯５．ｒＬ庁艮Ｙ穀 ／ 中イ１の表示 店・１相５７年特計１λロ第１８
０４３５＋１．２ 発り１の仝、称 設倫監視方法３
仙正をする渚 事件との１９９１係 特Ｘト出願人 名称 （１０４＜”Ｉ’ｌ 熊谷典文 ダ代理人 ｊ 神１］−の対戊 ＩＪＩ ＃ｉｌｌ書の［−発明の詳細な説り１」の柚２
油止の内界 （１）すＩ Ａ’ｌｌｌ ｉ＆ （７，）第５貝フイ゛
１目に２２７−
Claims (1)
- １、設（ｉｌｆｔの劣化状況を監視する方法において、
その監視すべき設備の状況情報全連続的又は１１ｉｆ１
散的に牛灸出して伏数種の劣化指標を針側又は珈算し、
その結果と、正常時において前記複数棟の劣化指標全複
数組求めて得た劣化指標群との間の畢離度を、基準とす
べき前記劣化指標群の分散・共分散行列の逆行列にて重
み付けをしたユークリッド距離として定量化し、該垂離
度にて前記設備の劣化状況全評価すること全特徴とする
設備監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18043582A JPS5968643A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 設備監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18043582A JPS5968643A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 設備監視方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5968643A true JPS5968643A (ja) | 1984-04-18 |
Family
ID=16083189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18043582A Pending JPS5968643A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 設備監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5968643A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7558700B2 (en) | 2004-01-21 | 2009-07-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Equipment diagnosis device, refrigerating cycle apparatus, fluid circuit diagnosis method, equipment monitoring system, and refrigerating cycle monitoring system |
| WO2011024304A1 (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | 三菱重工業株式会社 | 風車の監視装置及び方法並びにプログラム |
| CN105186446A (zh) * | 2015-07-08 | 2015-12-23 | 国网上海市电力公司 | 一种基于欧氏距离的电路识别器及识别方法 |
-
1982
- 1982-10-13 JP JP18043582A patent/JPS5968643A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7558700B2 (en) | 2004-01-21 | 2009-07-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Equipment diagnosis device, refrigerating cycle apparatus, fluid circuit diagnosis method, equipment monitoring system, and refrigerating cycle monitoring system |
| WO2011024304A1 (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | 三菱重工業株式会社 | 風車の監視装置及び方法並びにプログラム |
| US8433539B2 (en) | 2009-08-31 | 2013-04-30 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Wind turbine monitoring device, method, and program |
| CN105186446A (zh) * | 2015-07-08 | 2015-12-23 | 国网上海市电力公司 | 一种基于欧氏距离的电路识别器及识别方法 |
| CN105186446B (zh) * | 2015-07-08 | 2018-02-06 | 国网上海市电力公司 | 一种基于欧氏距离的电路识别器及识别方法 |
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