JPWO2016143118A1 - 機械診断装置および機械診断方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<<実施形態1>>
図1は、機械1、機械診断装置2、保守員3および管理者4がする行為の例を示す図である。機械1は、機械診断装置2による監視対象の装置であり、定期的に、または、機械診断装置2が異常ないし異常の予兆(以下、単に異常という)を検出したときには、保守員3による保守作業が行われる。機械1には、各種のセンサ11(図2参照)が搭載されており、各種のセンサ11により計測された機械1の様々な計測データは、機械診断装置2へ向けて出力される。
センサデータ取得部21(図2参照)は、機械1に取り付けられたセンサ11から有線または無線通信により通信部43を介して、センサデータを取得する。そして、センサ11から供給される電圧を、記憶部30に記憶されているセンサパラメータ35を使って電流、温度、加速度などの物理量に変換し、その結果を計測データ(センサデータ31)として記憶部30に格納する。
図5は、運転モードデータ32の構成の例を示す図である。図5に示すように、運転モードデータ32は、「運転モード名称」、「時間」、「センサ」、「振幅」、「周波数」、「運転モードID」などの項目のデータによって構成される。ここで、「運転モード名称」は、機械1の運転時に現れる運転モードを識別する名称、「時間」は、当該運転モードの特定に必要な継続時間、「センサ」は、当該運転モードの特定に用いられる計測データの名称、「振幅」は、当該計測データの振幅値または振幅値の変化量、「周波数」は、当該計測データの周波数または周波数の変化量、「運転モードID」は、当該運転モードを識別する番号または記号である。
異常診断部23(図2参照)は、運転モード特定部22から運転モードIDを受け取ると機械1の異常診断を行う。以下、図8〜図10の図面を参照しつつ、異常診断部23が行う異常診断の詳細について説明する。
学習部25(図2参照)は、例えば、センサ調整部24からの指令があったときに(具体的には、図13において再学習のボタン67が押下されたときに)、記憶部30のセンサデータ31と、診断手順情報34とを使って、正常モデル33を計算する。図11を参照しつつ、学習部25が行う学習処理の詳細について説明する。
センサ調整部24は、保守員3がメンテナンス後にセンサ調整モードを実行する旨を、入力部41から入力すると実行される。図12を参照しつつ、センサ調整部24が行うセンサ調整処理の詳細について説明する。適宜図2を参照して説明する。
図14は、実施形態2に係るセンサ調整部24の調整処理を示すフローチャートである。実施形態1のセンサ調整部24は、保守員3からの終了指令があった場合に、処理を終了したがこれに限定されるわけではない。実施形態2では、センサ調整部24は、センサ調整時に異常度が予め設定した閾値以下になったら、処理を自動で終了する。センサ調整部24の処理フローを図14に従って説明する。図14において、図12と同一のステップには同一符号を付して、説明は省略する。
図15は、実施形態3に係るセンサ調整部24の調整処理を示すフローチャートである。実施形態3では、センサ調整部24がセンサ調整モードで異常値が一定値以下になったときに、記憶部30に記憶されているセンサパラメータ35を自動で調整する。センサ調整部24の処理フローを図15に従って説明する。図15において、図12と同一のステップには同一符号を付して、説明は省略する。
図16は、実施形態4に係るセンサ調整部24の調整処理を示すフローチャートである。実施形態4は、センサ取り付け作業で異常度の閾値(第1の閾値)以上の時間が所定時間(一定時間)経過したとき、または、再学習のボタン67(図13参照)が押されたとき、センサ取り付け作業でメンテナンス前の再現はできないと判断し、正常データを作り直す実施形態である。実施形態3の処理フローを図16に従って説明する。図16において、図12と同一のステップには同一符号を付して、説明は省略する。
2 機械診断装置
3 保守員
4 管理者
11 センサ
21 センサデータ取得部
22 運転モード特定部
23 異常診断部
24 センサ調整部
25 学習部
30 記憶部
31 センサデータ
32 運転モードデータ
33 正常モデル
34 診断手順情報
35 センサパラメータ
41 入力部
42 表示部
60 センサ調整画面
62 異常度(誤差)
Claims (12)
- 1つ以上の運転モードを有する機械に取り付けられたセンサから計測される時系列のセンサデータを取得するセンサデータ取得部と、
前記センサの取り外し前のセンサデータを統計処理して正常モデルを計算する学習部と、
前記センサデータと前記正常モデルとに基づいて、前記機械の異常を診断する異常診断部と、
前記センサを取り外した後に再び前記機械に前記センサを取り付けた際に、センサ調整モードとして、前記センサ取り外し前の正常モデルと前記センサの取り付け後のセンサデータとの誤差を表示部に表示するセンサ調整部とを有する
ことを特徴とする機械診断装置。 - 前記センサ調整部は、前記誤差が第1の閾値以下になったとき、前記センサ調整モードを終了する
ことを特徴とする請求項1に記載の機械診断装置。 - 前記センサ調整部は、前記誤差が第1の閾値以下になったとき、前記センサデータ取得部で使用しているセンサの校正値およびオフセット値を、前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値以下になるように調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の機械診断装置。 - 前記センサ調整部は、前記誤差が、所定時間経過しても第1の閾値以上である場合、または、入力部から指令があった場合、前記学習部に正常モデルの再計算を指令する
ことを特徴とする請求項1に記載の機械診断装置。 - 前記機械診断装置は、さらに
前記取得されたセンサデータから運転モードを特定する運転モード特定部を有し、
前記学習部は、前記センサの取り外し前のセンサデータを統計処理して前記運転モード毎の正常モデルを計算し、
前記異常診断部は、前記センサデータと前記正常モデルとに基づいて、前記運転モード毎の機械の異常を診断し、
前記センサ調整部は、前記センサを取り外した後で再び機械に前記センサを取り付けた際に、前記運転モード毎に前記センサ取り外し前の正常モデルと前記センサの取り付け後のセンサデータとの誤差を表示部に表示する
ことを特徴とする請求項1に記載の機械診断装置。 - 前記誤差は、前記センサの取り外し前のセンサデータに基づくクラスタの中心と前記センサの取り付け後のセンサデータとの距離である
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の機械診断装置。 - 機械の異常を診断する異常診断装置が、
1つ以上の運転モードを有する前記機械に取り付けられたセンサから計測される時系列のセンサデータを取得するセンサデータ取得処理と、
前記センサの取り外し前のセンサデータを統計処理して正常モデルを計算する学習処理と、
前記センサデータと前記正常モデルとに基づいて、前記機械の異常を診断する異常診断処理と、
前記センサを取り外した後に再び前記機械に前記センサを取り付けた際に、センサ調整モードとして、前記センサ取り外し前の正常モデルと前記センサの取り付け後のセンサデータとの誤差を表示部に表示するセンサ調整処理と、を含んで実行する
ことを特徴とする機械診断方法。 - 前記センサ調整処理は、前記誤差が第1の閾値以下になったとき、前記センサ調整モードを終了する
ことを特徴とする請求項7に記載の機械診断方法。 - 前記センサ調整処理は、前記誤差が第1の閾値以下になったとき、前記センサデータ取得部で使用しているセンサの校正値およびオフセット値を、前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値以下になるように調整する
ことを特徴とする請求項7に記載の機械診断方法。 - 前記センサ調整処理は、前記誤差が、所定時間経過しても第1の閾値以上である場合、または、入力部から指令があった場合、前記学習部に正常モデルの再計算を指令する
ことを特徴とする請求項7に記載の機械診断方法。 - 前記機械診断装置は、さらに
前記取得されたセンサデータから運転モードを特定する運転モード特定処理を実行し、
前記学習処理は、前記センサの取り外し前のセンサデータを統計処理して前記運転モード毎の正常モデルを計算し、
前記異常診断処理は、前記センサデータと前記正常モデルとに基づいて、前記運転モード毎の機械の異常を診断し、
前記センサ調整処理は、前記センサを取り外した後で再び機械に前記センサを取り付けた際に、前記運転モード毎に、前記センサ取り外し前の正常モデルと前記センサの取り付け後のセンサデータとの誤差を表示部に表示する
ことを特徴とする請求項7に記載の機械診断方法。 - 前記誤差は、前記センサの取り外し前のセンサデータに基づくクラスタの中心と前記センサの取り付け後のセンサデータとの距離である
ことを特徴とする請求項7から請求項11のいずれか1項に記載の機械診断方法。
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