KR20200118490A - 철도 설비 상태 판정 장치 및 철도 설비 상태 판정 방법 - Google Patents

Abstract

철도 설비 상태 판정 장치(1)는, 모터 구동에 의해 정지 상태에서 기정 동작을 행한 후에 다시 정지 상태로 되는 철도 설비의 기정 동작에 관계된 동작 데이터를 복수 기억한 기억부(300)와, 기억부(300)에 기억된 복수의 동작 데이터에 의거하여, 평가 기준을 설정하는 평가 기준 설정부(204)와, 평가 기준에 의거하여, 철도 설비가 새롭게 기정 동작을 행한 때의 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정하는 판정부(210)를 구비한다.

Description

철도 설비 상태 판정 장치 및 철도 설비 상태 판정 방법

본 발명은, 철도 설비의 동작에 관계된 상태를 판정한 철도 설비 상태 판정 장치등에 관한 것이다.

철도 설비의 하나인 전기 전철기(電氣轉撒機)의 전환 동작의 감시로서 다양한 수법이 개발되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 서보 모터에 부수된 인코더로부터 모터의 회전수에 비례한 수의 펄스를 취득함과 동시에 모터의 부하를 측정한 것으로, 일련의 전환 동작(전환 스트로크)에 대한 모터의 토오크(전환 토오크)를 나타내는 그래프를 얻을 수 있는 점이 기재되어 있다. 또한, 일련의 전환 동작(전환 스트로크)에 대한 모터의 토오크(전환 토오크)로부터, 전환 동작에 이상이 발생하는지 여부를 판정하는 기술이 기재되어 있다.

일본 특개2009-083577호 공보

그렇지만, 전철기(轉撒機)는, 설치 장소나, 분기기(分岐器) 종류별·번수(番數)·텅 레일(tongue rail)의 상태·선형 등에 의해, 1대 1대의 전환 동작 부하에 특징이 있고, 전환 토오크 데이터가 다르다. 그 때문에, 결국, 보수 담당자(유저)가 자신의 경험이나 지견(知見)을 의지하여 전철기의 동작 상태를 최종 체크할 필요가 있다는 생각이 있다. 그렇다면, 복수의 전철기에 관한 획일적인 기준을 기초로 동작 상태를 체크하는 것은 아니고, 1대 1대의 전철기의 동작 상태를 체크할 필요가 생기고, 방대한 수고가 발생하게 된다.

또한, 전철기에 한하지 않고, 차단간(遮斷杆, 차단기)이 승강 동작하는 건널목 차단기나, 문부가 개폐 동작하는 스크린도어 등의 다른 철도 설비에 대해서도, 동작 상태의 감시에는 동일한 과제가 생각된다.

본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 전철기 등의 철도 설비의 동작에 이상이 있는지 여부를 판정하는 것을 가능하게 하는 새로운 기술을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 제1의 발명은,

모터 구동에 의해 정지 상태에서 기정(旣定) 동작을 행한 후에 다시 정지 상태로 되는 철도 설비의 상기 기정 동작에 관계된 동작 데이터를 복수 기억하는 기억부와,

상기 기억부에 기억된 복수의 동작 데이터에 의거하여, 평가 기준을 설정하는 평가 기준 설정부와,

상기 평가 기준에 의거하여, 상기 철도 설비가 새롭게 상기 기정 동작을 행한 때의 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정하는 판정부를 구비한 철도 설비 상태 판정 장치이다.

제1의 발명에 의하면, 모터 구동에 의해 행해지는 철도 설비의 기정 동작에 관계된 동작 데이터를 복수 기억해 두고, 그 복수의 동작 데이터를 이용하여 평가 기준을 설정할 수 있다. 그리고, 설정한 평가 기준에 의거하여, 해당 철도 설비가 새롭게 기정 동작을 행한 때의 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정할 수 있다. 이것에 의해, 1대 1대의 철도 설비에 대하여 평가 기준을 설정하고, 해당 철도 설비에 대응하는 평가 기준에 의거하여 해당 철도 설비의 규정 동작에 이상이 있는지 여부를 판정한다라는 새로운 기술을 실현할 수 있다.

또한, 제2의 발명은,

상기 기억부는, 상기 동작 데이터를 동작일과 대응시켜 기억하고,

상기 평가 기준 설정부는, 상기 신규 동작 데이터의 동작일로부터 가장 가까운 소정 일수분의 상기 동작 데이터에 의거하여, 상기 평가 기준을 설정하는,

제1의 발명의 철도 설비 상태 판정 장치이다.

제2의 발명에 의하면, 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를, 그 가장 가까운 소정 일수분의 동작 데이터로부터 설정한 평가 기준을 이용하여 판정할 수 있다.

또한, 제3의 발명은,

상기 동작 데이터는, 상기 기정 동작의 동작시간의 데이터를 포함하고,

상기 평가 기준 설정부는, 상기 동작 데이터에 포함되는 동작시간의 분포에 의거하여, 동작시간이 이상이라고 판정하기 위한 동작시간 역치 조건을 상기 평가 기준의 하나로 하여 설정하고,

상기 판정부는, 상기 신규 동작 데이터에 포함되는 동작시간이 이상인지 여부를 상기 동작시간 역치 조건에 의거하여 판정하는

제1 또는 제2의 발명의 철도 설비 상태 판정 장치이다.

대상의 철도 설비에 어떠한 이상이 발생하면, 그 동작시간은 길어지는 경향이 있다. 제3의 발명에 의하면, 과거의 동작 데이터로부터, 그 동작시간의 분포에 의거하여 동작시간 역치 조건을 설정할 수 있다. 그리고, 설정한 동작시간 역치 조건에 의거하여, 신규 동작 데이터의 동작시간이 이상인지 여부를 판정할 수 있다.

또한, 제4의 발명은,

상기 동작 데이터는, 상기 기정 동작의 동작시간의 데이터를 포함하고,

상기 판정부는,

상기 신규 동작 데이터에 포함되는 동작시간, 및, 상기 신규 동작 데이터에 관계된 기정 동작의 전까지의 소정수의 상기 동작 데이터에 포함되는 동작시간의 분포에 의거하여, 상기 신규 동작 데이터에 관한 동작시간 이상도를 산출하는 것과,

상기 동작시간 이상도가 주어진 동작시간 이상 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의거하여, 상기 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정한 것을 행하고,

상기 평가 기준 설정부는, 과거에 산출된 상기 동작시간 이상도에 의거하여, 상기 동작시간 이상 역치 조건을 상기 평가 기준의 하나로 하여 설정하는

제1∼제3의 어느 하나의 발명의 철도 설비 상태 판정 장치이다.

제4의 발명에 의하면, 신규 동작 데이터의 동작시간, 및 그 이전의 기정 동작에 관계된 동작 데이터의 동작시간의 분포에 의거하여, 신규 동작 데이터에 관한 동작시간 이상도를 산출할 수 있다. 또한, 과거의 동작 데이터에 관한 동작시간 이상도에 의거하여, 동작시간 이상 역치 조건을 설정할 수 있다. 그리고, 산출한 동작시간 이상도가 동작시간 이상 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의해, 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정할 수 있다. 이것에 의하면, 과거의 철도 설비의 동작 데이터로부터 동작시간 이상 역치 조건이 설정되기 위해, 유저가 해당 조건을 설정할 필요가 없다.

또한, 제5의 발명은,

상기 동작 데이터는, 상기 기정 동작에 필요로 한 전기량의 데이터를 포함하고,

상기 평가 기준 설정부는, 상기 동작 데이터에 포함되는 전기량의 분포에 의거하여, 전기량이 이상이라고 판정하기 위한 전기량 역치 조건을 상기 평가 기준의 하나로 하여 설정하고,

상기 판정부는, 상기 신규 동작 데이터에 포함되는 전기량이 이상인지 여부를 상기 전기량 역치 조건에 의거하여 판정하는

제1 또는 제2의 발명의 철도 설비 상태 판정 장치이다.

대상의 철도 설비에 어떠한 이상이 발생한다면 동작시간은 길어지는 경향이 있기 때문에, 전기량도 증가 경향을 나타낸다. 제5의 발명에 의하면, 과거의 동작 데이터로부터, 그 전기량의 분포에 의거하여 전기량 역치 조건을 설정할 수 있다. 그리고, 설정한 전기량 역치 조건에 의거하여, 신규 동작 데이터의 전기량이 이상인지 여부를 판정할 수 있다.

또한, 제6의 발명은,

상기 동작 데이터는, 상기 기정 동작에 필요로 한 전기량의 데이터를 포함하고,

상기 판정부는,

상기 신규 동작 데이터에 포함되는 전기량, 및, 상기 신규 동작 데이터에 관계된 기정 동작의 전까지의 소정수의 상기 동작 데이터에 포함되는 전기량의 분포에 의거하여, 상기 신규 동작 데이터에 관한 전기량 이상도를 산출하는 것과,

상기 전기량 이상도가 주어진 전기량 이상 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의거하여, 상기 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정하는 것을 행하고,

상기 평가 기준 설정부는, 과거에 산출된 상기 전기량 이상도에 의거하여, 상기 전기량 이상 역치 조건을 상기 평가 기준의 하나로 하여 설정하는

제1, 제2, 또는 제5의 발명의 철도 설비 상태 판정 장치이다.

제6의 발명에 의하면, 신규 동작 데이터의 전기량, 및 그 이전의 기정 동작에 관계된 동작 데이터의 전기량의 분포에 의거하여, 신규 동작 데이터에 관한 전기량 이상도를 산출할 수 있다. 또한, 과거의 동작 데이터에 관한 전기량 이상도에 의거하여, 전기량 이상 역치 조건을 설정할 수 있다. 그리고, 산출한 전기량 이상도가 전기량 이상 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의해, 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정할 수 있다. 이것에 의하면, 과거의 철도 설비의 동작 데이터로부터 전기량 이상 역치 조건이 설정되기 위해, 유저가 해당 조건을 설정할 필요가 없다.

또한, 제7의 발명은,

상기 동작 데이터는, 상기 기정 동작 중의 각 타이밍의 상기 모터의 구동 정보를 나타내는 구동 추이 정보의 데이터를 포함하고,

상기 평가 기준 설정부는, 상기 동작 데이터에 포함되는 구동 추이 정보에 의거하여, 상기 기정 동작 중의 각 타이밍에 있어서 상기 구동 정보를 통계 연산하는 것으로 구한 통계치의 추이를 나타내는 통계치 추이 정보를 상기 평가 기준의 하나로 하여 설정하고,

상기 판정부는,

상기 신규 동작 데이터에 포함되는 구동 추이 정보와, 상기 통계치 추이 정보를 상기 기정 동작 중의 각 타이밍에 비교 연산하는 것으로, 상기 신규 동작 데이터에 관한 이상도의 추이를 산출하는 것과,

상기 이상도의 추이를 총합(總合)한 총합 이상도를 산출하는 것과,

상기 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 상기 총합 이상도에 의거하여 판정한 것을 행하는

제1∼제6의 어느 하나의 발명의 철도 설비 상태 판정 장치이다.

제7의 발명에 의하면, 기정 동작 중의 각 타이밍에 있어서 모터의 구동 정보가 구동 추이 정보로서 동작 데이터에 포함되는 한편, 기억된 복수의 동작 데이터의 구동 추이 정보를 타이밍마다 통계 연산하는 것으로, 각 타이밍의 통계치의 추이를 나타내는 통계치 추이 정보를 평가 기준으로서 설정할 수 있다. 그리고, 신규 동작 데이터의 구동 추이 정보와, 통계치 추이 정보를 그 기정 동작 중의 타이밍마다 비교 연산하고 신규 동작 데이터에 관한 이상도를 산출하고, 이것을 총합한 총합 이상도를 산출하고, 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 총합 이상도에 의거하여 판정할 수 있다. 이것에 의하면, 대상의 철도 설비의 규정 동작에 관하여 그 동작 전체를 평가하고, 총합 이상도라는 하나의 파라미터를 산출할 수 있다. 따라서 예를 들면, 사소한 이상은 있지만 기정 동작 전체에 걸쳐 이상이 있을 것 같은 경우나, 순간적으로 값이 커질 것 같은 이상의 경우 등, 어떠한 이상이어도, 총합 이상도를 기초로 해당 철도 설비의 기정 동작에 이상이 있는지 여부를 판정하는 것이 가능해진다.

또한, 제8의 발명은,

과거에 산출된 상기 총합 이상도를 기억하는 총합 이상도 기억부를 더 구비하고,

상기 평가 기준 설정부는, 상기 총합 이상도 기억부에 기억된 총합 이상도에 의거하여, 상기 신규 동작 데이터가 이상이라고 판정하기 위한 총합 이상도 역치 조건을 상기 평가 기준의 하나로 하여 설정하고,

상기 판정부는, 상기 신규 동작 데이터의 총합 이상도가, 상기 총합 이상도 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의거하여, 상기 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정하는

제7의 발명의 철도 설비 상태 판정 장치이다.

제8의 발명에 의하면, 과거의 동작 데이터에 관한 총합 이상도에 의거하여, 총합 이상도 역치 조건을 설정할 수 있다. 그리고, 해당 총합 이상도 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의거하여, 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정할 수 있다. 이것에 의하면, 과거의 철도 설비의 동작 데이터로부터 총합 이상도 역치 조건이 설정되기 위해, 유저가 해당 조건을 설정할 필요가 없다.

또한, 제9의 발명은,

상기 기정 동작에는, 상기 철도 설비가 가동부를 변위시키는 변위 동작이 포함되고,

상기 구동 추이 정보는, 상기 기정 동작 중의 상기 가동부의 변위 위치를 각 타이밍으로 하는 상기 구동 정보의 추이를 나타내는 정보인

제7 또는 제8의 어느 하나의 철도 설비 상태 판정 장치이다.

제9의 발명으로는, 철도 설비가 가동부를 변위시키는 변위 동작을 기정 동작으로 하여, 해당 변위 동작 중의 가동부의 각 변위 위치에 있어서 구동 정보의 추이를 구동 추이 정보로 한다. 예를 들면, 철도 설비의 1개인 전철기에 있어서는, 가동부인 동작간(動作杆)이 1회의 변위 동작으로 변위하는 범위는 항상 일정하다. 따라서 제9의 발명에 의하면, 과거의 복수의 동작 데이터인 각 구동 추이 정보를 그 기정 동작의 시작으로부터 종료까지의 변위 위치마다 통계 연산하는 것에 의해, 통계치 추이 정보를 설정할 수 있다. 또한, 신규 동작 데이터의 구동 추이 정보와 통계치 추이 정보를 비교 연산하는 때도, 그 기정 동작의 시작으로부터 종료까지의 변위 위치마다 비교 연산할 수 있다.

또한, 제10의 발명은,

상기 기정 동작에는, 상기 철도 설비가 가동부를 변위시키는 변위 동작이 포함되고,

상기 구동 추이 정보는, 상기 가동부의 변위 시작으로부터 변위 종료까지의 시간 경과를 각 타이밍으로 하는 상기 구동 정보의 추이를 나타내는 정보인,

제7 또는 제8의 발명의 철도 설비 상태 판정 장치이다.

제10의 발명으로는, 철도 설비가 가동부를 변위시키는 변위 동작을 기정 동작으로 하여, 가동부의 변위 시작으로부터 변위 종료까지의 시간 경과에 수반하는 구동 정보의 추이를 구동 추이 정보라고 한다. 이것에 의하면, 과거의 복수의 동작 데이터인 각 구동 추이 정보를 가동부의 변위 시작으로부터 변위 종료까지의 시간 경과마다 통계 연산하는 것에 의해, 통계치 추이 정보를 설정할 수 있다. 또한, 신규 동작 데이터의 구동 추이 정보와 통계치 추이 정보를 비교 연산하는 때도, 변위 시작으로부터 변위 종료까지의 시간 경과마다 비교 연산할 수 있다.

또한, 제11의 발명은,

상기 구동 정보는, 토오크 또는 전류의 정보인,

제7∼제10의 어느 하나의 발명의 철도 설비 상태 판정 장치이다.

제11의 발명에 의하면, 모터의 구동 정보를 토오크 또는 전류의 정보라고 한 동작 데이터에 관하여, 이상인지 여부를 판정할 수 있다.

또한, 제12의 발명은,

상기 철도 설비는, 전철기, 건널목 차단기 및 스크린도어 중의 어느 하나인

제1∼제11의 어느 하나의 발명의 철도 설비 상태 판정 장치이다.

제12의 발명에 의하면, 철도 설비인 전철기, 건널목 차단기, 스크린도어의 어느 하나를 대상으로, 그 동작 데이터에 관하여 이상인지 여부를 판정할 수 있다.

또한, 제13의 발명은,

모터 구동에 의해 정지 상태에서 기정 동작을 행한 후에 다시 정지 상태로 되는 철도 설비의 상기 기정 동작에 관계된 동작 데이터를 축적한 데이터에 의거하여, 평가 기준을 설정하는 평가 기준 설정 스텝과,

상기 평가 기준에 의거하여, 상기 철도 설비가 새롭게 상기 기정 동작을 행한 때의 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정한 판정 스텝을 포함하는 철도 설비 상태 판정 방법이다.

제13의 발명에 의하면, 제1의 발명과 동일한 효과를 이루는 철도 설비 상태 판정 방법을 실현할 수 있다.

도 1은 철도 설비 상태 판정 장치의 적용례를 나타내는 도면.
도 2는 동작 데이터의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 제1 실시 형태에 있어서 전철기의 상태 판정을 설명한 도면.
도 4는 총합 이상도의 추이의 일례를 나타내는 도면.
도 5는 제1 실시 형태에 있어서 철도 설비 상태 판정 장치의 기능 구성도.
도 6은 전환 동작 데이터의 일례를 나타내는 도면.
도 7은 판정 결과 데이터의 일례를 나타내는 도면.
도 8은 특징 데이터의 일례를 나타내는 도면.
도 9는 제1 실시 형태에 있어서 철도 설비 상태 판정 처리의 플로차트.
도 10은 제2 실시 형태에 있어서 전철기의 상태 판정을 설명한 도면.
도 11은 동작시간 판정 역치의 설정례를 나타내는 도면.
도 12는 철도 설비 상태 판정 장치의 적용례를 나타내는 다른 도면.
도 13은 제3 실시 형태에 있어서 철도 설비 상태 판정 장치의 기능 구성도.
도 14는 제3 실시 형태에 있어서 철도 설비 상태 판정 처리의 플로차트.
도 15는 동작시간 이상도의 추이의 일례를 나타내는 도면.
도 16은 제4 실시 형태에 있어서 철도 설비 상태 판정 장치의 기능 구성도.
도 17은 제4 실시 형태에 있어서 철도 설비 상태 판정 처리의 플로차트.

이하, 도면을 참조하고 본 발명이 매우 적합한 실시 형태에 관하여 설명한다. 또한, 이하에 설명한 실시 형태에 의해 본 발명이 한정된 것이 아니고, 본 발명을 적용 가능한 형태가 이하의 실시 형태로 한정된 것도 아니다. 또한, 도면의 기재에 있어, 동일 요소에는 동일 부호를 붙인다.

〔제1 실시 형태〕

우선, 제1 실시 형태에 관하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 「모터 구동에 의해 정지 상태에서 기정 동작을 행한 후에 다시 정지 상태로 되는 철도 설비」로서 전철기를 예시하고, 「기정 동작」을 전철기의 전환 동작으로서 설명한다.

[시스템 구성]

도 1은, 본 실시 형태의 철도 설비 상태 판정 장치(1)의 적용 예이다. 철도 설비 상태 판정 장치(1)는, 예를 들면, 철도 설비를 집중 감시하는 철도 설비 감시 시스템의 1개의 장치 또는 중앙 장치의 일 기능으로서 실현되고, 철도 설비인 전철기(10)마다, 통신 회선을 통하여 취득한 해당 전철기(10)에 관한 계측 데이터를 기초로, 이상 징후의 유무라는 상태를 판정한다.

전철기(10)는, 동력원으로서 전기 모터(12)를 이용하는 전기 전철기이고, 주요 구성으로 하여, 전기 모터(12)와, 클러치(14)와, 전환 기어군(16)과, 가동부인 동작간(18)을 갖는다. 전철기(10)는, 전기 모터(12)의 회전 출력을, 클러치(14)로 전환 기어군(16)에 전달하고, 전환 기어군(16)에 의해 전환 기구를 구동시키는 것에 적절한 토오크로 변환시키고, 전환 기구에 의한 동작간(18)의 변위 동작인 직동 운동(直動運動)에 의해 텅 레일을 전환 이동시키고 분기기를 정위(定位)/반위(反位)에 전환 동작시키고, 텅 레일을 기본 레일에 밀착시킨다는, 일련의 전환 동작을 행한다.

전철기(10)에 관한 계측 데이터로서, 전기 모터(12)의 전압(모터 전압) 및 전류(모터 전류)와, 동작간(18)의 변위 위치인 스트로크 위치가 계측된다. 이러한 계측 데이터는, 전철기(10)에 장착된 센서(20)에 의해 계측되고, 해당 전철기(10)의 부근에 설치된 제어 단말(50)(도 12 참조)에 의해 수집되고, 임의의 타이밍에 철도 설비 상태 판정 장치(1)에 송신된다. 센서(20(22, 24, 26))는, 전철기(10)에 외장으로 하여도 좋고, 내장된다고 하여도 좋다.

모터 전압 및 모터 전류는, 전기 모터(12)의 구동 전압 및 구동 전류를 계측하는 전압 전류 센서(22)에 의해 계측된다. 스트로크 위치는, 직동 운동하는 동작간(18)의 이동량을 광학적에 검지하는 센서(26)에 의해 계측된다고 하여도 좋고, 또는, 전환 기어군(16)이 가지는 기어의 회전량을 검출하는 광학식 또는 자기식의 센서(24)의 검출치를 스트로크 값으로 환산하여 구하는 것으로 하여도 좋다.

[판정 원리]

상태 판정은, 전철기(10)의 1회째의 전환 동작에 관계된 동작 데이터에 의거하여 행한다. 본 실시 형태로는, 전환 동작 중의 동작간의 스트로크 위치를 각 타이밍으로 한, 해당 각 타이밍에 있어서 전기 모터(12)의 구동 정보를 나타내는 구동 추이 정보를 동작 데이터로 하여 이용한다. 이 구동 추이 정보는, 전철기(10)에 관한 계측 데이터로부터 작성한다.

전철기(10)의 일련의 전환 동작은, 쇄정(鎖錠)되어 동작간(18)이 정지 상태에 있는 상태에 있어, 전기 모터(12)의 회전을 시작하여 쇄정 기구(鎖錠機構)를 해정(解錠)하는 기간인 해정 공정과, 전환 기구가 동작간(18)을 구동하여 텅 레일 기본 레일에 접할 때까지 전환한 후, 텅 레일 선단을 기본 레일에 밀착시키는 기간인 전환 공정과, 쇄정 기구를 쇄정하여 동작간(18)이 정지 상태로 되고, 전기 모터(12)의 동작을 정지하는 기간인 쇄정 공정으로 된다.

본 실시 형태로는, 동작 데이터로서 취출한 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 기간은 전환 공정이라고 하지만, 해정 공정이나 쇄정 공정을 포함하는 것으로 하여도 좋다. 동일한 전철기(10)라면, 1회의 전환 동작에 관계된 동작 데이터의 기간의 길이, 즉, 전환 공정의 기간의 길이는 일정하게 된다. 전환 공정의 시작 및 종료는, 스트로크 위치에서 판단할 수 있다. 즉, 전환 공정의 시작은, 스트로크 위치가 변위하기 시작한 시점이고, 전환 공정의 종료는, 스트로크 위치의 변위가 종료된 시점으로 된다. 또한, 스트로크 위치의 변위 방향에서, 전환 방향(반위·정위)을 판단할 수 있다.

동작 데이터로 하는 구동 추이 정보는, 도 2에 일례를 나타내도록, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 기간에 있어서 스트로크 위치마다의 토오크의 추이를 나타내는 데이터이다. 예를 들면, 각 스트로크 위치에 대한 모터 전압 및 모터 전류로부터 토오크를 구하고, 얻어진 각 스트로크 위치에 대한 토오크의 데이터를 구동 추이 정보로 한다. 그 작성에 이용한 계측 데이터(모터 전압, 모터 전류, 스트로크 위치)는, 계측 대상마다 별개의 센서(20(22, 24, 26))에 의해 얻어지지만, 어느 것이나 계측 시각에 대한 계측치로서 얻어지기 위해, 계측 시각을 기준으로 하여 서로 대응시킬 수 있다.

도 3은, 전철기(10)의 상태 판정을 설명한 도면이다. 본 실시 형태에 있어서 전철기(10)의 상태 판정으로는, 미리, 전철기(10)마다, 과거의 동작 데이터가 축적 기억되어 있는 것으로 한다. 어느 전철기(10)가 새롭게 전환 동작을 행한 때의 동작 데이터(구동 추이 정보)를 신규 동작 데이터로 하여 작성하면, 통계치 추이 정보와, 총합 이상도 역치 조건을 평가 기준으로 하여 설정한다. 그리고, 평가 기준에 의거하여 신규 동작 데이터가 이상인지 여부의 판정을 행하여, 대상의 전철기(10)의 상태를 판정한다.

통계치 추이 정보는, 과거의 복수의 동작 데이터의 구동 추이 정보에 의거하여, 그 전환 동작 중의 각 스트로크 위치에 있어서 구동 정보를 통계 연산하는 것으로 구한, 통계치의 추이를 나타낸다. 예를 들면 우선, 동일한 전철기(10)의 과거의 동작 데이터 중, 전환 방향이 동일하고, 동작일이 해당 신규 동작 데이터의 동작일로부터 가장 가까운 소정 일수 이내인 동작 데이터를 추출한다. 그리고, 추출한 각 동작 데이터의 구동 추이 정보에 의거하여, 각 스트로크 위치에 있어서 토오크의 평균치(μ)의 평균치 데이터와, 각 스트로크 위치에 있어서 토오크의 표준 편차(σ)의 표준 편차 데이터를 산출하고, 통계치 추이 정보로 한다. 구체적으로는, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 기간(본 실시 형태로는 전환 공정의 시작으로부터 종료까지의 기간)의 스트로크 위치마다, 과거의 동작 데이터 각각에 있어서 토오크의 평균치(μ)를 구하여 평균치 데이터를 작성하고, 스트로크 위치마다, 과거의 동작 데이터 각각에 있어서 표준 편차(σ)를 구하여 표준 편차 데이터를 작성한다.

총합 이상도 역치 조건은, 신규 동작 데이터가 이상이라고 판정하기 위한 조건이고, 「소정의 총합 이상도 판정 역치를 초과하고 있는 것」 등으로 할 수 있다.

그리고, 상태 판정에 있어서는 우선, 신규 동작 데이터의 구동 추이 정보와, 통계치 추이 정보의 평균치 데이터 및 표준 편차 데이터의 각각을 각 스트로크 위치에서 비교 연산하는 것에 의해, 신규 동작 데이터에 관한 이상도의 추이를 산출한다. 즉, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 기간의 스트로크 위치(i)마다, 다음 식(1)에 따라 이상도(a(i))를 구한다.

a(i)=((xi-μi)/σi)^2 … (1)

식(1)에 있어, 「xi」는, 신규 동작 데이터에 있어서 스트로크 위치(i)의 토오크이고, 「μi」는, 평균치 데이터에 있어서 스트로크 위치(i)의 토오크의 평균치이고, 「σi」는, 표준 편차 데이터에 있어서 스트로크 위치(i)의 표준 편차이다.

그 후, 이상도의 추이에 의거하여, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 기간의 각 스트로크 위치(i)의 이상도(a(i))의 총계를 산출하여, 총합 이상도로 한다. 그리고, 이 총합 이상도가 총합 이상도 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의거하여, 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정한다.

도 4는, 총합 이상도의 추이의 일례이고, 동작 횟수에 대한 총합 이상도의 그래프, 즉, 총합 이상도의 시계열의 추이를 나타내고 있다. 예를 들면, 신규 동작 데이터에 관하여 구한 총합 이상도가 총합 이상도 판정 역치를 초과하고 있는 경우에 총합 이상도 역치 조건을 충족시킨다고 하여, 신규 동작 데이터를 이상이라고 판정한다.

또한, 총합 이상도를 총합 이상도 판정 역치와 비교하는 것에 의해, 대상의 전철기(10)의 이상 징후의 유무라는 해당 전철기(10)의 상태를 판정한다. 즉, 본 실시 형태로는, 1회의 전환 동작마다, 총합 이상도가 요구된다. 그리고, 총합 이상도를 구하는 때는, 전회의 전환 동작에 관계된 동작 데이터도 포함한 과거의 동작 데이터로부터 통계치 추이 정보가 설정되고, 이번의 전환 동작에 관계된 신규 동작 데이터의 구동 추이 정보와 비교되어, 이번의 총합 이상도가 산출된다. 통상, 전철기는, 전환 동작을 반복하는 것으로 서서히 마모 등이 진행되어 가지만, 그 진행은 상당히 느리다. 그 때문에, 도 4에 나타낸 것과 같이, 장기간에 걸친 총합 이상도의 추이로서 보면, 총합 이상도가 서서히 커지는 경향에 의해, 보수 작업 등의 메인터넌스의 시기를 추측·파악할 수 있다. 또한, 도 4에서는 나타나고 있지 않지만, 보수 작업의 전후의 총합 이상도의 추이로부터, 해당 보수 작업에 의해 정상 상태에 돌아왔거나, 충분한 정비가 이루어졌는지의 확인의 목표로 하는 것도 가능하다. 그리고, 이 총합 이상도의 추이로부터, 예를 들면, 미래의 총합 이상도의 추이를 예측하여 보수 작업의 실시에 유용하게 쓰거나, 또는, 이상 판정에 이용하는 총합 이상도 판정 역치(총합 이상도 역치 조건)을 적절하게 설정한다는 것이 가능해진다.

[기능 구성]

도 5는, 제1 실시 형태에 있어서 철도 설비 상태 판정 장치(1)의 기능 구성도이다. 도 5에 나타낸 것과 같이, 철도 설비 상태 판정 장치(1)는, 조작부(102)와, 표시부(104)와, 음(音)출력부(106)와, 통신부(108)와, 처리부(200)와, 기억부(300)를 구비하여, 일종의 컴퓨터로 하여 구성할 수 있다.

조작부(102)는, 예를 들면 버튼 스위치나 터치 패널, 키보드 등의 입력 장치로 실현되고, 이루어진 조작에 응한 조작 신호를 처리부(200)에 출력한다. 표시부(104)는, 예를 들면 LCD나 터치 패널 등의 표시 장치로 실현되고, 처리부(200)로부터의 표시 신호에 응한 각종 표시를 행한다. 음출력부(106)는, 예를 들면 스피커 등의 음성 출력 장치로 실현되고, 처리부(200)로부터의 음성 신호에 응한 각종 음 출력을 행한다. 통신부(108)는, 예를 들면 유선 또는 무선에 의한 통신 장치로 실현되고, 각 전철기(10)의 부근에 설치된 제어 단말(50)(도 12 참조)과의 통신을 행한다.

처리부(200)는, 예를 들면 CPU(Central Processing Unit) 등의 연산 장치로 실현되고, 기억부(300)에 기억된 프로그램이나 데이터 등에 의거하여, 철도 설비 상태 판정 장치(1)를 구성한 각 부분에의 지시나 데이터 전송을 행하고, 철도 설비 상태 판정 장치(1)의 전체 제어를 행한다. 또한, 처리부(200)는, 기억부(300)에 기억된 철도 설비 상태 판정 프로그램(302)을 실행하는 것으로, 동작 데이터 작성부(202), 평가 기준 설정부(204), 역치 결정부(206), 및 판정부(210)의 각 기능 블록로 하여 기능한다. 단, 이러한 기능 블록은, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)나 FPGA(Field Programmable Gate Array) 등에 의해 각각 독립한 연산 회로로 하여 구성하는 것도 가능하다.

동작 데이터 작성부(202)는, 전철기(10)에 관한 계측 데이터를 기초로, 해당 전철기(10)의 1회분의 전환 동작에 관계된 동작 데이터를 작성한다. 본 실시 형태로는, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 기간에 있어서 스트로크 위치마다의 토오크의 추이를 나타내는 구동 추이 정보를 작성하여, 이것을 동작 데이터로 한다(도 2 참조). 구체적으로는, 전철기(10)에 관한 계측 데이터인 모터 전압, 모터 전류 및 스트로크 위치는, 어느 것이나 계측 시각에 대한 계측치로서 얻어지기 때문에, 계측 시각을 기준으로서 서로 대응시킬 수 있다. 그 때문에, 각 스트로크 위치에 대한 모터 전압 및 모터 전류로부터 토오크를 구하는 것으로, 스트로크 위치에 대한 토오크의 데이터를 작성한다. 뒤이어, 스트로크 위치의 변화로부터, 전환 동작의 시작 및 종료(본 실시 형태로는 전환 공정의 시작 및 종료)의 타이밍을 판정한다. 그리고, 스트로크 위치에 대한 토오크의 데이터 중, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 기간의 데이터를 취출하여 구동 추이 정보로 하여, 1회의 전환 동작에 관계된 동작 데이터를 얻는다. 또한, 스트로크 위치의 변화로부터, 해당 전환 동작의 전환 방향을 판정한다.

평가 기준 설정부(204)는, 통계치 추이 정보와, 총합 이상도 역치 조건을 평가 기준으로 하여 설정한다. 구체적으로는, 어느 전철기(10)에 관한 신규 동작 데이터에 대한 평가 기준으로 하기 위한 통계치 추이 정보의 설정에 즈음하여, 우선, 해당 전철기(10)의 동일 전환 방향의 과거의 동작 데이터 중에서, 동작일이 가장 가까운 소정 일수분(예를 들면, 3일간이나 10일간)의 동작 데이터를 추출한다. 또한, 전철기(10)의 전환 동작에 관한 동작 데이터는, 보수 작업의 전후에서 크게 변화하여 얻는다. 그 때문에, 동작 일시가, 과거 가장 가까운 보수 작업의 실시 일시 이후의 동작 데이터만을 추출 대상으로 하여도 좋다. 그리고, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 기간의 스트로크 위치마다, 추출한 각 동작 데이터의 토오크의 평균치(μ) 및 표준 편차(σ)를 구하고, 평균치 데이터 및 표준 편차 데이터를 작성하여, 통계치 추이 정보로 한다(도 3 참조).

또한, 평가 기준 설정부(204)는, 별도 역치 결정부(206)에 의해 결정된 총합 이상도 판정 역치에 따라 총합 이상도 역치 조건을 설정한다. 그리고, 역치 결정부(206)은, 총합 이상도 역치 조건을 정한 총합 이상도 판정 역치을 결정한다.

구체적으로는, 역치 결정부(206)는, 대상의 전철기(10)에 관한 과거의 상태 판정의 결과인 총합 이상도의 시계열의 추이를 구하여, 이것에 의거하여 총합 이상도 판정 역치를 결정한다. 또는, 과거의 총합 이상도를, 그 동작 데이터의 전환 동작시의 상황에서 분류한다. 예를 들면, 월(月)이나 계절이라는 기간, 주간이나 야간이라는 시간대, 온도나 습도라는 동작 환경, 맑은 하늘이나 비라는 기상 등의 복수의 상황에 의해 분류한다. 그리고, 그러한 분류마다 총합 이상도의 시계열의 추이를 구하여, 해당 분류마다 총합 이상도 판정 역치를 결정한다. 이 경우, 평가 기준 설정부(204)는, 신규 동작 데이터의 전환 동작시의 상황에 대하여 소정의 근사 조건을 충족시키는 분류의 총합 이상도 판정 역치를 이용하여 총합 이상도 역치 조건을 설정하고, 판정부(210)는, 평가 기준 설정부(204)가 설정한 총합 이상도 역치 조건에 따라 상태 판정을 행한다. 근사 조건은, 전환 동작시의 상황이 동일한, 또는, 비슷하다고 간주할 수 있는 조건이다. 구체적으로는, 기간이나 시간대, 동작 환경, 기상 등의 복수의 상황 중, 전부가 일치하는 것이라는 조건으로 설정할 수도 있고, 이들 중 일부의 상황이 일치하는 것이라는 조건으로 설정할 수도 있다. 예를 들면, 기간이 동일한 “1월”이다, 계절 및 시간대가 동일한 “여름의 주간”이다, 기상 및 온도가 동일한 “맑은 20도 이상”이다는 조건을 들 수 있다. 또한, 총합 이상도의 시계열의 추이(도 4 참조)를, 예를 들면, 표시부(104)에 표시하는 등에 의해 유저에게 제시하여, 조작부(102)에 의한 유저의 조작 지시에 따라, 총합 이상도 판정 역치를 설정하도록 하여도 좋다.

판정부(210)는, 이상도 추이 산출부(212)와, 총합 이상도 산출부(214)와, 상태 판정부(216)를 포함한다.

이상도 추이 산출부(212)는, 동작 데이터 작성부(202)에 의해 작성된 신규 동작 데이터의 구동 추이 정보와, 평가 기준 설정부(204)에 의해 설정된 통계치 추이 정보를, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 각 스트로크 위치에서 비교 연산하는 것에 의해, 신규 동작 데이터에 관한 이상도의 추이를 산출한다. 구체적으로는, 각 스트로크 위치(i)의 이상도(a(i))를, 식(1)에 따라 산출한 것으로, 이상도의 추이를 산출한다(도 3 참조).

총합 이상도 산출부(214)는, 이상도 추이 산출부(212)에 의해 산출된 이상도의 추이를 총합하여, 총합 이상도를 산출한다. 즉, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 각 스트로크 위치(i)의 이상도(a(i))의 총계를 산출하여, 총합 이상도로 한다(도 3 참조).

상태 판정부(216)는, 총합 이상도 산출부(214)에 의해 산출된 총합 이상도가, 평가 기준 설정부(204)에 의해 설정된 총합 이상도 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의거하여 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정하여, 전철기(10)의 상태를 판정한다. 구체적으로는, 총합 이상도가 총합 이상도 판정 역치를 초과하고 있고 총합 이상도 역치 조건을 충족시키는 경우는, 신규 동작 데이터를 이상이라고 판정한다. 또한, 총합 이상도를 총합 이상도 판정 역치와 비교하는 것으로, 전철기(10)의 상태로 하여 이상 징후의 유무를 판정한다.

기억부(300)는, 하드 디스크나 ROM, RAM 등의 기억 장치로 실현되고, 처리부(200)가 철도 설비 상태 판정 장치(1)를 통합적으로 제어하기 위한 프로그램이나 데이터 등을 기억하고 있음과 함께, 처리부(200)의 작업 영역으로 하여 사용되어, 처리부(200)이 각종 프로그램에 따라 실행한 연산 결과나, 조작부(102)나 통신 부(108)을 통한 입력 데이터 등이 일시적으로 격납된다. 본 실시 형태로는, 기억부(300)에는, 철도 설비 상태 판정 프로그램(302)과, 전철기 데이터(310)와, 특징 데이터(330)가 기억된다. 또한, 전철기 데이터(310)에 있어 판정 결과 데이터(316)는, 총합 이상도를 격납한다. 따라서 이 기억부(300)은, 총합 이상도 기억부라고도 할 수 있다.

전철기 데이터(310)는, 전철기(10)마다 생성되고, 해당 전철기(10)를 식별하는 전철기 ID(312)에 대응시켜, 전환 동작 데이터(314)와, 판정 결과 데이터(316)와, 역치 데이터(318)와, 보수 작업 이력 데이터(320)를 격납하고 있다.

전환 동작 데이터(314)는, 해당 전철기(10)가 행한 1회의 전환 동작에 관한 데이터이고, 동작 데이터 작성부(202)에 의해 작성된 동작 데이터를, 그 전환 동작시의 상황을 나타내는 부수 정보와 동시에 격납한다. 구체적으로는, 도 6에 나타낸 것과 같이, 전환 동작 데이터(314)에는, 전환 동작을 식별하는 동작 데이터 No.에 대응시켜, 해당 전환 동작을 행한 동작 일시(일자 및 시각)와, 전환 방향과, 기온이나 습도 등의 동작 환경 정보와, 맑음이나 비라고 하는 날씨 등의 기상 정보와, 해당 전환 동작에 관계된 동작 데이터(본 실시 형태로는 구동 추이 정보)를 격납하고 있다.

판정 결과 데이터(316)는, 해당 전철기(10)의 동작 데이터에 대한 상태 판정의 결과에 관한 데이터이고, 도 7에 나타낸 것과 같이, 해당한 동작 데이터의 동작 데이터 No.와, 평가 기준으로 하여 통계치 추이 정보의 통계치 추이 정보 ID와, 이상도의 추이와, 총합 이상도와, 판정 결과를 격납하고 있다.

역치 데이터(318)는, 역치 결정부(206)에 의해 결정된 총합 이상도 판정 역치의 데이터를 포함하여, 전철기(10)마다 그 총합 이상도 판정 역치를 격납한다.

보수 작업 이력 데이터(320)는, 해당 전철기(10)에 대하여 실시된 보수 작업의 이력이고, 보수 작업의 실시 일시와, 실시한 보수 작업의 내용을 대응시켜 격납하고 있다.

특징 데이터(330)는, 평가 기준 설정부(204)에 의해 설정된 통계치 추이 정보에 관한 데이터이고, 도 8에 나타낸 것과 같이, 해당 통계치 추이 정보를 식별하는 통계치 추이 정보 ID 및 대상의 전철기(10)를 식별하는 전철기ID에 대응시켜, 채용 동작 데이터 리스트와, 통계치 추이 정보인 평균치 데이터 및 표준 편차 데이터를 격납하고 있다. 채용 동작 데이터 리스트는, 해당 통계치 추이 정보의 작성에 이용한 과거의 동작 데이터의 동작 데이터 No.의 리스트이다.

[처리가 흐름]

도 9는, 철도 설비 상태 판정 처리의 흐름을 설명하는 플로차트이다. 여기에서 설명하는 처리는, 처리부(200)가 기억부(300)로부터 철도 설비 상태 판정 프로그램(302)을 판독하여 실행하는 것으로 실현할 수 있고, 전철기(10)의 각각을 대상으로서 병렬적으로 실행한다.

우선, 동작 데이터 작성부(202)가, 대상의 전철기(10)에 관한 계측 데이터를 기초로, 새로운 전환 동작에 관계된 동작 데이터(신규 동작 데이터)를 작성한다(스텝 S1). 본 실시 형태로는, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 기간에 있어서 스트로크 위치마다의 토오크의 데이터를 구동 추이 정보로 하여 작성하고, 동작 데이터로고 한다.

뒤이어, 평가 기준 설정부(204)가, 신규 동작 데이터(구동 추이 정보)에 대한 평가 기준으로 하기 위한 통계치 추이 정보와, 총합 이상도의 평가 기준으로 하기 위한 총합 이상도 역치 조건을 설정한다(스텝 S3). 구체적으로는, 대상의 전철기(10)의 과거의 동작 데이터에 의거하여 통계치 추이 정보를 작성하는 것과 동시에, 별도 역치 결정부(206)에 의해 결정된 대상의 전철기(10)에 관한 총합 이상도 판정 역치를 역치 데이터(318)로부터 판독하여, 총합 이상도 역치 조건을 설정한다.

뒤이어, 이상도 추이 산출부(212)가, 신규 동작 데이터의 구동 추이 정보와, 설정된 통계치 추이 정보와의 비교 연산을 행하여, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 기간에 있어서 각 스트로크 위치(i)의 이상도(a(i))를 산출하여, 신규 동작 데이터에 관한 이상도의 추이를 산출한다(스텝 S5).

그리고, 총합 이상도 산출부(214)가, 산출된 이상도의 추이에 있어서 각 스트로크 위치의 이상도(a(i))를 총계(總計)하여, 총합 이상도를 산출한다(스텝 S7). 그 후, 상태 판정부(216)가, 산출된 총합 이상도를 기초로, 총합 이상도 역치 조건을 이용하여 대상의 전철기(10)의 상태를 판정한다(스텝 S9). 구체적으로는, 총합 이상도가 총합 이상도 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의거하여 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정하는 것과 동시에, 총합 이상도를 총합 이상도 역치 조건의 총합 이상도 판정 역치와 비교하여, 대상의 전철기(10)의 상태로서 이상 징조의 유무를 판정한다. 이상의 처리를 행하면, 스텝 S1에 돌아오고, 동일한 처리를 반복한다.

[작용 효과]

제1 실시 형태에 의하면, 철도 설비가 새로운 전환 동작에 관계된 신규 동작 데이터의 구동 추이 정보와, 과거의 동작 데이터에 의거한 통계치 추이 정보를 스트로크 위치마다 비교 연산하는 것으로, 신규 동작 데이터에 관한 전환 동작 중의 이상도의 추이를 산출하고, 그 이상도의 추이를 총합하여 해당 전환 동작에 관계된 총합 이상도를 산출한다. 그 때문에, 철도 설비인 전철기(10)의 1회분의 전환 동작 전체를 총합 이상도라는 1개의 파라미터에 의해 판정할 수 있도록 된다. 따라서 사소한 이상은 있지만 1회분의 전환 동작 전체에 걸쳐 이상이 있을 것 같은 경우나, 순간적으로 값이 커질 것 같은 이상의 경우 등, 어떠한 이상이어도, 총합 이상도라는 1개의 파라미터로 전철기(10)의 동작에 이상이 있는지 여부를 판정할 수 있다. 1대 1대의 철도 설비에 대하여 평가 기준을 설정하고, 해당 철도 설비에 대응하는 평가 기준에 의거하여 해당 철도 설비의 규정 동작에 이상이 있는지 여부를 판정한다는 새로운 기술을 실현할 수 있다.

〔제2 실시 형태〕

전철기(10)에는, 예를 들면 구조상의 이유 또는 설치 위치의 여유 공간상의 이유 등으로부터, 동작간(18)의 스트로크 위치를 계측할 수 없는 경우가 있을 수 있다. 그러한 경우를 상정하고, 제2 실시 형태로는, 구동 추이 정보와, 그 전환 동작의 동작시간를 동작 데이터로 한다.

우선, 구동 추이 정보는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 전환 동작 중의 각 타이밍에 있어서 전기 모터(12)의 구동 정보를 나타내지만, 본 실시 형태로는, 전환 동작에 있어서 동작간의 변위 시작으로부터 변위 종료까지의 시간 경과를, 각 타이밍으로 한다. 동일한 전철기(10)라면, 전환 공정의 전(前) 공정인 해정 공정, 및 후처리 공정인 쇄정 공정의 각 기간의 길이는, 어느 전환 동작에 있어도 거의 일정하다. 그러면, 1회의 전환 동작에 관계된 전기 모터(12)의 회전 개시시각으로부터 전환 공정의 개시시각을 구하여, 해당 전기 모터(12)의 회전 종료 시각으로부터 전환 공정의 종료 시각을 구한다. 그리고, 구한 전환 공정의 개시시각으로부터 종료 시각까지의 시간 경과에 대한 토오크의 데이터를, 구동 추이 정보로 하여 작성한다. 그 후는, 제1 실시 형태의 상태 판정을 적용하면 좋다.

단, 전환 공정의 기간의 길이, 즉, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 시간은 변화할 수 있으므로, 제2 실시 형태로는, 전환 공정의 기간의 길이(전환 공정의 개시시각으로부터 종료 시각까지의 시간 길이)를 전환 동작의 동작시간으로 하여, 동작 데이터에 포함한다. 그리고, 신규 동작 데이터의 상태 판정에 앞서, 그 동작시간에 의거하여, 해당 신규 동작 데이터가 정상인지 여부를 판정하는 사전 선별을 행한다. 사전 선별의 결과 정상이라고 판단한 경우는, 상술의 상태 판정을 적용한다.

그리고, 사전 선별에서는, 신규 동작 데이터의 동작시간이 이상인지 여부를, 동작시간 역치 조건에 의거하여 판정한다. 동작시간 역치 조건은, 동작시간이 이상이라고 판정하기 위한 조건이며, 사전 선별에 앞서 평가 기준으로 하여 설정한다.

구체적으로는, 도 10에 나타낸 것과 같이, 신규 동작 데이터와 동일한 전철기(10)에 관계된 동작 데이터이며, 전환 방향이 동일한 과거의 동작 데이터의 중에서, 해당 동작 데이터에 관한 사전 선별로 그 동작시간(T)이 정상이라고 판정된 가장 가까운 소정 일수 이내의 소정수의 동작 데이터를 추출한다. 그리고, 추출한 각 동작 데이터의 동작시간(T)의 대수 log(T)의 평균치 μlog(T), 및, 표준 편차 σlog(T)를 구한다. 뒤이어, 이 평균치 μlog(T) 및 표준 편차 σlog(T)를 이용하여, 신규 동작 데이터의 동작시간(T)의 대수 log(T)의 편차치를 구한다. 그리고, 이 편차치를 소정의 동작시간 판정 역치와 비교하는 것으로 사전 선별을 행하여, 신규 동작 데이터의 동작시간(T)이 이상인지 여부를 판정한다. 동작시간 판정 역치는, 도 11에 나타난 바와 같이 정할 수 있다. 즉, 평균치 μlog(T)를 중심으로 한 범위의 상한치 및 하한치로 하여 동작시간 판정 역치를 정하고, 그 범위 밖인 것을 동작시간 역치 조건으로 한다. 그리고, 신규 동작 데이터에 관한 편차치가 범위 외의 경우에, 동작시간 역치 조건을 충족시킨다고 하여 이상으로 판정한다. 범위 내라면, 동작시간 역치 조건을 충족시키지 않는다고 하여 정상으로 판정한다.

그리고, 사전 선별로 정상이라고 판정한 동작 데이터의 구동 추이 정보에 관하여, 동작시간이 소정의 정규화 시간이 되도록 시간축을 정규화한 후, 상술의 상태 판정을 적용한다. 그때, 구동 추이 정보는 시간 경과에 대한 토오크의 데이터이므로, 스트로크 위치 대신에, 각 시각(i)에 있어서 이상도(a(i))를 산출하는 것이 된다.

제2 실시 형태로는, 철도 설비 상태 판정 장치(1)에 있어 동작 데이터 작성부(202)가, 전환 공정의 개시시각으로부터 종료 시각까지의 시간 경과에 대한 토오크의 데이터를 구동 추이 정보로 하여 작성하는 것과 동시에, 개시시각으로부터 종료 시각까지의 시간 길이를 그 전환 동작의 동작시간으로서 산출하여, 이들을 동작 데이터로 한다. 또한, 평가 기준 설정부(204)가, 통계치 추이 정보와, 총합 이상도 역치 조건과, 동작시간 역치 조건을 평가 기준으로 하여 설정한다. 그리고, 판정부(210)이, 상태 판정에 앞서, 신규 동작 데이터의 동작시간이 동작시간 역치 조건을 충족시키는지 여부를 판정하는 사전 선별을 행한다.

또한, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서는 철도 설비 상태 판정 장치(1)가 행한다고 하여 설명한 구동 추이 정보의 작성은, 제어 단말(50)이 행하는 구성으로 하여도 좋다. 구체적으로는, 도 1에서는 도시를 생략했지만, 도 12에 나타낸 것과 같이, 전철기(10)의 근방에는, 그 전기 모터(12)에 대한 회전 시작 및 회전 종료의 지시를 행하여 전환 동작을 제어하는 제어 단말(50)이, 각각 설치되어 있다. 그리고, 이 제어 단말(50)에 있어서, 센서(20(22, 24, 26))의 계측 데이터를 수집하고 있다. 그 때문에, 제어 단말(50)이 계측 데이터로부터 구동 추이 정보를 작성하여, 철도 설비 상태 판정 장치(1)에 송신하는 구성도 가능하다. 그 경우는, 제어 단말(50)이 전환 동작마다 계측 데이터를 처리하고 동작 데이터를 작성할 필요가 있지만, 그만큼 철도 설비 상태 판정 장치(1)의 처리 부하를 절감할 수 있다. 또한, 제어 단말(50)로부터 철도 설비 상태 판정 장치(1)에의 계측 데이터 그 자체의 송신이 불필요하기 때문에, 전송하는 데이터량을 절감할 수 있다.

또한, 제2 실시 형태로는 철도 설비 상태 판정 장치(1)가 작성한다고 하여 설명한 동작 데이터 중, 구동 추이 정보에 관해서는 철도 설비 상태 판정 장치(1)로 작성하여, 동작시간에 관해서는 제어 단말(50)이 구한다고 하여도 좋다. 예를 들면, 제어 단말(50)이, 전기 모터(12)에 대하여 회전 시작을 지시한 시각 및 회전 종료를 지시한 시각과, 해정 공정 및 쇄정 공정의 각 기간의 길이로부터 전환 공정의 기간의 길이를 산출하여, 동작시간으로 하여 철도 설비 상태 판정 장치(1)에 송신하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태로는, 동작 데이터로 하는 모터의 구동 정보를 토오크라고 했지만, 모터 전류를 이용해도 좋다.

〔제3 실시 형태〕

다음에, 제3 실시 형태에 관하여 설명한다. 제3 실시 형태의 철도 설비 상태 판정 장치는, 도 5에 나타냈던 철도 설비 상태 판정 장치(1)과 동일한 구성에서 실현할 수 있지만, 처리부의 각 기능부에 있어 행한 처리의 일부가 다르다. 이하에서는, 상위 부분에 착안하여 각 기능부가 행하는 처리를 설명한다.

도 13은, 제3 실시 형태에 있어서 철도 설비 상태 판정 장치(1b)의 기능 구성도이다. 도 13에 나타낸 것과 같이, 철도 설비 상태 판정 장치(1b)는, 조작부(102)와, 표시부(104)와, 음출력부(106)와, 통신부(108)와, 처리부(200b)와, 기억부(300b)를 구비하고, 일종의 컴퓨터로 하여 구성할 수 있다.

처리부(200b)는, 기억부(300b)에 기억된 철도 설비 상태 판정 프로그램(302b)을 실행하는 것으로, 동작 데이터 작성부(202b), 평가 기준 설정부(204b), 역치 결정부(206b), 및 동작시간 판정부(210b)의 각 기능 블록으로 하여 기능한다.

제3 실시 형태로는, 동작 데이터를, 그 전환 동작의 동작시간로 한다. 그리고, 해당 동작시간을 기초로, 전철기(10)의 상태 판정을 행한다. 그 때문에, 제3 실시 형태에서는, 동작 데이터 작성부(202b)가, 제2 실시 형태와 동일한 요령으로 제어 단말(50)이 구한 동작시간을 취득하고, 신규 동작 데이터로 한다. 또한, 평가 기준 설정부(204b)가, 동작시간 역치 조건과, 동작시간 이상 역치 조건을 평가 기준로 하여 설정한다. 그리고, 동작시간 판정부(210b)가, 사전 선별의 결과 정상이라고 판정된 신규 동작 데이터에 관한 동작시간 이상도를 산출하여, 이 동작시간 이상도가 동작시간 이상 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의해, 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정한다.

또한, 역치 결정부(206b)가, 동작시간 이상 역치 조건을 정한 동작시간 이상 판정 역치를 결정한다. 동작시간 이상 판정 역치는, 제1 실시 형태의 총합 이상도 판정 역치와 동일한 요령으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 대상의 전철기(10)에 관한 과거의 상태 판정의 결과인 동작시간 이상도의 시계열의 추이를 구하여, 이것에 의거하여 동작시간 이상 판정 역치를 결정한다. 또는, 대상의 전철기(10)에 관계된 과거의 동작시간 이상도를 그 동작 데이터의 전환 동작시의 상황으로 분류하고, 분류마다 동작시간 이상도의 시계열의 추이를 구하는 것으로, 해당 분류마다 동작시간 이상 판정 역치를 결정하여 두는 구성이라도 좋다. 그 밖에, 유저의 조작 지시에 따라 동작시간 이상 판정 역치를 결정하도록 하여도 좋다.

도 14는, 제3 실시 형태의 철도 설비 상태 판정 장치(1b)가 행하는 철도 설비 상태 판정 처리의 흐름을 설명하는 플로차트이다. 우선, 동작 데이터 작성부(202b)가, 제어 단말(50)로부터 새로운 전환 동작의 동작시간을 취득하고, 신규 동작 데이터로 한다(스텝 S11).

뒤이어, 평가 기준 설정부(204b)가, 제2 실시 형태에서 설명한 사전 선별을 행하기 위한 동작시간 역치 조건과, 신규 동작 데이터(동작시간)에 대한 평가 기준으로 하기 위한 동작시간 이상 역치 조건을 설정한다(스텝 S12). 동작시간 이상 역치 조건에 관해서는, 별도 역치 결정부(206b)에 의해 결정된 동작시간 이상 판정 역치에 의거하여 설정한다.

그 후, 동작시간 판정부(210b)는, 취득된 신규 동작 데이터의 동작시간이 동작시간 역치 조건을 충족시키는지 여부를 판정하는 사전 선별을 행한다(스텝 S13). 그리고, 동작시간 역치 조건을 충족시키는 경우는(스텝 S14:YES), 해당 신규 동작 데이터의 동작시간을 이상이라고 판정하고(스텝 S15), 스텝 S11로 돌아온다. 한편, 동작시간 역치 조건을 충족시키지 않는 경우에는(스텝 S14:NO), 스텝 S16으로 이행한다.

그리고, 스텝 S16으로는, 동작시간 판정부(210b)는, 신규 동작 데이터의 동작시간, 및 해당 신규 동작 데이터에 관계된 전환 동작전까지의 소정수의 동작 데이터에 포함되는 동작시간의 분포에 의거하여, 동작시간 이상도를 산출한다. 예를 들면, 사전 선별에 있어서 구한 신규 동작 데이터의 동작시간(TN)의 대수 log(TN)의 편차치로부터, 신규 동작 데이터의 동작시간 이상도를 얻는다. 즉, 과거의 동작 데이터의 중에서 소정수의 동작 데이터를 추출하고, 동작시간(T)의 대수 log(T)의 평균치 μlog(T), 및, 표준 편차 σlog(T)를 구한다. 그리고, 다음 식(2)에 따라, 동작시간 이상도(a2)를 산출한다.

a2=(log(TN)-μlog(T))/σlog(T) … (2)

또한, 다음 식(3)에 따라 동작시간 이상도(a3)를 구하는 구성이라도 좋다. 식(3)에 있어, 「μT」는, 추출한 과거의 각 동작 데이터의 동작시간(T)의 평균치이고, 「σT」는, 해당 각 동작 데이터의 동작시간(T)의 표준 편차이다. 또한, 동작시간 이상도(a2)와 동작시간 이상도(a3)의 양쪽을 구하여, 각치(各値)에 의거하여 후단의 상태 판정을 행하는 구성도 가능하다. 그 경우는, 예를 들면, 양자의 역치를 포함하는 동작시간 이상 역치 조건을 설정해 둔다.

a3=(TN-μT)/σT … (3)

그리고, 동작시간 판정부(210b)는, 산출된 동작시간 이상도를 기초로, 동작시간 이상 역치 조건을 이용하여 대상의 전철기(10)의 상태를 판정한다(스텝 S17). 구체적으로는, 신규 동작 데이터의 동작시간 이상도(a2)(또는 동작시간 이상도 a3)가 동작시간 이상 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의거하여, 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정한다. 예를 들면, 도 15에 나타낸 것과 같이, 동작시간 이상도(a2)가 동작시간 이상 판정 역치를 초과하고 있는 경우에 동작시간 이상 역치 조건을 충족시킨다고 하여, 신규 동작 데이터를 이상이라고 판정한다. 또한, 도 15에 나타나는 동작시간 이상도(a2)의 추이로부터 대상의 전철기(10)의 이상 징후의 유무 등의 상태를 판정한다. 예를 들면, 동작시간 이상도(a2)의 변화 경향으로부터 메인터넌스의 시기를 추측하거나, 메인터넌스 전후의 동작시간 이상도(a2)의 추이로부터 정비가 적절하게 이루어졌는지의 확인을 하는 것이 가능해진다. 이상의 처리를 행하면, 스텝 S11에 돌아오고, 동일한 처리를 반복한다.

또한, 동작시간 역치 조건에 의거한 사전 선별(도 14의 스텝 S13)은 행하지 않는 구성으로 하여도 좋다. 그 경우는, 스텝 S12로의 동작시간 역치 조건의 설정은 불필요하게 된다.

제3 실시 형태에 의하면, 동작시간 역치 조건에 의거하여 신규 동작 데이터의 동작시간이 이상인지 여부를 우선 판정하고, 동작시간이 분명히 이상한 신규 동작 데이터의 사전 선별을 행할 수 있다. 게다가, 사전 선별의 결과 정상이라고 판정된 경우에, 해당 신규 동작 데이터의 동작시간, 및 그 전환 동작 이전의 과거의 전환 동작의 동작시간의 분포에 의거하여, 신규 동작 데이터에 관한 동작시간 이상도라는 1개의 파라미터를 산출할 수 있다. 또한, 과거의 동작 데이터에 관한 동작시간 이상도를 이용하여, 동작시간 이상 판정 역치를 결정해 둘 수 있다. 그리고, 동작시간 이상도를 동작시간 이상 판정 역치와 비교하는 것으로 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정하는 것과 동시에, 그 전환 동작을 행한 전철기(10)의 이상 징후의 유무라는 상태 판정을 할 수 있다. 따라서 제1 실시 형태 등과 비교하여 간이하게 상태 판정을 할 수 있고, 철도 설비 상태 판정 장치(1b)에 있어서 처리 부하의 경감을 도모할 수 있다.

또한, 제3 실시 형태에 의하면, 철도 설비 상태 판정 장치(1b)는, 제어 단말(50)로부터 전환 동작의 동작시간을 수집하여, 이것을 동작 데이터로 하여 축적하여 두게 된다. 따라서 철도 설비 상태 판정 장치(1b)에 있어 동작 데이터를 축적하여 두기 위한 기억 용량은, 제1 실시 형태 등과 비교하고 소용량으로 끝난다. 더하여, 제어 단말(50)로부터 철도 설비 상태 판정 장치(1b)에 전송하는 데이터량을 대폭적으로 절감할 수 있어, 전송로의 전송 용량에 제한이 있는 경우에도 적용이 가능하다.

〔제4 실시 형태〕

다음에, 제4 실시 형태에 관하여 설명한다. 제4 실시 형태의 철도 설비 상태 판정 장치는, 도 5에 나타냈던 철도 설비 상태 판정 장치(1)과 동일한 구성에서 실현할 수 있지만, 처리부의 각 기능부에 있어 행하는 처리의 일부가 다르다. 이하에서는, 상위 부분에 착안하여 각 기능부가 행하는 처리를 설명한다.

제4 실시 형태에서는, 동작 데이터를, 그 전환 동작에 필요로 한 전기량의 데이터로 한다. 그리고, 해당 전기량을 기초로, 전철기(10)의 상태 판정을 행한다. 그 때문에, 제4 실시 형태에서는, 제어 단말(50)이, 전철기(10)이 새로운 전환 동작에 즈음하여, 해당 전환 동작에 필요로 한 전기량을 산출하고 철도 설비 상태 판정 장치(1c)(도 16을 참조)에 송신한다. 전기량은, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 기간에 있어서 전압 전류 센서(22)에 의해 계측된 모터 전류의 평균치(평균 전류치)에, 해당 기간의 시간(동작시간)을 곱하여 구한다. 또는, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 기간에 계측된 모터 전류의 최대치(최대 전류치)에, 동작시간을 곱하여 전기량을 구하여도 좋다. 또는, 전환 동작의 시작으로부터 종료까지의 기간에 소정 시간 간격으로 주기적으로 계측된 모터 전류 각각을 적산하는 것으로 전기량을 구하는 것으로 하여도 좋다. 또한, 모터 전압의 평균치 또는 최대치에 동작시간을 곱한 값을, 전기량 대신의 에너지 데이터로 하여 이용해도 좋다.

또한, 이 전기량의 산출은, 철도 설비 상태 판정 장치(1c)에 있어서 동작 데이터 작성부(202c)(도 16을 참조)가 행하도록 하여도 좋다. 그 경우는, 제어 단말(50)은, 제1 실시 형태와 동일한 요령으로 모터 전류를 계측 데이터로 하여 철도 설비 상태 판정 장치(1c)에 송신한다.

도 16은, 제4 실시 형태에 있어서 철도 설비 상태 판정 장치(1c)의 기능 구성도이다. 도 16에 나타낸 것과 같이, 철도 설비 상태 판정 장치(1c)는, 조작부(102)와, 표시부(104)와, 음출력부(106)와, 통신부(108)와, 처리부(200c)와, 기억부(300c)를 구비하여, 일종의 컴퓨터로 하여 구성할 수 있다.

처리부(200c)는, 기억부(300c)에 기억된 철도 설비 상태 판정 프로그램(302c)를 실행한 것으로, 동작 데이터 작성부(202c), 평가 기준 설정부(204c), 역치 결정부(206c), 및 전기량 판정부(210c)의 각 기능 블록으로 하여 기능한다.

그리고, 동작 데이터 작성부(202c)가, 제어 단말(50)이 구한 전기량을 취득하고 신규 동작 데이터로 한다. 또한, 평가 기준 설정부(204c)가, 전기량 역치 조건과, 전기량 이상 역치 조건을 평가 기준으로 하여 설정한다. 그리고, 전기량 판정부(210c)가, 사전 선별의 결과 정상이라고 판정된 신규 동작 데이터에 관한 전기량 이상도를 산출하여, 이 전기량 이상도가 전기량 이상 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의해, 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정한다.

또한, 역치 결정부(206c)가, 전기량 이상 역치 조건을 정하는 전기량 이상 판정 역치를 결정한다. 전기량 이상 판정 역치는, 제1 실시 형태의 총합 이상도 판정 역치와 동일한 요령으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 대상의 전철기(10)에 관한 과거의 상태 판정의 결과인 전기량 이상도의 시계열의 추이를 구하여, 이것에 의거하여 결정한다. 또는, 대상의 전철기(10)에 관계된 과거의 전기량 이상도를 그 동작 데이터의 전환 동작시의 상황으로 분류하여, 분류마다 전기량 이상도의 시계열의 추이를 구하는 것으로, 해당 분류마다 전기량 이상 판정 역치를 결정해 두는 구성이라도 좋다. 그 밖에, 유저의 조작 지시에 따라 전기량 이상 판정 역치를 결정하도록 하여도 좋다.

도 17은, 제4 실시 형태의 철도 설비 상태 판정 장치(1c)가 행하는 철도 설비 상태 판정 처리의 흐름을 설명하는 플로차트이다. 우선, 동작 데이터 작성부(202c)가, 제어 단말(50)로부터 새로운 전환 동작의 전기량을 취득하여, 신규 동작 데이터로 한다(스텝 S21).

뒤이어, 평가 기준 설정부(204c)가, 사전 선별을 행하기 위한 전기량 역치 조건과, 신규 동작 데이터(전기량)에 대한 평가 기준으로 하기 위한 전기량 이상 역치 조건을 설정한다(스텝 S22). 전기량 이상 역치 조건에 관해서는, 별도 역치 결정부(206c)에 의해 결정된 전기량 이상 판정 역치에 의거하여 설정한다.

그 후, 전기량 판정부(210c)가, 취득된 신규 동작 데이터의 전기량이 전기량 역치 조건을 충족시키는지 여부를 판정하는 사전 선별을 행한다(스텝 S23). 예를 들면 우선, 동일한 전철기(10)의 과거의 동작 데이터이며, 전환 방향이 동일한 과거의 동작 데이터의 중에서, 해당 동작 데이터에 관한 사전 선별로 그 전기량(E)이 정상이라고 판정된 가장 가까운 소정 일수 이내의 소정수의 동작 데이터를 추출한다. 그리고, 추출한 각 동작 데이터의 전기량(E)의 대수 log(E)의 평균치 μlog(E), 및, 표준 편차 σlog(E)를 구한다. 뒤이어, 이 평균치 μlog(E) 및 표준 편차 σlog(E)를 이용하여, 신규 동작 데이터의 전기량(E)의 대수 log(E)의 편차치를 구한다. 그리고, 이 편차치를 소정의 전기량 판정 역치와 비교하는 것으로 사전 선별을 행하여, 신규 동작 데이터의 전기량(E)이 이상인지 여부를 판정한다. 전기량 판정 역치는, 도 11을 참조하고 설명한 동작시간 판정 역치와 마찬가지로 정할 수 있다. 즉, 평균치 μlog(E)를 중심으로 한 범위의 상한치 및 하한치로 하여 전기량 판정 역치를 정하여, 그 범위 밖인 것을 전기량 역치 조건으로 한다.

그리고, 전기량 판정부(210c)는, 신규 동작 데이터에 관한 편차치가 범위 외의 경우는 전기량 역치 조건을 충족시킨다고 하여(스텝 S24:YES), 해당 신규 동작 데이터의 전기량을 이상이라고 판정하고(스텝 S25), 스텝 S21에 돌아온다.

한편, 편차치가 범위 내이고 전기량 역치 조건을 충족시키지 않는 경우에는(스텝 S24:NO), 스텝 S26으로 이행한다.

그리고, 스텝 S26에서는, 전기량 판정부(210c)는, 신규 동작 데이터의 전기량, 및 해당 신규 동작 데이터에 관계된 전환 동작전까지의 소정수의 동작 데이터에 포함되는 전기량의 분포에 의거하여, 전기량 이상도를 산출한다. 예를 들면, 사전 선별에 있어 구한 신규 동작 데이터의 전기량(EN)의 대수 log(EN)의 편차치로부터, 신규 동작 데이터의 전기량 이상도를 얻는다. 즉, 다음 식(4)에 따라, 전기량 이상도(a4)를 산출한다.

a4=(log(EN)-μlog(E))/σlog(E) … (4)

또한, 다음 식(5)에 따라 전기량 이상도(a5)를 구하는 구성이라도 좋다. 식(5)에 있어, 「μE」는, 추출한 과거의 각 동작 데이터의 전기량(E)의 평균치이고, 「σE」는, 해당 각 동작 데이터의 전기량(E)의 표준 편차이다. 또한, 전기량 이상도(a4)와 전기량 이상도(a5)의 양쪽을 구하여, 각치에 의거하여 후단의 상태 판정을 행하는 구성도 가능하다. 그 경우는, 예를 들면, 양자의 역치를 포함하는 전기량 이상 역치 조건을 설정하여 둔다.

a5=(EN-μE)/σE … (5)

그리고, 전기량 판정부(210c)는, 산출된 전기량 이상도를 기초로, 전기량 이상 역치 조건을 이용하여 대상의 전철기(10)의 상태를 판정한다(스텝 S27). 구체적으로는, 신규 동작 데이터의 전기량 이상도(a4)(또는 전기량 이상도(a5))가 전기량 이상 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의거하여, 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정한다. 예를 들면, 전기량 이상도(a4)가 전기량 이상 판정 역치을 초과하고 있는 경우에 전기량 이상 역치 조건을 충족시킨다고 하여, 신규 동작 데이터를 이상이라고 판정한다. 또한, 전기량 이상도(a4)의 추이로부터 대상의 전철기(10)의 이상 징후의 유무 등의 상태를 판정한다. 예를 들면, 전기량 이상도(a4)의 증가 경향으로부터 메인터넌스의 시기를 추측하거나, 메인터넌스 전후의 전기량 이상도(a4)의 추이로부터 정비가 적절하게 이루어졌는지의 확인을 한다는 것이 가능해진다. 이상의 처리를 행하면, 스텝 S21에 돌아오고, 동일한 처리를 반복한다.

또한, 전기량 역치 조건에 의거한 사전 선별(도 17의 스텝 S23)은 행하지 않는 구성으로 하여도 좋다. 그 경우는, 스텝 S22로의 전기량 역치 조건의 설정은 불필요하게 된다.

제4 실시 형태에 의하면, 전기량 역치 조건에 의거하여 신규 동작 데이터의 전기량이 이상인지 여부를 우선 판정하고, 전기량이 분명히 이상한 신규 동작 데이터의 사전 선별을 할 수가 있다. 게다가, 사전 선별의 결과 정상이라고 판정된 경우에, 해당 신규 동작 데이터의 전기량, 및 그 전환 동작 이전의 과거의 전환 동작의 전기량의 분포에 의거하여, 신규 동작 데이터에 관한 전기량 이상도라는 1개의 파라미터를 산출할 수 있다. 또한, 과거의 동작 데이터에 관한 전기량 이상도를 이용하여, 전기량 이상 판정 역치를 결정하여 둘 수 있다. 그리고, 전기량 이상도를 전기량 이상 판정 역치와 비교하는 것으로 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정하는 것과 동시에, 그 전환 동작을 행한 전철기(10)의 이상 징후의 유무라는 상태 판정을 할 수 있다. 따라서 제1 실시 형태 등과 비교하여 간이하게 상태 판정을 할 수가 있어, 철도 설비 상태 판정 장치(1c)에 있어서 처리 부하의 경감을 도모할 수 있다.

또한, 제4 실시 형태에 의하면, 철도 설비 상태 판정 장치(1c)는, 제어 단말(50)로부터 전환 동작의 전기량을 수집하여, 이것을 동작 데이터로 하여 축적해 두게 된다. 따라서 철도 설비 상태 판정 장치(1c)에 있어서 동작 데이터를 축적해 두기 위한 기억 용량은, 제1 실시 형태 등과 비교하고 소용량으로 끝난다. 더하여, 제어 단말(50)로부터 철도 설비 상태 판정 장치(1c)에 전송하는 데이터량을 대폭적으로 절감할 수 있어, 전송로의 전송 용량에 제한이 있는 경우에도 적용이 가능하다.

또한, 상술의 각 실시 형태에서는, 철도 설비를 전철기로 하여 설명했지만, 예를 들면, 건널목 차단기, 스크린도어라는, 모터를 동력원으로서 가동부가 동작하는 다른 철도 설비에 대해서도, 마찬가지로 적용 가능하다. 건널목 차단기의 경우, 승강하는 차단간(遮斷杆)이 가동부에 상당하고, 스크린도어의 경우, 개폐한 문부가 가동부에 상당하다.

1, 1b, 1c : 철도 설비 상태 판정 장치
200, 200b, 200c : 처리부
202, 202b, 202c : 동작 데이터 작성부
204, 204b, 204c : 평가 기준 설정부
206, 206b, 206c : 역치 결정부
210 : 판정부
212 : 이상도 추이 산출부
214 : 총합 이상도 산출부
216 : 상태 판정부
210b : 동작시간 판정부
210c : 전기량 판정부
300, 300b, 300c : 기억부
302, 302b, 302c : 철도 설비 상태 판정 프로그램
310 : 전철기 데이터
330 : 특징 데이터
10 : 전철기
20(22, 24, 26) : 센서
50 : 제어 단말

Claims (13)

1. 모터 구동에 의해 정지 상태에서 기정 동작을 행한 후에 다시 정지 상태로 되는 철도 설비의 상기 기정 동작에 관계된 동작 데이터를 복수 기억한 기억부와,
   상기 기억부에 기억된 복수의 동작 데이터에 의거하여, 평가 기준을 설정하는 평가 기준 설정부와,
   상기 평가 기준에 의거하여, 상기 철도 설비가 새롭게 상기 기정 동작을 행한 때의 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정하는 판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 철도 설비 상태 판정 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기억부는, 상기 동작 데이터를 동작일과 대응시켜 기억하고,
   상기 평가 기준 설정부는, 상기 신규 동작 데이터의 동작일로부터 가장 가까운 소정 일수분의 상기 동작 데이터에 의거하여, 상기 평가 기준을 설정하는 것을 특징으로 하는 철도 설비 상태 판정 장치.
3. 제1항 내지 제2항에 있어서,
   상기 동작 데이터는, 상기 기정 동작의 동작시간의 데이터를 포함하고,
   상기 평가 기준 설정부는, 상기 동작 데이터에 포함되는 동작시간의 분포에 의거하여, 동작시간이 이상이라고 판정하기 위한 동작시간 역치 조건을 상기 평가 기준의 하나로 하여 설정하고,
   상기 판정부는, 상기 신규 동작 데이터에 포함되는 동작시간이 이상인지 여부를 상기 동작시간 역치 조건에 의거하여 판정하는 것을 특징으로 하는 철도 설비 상태 판정 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 동작 데이터는, 상기 기정 동작의 동작시간의 데이터를 포함하고,
   상기 판정부는,
   상기 신규 동작 데이터에 포함되는 동작시간, 및, 상기 신규 동작 데이터에 관계된 기정 동작의 전까지의 소정수의 상기 동작 데이터에 포함되는 동작시간의 분포에 의거하여, 상기 신규 동작 데이터에 관한 동작시간 이상도를 산출하는 것과,
   상기 동작시간 이상도가 주어진 동작시간 이상 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의거하여, 상기 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정한 것을 행하고,
   상기 평가 기준 설정부는, 과거에 산출된 상기 동작시간 이상도에 의거하여, 상기 동작시간 이상 역치 조건을 상기 평가 기준의 하나로 하여 설정하는 것을 특징으로 하는 철도 설비 상태 판정 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 동작 데이터는, 상기 기정 동작에 필요로 한 전기량의 데이터를 포함하고,
   상기 평가 기준 설정부는, 상기 동작 데이터에 포함되는 전기량의 분포에 의거하여, 전기량이 이상이라고 판정하기 위한 전기량 역치 조건을 상기 평가 기준의 하나로 하여 설정하고,
   상기 판정부는, 상기 신규 동작 데이터에 포함되는 전기량이 이상인지 여부를 상기 전기량 역치 조건에 의거하여 판정하는 것을 특징으로 하는 철도 설비 상태 판정 장치.
6. 제1항, 제2항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 동작 데이터는, 상기 기정 동작에 필요로 한 전기량의 데이터를 포함하고,
   상기 판정부는,
   상기 신규 동작 데이터에 포함되는 전기량, 및, 상기 신규 동작 데이터에 관계된 기정 동작의 전까지의 소정수의 상기 동작 데이터에 포함되는 전기량의 분포에 의거하여, 상기 신규 동작 데이터에 관한 전기량 이상도를 산출하는 것과,
   상기 전기량 이상도가 주어진 전기량 이상 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의거하여, 상기 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정한 것을 행하고,
   상기 평가 기준 설정부는, 과거에 산출된 상기 전기량 이상도에 의거하여, 상기 전기량 이상 역치 조건을 상기 평가 기준의 하나로 하여 설정하는 것을 특징으로 하는 철도 설비 상태 판정 장치.
7. 제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 동작 데이터는, 상기 기정 동작 중의 각 타이밍의 상기 모터의 구동 정보를 나타내는 구동 추이 정보의 데이터를 포함하고,
   상기 평가 기준 설정부는, 상기 동작 데이터에 포함되는 구동 추이 정보에 의거하여, 상기 기정 동작 중의 각 타이밍에 있어서 상기 구동 정보를 통계 연산하는 것으로 구한 통계치의 추이를 나타내는 통계치 추이 정보를 상기 평가 기준의 하나로 하여 설정하고,
   상기 판정부는,
   상기 신규 동작 데이터에 포함되는 구동 추이 정보와, 상기 통계치 추이 정보를 상기 기정 동작 중의 각 타이밍에서 비교 연산하는 것으로, 상기 신규 동작 데이터에 관한 이상도의 추이를 산출하는 것과,
   상기 이상도의 추이를 총합한 총합 이상도를 산출하는 것과,
   상기 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 상기 총합 이상도에 의거하여 판정하는 것을 행하는 것을 특징으로 하는 철도 설비 상태 판정 장치.
8. 제7항에 있어서,
   과거에 산출된 상기 총합 이상도를 기억하는 총합 이상도 기억부를 더 구비하고,
   상기 평가 기준 설정부는, 상기 총합 이상도 기억부에 기억된 총합 이상도에 의거하여, 상기 신규 동작 데이터가 이상이라고 판정하기 위한 총합 이상도 역치 조건을 상기 평가 기준의 하나로 하여 설정하고,
   상기 판정부는, 상기 신규 동작 데이터의 총합 이상도가, 상기 총합 이상도 역치 조건을 충족시키는지 여부에 의거하여, 상기 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 철도 설비 상태 판정 장치.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
   상기 기정 동작에는, 상기 철도 설비가 가동부를 변위시키는 변위 동작이 포함되고,
   상기 구동 추이 정보는, 상기 기정 동작 중의 상기 가동부의 변위 위치를 각 타이밍으로 하는 상기 구동 정보의 추이를 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 철도 설비 상태 판정 장치.
10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 기정 동작에는, 상기 철도 설비가 가동부를 변위시키는 변위 동작이 포함되고,
    상기 구동 추이 정보는, 상기 가동부의 변위 시작으로부터 변위 종료까지의 시간 경과를 각 타이밍으로 하는 상기 구동 정보의 추이를 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 철도 설비 상태 판정 장치.
11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 정보는, 토오크 또는 전류의 정보인 것을 특징으로 하는 철도 설비 상태 판정 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 철도 설비는, 전철기, 건널목 차단기 및 스크린도어 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 철도 설비 상태 판정 장치.
13. 모터 구동에 의해 정지 상태에서 기정 동작을 행한 후에 다시 정지 상태로 되는 철도 설비의 상기 기정 동작에 관계된 동작 데이터를 축적한 데이터에 의거하여, 평가 기준을 설정하는 평가 기준 설정 스텝과,
    상기 평가 기준에 의거하여, 상기 철도 설비가 새롭게 상기 기정 동작을 행한 때의 신규 동작 데이터가 이상인지 여부를 판정하는 판정 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 설비 상태 판정 방법.

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