WO2023286447A1 - 機器の異常診断方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an abnormality diagnosis method for equipment
- Patent Document 1 There is a technique described in Patent Document 1 as a method of diagnosing abnormalities from driving sounds with high reliability without relying only on human senses.
- Patent Document 1 describes "a display unit capable of displaying an image, a photographing unit that converts an image of an object to be photographed into an image signal that is an electric signal, and a sound collector that converts the sound of the surrounding environment into an acoustic signal that is an electric signal.
- a storage unit capable of recording the data of the image signal, the data of the acoustic signal, and the data of a reference image captured in advance; reading the data of the reference image recorded in the storage unit; an image processing unit that compares and displays a diagnostic image currently captured by the imaging unit; a signal processing unit that records data of the acoustic signal of the diagnostic sound collected by the sound unit in the storage unit; a signal analysis unit that analyzes the diagnostic sound using preset analysis conditions;
- An acoustic diagnostic device comprising:
- Patent Document 1 describes that "the image processing unit transmits and superimposes at least one of the reference image and the diagnostic image currently captured by the imaging unit to the display unit. display and compare", "at least one of the reference image and the diagnostic image is an image obtained by extracting an edge portion of the image captured by the imaging unit", "the reference image and the At least one of the diagnostic image is an image obtained by extracting the edge portion of the image captured by the imaging unit and then binarized," and "the similarity between the reference image and the diagnostic image is It further includes an image information similarity calculator for calculating.”
- an acoustic diagnostic device that diagnoses a device based on the operating sound of the device.
- the object of comparison is the operation data of the equipment to be diagnosed in the past. If there is no past sound measurement data, abnormality diagnosis cannot be performed.
- An object of the present invention is to solve these problems and to provide a method for diagnosing an abnormality in a device that can accurately diagnose an abnormality in the device even if there is no past sound measurement data.
- the present invention is configured as follows.
- a device abnormality diagnosis method for diagnosing a device using a terminal device wherein the terminal device comprises imaging means, sound collecting means, display means, and input means, and the display means displays an image of the device. a step of displaying candidates; a step of identifying the device from the displayed candidates of the device by input from an operator; and a step of displaying on the display means an imaging screen with a guide corresponding to the identified device. and after the position of the terminal device is adjusted so that the image of the device is displayed on the display means along the guide, the image and sound of the device are acquired by the imaging means and the sound collecting means. and a step of diagnosing the state of the device using the acquired image and sound information of the device and displaying the diagnosis result on the display means.
- the present invention it is possible to provide a method for diagnosing an abnormality of a device that can accurately diagnose an abnormality of the device even if there is no past sound measurement data.
- Equipment abnormalities can be determined without contact. Furthermore, by allowing the user to select a device and displaying a guide screen corresponding to the device, it is possible to specify an appropriate distance for sound collection, thereby improving not only imaging accuracy but also sound collection accuracy. If an application can perform a free diagnosis and determine whether or not to call a service person depending on the results, it will meet the customer's needs.
- FIG. 2 is a diagram showing an outline of a device abnormality diagnosis method according to the first embodiment
- FIG. 2 is a diagram showing a display/input unit of a smartphone, which is a terminal device
- 1 is a diagram showing a camera and a sound collector of a smartphone that is a terminal device
- FIG. FIG. 10 is a diagram showing another example of a sound collector of a smartphone, which is a terminal device
- 10 is a flowchart of diagnosis target machine settings that are set before diagnosis by an abnormality diagnosis application.
- FIG. 10 is a diagram showing an example of automatically setting a diagnosis target machine
- FIG. 10 is a diagram showing another example of automatically setting a diagnostic target machine
- FIG. 10 is a display screen when diagnosing an abnormality diagnosis application according to the first embodiment
- FIG. 10 is a diagram when the diagnosis distance is determined not for the entire product but for parts in the abnormality diagnosis application; 11B is an enlarged view of the gas compressor and guide of FIG. 11A; FIG. FIG.
- FIG. 10 is a diagram schematically showing the positional relationship among a diagnostic target machine, a diagnostician, and a smartphone on which a diagnostic application is installed when performing an abnormality diagnosis according to the second embodiment; It is explanatory drawing of a gas compressor with a soundproof box.
- FIG. 11 is a display screen when diagnosing an abnormality diagnosis application according to the second embodiment;
- FIG. 10 is a flow chart until the abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis application of the second embodiment is completed; It is a display screen during diagnosis by the abnormality diagnosis application of the second embodiment, and is a screen when the diagnostic measurement distance is appropriate.
- FIG. 16 is an enlarged view of parts and guides of the gas compressor of FIG. 15;
- FIG. 11 is a diagram schematically showing the positional relationship among a diagnostic target machine, a diagnostician, a tablet terminal in which a diagnostic application is installed, and a smartphone serving as a child device when performing an abnormality diagnosis according to the third embodiment; It is an application screen for instructing the placement of the smartphone that serves as a child device. This is the application screen when the determination of the placement position of the smartphone serving as the child device is appropriate.
- FIG. 12 is a flow chart until the abnormality diagnosis of the abnormality diagnosis application of the fourth embodiment is completed;
- FIG. FIG. 4 is a diagram showing that a smartphone is connected to a server through a network in Examples 1 to 4;
- Example 1 In this embodiment, a gas compressor is used as an example of a device, and a smart phone is used as an example of a terminal device.
- FIG. 1 is a diagram showing an overview of the device abnormality diagnosis method according to the first embodiment.
- a measurer (operator) 2 runs an abnormality diagnosis application installed on a smartphone 4, which is a terminal device, at a position away from the gas compressor 1 by a distance L3. Used to diagnose the state of the gas compressor 1 .
- the diagnostic target may be any device that generates operating noise during mechanical operation.
- the terminal device (hardware) where the application is installed is a device equipped with a microphone (sound collection means), a camera (imaging means), a display (display means), an input means, smart glasses, etc. such as a tablet terminal other than a smartphone.
- a microphone may also be combined with a device that renders an image on a pair of eyeglasses.
- the display may serve as both display means and input means, such as a touch panel.
- FIG. 2A is a diagram showing the display 41 that is the display/input unit of the smartphone 4.
- FIG. 2B is a diagram showing the camera 42 and the sound collector (microphone) 43A of the smartphone 4
- FIG. 2C is a diagram showing another example of the sound collector 43B of the example shown in FIG. 2B.
- the example shown in FIG. 2C is a sound collector 43B formed on the side portion of the smartphone 4 .
- the threshold for determination and the guide shape (displayed on the display 41) for determining the measurement position change for each set model.
- FIG. 3 is a flowchart for setting the model to be diagnosed using the smartphone 4, and changing the diagnosis target will be explained using FIG.
- step S1 of FIG. 3 the model to be diagnosed is selected and set (specified) from the candidate devices displayed on the application screen of the smartphone 4, or as shown in FIG.
- a discrimination seal (QR code (registered trademark)) 5 provided for discrimination may be read as an image and automatically set, or characteristic portions of each model as shown in FIG. 5 (for example, characteristic portion 6 in FIG. 5) may be automatically determined and set.
- step S2 a guide 7 (shown in FIG. 6) matching the selected model is displayed.
- the screen for diagnosing the application of the smartphone 4 will be explained using the application screen for diagnosis shown in FIG.
- FIG. 6 a guide 7 showing the general shape of the product of the gas compressor 1 to be diagnosed on the display 41 of the smartphone 4, a sound wave gauge 8 displaying the waveform of the sound collected by the microphone 43A of the smartphone 4, a diagnosis A diagnostic button 9 is provided to start the
- the shape of the guide changes according to the set model like the guide 11 shown in FIG. 7 depending on the setting of the model to be diagnosed.
- the diagnosis is started (step S11) by pressing the diagnosis button 9 (step S10), and the diagnostic measurement position is determined. Then, the distance to the diagnosis target is determined (step S13). As for the distance determination in step S13, it is determined whether or not the general shapes of the guide 7a and the product 12a depicted on the display 41 match as shown in FIG. 9 (step S14).
- the sound wave gauge 8 displays the operating sound waveform of the equipment to be diagnosed.
- step S14 when the outlines of the guide 7a and the product 12a do not match ("No" in step S14), the sound picked up by the microphone 43A or the microphone 43B cannot be correctly measured and diagnosed.
- the display 41 displays or blinks a message to align the outline of 1 with the guide 7a (step S15). Then, the process returns to step S13 to determine the distance from the diagnosis target. Further, the determination of the measurement distance L3 is not based on the general shape of the product 12a, but is based on whether the general shape 12d of the part of the product matches the guide 7d, as shown in FIGS. 11A and 11B. It's okay.
- step S14 If the guide 7a and the general shape of the product 12a drawn on the display 41 match, it is determined that the measurement position is appropriate ("Yes” in step S14), the operating sound of the object to be measured is measured, and an abnormality is determined (step S16).
- the sound recorded by the smartphone 4 exceeds the threshold value, it is determined to be abnormal ("Yes” in step S17), and a message (diagnostic result) prompting the customer to contact the purchaser or the nearest service station is displayed (step S18). . If the recorded sound pressure is equal to or less than the threshold ("No" in step S17), a message (diagnostic result) is displayed to inform that the device is normal (step S19). Then, the diagnosis ends.
- the application installed in the terminal device such as the smartphone 4 according to the first embodiment can set the sound measurement position at the time of abnormality diagnosis of the equipment to a position with high reproducibility, it is possible to set the operating sound sound pressure threshold of the equipment to be constant. can be diagnosed, and even a person who does not have sufficient knowledge of the equipment to be diagnosed can accurately determine the presence or absence of an abnormality in the equipment.
- the first embodiment it is possible to provide a method for diagnosing an abnormality of a device that can accurately diagnose an abnormality of the device even if there is no past sound measurement data.
- Example 2 An overview of diagnosis in the second embodiment will be described with reference to FIG. 12 .
- the device to be diagnosed is a case-type gas compressor 15 equipped with a soundproof box and a short-range wireless function (such as Bluetooth).
- the measurer 2 uses an abnormality diagnosis application installed on the smartphone 4 at a position separated by a distance L3 to diagnose the state of the housing type gas compressor 15 .
- the diagnosis is performed with the part 16 of the soundproof cover of the enclosure-type compressor 15 shown in FIG. 13 removed.
- the hardware for installing the application may be a combination of a microphone and a camera such as a tablet terminal, a device equipped with a display, or a device such as smart glasses that draws an image on glasses.
- a compatible device such as a tablet terminal
- a compatible device such as smart glasses
- the setting method is the same as in the first embodiment.
- the screen for diagnosing this application will be described using the application screen for diagnosing shown in FIG.
- a guide 17 showing the outline of parts of the gas compressor to be diagnosed On the display 41 of the smartphone 4, a guide 17 showing the outline of parts of the gas compressor to be diagnosed, a sound waveform gauge 8 displaying the sound waves collected by the microphone 43A of the smartphone 4, and a diagnosis button 9 for starting diagnosis are provided. ing. Further, the shape of the guide 17 changes according to the model set by setting the model to be diagnosed.
- the operation data of the gas compressor 15 (operating time, date of manufacture, start/stop duty, current value, power consumption, temperature) and an operation signal indicating whether the gas compressor 15 is operating (step S20).
- the diagnosis button 9 is activated (step S22), and when the diagnosis button 9 is pressed (step S23), diagnosis starts (step S24), and measurement of driving sound starts (step S25). ), and start determination of the diagnostic measurement position (step S26).
- FIG. 16A is a diagram showing the display 41 of the smartphone 4 for determining whether or not the general shape of the part 20 of the gas compressor 15 matches, and FIG. It is an enlarged view.
- the determination of the measurement position is made by determining whether or not the outline of the part 20 of the gas compressor 15 depicted on the guide 17 and the display 41 match (steps S26, S27, S28). If the general shape of the guide 17 and the part 20 do not match, the sound picked up by the microphone 43A cannot be correctly measured and diagnosed. S28).
- step S29 If the guide 17 and the general shape of the part 20 drawn on the display 41 match, it is determined that the measurement position is appropriate, the operating sound of the object to be measured is measured, and an abnormality is determined (step S29).
- step S30 When the sound pressure measured by the smartphone 4 exceeds the threshold, it is judged to be abnormal ("Yes” in step S30), and a message prompting the purchaser or the nearest service station to contact is displayed (step S31). If the recorded sound pressure is equal to or less than the threshold ("No" in step S30), the process proceeds to step S32, and it is determined whether or not the measured sound data measured this time is higher than the measured sound data in the past (step S32). If "No” in step S32, a message is displayed to inform that the system is normal (step S34).
- step S32 If “yes” in step S32, a message saying "the operating noise is getting louder. It is recommended that you request an inspection from the place of purchase or the nearest service station" is displayed (step S33). ).
- Measured sound data and driving data acquired during diagnosis are uploaded to the cloud (step S35).
- the smart phone 4 or an application on the cloud compares the driving sound, current value, and temperature data on the cloud with the latest measured sound, current value, temperature data, and other driving data.
- the temperature data measured by the temperature sensor provided in the gas compressor 15 is uploaded to the cloud.
- the temperature data provided on the cloud and the temperature estimated from the thermography of the image of the gas compressor 15 captured by the smartphone 4 are compared, and the gas compressor 15 is detected in the same manner as the abnormality determination based on the operation sound. abnormal diagnosis can be performed. Current values can be determined from operational data uploaded to the cloud.
- the same effect as in the first embodiment can be obtained, and deterioration of the gas compressor 15 can be detected by comparing the latest operation data and measured sound with the past data and considering the tendency. It can be recognized earlier than the one of 1, and the reduction of maintenance man-hours is possible.
- Example 3 of the present invention will be described.
- a smartphone 18 (another terminal device) installed near the compressor 1 is used to diagnose the state of the gas compressor 1 .
- the smartphone 18 (another terminal device) is placed closer to the gas compressor 1 as a device than the tablet terminal device 44 (terminal device), acquires the sound of the gas compressor 1, and Send to
- the model setting method is the same as in the first embodiment.
- another smart phone 18 having a diagnostic application installed is used. This other smartphone 18 is paired with the tablet terminal device 44 possessed by the measurer 2 via short-range wireless communication or the like (mutual communication is enabled).
- the placement position of the smartphone 18 is indicated by a guide 19 displayed on the tablet terminal device 44, as shown in FIG.
- the determination of the placement position of the smartphone 18 is made by determining that the outlines of the guide 7a and the gas compressor 1 match on the photograph or video data taken by the camera of the tablet terminal device 44, and that the guide 19 and the smartphone 18 are aligned. If the general shapes match, it is determined that the arrangement position is correct.
- the diagnosis screen of this application and the process up to abnormality diagnosis are the same as in the first embodiment.
- the main frequency of the driving sound is calculated from the data measured by the smartphone 18, and the calculated frequency is transmitted to the tablet terminal device 44 side.
- the tablet terminal device 44 determines abnormality based on the magnitude of sound pressure in the received frequency band.
- Example 3 as in Example 2, the measured sound data and the driving data acquired during diagnosis are uploaded to the cloud.
- the smart phone 4 or an application on the cloud compares the driving sound, current value, and temperature data on the cloud with the latest measured sound, current value, temperature data, and other driving data.
- Example 4 of the present invention will be described.
- the outline of the failure diagnosis of the gas compressor 1 of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment.
- the model setting before the diagnosis is the same as in the first embodiment, but the frame rate or the flash function of the camera is used in advance before the diagnosis, and the rotation speed of the electric motor, which is the power of the device measured from the strobe effect, is estimated. Input to the application of the smart phone 4.
- the rotation speed data of the gas compressor 1 equipped with a control board compatible with near-field wireless communication may be input to the application of the smartphone 4 via communication.
- the application screen at the time of diagnosis is the same as that of the first embodiment.
- Step S40 Input the measured rotation speed N of the gas compressor 1 to the application (step S40), or acquire the rotation speed N via the short-range wireless communication function in the case of the gas compressor 1 equipped with a control board compatible with short-range wireless communication.
- Step S41 Diagnosis is started by pressing the diagnosis button, and determination of the diagnostic measurement position is started (steps S42 to S47). Diagnosis measurement position determination is the same as in the first embodiment.
- step S51 If “yes” in step S51, a message saying "the operating noise is getting louder. It is recommended that you ask the place of purchase or the nearest service station for inspection" is displayed (step S52). ).
- Measured sound data and driving data acquired during diagnosis are uploaded to the cloud (step S54).
- the smart phone 4 or an application on the cloud compares the operating sound, current value, and temperature data on the cloud with the latest measured sound and operating data.
- the rotation speed of the electric motor that powers the equipment is estimated, and the sound information of the equipment is calculated from the estimated rotation speed. Since it is possible to extract the main frequency sound in the operating sound, it is possible to diagnose in a room with a lot of reverberant sound.
- the smartphone 4 is connected to the server via the network 45 in the fourth embodiment of the present invention.
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Abstract
過去の音測定データが無い場合であっても、正確に機器の異常を診断することが可能な機器の異常診断方法を提供する。端末装置4を用いて機器1を診断する機器の異常診断方法である。端末装置4は、撮像手段42と、集音手段43Aと、表示手段41と、入力手段41とを備え、表示手段41に機器1の候補を表示するステップと、表示した機器1の候補から操作者2からの入力によって機器1を特定するステップと、特定された機器1に対応するガイド11付きの撮像画面を表示手段41に表示するステップと、ガイド11にそって表示手段41に機器１の画像が表示されるように端末装置4の位置が調整された後、撮像手段42及び集音手段43Aによって機器1の画像及び音を取得するステップと、取得した機器1の画像及び音の情報を用いて機器1の状態を診断し、診断結果を表示手段41に表示するステップと、を有する。
Description
本発明は、機器の異常診断方法に関する
空気圧縮機などの機器は、運転音の大きさや音色から機器の状態を診断することが可能である。従来、音から機器の状態診断をするには、整備作業者に十分な知識や経験が要求され、経験の浅い作業者や一般的な機器の使用者には正確な診断が不可能であり、人間の感性に頼っているため、正確な診断が行えない。制御基板の無い製品も、監視や診断等ができるようにしたいというニーズがある。また、廉価な価格帯の製品のためセンサ等をつけるのはコスト的に避けたいという事情もある。
さらに、故障等のたびにサービスマンを呼ぶのは、費用が掛かるため回避したいという要望もある。
運転音から異常を人間の感覚のみに頼らず高い信頼性で診断する方法として、特許文献１に記載された技術がある。
特許文献１には、「画像を表示可能な表示部と、撮影対象の画像を電気信号である画像信号に変換する撮影部と、周囲環境の音を電気信号である音響信号に変換する集音部と、前記画像信号のデータ、前記音響信号のデータ、および予め撮影した基準画像のデータを記録可能な記憶部と、前記記憶部に記録された基準画像のデータを読み出し、前記基準画像と、前記撮影部にて現在撮影されている診断用画像とを比較表示させる画像処理部と、前記基準画像と前記診断用画像とを表示している際に、利用者の操作に基づいて、前記集音部にて集音された診断用音の前記音響信号のデータを前記記憶部に記録する信号処理部と、前記診断用音を予め設定された解析条件を用いて解析する信号解析部と、を備えた音響診断装置。」が開示されている。
また、特許文献１には、「前記画像処理部は、前記基準画像と、前記撮影部にて現在撮影されている前記診断用画像との少なくとも一方を透過させて重ねた画像を前記表示部に表示させて比較すること」、「前記基準画像と前記診断用画像との少なくとも一方は、前記撮影部にて撮影された画像のエッジ部分を抽出した画像であること」、「前記基準画像と前記診断用画像との少なくとも一方は、前記撮影部にて撮影された画像のエッジ部分を抽出した後、二値化した画像であること」および「前記基準画像と前記診断用画像との類似性を算出する画像情報類似性算出部を更に備えたこと」が記載されている。
特許文献１に記載の技術によれば、機器の運転音から機器の診断を行う音響診断装置が提供される。
特許文献１に記載の技術では、予め撮影した機器の画像データと診断時の診断場所から撮影した写真を比較し、予め撮影した機器の画像データと一致するかを判定し、一致した場合、診断を行い診断時の再現性を高めることで、過去からの音測定データを正確に比較することが可能とし、診断の信頼性を高めている。
しかし、特許文献１に記載の技術にあっては、比較対象が、過去の診断対象となる機器の運転データであり、今まで一度も診断したことのない機器の異常を診断したくても、過去の音測定データが無い場合は、異常診断を行うことができなかった。
そこで、簡便に、後付けの部品なく、過去の音測定データが無い場合であっても機器の異常診断を行うことができる方法が望まれる。
本発明は、これらの課題を解決し、過去の音測定データが無い場合であっても、正確に機器の異常を診断することが可能な機器の異常診断方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
端末装置を用いて機器を診断する機器の異常診断方法であって、前記端末装置は、撮像手段と、集音手段と、表示手段と、入力手段とを備え、前記表示手段に、前記機器の候補を表示するステップと、表示した前記機器の候補から、操作者からの入力によって前記機器を特定するステップと、特定された前記機器に対応するガイド付きの撮像画面を前記表示手段に表示するステップと、前記ガイドにそって前記表示手段に前記機器の画像が表示されるように前記端末装置の位置が調整された後、前記撮像手段および前記集音手段によって前記機器の画像および音を取得するステップと、取得した前記機器の画像および音の情報を用いて、前記機器の状態を診断し、診断結果を前記表示手段に表示するステップと、を有する。
本発明によれば、過去の音測定データが無い場合であっても、正確に機器の異常を診断することが可能な機器の異常診断方法を提供することができる。
非接触で機器の異常を判定できる。さらに、機器を選択させて機器に応じたガイド画面を表示することで、集音するのに適切な距離を指定することができ、撮像だけでなく集音の精度も向上させることができる。アプリケーションで無料診断しその結果次第でサービスマンを呼ぶ・呼ばないを判断できれば顧客の要望にかなう。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
（実施例１）
本実施例では、機器の一例として気体圧縮機を、端末装置の一例としてスマートフォンを用いて説明する。
本実施例では、機器の一例として気体圧縮機を、端末装置の一例としてスマートフォンを用いて説明する。
図１は、実施例１による機器の異常診断方法の概要を示す図である。
図１において、診断対象の気体圧縮機１の運転中に測定者（操作者）２は、気体圧縮機１から距離Ｌ３離れた位置で、端末装置であるスマートフォン４にインストールされた異常診断アプリケーションを使用し、気体圧縮機１の状態を診断する。
なお、診断対象は気体圧縮機１以外に機械運転時に動作音が発生する機器全般でもよい。また、アプリケーションをインストールする端末装置(ハードウェア)は、スマートフォン以外にタブレット端末などのマイクロフォン（集音手段）とカメラ（撮像手段）、ディスプレイ（表示手段）、入力手段を備えたデバイスやスマートグラス等の眼鏡上に画像を描写するデバイスにマイクロフォンを組み合わせたものでもよい。ディスプレイは例えばタッチパネルのように表示手段と入力手段とを兼ねるものであってもよい。
図２Ａは、スマートフォン４の表示／入力部であるディスプレイ４１を示す図である。また、図２Ｂは、スマートフォン４のカメラ４２及び集音機（マイクロフォン）４３Ａを示す図であり、図２Ｃは図２Ｂに示した例の他の例の集音機４３Ｂを示す図である。図２Ｃに示した例は、スマートフォン４の側面部に形成された集音機４３Ｂである。
気体圧縮機１の診断開始前に診断対象となる機種を選択する。診断対象機種の設定により、設定した機種毎に判定の閾値や測定位置を判定するガイド形状（ディスプレイ４１に表示される）が変化する。
図３は、スマートフォン４を用いて行う診断対象機種設定のフローチャートであり、診断対象変更について図３を用いて説明する。
図３のステップＳ１において、診断対象となる機種を、スマートフォン４のアプリケーション画面に表示された機器の候補から選択し設定する（特定する）、もしくは図４に示すように、気体圧縮機１上に設けた判別用のシール（ＱＲコード（登録商標））５を画像として読み取り自動的に設定するのでもよいし、図５に示すように各機種の特徴部分（例えば図５中の特徴部分６）から自動的に判別し設定するのでもよい。そして、ステップＳ２において、選択した機種に合わせたガイド７（図６に示す）が表示される。
スマートフォン４のアプリケーションの診断時の画面について図６に示した診断時アプリケーション画面を用いて説明する。
図６において、スマートフォン４のディスプレイ４１上に診断対象物となる気体圧縮機１の製品の概形を示すガイド７、スマートフォン４のマイクロフォン４３Ａで採取した音の波形を表示する音波形ゲージ８、診断を開始する診断ボタン９を設けている。
また、ディスプレイ４１の背景１０には、スマートフォン４のカメラ４２で撮影した画像もしくは動画を描写する。また、診断対象機種の設定により図７に示すガイド１１のように設定した機種に合わせてガイド形状が変化する。
スマートフォン４のアプリケーションによる異常診断までのプロセスを、図８に示す診断までのフローチャートを用いて説明する。
図８において、診断ボタン９を押す（ステップＳ１０）ことで診断が開始し（ステップＳ１１）、診断測定位置を判定する。そして、診断対象との距離を判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の、距離判定は図９に示すようにガイド７ａとディスプレイ４１上に描写された製品１２ａの概形が一致するか否かで判定する（ステップＳ１４）。なお、音波ゲージ８には、診断対象機器の運転音波形が表示される。
図１０に示すように、ガイド７ａと製品１２ａの概形が不一致の場合（ステップＳ１４の「いいえ」）は、マイクロフォン４３Ａまたはマイクロフォン４３Ｂで採取する音が正しく測定できず診断できないため、気体圧縮機１の概形とガイド７ａとを合わせるメッセージをディスプレイ４１に表示もしくは点滅する（ステップＳ１５）。そして、ステップＳ１３に戻り、診断対象との距離を判定する。また、測定距離Ｌ３の判定は、製品１２ａの概形から判定するのではなく、図１１Ａと図１１Ｂに示すように、製品の一部分の形状１２ｄの概形がガイド７ｄと一致するかで判定するのでもよい。
ガイド７ａとディスプレイ４１上に描写された製品１２ａの概形が一致した場合、測定位置が適正と判定（ステップＳ１４の「はい」）、測定対象物の運転音を測定し異常判定を行う（ステップＳ１６）。異常判定はスマートフォン４で録音した音が閾値を超えると異常と判定し（ステップＳ１７の「はい」）、購入先もしくは最寄りのサービスステーションに連絡を促すメッセージ（診断結果）を表示する（ステップＳ１８）。録音した音圧が閾値以下の場合（ステップＳ１７の「いいえ」）は正常であることを伝えるメッセージ（診断結果）を表示する（ステップＳ１９）。そして、診断終了となる。
本実施例１によるスマートフォン４等の端末装置にインストールしたアプリケーションは、機器の異常診断時の音測定位置が再現性の高い位置とすることができるので、機器の運転音音圧閾値を一定として異常を診断することが可能となり、診断対象機器の知識を十分に有していない者でも機器の異常有無判定を正確に行うことが可能となる。
つまり、本実施例１によれば、過去の音測定データが無い場合であっても、正確に機器の異常を診断することが可能な機器の異常診断方法を提供することができる。
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について説明する。
本実施例２の診断時の概要について図１２を用いて説明する。図１２において、診断対象である機器は、防音箱を備え、近距離無線機能（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等）を搭載した筐体型気体圧縮機１５である。筐体型気体圧縮機１５の運転中に測定者２は距離Ｌ３だけ離れた位置でスマートフォン４にインストールされた異常診断アプリケーションを使用し、筐体型気体圧縮機１５の状態を診断する。このとき、図１３に示す筐体型圧縮機１５の防音カバーの一部１６を取り外した状態で診断する。なお、アプリケーションをインストールするハードウェアは、スマートフォン４以外にタブレット端末などのマイクロフォンとカメラ、ディスプレイを備えたデバイスやスマートグラス等の眼鏡上に画像を描写するデバイスにマイクロフォンを組み合わせたのでもよい。
次に、本発明の実施例２について説明する。
本実施例２の診断時の概要について図１２を用いて説明する。図１２において、診断対象である機器は、防音箱を備え、近距離無線機能（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等）を搭載した筐体型気体圧縮機１５である。筐体型気体圧縮機１５の運転中に測定者２は距離Ｌ３だけ離れた位置でスマートフォン４にインストールされた異常診断アプリケーションを使用し、筐体型気体圧縮機１５の状態を診断する。このとき、図１３に示す筐体型圧縮機１５の防音カバーの一部１６を取り外した状態で診断する。なお、アプリケーションをインストールするハードウェアは、スマートフォン４以外にタブレット端末などのマイクロフォンとカメラ、ディスプレイを備えたデバイスやスマートグラス等の眼鏡上に画像を描写するデバイスにマイクロフォンを組み合わせたのでもよい。
本診断用アプリケーションをデバイスにインストール後、初期設定として使用するハードウェアの種類としてスマートフォンを設定する。なお、タブレット端末の場合はタブレット端末、スマートグラスの場合はスマートグラス等対応する機器を設定する。
診断開始前に診断対象となる機種を選択する。設定方法については実施例１と同様である。
このアプリケーションの診断時の画面について図１４に示した診断時アプリケーション画面を用いて説明する。スマートフォン４のディスプレイ４１上に診断対象物となる気体圧縮機の部品概形を示すガイド１７、スマートフォン４のマイクロフォン４３Ａで採取した音波を表示する音波形ゲージ８、診断を開始する診断ボタン９を設けている。また、診断対象機種の設定により設定した機種に合わせガイド１７の形状は変化する。
アプリケーションの異常診断までのプロセスを図１５に示したフローチャートを用いて説明する。
図１５において、気体圧縮機１５の制御基板に搭載された近距離無線通信機能を介し、気体圧縮機１５の運転データ（運転時間、製造年月日、起動／停止Ｄｕｔｙ、電流値、消費電力、温度）と気体圧縮機１５が運転しているかの運転信号を取得する（ステップＳ２０）。運転信号がある場合（ステップＳ２１）、診断ボタン９が活動し（ステップＳ２２）、診断ボタン９を押す（ステップＳ２３）ことで診断が開始（ステップＳ２４）、運転音の測定を開始し（ステップS２５）、診断測定位置判定を開始する（ステップS２６）。
図１６Ａは、気体圧縮機１５の一部品２０の概形が一致するか否かを判定するスマートフォン４のディスプレイ４１を示す図であり、図１６Ｂは、ディスプレイ４１に表示された気体圧縮機１５の拡大図である。測定位置判定は図１６Ａに示すように、ガイド１７とディスプレイ４１上に描写された気体圧縮機１５の一部品２０の概形が一致するか否かで判定する（ステップＳ２６、Ｓ２７、Ｓ２８）。ガイド１７と部品２０の概形が不一致の場合は、マイクロフォン４３Ａで採取する音が正しく測定できず診断できないため、部品２０の概形とガイド１７を合わせるメッセージをディスプレイ４１に表示もしくは点滅する（ステップＳ２８）。
ガイド１７とディスプレイ４１上に描写された部品２０の概形が一致した場合、測定位置が適正と判定、測定対象物の運転音を測定し異常判定を行う（ステップＳ２９）。
異常判定はスマートフォン４で測定した音圧が閾値を超えると異常と判定し（ステップＳ３０の「はい」）、購入先もしくは最寄りのサービスステーションに連絡を促すメッセージを表示する（ステップＳ３１）。録音した音圧が閾値以下の場合（ステップＳ３０の「いいえ」）は、ステップＳ３２に進み、今回測定した測定音データが過去の測定音データより上昇したか否かを判定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２において、「いいえ」であれば 、正常であることを伝えるメッセージを表示する（ステップＳ３４）。
また、ステップＳ３２において、「はい」であれば、“運転音が大きくなっています。購入先もしくは最寄りのサービスステーションに点検を依頼することをお勧めします”と言うメッセージを表示する（ステップＳ３３）。
測定した音データと診断時に取得した運転データはクラウド上にあげられる（ステップＳ３５）。これらクラウド上の運転音や電流値、温度データと最新の測定音や電流値、温度データ等の運転データをスマートフォン４もしくはクラウド上のアプリケーションが比較する。
温度データは気体圧縮機１５に備えられた温度センサにより測定されたデータがクラウド上にあげられる。クラウド上にあげられた温度データと、スマートフォン４が撮像した気体圧縮機１５の画像のサームグラフィから推定して得られる温度とが比較され、運転音による異常判定と同様にして、気体圧縮機１５の異常診断を行うことができる。電流値は、クラウドに上げられた運転データから判定することができる。
本実施例２においても、実施例１と同様な効果を得ることができる他、最新の運転データや測定音と過去のものを比較し傾向を考慮することで気体圧縮機１５の劣化を実施例１のものより早く認知することができ、整備工数の削減が可能となる。
（実施例３）
次に、本発明の実施例３について説明する。
次に、本発明の実施例３について説明する。
本実施例３の診断時の概要を図１７、図１８及び図１９を用いて説明する。診断対象の気体圧縮機１の運転中に測定者２は距離Ｌ３だけ離れた位置で異常診断アプリケーションがインストールされた測定者２が手に持つ端末装置であるタブレット端末装置４４（端末装置）と気体圧縮機１の近傍に設置するスマートフォン１８（他の端末装置）を使用し、気体圧縮機１の状態を診断する。スマートフォン１８（他の端末装置）は、タブレット端末装置４４（端末装置）より機器である気体圧縮機１の近辺に配置され、気体圧縮機１の音を取得し、タブレット端末装置４４（端末装置）に送信する。
診断開始前に診断対象となる機種を選択する。機種設定方法については実施例１と同様である。また、本実施例３では診断アプリケーションをインストールしたもう一台のスマートフォン１８を使用する。このもう一台のスマートフォン１８は測定者２が持つタブレット端末装置４４と近距離無線通信等を介してペアリングをする（相互通信可能とする）。
スマートフォン１８の配置位置は図１８に示すように、タブレット端末装置４４に表示されたガイド１９で指示される。スマートフォン１８の配置位置の判定は図１９に示すように、タブレット端末装置４４のカメラで撮影した写真もしくは動画データ上においてガイド７ａと気体圧縮機１の概形が一致し、ガイド１９とスマートフォン１８の概形が一致することで、配置位置が正しいと判定される。
このアプリケーションの診断時画面、異常診断までのプロセスは実施例１と同様である。ただし、測定する音のデータは、スマートフォン１８から測定したデータから主となる周波数の運転音を算出し、算出した周波数をタブレット端末装置４４側に送信する。タブレット端末装置４４は受信した周波数帯の音圧の大小で異常の判定を行う。
本実施例３においては、実施例１と同様な効果が得られる他、気体圧縮機１の運転音の中で主となる周波数帯の音を抽出することができるため、反響音の多い部屋での診断が可能となる。
実施例３においても、実施例２と同様に、測定した音データと診断時に取得した運転データはクラウド上にあげられる。これらクラウド上の運転音や電流値、温度データと最新の測定音や電流値、温度データ等の運転データをスマートフォン４もしくはクラウド上のアプリケーションが比較する。
（実施例４）
次に、本発明の実施例４について説明する。
次に、本発明の実施例４について説明する。
本実施例４の気体圧縮機１の故障診断時の概要については、実施例１と同様である。本実施例４では診断前の機種設定は実施例１と同様だが、診断前にあらかじめカメラのフレームレートもしくはフラッシュ機能を用い、ストロボ効果から計測した機器の動力である電動機の回転速度を推定してスマートフォン４のアプリケーションに入力する。
機器の回転速度については、実測ではなく、近距離無線通信対応制御基板搭載気体圧縮機１の回転速度データを、通信を介してスマートフォン４のアプリケーションに入力するのでもよい。診断時のアプリケーション画面は実施例１と同様である。
アプリケーションの異常診断までのプロセスを図２０に示したフローチャートを用いて説明する。
実測した気体圧縮機１の回転速度Ｎをアプリケーションに入力（ステップＳ４０）もしくは近距離無線通信対応制御基板搭載の気体圧縮機１の場合は、近距離無線通信機能を介し、回転速度Ｎを取得する（ステップＳ４１）。診断ボタンを押すことで診断を開始し、診断測定位置の判定を開始する（ステップＳ４２～Ｓ４７）。診断測定位置判定は実施例１と同様である。
次に、測定対象物の運転音を測定し異常判定を行う（ステップＳ４８）。異常判定はスマートフォン４で測定した音圧から予め入力した回転速度Ｎとした場合、次式（１）で定義した周波数ｆの範囲内の音圧（音の情報）が閾値を超えると異常と判定し、購入先もしくは最寄りのサービスステーションに連絡を促すメッセージを表示する（ステップＳ４９、Ｓ５０）。
０．９７ｋＮ≦ｆ≦１．０３ｋＮ ［Ｈｚ］ （ｋ＝１、２、３…）・・・（１）
録音した音圧が閾値以下の場合は、ステップＳ５１に進み、今回測定した測定音データが過去の測定音データより上昇したか否かを判定する（ステップＳ５１）。ステップＳ５１において、「いいえ」であれば、正常であることを伝えるメッセージを表示する（ステップＳ５３）。
０．９７ｋＮ≦ｆ≦１．０３ｋＮ ［Ｈｚ］ （ｋ＝１、２、３…）・・・（１）
録音した音圧が閾値以下の場合は、ステップＳ５１に進み、今回測定した測定音データが過去の測定音データより上昇したか否かを判定する（ステップＳ５１）。ステップＳ５１において、「いいえ」であれば、正常であることを伝えるメッセージを表示する（ステップＳ５３）。
また、ステップＳ５１において、「はい」であれば、“運転音が大きくなってます。購入先もしくは最寄りのサービスステーションに点検を依頼するのをお勧めします”と言うメッセージを表示する（ステップＳ５２）。
測定した音データと診断時に取得した運転データはクラウド上にあげられる（ステップＳ５４）。これらクラウド上の運転音や電流値、温度データと最新の測定音と運転データをスマートフォン４もしくはクラウド上のアプリケーションが比較する。
本実施例４では、機器の動力である電動機の回転速度を推定し、推定した回転速度から、機器の音の情報を算出するように構成したので、実施例１と同様な効果が得られる他、運転音の中で主となる周波数態の音を抽出することができるため、反響音の多い部屋での診断が可能となる。
なお、図２１に示すように、本発明の実施例４においては、スマートフォン４は、ネットワーク４５を介してサーバと接続されている。
１、１５・・・気体圧縮機、２・・・測定者（操作者）、３・・・距離Ｌ、４、１８・・・スマートフォン、５・・・判別用のシール、６・・・特徴部分、７、７ａ、７ｄ・・・概形を示すガイド、８・・・音波形ゲージ、９・・・診断ボタン、１０・・・背景、１１、１７、１９・・・ガイド、１２ａ・・・製品、１２ｄ・・・製品の一部分の形状、１６・・・防音カバーの一部、２０・・・部品、４１・・・ディスプレイ、４２・・・カメラ、４３Ａ、４３Ｂ・・・集音機（マイクロフォン）、４４・・・タブレット端末装置、４５・・・ネットワーク
Claims (5)
- 端末装置を用いて機器を診断する機器の異常診断方法であって、
前記端末装置は、撮像手段と、集音手段と、表示手段と、入力手段とを備え、
前記表示手段に、前記機器の候補を表示するステップと、
表示した前記機器の候補から、操作者からの入力によって前記機器を特定するステップと、
特定された前記機器に対応するガイド付きの撮像画面を前記表示手段に表示するステップと、
前記ガイドにそって前記表示手段に前記機器の画像が表示されるように前記端末装置の位置が調整された後、前記撮像手段および前記集音手段によって前記機器の画像および音を取得するステップと、
取得した前記機器の画像および音の情報を用いて、前記機器の状態を診断し、診断結果を前記表示手段に表示するステップと、
を有する機器の異常診断方法。 - 請求項１において、
取得した前記機器の画像から、前記機器の温度または、前記機器の動力である電動機の回転速度を推定して前記機器の状態の診断に用いる機器の異常診断方法。 - 請求項１において、
前記取得した機器の音の情報と、過去の前記機器の音の情報とを比較して前記機器の状態を診断し、診断結果を前記表示手段に表示する機器の異常診断方法。 - 請求項１において、
前記端末装置とペアリングされる他の端末装置を備え、
前記他の端末装置は、前記端末装置より前記機器の近辺に配置され、前記機器の音を取得し、前記端末装置に送信する機器の異常診断方法。 - 請求項１において、
前記機器の動力である電動機の回転速度を推定し、推定した前記回転速度から、前記機器の音の情報を算出する機器の異常診断方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021-116683 | 2021-07-14 | ||
| JP2021116683A JP2023012920A (ja) | 2021-07-14 | 2021-07-14 | 機器の異常診断方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023286447A1 true WO2023286447A1 (ja) | 2023-01-19 |
Family
ID=84919200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/020685 WO2023286447A1 (ja) | 2021-07-14 | 2022-05-18 | 機器の異常診断方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| WO (1) | WO2023286447A1 (ja) |
Citations (5)
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| JP2014016199A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp | 携帯端末、振動音響計測システム及び振動音響計測方法 |
| WO2016009932A1 (ja) * | 2014-07-18 | 2016-01-21 | Ntn株式会社 | 機械部品診断システムおよびそのサーバ |
| JP2019207224A (ja) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | 東芝産業機器システム株式会社 | 音響診断装置 |
| JP2020085836A (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 東芝産業機器システム株式会社 | 分析装置および分析プログラム |
| JP2021096209A (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | ネクストウェア株式会社 | 状態変化検知システム及び状態変化検知プログラム |
-
2021
- 2021-07-14 JP JP2021116683A patent/JP2023012920A/ja active Pending
-
2022
- 2022-05-18 WO PCT/JP2022/020685 patent/WO2023286447A1/ja active Application Filing
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