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技術 回転機の異常検知システムおよび回転機の異常検知方法

出願人 株式会社神戸製鋼所
発明者 荒木要高橋英二高木秀剛林雅人
出願日 2016年2月10日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2016-023882
公開日 2017年8月17日 (3年9ヶ月経過) 公開番号 2017-142179
状態 特許登録済
技術分野 機械的振動・音波の測定
主要キーワード 周波数解析用 高速フーリエ変換結果 取得個数 標本化データ 振幅値データ 動作能力 周波数解析処理 周波数解析結果
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年8月17日)のものです。
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図面 (6)

課題

回転機の異常を早期に検知する。

解決手段

回転機の異常検知ステム100は、二以上の異常検知装置7と、コンピュータ8と、を備える。二以上の異常検知装置7は、それぞれ、割り当てられた回転機5の振動を検出し、検出した振動を示す信号を生成するセンサ10と、センサ10が生成した信号をコンピュータ8に送信する送信部6と、を備える。コンピュータ8は、標本化部12と、記憶部21,22と、標本化部12から出力された、二以上の回転機5のそれぞれに対応する複数の標本化データについて、周波数解析をする周波数解析部23aと、二以上の回転機5のそれぞれに異常が発生しているか判定をする異常判定部24と、二以上の回転機5のそれぞれに対応する周波数解析結果を時系列リアルタイムに表示し、かつ、判定の結果を表示する表示部3と、を備える。

概要

背景

タービン圧縮機等の回転機では、運転状態時、通常、ロータ高速に回転する。そのため、例えば当該ロータ等に損傷等の異常が発生した場合、前記異常の発見遅れるほど、前記損傷等の異常は、大きくなり、更には前記異常により回転機が停止する可能性がある。そこで、こうした回転機の異常は、早期のうちに検知され、報知されることが望ましい。

例えば特許文献1に記載された異常摺動診断装置は、AE(Acoustic Emission)センサを使用して回転機械からAE信号を検出し、この検出したAE信号を周波数解析することによって異常摺動の有無、位置および程度を判定し、当該判定結果を表示している。

概要

回転機の異常を早期に検知する。回転機の異常検知ステム100は、二以上の異常検知装置7と、コンピュータ8と、を備える。二以上の異常検知装置7は、それぞれ、割り当てられた回転機5の振動を検出し、検出した振動を示す信号を生成するセンサ10と、センサ10が生成した信号をコンピュータ8に送信する送信部6と、を備える。コンピュータ8は、標本化部12と、記憶部21,22と、標本化部12から出力された、二以上の回転機5のそれぞれに対応する複数の標本化データについて、周波数解析をする周波数解析部23aと、二以上の回転機5のそれぞれに異常が発生しているか判定をする異常判定部24と、二以上の回転機5のそれぞれに対応する周波数解析結果を時系列リアルタイムに表示し、かつ、判定の結果を表示する表示部3と、を備える。

目的

本発明は、上記の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、回転機の異常を早期に検知できる回転機の異常検知システムおよび回転機の異常検知方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

二以上の回転機のそれぞれに割り当てられ、割り当てられた前記回転機の異常を検知する二以上の異常検知装置と、コンピュータと、を備える回転機の異常検知システムであって、二以上の前記異常検知装置は、それぞれ、割り当てられた前記回転機の振動を検出し、検出した振動を示す信号を生成するセンサと、前記センサが生成した前記信号を前記コンピュータに送信する送信部と、を備え、前記コンピュータは、二以上の前記異常検知装置のそれぞれの前記送信部から送信されてきた前記信号について、前記信号で示される振動を所定の標本化周波数標本化して検出し、所定の期間毎に当該期間内に検出した複数の標本化データ一括して出力する標本化部と、前記標本化部から出力された、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する前記複数の標本化データを記憶する記憶部と、前記標本化部から出力された、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する前記複数の標本化データについて、周波数解析をする周波数解析部と、前記周波数解析部が周波数解析した、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する周波数解析結果を基にして、二以上の前記回転機のそれぞれに異常が発生しているか判定をする異常判定部と、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する前記周波数解析結果を時系列リアルタイムに表示し、かつ、前記判定の結果を表示する表示部と、を備える、回転機の異常検知システム。

請求項2

前記周波数解析部は、前記複数の標本化データを高速フーリエ変換によって周波数解析し、各周波数に対する振幅値データを出力する、請求項1に記載の回転機の異常検知システム。

請求項3

前記表示部は、前記周波数解析結果を周波数方向および前記振幅方向の二次元で表示し、さらに、各時刻における前記周波数解析結果を時系列順で表示した三次元表示でリアルタイムに表示する、請求項2に記載の回転機の異常検知システム。

請求項4

前記周波数解析部は、前記検出部から前記複数の標本化データを受信した時点から周波数解析を開始し、前記周波数解析の開始から前記周波数解析の終了までの解析時間は、前記所定の期間よりも短い、請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の回転機の異常検知システム。

請求項5

前記記憶部は、前記検出部から前記複数の標本化データを受信した時点から前記複数の標本化データおよび前記周波数解析結果の記憶を開始し、前記複数の標本化データの前記記憶の開始から前記記憶の終了までの記憶時間は、前記所定の期間よりも短い、請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の回転機の異常検知システム。

請求項6

異常検知動作を終了する指示を受け付け終了指示入力部をさらに備え、前記終了指示入力部によって前記指示を受け付けた場合に、前記周波数解析部は、前記記憶部に記憶されている前記複数の標本化データを全て読み出して周波数解析し、時系列順で並べた周波数解析結果を前記記憶部に記憶する、請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の回転機の異常検知システム。

請求項7

前記周波数解析部は、所定の周波数解析プログラムを実行することによってプロセッサに機能的に構成され、前記周波数解析部は、前記周波数解析の開始に応じて、前記プロセッサに機能的に構成され、前記周波数解析の終了に応じて前記プロセッサから消去される、請求項5または請求項6に記載の回転機の異常検知システム。

請求項8

二以上の回転機のそれぞれに割り当てられ、割り当てられた前記回転機の異常を検知する二以上の異常検知装置を用いて、二以上の前記回転機の異常を検知する方法であって、二以上の前記異常検知装置のそれぞれが、割り当てられた前記回転機の振動を検出し、検出した振動を示す信号を生成する生成ステップと、二以上の前記異常検知装置のそれぞれが、前記生成ステップで生成した前記信号を送信する送信ステップと、前記送信ステップにおいて、二以上の前記異常検知装置のそれぞれから送信されてきた前記信号について、前記信号で示される振動を所定の標本化周波数で標本化して検出し、所定の期間毎に当該期間内に検出した複数の標本化データを一括して出力する標本化ステップと、前記標本化ステップで出力された、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する前記複数の標本化データを記憶する記憶ステップと、前記標本化ステップで出力された、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する前記複数の標本化データについて、周波数解析をする周波数解析ステップと、前記周波数解析ステップで周波数解析した、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する周波数解析結果を基にして、二以上の前記回転機のそれぞれに異常が発生しているか判定をする異常判定ステップと、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する前記周波数解析結果を時系列でリアルタイムに表示し、かつ、前記判定の結果を表示する表示ステップと、を備える、回転機の異常検知方法。

技術分野

0001

本発明は、回転機の異常、例えばロータ等の異常を好適に検知する回転機の異常検知ステムおよび回転機の異常検知方法に関する。

背景技術

0002

タービン圧縮機等の回転機では、運転状態時、通常、ロータが高速に回転する。そのため、例えば当該ロータ等に損傷等の異常が発生した場合、前記異常の発見遅れるほど、前記損傷等の異常は、大きくなり、更には前記異常により回転機が停止する可能性がある。そこで、こうした回転機の異常は、早期のうちに検知され、報知されることが望ましい。

0003

例えば特許文献1に記載された異常摺動診断装置は、AE(Acoustic Emission)センサを使用して回転機械からAE信号を検出し、この検出したAE信号を周波数解析することによって異常摺動の有無、位置および程度を判定し、当該判定結果を表示している。

先行技術

0004

特開平8−166330号公報

発明が解決しようとする課題

0005

回転機における動作状態時間的推移が把握できると、運転員が回転機の動作状態における時間的変化を発見することが可能となることから、回転機の異常は、より早期のうちに検知することができる。しかし、特許文献1に記載の従来技術では、異常摺動の有無、位置および程度の判定結果は、表示されるが、当該判定結果の時間的推移は、表示されない。よって、従来技術では、回転機における異常の有無等は、把握できても、異常を早期のうちに検知することは困難であった。

0006

本発明は、上記の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、回転機の異常を早期に検知できる回転機の異常検知システムおよび回転機の異常検知方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

本発明の第1の局面は、二以上の回転機のそれぞれに割り当てられ、割り当てられた前記回転機の異常を検知する二以上の異常検知装置と、コンピュータと、を備える回転機の異常検知システムであって、二以上の前記異常検知装置は、それぞれ、割り当てられた前記回転機の振動を検出し、検出した振動を示す信号を生成するセンサと、前記センサが生成した前記信号を前記コンピュータに送信する送信部と、を備え、前記コンピュータは、二以上の前記異常検知装置のそれぞれの前記送信部から送信されてきた前記信号について、前記信号で示される振動を所定の標本化周波数標本化して検出し、所定の期間毎に当該期間内に検出した複数の標本化データ一括して出力する標本化部と、前記標本化部から出力された、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する前記複数の標本化データを記憶する記憶部と、前記標本化部から出力された、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する前記複数の標本化データについて、周波数解析をする周波数解析部と、前記周波数解析部が周波数解析した、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する周波数解析結果を基にして、二以上の前記回転機のそれぞれに異常が発生しているか判定をする異常判定部と、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する前記周波数解析結果を時系列リアルタイムに表示し、かつ、前記判定の結果を表示する表示部と、を備える。

0008

標本化部は、所定の期間毎に当該期間内に検出した複数の標本化データを一括して出力する。これには、標本化部が、所定の期間毎に当該期間内に検出した全ての複数の標本化データを一括して出力する態様や、全ての複数の標本化データの一部を一括して出力する態様がある。

0009

本発明の第1の局面に係る回転機の異常検知システムは、回転機の振動が標本化されて検出された標本化データの周波数解析結果を時系列順でリアルタイムに表示するので、回転機における動作状態の時間的推移が略リアルタイムで表示され、運転員が回転機の動作状態における時間的変化を発見することが可能となる。したがって、本発明の第1の局面に係る回転機の異常検知システムによれば、回転機の異常を早期に検知できる。

0010

また、本発明の第1の局面に係る回転機の異常検知システムは、二以上の回転機のそれぞれの周波数解析結果、及び、異常判定の結果を、1つの表示部に表示させるので、二以上の回転機のそれぞれに対する異常検知を一括して管理することができる。従って、本発明の第1の局面に係る回転機の異常検知システムによれば、二以上の回転機のそれぞれに対する異常検知を管理する人間の数を減らすことができる。

0011

上記の回転機の異常検知システムにおいて、前記周波数解析部は、前記複数の標本化データを高速フーリエ変換によって周波数解析し、各周波数に対する振幅値データを出力することが好ましい。

0012

これによれば、上記の回転機の異常検知システムは、高速フーリエ変換を用いるので、前記周波数解析結果を好適にリアルタイム表示できる。

0013

上記の回転機の異常検知システムにおいて、前記表示部は、前記周波数解析結果を周波数方向および前記振幅方向の二次元で表示し、さらに、各時刻における前記周波数解析結果を時系列順で表示した三次元表示でリアルタイムに表示することが好ましい。

0014

これによれば、上記の回転機の異常検知システムは、前記標本化データの周波数解析結果を時系列順でリアルタイムに表示する際に、前記周波数解析結果を周波数方向および前記振幅方向(すなわち、各周波数の振幅方向)の二次元で表示し、前記時刻と合わせて三次元で表示するので、運転員が回転機の動作状態の時間的変化を視覚的に把握することが容易となる。

0015

上記の回転機の異常検知システムにおいて、前記周波数解析部は、前記検出部から前記複数の標本化データを受信した時点から周波数解析を開始し、前記周波数解析の開始から前記周波数解析の終了までの解析時間は、前記所定の期間よりも短いことが好ましい。

0016

これによれば、上記の回転機の異常検知システムは、受信した前記所定の期間内に前記期間の期初で受信した前記複数の標本化データ全ての周波数解析を完了できる。

0017

上記の回転機の異常検知システムにおいて、前記記憶部は、前記検出部から前記複数の標本化データを受信した時点から前記複数の標本化データおよび前記周波数解析結果の記憶を開始し、前記複数の標本化データの前記記憶の開始から前記記憶の終了までの記憶時間は、前記所定の期間よりも短いことが好ましい。

0018

これによれば、上記の回転機の異常検知システムは、前記記憶部に、前記受信時点から前記複数の標本化データおよび前記周波数解析結果を記憶できる。上記の回転機の異常検知システムは、受信した前記所定の期間内に前記期間の初期で受信した前記複数の標本化データを全て前記記憶部に記憶できる。

0019

上記の回転機の異常検知システムにおいて、異常検知動作を終了する指示を受け付け終了指示入力部をさらに備え、前記終了指示入力部によって前記指示を受け付けた場合に、前記周波数解析部は、前記記憶部に記憶されている前記複数の標本化データを全て読み出して周波数解析し、時系列順で並べた周波数解析結果を前記記憶部に記憶することが好ましい。

0020

これによれば、上記の回転機の異常検知システムは、異常検知動作を終了する際に、前記時系列順で並べた周波数解析結果を前記記憶部に記憶させるので、前記周波数解析中に前記周波数解析結果を記憶する場合と比べて、例えば制御部における前記記憶の処理負荷を軽減できる。

0021

上記の回転機の異常検知システムにおいて、前記周波数解析部は、所定の周波数解析プログラムを実行することによってプロセッサに機能的に構成され、前記周波数解析部は、前記周波数解析の開始に応じて、前記プロセッサに機能的に構成され、前記周波数解析の終了に応じて前記プロセッサから消去されることが好ましい。

0022

これによれば、上記の回転機の異常検知システムは、周波数解析部を複数並行して機能的に構成することが可能となる。前記周波数解析部は、必要時に構成されるから、上記の回転機の異常検知システムは、前記必要時に前記プロセッサに機能的に構成された前記周波数解析部を管理すればよいので、予め所定数の周波数解析部を機能的に構成する場合に比べて、前記プロセッサの処理負荷等を低減できる。

0023

本発明の第2の局面は、二以上の回転機のそれぞれに割り当てられ、割り当てられた前記回転機の異常を検知する二以上の異常検知装置を用いて、二以上の前記回転機の異常を検知する方法であって、二以上の前記異常検知装置のそれぞれが、割り当てられた前記回転機の振動を検出し、検出した振動を示す信号を生成する生成ステップと、二以上の前記異常検知装置のそれぞれが、前記生成ステップで生成した前記信号を送信する送信ステップと、前記送信ステップにおいて、二以上の前記異常検知装置のそれぞれから送信されてきた前記信号について、前記信号で示される振動を所定の標本化周波数で標本化して検出し、所定の期間毎に当該期間内に検出した複数の標本化データを一括して出力する標本化ステップと、前記標本化ステップで出力された、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する前記複数の標本化データを記憶する記憶ステップと、前記標本化ステップで出力された、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する前記複数の標本化データについて、周波数解析をする周波数解析ステップと、前記周波数解析ステップで周波数解析した、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する周波数解析結果を基にして、二以上の前記回転機のそれぞれに異常が発生しているか判定をする異常判定ステップと、二以上の前記回転機のそれぞれに対応する前記周波数解析結果を時系列でリアルタイムに表示し、かつ、前記判定の結果を表示する表示ステップと、を備える。

0024

本発明の第2の局面は、本発明の第1局面と同様の作用効果を有する。

発明の効果

0025

本発明によれば、回転機の異常を早期に検知できる。

図面の簡単な説明

0026

実施形態にかかる回転機の異常検知システムの構成の一例を示すブロック図である。
実施形態にかかる表示部に表示される表示画面の一例である。
実施形態にかかる回転機の異常検知システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。
実施形態にかかる回転機の異常検知システムの動作を示すフローチャートである。
実施形態の変形例にかかる回転機の異常検知システムの構成の一例を示すブロック図である。

実施例

0027

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。

0028

図1は、実施形態にかかる回転機の異常検知システム(以下、単に異常検知システムとも呼ぶ)100の構成の一例を示すブロック図である。異常検知システム100は、n個の回転機5−1〜5−nのそれぞれの異常を一つのコンピュータ8で管理する。nは、二以上の整数である。回転機5−1〜5−nを区別しないとき、回転機5と記載する。n個の回転機5の配置形態として、例えば、一つのラインにおいて、n個の回転機5が配置された形態や、n個のラインにおいて、それぞれ一つの回転機5が配置された形態がある。

0029

図1に示すように、異常検知システム100は、例えば、n個の検出部1−1〜1−nと、演算処理部2と、表示部3と、入力部4とを備える。検出部1−1〜1−nを区別しないとき、検出部1と記載する。検出部1と演算処理部2とが接続され、演算処理部2と表示部3とが接続される。入力部4は、演算処理部2に接続される。

0030

演算処理部2、標本化部12、表示部3及び入力部4によって、コンピュータ8が構成される。演算処理部2及び標本化部12によって、コンピュータ本体部9が構成される。

0031

検出部1−1〜1−nは、n個の回転機5−1〜5−nのそれぞれに割り当てられている。すなわち、検出部1−1は、回転機5−1の異常検知に用いられ、検出部1−2は、回転機5−2の異常検知に用いられ、・・・、検出部1−nは、回転機5−nの異常検知に用いられる。検出部1−1〜1−nは、同じ構成を有する。検出部1−1〜1−nは、標本化部12を共有している。なお、検出部1の数が多いとき、回転機の異常検知システム100は、複数の標本化部12を備え、n個の検出部1−1〜1−nを複数のグループに分割し、各グループの検出部1に1つの標本化部12を割り当ててもよい。これにより、検出部1の数が多くても、標本化部12での処理が遅延することを防止できる。

0032

検出部1は、測定対象である回転機5の振動を所定の標本化周波数で標本化して検出し、所定の期間毎に当該期間内に検出した全ての複数の標本化データを一括して演算処理部2に出力する装置である。検出部1は、例えば、センサ10(10a〜10d)と、アンプ11(11a、11b)と、送信部6と、標本化部12とを有する。センサ10とアンプ11とが接続され、アンプ11と送信部6とが接続され、送信部6と標本化部12とが接続され、標本化部12と演算処理部2とが接続される。

0033

センサ10は、測定対象である回転機5の振動を検出する装置である。センサ10は、例えば、圧電セラミックス等の材料を含む振動の機械エネルギー電気エネルギーに変換する電気機械変換素子である。より具体的には、センサ10は、例えばAE(Acoustic Emission)センサおよび加速度センサ等である。センサ10は、1または複数用いられ、本実施形態では、2つのAEセンサ10a、10bおよび2つの加速度センサ10c、10dである。AEセンサ10a、10bおよび加速度センサ10c、10dは、図1に示すように、タービンや圧縮機等である回転機5の本体に取り付けられる。AEセンサ10a、10bは、例えば、回転機5が圧縮機の場合に通常は離間されている2つのロータが接触するなどのロータ等の異常を検出するため、当該異常に起因するAE波を検出する。加速度センサ10c、10dは、前記異常に起因する回転機5の振動の加速度を検出する。

0034

アンプ11は、センサ10から出力された微小信号である各検出信号増幅する装置である。アンプ11は、センサ10の個数に応じて適宜な個数用いられ、本実施形態では、2個のアンプ11a、11bである。アンプ11aは、AEセンサ10a、10bに接続される。アンプ11bは、加速度センサ10c、10dに接続される。アンプ11aは、AEセンサ10a、10bから出力される各信号を個別に増幅して、個別に出力する。アンプ11bは、加速度センサ10c、10dから出力される各信号を個別に増幅して、個別に出力する。送信部6は、アンプ11aおよびアンプ11bで増幅された信号を、標本化部12に送信する。

0035

標本化部12は、回転機5の振動を所定の標本化周波数で標本化し、前記全ての複数の標本化データを演算処理部2へ出力する装置である。前記全ての複数の標本化データは、演算処理部2からの指示に従って標本化部12から一括で出力される。本実施形態では、例えば、標本化部12は、例えばレジスタ12aを有し、標本化部12は、例えばアンプ11aから個別に出力されたAEセンサ10a、10bの各信号を互いに同じタイミングで各々個別に1MHzの標本化周波数で標本化し、A/D変換してレジスタ12aに蓄積し、一方、アンプ11bから個別に出力された加速度センサ10c、10dの各信号を互いに同じタイミングで各々個別に20kHzの標本化周波数で標本化し、A/D変換してレジスタ12aに蓄積する。このようにレジスタ12aには、前記全ての標本化データDaが蓄積される。標本化部12は、レジスタ12aに蓄積した前記所定の期間内に検出した全ての標本化データDaを、演算処理部2からの指示に従って、所定の期間毎に、一括して演算処理部2へ出力する。レジスタ12aから、前記アンプ11a(AEセンサ10a、10bの各出力)のA/D変換された標本化データ(以下、AEデータとも呼ぶ)は、AEセンサ10a、10bの各信号を1個の電子ファイルに纏めて1ファイルで、所定の信号の個数毎、例えば102400個毎に演算処理部2へ一括して出力される。よって、AEデータは、約0.1sec毎に演算処理部2へ出力される(102400/1MHz≒約0.1sec)。すなわち、AEデータの前記所定の期間は、本実施形態では約0.1secである。また、レジスタ12aから、前記アンプ11b(加速度センサ10c、10dの各出力)のA/D変換された標本化データ(以下、加速度データとも呼ぶ)は、加速度センサ10c、10dの各信号を1個の電子ファイルに纏めて1ファイルで、所定の信号の個数毎、例えば65536個毎に演算処理部2へ一括して出力される。よって、加速度データは、約3.3sec毎に演算処理部2へ出力される(65536/20kHz≒約3.3sec)。すなわち、加速度データの前記所定の期間は、本実施形態では約3.3secである。

0036

このような検出部1では、回転機5の振動は、センサ10で検出されてアナログ信号でアンプ11へ出力され、アンプ11で当該検出信号が増幅されて、送信部6を介して、標本化部12に入力される。標本化部12に入力された回転機5の検出信号は、標本化されてデジタル化された後に、所定のタイミングで演算処理部2へ出力される。

0037

以上説明したように、n個の検出部1−1〜1−nのそれぞれは、割り当てられた回転機5−1〜5−nの振動を所定の標本化周波数で標本化して検出し、所定の期間毎に当該期間内に検出した全ての複数の標本化データを一括して出力する。なお、標本化部12は、全ての複数の標本化データを一括して出力するのではなく、全ての複数の標本化データの一部を一括して出力してもよい。具体的に説明すると、標本化部12は、例えば、102400個の標本化データを一括して出力するのではなく、102400個の標本化データを間引いて、一括して出力する(例えば、51200個の標本化データを一括して出力する)。

0038

検出部1は、センサ10、アンプ11、送信部6および標本化部12により構成されるが、標本化部12は、コンピュータ本体部9に設けられ、センサ10、アンプ11及び送信部6と分離されている。この観点から、センサ10、アンプ11、送信部6及び標本化部12は、以下のように説明できる。

0039

センサ10、アンプ11及び送信部6により、異常検知装置7が構成される。異常検知装置7は、n個(異常検知装置7−1〜7−n)あり、これらを区別しないとき、異常検知装置7と記載する。異常検知装置7−1〜7−nは、n個の回転機5−1〜5−nのそれぞれに割り当てられている。すなわち、異常検知装置7−1は、回転機5−1の異常検知に用いられ、異常検知装置7−2は、回転機5−2の異常検知に用いられ、・・・、異常検知装置7−nは、回転機5−nの異常検知に用いられる。異常検知装置7−1〜7−nは、同じ構成を有する。

0040

センサ10は、割り当てられた回転機5の振動を検出し、検出した振動を示す信号を生成する。アンプ11は、センサ10が生成した信号を増幅する。送信部6は、アンプ11で増幅された信号を、有線又は無線により、コンピュータ8に送信する送信機送信回路)である。

0041

標本化部12は、n個の異常検知装置7−1〜7−nのそれぞれの送信部6から送信されてきた信号について、信号で示される振動を所定の標本化周波数で標本化して検出し、所定の期間毎に当該期間内に検出した複数の標本化データを一括して出力する。

0042

以下、検知部1ではなく、異常検知装置7と標本化部12とを用いて説明する。

0043

演算処理部2は、標本化部12が標本化して検出した前記標本化データDaを周波数解析し、周波数解析結果を所定の時間分、時系列順でリアルタイムに表示する画像データを生成する装置である。演算処理部2は、例えばメモリ21、HDD(Hard Disk Drive)22、制御演算部23、異常判定部24および画像生成部25を有する。なお、標本化部12から出力された標本化データDaを記憶する記憶部の一例が、メモリ21およびHDD22である。標本化部12は、メモリ21および制御演算部23それぞれに接続される。メモリ21は、制御演算部23に接続される。制御演算部23は、HDD22、異常判定部24および画像生成部25それぞれに接続される。異常判定部24は、画像生成部25に接続される。画像生成部25は、表示部3およびHDD22それぞれに接続される。なお、制御演算部23は、異常判定部24および画像生成部25それぞれに出力する。したがって、制御演算部23の出力は、別途、異常判定部24を経由して画像生成部25に出力される。画像生成部25の出力は、表示部3に出力される。HDD22は、画像生成部25から画像データが入力される。

0044

メモリ21は、標本化部12から出力された全ての標本化データDaを一時的に記憶する回路である。メモリ21に記憶された標本化データDaは、制御演算部23によって読み出される。メモリ21を備えることで、標本化部12から一括して出力された前記全ての標本化データDaは、全て保持される。よって、標本化データDaが全てHDD22に保存可能となり、周波数解析部23aは、全ての前記標本化データDaを使用して周波数解析することが可能となる。

0045

HDD22は、標本化部12から出力された標本化データDaを記憶する装置である。本実施形態では、例えばメモリ21に記憶されている全ての標本化データDaを、後述の保存処理部23bが、HDD22に保存する。本実施形態では、保存処理部23bは、例えば標本化部12から標本化データDaを受信した時点から、HDD22への標本化データDaの記憶を開始する。

0046

このように、メモリ21及びHDD22は、標本化部12から出力された、n個の回転機5−1〜5−nのそれぞれに対応する複数の標本化データを記憶する。

0047

制御演算部23は、標本化部12、演算処理部2、表示部3および入力部4の全体制御および各種演算等を行う。制御演算部23は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、前記メモリ21が内部に機能的に構成されるRAM(Random Access Memory)およびそれらの周辺回路を備えて構成される。制御演算部23は、例えば、周波数解析部23aと、保存処理部23bと、制御部23cとを有する。本実施形態では、制御演算部23は、ROMに記憶された、異常を検知するための異常検知プログラムを実行することにより、制御演算部23には機能的に周波数解析部23a、保存処理部23bおよび制御部23cが構成される。周波数解析部23aが制御演算部23に機能的に構成されることにより、制御演算部23は、周波数解析部23aを複数並行して機能的に構成でき、複数の周波数解析23aを並行して実行できる。本実施形態では、周波数解析部23aおよび保存処理部23bは、周波数解析の開始に応じて、例えば同時に、制御演算部23に機能的に構成され、前記周波数解析の終了に応じて制御演算部23から消去される。周波数解析部23aは、メモリ21およびHDD22に接続され、周波数解析部23aの出力は、異常判定部24および画像生成部25に出力される。保存処理部23bは、メモリ21およびHDD22に接続される。

0048

周波数解析部23aは、標本化部12から出力された標本化データDaを周波数解析する。すなわち、周波数解析部23aは、標本化部12から出力された、n個の回転機5−1〜5−nのそれぞれに対応する複数の標本化データDaについて、周波数解析をして、周波数解析結果を生成する。本実施形態では、例えば周波数解析部23aは、標本化データDaを高速フーリエ変換(FFT)によって周波数解析し、標本化データDaの周波数特性すなわち各周波数に対する振幅値データを出力する。

0049

周波数解析部23aでAEデータの高速フーリエ変換は、例えば4096個毎に実行される。上記のように、AEデータは、102400個毎にメモリ21へ一括して入力されるので、前記所定の期間(約0.1sec)内にAEデータの高速フーリエ変換は、25回実行される(102400/4096=25)。なお、周波数解析部23aは、例えば前記所定の期間内に得られた25個の高速フーリエ変換結果平均値を使用して、前記所定の期間の高速フーリエ変換の結果とする。加速度データの高速フーリエ変換は、例えば65536個毎に実行される。上記のように、加速度データは、65536個毎にメモリ21へ一括して入力されるので、前記所定の期間(約3.3sec)内に加速度データの高速フーリエ変換は、1回実行される。なお、周波数解析部23aは、終了指示入力部(入力部)4が異常検知動作を終了する指示を異常検知システム100の運転員から受け付けた場合に、HDDに保存されている全時刻の前記標本化データDaを読出して周波数解析し、当該周波数解析結果を画像生成部25へ出力する。

0050

保存処理部23bは、メモリ21から読み出した標本化データDaをHDD22に保存する。制御部23cは、演算処理部2の全体制御等を行う。なお、制御部23cは、前記全ての標本化データDaを一括出力する指示を標本化部12へ出力する。本実施形態では、前記一括出力指示は、前記所定の期間毎に制御部23cから標本化部12へ出力される。制御部23cは、標本化部12に対して標本化およびA/D変換の開始指示を出力する。

0051

異常判定部24は、周波数解析部23aで周波数解析された結果を使用し、回転機5のロータ等における異常の有無を判定するものである。異常判定部24は、例えば前記振幅値最大値、平均値もしくは標準偏差値または周波数の中央値もしくは標準偏差値などの特徴量を前記周波数解析結果から抽出し、過去の異常データ、実験結果、またはシミュレーション結果等により予め設定された閾値と前記特徴量とを比較するなどして、所定の判定条件を満たすか否かを判断し、ロータ等における異常の有無を判定する。異常判定部24は、例えば異常の判定結果として、回転機5が圧縮機の場合、前記2つのロータに接触疑いがある旨の警告メッセージ等を画像生成部25に出力する。

0052

画像生成部25は、表示部3に表示させる画像データを生成するものである。画像生成部25は、例えば、前記周波数解析結果を時系列順でリアルタイムに表示する画像データを生成する。前記画像データは、例えば前記周波数解析結果が周波数方向および前記振幅方向の二次元で表示され、さらに現在時刻直近の前記二次元の表示(前記周波数解析結果)と共に各時刻における前記周波数解析結果が時系列順で表示されることで、リアルタイムかつ三次元で表示されるデータ(以下、三次元画像データとも呼ぶ)である。図2には、表示部3に表示される表示画面31の一例が示されている。表示画面31は、現在時刻(図2では、E時e分ε秒)の前記周波数解析結果および現在時刻より過去の各時刻(図2では、A時a分α秒〜E時e分ε秒)における前記周波数解析結果が、時系列順で表示されることで三次元でリアルタイムに表示された、各センサ(図2では、AEセンサ10a、10b、および加速度センサ10c、10dが各々対応するセンサA〜Dで表記)毎の部分画像32(三次元画像データの画像)を含む。表示画面31は、所定の位置に配置された判定結果(警告メッセージ等)が表示される結果表示欄35と、後述の凡例画像34とを含む。部分画像32には、縦軸を時刻(時間軸)、横軸周波数軸として前記周波数解析結果が表示されている。なお、図2では、説明の都合上、センサAに関する部分がセンサB〜Dの部分よりも大きく図示されている。各センサの部分画像32は、前記周波数方向および前記振幅方向の二次元で表示された例えば帯状の部分画像33が時系列順に隣接して並んで構成された平面画像である。図2の場合、最古の前記振幅値データ(二次元の帯状の部分画像33)が部分画像32から削除され、残りの他時刻の部分画像33が削除された分だけスクロールされ、最新の部分画像33は、現在時刻である部分画像32の最下追記される。

0053

なお、本実施形態では、各周波数に対する振幅値データは、例えば各周波数位置に対する画素モノトーン濃淡等で表示される。前記部分画像33は、周波数方向に、例えば振幅値の大小に対して白色から黒色に変化する濃淡で表わされた複数の画素で構成され、当該濃淡の帯となって二次元で表示される。なお、図2には、当該振幅値データと前記濃淡との関係は、表示画面31内の所定の位置に配された凡例画像34に表示されている。

0054

なお、前記二次元で表示された帯状の部分画像33は、例えば、周波数軸方向に並んだ2048個の画素で構成されている。すなわち、部分画像33は、2048個の周波数についての振幅値が表示されている。周波数解析部23aから2048個を超過する個数の周波数について周波数解析結果が出力された場合には、所定の抽出処理により前記個数の周波数の中から2048個の周波数が選択されて、部分画像33が生成される。例えば、4096個の周波数についての周波数解析結果が出力された場合には、例えば2つ毎の隣り合う周波数の間で振幅値を比較して大きい振幅値の方の周波数が採用されるなどして、2048個の周波数が選択されて、前記帯状の部分画像33は、周波数軸方向に並んだ2048個の画素で生成される。上記の、より異常である所を示す大きい振幅値の方の周波数を採用する方法により、異常検知システム100は、異常をより好適に検知することが可能となる。

0055

画像生成部25は、終了指示入力部(入力部)4が異常検知動作を終了する指示を運転員から受け付けた場合には、周波数解析部23aが周波数解析した前記全時刻の周波数解析結果(前記振幅値データ)が入力されるので、前記全時刻の周波数解析結果の前記三次元画像データを生成し、前記三次元画像データは、HDD22へ転送されて保存される。

0056

表示部3は、画像生成部25からの前記画像データが入力され、周波数解析部23aの前記周波数解析結果を時系列順でリアルタイムに表示する装置である。すなわち、表示部3は、周波数部解析部23aによって生成された、n個の回転機5−1〜5−nのそれぞれに対応する周波数解析結果を時系列順でリアルタイムに表示する。n個の回転機5−1〜5−nのそれぞれに対して、1つの周波数解析結果が発生するので、周波数解析結果の数は、nとなる。図2は、1つの周波数解析結果(例えば、回転機5−1に対する周波数解析結果)を含む表示画面31を示しているが、この表示画面31には、不図示のn−1個の周波数解析結果(回転機5−2〜5−nのそれぞれに対する周波数解析結果)が含まれる。

0057

異常判定部24は、周波数解析部23aが周波数解析した、n個の回転機5−1〜5−nのそれぞれに対応する周波数解析結果に基にして、回転機5−1〜5−nのそれぞれに異常が発生しているか否かを判定する。すなわち、回転機5−1に対して、回転機5−1の周波数解析結果に基づいて、回転機5−1に異常が発生しているか否かを判定し、回転機5−2に対して、回転機5−2の周波数解析結果に基づいて、回転機5−2に異常が発生しているか否かを判定し、・・・、回転機5−nに対して、回転機5−nの周波数解析結果に基づいて、回転機5−nに異常が発生しているか否かを判定する。

0058

表示部3は、異常判定部24が回転機5に異常が発生していると判定したとき、異常が発生している回転機5を特定して、異常発生を示す旨(例えば、警告メッセージ)を表示する。例えば、異常発生を示す旨は、図2の結果表示欄35に表示される。図2は、1つの結果表示欄35(例えば、回転機5−1に対する結果表示欄)を含む表示画面31を示しているが、この表示画面31には、不図示のn−1個の結果表示欄(回転機5−2〜5−nのそれぞれに対する結果表示欄)が含まれる。

0059

入力部4は、演算処理部2に対して情報入力するためのマウスキーボード等の入力機器である。入力部4は、異常検知動作を開始した後に、異常検知動作を終了する指示を運転員から受け付ける終了指示入力部4aを含む。終了指示入力部4aは、キーボード上の所定のキーであってもよく、また、表示部3に表示された終了指示入力を受け付けるための所定領域(終了指示入力ボタン)等であってもよい。

0060

図3は、実施形態にかかる回転機の異常検知システム100の動作を説明するためのタイミングチャートである。図3には、1つの回転機5(例えば、回転機5−1)に対する各データのタイミングチャートが示されている。残りの回転機5(回転機5−2〜5−n)に対する各データについても、図3と同様の処理がされる。

0061

縦軸方向には、上記のレジスタ12aにおける蓄積処理図3中、“レジスタ蓄積”)、周波数解析部23aの周波数解析処理図3中、“周波数解析”)、保存処理部23bの保存処理(図3中、“データ保存”)、および、画像生成部25の画像生成処理と表示部3の表示処理図3中、“周波数解析結果画像生成及び表示”)のタイミングチャートが並ぶ。横軸は、時間を表す。レジスタ12aには、所定の期間毎にデータが蓄積される。時刻t0は、制御部23cが標本化部12に対して標本化およびA/D変換の開始を指示した時刻である。時刻t0と、所定の期間だけ経過した時刻t1との間の期間で、センサ10(AEセンサ10a、10bおよび加速度センサ10c、10d)は、回転機5の振動を検出し、アンプ11(11a,11b)で増幅された信号は、標本化部12で標本化およびA/D変換され、標本化データDa(図3ではデータ1)は、レジスタ12aへ蓄積される。時刻t1に、所定の期間内に検出した全ての複数の標本化データDa(データ1)は、レジスタ12aに蓄積され、蓄積された標本化データDa(データ1)は、制御部23cの指示に従って、レジスタ12aからメモリ21へ一括して出力される。時刻t1と、前記所定の期間だけ経過したt3との間の期間で、上記と同様に、検出部1で前記振動検出、前記標本化および前記A/D変換が実行されて、再び標本化データDa(図3ではデータ2)は、レジスタ12aへ蓄積される。そして、時刻t3に、所定の期間内に検出した全ての標本化データDa(データ2)は、レジスタ12aに蓄積され、制御部23cの指示に従って、レジスタ12aからメモリ21へ一括して出力される。このように、前記所定の期間毎に、当該期間内に検出した全ての複数の標本化データDaは、レジスタ12aに蓄積され、前記全ての複数の標本化データDaは、一括して出力される。時刻t3以降においても同様に、データ3等のレジスタ12aへの蓄積および前記メモリ21への出力が実行される。

0062

一方、時刻t1以降で、レジスタ12aから一括して出力された全ての標本化データDa(データ1)のメモリ21への一時記憶が開始される。なお、周波数解析部23aがメモリ21を介してレジスタ12aから前記標本化データDaを受信した時点(時刻t1)から、周波数解析部23aは、前記標本化データDa(データ1)の周波数解析を開始する。前記記憶部(ここでは、HDD22)は、メモリ21および保存処理部23bを介してレジスタ12aから標本化データDaを受信した時点(時刻t1)から、データ1の保存を開始する。本実施形態では、当該周波数解析および前記複数の標本化データDaの前記記憶部への記憶は、時刻t3より前の時刻t2までに完了する。すなわち、標本化データDa(データ1)の周波数解析の開始から周波数解析の終了までの解析時間(時刻t1〜t2)は、前記所定の期間(時刻t1〜t3)よりも短く、また、標本化データDa(データ1)の前記記憶の開始から前記記憶の終了までの記憶時間は、前記所定の期間(時刻t1〜t3)よりも短い。演算処理部2には、このような動作能力を持つハードウェアが用いられる。このように前記解析時間および前記記憶時間が前記所定の期間より短いことで、標本化部12から一括して出力された前記全ての標本化データDaは、全て周波数解析されることが可能となり、かつ全て記憶部に記憶されることが可能となる。時刻t1以降の時刻t3、t5、・・・等においても、前記所定の期間毎に、周波数解析部23aは、全ての標本化データDa(データ2、データ3、・・・・等)を全て周波数解析し、保存処理部23bは、前記全ての標本化データDa(データ2、データ3、・・・等)を全てHDD22へ保存させる。なお、これらデータ2、データ3、・・・等における解析時間および記憶時間も、前記所定の期間より短い。

0063

時刻t2に周波数解析部23aが前記標本化データDa(データ1)の全ての前記周波数解析を終了したことから、時刻t2以降で、周波数解析部23aから異常判定部24および画像生成部25に向けて前記周波数解析結果の出力が開始される。そこで時刻t2以降で、異常判定部24は、前記異常判定を開始し、画像生成部25は、各センサのデータ1の前記周波数解析結果について部分画像33を作成する。画像生成部25は、時系列順でリアルタイムに表示する部分画像32(三次元画像データの画像)および表示画面31を生成して表示部3へ出力する。なお、異常判定部24による異常判定結果が画像生成部25に入力されている場合は、画像生成部25は、前記異常判定結果も使用して前記表示画面31の画像データの画像生成を行う。その後、表示部3は、前記表示画面31を表示する。なお、本実施形態では、画像生成部25における前記表示画面31の画像データを作成するために要する時間が前記所定の期間よりも長くなり、前記表示画面31の画像データを作成している間に複数の前記周波数解析が終了し、複数の前記周波数解析結果が得られる場合がある。この場合、本実施形態では、画像生成部25は、最新の前記周波数解析のみを用いて前記表示画面31の画像データを生成する。例えば図3で、データ1の前記周波数解析が使用された前記表示画面31の画像データの生成が終了する時刻t7は、データ2について周波数解析が終了する時刻t4とデータ3について周波数解析が終了する時刻t6よりも後であるので、時刻t7にはデータ2の周波数解析結果とデータ3の周波数解析結果とが取得されている。この場合、画像生成部25は、最新の前記周波数解析結果であるデータ3についての周波数解析結果の画像データ(部分画像33)のみを用いて、前記表示画面31の画像データを生成する。よって、時刻t7で、画像生成部25は、データ2の周波数解析結果を用いることなく、データ3を用いて表示画面31の画像データの生成を開始し、表示部3は、当該表示画面31を表示する。時刻t7以降においても、同様に、こうした異常判定部24による前記異常判定、画像生成部25による前記表示画面31の画像データの生成、および、表示部3における前記表示画面31の表示が実行される。

0064

図4は、実施形態にかかる回転機の異常検知システム100の動作を示すフローチャートである。図4Aは、標本化部12における動作フロー図であり、図4Bは、周波数解析部23a、保存処理部23bおよび異常判定部24における動作フロー図であり、図4Cは、画像生成部25および表示部3における動作フロー図である。これら図4Aないし図4Cの各動作フローは、並行して実行される。

0065

図4には、1つの回転機5(例えば、回転機5−1)に対するフローチャートが示されている。残りの回転機5(回転機5−2〜5−n)に対しても、図4と同様の処理がされる。

0066

図4Aでは、まず演算処理部2(制御部23c)は、標本化部12に送信部6から送信されてきた信号に対する標本化およびA/D変換の開始指示を出力し、センサ10は、回転機5の振動を検出し、アンプ11が増幅した信号は、送信部6により標本化部12へ送信され、送信されてきた信号は、標本化部12により標本化およびA/D変換され、標本化データDaのレジスタ12aへの蓄積が開始される(ステップS11)。なお、この時点から、標本化およびA/D変換された標本化データDaのレジスタ12aに蓄積された数(以下、A/D変換データ取得個数とも呼ぶ)は、ゼロから増加を始める。次に、A/D変換データ取得個数が前記所定の個数(AEデータでは102400個、加速度データでは65536個)となったか否かが、制御部23cによって判断される(ステップS13)。蓄積数が前記所定の個数に至っていない場合(ステップS13でNO)は、ステップS13の判断が繰り返されて、その間に標本化データDaがレジスタ12aへ蓄積されてA/D変換データの取得個数が増加する。蓄積数が前記所定の個数である場合(ステップS13でYES)は、レジスタ12aから演算処理部2(メモリ21)へ前記所定の期間内に検出された全ての標本化データDaは(所定の期間毎に)、一括して出力される(ステップS15)。その後、A/D変換データの取得個数がリセットされ(ステップS17)、入力部(終了指示入力部)4が異常検知動作を終了する指示を運転員から受け付けたか否かが制御部23cで判断される(ステップS19)。異常検知動作を終了する指示を運転員から受け付けていない場合(ステップS19でNO)は、ステップS13からの上記のフローが実行され、ステップS15の前記所定の期間毎に当該期間内に検出した全ての複数の標本化データDaが一括して出力される処理等が繰り返される。異常検知動作を終了する指示を運転員から受け付けた場合(ステップS19でYES)は、異常検知システム100は、所定の終了前処理を経て、異常検知動作を終了する。

0067

図4Bでは、まず周波数解析用のデータであるレジスタ12aからの前記所定期間内の全標本化データDaがメモリ21に記憶されているか否かが、制御部23cにより判断される(ステップS21)。この判断の結果、記憶されていない場合(ステップS21でNO)は、ステップS21の判断が繰り返され、一方、前記判断の結果、記憶されている場合(ステップS21でYES)は、周波数解析部23aは、前記所定期間内の全標本化データDaにおける所定時間間隔(例えば1秒等の周波数解析結果の傾向(トレンド)を把握するために充分な時間間隔)の標本化データDaに対し周波数解析を行い(ステップS23a)、並行して、保存処理部23bが前記所定期間内の全標本化データDaを全てHDD22に保存する(ステップS23b)。周波数解析部23aが周波数解析を行った後に、異常判定部24は、当該周波数解析結果を使用して回転機5のロータ等の異常の有無を判定する(ステップS25)。その後、入力部(終了指示入力部)4が異常検知動作を終了する指示を運転員から受け付けたか否かが制御部23cで判断される(ステップS27)。異常検知動作を終了する指示を運転員から受け付けていない場合(ステップS27でNO)は、ステップS21からの上記のフローが繰り返され、異常検知動作を終了する指示を運転員から受け付けた場合(ステップS27でYES)は、異常検知システム100は、所定の終了前処理を経て、異常検知動作を終了する。なお、周波数解析部23aは、前記所定の終了前の処理において、HDD22に保存されている前記全時刻の前記標本化データDaを読出して周波数解析し、当該周波数解析結果を画像生成部25へ出力する(ステップS29)。

0068

図4Cでは、まず、周波数解析結果のデータが入力されたか否かが、画像生成部25により判断される(ステップS31)。周波数解析結果のデータが入力されていない場合(ステップS31でNO)は、ステップS31の判断が繰り返され、周波数解析結果のデータが入力された場合(ステップS31でYES)は、前記表示画面31の画像データの画像生成が行われ(ステップS33)、前記画像データが表示部3に出力され、表示部3は、前記画像データの表示を行う(ステップS35)。なお、異常判定部24による異常判定結果が画像生成部25に入力されている場合は、画像生成部25は、前記異常判定結果も使用して前記表示画面31の画像データの画像生成を行う。その後、入力部(終了指示入力部4a)4が異常検知動作を終了する指示を運転員から受け付けたか否かが、制御部23cで判断される(ステップS37)。異常検知動作を終了する指示を運転員から受け付けていない場合(ステップS37でNO)は、ステップS31からの上記のフローが繰り返され、異常検知動作を終了する指示を運転員から受け付けた場合(ステップS37でYES)は、異常検知システム100は、所定の終了前処理を経て、異常検知動作を終了する。なお、画像生成部25は、前記所定の終了前の処理において、周波数解析部23aが周波数解析した前記全時刻の周波数解析結果(前記振幅値データ)が入力されるので、前記全時刻における周波数解析結果(前記振幅値データ)の前記三次元画像データを生成し、前記画像データをHDD22へ転送する(ステップS39)。このように、前記所定の終了前の処理において前記全時刻における周波数解析結果の前記三次元画像データが生成されてHDD22へ転送されることで、前記周波数解析中に前記周波数解析結果が得られる毎に前記周波数解析結果をHDD22へ保存する場合と比べて、制御部23cにおける前記HDD22への保存の処理負荷を軽減できる。

0069

上記実施形態における回転機の異常検知システム100、および、回転機の異常検知方法は、n個の回転機5−1〜5−nのそれぞれに対して、回転機5の振動が標本化されて検出された標本化データの周波数解析結果を時系列順でリアルタイムに表示するので、回転機5における動作状態の時間的推移が略リアルタイムで表示され、運転員が回転機5の動作状態における時間的変化を発見することが可能となることから、回転機5の異常を早期に検知できる。

0070

上記実施形態では、n個の回転機5−1〜5−nのそれぞれの周波数解析結果、及び、異常判定の結果を、1つの表示部3に表示させるので、n個の回転機5−1〜5−nのそれぞれに対する異常検知を一括して管理することができる。従って、上記実施形態によれば、n個の回転機5−1〜5−nのそれぞれに対する異常検知を管理する人間の数を減らすことができる。

0071

なお、上記実施形態では、標本化部12は、演算処理部2の外部に存在していたが、演算処理部2内に組み込まれてもよい。また、上記実施形態では、運転員から異常検知動作を終了する指示を受け付けた後に、画像生成部25からの周波数解析結果の表示画像データがHDD22に保存されたが、周波数解析部23aは、前記前記周波数解析結果が得られる毎に前記周波数解析結果自体をHDD22に保存してもよい(図1破線矢印で示されたデータフロー)。この場合、周波数解析部23aは、検出部1から(メモリ21を経て)標本化データDaを受信した時点以降で、周波数解析部23aからHDD22に、前記周波数解析結果の保存が開始されてよい。また、上記実施形態において、制御演算部23が、ROMに記憶された異常検知プログラムを実行することにより、制御演算部23に機能的に異常判定部24、画像生成部25等も構成されてよい。

0072

上記実施形態の変形例を説明する。図5は、上記実施形態の変形例にかかる回転機の異常検知システム101の構成の一例を示すブロック図である。上記実施形態では、図1に示すように、演算処理部2と標本化部12とのペアが一つであり、一つのペアによって、n個の回転機5−1〜5−nのそれぞれの周波数解析をしている。これに対して、変形例では、n個の回転機5−1〜5−nを複数のグループに分割し(回転機5−1〜5−h,・・・・,回転機5−k〜5−n)、各グループに一つのペアを割り当てる(1<h<k<n)。このため、変形例に係る回転機の異常検知システム101によれば、一つのペアが処理するデータ量が少なくなるので、実施形態に係る回転機の異常検知システム100と比べて、より高速に周波数解析をすることができる。

0073

1−1〜1−n 検出部
3 表示部
4a終了指示入力部
6 送信部
7−1〜7−n異常検知装置
8コンピュータ
9 コンピュータ本体部
10a,10bAEセンサ(センサの具体例)
10c,10d加速度センサ(センサの具体例)
21メモリ(記憶部の具体例)
22 HDD(記憶部の具体例)
23制御演算部(プロセッサ)
23a周波数解析部
100,101回転機の異常検知システム

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  • トヨタ自動車株式会社の「 内燃機関の点火時期制御装置」が 公開されました。( 2021/04/01)

    【課題】点火時期の過剰遅角を防止する。【解決手段】燃焼室(5)内の圧力を検出する圧力センサ(19)の出力値から求められるノッキング強度を代表する値を、機関本体(1)の振動を検出するノッキングセンサ(1... 詳細

  • トヨタ自動車株式会社の「 内燃機関の点火時期制御装置」が 公開されました。( 2021/04/01)

    【課題】点火時期の過剰遅角を防止する。【解決手段】ノッキングセンサ(18)の出力値の夫々異なる周波数帯域のみを夫々通過させる複数個のバンドパスフィルタ(37a—37e)と、各周波数帯域のバンドパスフィ... 詳細

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