异常检测装置及异常检测方法

文档序号:751807 发布日期:2021-04-02 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 异常检测装置及异常检测方法 (Abnormality detection device and abnormality detection method ) 是由 野添进 于 2019-10-30 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种即使在对许多对象设备进行管理的情况下也能够提前检测出各个对象设备的异常的异常检测装置。一种异常检测装置(10),检测对象设备的异常,具备:第一取得部(82),取得所述对象设备的驱动侧温度;第二取得部(82),取得所述对象设备的反驱动侧温度;相互关系存储部(80),存储以所述对象设备正常时的所述驱动侧温度及所述反驱动侧温度为基础的所述驱动侧温度与所述反驱动侧温度的相互关系;检测部(85),基于由所述第一取得部取得的所述驱动侧温度及由所述第二取得部取得的所述反驱动侧温度来检测从所述相互关系存储部中存储的所述相互关系的脱离;及输出部(87),将由所述检测部检测出的从所述相互关系的脱离作为所述对象设备的异常或异常预兆而输出。(The invention provides an abnormality detection device capable of detecting abnormality of each object equipment in advance even in the case of managing a plurality of object equipments. An abnormality detection device (10) that detects an abnormality of a target device, comprising: a first acquisition unit (82) that acquires the drive-side temperature of the target device; a second acquisition unit (82) that acquires the temperature on the anti-drive side of the target device; a correlation storage unit (80) that stores the correlation between the drive-side temperature and the reverse drive-side temperature based on the drive-side temperature and the reverse drive-side temperature when the target device is normal; a detection unit (85) that detects a deviation from the correlation stored in the correlation storage unit, based on the drive-side temperature acquired by the first acquisition unit and the reverse drive-side temperature acquired by the second acquisition unit; and an output unit (87) that outputs the deviation from the correlation detected by the detection unit as an abnormality or a sign of the abnormality of the target device.)

异常检测装置及异常检测方法

技术领域

本发明涉及对轴承等对象设备的异常进行检测的异常检测装置及使用该异常检测装置来检测对象设备的异常的异常检测方法。

背景技术

存在一种定期地测定马达、轴承等对象设备的状态并诊断对象设备的异常现象的方法(例如专利文献1)。在专利文献1记载的异常现象的原因诊断方法中,在对象设备为旋转设备的情况下,定期地测定作为对象设备的状态变量的振动等,基于该状态变量及表示劣化状态的原因变量来诊断对象设备的异常现象。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平7-159289号公报

发明内容

发明要解决的课题

另外,为了对处于远地(工厂等)的数目庞大的对象设备的异常进行检测,在对象设备中分别安装加速度传感器,定期地测定全部的对象设备的加速度(振动值)。在此,为了提前发现对象设备的异常,期望始终监视加速度传感器的趋势数据,掌握振动值慢慢地增大的情况,不过作为对数目庞大的对象设备进行管理的方法是不适合的。因此,作为对数目庞大的对象设备进行管理的方法,采用预先设定阈值并且作业人员对于超过了阈值的对象设备进行检查等的管理方法。

然而,振动值因周围温度、工艺负荷的变化(例如旋转设备的转速变更)等而较大地变动,因此在严格设定阈值时误报增大。另一方面,在宽松设定阈值时,接受到警报的阶段中的对象设备的损伤程度严重,为时已晚的情况较多。即,在使用许多加速度传感器来监视许多对象设备时,难以提前检测出对象设备的异常。

本发明的目的是提供一种即使在对许多对象设备进行管理的情况下也能够提前检测出各个对象设备的异常的异常检测装置及异常检测方法。

用于解决课题的手段

本发明的异常检测装置是检测对象设备的异常的异常检测装置,其特征在于,具备:第一取得部,取得所述对象设备的驱动侧温度;第二取得部,取得所述对象设备的反驱动侧温度;相互关系存储部,存储以所述对象设备正常时的所述驱动侧温度及所述反驱动侧温度为基础的所述驱动侧温度与所述反驱动侧温度的相互关系;检测部,基于由所述第一取得部取得的所述驱动侧温度及由所述第二取得部取得的所述反驱动侧温度来检测从所述相互关系存储部中存储的所述相互关系的脱离;及输出部,将由所述检测部检测出的从所述相互关系的脱离作为所述对象设备的异常或异常预兆来输出。

并且,本发明的异常检测装置的特征在于,还具备:第三取得部,取得所述对象设备正常时的两个以上的所述驱动侧温度及两个以上的所述反驱动侧温度;及运算部,基于由所述第三取得部取得的两个以上的所述驱动侧温度及两个以上的所述反驱动侧温度来求出所述相互关系,所述相互关系存储部存储由所述运算部求出的所述相互关系。

并且,本发明的异常检测装置的特征在于,所述运算部求出基于所述驱动侧温度的单回归分析获得的所述反驱动侧温度的反驱动侧回归值及基于所述反驱动侧温度的单回归分析获得的所述驱动侧温度的驱动侧回归值中的至少一个,所述相互关系存储部存储由所述运算部求出的所述反驱动侧回归值及所述驱动侧回归值中的至少一个,所述检测部检测以所述相互关系存储部中存储的所述反驱动侧回归值与作为由所述第二取得部取得的所述反驱动侧温度的反驱动侧实测值之间的比较结果为基础的从所述相互关系的脱离和以所述相互关系存储部中存储的所述驱动侧回归值与作为由所述第一取得部取得的所述驱动侧温度的驱动侧实测值之间的比较结果为基础的从所述相互关系的脱离中的至少一个。

并且,本发明的异常检测装置的特征在于,还具备:第四取得部,取得所述对象设备的驱动侧振动值;及第五取得部,取得所述对象设备的反驱动侧振动值,所述检测部基于由所述第四取得部取得的所述驱动侧振动值及由所述第五取得部取得的所述反驱动侧振动值中的至少一个来检测从所述相互关系的脱离。

并且,本发明的异常检测装置的特征在于,还具备判断部,该判断部在由所述第四取得部取得的所述驱动侧振动值及由所述第五取得部取得的所述反驱动侧振动值下降了预定值以上的情况下,判断为所述对象设备停止了运转,在所述对象设备的运转停止中由所述第四取得部取得的所述驱动侧振动值及由所述第五取得部取得的所述反驱动侧振动值上升了预定值以上的情况下,判断为所述对象设备重新开始了运转,所述运算部将在所述判断部中判断为所述对象设备停止了运转之后到判断为重新开始了运转为止的期间内取得的所述驱动侧温度及所述反驱动侧温度从正常时的所述驱动侧温度及所述反驱动侧温度中除去。

并且,本发明的异常检测装置的特征在于,所述运算部将在所述判断部中判断为所述对象设备重新开始了运转之后的预定期间的期间内取得的所述驱动侧温度及所述反驱动侧温度从正常时的所述驱动侧温度及所述反驱动侧温度中除去。

并且,本发明的异常检测装置的特征在于,所述判断部基于由所述第一取得部取得的所述驱动侧温度及由所述第二取得部取得的所述反驱动侧温度来判断所述对象设备的运转停止及运转重新开始中的至少一个。

并且,本发明的异常检测方法是通过检测对象设备的异常的异常检测装置来检测所述对象设备的异常的异常检测方法,其特征在于,包括:第一取得工序,所述异常检测装置取得所述对象设备的驱动侧温度;第二取得工序,所述异常检测装置取得所述对象设备的反驱动侧温度;检测工序,所述异常检测装置基于在所述第一取得工序中取得的所述驱动侧温度及在所述第二取得工序中取得的所述反驱动侧温度来检测从以所述对象设备正常时的所述驱动侧温度及所述反驱动侧温度为基础的所述驱动侧温度与所述反驱动侧温度的相互关系的脱离;及输出工序,所述异常检测装置将从所述相互关系的脱离作为所述对象设备的异常或异常预兆来输出。

并且,本发明的异常检测方法的特征在于,还包括:第三取得工序,取得所述对象设备正常时的两个以上的所述驱动侧温度及两个以上的所述反驱动侧温度;运算工序,基于在所述第三取得工序中取得的两个以上的所述驱动侧温度及两个以上的所述反驱动侧温度来求出所述相互关系;及相互关系存储工序,存储在所述运算工序中求出的所述相互关系。

并且,本发明的异常检测方法的特征在于,在所述运算工序中,求出基于所述驱动侧温度的单回归分析获得的所述反驱动侧温度的反驱动侧回归值及基于所述反驱动侧温度的单回归分析获得的所述驱动侧温度的驱动侧回归值中的至少一个,在所述检测工序中,检测以所述反驱动侧回归值与作为所述反驱动侧温度的反驱动侧实测值之间的比较结果为基础的从所述相互关系的脱离和以所述驱动侧回归值与作为所述驱动侧温度的驱动侧实测值之间的比较结果为基础的从所述相互关系的脱离中的至少一个。

并且,本发明的异常检测方法的特征在于,还包括:第四取得工序,取得所述对象设备的驱动侧振动值;及第五取得工序,取得所述对象设备的反驱动侧振动值,在所述检测工序中,基于所述驱动侧振动值及所述反驱动侧振动值中的至少一个来检测从所述相互关系的脱离。

并且,本发明的异常检测方法的特征在于,还包括如下的判断工序:在所述驱动侧振动值及所述反驱动侧振动值下降了预定值以上的情况下,判断为所述对象设备停止了运转,在所述对象设备的运转停止中所述驱动侧振动值及所述反驱动侧振动值上升了所述预定值以上的情况下,判断为所述对象设备重新开始了运转,在所述运算工序中,将在所述判断工序中判断为所述对象设备停止了运转之后到判断为重新开始了运转为止的期间内取得的所述驱动侧温度及所述反驱动侧温度从正常时的所述驱动侧温度及所述反驱动侧温度中除去。

并且,本发明的异常检测方法的特征在于,在所述运算工序中,将在所述判断工序中判断为所述对象设备重新开始了运转之后的预定期间的期间内取得的所述驱动侧温度及所述反驱动侧温度从正常时的所述驱动侧温度及所述反驱动侧温度中除去。

并且,本发明的异常检测方法的特征在于,在所述判断工序中,基于所述驱动侧温度及所述反驱动侧温度来判断所述对象设备的运转停止及运转重新开始中的至少一个。

发明效果

根据本发明,可提供一种即使在对许多对象设备进行管理的情况下也能够提前检测出各个对象设备的异常的异常检测装置及异常检测方法。

附图说明

图1是表示实施方式的异常检测系统的结构的框图。

图2是表示实施方式的无线分机的安装位置的例子的图。

图3是表示实施方式的无线分机的结构的框图。

图4是表示实施方式的无线主机的结构的框图。

图5是表示实施方式的数据服务器的结构的框图。

图6是表示实施方式的异常检测装置的结构的框图。

图7是表示实施方式的对象设备的振动值趋势的例子的坐标图。

图8是表示实施方式的驱动侧温度与反驱动侧温度之间的相互关系的例子的坐标图。

图9是表示实施方式的驱动侧温度与反驱动侧温度之间的关系的例子的坐标图。

图10是表示实施方式的驱动侧温度与反驱动侧温度之间的关系的例子的坐标图。

图11是表示实施方式的监视终端的结构的框图。

图12是用于说明实施方式的异常检测装置对对象设备的异常进行检测的处理的流程图。

图13是用于说明实施方式的异常检测装置对对象设备的驱动侧温度与反驱动侧温度之间的相互关系进行运算的处理的流程图。

图14是表示实施方式的对象设备的回归值与实测值之间的差分趋势的例子的坐标图。

具体实施方式

以下,参照附图并说明本发明的实施方式的异常检测系统。图1是用于说明本实施方式的异常检测系统的结构的框图。本实施方式的异常检测系统2是用于对马达或风扇等对象设备的异常进行检测的系统,如图1所示的那样具备多个无线分机4a~4d、无线主机6、数据服务器7、异常检测装置10及监视终端12。在此,无线分机4a~4d配置于无线主机6管辖的通信区域内。并且,无线主机6及数据服务器7通过网络78而相互连接。

需要说明的是,在图1中,为了方便说明,以四台无线分机4a~4d通过无线与无线主机6连接的情况为例来进行图示,不过有例如几百台以上的许多无线分机通过无线与无线主机6连接。并且,在图1中,以通过无线将无线分机4a~4d与无线主机6直接连接的情况为例来进行图示,不过也可以将无线分机4a~4d与无线主机6经由中继器等通过无线来连接。并且,在图1中,以1台无线主机6通过网络78与1台数据服务器7连接的情况为例来进行图示,不过实际上2台以上的无线主机(管辖的通信区域不同的无线主机)6通过网络78与1台数据服务器7连接。并且,在图1中,具备1台监视终端12,不过也可以为具备2台以上的监视终端12的结构。

无线分机4a~4d安装于对象设备的预定位置。图2是表示无线分机4a~4d的安装位置的例子的图。如图2所示,无线分机4a安装于马达3的驱动侧轴承,无线分机4b安装于马达3的反驱动侧轴承,无线分机4c安装于风扇5的马达侧轴承,无线分机4d安装于风扇5的风扇侧轴承。无线分机4a测定马达3的驱动侧轴承的温度及振动值,无线分机4b测定马达3的反驱动侧轴承的温度及振动值,无线分机4c测定风扇5的马达侧轴承的温度及振动值,无线分机4d测定风扇5的风扇侧轴承的温度及振动值。对象设备是例如图2所示的那种马达3和风扇5,不过也可以为通过使用温度传感器、加速度传感器等来进行测定而能够监视动作状态的其他的装置(例如工厂设备(plant)等中配备的装置)。

图3是用于说明无线分机4a的结构的框图。无线分机4a如图3所示的那样具备传感器14、微型计算机16、发送接收部18及电源控制部19。传感器14具备温度传感器20及加速度传感器22。温度传感器20测定对象设备(马达3的驱动侧轴承)的温度,加速度传感器22测定对象设备(马达3的驱动侧轴承)的振动值。

微型计算机16对无线分机4a的各部进行综合控制,如图3所示的那样具备A/D转换部34、存储器36、运算处理部38及RTC部40。A/D转换部34将由温度传感器20及加速度传感器22测定的测定值从模拟信号转换成数字信号,将转换成数字信号的测定值向存储器36输出。存储器36中存储有用于由运算处理部38进行运算处理的测定值及用于在运算处理部38中进行运算处理的运算程序42。

运算处理部38读取存储器36中存储的测定值及运算程序42,进行来自温度传感器20及加速度传感器22的测定值的采样及相对于测定值的运算处理。作为运算处理,运算处理部38例如根据来自温度传感器20及加速度传感器22的测定值来算出平均值等运算值。RTC部40是对时刻进行计时的实时时钟。发送接收部18从无线主机6接收各种信息,将由运算处理部38进行了运算处理的运算值(温度及振动值)向无线主机6发送。电源控制部19具备蓄电池(未图示),对向无线分机4a的电力供给进行控制。

需要说明的是,无线分机4b~4d的结构与无线分机4a的结构相同。因此,对于无线分机4b~4d的结构且与无线分机4a的结构相同的结构,使用与无线分机4a的说明中使用的附图标记相同的附图标记并省略其说明。

接着,对无线主机6的结构进行说明。图4是用于说明无线主机6的结构的框图。无线主机6管辖预定的通信区域,如图4所示的那样具备对无线主机6的各部进行综合控制的控制部44。在控制部44上连接有管理部46、RF通信部48、通信部50及对时刻进行计时的钟表部52。

管理部46如图4所示的那样具备无线分机管理表54及数据库56,对无线分机管理表54及数据库56进行管理。无线分机管理表54中存储有无线分机4a~4d各自的识别编号等。数据库56中临时存储经由RF通信部48从无线分机4a~4c取得的运算值(温度及振动值)。RF通信部48对无线主机6与无线分机4a~4d之间的通信进行控制。

RF通信部48将由管理部46管理的各种信息向无线分机4a~4d发送。并且,RF通信部48接收从无线分机4a~4d分别发送的运算值(温度及振动值)。通信部50将无线分机管理表54中存储的各种信息向数据服务器7输出。并且,通信部50将数据库56中存储的来自无线分机4a~4d的运算值(温度及振动值)向数据服务器7输出。

接着,对数据服务器7的结构进行说明。图5是表示数据服务器7的结构的框图。数据服务器7如图5所示的那样具备对数据服务器7的各部进行综合控制的服务器控制部57。在服务器控制部57上连接有无线主机管理表59、无线分机管理表61、温度/振动值存储部81、通信部65及数据通信部66。无线主机管理表59存储无线主机6的识别编号、IP地址、名称、设置场所、通信组ID、无线通信频道等。无线分机管理表61存储无线分机4a~4d各自的识别编号等。

温度/振动值存储部81按时间序列存储过去从无线主机6取得的马达3的驱动侧轴承温度(以下称为驱动侧温度。)及反驱动侧轴承温度(以下称为反驱动侧温度。)和风扇5的马达侧轴承温度(以下称为马达侧温度。)及风扇侧轴承温度(以下称为风扇侧温度。)。并且,温度/振动值存储部81按时间序列存储过去从无线主机6取得的马达3的驱动侧轴承振动值(以下称为驱动侧振动值。)及反驱动侧轴承振动值(以下称为反驱动侧振动值。)和风扇5的马达侧轴承振动值(以下称为马达侧振动值。)及风扇侧轴承振动值(以下称为风扇侧振动值。)。

通信部65与网络78连接,经由网络78与无线主机6进行通信。通信部65例如按照预先设定的周期将测定数据发送要求向无线主机6发送,从无线主机6接收无线分机4a~4d的运算值(温度及振动值)。数据通信部66与异常检测装置10的数据通信部68连接,与异常检测装置10进行通信。数据通信部66将从无线主机6取得的无线分机4a~4d的运算值(温度及振动值)向异常检测装置10发送。

接着,对异常检测装置10的结构进行说明。异常检测装置10如图1所示的那样通过无线或有线与数据服务器7及监视终端12连接。图6是表示异常检测装置10的结构的框图。异常检测装置10是用于检测对象设备的异常的装置,如图6所示的那样具备对异常检测装置10的各部进行综合控制的控制部58。在控制部58上连接有相互关系存储部80、警报数据库62及数据通信部68。

相互关系存储部80存储以对象设备正常时的马达3的驱动侧温度及反驱动侧温度为基础的马达3的驱动侧温度与反驱动侧温度的相互关系(以下称为马达3的相互关系。)和以风扇5的马达侧温度及风扇侧温度为基础的风扇5的马达侧温度与风扇侧温度的相互关系(以下称为风扇5的相互关系。)。即,相互关系存储部80存储由运算部84求出的马达3的相互关系和风扇5的相互关系。关于相互关系,后文叙述。

警报数据库62将由检测部85检测的从马达3的相互关系的脱离作为与马达3的异常或异常预兆有关的信息来存储,将由检测部85检测的从风扇5的相互关系的脱离作为与风扇5的异常或异常预兆有关的信息来存储。

数据通信部68与数据服务器7的数据通信部66及监视终端12的数据通信部72连接,与数据服务器7及监视终端12进行通信。数据通信部68从数据服务器7接收与马达3的温度及振动值和风扇5的温度及振动值有关的信息。并且,数据通信部68从监视终端12接收与无线分机管理表61有关的信息及与对象设备的异常或异常预兆有关的信息取得要求,将与对象设备的异常或异常预兆有关的信息向监视终端12发送。

控制部58具备温度取得部82、振动值取得部83、运算部84、检测部85、判断部86及输出部87。温度取得部82经由数据通信部68取得从无线主机6的通信部50输出的马达3的驱动侧温度及反驱动侧温度和风扇5的马达侧温度及风扇侧温度(由无线分机4a~4d测定的温度)。振动值取得部83经由数据通信部68取得从无线主机6的通信部50输出的马达3的驱动侧振动值及反驱动侧振动值和风扇5的马达侧振动值及风扇侧振动值(由无线分机4a~4d测定的振动值)。

运算部84基于从数据服务器7取得的对象设备正常时的马达3的驱动侧温度及反驱动侧温度来求出马达3的相互关系。并且,运算部84基于从数据服务器7取得的对象设备正常时的风扇5的马达侧温度及风扇侧温度来求出风扇5的相互关系。

以下,对于控制部58(温度取得部82、运算部84及检测部85)的具体的处理,以马达3及风扇5示出图7所示的那种振动值趋势的情况为例来进行说明。在图7所示的振动值趋势中,在A的时期内振动值稳定(马达3正常地运转),从B的时期开始起振动值开始慢慢地增加,在C的时期内振动值也继续慢慢地增加,在D的时刻判定为振动值超过了表示马达3的异常的阈值,在E的时刻振动值显示最高值(马达3发生故障)。

温度取得部82取得数据服务器7的温度/振动值存储部81中存储的对象设备正常时(图7所示的A的时期)的马达3的驱动侧温度及反驱动侧温度即在图7所示的A的期间中测定的两个以上的驱动侧温度及反驱动侧温度的数据。同样,温度取得部82取得数据服务器7的温度/振动值存储部81中存储的对象设备正常时(图7所示的A的时期)的风扇5的马达侧温度及风扇侧温度即在图7所示的A的期间中测定的两个以上的马达侧温度及风扇侧温度的数据。

运算部84基于由温度取得部82取得的对象设备正常时(图7所示的A的时期)的马达3的驱动侧温度及反驱动侧温度即在图7所示的A的期间中测定的两个以上的驱动侧温度及反驱动侧温度的数据,制作图8所示的那种将横轴设为马达3的反驱动侧温度且将纵轴设为马达3的驱动侧温度的坐标图,由此求出在马达3正常时反驱动侧温度与驱动侧温度之间存在单回归的相互关系(图8所示的点线)。由运算部84求出的马达3的相互关系存储于相互关系存储部80。

需要说明的是,运算部84将在判断部86中判断为马达3停止了运转之后到判断为重新开始了运转为止的期间及判断部86中判断为马达3重新开始了运转之后的预定期间的期间内取得的驱动侧温度及反驱动侧温度从正常时的驱动侧温度及反驱动侧温度中除去。即,运算部84将在马达3运转停止之后的运转重新开始后预定期间经过之前的期间内测定的全部的驱动侧温度及反驱动侧温度的数据从用于求出马达3的相互关系的数据中除去。

同样,运算部84制作将横轴设为风扇5的风扇侧温度且将纵轴设为风扇5的马达侧温度的坐标图,由此求出在风扇5正常时风扇侧温度与马达侧温度之间存在单回归的相互关系。由运算部84求出的风扇5的相互关系存储于相互关系存储部80。并且,运算部84将在判断部86中判断为风扇5停止了运转之后到判断为重新开始了运转为止的期间及判断部86中判断为风扇5重新开始了运转之后的预定期间的期间内取得的马达侧温度及风扇侧温度从正常时的马达侧温度及风扇侧温度中除去。即,运算部84将在风扇5运转停止之后的运转重新开始后预定期间经过之前的期间内测定的全部的马达侧温度及风扇侧温度的数据从用于求出风扇5的相互关系的数据中除去。需要说明的是,关于基于判断部86进行的对象设备的运转停止及运转重新开始的判断,后文叙述。

检测部85基于由温度取得部82取得的马达3的驱动侧温度及反驱动侧温度来检测从由运算部84运算并存储于相互关系存储部80中的马达3的相互关系的脱离。例如,检测部85基于图7所示的B的时期中的马达3的驱动侧温度及反驱动侧温度,制作图9所示的那种将横轴设为马达3的反驱动侧温度且将纵轴设为马达3的驱动侧温度的坐标图,与相互关系存储部80中存储的马达3的相互关系(图9所示的点线)进行比较。如图9所示,坐标图从点线较大地偏离,因此检测部85判断为在图7所示的B的时期中从马达3的相互关系脱离。

并且,例如检测部85基于图7所示的C的时期中的马达3的驱动侧温度及反驱动侧温度,制作图10所示的那种将横轴设为马达3的反驱动侧温度且将纵轴设为马达3的驱动侧温度的坐标图,与相互关系存储部80中存储的马达3的相互关系(图10所示的点线)进行比较。如图10所示,坐标图的一部分从点线较大地偏离,因此检测部85判断为在图7所示的C的时期中从马达3的相互关系脱离。

同样,检测部85基于由温度取得部82取得的风扇5的马达侧温度及风扇侧温度来检测从由运算部84运算并存储于相互关系存储部80中的风扇5的相互关系的脱离。

并且,检测部85也可以除了基于马达3的驱动侧温度及反驱动侧温度以外,还基于马达3的驱动侧振动值及反驱动侧振动值中的至少一个来检测从马达3的相互关系的脱离。例如,检测部85在基于马达3的驱动侧温度及反驱动侧温度而判断为从马达3的相互关系脱离时,进一步参考马达3的驱动侧振动值及反驱动侧振动值,基于马达3的驱动侧振动值及反驱动侧振动值中的至少一个的增减来判断从马达3的相互关系的脱离是否与异常或异常预兆相当。

同样,检测部85基于由振动值取得部83取得的风扇5的马达侧振动值及风扇侧振动值中的至少一个来检测从风扇5的相互关系的脱离。即,检测部85基于风扇5的马达侧温度及风扇侧温度和风扇5的马达侧振动值及风扇侧振动值来检测从风扇5的相互关系的脱离。

判断部86在由振动值取得部83取得的马达3的驱动侧振动值及反驱动侧振动值下降了预定值以上的情况下,判断为马达3停止了运转,在马达3的运转停止中由振动值取得部83取得的马达3的驱动侧振动值及反驱动侧振动值上升了预定值以上的情况下,判断为马达3重新开始了运转。即,判断部86在马达3的驱动侧振动值及反驱动侧振动值大约同时(相同定时)极限下降的情况下(振动值大约为0的情况下),判断为这是由马达3的运转停止引起的。并且,判断部86在马达3运转停止的期间内马达3的驱动侧振动值及反驱动侧振动值大致同时(相同定时)极限上升的情况下(开始振动的情况下),判断为这是由马达3的运转重新开始引起的。

同样,判断部86在由振动值取得部83取得的风扇5的马达侧振动值及风扇侧振动值下降了预定值以上的情况下,判断为风扇5停止了运转,在运转停止后由振动值取得部83取得的风扇5的马达侧振动值及风扇侧振动值上升了预定值以上的情况下,判断为风扇5重新开始了运转。需要说明的是,如上述那样,运算部84取得判断部86的判断结果,将在马达3或风扇5运转停止之后到运转重新开始后预定期间经过为止的期间内取得的驱动侧温度或马达侧温度及反驱动侧温度或风扇侧温度从正常时的驱动侧温度或马达侧温度及反驱动侧温度或风扇侧温度中除去。

输出部87在经由数据通信部68从监视终端12接受到与对象设备的异常或异常预兆有关的信息取得要求的情况下,将从由检测部85检测并存储于警报数据库62的相互关系的脱离作为与对象设备的异常或异常预兆有关的信息向数据通信部68输出。

接着,对监视终端12的结构进行说明。监视终端12如图1所示的那样通过无线或有线与异常检测装置10连接。图11是表示监视终端12的结构的框图。监视终端12如图11所示的那样具备对监视终端12的各部进行综合控制的监视终端控制部70。在监视终端控制部70上连接有数据通信部72、输入部74及显示部76。

数据通信部72与异常检测装置10的数据通信部68进行通信。数据通信部72将与无线分机管理表61有关的信息、对象设备的温度及振动值和与异常或异常预兆有关的信息取得要求向异常检测装置10发送,从异常检测装置10接收对象设备的温度及振动值和与异常或异常预兆有关的信息等。

输入部74是例如键盘、鼠标等输入装置,显示部76是液晶面板等显示装置。在液晶面板由触摸面板构成的情况下,输入装置及显示装置一体地形成。输入部74将由监视终端12的使用者输入的输入结果向监视终端控制部70输出。

显示部76进行数据服务器7的无线主机管理表59中储存的无线主机6的信息、数据服务器7的无线分机管理表61中储存的无线分机4a~4d的信息、异常检测装置10的相互关系存储部80中存储的与相互关系有关的信息、数据服务器7的温度/振动值存储部81中存储的与温度/振动值有关的信息及异常检测装置10的警报数据库62中储存的与异常或异常预兆有关的信息的显示。具体而言,显示部76进行基于相互关系的坐标图(例如图8~图10所示的坐标图)、表、基于温度/振动值的坐标图(例如图7所示的坐标图)、表及基于与异常或异常预兆有关的信息的警报消息等的显示。

接着,参照附图并说明用于由本实施方式的异常检测装置10检测对象设备的异常或异常预兆的异常检测方法。图12是用于说明异常检测装置10的控制部58为了检测对象设备(马达3)的异常预兆而执行的处理的流程图。

控制部58取得马达3的驱动侧温度及反驱动侧温度。具体而言,控制部58的温度取得部82从数据服务器7经由数据通信部68取得由无线分机4a的温度传感器20计测并经由无线主机6发送的马达3的驱动侧温度(步骤S1)。同样,温度取得部82从数据服务器7经由数据通信部68取得由无线分机4b的温度传感器20计测并经由无线主机6发送的马达3的反驱动侧温度(步骤S2)。

接着,控制部58基于步骤S1中取得的驱动侧温度及步骤S2中取得的反驱动侧温度来检测从以马达3正常时的驱动侧温度及反驱动侧温度为基础的驱动侧温度与反驱动侧温度的相互关系的脱离。具体而言,控制部58的检测部85读取相互关系存储部80存储的马达3的相互关系例如图8的用点线表示的相互关系(步骤S3),在例如温度取得部82在图7所示的B的时期取得了驱动侧温度及反驱动侧温度的情况下,制作图9所示的坐标图,与马达3的相互关系进行比较,由此检测从马达3的相互关系的脱离。

在由检测部85未检测到从马达3的相互关系的脱离的情况下(步骤S4:否),控制部58返回步骤S1的处理,重复从步骤S1开始的处理。在由检测部85检测到从马达3的相互关系的脱离的情况下(步骤S4:是),控制部58将检测部85的检测结果作为与马达3的异常预兆有关的信息存储于警报数据库62(步骤S5),重复步骤S1~S5的处理。

需要说明的是,在经由数据通信部68从监视终端12接受到与对象设备的异常或异常预兆有关的信息取得要求时,控制部58的输出部87将由检测部85检测并存储于警报数据库62的从相互关系的脱离作为与马达3的异常预兆有关的信息向数据通信部68输出。

并且,在上述的实施方式中,仅基于驱动侧温度及反驱动侧温度来预测马达3的异常,不过也可以除了基于驱动侧温度及反驱动侧温度以外,还基于驱动侧振动值及反驱动侧振动值中的至少一个来预测马达3的异常。并且,在上述的实施方式中,举例说明了检测马达3的异常预兆的情况,不过在检测风扇5的异常预兆的情况下也进行同样的处理。

接着,参照附图并说明用于通过本实施方式的异常检测装置10来求出对象设备的相互关系的相互关系运算方法。图13是用于说明异常检测装置10的控制部58为了求出对象设备(马达3)的相互关系而执行的处理的流程图。

控制部58基于数据服务器7的温度/振动值存储部81中存储的过去取得的驱动侧温度及过去取得的反驱动侧温度来求出马达3的相互关系。具体而言,控制部58的温度取得部82从数据服务器7的温度/振动值存储部81中存储的过去取得的驱动侧温度及过去取得的反驱动侧温度中取得在正常时(例如图7所示的A的时期)测定的两个以上的驱动侧温度及反驱动侧温度(步骤S11)。并且,运算部84判别在步骤S11中取得的驱动侧温度及反驱动侧温度中是否包含在判断部86中判断为马达3停止了运转之后到判断为重新开始了运转为止的期间及判断部86中判断为马达3重新开始了运转之后的预定期间的期间内测定的驱动侧温度及反驱动侧温度。

需要说明的是,控制部58在振动值取得部83中取得了驱动侧振动值及反驱动侧振动值时,在判断部86中在驱动侧振动值及反驱动侧振动值下降了预定值以上的情况下判断为马达3停止了运转,在马达3的运转停止中驱动侧振动值及反驱动侧振动值上升了预定值以上的情况下判断为马达3重新开始了运转,将例如马达3的运转停止期间预先存储于相互关系存储部80等。

运算部84读取相互关系存储部80等中存储的马达3的运转停止期间,在步骤S11中取得的驱动侧温度及反驱动侧温度中不包含有在马达3的运转停止期间及运转停止期间经过后的预定期间的期间内测定的驱动侧温度及反驱动侧温度的情况下,判别为没有除去期间(步骤S12:否),进入步骤S14的处理。另一方面,运算部84在步骤S11中取得的驱动侧温度及反驱动侧温度中包含有在马达3的运转停止期间及运转停止期间经过后的预定期间的期间内测定的驱动侧温度及反驱动侧温度的情况下,判别为存在除去期间(步骤S12:是),将在除去期间中测定的驱动侧温度及反驱动侧温度从正常时的驱动侧温度及反驱动侧温度中除去(步骤S13)。即,运算部84将在马达3运转停止之后的运转重新开始后预定期间经过之前的期间内测定的全部的驱动侧温度及反驱动侧温度的数据从用于求出马达3的相互关系的数据中除去。

运算部84基于步骤S11中取得的驱动侧温度及反驱动侧温度来求出马达3的相互关系(步骤S14)。即,运算部84基于在马达3正常时(图7所示的A的时期)测定的两个以上的数据(不过将在除去期间中测定的数据排除),制作图8所示的那种将横轴设为马达3的反驱动侧温度且将纵轴设为马达3的驱动侧温度的坐标图,由此求出在马达3正常时反驱动侧温度与驱动侧温度之间存在单回归的相互关系(图8用点线表示)。

控制部58将在步骤S14中运算部84中求出的马达3的相互关系存储于相互关系存储部80(步骤S15)。需要说明的是,在上述的实施方式中,举例说明了求出马达3的相互关系的情况,不过在求出风扇5的相互关系的情况下也进行同样的处理。

根据本实施方式的异常检测装置及异常检测方法,能够通过检测从对象设备的驱动侧温度与反驱动侧温度的相互关系的脱离而提前发现对象设备的异常或异常预兆。以往,在接受到告知振动值超过了阈值的警报之后作业人员对对象设备进行检查(图7所示的D的时刻),不过警报发出时是对象设备故障时(图7所示的E的时刻)的30~40小时前,警报发出时例如旋转机等轴承的损伤已经很严重,基于上油等的延长寿命措施的效果很差,为时已晚的情况较多。然而,在本实施方式的异常检测装置中,检测从对象设备的驱动侧温度与反驱动侧温度的相互关系的脱离,因此能够在比图7所示的D的时刻靠前的B或C的时期检测出对象设备的异常例如轴承的损伤、油脂用完、油脂的黏固、锈迹的产生等。并且,在对设置于远地等的许多对象设备进行管理的情况下,也能够通过检测从对象设备的驱动侧温度与反驱动侧温度的相互关系的脱离而提前发现对象设备的异常,因此不需要始终监视各个对象设备的趋势数据。

并且,根据本实施方式的异常检测装置及异常检测方法,能够根据对象设备的驱动侧振动值及反驱动侧振动值的变动来判断对象设备的运转停止时及运转重新开始时。因此,不需要另外设置对对象设备的运转停止时及运转重新开始时进行管理的装置、系统而能够掌握对象设备的运转停止时及运转重新开始时。并且,存在因对象设备的运转停止而油脂的黏固、由向劣化的轴承的水浸入引起的锈迹的产生等对象设备的状态骤变的情况,不过由于将在从对象设备的运转停止时开始到运转重新开始后预定期间经过后为止的期间内测定的驱动侧温度及反驱动侧温度的数据从用于求出相互关系的数据中除去,因此能够不受这些状态的骤变的影响而求出对象设备的相互关系。

需要说明的是,在上述的实施方式中,运算部84求出对象设备的相互关系,检测部85基于由温度取得部82取得的驱动侧温度及反驱动侧温度来检测从该相互关系的脱离,不过也可以是,运算部84求出基于驱动侧温度的单回归分析获得的反驱动侧温度的回归值(以下称为反驱动侧回归值。),检测部85基于反驱动侧回归值与作为由温度取得部82取得的反驱动侧温度的反驱动侧实测值之间的比较结果来检测从对象设备的相互关系的脱离。并且,也可以运算部84求出基于反驱动侧温度的单回归分析获得的驱动侧温度的回归值(以下称为驱动侧回归值。),检测部85基于驱动侧回归值与作为由温度取得部82取得的驱动侧温度的驱动侧实测值之间的比较结果来检测从对象设备的相互关系的脱离。

具体而言,运算部84基于对象设备正常时(图7所示的A的时期)的马达3的驱动侧温度及反驱动侧温度来求出反驱动侧回归值及驱动侧回归值中的至少一个。由运算部84求出的反驱动侧回归值及驱动侧回归值存储于相互关系存储部80。检测部85求出由温度取得部82取得的反驱动侧温度(反驱动侧实测值)与由运算部84运算并存储于相互关系存储部80的反驱动侧回归值之间的差分。

以下,举例说明马达3示出图14所示的那种回归值与实测值之间的差分趋势的情况。需要说明的是,图14所示的坐标图的横轴的时间与图7所示的坐标图的横轴的时间对应。由图14所示的坐标图可明确在图14所示的G的时期中存在回归值与实测值之间的差分的混乱,图14所示的G的时期相当于图7所示的B及C的时期即马达3的驱动侧振动值慢慢地增大的时期。检测部85由于如图14所示的那样回归值与实测值之间的差分较大地混乱而判断为在图14所示的G的时期内马达3的异常发生的可能性较高。

并且,在上述的实施方式中,判断部86基于仅对象设备的振动值的变动来判断对象设备的运转停止及运转重新开始,不过也可以除了基于对象设备的振动值以外,还基于对象设备的温度变化来判断对象设备的运转停止及运转重新开始。

附图标记说明

2…异常检测系统、3…马达、4a~4d…无线分机、5…风扇、6…无线主机、7…数据服务器、10…异常检测装置、12…监视终端、14…传感器、16…微型计算机、18…发送接收部、19…电源控制部、20…温度传感器、22…加速度传感器、34…A/D转换部、36…存储器、38…运算处理部、40…RTC部、42…运算程序、44…控制部、46…管理部、48…RF通信部、50…通信部、52…钟表部、54…无线分机管理表、56…数据库、57…服务器控制部、58…控制部、59…无线主机管理表、61…无线分机管理表、62…警报数据库、65…通信部、66…数据通信部、68…数据通信部、70…监视终端控制部、72…数据通信部、74…输入部、76…显示部、78…网络、80…相互关系存储部、81…温度/振动值存储部、82…温度取得部、83…振动值取得部、84…运算部、85…检测部、86…判断部、87…输出部。

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