劣化診断システム及び遠隔保守システム
【課題】ローカル設備の診断対象部位に異種センサを取付け、異なるサンプリング周期で異種センサから収集したセンシングデータから劣化兆候を迅速、高精度に判定する。
【解決手段】ローカル設備の所要の診断対象部位に取付けられ、異なる物理量を計測する異種センサ３ａ〜３ｈの計測データを複数のサンプリング周期でセンシングして無線送信する複数の異種センサユニット１と、各異種センサユニットからサンプリング周期別にセンシングデータを取り込み、当該サンプリング周期別にセンシングデータから診断対象部位の劣化兆候の有無を診断し、異常判定処理を行う劣化診断装置２とを備えた劣化診断システムである。
【解決手段】ローカル設備の所要の診断対象部位に取付けられ、異なる物理量を計測する異種センサ３ａ〜３ｈの計測データを複数のサンプリング周期でセンシングして無線送信する複数の異種センサユニット１と、各異種センサユニットからサンプリング周期別にセンシングデータを取り込み、当該サンプリング周期別にセンシングデータから診断対象部位の劣化兆候の有無を診断し、異常判定処理を行う劣化診断装置２とを備えた劣化診断システムである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種のシステム設備の診断対象部位（装置，機器、部品に相当する）の劣化兆候（劣化傾向）から異常の程度を把握し、寿命を延命化する保全を実施する劣化診断システム及び遠隔保守システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種のシステム設備の診断対象部位の動作状態を遠隔的に監視・診断するシステムとしては、ローカル設備の所要部位にセンサを取付け、当該センサにて所要のデータを取り込み、通信回線を利用してセンターに送信し、ここで所定の劣化診断用アルゴリズムを用いて、ローカル設備の診断対象部位の劣化状態を診断する。
【０００３】
ところで、ローカル設備の診断対象部位に取付けるセンサは、コスト及びサイズ等の制約から計算能力の高いＣＰＵを搭載できない場合が多い。そのため、センサとセンターの間で比較的ローカルに近い場所に中間処理装置を設置し、ローカル設備，ひいては診断対象部位の劣化診断処理を行うか、あるいは前述したようにセンサで計測されたデータをセンターに送信し、センター側にて診断対象部位の劣化診断処理を行う構成となっている。このとき、何れの劣化診断処理にも、性能向上が求められている。
【０００４】
従来、劣化診断処理の性能を向上させる技術としては、センサ部と中間処理装置（不具合判定デバイス）が無線通信可能にて接続され、センサ部で収集した各センサのステータスデータを無線にて中間処理装置に送信する。
【０００５】
中間処理装置は、受信したステータスデータに基づき、少なくとも１つの動作上の不具合（異常発生）の可能性を示すコンディションレベルを含むコンディションデータ（しきい値）を計算し、無線通信にてセンサ部に送る。このセンサ部は、予め不具合発生時期を示す複数種類のコンディションレベルが用意され、前記ステータスデータと中間処理装置から送られてくるコンディションレベルを含むコンディションデータとを比較し、複数種類のコンディションレベルの中から１つのコンディションレベルを選択する。センサ部は、選択されたコンディションレベルから異常発生日時を予測し、その異常発生予測日時が所定の期間内に入ったとき、警報通知を生成し提供する（特許文献１）。
【０００６】
また、他の劣化診断処理の性能を向させる技術としては、バッテリの寿命を延命化する遠隔センシングシステムが提案されている（特許文献２）。この技術は、具体的には、センシング対象の状態を計測するセンサ及びバッテリを備えたセンサユニットとセンター装置とが無線ネットワークで接続され、センサユニットがセンシング対象の状態を表すセンシングデータをセンター装置に伝送する。
【０００７】
センター装置は、センサユニットから送られてくるセンシング対象の状態が通常状態であるか、又は異常と分類される状態にあるかを判定する。センシング対象が通常状態にある場合には長いセンシング周期とし、異常状態にある場合には短いセンシング周期とし、センサユニットに送信する。センサユニットは、指定されたセンシング周期に基づき、センサを駆動し、センシング対象の状態を計測し、センシングデータをセンター装置に伝送する。
【０００８】
その結果、センシング対象が通常の状態にあるとき、長いセンシング周期でセンサを駆動することから、バッテリの寿命を延命化することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−０８７３９６号公報
【特許文献２】特開２００６−１８７３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、以上のような従来のシステムでは、設備の所要部位に取付けたセンサの計測データを用い、予め定めたしきい値のもとに異常・正常を判定するのが一般的である。その結果、センサで計測されたセンシングデータがしきい値を超えない限り、正常と見なす傾向にあるので、随時稼動中の設備の状態から劣化の傾向ないし程度を捉えにくい問題がある。
【００１１】
また、センサで計測されたセンシングデータと使用環境データとに基づき、例えば特許文献１の段落１５に説明するような劣化確率モデルに従って劣化の確率を計算し、劣化の程度を判定するものである。
【００１２】
しかし、劣化の兆候は、複合的な要因に基づく場合が多いことから、劣化確率モデルに従って劣化の確率を計算したとしても、一律に劣化のレベルを判定することが難しく、幾つかの複合的な要因を含む結果、複数のセンシングデータと劣化の影響との関係を考慮しない限り、劣化の傾向を高精度に予測することはできない。
【００１３】
さらに、特許文献２に記載の技術によれば、センサを駆動するバッテリの消費電力の低減化を図る観点から、センシング対象の通常状態時にサンプリング周期を長くし、異常状態時にサンプリング周期を短くする方法である。
【００１４】
しかし、サンプリング周期を変える方法は、通常状態時にサンプリング周期が長くなるので、種々の要因のもとに急激な劣化が生じたとき、その劣化の検出が難しくなる問題がある。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ローカル設備の診断対象部位に取付けた異種センサから異なるサンプリング周期でセンシングデータを取り込み、劣化兆候を迅速、高精度に判定し、診断対象部位の劣化兆候レベルを含む異常の状態を判定する劣化診断システムを提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、劣化診断システムで得られた異常に関するデータを遠隔的に受け取り、異常に関するデータに基づいて保守員に適切な点検支援情報を提示し寿命を延命化する保全を実施する遠隔保守システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明に係る劣化診断システムは、ローカル設備の所要とする診断対象部位に取付けられ、異なる物理量を計測する異種センサの計測データを複数のサンプリング周期でセンシングして無線送信する複数の異種センサユニットと、
各異種センサユニットから前記サンプリング周期別にセンシングデータを取り込み、前記サンプリング周期別に前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断し、異常判定処理を行う劣化診断装置とを備えた構成である。
【００１８】
なお、劣化診断装置としては、複数の異種センサユニットから送信されてくる長周期のセンシングデータを受信し格納する第１の無線部と、複数の異種センサユニットから送信されてくる短周期のセンシングデータを受信し格納する第２の無線部と、前記第１の無線部にて格納された長周期のセンシングデータと長周期判定参照データとを比較し、前記診断対象部位の劣化兆候有無を診断する長周期データ診断手段と、前記第２の無線部にて格納された前記短周期のセンシングデータと短周期判定参照データとを比較し、前記診断対象部位の劣化兆候有無を診断する短周期データ診断手段と、これら両診断手段の診断結果から異常有無を判定し、異常有りと判定したときにセンシングデータを含む異常に関係するデータを記憶する異常判定手段とを有する構成である。
【００１９】
また、別の本発明に係る劣化診断システムは、ローカル設備の異なる診断対象部位に取付けられ、各部位の計測対象に合った異なる物理量を計測する異種センサの計測データを所要とする高速のサンプリング周期でセンシングして無線送信するｎ個（ｎは整数）の異種センサユニットと、これら異種センサユニットの出力から劣化診断処理を行う劣化診断装置とで構成され、
劣化診断装置は、前記ｎ個より少ない任意数の異種センサユニットのセンシングデータから、それぞれ前記サンプリング周期よりも長い異なる複数の周期のセンシングデータを取り込んで格納する複数の無線部と、各無線部にて取り込んだ異なる各周期のセンシングデータと各周期判定参照データとを比較し、前記異なる周期ごとに前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断するデータ診断手段と、このデータ診断手段の診断結果から異常有無を判定し、異常有りの判定時にセンシングデータを含む異常に関係するデータを記憶する異常判定手段とを設けた構成である。
【００２０】
さらに、本発明に係る遠隔保守システムは、前述した構成の劣化診断システムと、前記劣化診断装置に設けられ、前記異常判定手段で記憶された前記異常に関係するデータを読み出し、広域ネットワークを通して伝送するＷＡＮ通信部と、前記広域ネットワークに接続され、前記ＷＡＮ通信部から伝送されてくる異常に関係するデータ取得し、当該異常に関係するデータに基づいて前記診断対象設備または部位に関する点検支援情報を取得し、保守員に提示する遠隔保守センターとを備えた構成である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ローカル設備の診断対象部位に取付けた異種センサから異なるセンシング周期でセンシングデータを取り出し、診断対象部位の劣化の兆候を見出すことにより、異なる複数の物理量の変化から劣化の兆候有無を判定し、例えば長周期のセンシングデータから劣化の兆候有りを判定したとき、短周期のセンシングデータから劣化の兆候有無を見出すことにより、迅速、かつ、精度良く劣化の兆候を検出でき、さらに長周期及び短周期のセンシングデータの劣化兆候有りから劣化兆候のレベル含む部位異常を取得できる劣化診断システムを提供できる。
【００２２】
また、本発明は、劣化診断システムで得られた異常に関するデータを遠隔的に受け取り、異常に関するデータに基づいて保守員に適切な点検支援情報を提示し点検を促すことにより、診断対象設備又は部位の寿命を延命化できる遠隔保守システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る劣化診断システム及び実施の形態３に係る遠隔保守システムを示す構成図。
【図２】設定データメモリに設定される判定参照データ及び劣化兆候レベルデータの配列例図。
【図３】３つの異種センサで計測されたデータを長周期のサンプリング時間でセンシングしている状態を説明する図。
【図４】劣化診断装置の長周期収集用の無線部が異種センサユニットから送られてくるセンシングデータを収集して専用メモリに格納したときのデータの一配列例図。
【図５】３つの異種センサで計測されたデータを短周期のサンプリング時間でセンシングしている状態を説明する図。
【図６】劣化診断装置の短周期収集用の無線部が異種センサユニットから送られてくるセンシングデータを収集して専用メモリに格納したときのデータの一配列例図。
【図７】本発明の実施の形態１に係る劣化診断システムの劣化診断装置の一連の処理例を説明するフロー図。
【図８】診断対象部位を異常と判定したとき、診断処理データ格納メモリに格納するセンシングデータを含む異常に係るデータの一例を示す図。
【図９】本発明の実施の形態２に係る劣化診断システム及び実施の形態３に係る遠隔保守システムを示す構成図。
【図１０】異なるサンプリング周期でそれぞれ収集した異種センサのセンシングデータの配列例を示す図。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る劣化診断システムの劣化診断装置の一連の処理例を説明するフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明に係る劣化診断システムの実施の形態１を示す構成図である。
劣化診断システムは、ローカル設備の診断対象部位（装置，機器，部品に相当する。以下、同じ）に取付けられる異種センサユニット１と、診断対象部位の劣化傾向を予測する劣化診断装置２とが設けられ、これら異種センサユニット１と劣化診断装置２は無線通信手段により通信可能に接続されている。
【００２５】
異種センサユニット１は、診断目的に応じて定まる数の異種センサ３ａ〜３ｈと、各センサ３ａ〜３ｈの出力をサンプリング周期でサンプリングする各センサ対応の処理部４ａ〜４ｈと、各処理部４ａ〜４ｈでサンプリングされたセンシングデータを無線送信する無線部５ａ〜５ｈとが接続されている。
【００２６】
異種センサ３ａ〜３ｈは、具体的には，例えば温度センサ、湿度センサ，電圧センサ，電流センサ，加速度センサ，変位センサ，照度センサ，音響センサ等が挙げられ、診断対象部位である装置，機器，部品の劣化兆候を的確に反映できる物理量を計測するためのセンサが適宜選択的に組合せ選定される。
【００２７】
処理部４ａ〜４ｈは、組合せ選択された複数の異種センサ３ａ〜３ｈで計測されたデータをそれぞれ複数のサンプリング周期（例えば２種類のサンプリング周期）でサンプリングするものである。
【００２８】
無線部５ａ〜５ｈは、対応する各処理部４ａ〜４ｈでサンプリングされたセンシングデータの無線情報６を無線送信するものであって、例えばパソコンと携帯電話との間で情報のやり取りを行う比較的近距離（例えば１００ｍ ｍａｘ範囲）で通信する通信規格を持つ例えばＢＴ（Bluetooth（登録商標）TM）等で使われる周波数ポッピング型の前記無線情報６を用いて劣化診断装置２に向けて送信する。
【００２９】
劣化診断装置２は、各無線部５ａ〜５ｈから無線送信されてくる長周期のセンシングデータを受信し、対応する専用メモリ１１ａに格納する無線部１２ａ、同じく各無線部５ａ〜５ｈから無線送信されてくる短周期のセンシングデータを受信し、対応する専用メモリ１１ｂに格納するする無線部１２ｂ、予め劣化兆候を判定する判定参照データや劣化兆候レベルを設定する設定データメモリ１３、ＣＰＵで構成された劣化診断処理部１４、リアルタイマ１５、診断処理データ格納メモリ１６及びＷＡＮ通信部１７が設けられている。
【００３０】
設定データメモリ１３には、図２に示すように診断対象部位ごとに劣化兆候の判定参照データ及び劣化兆候レベルデータが設定されている。劣化兆候の判定参照データとしては、例えば診断対象部位××Ａに対して、温度センサ３ａ、電圧センサ３ｃ，電流センサ３ｄを組合せたとき、温度ｔ，電圧ｖ，電流ｉの長周期判定参照データ(例えば長周期における劣化兆候を比較的顕著に表すしきい値データや変化パターン、その他診断対象部位特有の変化傾向を表すデータ等)ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３、同じく温度ｔ，電圧ｖ，電流ｉの短周期判定参照データ（例えば短周期における劣化兆候を比較的顕著に表す変化率その他診断対象部位特有の変化傾向を表すデータ等）ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３が設定される。
【００３１】
劣化兆候レベルデータは、温度ｔ，電圧ｖ，電流ｉに関する長周期センシングデータｔｊ，ｖj，ｉj，Δｔｊ，Δｖj，Δｉj（j＝１,２，…，ｎ、図４及び図６参照）の何れに劣化兆候有りかに応じて、予め定められる兆候レベル１，…，５を意味する。
【００３２】
劣化診断処理部１４は、ローカル診断の診断対象部位を特定する部位特定手段１４Ａと、長周期のセンシングデータと予め設定された長周期の判定参照データ（例えばしきい値、変化パターン等）とを比較し、診断の診断対象部位の劣化兆候の有無を判定する長周期データ診断手段１４Ｂと、短周期のセンシングデータと予め設定された短周期データの劣化の兆候を表す判定参照データ（例えば変化率データ）とを比較し、診断の診断対象部位の劣化兆候の有無を判定する短周期データ診断手段１４Ｃと、これら両診断手段１４Ｂ，１４Ｃの診断判定結果から劣化兆候レベルを伴う異常を予測する異常判定手段１４Ｄとで構成される。
【００３３】
リアルタイマ１５は、劣化診断処理部１４にて異常を予測したとき、各専用メモリ１１ａ，１１ｂから該当する長周期センシングデータ、短周期センシングデータを取り出し、データ収集日・時刻、判定参照データ、劣化兆候レベル等を診断処理データ格納メモリ１６に格納する。
【００３４】
次に、以上のように構成された劣化診断システムの動作について説明する。
先ず、異種センサユニット１を構成する処理部４ａ〜４ｈは、予め定める複数のサンプリング周期，例えば長いサンプリング周期及び短いサンプリング周期にて、予め選択された複数の異種センサ３ａ〜３ｈで計測されたデータをサンプリングし、対応する無線部５ａ〜５ｈを通して長周期及び短周期のセンシングデータとして劣化診断装置２に向けて無線送信する。
【００３５】
このとき、設備のある診断対象部位に例えば異種センサ３ａ，３ｄ，３ｅ、同一設備の異なる診断対象部位に例えば異種センサ３ａ，３ｃ，３ｆを取付けている場合、例えば部位識別データ××Ａ，××Ｂとともに長周期及び短周期のセンシングデータを送信する。
【００３６】
ここで、劣化診断装置２の無線部１２ａは、ある診断対象部位に取付けた例えば異種センサ３ａ，３ｄ，３ｅのセンシングデータに着目して考えると、図３に示すように長周期のサンプリング時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，…毎に収集した異種センサ３ａ，３ｄ，３ｅに関するセンシングデータを受信し、図４に示す所定のフォーマットに従って専用メモリ１１ａに順次時系列的に格納していく。このとき、劣化診断処理部１４であるＣＰＵを径由してリアルタイマ１５から収集時刻を採取し、当該収集時刻とともに、部位識別データ、各異種センサのセンシングデータを対応する専用メモリ１１ａに格納していく。
【００３７】
但し、図４は、説明の便宜上、設備の診断対象部位に図1の全ての異種センサ３ａ〜３ｈを取付けたときの全てのセンシングデータを格納した例を示している。
【００３８】
一方、劣化診断装置２の無線部１２ｂでは、図５に示すように短周期のサンプリング時間Δ１，Δ２，Δ３，…毎に収集した異種センサ３ａ，３ｄ，３ｅのセンシングデータを受信し、図６に示す所定のフォーマットに従って、劣化診断処理部１４であるＣＰＵを径由してリアルタイマ１５から収集時刻を採取し、当該収集時刻とともに、部位識別データ、異種センサ３ａ，３ｄ，３ｅのセンシングデータを専用メモリ１１ｂに順次時系列的に格納していく。
【００３９】
劣化診断処理部１４は、各無線部１２ａ，１２ｂから所定時間毎のセンシングデータを専用メモリ１１ａ，１１ｂに格納されたことの通知を受けたとき、あるいは自ら所定の時間毎に専用メモリ１１ａ，１１ｂからセンシングデータを読み出し、図７に示す一連の診断処理を実行する。
【００４０】
すなわち、劣化診断処理部１４を構成する部位特定手段１４Ａは、専用メモリ１１ａ，１１ｂに格納されている診断対象部位××Ａに基づき、適宜なカウンタメモリ（図示せず）にｉ＝１を設定し（Ｓ１）、診断対象部位である例えば電磁ブレーキ（××Ａ）を特定する。
【００４１】
一例として、電磁ブレーキは温度センサ３ａ，電圧センサ３ｃ，電流センサ３ｄが取付けられているものとする。電磁ブレーキの劣化は、過去の経験等から駆動電圧、電流の状態から劣化の状況を監視することができるが、駆動電圧と電流から劣化の兆候を検出するには、短周期でサンプリングされた多量のデータを監視する必要がある。その結果、劣化診断処理部１４であるＣＰＵは、多量のデータを高速処理するパワーの大きなものが必要となる。
【００４２】
そこで、本発明は、ＣＰＵパワーの節約を図りつつ、劣化の兆候を効率よく捉えるためには、温度センサ３ａ，電圧センサ３ｃ，電流センサ３ｄの長周期のサンプリングデータと短周期のサンプリングデータを有効に活用することにある。
【００４３】
そこで、劣化診断処理部１４は、診断対象部位（例えば電磁ブレーキ××Ａ）を特定した後、長周期データ診断手段１４Ｂを実行する。
【００４４】
長周期データ診断手段１４Ｂは、専用メモリ１１ａから温度センサ３ａの長周期のセンシングデータを読み出し、長周期のセンシングデータｔjと設定データメモリ１３に設定される劣化の兆候を表す判定参照データ（例えばしきい値、変化パターン等）ｔ＝ＬＡ１とを比較し（Ｓ２）、劣化兆候の有無を判定する（Ｓ３）。
【００４５】
具体的には、電磁ブレーキのシューとドラムあるいはシリンダの接触抵抗の発熱によるブレーキカバーの温度上昇が劣化の兆候の有効な目安となる。このことは、特に温度に関する長周期のセンシングデータの温度ｔ１〜ｔn+1の状態から検出できる。このとき、温度上昇に伴って電圧センサ３ｃ，電流センサ３ｄの長周期のセンシングデータにも変化が現れてくる。例えば電磁ブレーキ××Ａに関する劣化の兆候を判断するとき、最も劣化の兆候が顕著に表れる順位を温度、電圧、電流とすると、これら何れの物理量が判定参照データを超えるかに応じて劣化兆候のレベルを定める目安にもなる。
【００４６】
そこで、長周期データ診断手段１４Ｂは、温度に関して劣化兆候有りと判定したとき、適宜なメモリの空き領域に診断対象部位の識別データ××Ａ、リアルタイマ１５からデータ収集日時、該当長周期のセンシングデータ、温度に劣化の兆候有り等のデータを一時的に保存するとともに、フラグ「１」を設定する（Ｓ４）。
【００４７】
長周期データ診断手段１４Ｂは、全センサデータ診断完了かを判断し（Ｓ５）、未だ完了していない場合にはステップＳ２に戻り、次の電圧センサ３ｃに関する長周期のセンシングデータｖjと設定データメモリ１３に設定される劣化の兆候を表す判定参照データ（例えばしきい値、変化パターン等）ｔ＝ＬＡ２とを比較し（Ｓ２）、劣化兆候の有無を判定する（Ｓ３）。引き続き、電流センサ３ｄの長周期のセンシングデータについても、劣化兆候の有無を判定する（Ｓ３）。
【００４８】
劣化診断処理部１４は、ステップＳ５にて全センサデータの診断処理が完了してと判断すると、劣化兆候有りを表すフラグ「１」が立っていることを条件とし（Ｓ６）、短周期データ診断手段１４Ｃを実行する。
すなわち、短周期データ診断手段１４Ｃは、専用メモリ１１ｂから温度センサ３ａの短周期センシングデータΔｔ１〜Δｔ１０を読み出し、当該短周期センシングデータΔｔ１〜Δｔ１０と短周期データにおける劣化の兆候を表す判定参照データ（例えば変化率等）ｔ＝ＳＡ１とを比較し（Ｓ７）、詳細な劣化兆候の有無を判定する（Ｓ８）。ここで、劣化兆候の有り場合には、温度に関して劣化兆候有りと判定したとき、適宜なメモリの空き領域に記憶させた長周期の異常に関連するデータに対応付けて、識別データ××Ａ、リアルタイマ１５からデータ収集日時、該当短周期のセンシングデータ、温度に劣化の兆候有り等のデータを一時的に保存するとともに、フラグ「１」を設定する（Ｓ９）。
【００４９】
引き続き、全センサデータの診断処理完了かを判断し（Ｓ１０）、電圧及び電流についてもステップＳ７〜Ｓ９の処理を繰り返し実行し、劣化兆候の有無を判定する。
【００５０】
そして、ここで診断対象部位に関する組合せ選択された全センサのセンシングデータの診断処理が終了すると、異常判定手段１４Ｄを実行する。
【００５１】
異常判定手段１４Ｄは、長周期用フラグ及び短周期用フラグとして「１」が立っており（Ｓ１１）、長周期及び短周期データ診断手段１４Ｂ、１４Ｃとも該当部位××Ａに劣化兆候有りと判定しているので、該当設備の診断対象部位××Ａが異常と判定し（Ｓ１１）、長周期及び短周期データ診断手段１４Ｂ、１４Ｃで一時的に保存した異常に関するデータを診断処理データ格納メモリ１６に格納する（Ｓ１２）。
【００５２】
すなわち診断処理データ格納メモリ１６には、長周期の診断で得られた診断対象部位ないし部位識別データ××Ａ、長周期データ収集時刻、該当異種センサの長周期センシングデータ、長周期用判定参照データ、劣化兆候の有無の他、短周期の診断で得られた短周期データ収集時刻、該当異種センサの短周期センシングデータ、短周期用判定参照データ、劣化兆候の有無のデータが格納される。
【００５３】
なお、異常判定手段１４Ｄとしては、両周期データ診断手段１４Ｂ、１４Ｃの診断結果から何れも劣化兆候有りと判定したとき、例えば図２に示す劣化兆候レベルデータのもとに劣化兆候レベルを伴う異常判定を行っても良い。
【００５４】
例えば部位××Ａに関する劣化兆候の程度は、温度、電圧、電流の順位で劣化兆候の影響が現れるものとすると、異常判定手段１４Ｄは、図２に示す劣化兆候レベルデータに従い、長周期及び短周期の温度ｔj，Δｔj、電圧ｖj、Δｖj、電流ｉj、Δｉjの全てのセンシングデータに劣化兆候有りの場合、最も劣化の影響を大きく受けて劣化兆候レベル５、長周期及び短周期の温度ｔj，Δｔj、電圧ｖj、Δｖjの場合にはレベル４、温度ｔj，Δｔjの場合にはレベル３、電圧ｖj、Δｖj、電流ｉj、Δｉjの場合にはレベル２、電流ｉj、Δｉjのみの場合にはレベル１を有する該当部位の異常と判定し（Ｓ１２）、異常に関するデータに含めて診断処理データ格納メモリ１６に格納してもよい（Ｓ１３）。
【００５５】
なお、劣化診断装置２に表示部（図示せず）が設けられている場合、診断処理データ格納メモリ１６から必要なデータを取り出し、劣化兆候に関するデータを表示し、比較的ローカルに近い場所の中間処理装置である劣化診断装置２で設備の状況を監視することができる。
【００５６】
さらに、劣化診断装置２は、全診断対象部位の診断処理が完了したか否かを判断し（Ｓ１４）、未だ実施していない診断対象設備があれば、ステップＳ１５にてｉに＋１インクリメントし、ステップＳ２に戻り、同様の処理を繰り返し実行する。
【００５７】
ステップＳ１４にて全診断対象部位に関する診断処理を実施している場合、引き続き継続処理するか判断し（Ｓ１６）、継続処理する場合にはステップＳ１に移行し、新たに診断対象部位を特定し、一連の処理を実行する。
【００５８】
従って、以上のような実施の形態によれば、ローカル設備の同一の診断対象部位（装置，機器，部品頭）に取付けられた複数の異種センサ３ａ〜３ｈの出力から長周期のセンシングデータを監視し、劣化の兆候有りと判定されたとき、複数の異種センサ３ａ〜３ｈの出力である短周期センシングデータを監視し、短周期でも劣化の兆候有りと判定されたとき、診断対象部位が異常であると判定し、異常解析に必要なデータをまとめて保存し、必要に応じて表示し、確認することができ、さらに警報等により通知することができる。
【００５９】
また、長周期のセンシングデータから劣化の兆候有りと判定したとき、詳細に短周期センシングデータを確認することから、ＣＰＵの負荷を低減しつつ診断対象部位の劣化状況を高精度に予測できる。
【００６０】
さらに、部位の劣化の兆候を最も顕著に反映する複数の順位の物理量を取り込んで劣化の兆候を診断するので、劣化兆候の物理量の順位から劣化兆候のレベル、例えば即刻点検、ある程度期間をおいて点検できるとか、非常に重要な物理量の急激な変化から劣化が急激に進行中であるなどを予測可能となる。
【００６１】
（その他の実施の形態例）
（１） 上記実施の形態では、長周期のセンシングデータから劣化の兆候有りと判定したとき、短周期のセンシングデータの診断処理を行うようにしたが、設備その他の環境状況等を考慮し、長周期のセンシングデータと短周期のセンシングデータとを同時並行的に診断処理し、両方のセンシングデータの相関関係を見ながら劣化の兆候有無を判定するようにしてもよい。
【００６２】
（２） また、上記実施の形態では、ＣＰＵで構成される劣化診断処理部１４で劣化の診断処理を行っているが、高速演算処理が可能なＤＳＰ（Digital Signal Processor）や特定の目的・機能に特化したＬＳIであるＡＳＳＰ（Application Specific Standard Produce）で構成される劣化診断処理部１４を用いてもよい。
【００６３】
（実施の形態２）
図９は本発明に係る劣化診断システムの実施の形態２を示す構成図である。なお、同図において、図１と同一の部分には同一の符号を付し、その重複する部分の説明を省略する。
実施の形態１では、ローカル設備の同一診断対象部位に複数の異種センサ３ａ〜３ｈを取付けた例について説明したが、実施の形態２では、ローカル設備の異なる診断対象部位に異種センサ３ａ〜３ｈを取付けた例である。なお、異なる診断対象部位とは、複数の装置、機器、部品等が連なってローカル設備を構成しているが、それらの連なっている装置、機器、部品等が部位となる。
【００６４】
この劣化診断システムの異種センサユニット１は、設備の異なる診断対象部位ごとに当該部位の劣化兆候を最も顕著に表す物理量を計測する複数の異種センサを取付け、これら異種センサ３ａ〜３ｈの計測データをそれぞれ短いサンプリング周期で収集する。
【００６５】
一方、劣化診断装置２には、複数の無線部１２ａ，１２ｂ，…，１２ｎが設けられ、これら無線部１２ａ，１２ｂ，…，１２ｎには専用メモリ１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎが接続されている。
【００６６】
各無線部１２ａ，１２ｂ，…，１２ｎは、異なる診断対象部位ごとに取付けられた異種センサの計測データについて、劣化要因の兆候を最も見出すのに望ましい異なるサンプリング周期でセンシングデータとして収集し、劣化診断処理部１４であるＣＰＵを径由してリアルタイマ１５から収集時刻を採取し、当該時刻データとともに、対応する専用メモリ１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎに格納していく。
【００６７】
具体的には、無線部１２ａは、少なくとも処理部４ａ，４ｃ，４ｄ，４ｅのサンプリング周期よりも整数倍長周期となる例えば１００ｍｓのサンプリング周期で異種センサ３ａ，３ｃ，３ｄ，３ｅで計測された部位識別データ付きのセンシングデータを収集し、その収集時刻とともに専用メモリ１１ａに記憶する（図１０（ａ）参照）。
【００６８】
無線部部１２ｂは、少なくとも処理部４ｂ，４ｃ，４ｈのサンプリング周期よりも整数倍長周期となる例えば２０ｍｓのサンプリング周期で異種センサ３ｂ，３ｃ，３ｈで計測された部位識別データ付きのセンシングデータを収集し、その収集時刻とともに専用メモリ１１ｂに記憶する（図１０（ｂ）参照）。
【００６９】
さらに、無線部１２ｎは、少なくとも処理部４ｃ，４ｇのサンプリング周期よりも整数倍長周期となる例えば５０ｍｓのサンプリング周期で異種センサ３ｃ，３ｇで計測された部位識別データ付きのセンシングデータを収集し、その収集時刻とともに専用メモリ１１ｎに記憶する（図１０（ｎ）参照）。
【００７０】
劣化診断処理部１４としては、一定の順序に従って選択される無線部を特定する無線部特定手段１４Ｅと、この無線部特定手段１４Ｅのサンプリング周期で収集した専用メモリ１１ａ，１１ｂ，…のセンシングデータを取り出し、そのセンシングデータまたは当該センシングデータの変化パターンと判定参照データとを比較し、センシングデータまたは変化パターンが判定参照データである所定のしきい値を超えたとき、判定参照データとなる変化パターンにほぼ一致するとき、無線部例えば１２ａに対応する異種センサのセンシングデータから劣化兆候有りと判定するデータ診断手段１４Ｆと、これら異種センサのセンシングデータの劣化兆候有りの状態から何れの部位から如何なる劣化兆候レベルを有する異常であるかを判定する異常診断手段１４Ｄとで構成される。
【００７１】
次に、以上のような劣化診断装置の動作について、図1１を参照して説明する。
劣化診断装置２の無線部１２ａは、異なる診断対象部位に取付けた異種センサ例えば３ａ，３ｃ，３ｄ，３ｅに対応する各無線部５ａ，５ｃ，５ｄ，５ｅから部位識別データとともに予め定める例えば１００ｍｓのサンプリング周期で順次センシングデータを取り込み、部位識別データ、収集時刻とともに専用メモリ１１ａに記憶する（図１０（ａ）参照）。
【００７２】
無線部１２ｂは、異なる診断対象部位に取付けた異種センサ例えば３ｂ，３ｃ，３ｈに対応する各無線部５ｂ，５ｃ，５ｈから部位識別データとともに予め定める例えば２０ｍｓのサンプリング周期で順次センシングデータを取り込み、部位識別データ、収集時刻とともに専用メモリ１１ｂに記憶する（図１０（ｂ）参照）。
【００７３】
無線部１２ｎにおいても、無線部１２ａ，１２ｂとは異なる例えば５０ｍｓのサンプリング周期で順次センシングデータを取り込み、部位識別データ、収集時刻とともに専用メモリ１１ｎに記憶する（図１０（ｎ）参照）。
【００７４】
以上のようにサンプリング周期を異ならせた理由は、劣化要因（劣化症状）の兆候を見出すのに最も望ましい周期とすることにより、劣化の兆候を迅速、かつ、確実に見つけ出すことにある。
【００７５】
そこで、劣化診断処理部１４の無線部特定手段１４Ｅは、適宜なカウンタメモリ（図示せず）にＭ＝１を設定し、当該Ｍ＝１に相当する無線部例えば１２ａを選択した後（Ｓ２１）、データ診断手段１４Ｆを実行する。
【００７６】
データ診断手段１４Ｆは、無線部１２ａに対応する専用メモリ１１ａから第１のサンプリング周期（１００ｍｓ）に関するセンシングデータを取り込み、そのセンシングデータまたは当該センシングデータの変化パターンと設定データメモリ１３に設定される判定参照データとを比較し（Ｓ２２）、センシングデータまたは変化パターンが判定参照データである所定のしきい値を超えたとき、判定参照データとなる変化パターンにほぼ一致したとき、無線部１２ａに対応する異種センサ３ａのセンシングデータから劣化兆候有りと判定する（Ｓ２３）。
【００７７】
データ診断手段１４Ｆは、劣化兆候有りと判定したとき、異種センサ３ａの設置部位の部位識別データ、無線部識別データ、収集日時、センシングデータ、判定参照データ、劣化兆候有無等の劣化兆候に関するデータを適宜なメモリに一時的に保存する（Ｓ２４）。
【００７８】
データ診断手段１４Ｆは、劣化兆候に関するデータを保存した後、全部位設置の異種センサのデータ診断完了か否かを判断し（Ｓ２５）、未だ診断していない異種センサのセンシングデータがあれば、ステップＳ２２に移行し、次の異種センサ３ｃに関するセンシングデータの診断を行う。ステップＳ２５において、第１のサンプリング周期に関する全部の異種センサ３ａ，３ｃ，３ｄ，３ｅの診断が終したとき、異常判定手段１４Ｄを実行する。
【００７９】
異常判定手段１４Ｄは、異種センサ３ａ，３ｃ，３ｄ，３ｅの何れか１種類のセンシングデータに劣化兆候有りと判定したときに異常と判定する(Ｓ２６)。
【００８０】
また、その他の例としては、例えば実施の形態１で説明したように、劣化兆候を最も顕著に表す物理量の順位に基づいて何れの順位の異種センサ及び幾つの数の異種センサのセンシングデータに劣化兆候有りかに応じて、設定データメモリ１３に予め劣化兆候レベルを設定しておく。
【００８１】
そして、異常判定手段１４Ｄは、異種センサ３ａ，３ｃ，３ｄ，３ｅの何れか１種類のセンシングデータに劣化兆候有りと判定したとき、設定データメモリ１３を参照し、何れの劣化兆候レベルを伴う異常であるかを判定することもできる。
【００８２】
異常判定手段１４Ｄは、劣化兆候レベルを伴う異常と判定すると、異常に関するデータ，例えば前述した異種センサの設置部位の部位識別データ、無線部識別データ、収集日時、センシングデータ、判定参照データ、劣化兆候有無等の他、劣化兆候レベル等を含めた異常に関するデータを診断処理データ格納メモリ１６に格納する（Ｓ２７）。
【００８３】
引き続き、全無線部１２ａ〜１２ｎのデータ診断完了か否か判断し（Ｓ２８）、未だ完了していない場合にはＭに＋１をインクリメントし（Ｓ２９）、次の無線部を選択し特定する。ステップＳ２８において、全部の無線部１２ａ〜１２ｎに関するデータの診断が完了した場合には処理を継続するか否かを判断する（Ｓ３０）。処理継続の場合にはステップＳ２１に戻り、同様の処理を繰り返し実行する。
【００８４】
従って、以上のような実施の形態によれば、ローカル設備の関連性ある複数の診断対象部位に取付けられた異種センサで計測されたセンシングデータについて、劣化の兆候を見出すのに最も望ましいサンプリング周期を用いて当該センシングデータ取り込み、診断処理を実施するので、関連性ある複数の部位の劣化の状況を一括、かつ迅速に診断することができる。
【００８５】
また、同一の設備を構成する上流から下流へと連結される装置、機器，部品に必要なセンサ３ａ〜３ｈを取付け、劣化の兆候を見出すのに最も望ましいサンプリング周期を用いて部位識別データと共にセンシングデータを取り込んで診断処理するので、何れの機器、部品に劣化兆候有りかを迅速に判定でき、しかも、劣化兆候発生源となった機器、部品から下流側の何れの物理量（センシングデータ）にどの程度の速度で劣化兆候が拡大していったかを同時に把握でき、保守員等により経験的におおよその劣化要因を予測することも可能となる。
【００８６】
（実施の形態３）
本発明に係る遠隔保守システムの実施の形態について、図１，図９を用いて説明する。従って、本実施の形態において、実施の形態１，実施の形態２と同一構成には同一の符号を付し、重複する部分の説明は省略する。
【００８７】
この実施の形態は、異種センサユニット１及び対象診断部位の劣化兆候を予測する劣化診断装置２の他、劣化診断装置２に内部広域ネットワーク２１を介して遠隔保守センター２２が接続される。
【００８８】
遠隔保守センター２２は、キーボード及びポインティングデバイス等の入力部２２ａ、遠隔サーバ２２ｂ、遠隔点検データベース２２ｃ及び表示部２２ｄを備え、保守が必要な設備の劣化部位を判断し、保守員に対して保守作業に必要な保守支援情報を提供するものである。
【００８９】
遠隔点検データベース２２ｃには、予め診断対象部位識別データごとに、装置・機器・部品等の名称、特定の物理量（センシングデータ）の劣化兆候（劣化症状）に関する点検箇所、劣化原因、必要に応じて劣化兆候レベルに応じた点検期間等が紐付けされている。
【００９０】
この実施の形態に動作について説明する。
ＷＡＮ通信部１７は、劣化兆候有りのもとに劣化診断処理部１４から異常判定に基づく診断終了の通知を受けると、診断処理データ格納メモリ１６からローカル設備の診断対象部位の劣化兆候に関する異常に関するデータを読み出し、内部広域ネットワーク２１を通して遠隔保守センター２２に送信する。
【００９１】
遠隔保守センター２２の遠隔点検サーバ２２ｂは、ＷＡＮ通信部１７から異常に関するデータを受信すると、遠隔点検データベース２２ｃの所定の空き領域内に、診断対象部位ごと、あるいは無線部１２ａ，１２ｂ，…，１２ｎごとの異常に関するデータを時系列的に順次保存していく。
【００９２】
従って、以上のような実施の形態によれば、遠隔点検データベース２２ｃに、前述したように予め診断対象部位識別データ毎に点検対象となる装置・機器・部品等の名称、各物理量による劣化兆候（劣化症状）に関する点検箇所、劣化原因、劣化兆候レベルに応じた点検期間等が規定されているので、劣化診断装置２から送信されてくる異常に関するデータから装置・機器・部品等の名称、各物理量による劣化兆候（劣化症状）に関する点検箇所、劣化原因、劣化兆候レベルに応じた点検期間等を表示部２２ｄに表示し、保守員の保守支援情報として役立てることができる。
【００９３】
また、表示部２２ｄに診断対象部位ごとの装置・機器・部品等の名称、判定参照データ、何れの物理量に基づく時系列的なセンシングデータを表示すれば、監視員または保守員の経験等の判断のもとに前述した点検期間に修正を加えつつ、装置・機器・部品等の寿命を延命化するための最適な保守時期の指示を出すことができる。
【００９４】
なお、上記実施の形態では、各無線部１２ａ，１２ｂ，…ごとに専用メモリ１１ａ，１１ｂ，…を設け、さらに診断処理データ格納メモリ１６を設けているが、これらメモリメモリ１１ａ，１１ｂ，…、１６に記憶するデータを全て例えばデータベースに領域分けして記憶する構成であってもよい。
【００９５】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【符号の説明】
【００９６】
１…異種センサユニット、２…劣化診断装置、３ａ〜３ｈ…異種センサ、４ａ〜４ｈ…処理部、５ａ〜５ｈ…無線部、６…無線情報、１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎ…専用メモリ、１２ａ，１２ｂ，…、１２ｎ…無線部、１３…設定データメモリ、１４…劣化診断処理部、１４Ａ…部位特定手段、１４Ｂ…長周期データ診断手段、１４Ｃ…短周期データ診断手段、１４Ｄ…異常判定手段、１４Ｅ…無線部特定手段、１４Ｆ…データ診断手段、１５…リアルタイマ、１６…診断処理データ格納メモリ、１７…ＷＡＮ通信部、２１…内部広域ネットワーク、２２…遠隔保守センター、２２ｂ…遠隔点検サーバ、２２ｃ…遠隔点検データベース。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種のシステム設備の診断対象部位（装置，機器、部品に相当する）の劣化兆候（劣化傾向）から異常の程度を把握し、寿命を延命化する保全を実施する劣化診断システム及び遠隔保守システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種のシステム設備の診断対象部位の動作状態を遠隔的に監視・診断するシステムとしては、ローカル設備の所要部位にセンサを取付け、当該センサにて所要のデータを取り込み、通信回線を利用してセンターに送信し、ここで所定の劣化診断用アルゴリズムを用いて、ローカル設備の診断対象部位の劣化状態を診断する。
【０００３】
ところで、ローカル設備の診断対象部位に取付けるセンサは、コスト及びサイズ等の制約から計算能力の高いＣＰＵを搭載できない場合が多い。そのため、センサとセンターの間で比較的ローカルに近い場所に中間処理装置を設置し、ローカル設備，ひいては診断対象部位の劣化診断処理を行うか、あるいは前述したようにセンサで計測されたデータをセンターに送信し、センター側にて診断対象部位の劣化診断処理を行う構成となっている。このとき、何れの劣化診断処理にも、性能向上が求められている。
【０００４】
従来、劣化診断処理の性能を向上させる技術としては、センサ部と中間処理装置（不具合判定デバイス）が無線通信可能にて接続され、センサ部で収集した各センサのステータスデータを無線にて中間処理装置に送信する。
【０００５】
中間処理装置は、受信したステータスデータに基づき、少なくとも１つの動作上の不具合（異常発生）の可能性を示すコンディションレベルを含むコンディションデータ（しきい値）を計算し、無線通信にてセンサ部に送る。このセンサ部は、予め不具合発生時期を示す複数種類のコンディションレベルが用意され、前記ステータスデータと中間処理装置から送られてくるコンディションレベルを含むコンディションデータとを比較し、複数種類のコンディションレベルの中から１つのコンディションレベルを選択する。センサ部は、選択されたコンディションレベルから異常発生日時を予測し、その異常発生予測日時が所定の期間内に入ったとき、警報通知を生成し提供する（特許文献１）。
【０００６】
また、他の劣化診断処理の性能を向させる技術としては、バッテリの寿命を延命化する遠隔センシングシステムが提案されている（特許文献２）。この技術は、具体的には、センシング対象の状態を計測するセンサ及びバッテリを備えたセンサユニットとセンター装置とが無線ネットワークで接続され、センサユニットがセンシング対象の状態を表すセンシングデータをセンター装置に伝送する。
【０００７】
センター装置は、センサユニットから送られてくるセンシング対象の状態が通常状態であるか、又は異常と分類される状態にあるかを判定する。センシング対象が通常状態にある場合には長いセンシング周期とし、異常状態にある場合には短いセンシング周期とし、センサユニットに送信する。センサユニットは、指定されたセンシング周期に基づき、センサを駆動し、センシング対象の状態を計測し、センシングデータをセンター装置に伝送する。
【０００８】
その結果、センシング対象が通常の状態にあるとき、長いセンシング周期でセンサを駆動することから、バッテリの寿命を延命化することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−０８７３９６号公報
【特許文献２】特開２００６−１８７３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、以上のような従来のシステムでは、設備の所要部位に取付けたセンサの計測データを用い、予め定めたしきい値のもとに異常・正常を判定するのが一般的である。その結果、センサで計測されたセンシングデータがしきい値を超えない限り、正常と見なす傾向にあるので、随時稼動中の設備の状態から劣化の傾向ないし程度を捉えにくい問題がある。
【００１１】
また、センサで計測されたセンシングデータと使用環境データとに基づき、例えば特許文献１の段落１５に説明するような劣化確率モデルに従って劣化の確率を計算し、劣化の程度を判定するものである。
【００１２】
しかし、劣化の兆候は、複合的な要因に基づく場合が多いことから、劣化確率モデルに従って劣化の確率を計算したとしても、一律に劣化のレベルを判定することが難しく、幾つかの複合的な要因を含む結果、複数のセンシングデータと劣化の影響との関係を考慮しない限り、劣化の傾向を高精度に予測することはできない。
【００１３】
さらに、特許文献２に記載の技術によれば、センサを駆動するバッテリの消費電力の低減化を図る観点から、センシング対象の通常状態時にサンプリング周期を長くし、異常状態時にサンプリング周期を短くする方法である。
【００１４】
しかし、サンプリング周期を変える方法は、通常状態時にサンプリング周期が長くなるので、種々の要因のもとに急激な劣化が生じたとき、その劣化の検出が難しくなる問題がある。
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ローカル設備の診断対象部位に取付けた異種センサから異なるサンプリング周期でセンシングデータを取り込み、劣化兆候を迅速、高精度に判定し、診断対象部位の劣化兆候レベルを含む異常の状態を判定する劣化診断システムを提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、劣化診断システムで得られた異常に関するデータを遠隔的に受け取り、異常に関するデータに基づいて保守員に適切な点検支援情報を提示し寿命を延命化する保全を実施する遠隔保守システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明に係る劣化診断システムは、ローカル設備の所要とする診断対象部位に取付けられ、異なる物理量を計測する異種センサの計測データを複数のサンプリング周期でセンシングして無線送信する複数の異種センサユニットと、
各異種センサユニットから前記サンプリング周期別にセンシングデータを取り込み、前記サンプリング周期別に前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断し、異常判定処理を行う劣化診断装置とを備えた構成である。
【００１８】
なお、劣化診断装置としては、複数の異種センサユニットから送信されてくる長周期のセンシングデータを受信し格納する第１の無線部と、複数の異種センサユニットから送信されてくる短周期のセンシングデータを受信し格納する第２の無線部と、前記第１の無線部にて格納された長周期のセンシングデータと長周期判定参照データとを比較し、前記診断対象部位の劣化兆候有無を診断する長周期データ診断手段と、前記第２の無線部にて格納された前記短周期のセンシングデータと短周期判定参照データとを比較し、前記診断対象部位の劣化兆候有無を診断する短周期データ診断手段と、これら両診断手段の診断結果から異常有無を判定し、異常有りと判定したときにセンシングデータを含む異常に関係するデータを記憶する異常判定手段とを有する構成である。
【００１９】
また、別の本発明に係る劣化診断システムは、ローカル設備の異なる診断対象部位に取付けられ、各部位の計測対象に合った異なる物理量を計測する異種センサの計測データを所要とする高速のサンプリング周期でセンシングして無線送信するｎ個（ｎは整数）の異種センサユニットと、これら異種センサユニットの出力から劣化診断処理を行う劣化診断装置とで構成され、
劣化診断装置は、前記ｎ個より少ない任意数の異種センサユニットのセンシングデータから、それぞれ前記サンプリング周期よりも長い異なる複数の周期のセンシングデータを取り込んで格納する複数の無線部と、各無線部にて取り込んだ異なる各周期のセンシングデータと各周期判定参照データとを比較し、前記異なる周期ごとに前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断するデータ診断手段と、このデータ診断手段の診断結果から異常有無を判定し、異常有りの判定時にセンシングデータを含む異常に関係するデータを記憶する異常判定手段とを設けた構成である。
【００２０】
さらに、本発明に係る遠隔保守システムは、前述した構成の劣化診断システムと、前記劣化診断装置に設けられ、前記異常判定手段で記憶された前記異常に関係するデータを読み出し、広域ネットワークを通して伝送するＷＡＮ通信部と、前記広域ネットワークに接続され、前記ＷＡＮ通信部から伝送されてくる異常に関係するデータ取得し、当該異常に関係するデータに基づいて前記診断対象設備または部位に関する点検支援情報を取得し、保守員に提示する遠隔保守センターとを備えた構成である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ローカル設備の診断対象部位に取付けた異種センサから異なるセンシング周期でセンシングデータを取り出し、診断対象部位の劣化の兆候を見出すことにより、異なる複数の物理量の変化から劣化の兆候有無を判定し、例えば長周期のセンシングデータから劣化の兆候有りを判定したとき、短周期のセンシングデータから劣化の兆候有無を見出すことにより、迅速、かつ、精度良く劣化の兆候を検出でき、さらに長周期及び短周期のセンシングデータの劣化兆候有りから劣化兆候のレベル含む部位異常を取得できる劣化診断システムを提供できる。
【００２２】
また、本発明は、劣化診断システムで得られた異常に関するデータを遠隔的に受け取り、異常に関するデータに基づいて保守員に適切な点検支援情報を提示し点検を促すことにより、診断対象設備又は部位の寿命を延命化できる遠隔保守システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る劣化診断システム及び実施の形態３に係る遠隔保守システムを示す構成図。
【図２】設定データメモリに設定される判定参照データ及び劣化兆候レベルデータの配列例図。
【図３】３つの異種センサで計測されたデータを長周期のサンプリング時間でセンシングしている状態を説明する図。
【図４】劣化診断装置の長周期収集用の無線部が異種センサユニットから送られてくるセンシングデータを収集して専用メモリに格納したときのデータの一配列例図。
【図５】３つの異種センサで計測されたデータを短周期のサンプリング時間でセンシングしている状態を説明する図。
【図６】劣化診断装置の短周期収集用の無線部が異種センサユニットから送られてくるセンシングデータを収集して専用メモリに格納したときのデータの一配列例図。
【図７】本発明の実施の形態１に係る劣化診断システムの劣化診断装置の一連の処理例を説明するフロー図。
【図８】診断対象部位を異常と判定したとき、診断処理データ格納メモリに格納するセンシングデータを含む異常に係るデータの一例を示す図。
【図９】本発明の実施の形態２に係る劣化診断システム及び実施の形態３に係る遠隔保守システムを示す構成図。
【図１０】異なるサンプリング周期でそれぞれ収集した異種センサのセンシングデータの配列例を示す図。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る劣化診断システムの劣化診断装置の一連の処理例を説明するフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明に係る劣化診断システムの実施の形態１を示す構成図である。
劣化診断システムは、ローカル設備の診断対象部位（装置，機器，部品に相当する。以下、同じ）に取付けられる異種センサユニット１と、診断対象部位の劣化傾向を予測する劣化診断装置２とが設けられ、これら異種センサユニット１と劣化診断装置２は無線通信手段により通信可能に接続されている。
【００２５】
異種センサユニット１は、診断目的に応じて定まる数の異種センサ３ａ〜３ｈと、各センサ３ａ〜３ｈの出力をサンプリング周期でサンプリングする各センサ対応の処理部４ａ〜４ｈと、各処理部４ａ〜４ｈでサンプリングされたセンシングデータを無線送信する無線部５ａ〜５ｈとが接続されている。
【００２６】
異種センサ３ａ〜３ｈは、具体的には，例えば温度センサ、湿度センサ，電圧センサ，電流センサ，加速度センサ，変位センサ，照度センサ，音響センサ等が挙げられ、診断対象部位である装置，機器，部品の劣化兆候を的確に反映できる物理量を計測するためのセンサが適宜選択的に組合せ選定される。
【００２７】
処理部４ａ〜４ｈは、組合せ選択された複数の異種センサ３ａ〜３ｈで計測されたデータをそれぞれ複数のサンプリング周期（例えば２種類のサンプリング周期）でサンプリングするものである。
【００２８】
無線部５ａ〜５ｈは、対応する各処理部４ａ〜４ｈでサンプリングされたセンシングデータの無線情報６を無線送信するものであって、例えばパソコンと携帯電話との間で情報のやり取りを行う比較的近距離（例えば１００ｍ ｍａｘ範囲）で通信する通信規格を持つ例えばＢＴ（Bluetooth（登録商標）TM）等で使われる周波数ポッピング型の前記無線情報６を用いて劣化診断装置２に向けて送信する。
【００２９】
劣化診断装置２は、各無線部５ａ〜５ｈから無線送信されてくる長周期のセンシングデータを受信し、対応する専用メモリ１１ａに格納する無線部１２ａ、同じく各無線部５ａ〜５ｈから無線送信されてくる短周期のセンシングデータを受信し、対応する専用メモリ１１ｂに格納するする無線部１２ｂ、予め劣化兆候を判定する判定参照データや劣化兆候レベルを設定する設定データメモリ１３、ＣＰＵで構成された劣化診断処理部１４、リアルタイマ１５、診断処理データ格納メモリ１６及びＷＡＮ通信部１７が設けられている。
【００３０】
設定データメモリ１３には、図２に示すように診断対象部位ごとに劣化兆候の判定参照データ及び劣化兆候レベルデータが設定されている。劣化兆候の判定参照データとしては、例えば診断対象部位××Ａに対して、温度センサ３ａ、電圧センサ３ｃ，電流センサ３ｄを組合せたとき、温度ｔ，電圧ｖ，電流ｉの長周期判定参照データ(例えば長周期における劣化兆候を比較的顕著に表すしきい値データや変化パターン、その他診断対象部位特有の変化傾向を表すデータ等)ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３、同じく温度ｔ，電圧ｖ，電流ｉの短周期判定参照データ（例えば短周期における劣化兆候を比較的顕著に表す変化率その他診断対象部位特有の変化傾向を表すデータ等）ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３が設定される。
【００３１】
劣化兆候レベルデータは、温度ｔ，電圧ｖ，電流ｉに関する長周期センシングデータｔｊ，ｖj，ｉj，Δｔｊ，Δｖj，Δｉj（j＝１,２，…，ｎ、図４及び図６参照）の何れに劣化兆候有りかに応じて、予め定められる兆候レベル１，…，５を意味する。
【００３２】
劣化診断処理部１４は、ローカル診断の診断対象部位を特定する部位特定手段１４Ａと、長周期のセンシングデータと予め設定された長周期の判定参照データ（例えばしきい値、変化パターン等）とを比較し、診断の診断対象部位の劣化兆候の有無を判定する長周期データ診断手段１４Ｂと、短周期のセンシングデータと予め設定された短周期データの劣化の兆候を表す判定参照データ（例えば変化率データ）とを比較し、診断の診断対象部位の劣化兆候の有無を判定する短周期データ診断手段１４Ｃと、これら両診断手段１４Ｂ，１４Ｃの診断判定結果から劣化兆候レベルを伴う異常を予測する異常判定手段１４Ｄとで構成される。
【００３３】
リアルタイマ１５は、劣化診断処理部１４にて異常を予測したとき、各専用メモリ１１ａ，１１ｂから該当する長周期センシングデータ、短周期センシングデータを取り出し、データ収集日・時刻、判定参照データ、劣化兆候レベル等を診断処理データ格納メモリ１６に格納する。
【００３４】
次に、以上のように構成された劣化診断システムの動作について説明する。
先ず、異種センサユニット１を構成する処理部４ａ〜４ｈは、予め定める複数のサンプリング周期，例えば長いサンプリング周期及び短いサンプリング周期にて、予め選択された複数の異種センサ３ａ〜３ｈで計測されたデータをサンプリングし、対応する無線部５ａ〜５ｈを通して長周期及び短周期のセンシングデータとして劣化診断装置２に向けて無線送信する。
【００３５】
このとき、設備のある診断対象部位に例えば異種センサ３ａ，３ｄ，３ｅ、同一設備の異なる診断対象部位に例えば異種センサ３ａ，３ｃ，３ｆを取付けている場合、例えば部位識別データ××Ａ，××Ｂとともに長周期及び短周期のセンシングデータを送信する。
【００３６】
ここで、劣化診断装置２の無線部１２ａは、ある診断対象部位に取付けた例えば異種センサ３ａ，３ｄ，３ｅのセンシングデータに着目して考えると、図３に示すように長周期のサンプリング時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，…毎に収集した異種センサ３ａ，３ｄ，３ｅに関するセンシングデータを受信し、図４に示す所定のフォーマットに従って専用メモリ１１ａに順次時系列的に格納していく。このとき、劣化診断処理部１４であるＣＰＵを径由してリアルタイマ１５から収集時刻を採取し、当該収集時刻とともに、部位識別データ、各異種センサのセンシングデータを対応する専用メモリ１１ａに格納していく。
【００３７】
但し、図４は、説明の便宜上、設備の診断対象部位に図1の全ての異種センサ３ａ〜３ｈを取付けたときの全てのセンシングデータを格納した例を示している。
【００３８】
一方、劣化診断装置２の無線部１２ｂでは、図５に示すように短周期のサンプリング時間Δ１，Δ２，Δ３，…毎に収集した異種センサ３ａ，３ｄ，３ｅのセンシングデータを受信し、図６に示す所定のフォーマットに従って、劣化診断処理部１４であるＣＰＵを径由してリアルタイマ１５から収集時刻を採取し、当該収集時刻とともに、部位識別データ、異種センサ３ａ，３ｄ，３ｅのセンシングデータを専用メモリ１１ｂに順次時系列的に格納していく。
【００３９】
劣化診断処理部１４は、各無線部１２ａ，１２ｂから所定時間毎のセンシングデータを専用メモリ１１ａ，１１ｂに格納されたことの通知を受けたとき、あるいは自ら所定の時間毎に専用メモリ１１ａ，１１ｂからセンシングデータを読み出し、図７に示す一連の診断処理を実行する。
【００４０】
すなわち、劣化診断処理部１４を構成する部位特定手段１４Ａは、専用メモリ１１ａ，１１ｂに格納されている診断対象部位××Ａに基づき、適宜なカウンタメモリ（図示せず）にｉ＝１を設定し（Ｓ１）、診断対象部位である例えば電磁ブレーキ（××Ａ）を特定する。
【００４１】
一例として、電磁ブレーキは温度センサ３ａ，電圧センサ３ｃ，電流センサ３ｄが取付けられているものとする。電磁ブレーキの劣化は、過去の経験等から駆動電圧、電流の状態から劣化の状況を監視することができるが、駆動電圧と電流から劣化の兆候を検出するには、短周期でサンプリングされた多量のデータを監視する必要がある。その結果、劣化診断処理部１４であるＣＰＵは、多量のデータを高速処理するパワーの大きなものが必要となる。
【００４２】
そこで、本発明は、ＣＰＵパワーの節約を図りつつ、劣化の兆候を効率よく捉えるためには、温度センサ３ａ，電圧センサ３ｃ，電流センサ３ｄの長周期のサンプリングデータと短周期のサンプリングデータを有効に活用することにある。
【００４３】
そこで、劣化診断処理部１４は、診断対象部位（例えば電磁ブレーキ××Ａ）を特定した後、長周期データ診断手段１４Ｂを実行する。
【００４４】
長周期データ診断手段１４Ｂは、専用メモリ１１ａから温度センサ３ａの長周期のセンシングデータを読み出し、長周期のセンシングデータｔjと設定データメモリ１３に設定される劣化の兆候を表す判定参照データ（例えばしきい値、変化パターン等）ｔ＝ＬＡ１とを比較し（Ｓ２）、劣化兆候の有無を判定する（Ｓ３）。
【００４５】
具体的には、電磁ブレーキのシューとドラムあるいはシリンダの接触抵抗の発熱によるブレーキカバーの温度上昇が劣化の兆候の有効な目安となる。このことは、特に温度に関する長周期のセンシングデータの温度ｔ１〜ｔn+1の状態から検出できる。このとき、温度上昇に伴って電圧センサ３ｃ，電流センサ３ｄの長周期のセンシングデータにも変化が現れてくる。例えば電磁ブレーキ××Ａに関する劣化の兆候を判断するとき、最も劣化の兆候が顕著に表れる順位を温度、電圧、電流とすると、これら何れの物理量が判定参照データを超えるかに応じて劣化兆候のレベルを定める目安にもなる。
【００４６】
そこで、長周期データ診断手段１４Ｂは、温度に関して劣化兆候有りと判定したとき、適宜なメモリの空き領域に診断対象部位の識別データ××Ａ、リアルタイマ１５からデータ収集日時、該当長周期のセンシングデータ、温度に劣化の兆候有り等のデータを一時的に保存するとともに、フラグ「１」を設定する（Ｓ４）。
【００４７】
長周期データ診断手段１４Ｂは、全センサデータ診断完了かを判断し（Ｓ５）、未だ完了していない場合にはステップＳ２に戻り、次の電圧センサ３ｃに関する長周期のセンシングデータｖjと設定データメモリ１３に設定される劣化の兆候を表す判定参照データ（例えばしきい値、変化パターン等）ｔ＝ＬＡ２とを比較し（Ｓ２）、劣化兆候の有無を判定する（Ｓ３）。引き続き、電流センサ３ｄの長周期のセンシングデータについても、劣化兆候の有無を判定する（Ｓ３）。
【００４８】
劣化診断処理部１４は、ステップＳ５にて全センサデータの診断処理が完了してと判断すると、劣化兆候有りを表すフラグ「１」が立っていることを条件とし（Ｓ６）、短周期データ診断手段１４Ｃを実行する。
すなわち、短周期データ診断手段１４Ｃは、専用メモリ１１ｂから温度センサ３ａの短周期センシングデータΔｔ１〜Δｔ１０を読み出し、当該短周期センシングデータΔｔ１〜Δｔ１０と短周期データにおける劣化の兆候を表す判定参照データ（例えば変化率等）ｔ＝ＳＡ１とを比較し（Ｓ７）、詳細な劣化兆候の有無を判定する（Ｓ８）。ここで、劣化兆候の有り場合には、温度に関して劣化兆候有りと判定したとき、適宜なメモリの空き領域に記憶させた長周期の異常に関連するデータに対応付けて、識別データ××Ａ、リアルタイマ１５からデータ収集日時、該当短周期のセンシングデータ、温度に劣化の兆候有り等のデータを一時的に保存するとともに、フラグ「１」を設定する（Ｓ９）。
【００４９】
引き続き、全センサデータの診断処理完了かを判断し（Ｓ１０）、電圧及び電流についてもステップＳ７〜Ｓ９の処理を繰り返し実行し、劣化兆候の有無を判定する。
【００５０】
そして、ここで診断対象部位に関する組合せ選択された全センサのセンシングデータの診断処理が終了すると、異常判定手段１４Ｄを実行する。
【００５１】
異常判定手段１４Ｄは、長周期用フラグ及び短周期用フラグとして「１」が立っており（Ｓ１１）、長周期及び短周期データ診断手段１４Ｂ、１４Ｃとも該当部位××Ａに劣化兆候有りと判定しているので、該当設備の診断対象部位××Ａが異常と判定し（Ｓ１１）、長周期及び短周期データ診断手段１４Ｂ、１４Ｃで一時的に保存した異常に関するデータを診断処理データ格納メモリ１６に格納する（Ｓ１２）。
【００５２】
すなわち診断処理データ格納メモリ１６には、長周期の診断で得られた診断対象部位ないし部位識別データ××Ａ、長周期データ収集時刻、該当異種センサの長周期センシングデータ、長周期用判定参照データ、劣化兆候の有無の他、短周期の診断で得られた短周期データ収集時刻、該当異種センサの短周期センシングデータ、短周期用判定参照データ、劣化兆候の有無のデータが格納される。
【００５３】
なお、異常判定手段１４Ｄとしては、両周期データ診断手段１４Ｂ、１４Ｃの診断結果から何れも劣化兆候有りと判定したとき、例えば図２に示す劣化兆候レベルデータのもとに劣化兆候レベルを伴う異常判定を行っても良い。
【００５４】
例えば部位××Ａに関する劣化兆候の程度は、温度、電圧、電流の順位で劣化兆候の影響が現れるものとすると、異常判定手段１４Ｄは、図２に示す劣化兆候レベルデータに従い、長周期及び短周期の温度ｔj，Δｔj、電圧ｖj、Δｖj、電流ｉj、Δｉjの全てのセンシングデータに劣化兆候有りの場合、最も劣化の影響を大きく受けて劣化兆候レベル５、長周期及び短周期の温度ｔj，Δｔj、電圧ｖj、Δｖjの場合にはレベル４、温度ｔj，Δｔjの場合にはレベル３、電圧ｖj、Δｖj、電流ｉj、Δｉjの場合にはレベル２、電流ｉj、Δｉjのみの場合にはレベル１を有する該当部位の異常と判定し（Ｓ１２）、異常に関するデータに含めて診断処理データ格納メモリ１６に格納してもよい（Ｓ１３）。
【００５５】
なお、劣化診断装置２に表示部（図示せず）が設けられている場合、診断処理データ格納メモリ１６から必要なデータを取り出し、劣化兆候に関するデータを表示し、比較的ローカルに近い場所の中間処理装置である劣化診断装置２で設備の状況を監視することができる。
【００５６】
さらに、劣化診断装置２は、全診断対象部位の診断処理が完了したか否かを判断し（Ｓ１４）、未だ実施していない診断対象設備があれば、ステップＳ１５にてｉに＋１インクリメントし、ステップＳ２に戻り、同様の処理を繰り返し実行する。
【００５７】
ステップＳ１４にて全診断対象部位に関する診断処理を実施している場合、引き続き継続処理するか判断し（Ｓ１６）、継続処理する場合にはステップＳ１に移行し、新たに診断対象部位を特定し、一連の処理を実行する。
【００５８】
従って、以上のような実施の形態によれば、ローカル設備の同一の診断対象部位（装置，機器，部品頭）に取付けられた複数の異種センサ３ａ〜３ｈの出力から長周期のセンシングデータを監視し、劣化の兆候有りと判定されたとき、複数の異種センサ３ａ〜３ｈの出力である短周期センシングデータを監視し、短周期でも劣化の兆候有りと判定されたとき、診断対象部位が異常であると判定し、異常解析に必要なデータをまとめて保存し、必要に応じて表示し、確認することができ、さらに警報等により通知することができる。
【００５９】
また、長周期のセンシングデータから劣化の兆候有りと判定したとき、詳細に短周期センシングデータを確認することから、ＣＰＵの負荷を低減しつつ診断対象部位の劣化状況を高精度に予測できる。
【００６０】
さらに、部位の劣化の兆候を最も顕著に反映する複数の順位の物理量を取り込んで劣化の兆候を診断するので、劣化兆候の物理量の順位から劣化兆候のレベル、例えば即刻点検、ある程度期間をおいて点検できるとか、非常に重要な物理量の急激な変化から劣化が急激に進行中であるなどを予測可能となる。
【００６１】
（その他の実施の形態例）
（１） 上記実施の形態では、長周期のセンシングデータから劣化の兆候有りと判定したとき、短周期のセンシングデータの診断処理を行うようにしたが、設備その他の環境状況等を考慮し、長周期のセンシングデータと短周期のセンシングデータとを同時並行的に診断処理し、両方のセンシングデータの相関関係を見ながら劣化の兆候有無を判定するようにしてもよい。
【００６２】
（２） また、上記実施の形態では、ＣＰＵで構成される劣化診断処理部１４で劣化の診断処理を行っているが、高速演算処理が可能なＤＳＰ（Digital Signal Processor）や特定の目的・機能に特化したＬＳIであるＡＳＳＰ（Application Specific Standard Produce）で構成される劣化診断処理部１４を用いてもよい。
【００６３】
（実施の形態２）
図９は本発明に係る劣化診断システムの実施の形態２を示す構成図である。なお、同図において、図１と同一の部分には同一の符号を付し、その重複する部分の説明を省略する。
実施の形態１では、ローカル設備の同一診断対象部位に複数の異種センサ３ａ〜３ｈを取付けた例について説明したが、実施の形態２では、ローカル設備の異なる診断対象部位に異種センサ３ａ〜３ｈを取付けた例である。なお、異なる診断対象部位とは、複数の装置、機器、部品等が連なってローカル設備を構成しているが、それらの連なっている装置、機器、部品等が部位となる。
【００６４】
この劣化診断システムの異種センサユニット１は、設備の異なる診断対象部位ごとに当該部位の劣化兆候を最も顕著に表す物理量を計測する複数の異種センサを取付け、これら異種センサ３ａ〜３ｈの計測データをそれぞれ短いサンプリング周期で収集する。
【００６５】
一方、劣化診断装置２には、複数の無線部１２ａ，１２ｂ，…，１２ｎが設けられ、これら無線部１２ａ，１２ｂ，…，１２ｎには専用メモリ１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎが接続されている。
【００６６】
各無線部１２ａ，１２ｂ，…，１２ｎは、異なる診断対象部位ごとに取付けられた異種センサの計測データについて、劣化要因の兆候を最も見出すのに望ましい異なるサンプリング周期でセンシングデータとして収集し、劣化診断処理部１４であるＣＰＵを径由してリアルタイマ１５から収集時刻を採取し、当該時刻データとともに、対応する専用メモリ１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎに格納していく。
【００６７】
具体的には、無線部１２ａは、少なくとも処理部４ａ，４ｃ，４ｄ，４ｅのサンプリング周期よりも整数倍長周期となる例えば１００ｍｓのサンプリング周期で異種センサ３ａ，３ｃ，３ｄ，３ｅで計測された部位識別データ付きのセンシングデータを収集し、その収集時刻とともに専用メモリ１１ａに記憶する（図１０（ａ）参照）。
【００６８】
無線部部１２ｂは、少なくとも処理部４ｂ，４ｃ，４ｈのサンプリング周期よりも整数倍長周期となる例えば２０ｍｓのサンプリング周期で異種センサ３ｂ，３ｃ，３ｈで計測された部位識別データ付きのセンシングデータを収集し、その収集時刻とともに専用メモリ１１ｂに記憶する（図１０（ｂ）参照）。
【００６９】
さらに、無線部１２ｎは、少なくとも処理部４ｃ，４ｇのサンプリング周期よりも整数倍長周期となる例えば５０ｍｓのサンプリング周期で異種センサ３ｃ，３ｇで計測された部位識別データ付きのセンシングデータを収集し、その収集時刻とともに専用メモリ１１ｎに記憶する（図１０（ｎ）参照）。
【００７０】
劣化診断処理部１４としては、一定の順序に従って選択される無線部を特定する無線部特定手段１４Ｅと、この無線部特定手段１４Ｅのサンプリング周期で収集した専用メモリ１１ａ，１１ｂ，…のセンシングデータを取り出し、そのセンシングデータまたは当該センシングデータの変化パターンと判定参照データとを比較し、センシングデータまたは変化パターンが判定参照データである所定のしきい値を超えたとき、判定参照データとなる変化パターンにほぼ一致するとき、無線部例えば１２ａに対応する異種センサのセンシングデータから劣化兆候有りと判定するデータ診断手段１４Ｆと、これら異種センサのセンシングデータの劣化兆候有りの状態から何れの部位から如何なる劣化兆候レベルを有する異常であるかを判定する異常診断手段１４Ｄとで構成される。
【００７１】
次に、以上のような劣化診断装置の動作について、図1１を参照して説明する。
劣化診断装置２の無線部１２ａは、異なる診断対象部位に取付けた異種センサ例えば３ａ，３ｃ，３ｄ，３ｅに対応する各無線部５ａ，５ｃ，５ｄ，５ｅから部位識別データとともに予め定める例えば１００ｍｓのサンプリング周期で順次センシングデータを取り込み、部位識別データ、収集時刻とともに専用メモリ１１ａに記憶する（図１０（ａ）参照）。
【００７２】
無線部１２ｂは、異なる診断対象部位に取付けた異種センサ例えば３ｂ，３ｃ，３ｈに対応する各無線部５ｂ，５ｃ，５ｈから部位識別データとともに予め定める例えば２０ｍｓのサンプリング周期で順次センシングデータを取り込み、部位識別データ、収集時刻とともに専用メモリ１１ｂに記憶する（図１０（ｂ）参照）。
【００７３】
無線部１２ｎにおいても、無線部１２ａ，１２ｂとは異なる例えば５０ｍｓのサンプリング周期で順次センシングデータを取り込み、部位識別データ、収集時刻とともに専用メモリ１１ｎに記憶する（図１０（ｎ）参照）。
【００７４】
以上のようにサンプリング周期を異ならせた理由は、劣化要因（劣化症状）の兆候を見出すのに最も望ましい周期とすることにより、劣化の兆候を迅速、かつ、確実に見つけ出すことにある。
【００７５】
そこで、劣化診断処理部１４の無線部特定手段１４Ｅは、適宜なカウンタメモリ（図示せず）にＭ＝１を設定し、当該Ｍ＝１に相当する無線部例えば１２ａを選択した後（Ｓ２１）、データ診断手段１４Ｆを実行する。
【００７６】
データ診断手段１４Ｆは、無線部１２ａに対応する専用メモリ１１ａから第１のサンプリング周期（１００ｍｓ）に関するセンシングデータを取り込み、そのセンシングデータまたは当該センシングデータの変化パターンと設定データメモリ１３に設定される判定参照データとを比較し（Ｓ２２）、センシングデータまたは変化パターンが判定参照データである所定のしきい値を超えたとき、判定参照データとなる変化パターンにほぼ一致したとき、無線部１２ａに対応する異種センサ３ａのセンシングデータから劣化兆候有りと判定する（Ｓ２３）。
【００７７】
データ診断手段１４Ｆは、劣化兆候有りと判定したとき、異種センサ３ａの設置部位の部位識別データ、無線部識別データ、収集日時、センシングデータ、判定参照データ、劣化兆候有無等の劣化兆候に関するデータを適宜なメモリに一時的に保存する（Ｓ２４）。
【００７８】
データ診断手段１４Ｆは、劣化兆候に関するデータを保存した後、全部位設置の異種センサのデータ診断完了か否かを判断し（Ｓ２５）、未だ診断していない異種センサのセンシングデータがあれば、ステップＳ２２に移行し、次の異種センサ３ｃに関するセンシングデータの診断を行う。ステップＳ２５において、第１のサンプリング周期に関する全部の異種センサ３ａ，３ｃ，３ｄ，３ｅの診断が終したとき、異常判定手段１４Ｄを実行する。
【００７９】
異常判定手段１４Ｄは、異種センサ３ａ，３ｃ，３ｄ，３ｅの何れか１種類のセンシングデータに劣化兆候有りと判定したときに異常と判定する(Ｓ２６)。
【００８０】
また、その他の例としては、例えば実施の形態１で説明したように、劣化兆候を最も顕著に表す物理量の順位に基づいて何れの順位の異種センサ及び幾つの数の異種センサのセンシングデータに劣化兆候有りかに応じて、設定データメモリ１３に予め劣化兆候レベルを設定しておく。
【００８１】
そして、異常判定手段１４Ｄは、異種センサ３ａ，３ｃ，３ｄ，３ｅの何れか１種類のセンシングデータに劣化兆候有りと判定したとき、設定データメモリ１３を参照し、何れの劣化兆候レベルを伴う異常であるかを判定することもできる。
【００８２】
異常判定手段１４Ｄは、劣化兆候レベルを伴う異常と判定すると、異常に関するデータ，例えば前述した異種センサの設置部位の部位識別データ、無線部識別データ、収集日時、センシングデータ、判定参照データ、劣化兆候有無等の他、劣化兆候レベル等を含めた異常に関するデータを診断処理データ格納メモリ１６に格納する（Ｓ２７）。
【００８３】
引き続き、全無線部１２ａ〜１２ｎのデータ診断完了か否か判断し（Ｓ２８）、未だ完了していない場合にはＭに＋１をインクリメントし（Ｓ２９）、次の無線部を選択し特定する。ステップＳ２８において、全部の無線部１２ａ〜１２ｎに関するデータの診断が完了した場合には処理を継続するか否かを判断する（Ｓ３０）。処理継続の場合にはステップＳ２１に戻り、同様の処理を繰り返し実行する。
【００８４】
従って、以上のような実施の形態によれば、ローカル設備の関連性ある複数の診断対象部位に取付けられた異種センサで計測されたセンシングデータについて、劣化の兆候を見出すのに最も望ましいサンプリング周期を用いて当該センシングデータ取り込み、診断処理を実施するので、関連性ある複数の部位の劣化の状況を一括、かつ迅速に診断することができる。
【００８５】
また、同一の設備を構成する上流から下流へと連結される装置、機器，部品に必要なセンサ３ａ〜３ｈを取付け、劣化の兆候を見出すのに最も望ましいサンプリング周期を用いて部位識別データと共にセンシングデータを取り込んで診断処理するので、何れの機器、部品に劣化兆候有りかを迅速に判定でき、しかも、劣化兆候発生源となった機器、部品から下流側の何れの物理量（センシングデータ）にどの程度の速度で劣化兆候が拡大していったかを同時に把握でき、保守員等により経験的におおよその劣化要因を予測することも可能となる。
【００８６】
（実施の形態３）
本発明に係る遠隔保守システムの実施の形態について、図１，図９を用いて説明する。従って、本実施の形態において、実施の形態１，実施の形態２と同一構成には同一の符号を付し、重複する部分の説明は省略する。
【００８７】
この実施の形態は、異種センサユニット１及び対象診断部位の劣化兆候を予測する劣化診断装置２の他、劣化診断装置２に内部広域ネットワーク２１を介して遠隔保守センター２２が接続される。
【００８８】
遠隔保守センター２２は、キーボード及びポインティングデバイス等の入力部２２ａ、遠隔サーバ２２ｂ、遠隔点検データベース２２ｃ及び表示部２２ｄを備え、保守が必要な設備の劣化部位を判断し、保守員に対して保守作業に必要な保守支援情報を提供するものである。
【００８９】
遠隔点検データベース２２ｃには、予め診断対象部位識別データごとに、装置・機器・部品等の名称、特定の物理量（センシングデータ）の劣化兆候（劣化症状）に関する点検箇所、劣化原因、必要に応じて劣化兆候レベルに応じた点検期間等が紐付けされている。
【００９０】
この実施の形態に動作について説明する。
ＷＡＮ通信部１７は、劣化兆候有りのもとに劣化診断処理部１４から異常判定に基づく診断終了の通知を受けると、診断処理データ格納メモリ１６からローカル設備の診断対象部位の劣化兆候に関する異常に関するデータを読み出し、内部広域ネットワーク２１を通して遠隔保守センター２２に送信する。
【００９１】
遠隔保守センター２２の遠隔点検サーバ２２ｂは、ＷＡＮ通信部１７から異常に関するデータを受信すると、遠隔点検データベース２２ｃの所定の空き領域内に、診断対象部位ごと、あるいは無線部１２ａ，１２ｂ，…，１２ｎごとの異常に関するデータを時系列的に順次保存していく。
【００９２】
従って、以上のような実施の形態によれば、遠隔点検データベース２２ｃに、前述したように予め診断対象部位識別データ毎に点検対象となる装置・機器・部品等の名称、各物理量による劣化兆候（劣化症状）に関する点検箇所、劣化原因、劣化兆候レベルに応じた点検期間等が規定されているので、劣化診断装置２から送信されてくる異常に関するデータから装置・機器・部品等の名称、各物理量による劣化兆候（劣化症状）に関する点検箇所、劣化原因、劣化兆候レベルに応じた点検期間等を表示部２２ｄに表示し、保守員の保守支援情報として役立てることができる。
【００９３】
また、表示部２２ｄに診断対象部位ごとの装置・機器・部品等の名称、判定参照データ、何れの物理量に基づく時系列的なセンシングデータを表示すれば、監視員または保守員の経験等の判断のもとに前述した点検期間に修正を加えつつ、装置・機器・部品等の寿命を延命化するための最適な保守時期の指示を出すことができる。
【００９４】
なお、上記実施の形態では、各無線部１２ａ，１２ｂ，…ごとに専用メモリ１１ａ，１１ｂ，…を設け、さらに診断処理データ格納メモリ１６を設けているが、これらメモリメモリ１１ａ，１１ｂ，…、１６に記憶するデータを全て例えばデータベースに領域分けして記憶する構成であってもよい。
【００９５】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【符号の説明】
【００９６】
１…異種センサユニット、２…劣化診断装置、３ａ〜３ｈ…異種センサ、４ａ〜４ｈ…処理部、５ａ〜５ｈ…無線部、６…無線情報、１１ａ，１１ｂ，…，１１ｎ…専用メモリ、１２ａ，１２ｂ，…、１２ｎ…無線部、１３…設定データメモリ、１４…劣化診断処理部、１４Ａ…部位特定手段、１４Ｂ…長周期データ診断手段、１４Ｃ…短周期データ診断手段、１４Ｄ…異常判定手段、１４Ｅ…無線部特定手段、１４Ｆ…データ診断手段、１５…リアルタイマ、１６…診断処理データ格納メモリ、１７…ＷＡＮ通信部、２１…内部広域ネットワーク、２２…遠隔保守センター、２２ｂ…遠隔点検サーバ、２２ｃ…遠隔点検データベース。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローカル設備の所要とする診断対象部位に取付けられ、異なる物理量を計測する異種センサの計測データを複数のサンプリング周期でセンシングして無線送信する複数の異種センサユニットと、
各異種センサユニットから前記サンプリング周期別にセンシングデータを取り込み、前記サンプリング周期別に前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断し、異常判定処理を行う劣化診断装置と
を備えたことを特徴とする劣化診断システム。
【請求項２】
請求項１に記載の劣化診断システムにおいて、
前記異種センサユニットは、異なる物理量を計測する複数の異種センサと、所要の長周期及び短周期に関するサンプリング周期で前記各異種センサの計測データをセンシングする各異種センサ対応の処理部と、各処理部のセンシングデータを無線送信する各処理部対応のセンサ側無線部とを設けたことを特徴とする劣化診断システム。
【請求項３】
請求項１に記載の劣化診断システムにおいて、
前記劣化診断装置は、前記複数の異種センサユニットから送信されてくる前記長周期のセンシングデータを受信し格納する第１の無線部と、前記複数の異種センサユニットから送信されてくる前記短周期のセンシングデータを受信し格納する第２の無線部と、前記第１の無線部にて格納された前記長周期のセンシングデータと長周期判定参照データとを比較し、前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断する長周期データ診断手段と、前記第２の無線部にて格納された前記短周期のセンシングデータと短周期判定参照データとを比較し、前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断する短周期データ診断手段と、これら両診断手段の診断結果から異常有無を判定し、異常有りの判定時にセンシングデータを含む異常に関係するデータを記憶する異常判定手段とを備えたことを特徴とする劣化診断システム。
【請求項４】
請求項３に記載の劣化診断システムにおいて、
前記短周期データ診断手段は、前記長周期データ診断手段で前記診断対象接部位に劣化兆候有りと診断されたとき、前記短周期のセンシングデータに基づいて前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断することを特徴とする劣化診断システム。
【請求項５】
ローカル設備の異なる部位に取付けられ、各部位の計測対象に合った異なる物理量を計測する異種センサの計測データを所要とする高速のサンプリング周期でセンシングして無線送信するｎ個（ｎは整数）の異種センサユニットと、
前記ｎ個より少ない任意数の異種センサユニットのセンシングデータから、それぞれ前記サンプリング周期よりも長い異なる複数の周期のセンシングデータを取り込んで格納する複数の無線部と、各無線部にて取り込んだ異なる各周期のセンシングデータと各周期判定参照データとを比較し、前記異なる周期ごとに前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断するデータ診断手段と、このデータ診断手段の診断結果から異常有無を判定し、異常有りの判定時にセンシングデータを含む異常に関係するデータを記憶する異常判定手段とを備えたことを特徴とする劣化診断システム。
【請求項６】
請求項３ないし請求項６の何れか一項に記載の劣化診断システムにおいて、
前記異常判定手段は、前記診断手段が劣化兆候有りと診断したとき、前記劣化兆候を最も顕著に表す前記異種センサのセンシングデータの順位を考慮し、劣化兆候レベルを伴う異常判定結果を出力することを特徴とする劣化診断システム。
【請求項７】
請求項１、請求項３、請求項５の何れか一項に記載された構成の劣化診断システムと、
前記劣化診断装置に設けられ、前記異常判定手段にて記憶された前記異常に関係するデータを読み出し、広域ネットワークを通して伝送する ＷＡＮ通信部と、
前記広域ネットワークに接続され、前記ＷＡＮ通信部から伝送されてくる異常に関係するデータ取得し、当該異常に関係するデータに基づいて前記診断対象部位に関する点検支援情報を取得し、保守員に提示する遠隔保守センターと
を備えたことを特徴とする遠隔保守システム。
【請求項１】
ローカル設備の所要とする診断対象部位に取付けられ、異なる物理量を計測する異種センサの計測データを複数のサンプリング周期でセンシングして無線送信する複数の異種センサユニットと、
各異種センサユニットから前記サンプリング周期別にセンシングデータを取り込み、前記サンプリング周期別に前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断し、異常判定処理を行う劣化診断装置と
を備えたことを特徴とする劣化診断システム。
【請求項２】
請求項１に記載の劣化診断システムにおいて、
前記異種センサユニットは、異なる物理量を計測する複数の異種センサと、所要の長周期及び短周期に関するサンプリング周期で前記各異種センサの計測データをセンシングする各異種センサ対応の処理部と、各処理部のセンシングデータを無線送信する各処理部対応のセンサ側無線部とを設けたことを特徴とする劣化診断システム。
【請求項３】
請求項１に記載の劣化診断システムにおいて、
前記劣化診断装置は、前記複数の異種センサユニットから送信されてくる前記長周期のセンシングデータを受信し格納する第１の無線部と、前記複数の異種センサユニットから送信されてくる前記短周期のセンシングデータを受信し格納する第２の無線部と、前記第１の無線部にて格納された前記長周期のセンシングデータと長周期判定参照データとを比較し、前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断する長周期データ診断手段と、前記第２の無線部にて格納された前記短周期のセンシングデータと短周期判定参照データとを比較し、前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断する短周期データ診断手段と、これら両診断手段の診断結果から異常有無を判定し、異常有りの判定時にセンシングデータを含む異常に関係するデータを記憶する異常判定手段とを備えたことを特徴とする劣化診断システム。
【請求項４】
請求項３に記載の劣化診断システムにおいて、
前記短周期データ診断手段は、前記長周期データ診断手段で前記診断対象接部位に劣化兆候有りと診断されたとき、前記短周期のセンシングデータに基づいて前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断することを特徴とする劣化診断システム。
【請求項５】
ローカル設備の異なる部位に取付けられ、各部位の計測対象に合った異なる物理量を計測する異種センサの計測データを所要とする高速のサンプリング周期でセンシングして無線送信するｎ個（ｎは整数）の異種センサユニットと、
前記ｎ個より少ない任意数の異種センサユニットのセンシングデータから、それぞれ前記サンプリング周期よりも長い異なる複数の周期のセンシングデータを取り込んで格納する複数の無線部と、各無線部にて取り込んだ異なる各周期のセンシングデータと各周期判定参照データとを比較し、前記異なる周期ごとに前記診断対象部位の劣化兆候の有無を診断するデータ診断手段と、このデータ診断手段の診断結果から異常有無を判定し、異常有りの判定時にセンシングデータを含む異常に関係するデータを記憶する異常判定手段とを備えたことを特徴とする劣化診断システム。
【請求項６】
請求項３ないし請求項６の何れか一項に記載の劣化診断システムにおいて、
前記異常判定手段は、前記診断手段が劣化兆候有りと診断したとき、前記劣化兆候を最も顕著に表す前記異種センサのセンシングデータの順位を考慮し、劣化兆候レベルを伴う異常判定結果を出力することを特徴とする劣化診断システム。
【請求項７】
請求項１、請求項３、請求項５の何れか一項に記載された構成の劣化診断システムと、
前記劣化診断装置に設けられ、前記異常判定手段にて記憶された前記異常に関係するデータを読み出し、広域ネットワークを通して伝送する ＷＡＮ通信部と、
前記広域ネットワークに接続され、前記ＷＡＮ通信部から伝送されてくる異常に関係するデータ取得し、当該異常に関係するデータに基づいて前記診断対象部位に関する点検支援情報を取得し、保守員に提示する遠隔保守センターと
を備えたことを特徴とする遠隔保守システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−３４３２０（Ｐ２０１１−３４３２０Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７９６０３（Ｐ２００９−１７９６０３）
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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