JP5832814B2 - 異常検出装置、異常検出方法、異常検出プログラム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態による異常検出システム1構成を示すブロック図である。異常検出システム1は、複数のセンサ100(センサ100−1、センサ100−2、センサ100−3、・・・)と、測定器200と、異常検出装置300とを備えている。複数のセンサ100は、同様の構成であるので、特に区別しないで説明する場合には「−1」、「−2」等を省略してセンサ100として説明する。
欠損値補間部306は、センサ100からの測定値の取得に失敗した場合などに、失敗した時刻の測定値を補間する値を算出し、履歴記憶部301に記憶させる。このような欠損値は、同一のセンサ100から出力される履歴に基づいて、例えば欠損値の前後の測定値の平均値を補間値として算出することができる。
出力部312は、事象判定部311による判定結果を出力する。例えば、出力部312はディスプレイであり、事象判定部311による判定結果を表示する。判定結果としては、例えば、異常なし、センサ異常、拠点異常、エリア異常、構造物異常等の情報や、異常発生時刻、異常発生時点での波形データ、測定値の平均値や振動数等の統計情報を出力するようにしても良い。
異常検出装置300の受信部305は、構造物に設置された複数のセンサ100による測定値を、測定器200を介して受信する(ステップS1)。異常判定部309は、異常閾値記憶部303に記憶されている異常閾値を読み出し、受信部305が受信した測定値と比較する(ステップS2)。ここでは、複数のセンサ100全体、エリア毎、拠点毎、センサ100毎の単位で比較を行う。異常判定部309が、異常なしと判定すれば(ステップS2:NO)、処理を終了する。
異常検出装置300の受信部305が、測定器200から送信される複数の測定値を受信し(ステップS10)、受信した測定値のうちに欠損値が存在する場合、欠損値補間部306が、履歴記憶部301に記憶されている履歴情報を読み出し、補間値を算出する(ステップS11)。フーリエ変換部307は、受信部305が受信した測定値のフーリエ変換を行い、低周波成分を除去する(ステップS12)。異常判定部309は、測定値と、異常閾値記憶部303に記憶されている異常閾値とを比較し、異常値を超える外れ値を検出する(ステップS13)。異常値がないと判定すれば(ステップS13:異常値なし)、異常閾値算出部308が新たに異常閾値を算出して更新し(ステップS18)、次の時刻における処理に戻る(ステップS19)。ステップS13において、異常判定部309が、異常値があると判定すれば(ステップS13:異常値あり)、異常値の前後の測定値を履歴記憶部301から読み出し(ステップS14)、遅延相関を算出する(ステップS15)。そして、事象判定部311が異常パターンを判定し(ステップS16)、出力部312が判定結果を出力した後(ステップS17)、ステップS18に進む。
100 センサ
200 測定器
300 異常検出装置
301 履歴記憶部
302 平均値・分散記憶部
303 異常閾値記憶部
304 相関係数閾値記憶部
305 受信部
306 欠損値補間部
307 フーリエ変換部
308 異常閾値算出部
309 異常判定部
310 相関検出部
311 事象判定部
312 出力部
Claims (6)
- 構造物に設置されたセンサから出力される測定値が異常であるか否かを示す異常閾値が記憶されている異常閾値記憶部と、
複数の前記センサから一定時間毎に出力される測定値の履歴が記憶される履歴記憶部と、
複数の前記センサから出力される複数の前記測定値に相関があるとみなす相関係数の閾値が記憶されている相関係数閾値記憶部と、
複数の前記センサから出力される測定値を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記測定値と前記異常閾値とを比較して、当該測定値が異常であるか否かを判定する異常判定部と、
前記異常判定部によって、前記測定値が異常であると判定された場合、複数の前記センサの組み合わせ毎に、当該組み合わせのセンサから出力された測定値の相関係数を算出し、前記相関係数の閾値を超える測定値を出力した前記センサの組み合わせを検出する相関検出部と、
を備え、
前記相関検出部は、前記履歴記憶部に記憶されている前記履歴を読み出し、複数の前記センサの組み合わせ毎に、当該組み合わせのセンサから出力された測定値の出力時刻をずらした遅延相関係数を算出し、当該遅延相関係数が前記相関係数の閾値を超える測定値を出力した前記センサの組み合わせを検出する
ことを特徴とする異常検出装置。 - 前記相関検出部が、相関係数が閾値を超える測定値の組み合わせを検出しなかった場合、異常であると判定された前記測定値を出力した前記センサにおいてのみ異常が発生したと判定する事象判定部
を備えることを特徴とする請求項1に記載の異常検出装置。 - 前記構造物には、同位置に複数のセンサが設置され、
前記相関検出部が検出した前記センサの組み合わせが、前記同位置に設置された複数のセンサを含む場合、当該構造物に異常が発生したと判定する事象判定部
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の異常検出装置。 - 前記構造物には、定められた間隔をおいた複数位置にセンサが設置され、
前記相関検出部が検出した前記センサの組み合わせが、前記複数個所に設置された複数のセンサを含む場合、前記構造物に外力が働いたことによる異常が発生したと判定する事象判定部
を備えることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の異常検出装置。 - 構造物に設置されたセンサから出力される測定値が異常であるか否かを示す異常閾値が記憶されている異常閾値記憶部と、複数の前記センサから一定時間毎に出力される測定値の履歴が記憶される履歴記憶部と、複数の前記センサから出力される複数の前記測定値に相関があるとみなす相関係数の閾値が記憶されている相関係数閾値記憶部と、を備えた異常検出装置が、
複数の前記センサから出力される測定値を受信するステップと、
受信した前記測定値と前記異常閾値とを比較して、当該測定値が異常であるか否かを判定するステップと、
前記測定値が異常であると判定した場合、複数の前記センサの組み合わせ毎に、当該組み合わせのセンサから出力された測定値の相関係数を算出し、前記相関係数の閾値を超える測定値を出力した前記センサの組み合わせを検出するステップと、
前記履歴記憶部に記憶されている前記履歴を読み出し、複数の前記センサの組み合わせ毎に、当該組み合わせのセンサから出力された測定値の出力時刻をずらした遅延相関係数を算出し、当該遅延相関係数が前記相関係数の閾値を超える測定値を出力した前記センサの組み合わせを検出するステップと、
を備えることを特徴とする異常検出方法。 - 構造物に設置されたセンサから出力される測定値が異常であるか否かを示す異常閾値が記憶されている異常閾値記憶部と、複数の前記センサから一定時間毎に出力される測定値の履歴が記憶される履歴記憶部と、複数の前記センサから出力される複数の前記測定値に相関があるとみなす相関係数の閾値が記憶されている相関係数閾値記憶部と、を備えた異常検出装置のコンピュータに、
複数の前記センサから出力される測定値を受信するステップと、
受信した前記測定値と前記異常閾値とを比較して、当該測定値が異常であるか否かを判定するステップと、
前記測定値が異常であると判定した場合、複数の前記センサの組み合わせ毎に、当該組み合わせのセンサから出力された測定値の相関係数を算出し、前記相関係数の閾値を超える測定値を出力した前記センサの組み合わせを検出するステップと、
前記履歴記憶部に記憶されている前記履歴を読み出し、複数の前記センサの組み合わせ毎に、当該組み合わせのセンサから出力された測定値の出力時刻をずらした遅延相関係数を算出し、当該遅延相関係数が前記相関係数の閾値を超える測定値を出力した前記センサの組み合わせを検出するステップと、
を実行させる異常検出プログラム。
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