JP7438874B2 - Operating section identification device and abnormality detection device - Google Patents
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Description
本発明は、転轍機の動作区間を特定する動作区間特定装置、及び転轍機の異常を検知する異常検知装置の技術に関する。 The present invention relates to a technique for an operating section identifying device that identifies an operating section of a switch, and an abnormality detecting device that detects an abnormality in a switch.
転轍機の故障や故障の予兆を検知する検知技術がある。この検知技術は、例えば、転轍機にセンサを取り付けて、電流、電圧等のデータを取得し、これらに基づいた解析により、その転轍機の故障や、その予兆を検知する。また、ジョーピン等、転轍機の部材にかかる負荷を直接、計測して、それら部材が故障する時期を予測する技術もある。 There is a detection technology that can detect failures or signs of failure in switching machines. In this detection technology, for example, a sensor is attached to a switching machine to acquire data on current, voltage, etc., and analysis based on this data is used to detect failures in the switching machine and signs thereof. There is also a technology that directly measures the load applied to members of a switch, such as jaw pins, and predicts when those members will fail.
特許文献1は、電気転轍機の動作音を検出し、その動作音のうち誘導電動機の回転音の特定次高調波成分を狭帯域通過フィルタにより抽出し、その周波数を直流電圧に変換して積分した積分値を用いて電気転轍機の劣化度合を検出する検出装置を開示している。
ところで、転轍機の異常は、誘導電動機(以下、モータともいう)のみに由来するものとは限らず、転換ローラやカム、動作かん、ジョーピン等の各部材に由来するものもある。また、転轍機の動作は、上述した各部材の接触状態や配置等により、負荷がかかる部位やそれらの役割等が異なる複数の区間に分かれる。そのため、転轍機に異常が発生したときに検知される音や振動は、その動作区間ごとに異なることが多い。しかし、誘導電動機の動作音からだけでは、これら動作区間の違いが区別されなかった。 By the way, abnormalities in the switching machine are not limited to those caused only by the induction motor (hereinafter also referred to as the motor), but may also be caused by various members such as the switching roller, cam, movement rod, and jaw pin. Further, the operation of the switch is divided into a plurality of sections in which the parts to which loads are applied and their roles differ depending on the contact state and arrangement of each member mentioned above. Therefore, the sounds and vibrations that are detected when an abnormality occurs in a switch often differ depending on the operating section of the switch. However, it was not possible to distinguish between these operating sections based solely on the operating sound of the induction motor.
また、ジョーピン等、転轍機を構成する部材にひずみゲージ等のセンサを取り付けることは、一般的に困難なことが多い。そして、転轍機本体からレール付近に伸びる動作かん等の部材にセンサを取り付けると、そのセンサが振動等により外れるリスクがある。さらに、センサによる検知結果をパーソナルコンピュータ等へ集計するためには、そのセンサとそのパーソナルコンピュータとを配線等により通信可能に接続する必要がある。しかし、転轍機本体の部材ではなく、転轍機本体から伸びる動作かん等の部材をセンサの検知対象とする場合、上述した配線はレール付近に配置しなければならず、振動等による断線のリスクがある。 Furthermore, it is generally difficult to attach sensors such as strain gauges to members such as jaw pins that constitute a switching machine. If a sensor is attached to a member such as a moving rod extending from the switch body to the vicinity of the rail, there is a risk that the sensor may come off due to vibration or the like. Furthermore, in order to compile the detection results by the sensor in a personal computer or the like, it is necessary to connect the sensor and the personal computer so as to be able to communicate with each other by wiring or the like. However, when the sensor detects a member such as a moving rod extending from the switch body rather than a member of the switch body, the above-mentioned wiring must be placed near the rail, and there is a risk of disconnection due to vibration etc.
本発明の目的の一つは、レールから離れた転轍機本体の観察結果のみから、転轍機の動作区間を特定することである。本発明の他の目的は、レールから離れた転轍機本体の観察結果のみから、転轍機の異常を検知することである。 One of the objects of the present invention is to identify the operating section of a switch only from the observation results of the switch body separated from the rails. Another object of the present invention is to detect abnormalities in a switch only from the observation results of the switch body separated from the rails.
上述した課題を解決するため、本発明は、転轍機で生じる振動のピークのタイミングから前記転轍機の動作区間を特定する動作区間特定装置を、第1の態様として提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides, as a first aspect, an operating section identifying device that identifies an operating section of a switching machine based on the timing of the peak of vibration occurring in the switching machine.
第1の態様の動作区間特定装置によれば、レールから離れた転轍機本体の観察結果のみから、転轍機の動作区間を特定することができる。 According to the operating section identification device of the first aspect, it is possible to specify the operating section of the switch only from the observation results of the switch main body separated from the rails.
第1の態様の動作区間特定装置において、前記転轍機の複数箇所で生じるそれぞれの振動のピークのタイミングから前記動作区間を特定する、という構成が第2の態様として採用されてもよい。 In the operating section identification device of the first aspect, a configuration may be adopted as a second embodiment in which the operating section is identified from the timing of each vibration peak occurring at a plurality of locations of the switch.
第2の態様の動作区間特定装置によれば、振動等の内容と、その振動等が発生した箇所との組合せの特徴により、動作区間を特定する精度が向上する。 According to the second aspect of the motion section identification device, the accuracy of identifying the motion section is improved due to the characteristics of the combination of the content of the vibration, etc., and the location where the vibration, etc. occurs.
第2の態様の動作区間特定装置において、前記転轍機の1の箇所で生じる振動を、該転轍機の他の箇所で生じる振動に基づいて修正して、修正された前記振動のピークのタイミングから前記動作区間を特定する、という構成が第3の態様として採用されてもよい。 In the operation section identification device of the second aspect, the vibration occurring at one location of the switch is corrected based on the vibration occurring at another location of the switch, and the operation is performed from the timing of the corrected peak of the vibration. A configuration in which a section is specified may be adopted as the third aspect.
第3の態様の動作区間特定装置によれば、1の箇所のみで生じる振動に基づいて動作区間を特定する場合に比べて、特定の精度が向上する。 According to the motion section identification device of the third aspect, the accuracy of identification is improved compared to the case where the motion section is specified based on vibrations occurring at only one location.
また、上述した課題を解決するため、本発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の動作区間特定装置が特定した動作区間ごとに前記転轍機の異常を検知する異常検知装置を、第4の態様として提供する。
Furthermore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an abnormality detection device that detects an abnormality in the switch for each operation section specified by the operation section identification device according to any one of
第4の態様の異常検知装置によれば、レールから離れた転轍機本体の観察結果のみから、転轍機の異常を検知することができる。 According to the abnormality detection device of the fourth aspect, an abnormality in the switch can be detected only from the observation result of the switch main body separated from the rail.
<実施形態>
<異常検知装置の構成>
図1は、本発明の実施形態に係る異常検知装置1の構成の例を示す図である。また、図2は、異常検知装置1に監視される転轍機2の例を示す図である。本実施形態の説明において転轍機2は、図2で図示しない基本レールの外側に設置された本体側の機構と、それらの基本レールの直下、及びそれらに挟まれた内側で、図示しないトングレールを移動させるレール側の機構とに分類される。つまり、図2で図示される範囲は、転轍機2の本体側である。異常検知装置1は、転轍機2で生じる振動を計測して、それら振動のピークのタイミングから、転轍機2の動作区間ごとに異常を検知する装置である。図1に示す異常検知装置1は、プロセッサ11、メモリ12、及びインタフェース13を有する。これらの構成は、例えばバスで、互いに通信可能に接続されている。
<Embodiment>
<Configuration of anomaly detection device>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an
プロセッサ11は、メモリ12に記憶されているプログラムを読出して実行することにより異常検知装置1の各部を制御する。プロセッサ11は、例えばCPU(Central Processing Unit)である。
The
インタフェース13は、有線又は無線により振動センサと通信可能に接続するインタフェースである。プロセッサ11は、このインタフェース13を介して、振動センサから計測値を取得する。振動センサは、転轍機2で生じる振動を計測するセンサである。図1及び図2に示す例で、インタフェース13は、3つの振動センサM1、M2、M3と接続している。
The
なお、インタフェース13は、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、インターネット、又はこれらの組合せである通信回線(図示せず)を介して、振動センサを異常検知装置1に通信可能に接続してもよい。この場合、上述した通信回線は、公衆交換通信網(PSTN:Public Switched Telephone Networks)やサービス統合デジタル網(ISDN:Integrated Services Digital Network)等を含むものでもよい。
Note that the
また、インタフェース13は、直接、振動センサM1、M2、M3と接続していなくてもよく、これら振動センサが計測したデータを一時的に蓄積するコンピュータと接続していてもよい。この場合、このコンピュータは、各所に設置された振動センサの識別情報ごとに、その振動センサで計測された振動のデータを、記憶装置に蓄積する。そして、このコンピュータは、異常検知装置1の要求に応じて、蓄積したそれらのデータを、振動センサの識別情報とともに、FTP(File Transfer Protocol)やHTTP(Hypertext Transfer Protocol)等の通信プロトコルによって提供すればよい。この場合、異常検知装置1のプロセッサ11は、インタフェース13を介して、上述したコンピュータから振動センサの識別情報ごとに、その振動センサで計測されたデータを取得する。
Further, the
図2に示す転轍機2は、モータ201、カバー202、動作かん203、スイッチアジャスタ204、鎖錠かん205、及び接続かん206を有する。図2に示す転轍機2は、駆動源であるモータ201からの駆動力を、摩擦クラッチ、減速歯車、及び転換ローラ付き転換歯車(それぞれ図示略)の順に伝導し、転換ローラにより動作かん203を移動させる。 The switch 2 shown in FIG. 2 includes a motor 201, a cover 202, an operating rod 203, a switch adjuster 204, a locking rod 205, and a connecting rod 206. The switch 2 shown in FIG. 2 transmits the driving force from a motor 201, which is a drive source, to a friction clutch, a reduction gear, and a conversion gear with a conversion roller (not shown) in this order, and moves an operating plate 203 by the conversion roller. let
動作かん203は、これに接続された図示しないカムが転換ローラによって移動することで、図示しない基本レールと直交する方向に直線運動する。転轍機2は、動作かん203に接続されたスイッチアジャスタ204は、動作かんから伝達されるストロークをポイントストロークに変え、図示しないトングレールを転換して、基本レールと密着させる。接続かん206は、転換されたトングレールの先端と鎖錠かん205とを接続する。トングレールの先端が正常な位置にあると、動作かん203、及び鎖錠かん205は、図示しないカムバーで鎖錠される。 The motion link 203 moves linearly in a direction perpendicular to a basic rail (not shown) by moving a cam (not shown) connected thereto by a conversion roller. In the switch 2, a switch adjuster 204 connected to the operating rod 203 changes the stroke transmitted from the operating rod into a point stroke, converts the tongue rail (not shown), and brings it into close contact with the basic rail. The connecting pin 206 connects the tip of the converted tongue rail and the locking pin 205. When the tip of the tongue rail is in the normal position, the operating link 203 and the locking link 205 are locked by a cam bar (not shown).
図2に示す振動センサM1は、転轍機2のモータ201のケーシングに取り付けられ、モータ201から発生する振動を計測する。また、振動センサM2は、転轍機2のカバー202に取り付けられ、カバー202で覆われた転轍機2の内部で発生する振動を計測する。転轍機2の内部に存在する構成とは、上述した図示しない摩擦クラッチ、減速歯車、及び転換ローラ付き転換歯車等である。振動センサM3は、スイッチアジャスタ204に取り付けられており、主に転轍機2の可動部において発生する振動を計測する。 The vibration sensor M1 shown in FIG. 2 is attached to the casing of the motor 201 of the switching machine 2 and measures vibrations generated from the motor 201. Further, the vibration sensor M2 is attached to the cover 202 of the switching machine 2 and measures vibrations generated inside the switching machine 2 covered with the cover 202. The components present inside the switch 2 include the aforementioned friction clutch (not shown), a reduction gear, a conversion gear with a conversion roller, and the like. The vibration sensor M3 is attached to the switch adjuster 204 and mainly measures vibrations generated in the movable part of the switching machine 2.
つまり、振動センサM1、M2、M3は、転轍機2の複数箇所で生じるそれぞれの振動を計測するセンサである。振動センサM1、M2、M3が取り付けられる複数の箇所は、図2に示す通り、転轍機2のレール側ではなく、本体側にある。つまり、振動センサは、振動を計測する特性上、レール側に取り付ける必要がないため、例えば、異常検知装置1に振動データを伝達する通信線を、レール付近に配線する必要がない。なお、これらの振動センサM1、M2、M3は、空気中又は転轍機2の部材を媒体として伝達される音(超音波を含む)を振動として収集するマイクロホンでもよい。
That is, the vibration sensors M1, M2, and M3 are sensors that measure vibrations occurring at multiple locations of the switch 2. As shown in FIG. 2, the plurality of locations to which the vibration sensors M1, M2, and M3 are attached are not on the rail side of the switch 2 but on the main body side. That is, since the vibration sensor does not need to be attached to the rail side due to its characteristic of measuring vibrations, it is not necessary to wire a communication line for transmitting vibration data to the
メモリ12は、プロセッサ11に読み込まれるオペレーティングシステム、各種のプログラム、データ等を記憶する記憶手段である。メモリ12は、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)を有する。なお、メモリ12は、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブ等を有してもよい。また、メモリ12は、標本DB121、及びタイミングDB122を記憶する。
The
図3は、標本DB121の例を示す図である。標本DB121は、正常に稼働しているときの転轍機2で計測された転轍機2の状態を示す各種のデータ(状態データという)と、その転轍機2で発生し計測された振動を示すデータ(振動データという)と、の組を標本として記憶するデータベースである。標本DB121は、型番リスト1211、標本リスト1212、及びデータ表1213を有する。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the
型番リスト1211は、転轍機2の型番を識別する識別情報である型番IDを列挙したリストである。図3に示す型番リスト1211に列挙された型番IDには、それぞれ標本リスト1212が割り当てられている。
The
標本リスト1212は、対応する型番IDで識別される型番の転轍機2において、計測された標本データの識別情報である標本IDを列挙したリストである。図3に示す標本リスト1212には、標本IDごとに、その標本IDで識別される標本データが計測された日時を記憶してもよい。標本リスト1212に列挙された標本IDには、それぞれデータ表1213が割り当てられている。
The
データ表1213は、対応する標本IDで識別される標本データを記憶する表である。標本データは、例えば、ストロークデータ、負荷データ、電流データ等、転轍機2の振動以外の状態を計測した状態データ群と、転轍機2で発生した振動を計測した振動データ群とを有する。図3に示す振動データ群は、第1振動データ、第2振動データ、及び第3振動データであり、これらは、それぞれ振動センサM1、M2、及びM3で計測されたデータである。 The data table 1213 is a table that stores sample data identified by the corresponding sample ID. The sample data includes, for example, a state data group that measures states other than vibrations of the switch 2, such as stroke data, load data, and current data, and a vibration data group that measures vibrations generated in the switch 2. The vibration data group shown in FIG. 3 is first vibration data, second vibration data, and third vibration data, which are data measured by vibration sensors M1, M2, and M3, respectively.
図4は、状態データ群の例を示す図である。図4に示す状態データ群は、転轍機2における状態の経時変化を計測したデータであり、横軸に経過時間を、縦軸にそれぞれの状態を示す量を示すグラフにより表される。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a state data group. The state data group shown in FIG. 4 is data obtained by measuring changes over time in the state of the switching machine 2, and is represented by a graph in which the horizontal axis shows the elapsed time and the vertical axis shows the amount of each state.
図4(a)に示す曲線は、ストロークデータの経時変化を示している。この図において縦軸は、例えば、動作かん203のストロークの量を示している。図4(a)において、プロットの位置が上であるほど、動作かん203は、定位から離れ、反位に近づく。 The curve shown in FIG. 4(a) shows the change in stroke data over time. In this figure, the vertical axis indicates, for example, the amount of stroke of the movement lever 203. In FIG. 4A, the higher the plot position is, the farther the movement lever 203 is from the normal position and closer to the reverse position.
図4(b)に示す曲線は、負荷データの経時変化を示している。この図において、縦軸は、ジョーピンにかかる負荷の量を示している。図4(b)において、プロットの位置が上であるほど、ジョーピンは、反位側に向かう負荷を受けている。 The curve shown in FIG. 4(b) shows the change in load data over time. In this figure, the vertical axis indicates the amount of load applied to the jaw pin. In FIG. 4(b), the higher the plot is, the more the jawpin receives a load directed toward the opposite side.
図4(c)に示す曲線は、電流データの経時変化を示している。この図において、縦軸は、転轍機2のモータ201の動作電流の大きさを示している。 The curve shown in FIG. 4(c) shows the change in current data over time. In this figure, the vertical axis indicates the magnitude of the operating current of the motor 201 of the switch 2.
図4に示した状態データ群の曲線には、変曲点や臨界点等、特徴のあるタイミングを示す点(特徴点という)がある。例えば、点P0は、図4(c)に示す電流データにおいて、動作電流が急上昇し始めた点である。これは、点P0からモータ201が起動し、転換ローラが動き始めたことを意味する。そして、点P1bは、図4(b)に示す負荷データが反位側に上昇し始めた点である。これは、点P1bから動作かん203に負荷がかかり、ジョーピンが反位側に押し付けられ始めたことを意味する。このように、状態データ群の曲線からは、転轍機2における動作が変化するタイミングが読取られる。 The curve of the state data group shown in FIG. 4 includes points (referred to as characteristic points) that indicate characteristic timing, such as inflection points and critical points. For example, point P0 is the point at which the operating current begins to rise rapidly in the current data shown in FIG. 4(c). This means that the motor 201 is activated and the switching roller begins to move from point P0. Then, point P1b is the point at which the load data shown in FIG. 4(b) begins to rise in the opposite direction. This means that a load is applied to the operating pin 203 from point P1b, and the jaw pin begins to be pushed toward the opposite position. In this way, the timing at which the operation of the switch 2 changes can be read from the curve of the state data group.
図4に示す例で、転轍機2がトングレールを定位から反位に移動させる動作は、状態データ群の曲線上の特徴点により、6つの動作区間に分けられる。6つの動作区間は、すなわち、区間pr1、pr2、pr3、pr4、pr5、pr6である。 In the example shown in FIG. 4, the operation of the switch 2 to move the tongue rail from the normal position to the reverse position is divided into six operation sections based on characteristic points on the curve of the state data group. The six operating sections are, namely, sections pr1, pr2, pr3, pr4, pr5, and pr6.
区間pr1は、始期を時点t0、終期を時点t1とする区間である。この区間pr1は、転換ローラが駆動し始め、動作かんのカム面に入る前の区間であり、動作かんには負荷トルクは生じていない区間である。この区間pr1は、「機内無負荷区間」とも呼ばれる。 The section pr1 is a section whose start point is time t0 and whose end point is time t1. This section pr1 is a section before the conversion roller starts to drive and enters the cam surface of the moving can, and is a section in which no load torque is generated on the moving can. This section pr1 is also called "in-flight no-load section."
区間pr2は、始期を時点t1、終期を時点t2とする区間である。この区間pr2は、動作かんを押し付けてロックピースを解錠する状態の区間である。この区間pr2は、「解錠区間」とも呼ばれる。 The section pr2 is a section whose start point is time t1 and whose end point is time t2. This section pr2 is a section in which the lock piece is unlocked by pressing the operating lever. This section pr2 is also called an "unlocked section."
区間pr3は、始期を時点t2、終期を時点t3とする区間である。この区間pr3は、動作かん203のストロークは開始しているが、スイッチアジャスタ204の遊びによりジョーピンが無負荷となる状態の区間である。この区間pr3は、「分岐器無負荷区間」とも呼ばれる。 The section pr3 is a section whose start point is time t2 and whose end point is time t3. In this section pr3, the stroke of the operating pin 203 has started, but the jaw pin is under no load due to the play of the switch adjuster 204. This section pr3 is also called a "turnout no-load section."
区間pr4は、始期を時点t3、終期を時点t4とする区間である。この区間pr4は、実際にトングレールが移動している区間である。この区間pr4は、「トングレール動作区間」とも呼ばれる。 The section pr4 is a section whose start point is time t3 and whose end point is time t4. This section pr4 is a section in which the tongue rail is actually moving. This section pr4 is also called a "tongue rail operation section."
区間pr5は、始期を時点t4、終期を時点t5とする区間である。この区間pr5は、トングレール及び動作かん203の動作が完了し、転轍機2の内部でロックピースが鎖錠される区間である。このpr5は、「鎖錠区間」とも呼ばれる。 The section pr5 is a section whose starting point is time t4 and ending point is time t5. This section pr5 is a section where the operation of the tongue rail and the operating pin 203 is completed and the lock piece is locked inside the switch 2. This pr5 is also called a "locked section".
区間pr6は、始期を時点t5、終期を時点t6とする区間である。この区間pr6は、鎖錠が完了し、モータ201の駆動が停止する区間である。このpr6は、「停止区間」とも呼ばれる。 The section pr6 is a section whose start period is time t5 and whose end period is time t6. This section pr6 is a section where locking is completed and driving of the motor 201 is stopped. This pr6 is also called a "stop section".
図5は、振動データ群の例を示す図である。図5に示す振動データ群は、転轍機2で生じる振動の経時変化を、それぞれ異なる3つの箇所で計測したデータであり、横軸に経過時間を、縦軸にそれぞれの振動量を示すグラフにより表される。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a vibration data group. The vibration data group shown in Figure 5 is data obtained by measuring changes over time in the vibrations generated in the switching machine 2 at three different locations, and is expressed as a graph with the elapsed time on the horizontal axis and the amount of vibration for each on the vertical axis. be done.
図5(a)に示す曲線は、振動センサM1で計測された第1振動データの経時変化を示している。この図において、縦軸は、振動センサM1が計測対象としているモータ201から発生した振動の量を示している。 The curve shown in FIG. 5(a) shows the change over time of the first vibration data measured by the vibration sensor M1. In this figure, the vertical axis indicates the amount of vibration generated from the motor 201 that is measured by the vibration sensor M1.
図5(b)に示す曲線は、振動センサM2で計測された第2振動データの経時変化を示している。この図において、縦軸は、振動センサM2が計測対象としている転轍機2の内部から発生した振動の量を示している。 The curve shown in FIG. 5(b) shows the change over time of the second vibration data measured by the vibration sensor M2. In this figure, the vertical axis indicates the amount of vibration generated from inside the switching machine 2, which is the object of measurement by the vibration sensor M2.
図5(c)に示す曲線は、振動センサM3で計測された第3振動データの経時変化を示している。この図において、縦軸は、振動センサM3が計測対象としている動作かん203から発生した振動の量を示している。 The curve shown in FIG. 5(c) shows the change over time of the third vibration data measured by the vibration sensor M3. In this figure, the vertical axis indicates the amount of vibration generated from the movement member 203 that is measured by the vibration sensor M3.
標本データにおいて、状態データ群とともに計測された振動データ群は、状態データ群により分離される動作区間ごとに切出される。また、図5に示す通り、振動データ群は、1以上のピークPを有する。そして、これらピークPのタイミングは、それぞれの振動データを解析することにより特定可能である。 In the sample data, the vibration data group measured together with the state data group is cut out for each motion section separated by the state data group. Moreover, as shown in FIG. 5, the vibration data group has one or more peaks P. The timing of these peaks P can be specified by analyzing the respective vibration data.
図6は、タイミングDB122の例を示す図である。タイミングDB122は、標本DB121に記憶された標本データを解析することにより得られるタイミング情報を記憶するデータベースである。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the
タイミングDB122は、型番リスト1221、区間リスト1222、及びタイミング情報表1223を有する。図6に示す型番リスト1221は、転轍機2の型番を識別する識別情報である型番IDを列挙したリストであり、型番リスト1211と共通の情報が記憶される。この型番リスト1221に列挙された型番IDには、それぞれ区間リスト1222が割り当てられている。
The
区間リスト1222は、対応する型番IDで識別される型番の転轍機2の一連の動作を、複数に分離した動作区間の識別情報である区間IDを列挙したリストである。この区間リスト1222に列挙された区間IDには、それぞれタイミング情報表1223が割り当てられている。 The section list 1222 is a list listing section IDs that are identification information of operation sections that are divided into a plurality of sections, which are a series of operations of the switch 2 of the model number identified by the corresponding model number ID. A timing information table 1223 is assigned to each section ID listed in this section list 1222.
タイミング情報表1223は、対応する型番IDで識別される型番の転轍機2において、対応する区間IDで識別される動作区間の動作が行われているときに発生する振動のピークのタイミングに関する情報であるタイミング情報を記憶する。このタイミング情報は、振動が計測される位置を識別する識別情報である位置IDごとに記憶される。 The timing information table 1223 is information regarding the timing of the peak of vibration that occurs when the switch 2 of the model number identified by the corresponding model number ID is operating in the operation section identified by the corresponding section ID. Store timing information. This timing information is stored for each position ID, which is identification information that identifies the position where vibrations are measured.
タイミング情報は、標本DB121に記憶された標本データを解析して得られた情報である。このタイミング情報は、ピークPのタイミングやその振幅値に関して、異常と判断すべき閾値や、振動が正常である場合に動作区間が開始又は終了するタイミング(つまり、始期又は終期)と判断すべき条件等が含まれる。
The timing information is information obtained by analyzing sample data stored in the
プロセッサ11は、ピークPのタイミングを、このタイミング情報と照合することにより、動作区間の始期及び終期を特定し、又は、その動作区間において振動データ群が計測された転轍機2に異常が生じていないか否かを判断する。
By comparing the timing of the peak P with this timing information, the
なお、異常と判断すべき閾値は、例えば、ホテリング理論等により求められてもよい。また、タイミング情報は、標本データに基づいて機械学習により生成されてもよい。 Note that the threshold value for determining abnormality may be determined by, for example, Hotelling's theory. Further, the timing information may be generated by machine learning based on sample data.
<異常検知装置の機能的構成>
図7は、異常検知装置1の機能的構成の例を示す図である。図7に示す異常検知装置1のプロセッサ11は、メモリ12に記憶されたプログラムを実行することにより、第1取得部111、切出部112、解析部113、第2取得部114、特定部115、検知部116、及び通知部117として機能する。
<Functional configuration of anomaly detection device>
FIG. 7 is a diagram showing an example of the functional configuration of the
第1取得部111は、インタフェース13を介して標本データを取得する。この標本データは、上述した通り、正常に稼働しているときの転轍機2で計測された転轍機2の状態を示す状態データと、これに伴って計測された振動データと、の組である。
The
切出部112は、標本DB121に記憶された標本データに含まれる状態データ群に基づいて、その標本データに含まれる振動データを動作区間ごとに切出す。例えば、切出部112は、上述した状態データ群から読み取られる特徴点に基づいて、転轍機2の一連の動作を複数の動作区間に分け、一連の振動データをそれぞれの動作区間ごとに分離する。
Based on the state data group included in the sample data stored in the
解析部113は、切出部112により切出された振動データを解析して、上述したタイミング情報を生成する。生成されたタイミング情報は、タイミングDB122に記憶される。
The
第2取得部114は、インタフェース13を介して、状態データ群とともに計測されない振動データを取得する。第2取得部114が取得する振動データは、状態データ群を伴っていないため、標本にならない。
The
特定部115は、第2取得部114が取得した振動データから読み取られる振動のピークを、タイミングDB122に記憶されたタイミング情報と照合・比較し、取得した振動データにおける複数の動作区間を特定する。特定部115は、第2取得部114で取得された振動データを、特定した動作区間ごとに分離する。
The
なお、プロセッサ11がこの特定部115として機能するため、このプロセッサ11を有する異常検知装置1は、転轍機で生じる振動のピークのタイミングからこの転轍機の動作区間を特定する動作区間特定装置の例である。
Note that, since the
検知部116は、動作区間ごとに分離された振動データに、タイミング情報で記述された条件を当てはめて、転轍機2に異常が生じていないか否かを、動作区間ごとに検知する。
The
通知部117は、検知部116により異常が検知された場合に、インタフェース13を介して、検知された異常に関する情報をユーザに通知する。
When an abnormality is detected by the
<異常検知装置の動作>
異常検知装置1は、標本データを解析する解析動作と、解析結果を使って振動データから異常を検知する異常検知動作と、を行う。
<Operation of abnormality detection device>
The
<解析動作>
図8は、プロセッサ11が行う解析動作の流れの例を示すフロー図である。プロセッサ11は、インタフェース13を介して標本データを取得し(ステップS101)、取得した標本データを標本DB121に記憶する(ステップS102)。
<Analysis operation>
FIG. 8 is a flow diagram showing an example of the flow of the analysis operation performed by the
次に、プロセッサ11は、標本DB121に記憶された標本データに含まれる状態データ群に基づいて、転轍機2の動作を複数の動作区間に分離し、その動作区間ごとに、上述した標本データに含まれる振動データ群を切出す(ステップS103)。
Next, the
そして、プロセッサ11は、動作区間ごとに切出された振動データが示すピークのタイミングを解析して、上述したタイミング情報を生成し(ステップS104)、生成したタイミング情報をタイミングDB122に記憶する(ステップS105)。
Then, the
<異常検知動作>
図9は、プロセッサ11が行う異常検知動作の流れの例を示すフロー図である。プロセッサ11は、インタフェース13を介して振動データを取得する(ステップS111)。この振動データは、上述した状態データ群を伴わなくてよい。
<Abnormality detection operation>
FIG. 9 is a flow diagram showing an example of the flow of an abnormality detection operation performed by the
次に、プロセッサ11は、取得した振動データが示す振動のピークを抽出し、それらのピークとタイミング情報と比較する(ステップS112)。そして、プロセッサ11は、比較の結果に基づいて、上述した振動データが計測されたときの動作を構成する複数の動作区間のタイミングを特定する(ステップS113)。
Next, the
なお、例えば、図1に示す例において、異常検知装置1は、3つの振動センサM1、M2、M3からそれぞれ第1振動データ、第2振動データ、第3振動データを取得する。そして、プロセッサ11は、これら3つの振動データのそれぞれが示す振動のピークのタイミングから、転轍機2の動作区間を特定する。
Note that, for example, in the example shown in FIG. 1, the
つまり、このプロセッサ11を有する異常検知装置1は、転轍機の複数箇所で生じるそれぞれの振動のピークのタイミングから、この転轍機の動作区間を特定する動作区間特定装置の例である。
In other words, the
そして、プロセッサ11は、動作区間ごと切出された振動データと、それらのそれぞれに対応するタイミング情報とを照合し、異常を検知したか否かを判断する(ステップS114)。異常を検知した、と判断する場合(ステップS114:YES)、プロセッサ11は、その旨をユーザに通知する(ステップS115)。一方、異常を検知しない、と判断する場合(ステップS114;NO)、プロセッサ11は、処理を終了する。
Then, the
上述した解析動作、及び異常検知動作を行うことにより、異常検知装置1は、転轍機2の本体の観察結果のみから、この転轍機2の動作区間を特定することができる。また、この異常検知装置1は、動作区間ごとに振動のピークが異常であるか否かを判断するため、動作区間を区別しない他の装置に比べて、高い精度で異常を検知することができる。
By performing the analysis operation and abnormality detection operation described above, the
以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさ及び配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。したがって、本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。 The configuration, shape, size, and arrangement relationship described in the above embodiments are merely shown schematically to the extent that the present invention can be understood and implemented. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, but can be modified in various forms without departing from the scope of the technical idea indicated in the claims.
<変形例>
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例は組み合わされてもよい。
<Modified example>
The above is the description of the embodiment, but the content of this embodiment can be modified as follows. Further, the following modifications may be combined.
<1>
上述した実施形態において、プロセッサ11は、複数の箇所で生じるそれぞれの振動のピークのタイミングから動作区間を特定したが、振動が計測される箇所は1箇所であってもよい。また、プロセッサ11は、転轍機2の1の箇所で生じる振動を、その転轍機2の他の箇所で生じる振動に基づいて修正して、修正された振動のピークのタイミングから動作区間を特定してもよい。
<1>
In the embodiment described above, the
例えば、プロセッサ11は、図2に示す振動センサM3で計測された第3振動データから、振動センサM2で計測された第2振動データを減算する修正を行ってもよい。上述した通り、振動センサM2は、カバー202に取り付けられ、転轍機2の内部の可動部以外から生じる振動を計測している。また、振動センサM3は、スイッチアジャスタ204に取り付けられ、主に転轍機2の可動部から生じる振動を計測しているが、可動部以外から生じる振動も計測している。したがって、第3振動データから第2振動データを減算することにより、転轍機2の可動部以外の部材から発する振動がキャンセルされるため、修正後の振動データは、転轍機2の可動部の動きに由来する振動の割合が減算前に比べて増す。
For example, the
<2>
上述した実施形態において、異常検知装置1は、解析動作、及び異常検知動作の両方を行っていたが、それぞれ別の装置により行ってもよい。この場合、異常検知動作のみを行う異常検知装置1は、解析動作を行う他の装置から、標本データを取得すればよい。この場合、この異常検知装置1は、標本DB121を有しなくてもよい。
<2>
In the embodiment described above, the
<3>
上述した実施形態において、異常検知装置1は、計測した振動データを動作区間ごと切出して、そのそれぞれをタイミング情報と比較することで、転轍機2の異常を検知していたが、動作区間を特定する装置と、転轍機2の異常を検知する装置とに分かれていてもよい。すなわち、上述した異常検知装置1は、転轍機2の動作に含まれる複数の動作区間を、それぞれ特定する動作区間特定装置として機能するだけでもよい。
<3>
In the embodiment described above, the
1…異常検知装置、11…プロセッサ、111…第1取得部、112…切出部、113…解析部、114…第2取得部、115…特定部、116…検知部、117…通知部、12…メモリ、121…標本DB、1211…型番リスト、1212…標本リスト、1213…データ表、122…タイミングDB、1221…型番リスト、1222…区間リスト、1223…タイミング情報表、13…インタフェース、2…転轍機、201…モータ、202…カバー、203…動作かん、204…スイッチアジャスタ、205…鎖錠かん、206…接続かん、M1、M2、M3…振動センサ。
DESCRIPTION OF
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