JPS58100734A - 回転機器の異常検出法および装置 - Google Patents
回転機器の異常検出法および装置Info
- Publication number
- JPS58100734A JPS58100734A JP56200630A JP20063081A JPS58100734A JP S58100734 A JPS58100734 A JP S58100734A JP 56200630 A JP56200630 A JP 56200630A JP 20063081 A JP20063081 A JP 20063081A JP S58100734 A JPS58100734 A JP S58100734A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- rotation speed
- reference pattern
- peak
- storage device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
- G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、ポンプ、電動機等の回転機器の異常を検出す
る異常検出法および異常検出装置に係る。
る異常検出法および異常検出装置に係る。
原子力発電プラントには、ポンプ、電動機その他の回転
機器が多数使用されている。それらの回転機器が故障す
ると原子炉自体には何ら異常がなくても、プラントの運
転を停止させなければならず、回転機器のプラント稼働
率におよぼす影響は非常に大きい。
機器が多数使用されている。それらの回転機器が故障す
ると原子炉自体には何ら異常がなくても、プラントの運
転を停止させなければならず、回転機器のプラント稼働
率におよぼす影響は非常に大きい。
従って、回転機器の状態を常時監視し異常を早期に発見
し、その故障を未然に防ぐことが望ましい。
し、その故障を未然に防ぐことが望ましい。
本発明は上記の事情に基きなされたもので、回転機器の
異常を早期に検出し得る回転機器の′異常検出法および
装置を得ることを目的としている。
異常を早期に検出し得る回転機器の′異常検出法および
装置を得ることを目的としている。
本発明においては、回転機器またはその駆動軸受等に装
着された変位計、速度計、加速度計等から得られる信号
にフーリエ解析を施して得られたパワースペクトル密度
のパターンを、正常状態におけるそれらの基準パターン
と比較し、基準パターンとの距離により異常の有無を判
定するようにして前記目的を達成している。
着された変位計、速度計、加速度計等から得られる信号
にフーリエ解析を施して得られたパワースペクトル密度
のパターンを、正常状態におけるそれらの基準パターン
と比較し、基準パターンとの距離により異常の有無を判
定するようにして前記目的を達成している。
すなわち、標本パターンを各周波数に対するパワースペ
クトル密度計算値の対数変換値により構成したｎ次元ベ
クトルＸで表わし、基準パターンを同様の構成のベクト
ルμで表わすと、両ベクトル間の距離りは、ベクトルＸ
、μの要素Ｘｊ。
クトル密度計算値の対数変換値により構成したｎ次元ベ
クトルＸで表わし、基準パターンを同様の構成のベクト
ルμで表わすと、両ベクトル間の距離りは、ベクトルＸ
、μの要素Ｘｊ。
μｉおよび正常時におけるＸｊの標準偏差σｉを用いて
、で定義され、このＤが予め与えられた閾値αより大き
い時、異常と判定する。
、で定義され、このＤが予め与えられた閾値αより大き
い時、異常と判定する。
本発明は式（１）によって定義されたＤと閾値αとの比
較による上記の判定を基本原理とするものであるが、回
転機器の特性上上記の判定によったのでは誤判定を生じ
ることがある。すなわち、回転機器のパワースペクトル
密度は、その回転数に比例した周波数において、鋭くて
大きなピークを有するため、基準パターンを学習した時
の回転数から回転機器回転数が僅かにずれた場合にも、
Ｄは大きな値を示し実際には何ら異常がないにもかかわ
らず、異常とされてしまうことがある。
較による上記の判定を基本原理とするものであるが、回
転機器の特性上上記の判定によったのでは誤判定を生じ
ることがある。すなわち、回転機器のパワースペクトル
密度は、その回転数に比例した周波数において、鋭くて
大きなピークを有するため、基準パターンを学習した時
の回転数から回転機器回転数が僅かにずれた場合にも、
Ｄは大きな値を示し実際には何ら異常がないにもかかわ
らず、異常とされてしまうことがある。
本発明においては、標本パターンＸを得た時の回転機器
回転数を用いて、基準バタ〜ンμを学習した時の回転数
に応じた周波数位置に、標本パターンＸのピークを移動
させたものを作成し、これを新たな標本パターンＸとし
て前記式（１）によりＤを求め、判定を行うようにして
誤判定を防止している。
回転数を用いて、基準バタ〜ンμを学習した時の回転数
に応じた周波数位置に、標本パターンＸのピークを移動
させたものを作成し、これを新たな標本パターンＸとし
て前記式（１）によりＤを求め、判定を行うようにして
誤判定を防止している。
第１図において、回転機器１またはその駆動軸受に取り
つけた変位計；速度計、加速度計、回転数計等を一括し
て示す計器２の出力信号Ｓ１は、制御装置３の診断実行
指令Ｓ１により信号入力装置４を経由してデータ保存装
置５に取入れられる。
つけた変位計；速度計、加速度計、回転数計等を一括し
て示す計器２の出力信号Ｓ１は、制御装置３の診断実行
指令Ｓ１により信号入力装置４を経由してデータ保存装
置５に取入れられる。
このデータ保存装置５に−たん保存された各種データ中
、回転機器の回転数に関する信号Ｓ３は、回転数補正デ
ータ保存装置６に送られ、他の諸データに関する信号Ｓ
４はフーリエ解析装置７に送られ、ここで７−リエ解析
を施され、それらのパワースペクトル密度が求められる
。
、回転機器の回転数に関する信号Ｓ３は、回転数補正デ
ータ保存装置６に送られ、他の諸データに関する信号Ｓ
４はフーリエ解析装置７に送られ、ここで７−リエ解析
を施され、それらのパワースペクトル密度が求められる
。
回転数補正データ保存装置６は、基準パタ〜ン作成時の
回転数、各次振動モードのピークの平均的な大きさを回
転数の関数として表わした近似式、ピークの巾（振動モ
ードによらず一定値で近似）等を保存しており、入力さ
れた回転数に近い基準パターン作成持回転数におけるそ
れらのデ−タを、入力された回転数と共にパターンベク
トル作成装置に信号Ｓ５として出力する。一方、パター
ンベクトル作成装置には、信号Ｓ４のフーリエ解析結果
すなわちパワースペクトル密度に関する信号Ｓ６が入力
されており、パターンベクトル作成装置８は、次の如く
してパターンベクトルを作成する。
回転数、各次振動モードのピークの平均的な大きさを回
転数の関数として表わした近似式、ピークの巾（振動モ
ードによらず一定値で近似）等を保存しており、入力さ
れた回転数に近い基準パターン作成持回転数におけるそ
れらのデ−タを、入力された回転数と共にパターンベク
トル作成装置に信号Ｓ５として出力する。一方、パター
ンベクトル作成装置には、信号Ｓ４のフーリエ解析結果
すなわちパワースペクトル密度に関する信号Ｓ６が入力
されており、パターンベクトル作成装置８は、次の如く
してパターンベクトルを作成する。
まず、回転数補正データ入力装置から入力されたピーク
中と現在の回転数を用いて、標本パターンＸの要素が何
次のモードのピーク中に含まれるかを調べる。次に、各
要素を前記の調べた結果により、基準パターンの対応す
る次数のピークの要素と同じ番号の位置に移す。各ピー
ク要素に、回転数補正データ保存装置６から入力された
近似式により求めた基準パターン作成時のピークの大き
さと現在のピークの大きさの比を掛け、その結果を補正
後の各要素の値とする。
中と現在の回転数を用いて、標本パターンＸの要素が何
次のモードのピーク中に含まれるかを調べる。次に、各
要素を前記の調べた結果により、基準パターンの対応す
る次数のピークの要素と同じ番号の位置に移す。各ピー
ク要素に、回転数補正データ保存装置６から入力された
近似式により求めた基準パターン作成時のピークの大き
さと現在のピークの大きさの比を掛け、その結果を補正
後の各要素の値とする。
この補正後の各要素により作成された標本パターンＸは
、比較装置９に送られる。比較装置９には基準パターン
保存装置１０から基準パターンμが入力されており、比
較装置は入力された両者により式（１）に従いそれらの
間の距離りを算出し、予め与えられている閾値αと比較
する。
、比較装置９に送られる。比較装置９には基準パターン
保存装置１０から基準パターンμが入力されており、比
較装置は入力された両者により式（１）に従いそれらの
間の距離りを算出し、予め与えられている閾値αと比較
する。
比較の結果Ｄ〉αであれば、警報発生装置および出力表
示装置に信号Ｓ７および同Ｓ８が送られ、警報が発生さ
れ、出力表示装置１２に異常発生が表示される。Ｄ〈α
の時は信号５７８８は出力されない。
示装置に信号Ｓ７および同Ｓ８が送られ、警報が発生さ
れ、出力表示装置１２に異常発生が表示される。Ｄ〈α
の時は信号５７８８は出力されない。
上記のように、本発明によれば、回転機器の異常を早期
に発見することができるので、それらの異常に対する対
策をとることにより、故障の発生を防足することができ
る。
に発見することができるので、それらの異常に対する対
策をとることにより、故障の発生を防足することができ
る。
なお、本発明は上記実施例のみに実施されない。例えば
、回転数補正データ、基準パターンを各回転機器につい
て用意しておくことにより、複数の回転機器を一括して
監視することができる。
、回転数補正データ、基準パターンを各回転機器につい
て用意しておくことにより、複数の回転機器を一括して
監視することができる。
本発明によれば、各種回転機器の異常を早期に検出し、
その故障を未然に防止することができるので、例えば原
子カプラントのような各種回転機器を多用するプラント
の、例えば原子炉等の如くプラントの核心をなす装置の
故障によらない運転停止を最ｌＪ・限とすることができ
、プラントの稼働率を著しく向上させることができる。
その故障を未然に防止することができるので、例えば原
子カプラントのような各種回転機器を多用するプラント
の、例えば原子炉等の如くプラントの核心をなす装置の
故障によらない運転停止を最ｌＪ・限とすることができ
、プラントの稼働率を著しく向上させることができる。
図は本発明一実施例のブロックダイヤグラムである。
１・・・回転機器、 ２・・・計 器、３・・制
御装置、 ４・・・信号入力装置、５・・・デー
タ保存装置、６・・・回転数補正データ保存装置、
７・・・フーリエ解析装置、８゛°パタ一ンベ
クトル作成装置、 ９・・・比較装置、 １０・・・基準ノ（ターン保
存装置 出願代理人 弁理士 菊 池 五 部
御装置、 ４・・・信号入力装置、５・・・デー
タ保存装置、６・・・回転数補正データ保存装置、
７・・・フーリエ解析装置、８゛°パタ一ンベ
クトル作成装置、 ９・・・比較装置、 １０・・・基準ノ（ターン保
存装置 出願代理人 弁理士 菊 池 五 部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 回転機器の状態を示す各種信号にフーリエ解析を施して
パワースペクトル密度を求め、それらの対数変換値を要
素とするｎ次元ベクトルを一次標本パターンとして作成
し、回転機器の正常状態において学習された同じくｎ次
のベクトルから成る基準パターンと、前記−次標本パタ
ーンに基き次の手順ａ ” ｃにより得られた二次標本
パターンとの距離と予め与えられた閾値を比較して異常
の有無を検出する回転機器の異常検出法 ａ、−次標本パターン作成時における回転機回転数に最
も近い基準パターン作成持回転数におけるピーク巾との
比較による一次標本パターン中の各要素の属する振動モ
ードの決定す、各要素の基準パターンの対応する次数の
ピークの位置への移行 Ｃ０基準パターン作成時の回転数、各次振動モードビー
クの平均的な大きさ間の近似式から基準パターン作成時
のピークの大きさと現在のピークの大きさの比を求め、
これを−次標本パターンの各ピーク要素に乗じたものを
要素とする二次標本パターンを作成。 （２）回転機器の回転数を含む状態を示す信号を得る手
段と、制御装置の指令により前記信号をデータ保存装置
に取込む信号入力装置と、このデータ保存装置から回転
機器の回転数信号を入力され基準パターン作成時の回転
数、各次振動モードのピークの平均的な大きさを回転数
の関数として表わした近似式、ピークの巾を記憶する回
転数補正データ保存装置と、前記データ保存装置からの
回転数以外の各種信号にフーリエ解析な椎し得られたパ
ワースペクトル密度を求めるフーリエ解析装置と、前記
回転数補正曵データ保存装置が出した入力回転数に最も
近い回転数で学習された基準パターンについての保存デ
ータおよび入力回転数と、前記パワースペクトル密度と
から前記のパフースベクトル密度に補正を施しその補正
値を要素とする標本パターンを作成するパターンベクト
ル作成装置と、正常状態において得られた基準パターン
を記憶する基準パターン保存装置と、前記標本パターン
と基準パターンとの距離を求めこれと予め定めた閾値と
を比較し前記距離が閾値より大きい時出力を発生する比
較装置とを有することを特徴とする回転機器の異常検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56200630A JPS58100734A (ja) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | 回転機器の異常検出法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56200630A JPS58100734A (ja) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | 回転機器の異常検出法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58100734A true JPS58100734A (ja) | 1983-06-15 |
Family
ID=16427570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56200630A Pending JPS58100734A (ja) | 1981-12-11 | 1981-12-11 | 回転機器の異常検出法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58100734A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05187971A (ja) * | 1992-01-17 | 1993-07-27 | Hitachi Electron Service Co Ltd | 空冷ファン用音響診断装置 |
| WO2021019672A1 (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 | 日本電信電話株式会社 | 異常度推定装置、異常度推定方法、およびプログラム |
| JPWO2021019671A1 (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 | ||
| KR20230075513A (ko) | 2020-11-16 | 2023-05-31 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전동기의 진단 장치 |
-
1981
- 1981-12-11 JP JP56200630A patent/JPS58100734A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05187971A (ja) * | 1992-01-17 | 1993-07-27 | Hitachi Electron Service Co Ltd | 空冷ファン用音響診断装置 |
| WO2021019672A1 (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 | 日本電信電話株式会社 | 異常度推定装置、異常度推定方法、およびプログラム |
| JPWO2021019671A1 (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 | ||
| WO2021019671A1 (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 | 日本電信電話株式会社 | 特徴量抽出装置、異常度推定装置、それらの方法、およびプログラム |
| JPWO2021019672A1 (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 | ||
| US11971332B2 (en) | 2019-07-30 | 2024-04-30 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Feature extraction apparatus, anomaly score estimation apparatus, methods therefor, and program |
| KR20230075513A (ko) | 2020-11-16 | 2023-05-31 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전동기의 진단 장치 |
| DE112020007771T5 (de) | 2020-11-16 | 2023-08-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Elektromotordiagnoseeinrichtung |
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