(57)【要約】      （修正有）【課題】学習処理を行って無線子機に学習結果を設定すると、無線子機の設置に要する時間が長くなり、無線子機が点検対象物の状態を含むデータをそのまま送信するとデータサイズが大きくなり、無線子機の消費電力も大きくなる。【解決手段】無線子機３０は、点検対象物５０の状態を学習用データとして設定装置２０に送信し、設定装置２０によって設定された学習結果に基づいて、点検対象物５０の状態と、点検対象物５０の通常時の状態との相違の度合いを解析結果として得て、無線親機７０に解析結果を含むデータを無線送信する。設定装置２０は、無線子機３０から受信した学習用データを分析管理装置１０に転送し、分析管理装置１０から送信される学習結果を無線子機３０に設定する。分析管理装置１０は、設定装置２０から転送された学習用データから点検対象物５０の状態を特徴づける特徴量を抽出し、抽出した特徴量を学習結果として設定装置２０に送信する。【選択図】図１
2020201143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線子機と、前記無線子機に対して通信可能な設定装置と、前記設定装置に対して通信可能な分析管理装置と、を備え、
前記無線子機は、
点検対象物の状態を検出する検出部と、
検出された前記点検対象物の状態を学習用データとして前記設定装置に送信し、前記設定装置によって、前記点検対象物の状態に関する学習結果が設定され、設定された前記学習結果に基づいて、前記検出部が検出した前記点検対象物の状態と、前記点検対象物の通常時の状態との相違の度合いを解析結果として得る解析部と、
前記解析結果を収集する無線親機に前記解析結果を含むデータを無線送信する無線通信部と、
前記検出部、前記解析部及び前記無線通信部に電力を供給する電源部と、を有し、
前記設定装置は、
前記無線子機から受信した前記学習用データを前記分析管理装置に転送する学習用データ転送部と、
前記分析管理装置から送信される前記学習結果を前記無線子機の前記解析部に設定する学習結果設定部と、を有し、
前記分析管理装置は、
前記設定装置から転送された前記学習用データから前記点検対象物の状態を特徴づける特徴量を抽出し、抽出した前記特徴量を学習結果として前記設定装置に送信する特徴量抽出部と、を有する
自動点検システム。
【請求項２】
前記分析管理装置は、前記特徴量に類似し、前記分析管理装置に登録済みである登録済み特徴量に関連付けられ、前記点検対象物に対して据え付けられた前記無線子機の状況を示す背景情報を前記設定装置に送信する類似選択部を有し、
前記設定装置は、前記分析管理装置によって前記点検対象物の状態が類似すると予測された前記点検対象物に関連する背景情報を通知する予測通知部と、
前記予測通知部が通知した前記背景情報が編集された場合に、編集された前記背景情報を前記分析管理装置に登録する背景情報登録部を有する
請求項１に記載の自動点検システム。
【請求項３】
前記予測通知部は、前記特徴量に類似する順に、少なくとも前記背景情報を含む前記登録済み特徴量を通知する
請求項２に記載の自動点検システム。
【請求項４】
前記分析管理装置は、前記設定装置から転送された前記学習用データ、前記無線子機に設定された前記学習結果、及び前記無線子機の背景情報とを紐づけた管理情報として登録する登録デ
ータベースを備える
請求項３に記載の自動点検システム。
【請求項５】
前記登録済み特徴量は、前記点検対象物の典型的な特徴を表す典型データを含み、
前記特徴量抽出部は、前記典型データと、前記学習用データとを突き合わせ、前記学習用データから抽出した新たな特徴量を前記学習結果とする
請求項４に記載の自動点検システム。
【請求項６】
前記検出部は、前記点検対象物が発生する音を得て、
前記解析部は、前記点検対象物の状態が表される前記音を前記学習用データとして、前記分析管理装置に向けて送信し、前記分析管理装置から設定された前記学習結果に基づいて、前記検出部が得た前記音と、前記点検対象物が通常時の状態で発生する音との相違の度合いを前記解析結果として得る
請求項５に記載の自動点検システム。
【請求項７】
前記検出部は、前記点検対象物を可視光線で撮影した可視画像を得て、
前記解析部は、前記点検対象物の状態が表される前記可視画像を前記学習用データとして前記分析管理装置に送信し、前記分析管理装置から受信した前記学習結果に基づいて、前記検出部が得た前記可視画像と、前記点検対象物が通常時の状態で撮影された可視画像との相違の度合いを前記解析結果として得る
請求項５に記載の自動点検システム。
【請求項８】
前記検出部は、前記点検対象物を駆動する電流の電流値を得て、
前記解析部は、前記点検対象物の状態が表される前記電流値を前記学習用データとして前記分析管理装置に送信し、前記分析管理装置から受信した前記学習結果に基づいて、前記検出部が得た前記電流値と、前記点検対象物が通常時の状態で供給される電流の前記電流値との相違の度合いを前記解析結果として得る
請求項５に記載の自動点検システム。
【請求項９】
前記検出部は、前記点検対象物が発生する熱の温度値を検出し、
前記解析部は、前記点検対象物の状態が表される前記温度値を前記学習用データとして前記分析管理装置に送信し、前記分析管理装置から受信した前記学習結果に基づいて、前記検出部が得た前記温度値と、前記点検対象物が通常時の状態で発生する熱の温度値との相違の度合いを前記解析結果として得る
請求項５に記載の自動点検システム。
【請求項１０】
前記検出部は、前記点検対象物の温度に基づく熱画像を得て、
前記解析部は、前記点検対象物の状態が表される前記熱画像を前記学習用データとして前記分析管理装置に送信し、前記分析管理装置から受信した前記学習結果に基づいて、前記検出部が得た前記熱画像と、前記点検対象物が通常時の状態で得られた熱画像との相違の度合いを前記解析結果として得る
請求項５に記載の自動点検システム。
【請求項１１】
前記検出部は、前記点検対象物が発生する振動の振動値を検出し、
前記解析部は、前記点検対象物の状態が表される前記振動値を前記学習用データとして前記分析管理装置に送信し、前記分析管理装置から受信した前記学習結果に基づいて、前記検出部が得た前記振動値と、前記点検対象物が通常時の状態で得られた振動値との相違の度合いを前記解析結果として得る
請求項５に記載の自動点検システム。
【請求項１２】
前記無線親機は、前記無線子機から前記解析結果を含むデータを受信して管理し、前記点検対象物の状態を監視する監視端末からの要求に基づいて、前記データから取り出した前記解析結果から判定する前記点検対象物の判定結果を前記監視端末に公開する処理を行う
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の自動点検システム。
【請求項１３】
複数の前記無線子機に対して、前記解析結果を含むデータの送信順を指示する前記無線親機と、前記無線子機との間に配置され、前記送信順に従って前記無線子機から受信した前記データを前記無線親機に無線送信する無線中継機を備える
請求項１２に記載の自動点検システム。
【請求項１４】
点検対象物の状態を検出する検出部と、
検出された前記点検対象物の状態を学習用データとして設定装置に送信し、前記設定装置によって設定された、前記点検対象物の状態に関する学習結果に基づいて、前記検出部が検出した前記点検対象物の状態と、前記点検対象物の通常時の状態との相違の度合いを解析結果として得る解析部と、
前記解析結果を収集する無線親機に前記解析結果を含むデータを無線送信する無線通信部と、
前記検出部、前記解析部及び前記無線通信部に電力を供給する電源部と、を備える
無線子機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動点検システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
発電プラント、化学プラント、鉄鋼プラントなどの現場では、モータ、コンプレッサ、タービン等の設備が設置されている。設備は経年使用により、軸受けや絶縁体が劣化すると異音が発生する。従来、作業者が、モータ、コンプレッサ、タービン等の設備の稼動音を聞いて正常かどうかを判断する運用が行われていた。しかし、作業者が異音を聞き分けるには、長年培った経験が必要である。さらに、作業者は、広い現場をあちこち歩き回って、自身の耳で異音の点検を行うため、作業者の負荷が大きい。近年では、異音を聞き分けることが可能な熟練作業者の高齢化が進んでおり、新たな作業者の確保も難しい。
【０００３】
そこで、監視対象物を監視する技術として特許文献１に開示された技術が知られている。特許文献１に開示された監視装置は、情報処理機により処理された音響データ及び画像データを送信し、マイクロフォン及びカメラの制御信号を受信するための無線機と、無線機に接続されたアンテナとを内蔵する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７３１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された従来の監視装置は、監視対象物から離れた場所の監視処理装置へ監視対象物の音響データを無線送信する。そして、監視処理装置は、監視装置により収集された音響データから周波数スペクトルを算出し、ニューラルネットワークモデルにより監視対象設備の異常発生を検知することが可能である。測定対象が発生する音の周波数等によっても異なるが、監視装置から送信される音響データのデータサイズは大きい。このため、監視処理装置で行われる音響データの測定及び解析の処理が重くなり、監視処理装置での消費電力が増大しやすい。
【０００６】
また、プラントの現場設備に対して、いわゆる後付けでセンサ装置を設置する場合、設備の近くにコンセントがあるとは限らず、センサ装置に電力を供給可能な有線の電源を得ることが難しい。したがって、センサ装置は内蔵電池を動力源として作動させる必要がある。しかし、センサ装置が消費電力の大きい処理（例えば、データサイズが大きい音響データを送信する処理）を実行すると、すぐに内蔵電池が切れてしまい、電池交換の頻度が高くなって、センサ装置の使い勝手が悪くなる。
【０００７】
そこで、センサ装置が送信するデータのサイズを小さくすることが検討されてきた。例えば、センサ装置が学習して得た学習結果を用いて、設備の正常又は異常を判断することが検討されていた。しかし、センサ装置は様々な環境に設置され、ある環境に設置された設備の状態が正常か異常かを一概に判断することができない。また、学習結果を得るための学習処理には多くの時間がかかり、センサ装置に学習結果を設定してセンサ装置の設置を完了するまでに要する時間も長くなる。また、例えば、プラント内の同じような環境で多くのセンサ装置が設置される場合であっても、センサ装置毎に１台ずつ学習処理を行わせ、センサ装置に学習結果を設定する作業を行っていると、全てのセンサ装置の設置を完了するまでに非常に長い時間がかかっていた。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、無線子機の据付けに要する時間を短縮すると共に、据付け後は無線子機の消費電力を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る自動点検システムは、無線子機と、無線子機に対して通信可能な設定装置と、設定装置に対して通信可能な分析管理装置と、を備える。無線子機は、点検対象物の状態を検出する検出部と、検出された点検対象物の状態を学習用データとして設定装置に送信し、設定装置によって、点検対象物の状態に関する学習結果が設定され、設定された学習結果に基づいて、検出部が検出した点検対象物の状態と、点検対象物の通常時の状態との相違の度合いを解析結果として得る解析部と、解析結果を収集する無線親機に解析結果を含むデータを無線送信する無線通信部と、検出部、解析部及び無線通信部に電力を供給する電源部と、を有する。設定装置は、無線子機から受信した学習用データを分析管理装置に転送する学習用データ転送部と、分析管理装置から送信される学習結果を無線子機の解析部に設定する学習結果設定部と、を有する。分析管理装置は、設定装置から転送された学習用データから点検対象物の状態を特徴づける特徴量を抽出し、抽出した特徴量を学習結果として設定装置に送信する特徴量抽出部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、分析管理装置により学習された学習結果が無線子機に設定されるため、無線子機が学習処理を行う必要がなく、無線子機の設置据付けに要する時間を短縮することができる。また、据付け後に無線子機は、検出部が検出した点検対象物の状態と、点検対象物の通常時の状態との相違の度合いを解析結果として含むデータを無線送信するため、無線子機が送信するデータのデータサイズと、無線子機の消費電力とを低減することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自動点検システムの全体構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るうなり音の例を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る解析結果を含むパケットの構成例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る無線子機を構成する計算機のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る無線中継機、無線親機及び監視端末を構成する計算機のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る設定装置と分析管理装置で実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る登録データベースに登録される背景情報の内容を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る予測通知部が示す予測通知の例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る無線子機で実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る無線中継機で実行される処理の例と、無線親機で実行される処理の例とを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る無線子機の取り付け場所の例を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る自動点検システムのマルチホップネットワークの第１の構成例（シングルマネージャ）を示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る自動点検システムのマルチホップネットワークの第２の構成例（マルチマネージャ）を示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る自動点検システムのマルチホップネットワークの第３の構成例（マルチマネージャ）を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る自動点検システムの全体構成例を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る自動点検システムで用いられる無線子機を構成する計算機のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係る登録データベースに登録される背景情報の内容を示す図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る予測通知部が示す予測通知の例を示す図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態に係る自動点検システムで用いられる無線子機を構成する計算機のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
【００１３】
以下に説明する各実施の形態に係る自動点検システムでは、プラントなどの現場設備の状態を表すデータを収集し、収集したデータを解析することで、正常に動作する設備から通常時に収集されるデータと、今回、収集したデータとの相違の度合いを解析結果として得て、無線親機へ送信する。相違の度合いとは、例えば、特徴量空間において、通常時に収集されるデータ（正常なデータ）により表される特徴量と、今回、収集したデータにより表される特徴量との間の数学的距離によって規定される。監視端末では、数学的距離が所定値未満であれば、設備が正常と判断し、数学的距離が所定値以上であれば、設備が異常と判断し、判断結果を作業者に公開することができる。
【００１４】
［第１の実施の形態］
初めに、本発明の第１の実施の形態に係る自動点検システムの構成例及び動作例について、図１〜図１４を参照して説明する。第１の実施の形態に係る自動点検システムでは、設備が発生する音の変化により、設備の異常を検出することが可能である。
【００１５】
図１は、第１の実施の形態に係る自動点検システム１の全体構成例を示すブロック図である。自動点検システム１は、例えば、発電プラント、化学プラント、鉄鋼プラント、変電所等のプラントやビル等の建物に適用される。
【００１６】
プラントに設けられ、音を発生させる設備の少なくとも一部は、自動点検システム１による監視対象（点検対象）となる。以下の説明では、監視対象となる設備を「点検対象物４０」又は「点検対象物５０」と呼ぶ。点検対象物４０，５０の近傍には、それぞれ無線子機３０（無線子機の一例）が設けられている。無線子機３０は、点検対象物４０，５０に接触して設けられてもよいし、点検対象物４０，５０から離れて設けられてもよい。また、無線子機３０は、点検対象物４０，５０毎にそれぞれ複数設けられてもよい。また、異なる点検対象物４０及び点検対象物５０に対して、それぞれ一つずつの異なる無線子機３０及び無線子機３０’が設けられ、それぞれの無線子機３０及び無線子機３０’により点検対象物４０及び点検対象物５０を監視する構成としてもよい。また、一つの点検対象物４０に対して無線子機３０及び無線子機３０’を設け、点検対象物４０の異なる部位をそれぞれの無線子機３０及び無線子機３０’が監視する構成としてもよい。
【００１７】
ここで、点検対象物４０は、本実施の形態に係る処理によって既に無線子機３０に対して学習結果Ｎが設定された状態であり、現在、無線子機３０が点検対象物４０が発生する音を収音して、音を解析しているものとする。一方で、点検対象物５０は、これから無線子機３０が据え付けられる監視対象である。このため、図中では、新たに点検対象とされた点検対象物５０を「点検対象物Ｎ」とも呼ぶ。そして、自動点検システム１は、主に点検対象物５０に据え付けられた無線子機３０に学習結果Ｎを設定する例について説明する。
【００１８】
自動点検システム１は、主に、分析管理装置１０、設定装置２０、無線子機３０、無線中継機６０、無線親機７０及び監視端末８０で構成される。分析管理装置１０は、例えば、クラウド型の処理サーバであり、設定装置２０は、例えば、据付作業者９０が携帯可能なタブレット型の端末やスマートフォン等の可搬型の小型端末である。分析管理装置１０は、設定装置２０に対して通信可能である。また、設定装置２０は、分析管理装置１０と無線子機３０に対して通信可能である。
【００１９】
本実施の形態に係る自動点検システム１では、学習用データ１１、学習結果１２及び背景情報１３が扱われる。学習用データ１１、学習結果１２及び背景情報１３は、いずれも分析管理装置１０の登録データベース１９に登録されたデータである。また、本実施の形態では、学習用データ１１を、無線子機３０の検出部３１（後述する図４に示すマイクロフォン１０５）が検出し、録音した点検対象物５０の稼働音のデータとする。さらに、図１では、分析管理装置１０に既に登録されている情報の末尾に「Ａ」を付し、分析管理装置１０に新たに登録する情報の末尾に「Ｎ」を付す。
【００２０】
据付作業者９０が点検対象物５０に無線子機３０を据付ける際には、据付作業者９０が設定装置２０を操作することにより、無線子機３０が点検対象物５０の稼働音を録音して得た学習用データＮが分析管理装置１０に転送される。分析管理装置１０は、稼動音の学習用データＮが類似する点検対象物５０の背景情報Ａと学習結果Ａとを設定装置２０に送信する。設定装置２０は、分析管理装置１０から受信した背景情報Ａを据付作業者９０に通知する。背景情報Ａは、後述する図７に詳細な内容が示されるように、無線子機３０の状況を示す情報であり、据付作業者９０により内容が確認されるため、無線子機３０に送信されなくてよい。
【００２１】
据付作業者９０は、設定装置２０に通知された背景情報Ａのうち、実際の据付情報と異なる部分だけを修正し、編集した背景情報Ａを背景情報Ｎとして分析管理装置１０に登録する指示を行う。設定装置２０が、既に登録された背景情報Ａを表示及び編集する機能を有するため、据付作業者９０は効率よく、無線子機３０の据付時の状態を反映した背景情報Ｎを分析管理装置１０に登録することができる。そして、分析管理装置１０では、登録が指示された背景情報Ｎを利用して点検対象物５０毎に学習用データ群を拡充させることで、特徴量の精度を高めることができる。
【００２２】
無線子機３０，３０’と無線中継機６０の間は、無線通信経路Ｌ１により各種のデータを送受信可能である。無線中継機６０と無線親機７０の間は、無線通信経路Ｌ１により各種のデータを送受信可能である。また、無線親機７０と監視端末８０の間は、無線通信経路Ｌ２により各種のデータを送受信可能である。なお、無線親機７０と監視端末８０の間は、有線通信経路により各種のデータを送受信可能としてもよい。
【００２３】
プラントには、例えば、モータ、ポンプ、コンプレッサ、タービン、ボイラ等の音を発生させる設備が設けられている。設備で発生する音の周波数（数Ｈｚ〜１Ｈｚ以下）は、音の質を表す数十Ｈｚ〜数十ｋＨｚの周波数に比べはるかに低い。そして、設備で発生する音の大きさが変動する場合がある。このような音の成分を「うなり音」と呼ぶ。
【００２４】
ここで、うなり音について説明する。
図２は、うなり音の例を示す説明図である。
うなり音とは、音圧（音のエネルギの大きさ）が周期的に変動する音の成分のことである。うなり音は、変動の幅を示すうなり音圧と、変動の周期（うなり周期）とで表される。図２には、上述した音の質を表す数十Ｈｚ〜数十ｋＨｚの高い周波数と、設備で発生する音を表す数Ｈｚ〜１Ｈｚ以下の低い周波数（うなり周期）の例とが示される。また、図２には、うなり音圧の平均値が表される。うなり音圧の平均値は、変動するうなり音圧を単位時間で平均した値である。
【００２５】
プラントなどの現場設備で発生する周期の長いうなり音（稼働音）の音を収集し、収集した音を解析し、音圧の時系列値と、平均値と、変動の幅で表される「うなり音圧」と、うなり音圧の周期（以下、「うなりの周期」と呼ぶ）とを設定装置２０に送信することができる。設定装置２０は、解析部３２から受信したうなり音圧の平均値、うなり音圧の変動幅（うなりの大きさ）及びうなり音圧の変動周期（うなりの周期）を背景情報Ｎに含めて（後述する図７を参照）、背景情報Ｎを分析管理装置１０に登録することができる。
【００２６】
ここで、解析部３２がうなり音圧とうなりの周期を算出する処理について説明する。
初めに、解析部３２は、アナログ信号の振幅に対して高速周期で標本化及び量子化を行い、アナログ信号をデジタル値に変換する。次に、解析部３２は、音圧が変動する周波数（うなり音の周波数）の２倍以上の低速周期で時間積分による音圧のサンプリングを行い、低速周期でデジタル値の絶対値を加算する時間積分を開始する。デジタル値を加算した結果は、音の大きさの時間積分なので音のエネルギに相当する音圧の値になる。この音圧の値は、うなり音圧の値として扱われる。次に、解析部３２は、デジタル値を時間積分した値で表される音圧の変動により、うなり音圧の平均値と、うなり音圧の変動の幅と、うなり音圧の変動の周期とを算出する。うなり周期とうなり音圧は、解析部３２が、低速周期で音圧の値が変動する時系列データをフーリエ変換などで周波数解析することで、ピークを持つ周波数とその強度から算出される。また、うなり音圧の平均値は、平均的な音の大きさとして算出される。
【００２７】
再び図１の説明に戻る。
無線子機３０は、点検対象物５０から発生する音を収集する「音センサ装置」として用いられる。そして、無線子機３０は、点検対象物５０から発生する音を収音して得たデータと、通常時の点検対象物５０から発生する音を収音して得たデータとの相違の度合いを解析結果として得て、無線親機７０に向けて解析結果を含むデータを送信する。解析結果を含むデータは、後述する図３に詳細な構成が示されるパケットＤ１であり、以下の説明では、解析結果を含むデータをパケットＤ１と呼ぶ。
【００２８】
この無線子機３０は、例えば、検出部３１、解析部３２、無線通信部３３及び電源部３４を備える。無線子機３０が備える各部は、防水、防塵機能を有する筐体内に格納される。ここでは、無線子機３０を、センサ機能と無線通信機能とを一体化した装置として説明する。ただし、別々に構成されたセンサ機能部（検出部３１、解析部３２）と、無線通信機能部（無線通信部３３）とを信号線を通じて接続した装置を無線子機３０として扱ってもよい。
【００２９】
検出部３１は、点検対象物５０の状態を検出する。第１の実施の形態に係る検出部３１は、点検対象物５０が発生する音を得て、音データを出力可能である。そして、検出部３１は、点検対象物５０の発する音を収音し、収音した音をアナログの電気信号（アナログ信号）として解析部３２に出力する。検出部３１が出力するアナログの電気信号は、解析部３２へ入力される。
【００３０】
解析部３２は、検出された点検対象物５０の状態を学習用データＮとして設定装置２０に送信する。このため、解析部３２は、検出部３１から出力されたアナログの電気信号をサンプリングし、音のデジタル情報である学習用データＮに変換する。そして、解析部３２は、点検対象物５０の状態が表される音を学習用データＮとして、分析管理装置１０に向けて送信する。
【００３１】
また、解析部３２は、設定装置２０によって点検対象物５０の状態に関する学習結果Ｎが設定される。そして、解析部３２は、設定された学習結果Ｎに基づいて、検出部３１が検出した点検対象物５０の状態と、点検対象物５０の通常時の状態との相違の度合いを解析結果として得ることができる。例えば、解析部３２は、設定装置２０が設定した学習結果Ｎに基づいて、検出部３１が得た音と、点検対象物５０が通常時の状態で発生する音との相違の度合いを解析結果として得ることができる。
【００３２】
無線通信部３３は、解析結果を収集する無線親機７０に向けて、解析結果を含むデータを無線送信する。このため、無線通信部３３は、解析部３２が得た解析結果に無線親機７０の宛先情報を付したパケットＤ１を、無線中継機６０を介して無線親機７０に所定のタイミングで無線送信する。この処理は、無線通信部３３が、無線中継機６０と無線通信することで行われる。解析結果を含むパケットＤ１は、無線通信経路Ｌ１に示すように無線中継機６０に送信され、さらに無線通信経路Ｌ１に示すように無線中継機６０から無線親機７０へ送信される。
【００３３】
電源部３４は、無線子機３０が内蔵する内蔵電池１０８（後述する図４を参照）に蓄電された電力を供給して、検出部３１、解析部３２及び無線通信部３３を動作させる。内蔵電池１０８の種類は問わないものとする。
【００３４】
ここで、無線子機３０を点検対象物５０の近傍に設置する時に行われる操作の例について説明する。
据付作業者９０が無線子機３０を据付ける際、設定装置２０をＵＳＢ（Universal Serial Bus）や無線ＬＡＮなどの伝送インタフェースＬ０で無線子機３０に接続する。また、設定装置２０は、据付作業者９０に対し、背景情報Ｎを分析管理装置１０に登録するためのヒューマンインタフェースの役割も担う。
【００３５】
設定装置２０は、学習用データ転送部２１、予測通知部２２、背景情報登録部２３及び学習結果設定部２４を備える。
学習用データ転送部２１は、無線子機３０から受信した学習用データＮを分析管理装置１０に転送する。
【００３６】
予測通知部２２は、分析管理装置１０によって点検対象物５０の状態が類似すると予測された、他の点検対象物４０に関連する背景情報Ａを通知する。例えば、分析管理装置１０の類似選択部１６は、今回、検出部３１が取得した点検対象物５０の稼働音に類似する稼動音の背景情報Ａを登録データベース１９から選択する。そして、予測通知部２２は、分析管理装置１０から稼動音の背景情報Ａを受信し、据付作業者９０に背景情報Ａを通知する。据付作業者９０に通知される背景情報Ａは複数存在する場合がある。複数の背景情報Ａが通知されると、据付作業者９０はどの背景情報Ａが、学習結果Ｎに紐づけて分析管理装置１０に登録してよいか分からなくなる。
【００３７】
そこで、予測通知部２２は、分析管理装置１０の特徴量抽出部１５が学習用データＮから抽出した特徴量に類似する順に、登録済み特徴量を通知することができる（後述する図８を参照）。通知される登録済み特徴量は、登録データベース１９に登録された少なくとも背景情報Ａを含む情報である。なお、分析管理装置１０が抽出した登録済み特徴量を予測通知部２２が通知する処理は、後述する図５に示すユーザーインターフェース装置１１６に登録済み特徴量を表示することで行われる。
【００３８】
据付作業者９０は、予測通知部２２により通知された登録済み特徴量を確認する。そして、据付作業者９０は、実際の無線子機３０の据付状況に合わせて必要な部分だけを編集することで背景情報Ａを背景情報Ｎとする。そして、据付作業者９０は、分析管理装置１０に対して、学習用データＮ、学習結果Ｎ及び背景情報Ｎの登録データベース１９への登録を指示することが可能である。据付作業者９０が背景情報Ａを編集し、背景情報Ｎを分析管理装置１０に登録する指示は、後述する図５に示すユーザーインターフェース装置１１６を通じて行われる。
【００３９】
背景情報登録部２３は、通知した背景情報Ａが編集された場合に、編集された背景情報Ａを背景情報Ｎとして分析管理装置１０に登録する。このため、背景情報登録部２３は、編集された背景情報Ｎを受け付け、分析管理装置１０に背景情報Ｎを転送する。
【００４０】
学習結果設定部２４は、分析管理装置１０から送信される学習結果Ｎを無線子機３０の解析部３２に設定する。このため、学習結果設定部２４は、分析管理装置１０から学習結果Ｎを受信し、据付作業者９０からの指示に応じて無線子機３０に学習結果Ｎを設定することができる。
【００４１】
分析管理装置１０は、公衆網などのネットワークＬ３を介して設定装置２０に接続される。この分析管理装置１０は、特徴量抽出部１５、類似選択部１６、一時記憶部１７、登録部１８及び登録データベース１９を備える。
【００４２】
特徴量抽出部１５は、設定装置２０から転送された学習用データＮから点検対象物５０の状態を特徴づける特徴量を抽出し、抽出した特徴量を学習結果Ｎとして設定装置２０に送信する。ここで、分析管理装置１０が設定装置２０から学習用データＮを受信すると、特徴量抽出部１５は、点検対象物５０の典型的な特徴を表し、登録データベース１９に登録済みの典型データ１４と、学習用データＮとを突き合わせ、学習用データＮから抽出した新たな特徴量を学習結果Ｎとして出力する。典型データ１４は、例えば、点検対象物５０の仕様から予め求められたデータである。
【００４３】
なお、典型データ１４と、学習用データＮとを突き合わせた結果、新たな特徴量がなかった場合、特徴量抽出部１５は、典型データ１４に含まれる特徴量を新たな学習結果Ｎとして出力する。そして、特徴量抽出部１５から出力された学習結果Ｎは、類似選択部１６と、設定装置２０の学習結果設定部２４に転送される。第１の実施の形態では、特徴量として、例えば、音の周波数、音の大きさ、音の時間変化等が規定される。
【００４４】
類似選択部１６は、特徴量抽出部１５が抽出した特徴量に類似し、分析管理装置１０、すなわち登録データベース１９に登録済みである登録済み特徴量に関連付けられた、点検対象物５０に対して据え付けられた無線子機３０の状況を示す背景情報Ａを設定装置２０に送信する。そして、類似選択部１６は、既に登録データベース１９に登録されている複数の学習結果１２の中から、新たに受け付けた学習結果Ｎに類似する学習結果Ａを選択する。学習結果Ａは、今回、点検対象物５０に対する学習処理を行うより前に、別の点検対象物４０に対して、学習処理が行われて登録データベース１９に登録されたデータである。この学習結果Ａには、後述するように、学習用データＡと背景情報Ａが紐づけられた一組の管理情報として扱われる。そして、類似選択部１６は、学習結果Ａに紐づけられた背景情報Ａを、設定装置２０の予測通知部２２に転送する。
【００４５】
一時記憶部１７は、分析管理装置１０と設定装置２０との間で相互に通信される各種のデータ、情報を一時的に記憶する。一時記憶部１７に一時記憶されるデータ、情報として、例えば、学習用データＮ、学習結果Ｎ及び背景情報Ｎがある。
【００４６】
登録部１８は、一時記憶部１７に一時記憶される学習用データＮ、学習結果Ｎ及び背景情報Ｎを一組の管理情報として、登録データベース１９にまとめて登録する。この登録処理は、無線子機３０に学習結果Ｎが設定された後に行われる。
【００４７】
このように無線子機３０の据付時には、学習用データＮ、学習結果Ｎ及び背景情報Ｎが、設定装置２０と分析管理装置１０により対応付けて管理される。そして、設定装置２０の学習結果設定部２４が、無線子機３０の解析部３２に学習結果Ｎを設定する。学習結果Ｎが設定された無線子機３０は、通常時の音との相違の度合いを解析結果として、無線中継機６０を通じて無線親機７０へ送信することで、音の検知を開始する。
【００４８】
そして、登録部１８は、新規登録するデータとして設定装置２０から転送された学習用データＮ、学習結果Ｎ及び背景情報Ｎを、それぞれ学習用データ１１、学習結果１２及び背景情報１３として登録データベース１９に登録する。
【００４９】
登録データベース１９は、設定装置２０から転送された、相互に紐づけて登録される学習用データＮ、無線子機３０に設定された学習結果Ｎ、及び無線子機３０の背景情報Ｎとを、一組の管理情報として格納する。ただし、登録データベース１９に登録された後は、登録データベース１９に登録された学習用データ１１、学習結果１２及び背景情報１３が、それぞれ学習用データＡ、学習結果Ａ及び背景情報Ａとして扱われる。
【００５０】
無線中継機６０は、プラントに張り巡らされたセンサネットワークの一部を構成しており、上述したように無線子機３０から送信されたパケットＤ１を無線親機７０に転送することが可能である。このため、無線中継機６０は、無線子機３０のパケットＤ１を無線親機７０に中継する中継装置とも言える。センサネットワークの一部には、点検対象物４０，５０から発生する異音を検出して点検対象物４０，５０の状態を診断することが可能な音センサネットワークが含まれてもよい。この場合は、センサネットワークは、音センサネットワークの他にも、温度、湿度、圧力、電圧値、電流値、周波数、抵抗値、流量、流速、色、画像等の少なくともいずれか一つ以上の情報を検出することが可能なセンサネットワークを含んでもよい。あるいは、プラント内に設けられたセンサネットワークの全てが音センサネットワークで構成されてもよい。
【００５１】
無線中継機６０は、一つの無線子機３０、又は複数の無線子機３０，３０’から無線送信されたパケットＤ１を受信した後、無線親機７０にパケットＤ１を無線送信することが可能である。また、無線中継機６０は、複数の無線子機３０，３０’から受信したそれぞれのパケットＤ１を無線親機７０に転送することが可能である。具体的には、無線中継機６０は、複数の無線子機３０，３０’と無線通信し、各無線子機３０，３０’から受信したパケットＤ１を無線親機７０へ送信することができる。ここで、無線親機７０は、複数の無線子機３０，３０’に対して、パケットＤ１の送信順を指示して、送信順に従って無線中継機６０が無線子機３０，３０’から受信したデータを、無線中継機６０を介して無線受信する。
【００５２】
例えば、無線親機７０は、ポーリング方式により順に選択した複数の無線子機３０，３０’に対して、パケットＤ１の送信を無線中継機６０を介して指示する。無線親機７０から指示を受信した無線子機３０，３０’は、無線中継機６０にパケットＤ１を順に送信する。その後、無線中継機６０は、各無線子機３０，３０’から受信したパケットＤ１を、指示された送信順に従って無線親機７０に向けて順に送信する。このため、無線親機７０は、複数の無線子機３０，３０’から無線中継機６０を介して送信されるパケットＤ１の衝突を避けてパケットＤ１を受信することができる。なお、近接する複数の無線子機３０，３０’間では、後述する図１２〜図１４に示すように、いわゆるバケツリレー方式（マルチホップルーティング）で無線子機３０，３０’同士がパケットＤ１を無線親機７０まで転送することもできる。このとき、パケットＤ１をバケツリレーする無線子機３０（３）（図１２〜図１４を参照）はパケットＤ１を中継する無線中継機として機能する。
【００５３】
なお、図１には、１つの無線中継機６０だけが設けられた例が示されるが、複数の無線中継機６０が設けられてもよい。また、無線通信経路Ｌ１が無線中継機６０を含まなくてもよい。この場合、無線子機３０は無線親機７０と直接無線通信することもできる。
【００５４】
無線親機７０は、無線子機３０から無線中継機６０を介して受信した解析結果を含むデータ（パケットＤ１）を管理する。このため、無線親機７０は、例えば、パケットＤ１の内容を解釈して（これを例えばデータパース機能と呼ぶ）、ファイルとして保存する機能を有する。このファイルに記載されるデータの内容は、無線子機３０から送信された解析結果がテキストに変換されたものでもよいし、パケットのビット、もしくは、バイト情報をそのままテキスト化したものでもよい。ファイルの形式もタブ区切り、スペース区切り、カンマ区切り等、様々なものが考えられ、作業者が任意に設計すればよい。この無線親機７０は、点検対象物４０，５０の状態を監視する監視端末８０からの要求に基づいて、データから取り出した解析結果を監視端末８０に送信する。このため、無線親機７０は、無線子機３０，３０’から受信した解析結果を保持する。そして、無線親機７０は、解析結果から判定する点検対象物４０，５０の異常又は正常を示す判定結果を監視端末８０に公開する処理を行う。
【００５５】
無線親機７０は、無線子機３０から受信したパケットＤ１から解析結果を含むデータを取り出し、無線親機７０がパケットＤ１を収集した時刻と対応付けてデータを格納することで、データを時系列データ化する。無線親機７０が全ての時系列データを保持可能なストレージ容量を具備していない場合には、外部の情報処理装置、もしくは、情報記憶装置に保存用データを転送してシステム全体としては全ての情報を保持するように構成してもよい。そして、無線親機７０は、保持する時系列データを、監視端末８０からの要求に応じて監視端末８０に提供する。
【００５６】
監視端末８０は、無線親機７０を通じて、不図示の運用作業者が点検対象物４０，５０の状態を監視するために用いられる。この監視端末８０は、無線親機７０から受信した解析結果から点検対象物４０，５０の状態を判定して公開する処理を行う。例えば、監視端末８０は、時系列データのグラフ表示等を監視結果として、例えば、ディスプレイ、プリンタ等へ出力する。監視端末８０は、無線親機７０が保持する時系列データのクラスタリング処理などのデータ分析処理を行い、異常度の変動パターンを分析した結果を表示することも可能である。
【００５７】
異常度の変動パターンは、時系列データで示される相違の度合いの解析結果の変化等で表される。点検対象物５０の状態が短時間だけ異常と解析された後、すぐに正常と解析された場合、点検対象物５０の状態が一時的に変化したに過ぎないので、点検対象物５０は正常であることが多い。しかし、点検対象物５０の状態が長時間にわたって異常と解析され続けた場合、点検対象物５０に異常が発生している可能性が高いと考えられる。そこで、監視端末８０は、このような異常度の変動パターンに基づいて、点検対象物５０の異常発生の有無を通知することが可能となる。
【００５８】
図３は、解析結果を含むパケットＤ１の構成例を示す。
パケットＤ１は、ヘッダとデータ部によって構成される。データ部には、解析結果が格納される。
【００５９】
ヘッダには、パケットＤ１が最終的に到達する無線親機７０を特定するネットワークアドレス（例えば、ＩＰアドレス）、又は無線親機７０の識別情報等で表される宛先情報が含まれている。
解析結果の項目は、解析部３２が学習結果Ｎに基づいて、検出部３１が検出した音を解析した値が含まれる。上述したように、点検対象物５０が通常時に収集されるデータと、今回、点検対象物５０から収集したデータとの相違の度合いが解析結果として用いられる。
【００６０】
次に、自動点検システム１の各装置を構成する計算機１００，１１０のハードウェア構成例について、図４と図５を参照して説明する。
図４は、無線子機３０を構成する計算機１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。なお、無線子機３０’を構成する計算機１００のハードウェア構成例は、無線子機３０と同様であるため、以下の説明では、無線子機３０に注目して無線子機３０を構成する計算機１００のハードウェア構成例を説明する。
【００６１】
計算機１００は、無線子機３０で使用されるコンピュータとして用いられるハードウェアである。計算機１００は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１０１、主記憶装置１０２、補助記憶装置１０３及びバス１０４を備える。さらに、計算機１００は、マイクロフォン１０５、入出力回路１０６、通信回路１０７及び内蔵電池１０８を備える。各ブロックは、バス１０４を介して相互に通信可能に接続されている。
【００６２】
ＭＰＵ１０１は、本実施の形態に係る無線子機３０の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを補助記憶装置１０３から読み出して主記憶装置１０２にロードし、実行する。このため、補助記憶装置１０３には、ブートプログラム、各種のパラメーターの他に、計算機１００を機能させるためのプログラムが記録されている。補助記憶装置１０３は、ＭＰＵ１０１が動作するために必要なプログラムやデータ等を永続的に記録しており、計算機１００によって実行されるプログラムを格納したコンピュータ読取可能な非一過性の記録媒体の一例として用いられる。補助記憶装置１０３としては、半導体メモリ等からなる不揮発性のメモリが用いられる。
【００６３】
主記憶装置１０２には、ＭＰＵ１０１の演算処理の途中で発生した変数やパラメーター等が一時的に書き込まれ、これらの変数やパラメーター等がＭＰＵ１０１によって適宜読み出される。無線子機３０では、ＭＰＵ１０１がプログラムを実行することで無線子機３０内の各部の機能が実現される。また、無線子機３０では、検出部３１（マイクロフォン１０５）から受け取ったアナログ信号を変換したデジタル値が補助記憶装置１０３に一時的に記憶され、解析部３２の解析結果についても補助記憶装置１０３に一時的に記憶される。
【００６４】
マイクロフォン１０５は、点検対象物５０が発生する音を収音する装置である。ここで、点検対象物５０に異常が発生し始めた時には、可聴領域よりも高い超音波領域の音が発生することが知られている。このため、マイクロフォン１０５としては、可聴音だけでなく、可聴領域外の音、例えば、点検対象物５０が発生する超音波を収音可能な機能を有してもよい。無線親機７０は、無線子機３０が点検対象物５０から発する超音波を収音して解析して得た解析結果に基づいて、点検対象物５０に異常が発生したことを正確に、かつ、早期に管理しやすくなる。
【００６５】
入出力回路１０６は、アナログ信号を入出力するためのインターフェースである。マイクロフォン１０５から入力したアナログ信号を解析部３２のＡＤ変換部（不図示）に出力する機能を有する。なお、計算機１００が無線中継機６０を構成する場合には、マイクロフォン１０５及び入出力回路１０６は不要である。
【００６６】
通信回路１０７には、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）やＩｏＴ（Internet of Things）向け低電力無線モジュールなどが用いられ、ＮＩＣに接続された無線ＬＡＮ（Local Area Network）やマルチホップ型低電力無線など等からなる無線通信経路を介して各種のデータを装置間で送受信することが可能である。無線子機３０では、通信回路１０７が動作することで、設定装置２０に対して学習用データＮを送信したり、設定装置２０から学習結果Ｎを受信したりする。また、無線子機３０では、無線通信部３３が通信回路１０７の動作を制御して、パケットＤ１を無線中継機６０に送信したり、他の無線子機３０から受信したパケットＤ１を無線中継機６０に転送したりすることができる。
【００６７】
内蔵電池１０８は、無線子機３０に搭載され、図１に示した電源部３４の制御により計算機１００内の各部に電力を供給する。本実施形態に係る内蔵電池１０８は、一次電池を想定したものであるが、後述する第２の実施の形態では内蔵電池１０８を二次電池としてもよい。
【００６８】
図５は、分析管理装置１０、設定装置２０、無線中継機６０、無線親機７０及び監視端末８０を構成する計算機１１０のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【００６９】
計算機１１０は、分析管理装置１０、設定装置２０、無線中継機６０、無線親機７０及び監視端末８０で使用されるコンピュータとして用いられるハードウェアである。計算機１１０は、ＭＰＵ１１１、主記憶装置１１２、補助記憶装置１１３、バス１１４、通信回路１１５及びユーザーインターフェース装置１１６を備える。各ブロックは、バス１１４を介して相互に通信可能に接続されている。
【００７０】
ＭＰＵ１１１は、本実施の形態に係る分析管理装置１０、設定装置２０、無線中継機６０、無線親機７０及び監視端末８０の各機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを補助記憶装置１１３から読み出して主記憶装置１１２にロードし、実行する。なお、計算機１１０では、ＭＰＵ１１１の代わりにＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてもよい。
【００７１】
主記憶装置１１２には、ＭＰＵ１１１の演算処理の途中で発生した変数やパラメーター等が一時的に書き込まれ、これらの変数やパラメーター等がＭＰＵ１１１によって適宜読み出される。分析管理装置１０では、特徴量抽出部１５、類似選択部１６及び登録部１８の機能がＭＰＵ１１１によって実現される。また、設定装置２０では、学習用データ転送部２１、予測通知部２２、背景情報登録部２３及び学習結果設定部２４の機能がＭＰＵ１１１によって実現される。また、無線中継機６０では、無線子機３０から受信したパケットＤ１を無線親機７０に転送する機能がＭＰＵ１１１によって実現される。無線親機７０では、無線中継機６０から転送されたパケットＤ１を取り込み、ＭＰＵ１１１がパケットＤ１のデータ部から取り出した各種のデータを監視端末８０に公開する機能がＭＰＵ１１１によって実現される。監視端末８０では、無線親機７０によって公開処理が行われたデータを受信し、このデータを、ユーザーインターフェース装置１１６を通じて作業者に提示する機能がＭＰＵ１１１によって実現される。
【００７２】
補助記憶装置１１３としては、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリ等が用いられる。補助記憶装置１１３には、ＯＳ、各種のパラメーターの他に、計算機１１０を機能させるためのプログラムが記録されている。補助記憶装置１１３は、ＭＰＵ１１１が動作するために必要なプログラムやデータ等を永続的に記録しており、計算機１１０によって実行されるプログラムを格納したコンピュータ読取可能な非一過性の記録媒体の一例として用いられる。分析管理装置１０では、一時記憶部１７及び登録データベース１９の機能が補助記憶装置１１３によって実現される。無線親機７０では、パケットＤ１のデータ部から取り出した各種のデータを格納する機能が補助記憶装置１１３によって実現される。また、監視端末８０では、無線親機７０から送信された解析結果を蓄積する機能が補助記憶装置１１３によって実現される。
【００７３】
通信回路１１５には、例えば、監視端末８０ではＮＩＣ等が用いられ、ＮＩＣに接続された無線ＬＡＮ等からなる無線通信経路、又は有線通信経路を介して各種のデータを装置間で送受信することが可能である。分析管理装置１０では、通信回路１１５の動作を制御して、設定装置２０から学習用データＮ及び背景情報Ｎを受信したり、設定装置２０に向けて学習結果Ｎ、背景情報Ａを送信したりすることができる。また、設定装置２０では、通信回路１１５の動作を制御して、分析管理装置１０に向けて学習用データＮ、背景情報Ｎを送信したり、無線子機３０に学習結果Ｎを送信したり、分析管理装置１０から学習結果Ｎ、背景情報Ａを受信したりすることができる。無線中継機６０及び無線親機７０では通信回路１１５にＩｏＴ向け低電力無線モジュールなどが用いられる。無線中継機６０では、通信回路１１５の動作を制御して、無線子機３０から受信したパケットＤ１を無線親機７０に転送することができる。無線親機７０では、通信回路１１５の動作を制御して、無線中継機６０から送信されたパケットＤ１を受信する。また、無線親機７０は、通信回路１１５を通じて監視端末８０に各種のデータを送信することができる。監視端末８０では、不図示の無線通信部が通信回路１１５の動作を制御して、無線親機７０から送信された各種のデータを受信する。
【００７４】
ユーザーインターフェース装置１１６には、例えば、液晶ディスプレイモニタ、タッチパネル装置、マウス、キーボード等が用いられる。作業者は、ユーザーインターフェース装置１１６に表示されたデータを確認し、ユーザーインターフェース装置１１６を通じて各種のコマンドを入力することが可能である。ユーザーインターフェース装置１１６は、主に設定装置２０及び監視端末８０に設けられる。設定装置２０のユーザーインターフェース装置１１６では、予測通知部２２が予測通知する情報（例えば、図８に示す予測通知）が表示され、据付作業者９０による背景情報Ａの編集、無線子機３０への学習結果Ｎの設定指示等を可能としている。分析管理装置１０、無線中継機６０及び無線親機７０には、ユーザーインターフェース装置１１６が設けられなくてもよい。
【００７５】
なお、無線中継機６０に対する外部電源からの電力供給がない場合に、無線中継機６０も内蔵電池を備えてもよい。
【００７６】
次に、設定装置２０と分析管理装置１０で実行される処理の例について、図６を参照して説明する。
図６は、設定装置２０と分析管理装置１０で実行される処理を示すフローチャートである。
【００７７】
無線子機３０は、電源部３４から検出部３１に電力を供給し、マイクロフォン１０５（図中では、「マイク」と記載する）を起動する（Ｓ１１）。そして、検出部３１は、点検対象物５０の稼働音の収集を開始する。検出部３１により収集されて電気信号に変換された稼働音は、解析部３２へ入力される。
【００７８】
解析部３２は、検出部３１から入力されたアナログ信号の音データをサンプリングし、音のデジタル情報である学習用データＮに変換する（Ｓ１２）。そして、学習用データＮを分析管理装置１０に転送して（Ｓ１３）、分析管理装置１０からの応答を待つ（Ｓ１４）。
【００７９】
分析管理装置１０は、設定装置２０から学習用データＮを受信すると（Ｓ２１）、特徴量抽出部１５により学習用データＮから特徴量を抽出し、この特徴量を学習結果Ｎとして一時記憶部１７に新規に登録する（Ｓ２２）。続いて、類似選択部１６は、学習結果Ｎに類似する登録データベース１９に登録済みの学習結果Ａを選択する（Ｓ２３）。そして、類似選択部１６は、選択した学習結果Ａに紐づけられた背景情報Ａと学習結果Ｎを設定装置２０に転送する（Ｓ２４、Ｓ２５）。その後、分析管理装置１０は、設定装置２０からの応答を待つ（Ｓ２６）。
【００８０】
設定装置２０の予測通知部２２は、分析管理装置１０から転送された背景情報Ａと学習結果Ｎを受信すると、背景情報Ａを据付作業者９０に予測された背景情報として示し（Ｓ１５）、背景情報Ａに対する編集と登録の指示を受け付ける（Ｓ１６）。据付作業者９０によって編集された背景情報Ａは、新たに登録される背景情報Ｎとなって、分析管理装置１０に転送される（Ｓ１７）。また、据付作業者９０からの設定指示を受けると、学習結果Ｎは、無線子機３０の解析部３２に設定される（Ｓ１８）。
【００８１】
分析管理装置１０の登録部１８は、設定装置２０から背景情報Ｎを受信すると、背景情報Ｎを学習結果Ｎと学習用データＮと対応づけて登録データベース１９に登録する（Ｓ２７）。本実施の形態では、一組のセットデータである背景情報Ｎを学習結果Ｎと学習用データＮをまとめて「管理情報」とも呼ぶ。
【００８２】
なお、過去に無線子機３０による監視対象となったことがない新規の点検対象物５０であれば、登録データベース１９には、過去に登録された学習用データ１１、学習結果１２及び背景情報１３のいずれも存在しない。この場合、無線子機３０が生成した学習用データＮ、学習結果Ｎは、過去の情報と比較するものがないため、背景情報Ｎも含めて学習用データＮ、学習結果Ｎが登録データベース１９に新規に登録される。
【００８３】
図７は、登録データベース１９に登録される背景情報１３の例を示す。
背景情報１３には、無線子機３０の識別番号が含まれる。さらに、背景情報１３には、無線子機３０を据付けた年月日と、無線子機３０の据付位置を示す位置情報のようなＧＰＳ（Global Positioning System）などで自動的に更新できる物理的な情報が含まれる。
【００８４】
また、背景情報１３には、点検対象物５０の型式のように対象を識別しやすくする情報も含まれる。さらに、背景情報１３には、説明画像（例えば、据付状況を示す写真据付状況を示す写真）と、音の説明画像（例えば、音の時系列パワースペクトル図）のような画像情報を含めることもできる。据付作業者９０が、設定装置２０で稼働する一般的なアプリケーションプログラムを用いて、これらの情報を加えたり、減らしたりする編集を行い、登録データベース１９に登録することが可能である。
【００８５】
背景情報１３として、時系列パワースペクトル図のような画像が含まれるため、自動点検システム１を運用する作業者は、通常時と異常時の音の時系列変化の差を目で見て確認しやすい。このため、作業者が、背景情報１３を確認するために要する時間を短縮することができる。なお、特徴量抽出部１５が、分析管理装置１０に入力された学習用データＮに対して処理を行って得た時系列パワースペクトル図を予測通知部２２に出力してもよい。
【００８６】
また、図２に示したような音圧の平均、音圧の変動幅（うなりの大きさ）、音圧の変動周期（うなりの周期）など、点検対象物５０が発生した音の概略を示すデータについても背景情報１３に含められる。また、背景情報１３には、無線子機３０の据付時の異常度、テキストの自由記述の項目も含まれる。無線子機３０の据付時の異常度として、例えば、据付作業者９０が点検対象物５０に無線子機３０を据え付ける際の主観やノウハウ等が記録される。
【００８７】
例えば、点検対象物５０がオーバーホール直前であれば、据付作業者９０が点検対象物５０から発生した音を聞いて、点検対象物５０を「異常あり」と入力することで、据付時の異常度を設定することができる。また、点検対象物５０がオーバーホール直後であれば、据付作業者９０が点検対象物５０から発生した音を聞いて、点検対象物５０を「異常なし」と入力することで、据付時の異常度を設定することができる。また、据付作業者９０は、点検対象物５０がオーバーホールの直前又は直後のいずれであるかといった、オーバーホールのタイミングをテキストの自由記述の項目に記録することもできる。
【００８８】
図８は、予測通知部２２が示す予測通知の例を示す。
予測通知部２２は、学習用データＮに類似する度合いが高い学習用データＡに関連付けられた登録済みの背景情報Ａをランク付けし、ランクの高い順に背景情報Ａを予測通知することができる。このため、据付作業者９０は、予測通知された類似の度合いの高い背景情報Ａに基づいて、無線子機３０が据え付けられる点検対象物５０が、既に学習された他の点検対象物４０と同じ型式かどうか、他の無線子機３０に設定した学習結果Ａを、今回、学習用データＮを取得した無線子機３０に設定可能かどうか等を確認する。
【００８９】
そして、据付作業者９０は、予測通知された内容に基づいて、分析管理装置１０に対して、学習結果Ｎに関連付けて背景情報Ａを登録してよいかを判断することができる。上述したように背景情報Ａが不足していたり、今回据え付ける無線子機３０の内容と異なる場合は、据付作業者９０が背景情報Ａを編集した背景情報Ｎを分析管理装置１０に登録する指示を行うことが可能である。
【００９０】
また、自動点検システム１を運用する作業者は、背景情報１３に含まれる型式が同じ点検対象物をグループ化して、登録データベース１９に登録済みの典型データ１４を得る。これにより、学習用データ１１の量と質を拡充して、特徴量の精度を高めることができる。また、新たに特徴量を生成する際にも、背景情報１３に含まれる据付時の異常度と比べ、その妥当性を検証することができる。
【００９１】
次に、無線子機３０、無線中継機６０及び無線親機７０で実行される処理の例について、図９と図１０を参照して順に説明する。
図９は、無線子機３０で実行される処理の例を示すフローチャートである。
【００９２】
無線子機３０は、所定のタイミングが到来したか監視している（Ｓ３１）。所定のタイミングが到来しなければ（Ｓ３１：ＮＯ）、無線子機３０は、再びタイミングの到来を監視し続ける。
【００９３】
所定のタイミングが到来すると（Ｓ３１：ＹＥＳ）、無線子機３０は、電源部３４から検出部３１に電力を供給し、マイクロフォン１０５（図中では、「マイク」と記載する）を起動する（Ｓ３２）。所定のタイミングは、一定の周期でもよいし、あるいは不定でもよい。さらには、無線中継機６０を介して無線子機３０に伝えられる無線親機７０からの指示にしたがって、無線子機３０が所定のタイミングを設定してもよい。
【００９４】
検出部３１は、点検対象物５０の稼働音を収集する（Ｓ３３）。検出部３１により収集されてアナログの電気信号（アナログ信号）に変換された稼働音は、解析部３２へ入力される（Ｓ３４）。
【００９５】
解析部３２は、検出部３１から入力したアナログ信号を学習用データＮに変換して、事前に設定された学習結果Ｎに基づいて学習用データＮを解析する。その後、解析部３２は、点検対象物５０から通常時に得るデータと、今回、点検対象物５０から収集したデータとの相違の度合いを解析結果として取得する（Ｓ３５）。そして、解析部３２は、解析結果を無線通信部３３へ送信する（Ｓ３６）。
【００９６】
無線通信部３３は、解析部３２から受信した解析結果に基づいてパケットＤ１を生成し、無線中継機６０へ送信する（Ｓ３７）。
【００９７】
図１０は、無線中継機６０で実行される処理の例と、無線親機７０で実行される処理の例とを示すフローチャートである。
【００９８】
先に無線中継機６０の処理を説明する。
無線中継機６０は、無線子機３０から解析結果を含むパケットＤ１を受信すると（Ｓ４１）、その解析結果を含むパケットＤ１を無線親機７０へ転送する（Ｓ４２）。無線子機３０から送信されたパケットＤ１は、途中で他の装置を経由した場合でも、ヘッダに含まれるネットワークアドレス又は識別情報に従って無線親機７０へ到達する。
【００９９】
無線親機７０は、無線中継機６０を介して無線子機３０からの解析結果を含むパケットＤ１を受信すると（Ｓ５１）、そのパケットＤ１から解析結果を取り出して、データ化する（Ｓ５２）。データ化とは、パケットＤ１を収集した時刻の時刻情報と解析結果とを対応付けて格納することにより、時系列データとして無線親機７０に登録することである。
【０１００】
その後、無線親機７０は、監視端末８０からの要求に応じて時系列データ（解析結果の一例）を送信し、監視端末８０が解析結果から点検対象物５０の状態を判定して公開する（Ｓ５３）。監視端末８０には、要求に応じて公開された時系列データが、ユーザーインターフェース装置１１６にて所定のユーザインターフェースで表示される。
【０１０１】
以上説明した第１の実施の形態に係る自動点検システム１では、無線子機３０を点検対象物５０に据え付ける際に、設定装置２０を通じて無線子機３０に学習結果Ｎを設定することができる。ここで、設定装置２０は、無線子機３０から受信した学習用データＮを分析管理装置１０に転送することで、分析管理装置１０に学習処理を行わせる。このため、負荷の高い学習処理を無線子機３０と設定装置２０が行わなくてよい。また、分析管理装置１０では、設定装置２０から受信した学習用データＮの特徴量を抽出して得た新たな学習結果Ｎを設定装置２０を通じて無線子機３０に設定する。このため、無線子機３０は、学習結果Ｎを用いて、通常時の音との相違の度合いを解析結果として、無線中継機６０を通じて無線親機７０へ送信することができる。
【０１０２】
また、分析管理装置１０は、無線子機３０の据付時における背景情報Ａを利用することで、様々な環境で設備に据え付けられる無線子機Ａであっても、同様の背景情報Ａであれば、既に登録された学習結果Ａを無線子機３０に設定することができる。つまり、設定装置２０は、ある無線子機３０に対して設定した学習結果Ａを流用し、他の無線子機３０にも学習結果Ａを設定することができる。学習結果Ａを流用することができれば、分析管理装置１０の処理負荷も減らすことができる。また、多くの無線子機３０をプラント内に据え付ける場合であっても、流用した学習結果Ａを無線子機３０に設定できるため、無線子機３０を設置する業者であれば、多数の無線子機３０を据え付ける際にかかる時間を短縮することが可能となる。
【０１０３】
また、分析管理装置１０では、無線子機３０から送信された学習用データＮと、典型データ１４とを突き合わせて、学習用データＮから抽出した新たな特徴量を学習結果Ｎとして得る。このため、無線子機３０から送信された学習用データＮから得られる特徴量の精度を高めることができる。
【０１０４】
また、無線子機３０に設定される学習結果Ｎの妥当性を判断するため、学習用データＮに類似する学習用データＡに紐づけられた背景情報Ａが設定装置２０の予測通知部２２により据付作業者９０に予測通知される。据付作業者９０は、背景情報Ａが実際に無線子機３０が据え付けられる状況と異なっていれば、背景情報Ａを編集することで背景情報Ｎを生成する。そして、背景情報Ｎの登録データベース１９への登録を分析管理装置１０に指示することで、学習用データＮ、学習結果Ｎ及び背景情報Ｎが一組の管理情報として登録データベース１９に登録される。このため、今回、点検対象物５０に無線子機３０を据え付ける際に設定された学習結果Ｎと、学習結果Ｎに紐づけられた学習用データＮ及び背景情報Ｎは、それぞれ学習結果Ａ、学習用データＡ及び背景情報Ａとして、他の点検対象物５０に無線子機３０を据え付ける際に用いることができる。
【０１０５】
また、無線子機３０の解析部３２に学習結果Ｎを設定するタイミングは、無線子機３０を点検対象物５０に据え付ける時だけに限らない。例えば、点検対象物５０がオーバーホールに出された後、改めて設置された場合には、点検対象物５０が発生する音が変わる可能性が高い。このような場合には、点検対象物５０に据え付けられる無線子機３０についても改めて学習結果Ｎを設定するとよい。
【０１０６】
また、点検対象物５０の周囲に別の設備が設置されたことにより、この設備から背景情報１３として登録されていた音とは異なる音が発生すると、解析部３２は点検対象物５０に通常時の音との相違の度合いが大きくなったとする解析結果を出力しやすい。このため、無線子機３０が据え付けられた後に、周囲の環境が変わった場合にも無線子機３０の解析部３２に学習結果Ｎを改めて設定するとよい。また、図７に示した背景情報１３には、点検対象物５０の周囲の環境の変化や、点検対象物５０以外の設備が発生した音の存在が記録されていてもよい。
【０１０７】
また、無線子機３０は、一定時間ごと（例えば、１０分ごと、１時間ごと）に検出部３１を起動させ、検出部３１に点検対象物５０の状態を検出させて、点検対象物５０の状態の解析結果を得る。この自動点検システム１では、検出部３１が集音可能な周波数帯域の全体の音データを無線子機３０から無線親機７０へ送信するのではなく、通常時の音との相違の度合いを解析結果として含むパケットＤ１を無線親機７０に送信する。このため、無線子機３０から無線親機７０へ送信する解析結果のパケットＤ１のデータサイズを、検出部３１が収集した音のデータそのままのデータサイズよりも低減できる。
【０１０８】
また、無線子機３０は、間欠駆動し、無線親機７０が解析結果を取り出し可能な最低限のサイズのパケットＤ１を送信するため、無線子機３０の消費電力を低減することができる。したがって、無線子機３０は、解析結果を１回送信するのに要する電力エネルギを少なくし、内蔵電池１０８の消費電力を抑制することができる。この結果、無線子機３０の内蔵電池１０８の寿命が長くなるので、無線子機３０の電池交換頻度を少なくすることができる。このため、無線子機３０を導入した事業者であれば無線子機３０のメンテナンスの手間を低減することができる。
【０１０９】
また、無線親機７０は、無線子機３０が送信したパケットＤ１に含まれる解析結果に基づいて、監視端末８０に対して、点検対象物５０に異常が発生したことを通知する。このため、監視端末８０を使用する運用作業者は、点検対象物５０の状態を遠隔監視することができ、点検対象物５０まで近づいて、点検対象物５０を点検する機会を減らすことができる。このため、点検対象物５０の運用コストを低減できるばかりか、自動点検システム１の使い勝手を向上することも可能となる。
【０１１０】
なお、無線子機３０の通信可能距離の範囲内に無線親機７０があれば、自動点検システム１に無線中継機６０を設けず、無線子機３０が無線親機７０と直接通信するように構成してもよい。
【０１１１】
また、検出部３１がＡＤ変換部を備える構成としてもよい。この場合、検出部３１が収音した音のアナログ信号の振幅に対して標本化及び量子化を行い、アナログ信号をデジタル値に変換して、解析部３２にデジタル値を出力する。このため、解析部３２は、ＡＤ変換部を除く構成としてもよい。
【０１１２】
［無線子機からマイクを離した構成例］
図１１は、無線子機３０の取り付け場所の例を示す図である。
図１に示した無線子機３０は検出部３１を内蔵しており、点検対象物５０から離れた位置に無線子機３０が設置されていた。しかし、図１１に示すように無線子機３０が備える検出部３１は、無線子機３０の筐体から取り外し、無線子機３０から離して点検対象物５０に取り付け可能となるように構成してもよい。このように無線子機３０の筐体から検出部３１を離して点検対象物５０に取り付ける形態は、点検対象物５０に接触して点検対象物５０の状態を検出する検出部３１（例えば、マイクロフォン１０５、後述する熱電対、振動センサ）を用いる場合に適用される。
【０１１３】
検出部３１（マイクロフォン１０５）の大きさは、無線子機３０の筐体に比べて小さいため、点検対象物５０に直接取り付けることが可能である。例えば、点検対象物５０が回転機である場合に、回転機の軸受けや回転機カバーの外側に検出部３１を直接取り付けることが可能である。このように検出部３１が回転機の各部に直接取り付けられることにより、検出部３１が収音する音は、回転機が設置される周囲の環境音の影響を受けにくくなる。
【０１１４】
検出部３１と無線子機３０とは、無線子機３０から引き延ばされた電力線及び信号線により接続される。電力線及び信号線は、検出部３１と無線子機３０を接続するケーブル１０９内に収納される。検出部３１は、電力線を通じて電源部３４（内蔵電池１０８）から供給される電力により動作する。また、検出部３１は、点検対象物５０から収音した音のアナログ信号を、無線子機３０の解析部３２に信号線を通じて出力する。解析部３２は、周囲の雑音を含まない、点検対象物５０だけから発生した音のアナログ信号に基づいて、音の解析をすることができる。
【０１１５】
［マルチホップネットワークの第１の構成例（シングルマネージャ）］
図１２は、第１の実施の形態に係る自動点検システム１のマルチホップネットワークの第１の構成例（シングルマネージャ）を示す図である。
【０１１６】
図１に示したように、自動点検システム１は、複数の無線子機３０，３０’、無線中継機６０で構成される。通常、無線子機３０，３０’がパケットＤ１を最初に送信する宛先である無線中継機６０は予め決まっている。しかし、無線子機３０，３０’が設置される環境は、様々な形状の設備が配置されるプラント内であることが多い。このため、無線子機３０，３０’が設置された後に、新たに設備５５が設置されると無線子機３０から無線中継機６０にパケットＤ１を送信できなくなってしまう。
【０１１７】
ここで、自動点検システム１が構成する第１の構成例に係るマルチホップネットワークについて説明する。マルチホップネットワークでは、複数の無線子機３０，３０’がパケットＤ１を転送することが可能となる。複数の無線子機３０，３０’を識別するため、（１）〜（４）の符号を付した無線子機３０（１）〜３０（４）がマルチホップネットワークに設けられた例を示す。また、複数の無線中継機６０を識別するため、（１），（２）の符号を付した無線中継機６０（１），６０（２）がマルチホップネットワークに設けられた例を示す。
【０１１８】
無線子機３０（１）は、点検対象物Ａ５１から発生する音を収音し、無線子機３０（２）は、点検対象物Ｂ５２から発生する音を収音する。そして、無線子機３０（３），３０（４）は、それぞれ点検対象物Ｃ５３の異なる場所から発生する音を収音する。例えば、図１２の左側に示す無線中継機６０（１）には、２台の無線子機３０（１），３０（２）からパケットＤ１が送信される。また、図１２の右側に示す無線中継機６０（２）にも、２台の無線子機３０（３），３０（４）からパケットＤ１が送信されていたとする。
【０１１９】
しかし、図１２の右側に示す無線中継機６０（２）と、２台の無線子機３０（３），３０（４）との間に設備５５が設置されたことにより、無線中継機６０（２）と、２台の無線子機３０（３），３０（４）とが直接通信できなくなったとする。このように、複数の無線子機３０（１）〜３０（４）のうち、無線子機３０（３），３０（４）は、無線中継機６０（２）に対してパケットＤ１を送信できないことを検出した場合に、他の無線中継機６０（１）にデータを送信可能である他の無線子機３０（２）に対して、パケットＤ１の転送を依頼する。
【０１２０】
そこで、無線中継機６０（２）にパケットＤ１を送信できない無線子機３０（３），３０（４）は、他の無線中継機６０（１）にパケットＤ１を送信できる無線子機３０（１），３０（２）を探索する。パケットＤ１を送信できない無線子機３０（３），３０（４）は、パケットＤ１を送信できる無線子機３０（２）までパケットＤ１を転送する。この時、無線子機３０（３）は、自身のパケットＤ１を無線子機３０（２）に送信し、さらに無線子機３０（４）から送信されたパケットＤ１を無線子機３０（２）に転送する。
【０１２１】
そして、他の無線子機３０（２）は、無線子機３０（３），３０（４）から送信されたパケットＤ１を無線中継機６０（１）に転送する。つまり、無線子機３０（２）は、自身のパケットＤ１を無線中継機６０（１）に送信するとともに、無線子機３０（３）から送信又は転送されたパケットＤ１についても無線中継機６０（１）に送信する。このように自動点検システム１がマルチホップネットワークを構成することにより、全ての無線子機３０（１）〜３０（４）が無線中継機６０を介して無線親機７０までパケットＤ１を送信することができる。
【０１２２】
なお、無線子機３０（２），３０（３）が長期間にわたってパケットＤ１の転送を続けると、無線子機３０（２），３０（３）の内蔵電池１０８の消費電力が他の無線子機３０（１），３０（４）よりも多くなってしまう。このため、他の無線子機３０（３），３０（４）から送信されたパケットＤ１の転送を開始した無線子機３０（２）の存在が無線親機７０（１）を通じて監視端末８０に通知されてもよい。この通知により、運用作業者は、無線子機３０（３），３０（４）と無線中継機６０（２）とが無線通信できていない状況を知ることができる。そして、運用作業者は、無線中継機６０（２）と通信可能な位置に無線子機３０（３），３０（４）を移動させたり、設備５５を移動させたりする等の措置をとることができる。
【０１２３】
監視端末８０は、外部のインターネットを介して、点検対象物５０が設置されたプラントから離れた場所で点検対象物５０の状態を監視することが可能である。
【０１２４】
［マルチホップネットワークの第２の構成例（マルチマネージャ）］
図１３は、第１の実施の形態に係る自動点検システム１のマルチホップネットワークの第２の構成例（マルチマネージャ）を示す図である。
【０１２５】
ここで、自動点検システム１が構成する第２の構成例に係るマルチホップネットワークについて説明する。自動点検システム１は、無線中継機６０を備えない形態でマルチホップネットワークを構成することができる。複数の無線親機７０を識別するため、（１），（２）の符号を付した無線親機７０（１），７０（２）がマルチホップネットワークに設けられた例を示す。つまり、このマルチホップネットワークでは、図１１に示した無線中継機６０（１），６０（２）が、２台の無線親機７０（１），７０（２）に置き換えて構成される。そして、無線親機７０（１），７０（２）は、インターネット等からなる通信網を経由して監視端末８０に接続される。
【０１２６】
マルチホップネットワークでは、複数の無線子機３０，３０’がパケットＤ１を転送することが可能となる。例えば、図１３の左側に示す無線親機７０（１）には、２台の無線子機３０（１），３０（２）からパケットＤ１が送信される。また、図１３の右側に示す無線親機７０（２）にも、２台の無線子機３０（３），３０（４）からパケットＤ１が送信されていたとする。
【０１２７】
しかし、図１３の右側に示す無線親機７０（２）と、２台の無線子機３０（３），３０（４）との間に設備５５が設置されたことにより、無線親機７０（２）と、２台の無線子機３０（３），３０（４）とが直接通信できなかったとする。このように、複数の無線子機３０（１）〜３０（４）のうち、無線子機３０（３），３０（４）は、無線親機７０（２）に対してパケットＤ１を送信できないことを検出した場合に、他の無線親機７０（１）にデータを送信可能である他の無線子機３０（２）に対して、パケットＤ１の転送を依頼する。
【０１２８】
そこで、無線親機７０（２）にパケットＤ１を送信できない無線子機３０（３），３０（４）は、他の無線親機７０（１）にパケットＤ１を送信できる無線子機３０（１），３０（２）を探索する。パケットＤ１を送信できない無線子機３０（３），３０（４）は、パケットＤ１を送信できる無線子機３０（２）までパケットＤ１を転送する。この時、無線子機３０（３）は、自身のパケットＤ１を無線子機３０（２）に送信し、さらに無線子機３０（４）から送信されたパケットＤ１を無線子機３０（２）に転送する。
【０１２９】
そして、他の無線子機３０（２）は、無線子機３０（３），３０（４）から送信されたパケットＤ１を無線親機７０（１）に転送する。つまり、無線子機３０（２）は、自身のパケットＤ１を無線親機７０（１）に送信するとともに、無線子機３０（３）から送信又は転送されたパケットＤ１についても無線親機７０（１）に送信する。このように自動点検システム１がマルチホップネットワークを構成することにより、全ての無線子機３０（１）〜３０（４）が無線親機７０（１）を介して監視端末８０までパケットＤ１を送信することができる。
【０１３０】
なお、無線子機３０（２），３０（３）が長期間にわたってパケットＤ１の転送を続けると、無線子機３０（２），３０（３）の内蔵電池５８の消費電力が他の無線子機３０（１），３０（４）よりも多くなってしまう。このため、他の無線子機３０（３），３０（４）から送信されたパケットＤ１の転送を開始した無線子機３０（２）の存在が無線親機７０（１）を通じて監視端末８０に通知されてもよい。この通知により、作業者は、無線子機３０（３），３０（４）と無線親機７０（２）とが無線通信できていない状況を知ることができる。そして、作業者は、無線親機７０（２）と通信可能な位置に無線子機３０（３），３０（４）を移動させたり、設備５５を移動させたりする等の措置をとることができる。
【０１３１】
［マルチホップネットワークの第３の構成例（マルチマネージャ）］
図１４は、第１の実施の形態に係る自動点検システム１のマルチホップネットワークの第３の構成例（マルチマネージャ）を示す図である。
【０１３２】
ここで、自動点検システム１が構成する第３の構成例に係るマルチホップネットワークについて説明する。図１３に示した第２の構成例に係るマルチホップネットワークのマルチマネージャ構成には、図１４に示すように無線中継機６０が含まれてもよい。
【０１３３】
図１４に示す自動点検システム１は、複数の無線中継機６０と、複数の無線親機７０とを備えた形態でマルチホップネットワークを構成することができる。このマルチホップネットワークでは、無線子機３０（１），３０（２）に無線中継機６０（１）が接続され、無線子機３０（３），３０（４）に無線中継機６０（２）が接続される。そして、無線中継機６０（１）と無線親機７０（１）が接続され、無線中継機６０（２）と無線親機７０（２）が接続される。そして、無線親機７０（１），７０（２）は、インターネット等からなる通信網を経由して監視端末８０に接続される。
【０１３４】
第３の構成例に係るマルチホップネットワークにおいても、無線子機３０（３），３０（４）と無線中継機６０（２）との間に設備５５が設置され、無線中継機６０（２）と、２台の無線子機３０（３），３０（４）とが直接通信できなくなったとする。この場合、無線子機３０（３），３０（４）が、他の無線子機３０（２）を探索する。そして、無線子機３０（４）は、無線子機３０（３）にパケットＤ１を送信する。無線子機３０（３）は、無線子機３０（３）自体が作成するパケットＤ１を無線子機３０（２）に送信すると共に、無線子機３０（４）から受信したパケットＤ１を無線子機３０（２）に転送する。その後、無線子機３０（２）が無線中継機６０（１）にパケットＤ１を転送することで、無線子機３０（３），３０（４）のパケットＤ１は、無線中継機６０（１）から無線親機７０（１）に送信され、無線親機７０（１）から通信網を経て監視端末８０に送信される。
【０１３５】
このように自動点検システム１が第３の構成例に係るマルチホップネットワークを構成することにより、全ての無線子機３０（１）〜３０（４）が、無線中継機６０（１）、無線親機７０（１）を介して監視端末８０までパケットＤ１を送信することができる。なお、長期間にわたってパケットＤ１の転送が続くことを防ぐため、無線子機３０（２），（３）がパケットＤ１の転送を開始したことを、無線親機７０（１）が監視端末８０に通知する処理は、第１の構成例に係るマルチホップネットワークと同様である。
【０１３６】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る自動点検システムの構成例及び動作例について、図１５を参照して説明する。
図１５は、第２の実施の形態に係る自動点検システム１Ａの構成例を示すブロック図である。本実施の形態では、無線子機３０に発電部３５を設けることにより、電源部３４の内蔵電池１０８の消耗を抑制することを可能とする。なお、無線子機３０Ａと同様の構成である無線子機３０Ａ’の詳細な説明、及び第１の実施の形態に係る無線中継機６０、無線親機７０及び監視端末８０と同じ個所についての詳細な説明は省略する。
【０１３７】
第２の実施の形態に係る無線子機３０Ａは、発電部３５をさらに備えている。発電部３５は、例えば、圧電振動子等を含んで構成されており、点検対象物５０から発する音波による振動、又は点検対象物５０から生じる振動を電気エネルギ（電力）に変換して発電する装置である。発電部３５で発電された電力は、電源部３４に供給される。
【０１３８】
電源部３４は、発電部３５から供給された電力と、内蔵電池１０８から取り出した電力の両方を、検出部３１、解析部３２及び無線通信部３３へ供給（給電）することができる。内蔵電池１０８を充電可能な二次電池として構成することで、電源部３４は、発電部３５で発電された電力で内蔵電池１０８を充電してもよい。また、発電部３５からの電力だけでは足りない場合に、電源部３４は、無線子機３０内の各部に内蔵電池１０８からの電力を供給する構成でもよい。発電部３５の発電方式は問わない。例えば、発電部３５は、太陽光を電気エネルギ（電力）に変換する発電装置であってもよい。ただし、点検対象物５０に由来する音や振動等のエネルギを利用する発電方式であることが好ましい。
【０１３９】
第２の実施の形態に係る自動点検システム１Ａにおいても、第１の実施の形態に係る自動点検システム１と同様の作用効果を奏する。さらに第２の実施の形態に係る自動点検システム１Ａでは、無線子機３０が発電部３５を備えているため、内蔵電池１０８の交換頻度を、第１の実施の形態に係る無線子機３０の内蔵電池１０８よりも低減することができる。
【０１４０】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る自動点検システムの構成例及び動作例について、図１６〜図１８を参照して説明する。
第３の実施の形態に係る自動点検システムは、無線子機３０の検出部３１がカメラであることを想定し、検出部３１が点検対象物５０を撮影して得た画像データを学習処理の対象として用いる。
【０１４１】
図１６は、第３の実施の形態に係る自動点検システムで用いられる無線子機３０を構成する計算機１００Ａのハードウェア構成例を示すブロック図である。
計算機１００Ａにおいて、図４に示した計算機１１０と異なる点は、検出部３１として用いられる部分がマイクロフォン１０５からカメラ１２０に置き換わった点である。
【０１４２】
カメラ１２０には、不図示のレンズ、ＣＣＤ撮像素子、アンプ、Ａ／Ｄ変換部等が含まれる。このため、検出部３１は、カメラ１２０により、撮像可能範囲にある点検対象物５０の様子を可視光線で撮影した可視画像からなる画像データを得る。画像データは、入出力回路１０６を通じて補助記憶装置１０３に記憶され、ＭＰＵ１０１で動作するソフトウェアにより補助記憶装置１０３から適宜読み出される。
【０１４３】
そして、解析部３２は、点検対象物５０の状態が表される可視画像可視画像からなる画像データを学習用データＮとして分析管理装置１０に送信する。また、解析部３２は、分析管理装置１０から受信した学習結果Ｎに基づいて、検出部３１が得た可視画像と、点検対象物５０が通常時の状態で撮影された可視画像との相違の度合いを解析結果として得る。この解析結果が無線中継機６０を介して無線親機７０まで送信される。
【０１４４】
図１７は、登録データベース１９に登録される背景情報１３Ａの構成例を示す図である。
背景情報１３Ａは、図７に示した背景情報１３とは異なり、点検対象物５０が発生する音の音圧に関する項目が削除された情報となる。その代わりに、背景情報１３Ａには、カメラ１２０が撮影した点検対象物５０の撮影画像が含まれる。
【０１４５】
図１８は、予測通知部２２が示す予測通知の例を示す図である。
本実施の形態では、点検対象物５０が発生する音の音圧に関する項目の代わりに、カメラ１２０が撮影した点検対象物５０の撮影画像が表示される。据付作業者９０は、予測通知された撮影画像を見ながら無線子機３０に設定する学習結果Ｎとして妥当な背景情報１３Ａを選択して、選択した背景情報１３Ａを背景情報Ｎとして登録データベース１９に登録する指示を行うことができる。
【０１４６】
以上説明した第３の実施の形態に係る自動点検システムでは、カメラ１２０が撮影した撮影画像の画像データに基づいて、分析管理装置１０で学習処理が行われ、無線子機３０に学習結果Ｎが設定される。このため、無線子機３０は、点検対象物５０のわずかな変化であっても、通常時の状態で撮影された可視画像との相違の度合いを解析結果として無線親機７０に送信することができる。そして、無線親機７０が点検対象物５０の異常が発生したと判断すると、作業者は点検対象物５０に発生した異常に対して速やかに対応することが可能となる。
【０１４７】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態に係る自動点検システムの構成例及び動作例について、図１９を参照して説明する。
第４の実施の形態に係る自動点検システムは、無線子機３０の検出部３１が電流検出器であることを想定し、検出部３１が点検対象物５０に通電される電流の変化を学習処理の対象として用いる。
【０１４８】
図１９は、第４の実施の形態に係る自動点検システムで用いられる無線子機３０を構成する計算機１００Ｂのハードウェア構成例を示すブロック図である。
計算機１００Ｂにおいて、図４に示した計算機１００と異なる点は、検出部３１として用いられる部分がマイクロフォン１０５から電流検知器１２１（ＣＴ：Current Transformer）及び直交検波回路１２２に置き換わった点である。
【０１４９】
本実施の形態では、例えば、生産ラインに設置された三相交流モータを、点検対象物５０の一例とした回転機５６とする。回転機５６は、３本の電力線（それぞれｕ相、ｖ相、ｗ相）でサーボアンプ５７と接続され、サーボアンプ５７から供給される三相交流電源で駆動される。
【０１５０】
ここで、３本の電力線の内の少なくとも１本（ここでは一例としてｗ相の電力線）に、電流検知器１２１が接続され、電流検知器１２１がｗ相の電流をモニタリングする。電流検知器１２１が得た電流の検知信号は、直交検波回路１２２に供給される。そして、直交検波回路１２２は、電流検知器１２１が検知した電流を検波し、ｗ相の電力線を流れる電流を測定し、電流データを出力する。このため、検出部３１は、電流検知器１２１と直交検波回路１２２により、点検対象物５０を駆動する電流の電流値からなる電流データを得る。電流データは入出力回路１０６を経て補助記憶装置１０３に記憶され、ＭＰＵ１０１で動作するソフトウェアにより補助記憶装置１０３から適宜読み出される。
【０１５１】
そして、解析部３２は、点検対象物５０の状態が表される電流値を学習用データＮとして分析管理装置１０に送信する。また、解析部３２は、分析管理装置１０から受信した学習結果Ｎに基づいて、検出部３１が得た電流値と、点検対象物５０が通常時の状態で供給される電流の電流値との相違の度合いを解析結果として得る。この解析結果が無線親機７０まで送信される。
【０１５２】
以上説明した第４の実施の形態に係る自動点検システムでは、電流検知器１２１が得た電流の検知信号により直交検波回路１２２が回転機５６に供給される電流の電流値を測定して得た電流データに基づいて学習処理が行われる。そして、無線子機３０は、通常時の状態で供給される電流の電流値との相違の度合いを解析結果として無線親機７０に送信されるため、回転機５６に供給される電流のわずかな変化であっても回転機５６の異常を速やかに判断することが可能となる。
【０１５３】
［変形例］
なお、上述した各実施の形態に係る検出部３１としては、他にも様々な情報を得ることが可能な装置に置き換えられる。以下に、検出部３１が温度値を検出する例、熱画像を得る例、振動値を得る例について順に説明する。
【０１５４】
＜温度値を検出する例＞
例えば、検出部３１として、点検対象物５０が発生する温度を検出可能な熱電対を設けてもよい。熱電対としては、点検対象物５０の特定箇所に接触して、特定箇所の温度を測定可能な接触式熱電対を用いることが望ましい。この場合、検出部３１は、点検対象物５０に接触して据え付けられ、点検対象物５０が発生する熱の温度値を検出する。
【０１５５】
解析部３２は、点検対象物５０の状態が表される温度値を学習用データＮとして分析管理装置１０に送信する。そして、解析部３２は、分析管理装置１０から受信した学習結果Ｎに基づいて、検出部３１が得た温度値と、点検対象物５０が通常時の状態で発生する熱の温度値との相違の度合いを解析結果として得る。その後、無線子機３０は、解析結果を無線中継機６０を経て無線親機７０に送信する。無線親機７０は、無線子機３０から収集した解析結果により、点検対象物５０が正常又は異常であるかを判断することができる。
【０１５６】
＜熱画像を得る例＞
また、検出部３１として、点検対象物５０が放射する赤外線を検出して、点検対象物５０の熱画像を撮影可能な熱画像カメラを設けてもよい。この場合、検出部３１は、点検対象物５０から離して据え付けられ、点検対象物５０の温度に基づく熱画像を得る。
【０１５７】
解析部３２は、点検対象物５０の状態が表される熱画像を学習用データＮとして分析管理装置１０に送信する。そして、解析部３２は、分析管理装置１０から受信した学習結果Ｎに基づいて、検出部３１が得た熱画像と、点検対象物５０が通常時の状態で得られた熱画像との相違の度合いを解析結果として得る。その後、無線子機３０は、解析結果を無線中継機６０を経て無線親機７０に送信する。無線親機７０は、無線子機３０から収集した解析結果により、点検対象物５０が正常又は異常であるかを判断することができる。
【０１５８】
＜振動値を得る例＞
また、検出部３１として、点検対象物５０が生じる振動を検出可能な振動センサを設けてもよい。この場合、検出部３１は、点検対象物５０に接触して据え付けられ、点検対象物５０が発生する振動の振動値を得る。
【０１５９】
解析部３２は、点検対象物５０の状態が表される振動値を学習用データＮとして分析管理装置１０に送信する。そして、解析部３２は、分析管理装置１０から受信した学習結果Ｎに基づいて、検出部３１が得た振動値と、点検対象物５０が通常時の状態で得られた振動値との相違の度合いを解析結果として得る。その後、無線子機３０は、解析結果を無線中継機６０を経て無線親機７０に送信する。無線親機７０は、無線子機３０から収集した解析結果により、点検対象物５０が正常又は異常であるかを判断することができる。
【０１６０】
なお、本発明は上述した各実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限り、その他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができ、本発明の目的を達成する範囲内で、実施形態の構成や処理方法は適宜変更することが可能である。
また、図中の制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１６１】
１…自動点検システム、１０…分析管理装置、１１…学習用データ、１２…学習結果、１３…背景情報、１４…典型データ、１５…特徴量抽出部、１６…類似選択部、１７…一時記憶部、１８…登録部、１９…登録データベース、２０…設定装置、２１…学習用データ転送部、２２…予測通知部、２３…背景情報登録部、２４…学習結果設定部、３０…無線子機、３１…検出部、３２…解析部、３３…無線通信部、３４…電源部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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