(57)【要約】      （修正有）【課題】動的構成可能な非干渉信号処理を伴う監視システムを提供する。【解決手段】機械１０５の動作管理に関するデータと、機械１０５の安全管理に関するデータとが、相互に干渉しないよう重ね合わせられる。機械１０５に生じる状態を示す生データを取得し、生データから複数の波形を生成し、波形により生データの周波数情報を視覚的に表現し、動作管理に関する測定値及び安全保護に関する測定値が決定されるよう、波形に対して実行される信号処理操作を定義するデータパスを形成するよう、信号処理ブロックを動的にリンクさせる。【選択図】図１
2010127932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械状態を示す信号を発生する、機械（１０５）の周囲に配置された少なくとも１つのセンサ（１１０）と、前記少なくとも１つのセンサ（１１０）から生成された前記信号を監視する監視モジュール（１２０）とを備える、機械（１０５）を監視するシステム（１００）であって、
前記監視モジュール（１２０）は、
前記少なくとも１つのセンサ（１１０）から発生した前記信号から、それぞれに異なる周波数情報を有する複数の波形を生成する第１レベル信号処理部品（１２５）と、
前記機械（１０５）の動作管理に関する少なくとも１つの測定値が決定するよう、前記第１レベル信号処理部品（１２５）から生成された前記複数の波形の中から選択された少なくとも１つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも１つのデータパスと、前記機械（１０５）の安全保護に関する少なくとも１つの測定値が決定するよう、前記第１レベル信号処理部品（１２５）から生成された前記複数の波形の中から選択された少なくとも１つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも１つのデータパスとを形成するよう動的にリンク可能な複数の信号処理ブロックを備える第２レベル信号処理部品（１３０）とを備えており、
前記機械（１０５）の動作管理に関する測定値を独立的に設定可能であり、該設定は、前記機械（１０５）の安全保護に関する測定値の設定に干渉しないシステム。
【請求項２】
前記第１レベル信号処理部品（１２５）は、フィールドプログラム可能ゲートアレイ、プログラム可能論理回路、プログラム可能複合論理回路、特定用途向け集積回路、及び、処理装置の中から選択される、請求項１記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記第２レベル信号処理部品（１３０）内の前記動的にリンク可能な複数の信号処理ブロックのそれぞれは、前記機械（１０５）の動作管理及び前記機械（１０５）の安全保護に関する測定値を生成する別のデータパスで使用される別の信号処理ブロックに影響を与えることなく、追加、変更、又は削除により修正可能である、請求項１または２に記載のシステム（１００）。
【請求項４】
監視モジュール（１２０）は更に、前記機械（１０５）の動作管理及び前記機械（１０５）の安全保護に関する測定値を記憶するよう構成されたメモリ（１３５）を備える、請求項１乃至３のいずれか１項記載のシステム（１００）。
【請求項５】
機械（１０５）に生じる状態を示す生データを取得するステップと、
前記生データから複数の波形を生成するステップであって、前記複数の波形のそれぞれにより前記生データの異なる周波数情報を含めた情報を視覚的に表現するステップと、
前記機械（１０５）の動作管理に関する測定値を決定する他のデータパスと前記機械（１０５）の安全保護に関する測定値を決定する他のデータパスとで使用される信号処理ブロックに干渉することなく、前記機械（１０５）の動作管理に関する少なくとも１つの測定値及び前記機械（１０５）の安全保護に関する少なくとも１つの測定値が決定されるよう、少なくとも１つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも１つのデータパスを形成するよう、複数の信号処理ブロックを動的にリンクさせて構成するステップとを備える、機械（１０５）の監視方法。
【請求項６】
前記生データをデジタル信号に変換するステップを更に備える、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記複数の信号処理ブロックを動的にリンクさせて構成するステップは、前記機械（１０５）の動作管理及び前記機械（１０５）の安全保護に関する測定値を生成する別のデータパスで使用される別の信号処理ブロックに影響を与えることなく、前記複数の信号処理ブロックを追加、変更、又は削除により修正するステップを含む、請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
前記複数の波形から選択された前記少なくとも１つの波形を、前記少なくとも１つのデータパスを定義する選択された信号処理ブロックにマッピングするステップを更に備える、請求項５乃至７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
処理装置により機械（１０５）を監視する命令が実行されると該命令を保存する、有形の読取可能媒体であって、
前記命令は、前記処理装置に、
機械の状態を示す信号を取得するステップと、
前記信号から、それぞれが前記信号の異なる周波数情報を有する複数の波形を生成するステップと、
前記機械（１０５）の動作管理に関する測定値を決定する他のデータパスと前記機械（１０５）の安全保護に関する測定値を決定する他のデータパスとで使用される信号処理ブロックに干渉することなく、前記機械（１０５）の動作管理に関する少なくとも１つの測定値及び前記機械（１０５）の安全保護に関する少なくとも１つの測定値が決定されるよう、少なくとも１つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも１つのデータパスを形成するよう動的にリンクした、複数の信号処理ブロック構成するステップとを実行させる媒体。
【請求項１０】
前記複数の信号処理ブロックを動的に構成するステップは、前記機械（１０５）の動作管理及び前記機械（１０５）の安全保護に関する測定値を生成する別のデータパスで使用される別の信号処理ブロックに影響を与えることなく、前記複数の信号処理ブロックを追加、変更、又は削除により修正するステップを含む、請求項９記載の有形の読取可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して監視装置に関し、特に、機械の管理に関わる測定値及び安全保護に関わる測定値を監視するための動的信号の処理及び構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業機械の監視及び制御の分野において、監視対象となる機械部品から、機械の動的状態を示す様々な信号を発生することができる。センサや変換器等の信号発生部品は、通常、機械の利に適った位置、又はそれに深く関連する位置にある。これらの信号の一部、及びこれらの信号に対してなされるデータ解析の一部を用いて、安全性が重要な機械の性能が判定される。このデータに対してなされる処置には、重大な寿命の損失、環境被害、又は金銭的な損失を防止するのに必要な、機械の停止又は機械の操作条件の変更が含まれる。これらの信号の別の一部及びデータ解析の一部を用いて、機械の使用が制御される。例えば、この情報を利用し、機械修理のための機能停止の予定を決めたり、機械の操作条件を変更したりすることで、装置の性能、効率、又は寿命を最大限に伸ばすことができる。
【０００３】
機械では、機械の使用を制御するためのデータを修正せざるを得ない様々な機械状態が生じることが常である。修正には、例えば、標本抽出率を変更して周波数成分を追加又は除去するためにフィルタリングを行うこと、データ標本の抽出頻度を変更すること、又は、データ統合の可否を変更することが含まれる。また、この修正は、機械のオペレータが機械のコンディションを更に解析するために測定値又は動的波形表示を追加する必要がある場合になされる場合もある。
【０００４】
機械の動作管理用のデータとは対照的に、機械の安全保護に関連するデータは、通常、軸受の隙間のような機械の物理的パラメータに基づいており、あまり頻繁には修正されない。更に、これらの保護測定値の臨界安全性において、効率と信頼性は最大の懸案事項である。また、これらの異なるデータセットの制御は、工場内の異なる個人が担当してもよい。例えば、機械の安全保護に関する測定値の制御は工場を稼働させる側の管轄であり、機械の使用管理に関するデータは工場の信頼性を管理する側の管轄であってもよい。一般的に、工場を稼働させる側は、信頼性を管理する側が生産に影響を与えることはないという自信を持つ必要があり、信頼性グループは、彼らの対応が生産に影響を与えないという自信を持つ必要がある。
【０００５】
これらの測定値の信号処理機能は、機械の安全保護に関する測定値と機械の使用管理に関する測定値とが異なることから、分かれていることが好ましい。残念ながら、既存の方法には最適なものは無い。例えば、安全保護測定に関するデータの処理を行うハードウェア装置と、機械の管理に関するデータを処理する第２のハードウェア装置とのそれぞれに、個別の信号処理ハードウェア装置を準備する方法がある。この方法では、保護と管理に必要な測定値を両方のハードウェア装置で取得するか、又は、２つの装置の間で通信する必要があるため、大幅に複雑で追加の費用がかかる。別の方法では、保護データから派生する、限られた量の管理データを利用する。例えば、保護データが高速フーリエ変換によって生成される場合、管理データのユーザーは、完全変換と、変換に取り込まれる生データとにアクセスすることができる。しかし、保護測定値に影響を与えることなく、管理データのユーザーによって、更に波形を追加したりデータの抽出方法を大きく修正したりすることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０１８３８６３Ａ１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の実施形態において、機械を監視するためのシステムを開示する。このシステムは、機械の状態を示す信号を発生する機械の周辺に配置された少なくとも１つのセンサを備える。監視モジュールは、前記少なくとも１つのセンサから発生した信号を監視する。監視モジュールは、前記少なくとも１つのセンサから発生した信号から複数の波形を生成する第１レベル信号処理部品を備える。前記複数の波形のそれぞれは、それぞれの信号の周波数情報を有する。前記機械の動作管理に関する少なくとも１つの測定値を決定するために前記第１レベル信号処理部品から生成された前記複数の波形の中から選択された少なくとも１つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも１つのデータパスと、前記機械の安全保護に関する少なくとも１つの測定値を決定するために前記第１レベル信号処理部品から生成された前記複数の波形の中から選択された少なくとも１つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも１つのデータパスとを形成するよう、動的にリンクさせて構成可能な複数の信号処理ブロックを備える第２レベル信号処理部品がある。機械の動作管理に関する測定値は独立的に設定可能であり、機械の安全保護に関する測定値の設定に干渉しない。
【０００８】
本発明の第２の実施形態において、機械を監視する方法を開示する。この方法は、機械に発生する状態を示す生データを取得するステップと；前記生データから複数の波形を生成するステップであって、前記複数の波形のそれぞれによって前記生データそれぞれの周波数を含めた視覚情報を示すステップと；前記機械の動作管理に関する測定値を決定する他のデータパスと前記機械の安全保護に関する測定値を決定する他のデータパスとで使用される信号処理ブロックに干渉することなく、前記機械の動作管理に関する少なくとも１つの測定値及び前記機械の安全保護に関する少なくとも１つの測定値を決定するために少なくとも１つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも１つのデータパスを形成するよう、複数の信号処理ブロックを動的にリンクさせて構成するステップとを有する。
【０００９】
本発明の第３の実施形態において、処理装置が機械を監視できるようにする命令が実行されると、この命令を保存する、有形の読取可能媒体を開示する。これらの命令は、前記処理装置に、機械の状態を示す信号を取得するステップと；前記信号から複数の波形を生成するステップであって、前記複数の波形のそれぞれが前記信号それぞれの周波数情報を示しているステップと；前記機械の動作管理に関する測定値を決定する他のデータパスと前記機械の安全保護に関する測定値を決定する他のデータパスとで使用される信号処理ブロックに干渉することなく、前記機械の動作管理に関する少なくとも１つの測定値及び前記機械の安全保護に関する少なくとも１つの測定値を決定するために少なくとも１つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する少なくとも１つのデータパスを形成するよう、複数の信号処理ブロックを動的にリンクさせて構成するステップとを実行させる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による監視システムの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による、図１の監視モジュールにおける第１レベル信号処理部品の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態において実行される信号処理操作を定義するデータパスを形成するよう、動的にリンクして構成することが可能な複数の信号処理ブロックの一例である。
【図４】図３の信号処理操作の定義に用いる拡張マークアップ言語（ＸＭＬ）ファイルの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
これより、産業機械システムにおいて生成される監視データの用途について、その操作に関連して、本発明の少なくとも１つの実施形態を以下に記載する。
【００１２】
本発明の実施形態における使用に適した、考えられる産業機械システムとして、例えば、回転機械、往復機械、及び固定式の機械システムが挙げられるが、これらに限定されない。しかし、本発明は、自ら生成したデータの操作を監視する必要があるような、例えば組み立てライン、製造装置、原材料処理装置、及び発電装置に用いられる機械等の、様々な複雑性を有するいかなる機械にも同様に適用可能であることは、当業者にとっては自明であり、本発明の教示内容に含まれている。
【００１３】
図面を参照すると、図１は、本発明の一実施形態による、機械１０５を監視する監視システム１００の概略図である。監視システム１００は、機械１０５の周辺に配置された複数のセンサ１１０を含む。センサ１１０は、振動、温度、及び圧力をそれぞれ検出する加速度計、温度センサ、及び圧力センサ等、機械１０５の状態に関わる動的データを取得できる、いかなるタイプのセンサ又は変換器を含んでもよい。図１は有線構成で機械１０５に取り付けられたセンサ１１０を示しているが、センサ１１０は無線、電磁、又は光ファイバ方式によっても機械１０５から動的データを取得できることは、当業者に明らかである。センサ１１０によって取得された動的データは、通常、機械１０５の操作及び保護のそれぞれに関する情報を得るために抽出された機械１０５に関する大量の情報を含む、非常に広帯域に渡るアナログ信号として取得された生データである。
【００１４】
アナログ信号の状態で動的データを検出及び取得した後、各センサ１１０は、動的データを含むアナログ信号を、監視モジュール１２０と、少なくとも１つのセンサから発生した信号を抽出デジタル信号に変換する各アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１１５とに送信する。Ａ／Ｄ変換器１１５は、アナログ・デジタル変換を実行するように構成された、ハードウェア装置、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組合せであってもよい。
【００１５】
監視モジュール１２０の中の第１レベル信号処理部品１２５は、Ａ／Ｄ変換器１１５から抽出デジタル信号を受信し、センサ１１０から発生した信号を監視して、機械１０５の操作に関連するデータと機械１０５の安全保護に関連するデータとを管理する。第１レベル信号処理部品１２５は、センサ１１０から発生してＡ／Ｄ変換器１１５によってデジタル化された信号から複数の波形を生成する。複数の波形はそれぞれ、センサ１１０によって発生したそれぞれの信号の周波数情報を示す。具体的には、図２を参照して以下により詳細に説明するように、第１レベル信号処理部品１２５は、動的波形デシメーションフィルタリング、及び標本抽出率の外部信号との同期化を利用して、センサ１１０から生成された動的データより、異なる標本抽出率と周波数スパンとを有する多数の波形を生成する。また、第１レベル信号処理部品１２５により、線形範囲確認、信号スルーレート確認、又はバイアス電圧確認等の信号診断も実行してもよい。第１レベル信号処理部品１２５は、動的波形デシメーションフィルタリング、及び標本抽出率の外部信号との同期化等の機能を実行するようにプログラミングできる多数のプログラム可能装置の１つであってもよい。具体的には、第１レベル信号処理部品１２５は、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）、プログラム可能複合論理回路（ＣＰＬＤ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び処理装置、の中から選択されるプログラム可能装置であってもよい。
【００１６】
図１を参照すると、監視モジュール１２０は更に、第１レベル信号処理部品１２５から生成されたいくつの波形にも信号処理操作を実行する第２レベル信号処理部品１３０を含む。通常、これらの信号処理操作の結果、機械１０５の動作管理に関連する測定値と、機械１０５の安全保護に関連する測定値とが得られる。一実施形態において、第２レベル信号処理部品１３０は、第１レベル信号処理部品１２５から生成された複数の波形から選択された少なくとも１つの波形に対して実行される信号処理操作を定義する、少なくとも１つのデータパスを形成するよう、動的にリンクされた複数の信号処理ブロックを備える。具体的には、第２レベル信号処理部品１３０は、少なくとも１つのデータパスを定義する、選択された信号処理ブロックに、第１レベル信号処理部品１２５から生成された波形から選択された波形をマッピングするように構成されている。これらの信号処理ブロックからなる各データパスにより、機械１０５の操作の管理及び／又は機械１０５の安全保護に関連する少なくとも１つの測定値が得られる。これらの信号処理ブロックは、あるデータパスの信号処理ブロックに対してなされた変更が他のデータパスで使用される信号処理ブロックに干渉しないように修正可能なように、動的に構成されている。変更例として、データパスに信号処理ブロックを追加すること、データパスから信号処理ブロックを削除すること、及び他のタイプの測定をするためにデータパスにおける信号処理ブロックを変更すること等がある。機械１０５の安全保護に関する測定値を決定するデータパスに干渉することなく機械１０５の動作管理に関する測定値を決定する信号処理ブロックに、又はその逆に変更できることが好ましいので、この特徴は特に有利である。一実施形態において、第２レベル信号処理部品１３０は、動的に構成された信号処理ブロックを実行するように構成された信号処理装置又はマイクロプロセッサ等の処理装置を備える。本発明の一実施形態として適用可能な、動的に構成された信号処理ブロックのより詳細な説明を、以下に記す。
【００１７】
更に、図１では、監視モジュール１２０が、データベース（ｄＢ）マネージャ１４０によって割り当てられた所定のメモリ位置に測定値を記憶するように構成されたメモリ１３５を含む。これらの測定値は、機械１０５の操作の管理、及び機械１０５の安全管理に関する。具体的には、メモリ１３５は、第１レベル信号処理部品１２５から生成された波形と、第２レベル信号処理部品１３０によって利用される動的に構成された複数の信号処理ブロックと、第２レベル信号処理部品１３０によって決定された機械１０５の動作管理に関連する測定値及び機械１０５の安全管理に関連する測定値とを記憶する。当業者には明らかなように、メモリ１３５は、付加的な診断のために監視モジュール１２０からの動的データを収集したり測定値を送信したりするための規則等の、付加的な情報を記憶することができる。
【００１８】
図１に示す監視システム１００は、機械１０５を調整し、監視モジュール１２０からネットワーク１５５を経由して演算器１５０に出力データを送信するために、監視モジュール１２０と信号通信する制御装置１４５を含んでもよい。制御装置１４５と監視モジュール１２０との間の信号通信は、電気、電磁、又は光ファイバ接続を経由してなされてもよい。制御装置１４５は、プログラム可能論理制御装置（ＰＬＣ）や分散制御システム（ＤＣＳ）等の、いかなる既知の制御システムであってもよい。操作の一実施形態として、制御装置１４５は、機械１０５を調整するために監視モジュール１２０から生成された出力データに含まれる最適化設定値を使用する。ネットワーク１５５を経由する制御装置１４５と演算器１５０との間の信号通信は、電気、電磁、又は光ファイバ接続を経由してもよい。別の実施形態において、監視システム１００は独立した安全システムとして機能し、制御装置１４５から独立して機械１０５を安全操作状態に戻すことができる。
【００１９】
演算器１５０も又、有線又は無線の電気、電磁、又は光ファイバ接続を経由して通信する。演算器１５０は、いかなるタイプのサーバ又はコンピュータであってもよいが、制御装置１４５、監視モジュール１２０，センサ１１０、及び機械１０５から離れた位置にある。制御装置１４５から演算器１５０によってデータを受信したり、演算器１５０から制御装置１４５にデータを送信したりしてもよい。
【００２０】
一実施形態において、演算器１５０は、携帯可能であり（例えばラップトップ型等）、監視モジュール１２０の場所に移動させて監視モジュール１２０に直接接続することができる。この実施形態では、このように演算器１５０に直接接続することにより、監視モジュール１２０は、直接診断及び解析を行うことができる。更に、好適な一実施形態において、このように直接接続することにより、演算器１５０のユーザーは、メモリ１３５の中の情報にアクセスすることができる。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態による、図１に示す監視モジュール１２０の第１レベル信号処理部品１２５の概略図である。先に述べたように、第１レベル信号処理部品１２５は、動的波形デシメーションフィルタリング及び標本抽出率の外部信号との同期化を含む操作を実行することにより、Ａ／Ｄ変換器１１５からのデータを信号処理する。機械状態の測定値を監視するために、第１レベル信号処理部品１２５によって生成された動的波形は、全てのチャンネルに渡って同時に、同調して、同相で、処理される。いくつのセンサでもサポートできるが、図２に示すように、センサ１１０からＡ／Ｄ変換器１１５に動的データを提供するチャンネルが４つある。好適な一実施形態において、監視モジュール１２０は１２のチャンネルをサポートする。Ａ／Ｄインターフェース２００は、Ａ／Ｄ変換器１１５からデジタルデータを受信し、同時にそれを非同期波形発生器２０５及び同期波形発生器２１０の各チャンネルに提供する。非同期波形発生器２０５及び同期波形発生器２１０は、チャンネル１〜４からの動的データに基づいて波形を作成し、同期させる。同期波形発生器２１０は、位相基準処理装置２１５からの位相基準信号に適合される。一実施形態において、位相基準信号は、機械１０５の速度と関係がある。別の実施形態では、同じセンサ信号１１０の異なる位相基準から同期波形を発生するのに、多数の同期波形発生器２１０を使用することができる。複合振動信号に対する各軸の影響が望まれるような、複数の軸を備える機械（ギアボックス又は航空転用ガスタービン等）のケーシング実装地震センサを使用する場合には、これは重要である。操作中、機械の速度条件を変更しながらでも、同期波形発生器２１０が位相基準信号と同調する波形を生成する間、非同期波形発生器２０５は、位相基準信号とは無関係に波形を生成する。非同期波形発生器２０５は未だ同期しており、一定の標本抽出率を維持し、絶対的な位相基準を持たないということは、留意すべきである。
【００２２】
図２に示す構成の結果、第１レベル信号処理部品１２５は、これらの波形の全てが異なる標本抽出率で同時に入手可能となるように、多数の抽出波形を生成することができる。この特徴により、機械１０５の動作管理又は機械１０５の安全保護に関する測定値のいずれにもこれらの波形を利用することができる。この構成により、例えば、監視システム１００のユーザーが、機械１０５の診断に関する問題において、ある同期波形速度（例えば、機械１０５の速度の３２倍）を利用しながら、その問題を診断するために異なる同期波形速度（例えば１２８倍）を利用したい場合、必要な波形データをユーザーに提供することができる。機械１０５の動作管理又は機械１０５の安全保護に関連する測定値を取得する際に、第２レベル信号処理部品１３０でこの多数の波形を使用するにあたり、第１レベル信号処理部品１２５によって生成されるこの多数の波形がどのように追加され、削除され、又は変更されるかを以下に記す。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態において実行される信号処理操作を定義するデータパスを形成するよう、動的リンク構成可能な複数の信号処理ブロックの一例３００である。この例において、動的構成可能な信号処理ブロックは、ローパスフィルタ処理を実行する処理ブロック３０５、ハイパスフィルタ処理を実行する処理ブロック３１０、ピーク検出処理を実行する処理ブロック３１５、及びローパスフィルタ処理を実行する処理ブロック３２０を含む。この例において、選択されたデジタルデータストリーム（すなわち、多数の波形から選択された少なくとも１つの波形）は、第２レベル信号処理部品１３０に入力され、ローパスフィルタ処理ブロック３０５、ハイパスフィルタ処理ブロック３１０、ピーク検出処理ブロック３１５、及びローパスフィルタ処理ブロック３２０をリンクさせて形成したデータパスに供給される。つまり、第１レベル信号処理部品１２５から出力されたデジタルデータストリームは、第１信号処理ブロック（すなわち、ローパスフィルタ３０５）にマッピングされる。ブロック出力を次のブロックの入力にマッピングすることにより、データは信号処理ブロックから信号処理ブロックへ移動する。そして、最後の処理ブロックの出力は、ｄＢマネージャ１４０によって設定されるメモリ１３５の所定のメモリ位置に記憶される。
【００２４】
図３に示す例において、リンクされた信号処理ブロックのこのデータパスは、機械１０５の安全保護のために使用される特定の測定値を示す。具体的には、各信号処理ブロックは、特定の測定値に対して値を生成し、その後次に続く信号処理ブロックによって使用される。なお、各信号ブロックは、複数の信号パスに接続されてもよい。
【００２５】
本発明の実施形態を適用することにより、監視システム１００のユーザーは、この特定のデータパスを、このパスに別の信号処理ブロックを加えること、パスから信号処理ブロックの内の１つを削除すること、及び／又は新しい出力を生成するように信号処理ブロックの内の１つを変更することによって変更することができる。例えば、ユーザーが周波数スパン又は標本抽出率を変更したい場合に、この特徴は望ましいと思われる。この場合、データから特定の信号処理ブロックを削除すること、及び該当する波形を第１レベル信号処理部品１２５からこの変更されたデータパスに引き込む新しい信号処理オブジェクトをリンクさせることにより、ユーザーはこの新しいデータパスを動的に構成することができる。機械１０５の操作管理及び安全保護に関連する測定値を取得するために、第２レベル信号処理部品１３０によって利用される別の信号パスで使用される別の信号処理ブロックに割り込むことなく、この変更を行うことができる。機械１０５の操作管理に関連するデータパス内で信号処理ブロックを変更することによって機械１０５の安全保護に関連するデータパスが影響されないこと、又は、その逆のことを確実にするために、この特徴は非常に有利である。機械の動作管理に関連する測定値の変更は機械の安全保護の測定値に干渉しないので、この特徴は従来の機械状態監視システムでは実現不可能であった。そのような干渉が生じると、システムが停止し、そのような変更を再構成するための再設定が必要と思われる。
【００２６】
図３に示すリンクされた信号処理ブロックのデータパスは、第２レベル信号処理部品１３０によって利用可能なあり得るデータパスの１つを示しているに過ぎない。機械１０５の操作管理及び安全保護に関連する測定値を取得するために、第２レベル信号処理部品１３０はそれぞれの信号処理ブロックを有する複数のデータパスを利用するであろうことは、当業者ならば認識するであろう。データパスに対していかなる変更を加えても、第２レベル信号処理部品１３０に適用される別のデータパスへの干渉が生じないように、各信号処理ブロックを動的にリンクさせて構成することができる。
【００２７】
図４は、図３に示す信号処理操作を定義するのに使用される拡張マークアップ言語（ＸＭＬ）ファイル４００の一例である。この例では、ＸＭＬファイル４００が、１つのブロックの出力を次のブロックに供給するにあたり、どのようにして図３の信号処理ブロックがリンクされるかを説明する。この例では、測定値が操作管理に関連していても安全管理に関連していても関係なく、ユーザーによって構成可能なパラメータを所定の測定値に変更することができる。ソフトウェアを再コンパイルすることなく信号処理ブロックの定義が変更できるように、信号処理ブロックはＸＭＬ形式のメタデータファイルで定義される。このアーキテクチャにより、ソフトウェアのバージョンを変更することなく、予め定義された測定値及びカスタム設計されてテストされた処理ブロックを監視モジュール１２０に追加することができる。
【００２８】
ファイルの下の方から開始して、Ｄｉｒｅｃｔ２．ＬＰフィルタオブジェクトは、データストリームＰｈｙｓｉｃａｌＣｈａｎｎｅｌ＿１１から入力を直接受け取る。このフィルタオブジェクトには、フィルタコーナー及びロールオフを定義する要素がある。各オブジェクトの出力には、データに対して更なる操作を実行する送信先オブジェクトがある。オブジェクト出力用に複数の送信先があってもよい。図４の例において、データはハイパスフィルタオブジェクトを通り、次にピーク検出器及びローパスフィルタを通る。最終結果は静的変数である。出力された静的変数はその後、監視規則での使用や制御装置１４５又は演算器１５０への出力のためにマッピングされてもよい。
【００２９】
操作中に、このＸＭＬファイルは、メモリ１３５に保存され、第２レベル処理部品１３０によってダウンロードされると起動する。ユーザーが信号処理ブロックを削除しようと決めると、そのＸＭＬファイルの特定の部分が消去される。例えば、ユーザーがハイパスフィルタ信号処理ブロックは不要であると判断した場合、この測定データパスからＤｉｒｅｃｔ２．ＨＰフィルタオブジェクトが削除され、その後ピーク検出器信号処理ブロック（Ｄｉｒｅｃｔ２．ＰＫ）がローパスフィルタ信号処理ブロック（Ｄｉｒｅｃｔ２．ＬＰ２）にリンクされる。このデータパス内の他のオブジェクトや、動作管理測定及び／又は安全保護測定に関わる他のデータパス内の他の信号処理ブロックは、何の影響も受けない。他のオブジェクトへの影響は、変更済みオブジェクトのダウンロード、オブジェクトレビジョンコード、各オブジェクトと現在のオブジェクトとの比較、又はオブジェクトがいつ追加、削除、又は変更されたか判定可能なその他の技術によってのみ制御される。
【００３０】
本発明の多様な実施形態において、監視モジュール１２０は、完全なハードウェア形式、完全なソフトウェア形式、又はハードウェアとソフトウェアの両方を含む形式を取ってもよい。一実施形態において、監視モジュール１２０によって実行される処理機能はソフトウェアに実装されており、これはファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含んでもよいが、これに限定されるものではない。
【００３１】
更に、監視モジュール１２０により実行する機能の形態は、処理装置、コンピュータ、又はいずれかの命令実行システムによる使用、又はそれらと接続して使用するためのプログラムコードを有する、有形の読取可能な、コンピュータ使用可能な、又はコンピュータ読取可能媒体からアクセス可能なコンピュータプログラム製品であってよい。本明細書の目的において、有形の読取可能な、コンピュータ使用可能な、又はコンピュータ読取可能媒体は、処理装置、コンピュータ、命令事項システム、装置、又は機器による使用、又はそれらと接続して使用するためのプログラムを保存、格納、又は通信可能ないかなる装置であってもよい。有形の読取可能な、コンピュータ使用可能な、又はコンピュータ読取可能媒体は、電子、磁気、光、電磁、赤外線、又は半導体システム（又は装置又は機器）であってもよい。コンピュータ読取可能媒体は、半導体又は個体メモリ、磁気テープ、取り外し可能コンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、固定磁気ディスク、及び光ディスクを含む。現在の光ディスクの例には、コンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスク読取書込（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）、及びデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）が含まれる。
【００３２】
以上、好ましい実施形態に関連して、本発明を具体的に図示し説明してきたが、明らかなように、当業者には、これらの変形及び改変形態が想起可能である。従って、添付の特許請求の範囲は、かかる修正及び改変形態を、本発明の実施形態に本質的に含まれるものとして網羅していると理解されたい。
【符号の説明】
【００３３】
１００  監視システム
１０５  機会
１１０  複数のセンサ
１１５  アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
１２０  監視モジュール
１２５  第１レベル信号処理部品
１３０  第２レベル信号処理部品
１３５  メモリ
１４０  データベース（ｄＢ）マネージャ
１４５  制御装置
１５０  演算器
１５５  ネットワーク
２００  Ａ／Ｄインターフェース
２０５  非同期波形発生器
２１０  同期波形発生器
２１５  位相基準処理装置
３００  信号処理ブロックの一例
３０５  ローパスフィルタ処理ブロック
３１０  ハイパスフィルタ処理ブロック
３１５  ピーク検出処理ブロック
３２０  ローパスフィルタ処理ブロック
４００  拡張マークアップ言語（ＸＭＬ）ファイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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