(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備の振動を検出する振動センサと、前記設備の振動に応じて可動部を振動させることにより発電を行う発電部と、を備える振動検出装置を用いて設備の振動を検出する振動検出方法であって、
前記発電部によって発電された電圧を表す波形に基づいて、前記可動部の振動に対応する周波数成分を抽出する周波数解析処理を行うステップと、
前記振動センサによって検出された設備の振動を表す振動信号から、抽出された前記可動部の振動に対応する周波数成分を除去するフィルタ処理を行うステップと、
を含む、ことを特徴とする、振動検出方法。
【請求項２】
前記振動検出装置は、前記発電部によって発電された電力を蓄える蓄電部と、前記周波数解析処理及び前記フィルタ処理を行うプロセッサと、前記フィルタ処理によって前記可動部の振動に対応する周波数成分が除去された振動信号を外部機器に無線送信する送信装置と、を更に備え、
前記振動センサ、前記プロセッサ及び前記送信装置は、前記蓄電部から供給される電力に基づいて動作する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の振動検出方法。
【請求項３】
設備の振動を検出する振動センサと、
前記設備の振動に応じて可動部を振動させることにより発電を行う発電部と、
前記発電部によって発電された電圧を表す波形に基づいて、前記可動部の振動に対応する周波数成分を抽出する周波数解析部と、
前記振動センサによって検出された設備の振動を表す振動信号から、前記周波数解析部によって抽出された前記可動部の振動に対応する周波数成分を除去するフィルタ処理部と、
を備えることを特徴とする、振動検出装置。
【請求項４】
前記発電部によって発電された電力を蓄える蓄電部と、前記フィルタ処理部によって前記可動部の振動に対応する周波数成分が除去された振動信号を外部機器に無線送信する送信装置と、を更に備え、
前記振動センサ、前記周波数解析部、前記フィルタ処理部及び前記送信装置は、前記蓄電部から供給される電力に基づいて動作する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の振動検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動検出装置及び振動検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄プラント等の工場における設備の保守作業の一環として、設備の状態を各種のセンサによって検出し、その検出値に基づいて設備の異常を判断する作業（以下、設備の診断作業とも呼称する。）が行われている。例えば、設備の診断作業では、加速度センサ等の振動を検出可能な振動センサを備える振動検出装置を操業中の設備に取り付け、当該振動センサの出力値である設備の振動を表す振動信号に基づいて、設備の異常が判断される。
【０００３】
ここで、振動検出装置を設備に取り付ける際には、振動検出装置に電源を供給するためのケーブルや、振動検出装置によって検出された振動信号を外部機器に送信するためのケーブル等が用いられないことが好ましい。何故ならば、これらのケーブル類が設備の周囲に存在すると、設備の円滑な稼働の妨げになる可能性があるからである。また、振動信号が有線で送信される場合には、ケーブルが加振状況下で使用されることによりケーブルが断線する恐れがあるし、特に診断対象の設備と外部機器とが離れた場所に設置される場合には、ケーブルを敷設する距離が長くなり、コストの増加が懸念される。そこで、振動検出装置には、振動センサとともに、バッテリ等の電源装置や振動信号を外部機器に送信するための送信装置等が一体的に搭載され、ケーブル等による有線での外部機器との接続が極力行われないことが求められている。
【０００４】
しかしながら、振動検出装置の構成が複雑になるほどその消費電力も大きくなるため、バッテリの消耗が激しく、長期間の連続的な駆動が困難となる可能性がある。設備の診断作業では、診断項目によっては、長期間に渡り振動信号を取得することが求められる場合もあるため、頻繁にバッテリの交換が必要となる状況は好ましくない。
【０００５】
そこで、検出した信号を無線で外部機器に送信する振動検出装置に発電機構を組み込む技術が開発されている。例えば、特許文献１には、軸受に取り付けられた振動検出装置によって、当該軸受の温度及び振動を検出し、検出したデータを外部のデータ監視装置に無線送信するとともに、軸受の回転運動に基づいて発電された電力によって振動検出装置自身を駆動する技術が開示されている。また、例えば、特許文献２には、梁状の可動部を有し、当該可動部の振動によって振動を検出するとともに、当該可動部の振動に基づいて発電された電力によって駆動する振動検出装置が開示されている。特許文献１、２に記載の技術によれば、振動検出装置に発電機構が組み込まれ、当該発電機構によって発電された電力によって振動検出装置自身が駆動するため、長期間の連続的なデータ検出が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１２６８５２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６０６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、振動検出装置を取り付ける対象である軸受における回転運動に基づいて発電が行われるため、軸受以外の設部に取り付けられた場合には発電を行うことができない。また、特許文献２に記載の技術のように、振動を検出するセンサと可動部の振動に基づいて発電を行う発電機構とが一体的な装置として構成される場合には、発電機構における可動部の振動が、センサの検出値に対して影響を与える可能性がある。発電機構における可動部の振動の影響が大きいと、例えば設備の異常の判断材料となり得る微小な振動を表す信号が、可動部の振動を表す信号に紛れてしまい、設備の診断を高精度に行えない恐れがある。
【０００８】
特に、製鉄プラントでは、例えば数ｋＨｚ程度の比較的高周波の振動が検出の対象となる設備が存在し得る（例えば後述する図２を参照。）。設備の診断が比較的短い間隔（例えば１０分程度の間隔）で行われる場合には、このような高周波の振動信号を無線で外部機器に送信する際に、短時間で高密度の情報を伝送可能な高い周波数帯域を用いる必要がある。そのため、無線送信を行う送信部においては、高い周波数（キャリア周波数）を発生させるべく、その消費電力が大きくなってしまう可能性がある。
【０００９】
また、一般的に、製鉄プラントにおいては、各設備が広域に分散し得る。また、安全の観点から、近付くことができない設備も多い。従って、診断対象である設備に取り付けられる振動検出装置と、当該振動検出装置から無線送信される振動信号を受信する外部機器との通信距離も、一般的な工場と比較して長くなる傾向がある。従って、振動検出装置の送信部には、より高い無線出力が求められることとなり、やはりその消費電力が大きくなってしまう可能性がある。
【００１０】
このように、特に製鉄プラントにおいては、振動検出装置の消費電力がより大きくなる可能性があるため、当該振動検出装置には、より高出力の発電機構が搭載されることが望ましい。しかしながら、例えば特許文献２に記載されているような、可動部を振動させることにより発電を行う発電機構によって高い発電量を得ようとすると、当該可動部の振動がセンサの検出値に与える影響が大きくなり、高精度な設備の診断を行うことが更に困難になると考えられる。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、振動を検出するセンサと、可動部を振動させることにより発電を行う発電機構と、が一体的に構成される振動検出装置において、より高精度に振動を検出することが可能な、新規かつ改良された振動検出装置及び振動検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、設備の振動を検出する振動センサと、前記設備の振動に応じて可動部を振動させることにより発電を行う発電部と、を備える振動検出装置を用いて設備の振動を検出する振動検出方法であって、前記発電部によって発電された電圧を表す波形に基づいて、前記可動部の振動に対応する周波数成分を抽出する周波数解析処理を行うステップと、前記振動センサによって検出された設備の振動を表す振動信号から、抽出された前記可動部の振動に対応する周波数成分を除去するフィルタ処理を行うステップと、を含む、ことを特徴とする、振動検出方法が提供される。
【００１３】
また、前記振動検出方法においては、前記振動検出装置は、前記発電部によって発電された電力を蓄える蓄電部と、前記周波数解析処理及び前記フィルタ処理を行うプロセッサと、前記フィルタ処理によって前記可動部の振動に対応する周波数成分が除去された振動信号を外部機器に無線送信する送信装置と、を更に備え、前記振動センサ、前記プロセッサ及び前記送信装置は、前記蓄電部から供給される電力に基づいて動作してもよい。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、設備の振動を検出する振動センサと、前記設備の振動に応じて可動部を振動させることにより発電を行う発電部と、前記発電部によって発電された電圧を表す波形に基づいて、前記可動部の振動に対応する周波数成分を抽出する周波数解析部と、前記振動センサによって検出された設備の振動を表す振動信号から、前記周波数解析部によって抽出された前記可動部の振動に対応する周波数成分を除去するフィルタ処理部と、を備えることを特徴とする、振動検出装置が提供される。
【００１５】
また、前記振動検出装置は、前記発電部によって発電された電力を蓄える蓄電部と、前記フィルタ処理部によって前記可動部の振動に対応する周波数成分が除去された振動信号を外部機器に無線送信する送信装置と、を更に備え、前記振動センサ、前記周波数解析部、前記フィルタ処理部及び前記送信装置は、前記蓄電部から供給される電力に基づいて動作してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、振動を検出するセンサと、可動部を振動させることにより発電を行う発電機構と、が一体的に構成される振動検出装置において、より高精度に振動を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る振動検出装置の一構成例を示す概略図である。
【図２】振動検出装置の加速度センサの検出値の一例を示すグラフ図である。
【図３】本実施形態に係る設備診断システムの全体構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態に係る振動検出装置の一構成例を示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係る設備診断ＰＣの一構成例を示すブロック図である。
【図６】本実施形態に係る振動検出方法の処理手順の一例を示すフロー図である。
【図７】本実施形態に係る振動検出装置によって取得された、フィルタ処理前後の振動信号の波形を示す図である。
【図８】本実施形態に係る振動検出装置によって取得された、フィルタ処理前後の振動信号の波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能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説明を省略する。
【００１９】
（１．振動検出装置の構成）
図１を参照して、本発明の一実施形態に係る振動検出装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る振動検出装置の一構成例を示す概略図である。
【００２０】
図１を参照すると、本実施形態に係る振動検出装置６０は、筐体６１０の中に加速度センサ６２０及び発電部６３０が搭載されて構成される。図１では、説明のため、筐体６１０を透過して内部の構成部材を図示している。図１に示すように、振動検出装置６０は、診断対象である設備７００の表面（設置面）に載置され固定されており、加速度センサ６２０によって設備７００の振動を検出することができる。図中で、設備７００の設置面に示す矢印は、設備７００の主振動方向を模式的に示すものである。
【００２１】
なお、以下の説明では、簡単のため、設備７００の設置面が略均一な平面であるとみなし、当該平面内で直交する２方向をｘ軸方向及びｙ軸方向と定義する。また、設備７００の設置面と垂直な方向をｚ軸方向と定義する。
【００２２】
加速度センサ６２０は、振動を検出する振動センサの一例である。加速度センサ６２０は、例えば１軸の加速度センサであり、その検出軸が設備７００の設置面に対して垂直となるように配置される。加速度センサ６２０により、設備７００の振動を表す振動信号が、検出軸方向における加速度（ｍ／ｓｅｃ２）として検出され得る。ただし、加速度センサ６２０はかかる例に限定されず、例えば２軸又は３軸の加速度センサであってもよい。また、加速度センサ６２０の種類は一意に限定されず、加速度センサ６２０としては、例えば静電容量型、ピエゾ抵抗型等、各種の方式の物が適用されてよい。更に、加速度センサ６２０の代わりに、他の物理量（例えば変位や速度）に基づいて振動を検出する振動センサが用いられてもよい。
【００２３】
加速度センサ６２０は、筐体６１０の隔壁を介して設備７００の設置面上に配設される。加速度センサ６２０を設備７００の設置面上に配設することにより、設備７００における指向性の低い振動や、高周波の振動を好適に検出することが可能となる。なお、筐体６１０の設備７００との接触面には、隔壁が設けられなくてもよく、加速度センサ６２０が設備７００に直接接触するように配設されてもよい。加速度センサ６２０を設備７００に直接接触させることにより、上述した設備７００における指向性の低い振動や高周波の振動を、より高い精度で検出することができる。
【００２４】
発電部６３０は、コイル６４０と、錘６５０と、ばね６５５と、永久磁石６７０と、が、筐体６８０の中に搭載されて構成される。筐体６８０と筐体６１０とは、例えばボルト等の接続部材（図示せず。）によって互いに接続されており、筐体６１０に対して発電部６３０が固定的に接続されている。なお、図１に示す例では、筐体６８０は円筒形状を有しているが、筐体６８０の形状はかかる例に限定されず他の形状であってもよい。
【００２５】
ばね６５５は、一端が筐体６８０の一面（上面）に接続され、他端に錘６５０が接続される。錘６５０の周囲にはコイル６４０が所定の巻き数で巻かれている。このように、ばね６５５は、先端に錘６５０とコイル６４０とから構成される可動部６６０が設けられた状態で、その延伸方向に伸縮可能に構成されている。また、永久磁石６７０は、ばね６５５の伸縮方向において可動部６６０と対向するように配置される。
【００２６】
図１に示す例では、設備７００の設置面に対してばね６５５の伸縮方向が略垂直となるように（すなわち、ばね６５５の伸縮方向がｚ軸方向と略平行となるように）、振動検出装置６０が設置されている。設備７００が振動すると、錘６５０とコイル６４０とから構成される可動部６６０がｚ軸方向に振動し、ばね６５５がｚ軸方向に伸縮する。ばね６５５の伸縮により、永久磁石６７０によってコイル６４０に印加される磁界が変化するため、コイル６４０に誘導電流が発生する。このように、発電部６３０では、コイル６４０及び錘６５０（すなわち、可動部６６０）が、設備７００の振動に応じて振動することにより、電力を発生させることができる。
【００２７】
なお、本実施形態では、発電部６３０は、可動部６６０の振動に基づいて発電を行う機能を有すればよく、その具体的な構成は図１に示す例に限定されない。例えば、発電部６３０は、上記特許文献２に記載されているような、梁状の可動部を有し、当該梁の振動に基づいて発電が行われるものであってもよい。また、発電部６３０は、可動部が磁石によって構成されており、当該磁石がコイル内で振動することによって発電が行われるものであってもよい。
【００２８】
コイル６４０と加速度センサ６２０とは、例えば導線（図中に模式的に示す。）等によって電気的に接続されており、加速度センサ６２０は、発電部６３０において発電された電力によって駆動することができる。なお、簡単のため、図１では図示を省略しているが、振動検出装置６０は、発電部６３０において生じた交流電流を直流電流に変換する整流器や、発電部６３０によって発電された電力を蓄える蓄電部（バッテリ等）を更に備えてもよい。発電部６３０によって発電された電力は、当該整流器等の処理回路を介して蓄電部に一旦蓄電された後に、加速度センサ６２０に対して供給されてもよい。これら整流器や蓄電部の機能については、下記（２．設備診断システムの構成）で詳しく説明する。
【００２９】
更に、本実施形態では、振動検出装置６０は、加速度センサ６２０によって検出された振動信号を外部機器（例えば設備診断のための各種の信号処理を行う設備診断ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ））に送信するための送信装置や、加速度センサ６２０や当該送信装置の駆動を制御するマイコン等の、他の構成を更に備える（送信装置及びマイコンともに、図１では図示を省略している）。送信装置が備えられることにより、有線での通信により外部機器に振動データを送信する必要がなくなるため、データ送信用のケーブルにより設備７００の円滑な操業が妨げられる事態が防止される。また、データ送信用のケーブルが設けられることにより生じ得る他の問題、すなわち、設備７００の振動に起因するケーブルの断線や、ケーブル敷設に伴うコストの増加等の諸問題を解決することが可能となる。更に、マイコンに搭載されるプロセッサによって、加速度センサ６２０による加速度の検出頻度（すなわちサンプリングレート）や、送信装置の外部機器への振動データの送信頻度等が適宜制御される。これらの送信装置やマイコンの機能についても、下記（２．設備診断システムの構成）で詳しく説明する。
【００３０】
ここで、発電部６３０における発電量を大きくするためには、設備７００の主振動方向と可動部６６０の振動方向とが略平行となることが好ましい。例えば、図１に示すように、設備７００の主振動方向がｚ軸方向と略平行である場合には、振動検出装置６０の発電部６３０の可動部６６０の振動方向もｚ軸と略平行であるため、可動部６６０はより大きな加速度で振動することとなり、発電量も増加する。従って、振動検出装置６０を駆動するための電力をより効率的に発電することが可能となる。
【００３１】
しかしながら、可動部６６０の振動加速度が大きくなると、可動部６６０の振動が加速度センサ６２０の検出値に及ぼす影響が大きくなり、設備７００における微小な振動が高精度に検出されないことが懸念される。設備７００の診断項目の中には、このような微小な振動に基づいて設備７００の異常が判断されるものもあるため、可動部６６０の振動成分は、加速度センサ６２０の検出値においてノイズとなる可能性がある。
【００３２】
一例として、振動検出装置６０を製鉄プラントにおける搬送ロールの減速機出力軸の軸受に取り付けた際の加速度センサ６２０の検出値を、図２に示す。図２は、振動検出装置６０の加速度センサ６２０の検出値の一例を示すグラフ図である。図２では、横軸に時間を取り、縦軸に加速度センサ６２０の出力値である振動加速度を取り、両者の関係性をプロットしている。
【００３３】
図２を参照すると、長波長（低周波）の正弦波が検出されているとともに、当該正弦波に対して短波長（高周波）の波形が重畳されて検出されていることが分かる。低周波の波形は、主に発電部６３０の可動部６６０による振動成分を表しており、例えば可動部６６０の振動を表している。一方、高周波の波形は、設備７００において生じ得る高周波の振動を表している。設備７００の診断では、このような高周波の振動に基づいて異常が判断されるものも存在するため、設備７００の診断を行う際には、可動部６６０の振動成分はノイズとなり得る。従って、可動部６６０の振動加速度が大きくなると、加速度センサ６２０の検出値において、診断時にノイズとなり得る低周波の波形がより支配的となり、本来観察したい高周波の振動信号の検出精度が低下する可能性がある。
【００３４】
そこで、本実施形態では、発電部６３０によって発電された電圧を表す波形（例えば誘導電流の電流波形）から、可動部６６０の振動に対応する周波数成分を抽出し、加速度センサ６２０の検出値である設備７００の振動を示す振動信号の波形から、抽出した可動部６６０の振動に対応する周波数成分を除去するフィルタリング処理（フィルタ処理）を行う。このようなフィルタ処理を行うことにより、設備７００の診断に際してノイズとなり得る波形が除去され、設備７００の振動をより高精度に検出することができるため、より的確な設備７００の診断を行うことが可能となる。以下では、当該フィルタ処理に基づく高精度な設備７００の診断を実現する、本実施形態に係る設備診断システムの構成について説明する。
【００３５】
（２．設備診断システムの構成）
（２−１．設備診断システムの全体構成）
図３を参照して、本実施形態に係る設備診断システムの概要について説明する。図３は、本実施形態に係る設備診断システムの全体構成を示すブロック図である。
【００３６】
図３を参照すると、本実施形態に係る設備診断システム１は、振動検出装置２０と、設備診断ＰＣ３０と、を含む。なお、図３では、設備診断システム１の概要について説明するために、振動検出装置２０及び設備診断ＰＣ３０の構成のうち、主要な構成についてのみ図示している。より具体的な振動検出装置２０及び設備診断ＰＣ３０の構成については、下記（２−２．振動検出装置の構成）及び下記（２−３．設備診断ＰＣの構成）で詳しく説明する。
【００３７】
振動検出装置２０は、図１に示す振動検出装置６０に対応している。振動検出装置２０は、診断対象である設備（図示せず。）に取り付けられており、設備の振動を表す振動信号を検出するとともに、検出された振動信号に対して、上述したようなフィルタ処理等の信号処理を行う。振動検出装置２０と設備診断ＰＣ３０とは、無線によって通信可能に構成されており、フィルタ処理を含む各種の信号処理が行われた振動信号（以下、フィルタ処理後の振動信号とも呼称する。）が、振動検出装置２０から設備診断ＰＣ３０に対して送信される。設備診断ＰＣ３０は、受信したフィルタ処理後の振動信号に対して周波数解析等の各種の解析を行うことにより、設備の診断を行う。
【００３８】
振動検出装置２０及び設備診断ＰＣ３０の概略構成について説明する。振動検出装置２０は、振動信号検出部２０１、増幅器２０３、フィルタ処理部２０５、発電部２０７、整流器２０９、蓄電部２１１、周波数解析部２１３及び無線送信部２１５を有する。
【００３９】
振動信号検出部２０１は、図１に示す加速度センサ６２０に対応するものであり、診断対象である設備の振動を表す振動信号を検出する。振動信号検出部２０１によって検出された振動信号は、増幅器２０３によって適宜増幅され、後段のフィルタ処理部２０５に提供される。フィルタ処理部２０５では、上述したような、図１に示す可動部６６０の振動に対応する周波数成分を、振動信号の波形から除去するようなフィルタ処理が行われる。
【００４０】
なお、図３では、振動信号検出部２０１によって検出された振動信号、増幅器２０３によって増幅された振動信号及びフィルタ処理部２０５によってフィルタ処理が行われた振動信号の波形の一例を概略的に図示している。これらの波形に示すように、振動信号検出部２０１によって検出された振動信号は、比較的低周波の正弦波様の波形に比較的高周波の波形が重畳されたような波形を有しているが、フィルタ処理部２０５によってフィルタ処理が行われることにより、低周波の波形が除去され、高周波の波形が抽出されることとなる。
【００４１】
発電部２０７は、図１に示す発電部６３０に対応するものであり、設備の振動に応じた可動部６６０の振動によって発電を行う。例えば、発電部２０７では、図１に示す可動部６６０の振動により、コイル６４０に誘導電流が発生する。当該誘導電流の波形（すなわち、発電部２０７によって発電された電圧を表す波形）は、図３に概略的に示すように、可動部６６０の振動に対応した周期を有する波形となり得る。
【００４２】
発電部２０７において発生した誘導電流は、整流器２０９によって交流電流から直流電流に変換され、例えばバッテリからなる蓄電部２１１に蓄電される。蓄電部２１１に蓄電された電力が、振動検出装置２０の各部に供給されることにより、振動検出装置２０が駆動する。
【００４３】
また、発電部２０７において発生した誘導電流は周波数解析部２１３にも提供される。誘導電流は、発電部２０７の可動部６６０の振動に基づいて発生したものであるため、誘導電流の波形には可動部６６０の振動を表す波形が含まれている。周波数解析部２１３では、誘導電流の波形に基づいて、発電部２０７の可動部６６０の振動に対応する周波数成分が抽出される。抽出された可動部６６０の振動に対応する周波数成分についての情報がフィルタ処理部２０５に提供され、フィルタ処理部２０５では、当該振動に対応する周波数成分についての情報を用いてフィルタ処理が行われる。
【００４４】
フィルタ処理部２０５によってフィルタ処理が行われた振動信号は、無線送信部２１５によって設備診断ＰＣ３０に送信される。無線送信部２１５は、所定の通信方式によって各種の情報を送信可能な通信装置によって構成される。
【００４５】
設備診断ＰＣ３０は、振動検出装置２０によって検出され、フィルタ処理が施された振動信号に基づいて設備の診断を行う。設備診断ＰＣ３０は、無線受信部３０１及び診断部３０３を有する。
【００４６】
無線受信部３０１は、所定の通信方式によって各種の情報を受信可能な通信装置によって構成される。無線受信部３０１は、振動検出装置２０の無線送信部２１５と同一の通信方式を有し、無線送信部２１５から送信される各種の情報を受信可能な通信装置によって構成される。無線受信部３０１は、受信したフィルタ処理後の振動信号を、診断部３０３に提供する。
【００４７】
診断部３０３は、フィルタ処理後の振動信号に基づいて設備の診断を行う。例えば、診断部３０３は、診断項目に応じて、振動信号に対して、エンベロープ処理、周波数解析処理等の各種の処理を行うことにより、設備の診断を行うことができる。
【００４８】
以上、図３を参照して、本実施形態に係る設備診断システム１の概要について説明した。次に、設備診断システム１を構成する振動検出装置２０及び設備診断ＰＣ３０の構成についてより詳細に説明を行う。
【００４９】
（２−２．振動検出装置の構成）
図４を参照して、振動検出装置２０の構成についてより詳細に説明する。図４は、本実施形態に係る振動検出装置２０の一構成例を示すブロック図である。図４では、図３に示す振動検出装置２０の構成をより詳細に図示している。なお、図４では、電流の流れを破線の矢印で表し、信号や情報の流れを実線の矢印で表している。
【００５０】
図４を参照すると、振動検出装置２０は、加速度センサ６２０、増幅器２０３、フィルタ処理部２０５、発電部２０７、整流器２０９、蓄電部２１１、周波数解析部２１３、無線送信部２１５、Ａ／Ｄ変換器２１７、振動信号制御部２１９、振動信号蓄積部２２１、蓄電制御部２２３、絶縁アンプ２２５、処理後信号制御部２２７及び処理後信号蓄積部２２９を有する。図４に示す例では、これらの構成のうち、増幅器２０３、フィルタ処理部２０５、周波数解析部２１３、Ａ／Ｄ変換器２１７、振動信号制御部２１９、振動信号蓄積部２２１、処理後信号制御部２２７及び処理後信号蓄積部２２９は、マイコン２３１に一体的に組み込まれていてよい。また、無線送信部２１５は、マイコン２３１とは別の装置である送信装置２３３の一機能として実装され得る。ただし、図１に示す装置構成は一例であり、本実施形態はかかる例に限定されない。振動検出装置２０は、以下に説明する各処理が実行可能に構成されればよく、その具体的な構成は任意であってよい。
【００５１】
振動検出装置２０は、加速度センサ６２０が設備７００の表面上に載置されるように、設備７００上に取り付けられる。加速度センサ６２０は、図３に示す振動信号検出部２０１に対応するものであり、診断対象である設備７００の振動を表す振動信号を、加速度値として検出する。加速度センサ６２０によって検出された振動信号は、増幅器２０３に提供される。
【００５２】
増幅器２０３は、アンプ等の信号増幅回路によって構成され、加速度センサ６２０によって検出された振動信号を所定の倍率で増幅する。本実施形態では、増幅器２０３の具体的な構成は限定されず、増幅器２０３としては、一般的に電気回路において用いられている公知な各種の増幅器を適用することができる。増幅器２０３の増幅性能は、加速度センサ６２０の性能や、設備７００の診断項目等に応じて適宜設計されてよい。増幅器２０３によって増幅された振動信号は、Ａ／Ｄ変換器２１７に提供される。
【００５３】
Ａ／Ｄ変換器２１７は、増幅器２０３によって増幅された振動信号をデジタル信号に変換する。本実施形態では、Ａ／Ｄ変換器２１７の具体的な構成は限定されず、Ａ／Ｄ変換器２１７としては、一般的に電気回路において用いられている公知な各種のＡ／Ｄ変換器を適用することができる。Ａ／Ｄ変換器２１７によってデジタル信号に変換された振動信号は、振動信号制御部２１９に提供される。
【００５４】
振動信号制御部２１９は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサによって構成され、フィルタ処理が行われる前の振動信号に関する各種の処理を制御する。例えば、振動信号制御部２１９は、加速度センサ６２０の駆動を制御し、加速度センサ６２０による振動信号のサンプリングレートや検出時間（サンプリング時間）を制御する。また、振動信号制御部２１９は、振動信号蓄積部２２１及びフィルタ処理部２０５の駆動を制御し、Ａ／Ｄ変換器２１７によってデジタル信号に変換された振動信号を振動信号蓄積部２２１に記憶させたり、フィルタ処理部２０５に処理させたりする。
【００５５】
振動信号蓄積部２２１は、各種の情報を記憶する記憶装置によって構成され、振動信号制御部２１９からの制御により、Ａ／Ｄ変換器２１７によってデジタル信号に変換された振動信号を一時的に記憶する。振動信号蓄積部２２１におけるデータの記憶方式は任意であってよく、振動信号蓄積部２２１は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等、公知の各種の記憶デバイスによって構成され得る。振動信号蓄積部２２１に一時的に記憶された振動信号が、振動信号制御部２１９の制御によって適切なタイミングで後段のフィルタ処理部２０５に伝送され、フィルタ処理部２０５によって当該振動信号に対するフィルタ処理が実行される。
【００５６】
発電部２０７は、図１に示す発電部６３０に対応するものであり、振動検出装置２０が取り付けられた設備７００の振動に応じて可動部６６０を振動させることにより発電を行う。具体的には、発電部２０７では、図１に示す可動部６６０の振動により、コイル６４０に誘導電流が発生する。当該誘導電流は、可動部６６０の振動に対応した周期（周波数）を有する交流電流である。発電部２０７のコイル６４０で生じた誘導電流は、整流器２０９及び絶縁アンプ２２５に提供される。
【００５７】
整流器２０９は、発電部２０７において生じた誘導電流を、交流電流から直流電流に変換する。本実施形態では、整流器２０９の具体的な構成は限定されず、整流器２０９としては、一般的に電気回路において用いられている公知な各種の整流器を適用することができる。整流器２０９によって直流電流に変換された誘導電流は、蓄電制御部２２３に提供される。
【００５８】
蓄電制御部２２３は、例えばＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、蓄電部２１１の状態（例えば蓄電量等）に応じて、蓄電部２１１に供給する電流量を調整する。例えば、蓄電制御部２２３は、蓄電部２１１における蓄電量をモニタし、蓄電部２１１の蓄電量が所定のしきい値よりも小さくなった場合に、蓄電部２１１に対して発電部２０７で発生した電流を供給する。蓄電制御部２２３によって蓄電部２１１に供給される電流量が制御されることにより、蓄電部２１１での過充電が防止される。
【００５９】
蓄電部２１１は、例えばバッテリによって構成され、発電部２０７で発生した電力を蓄える。また、蓄電部２１１は、加速度センサ６２０、マイコン２３１及び送信装置２３３等の振動検出装置２０の各構成に対して電力を供給する。このように、振動検出装置２０は、発電部２０７において発電された電力によって自身を駆動させることができる。なお、蓄電部２１１の具体的な構成は限定されず、蓄電部２１１としては、公知な各種の二次電池が用いられてよい。
【００６０】
絶縁アンプ２２５は、発電部２０７によって生じた誘導電流の電圧値を所定の値以下に制限する。絶縁アンプ２２５としては、抵抗等の電圧降下素子が用いられてもよいし、所定のしきい値以下の電圧値を有する電流のみを通過させるフィルタ回路が用いられてもよい。絶縁アンプ２２５を通過した誘導電流は、マイコン２３１の周波数解析部２１３に伝送される。一般的に、マイコン２３１の駆動電流は数（ｍＡ）程度であることが多いため、絶縁アンプ２２５を介して誘導電流がマイコン２３１に伝送されることにより、過度な電圧がマイコン２３１に印加されることが防止される。
【００６１】
周波数解析部２１３は、例えばＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、発電部２０７で発生した誘導電流の波形に対して周波数解析を行い、発電部２０７の可動部６６０の振動に対応する周波数成分を抽出する。周波数解析部２１３には、整流器２０９によって直流電流に変換される前の誘導電流が提供される。当該誘導電流の波形には、発電部２０７の可動部６６０の振動を表す波形が含まれているため、周波数解析部２１３によって周波数解析が行われることにより、可動部６６０の振動に対応する周波数成分を抽出することができる。例えば、周波数解析部２１３は、誘導電流の波形から、可動部６６０の１次振動に対応する周波数成分を抽出する。なお、周波数解析部２１３による周波数解析には、公知な各種の手法が用いられてよい。周波数解析部２１３は、抽出した可動部６６０の振動に対応する周波数成分についての情報を、フィルタ処理部２０５に提供する。
【００６２】
フィルタ処理部２０５は、例えばＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、振動信号制御部２１９からの制御により、加速度センサ６２０によって検出された振動信号から、発電部２０７の可動部６６０の振動に対応する周波数成分を除去するフィルタ処理を行う。具体的には、フィルタ処理部２０５には、振動信号制御部２１９から、振動信号蓄積部２２１に記憶されている振動信号が提供される。また、フィルタ処理部２０５には、周波数解析部２１３によって抽出された可動部６６０の振動（例えば１次振動）に対応する周波数成分についての情報が提供される。従って、フィルタ処理部２０５は、例えば可動部６６０の１次振動に対応する周波数帯域の波形のみを除去する逆バンドパスフィルタを、振動信号に作用させ、ノイズとなり得る可動部６６０の振動に対応する周波数成分を除去することができる。フィルタ処理部２０５の駆動は、振動信号制御部２１９によって制御されてよく、振動信号制御部２１９は、例えば、振動信号が取得されている間に発電部２０７において発生した誘導電流に対する周波数解析部２１３による周波数解析処理が終了したタイミングで、当該振動信号に対してフィルタ処理部２０５にフィルタ処理を行わせることができる。フィルタ処理部２０５は、フィルタ処理を施した振動信号を処理後信号制御部２２７に提供する。
【００６３】
処理後信号制御部２２７は、例えばＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、フィルタ処理が行われた後の振動信号に関する各種の処理を制御する。例えば、処理後信号制御部２２７は、処理後信号蓄積部２２９及び無線送信部２１５の駆動を制御し、フィルタ処理後の振動信号を処理後信号蓄積部２２９に記憶させたり、無線送信部２１５によって外部機器である設備診断ＰＣ３０に送信させたりする。
【００６４】
処理後信号蓄積部２２９は、各種の情報を記憶する記憶装置によって構成され、処理後信号制御部２２７からの制御により、フィルタ処理部２０５によってフィルタ処理が施された振動信号を一時的に記憶する。処理後信号蓄積部２２９におけるデータの記憶方式は任意であってよく、処理後信号蓄積部２２９は、例えば、ＨＤＤ等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等、公知な各種の記憶デバイスによって構成され得る。処理後信号蓄積部２２９に一時的に記憶された振動信号が、処理後信号制御部２２７の制御によって、適切なタイミングで後段の無線送信部２１５に提供され得る。
【００６５】
無線送信部２１５は、所定の通信方式によって各種の情報を送信可能な通信装置によって構成され、処理後信号制御部２２７からの制御により、フィルタ処理後の振動信号を外部機器である設備診断ＰＣ３０に送信する。例えば、無線送信部２１５は、所定の周波数帯域の電波を用いてフィルタ処理後の振動信号を送信してもよい。ただし、無線送信部２１５の通信方式はかかる例に限定されず、無線送信部２１５は、例えば、超音波や赤外線等、電波以外の周波数帯域の電磁波を用いて無線通信を行ってもよい。無線送信部２１５がフィルタ処理後の振動信号を送信するタイミングは、設備７００の種類や、診断項目等に応じて適宜決定されてよい。例えば、数日間のように長期間に渡って取得された振動信号に基づいて診断を行いたい場合であれば、数日間分の振動データを処理後信号蓄積部２２９に一時的に蓄積しておき、診断を行うタイミングで、無線送信部２１５によって振動データが設備診断ＰＣ３０に送信されてもよい。
【００６６】
以上、図４を参照して、振動検出装置２０の構成について説明した。
【００６７】
（２−３．設備診断ＰＣの構成）
図５を参照して、設備診断ＰＣ３０の構成についてより詳しく説明する。図５は、本実施形態に係る設備診断ＰＣ３０の一構成例を示すブロック図である。図５では、図３に示す設備診断ＰＣ３０の構成をより詳細に図示している。
【００６８】
図５を参照すると、設備診断ＰＣ３０は、無線受信部３０１及び診断部３０３を有する。無線受信部３０１は、所定の通信方式によって各種の情報を受信可能な通信装置によって構成され、振動検出装置２０の無線送信部２１５から送信されるフィルタ処理後の振動信号を受信する。無線受信部３０１の通信方式としては、振動検出装置２０の無線送信部２１５と通信可能なように、例えば無線送信部２１５と同一のものが適宜設定され得る。無線受信部３０１は、受信したフィルタ処理後の振動信号を、診断部３０３に提供する。
【００６９】
診断部３０３は、例えばＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、フィルタ処理後の振動信号に基づいて設備７００の診断を行う。診断部３０３は、フィルタ処理後の振動信号に対して、エンベロープ処理、周波数解析処理等、振動の解析に係る公知な各種の処理を行うことにより、設備７００の診断を行うことができる。例えば、診断部３０３は、診断項目に応じて、周波数解析の結果から、ミドルレンジ及びハイレンジの周波数帯域における振動信号の特性を解析してもよい。また、設備診断ＰＣ３０が備える記憶部（図示せず。）に、設備７００ごとに取得された振動信号の履歴が記憶されてもよく、診断部３０３は、当該記憶部に記憶されている振動信号の履歴に基づいて、操業中に取得される振動信号の傾向を管理してもよい。
【００７０】
以上、図３−図５を参照して、設備診断システム１を構成する振動検出装置２０及び設備診断ＰＣ３０について詳細に説明した。以上説明したように、本実施形態に係る振動検出装置２０は、設備の振動に応じた振動信号を検出する加速度センサ６２０と、設備の振動に応じた可動部６６０の振動により発電を行う発電部２０７と、を備えるとともに、検出された振動信号に対して、発電部２０７によって発電された電圧を表す波形から抽出される可動部６６０の振動に対応する周波数成分を除去するフィルタ処理が行われる。そして、フィルタ処理後の振動信号に基づいて、設備診断ＰＣ３０において設備７００の診断処理が行われる。振動信号を用いて設備の診断を行う際に、可動部６６０の振動成分はノイズとなり得るため、上記のようなフィルタ処理を行うことにより、ノイズとなり得る成分が除去された、より高精度な振動信号を得ることができ、より的確な設備７００の診断が実現される。特に、例えば製鉄プラントのように、発電部２０７において高い発電量が求められ、発電部２０７の可動部６６０の振動加速度が大きくなる可能性がある場合には、本実施形態に係る振動検出装置２０が好適に適用され得る。本実施形態によれば、発電部２０７における発電量が大きく、可動部６６０の振動加速度が大きい場合であっても、振動信号から、可動部６６０の振動成分の影響を効果的に除去することが可能となる。
【００７１】
また、本実施形態では、振動検出装置２０は、振動検出装置２０の駆動を制御するマイコン２３１や、振動信号を無線で設備診断ＰＣ３０に送信する送信装置２３３が、一体的に組み込まれて構成される。従って、振動検出装置２０では、振動信号の検出、検出された振動信号に対するフィルタ処理、フィルタ処理後の振動信号の設備診断ＰＣ３０への送信等の各種の処理が、所定のプログラムに従って自動的に行われる。また、振動検出装置２０は、発電部２０７によって発電された電力によって駆動されるため、蓄電部であるバッテリ等の頻繁な交換作業も不要となる。従って、作業者は、振動検出装置２０を設備７００に取り付けた後は、設備診断ＰＣ３０に随時送信される振動信号に基づいて設備７００の診断を行うことができるため、診断作業をより効率的に行うことが可能となる。
【００７２】
なお、上述した設備診断システム１の構成の中で、フィルタ処理部２０５、周波数解析部２１３、振動信号制御部２１９、蓄電制御部２２３、処理後信号制御部２２７及び診断部３０３は、ＣＰＵ等のプロセッサによって実現される一機能であり得る。これらの機能は、当該プロセッサが所定のプログラムに従って動作することにより実現され得る。また、このような、本実施形態に係る設備診断システム１の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、各種の情報処理装置に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【００７３】
なお、図３に示す例では、設備診断システム１は、振動検出装置２０及び設備診断ＰＣ３０によって構成されているが、本実施形態はかかる例に限定されない。設備診断システム１は、上述した各機能を実現するように構成されればよく、その具体的な構成は任意であってよい。例えば、周波数解析部２１３による周波数解析処理及びフィルタ処理部２０５によるフィルタ処理は、振動検出装置２０によって行われなくてもよく、設備診断ＰＣ３０（又は他の各種の情報処理装置）によって行われてもよい。この場合、振動検出装置２０は、加速度センサ６２０によって検出された振動信号及び発電部２０７によって発電された電圧の波形を表す信号を、設備診断ＰＣ３０に送信し、後段の処理は設備診断ＰＣ３０によって行われ得る。振動検出装置２０で行われる処理を少なくすることにより、振動検出装置２０の消費電力を低減することができる。また、例えば数値計算に特化したサーバ等の情報処理装置において周波数解析処理及びフィルタ処理を行うことにより、より短時間でこれらの信号処理を行うことが可能となり、作業の効率化を図ることができる。
【００７４】
（３．振動検出方法）
図６を参照して、本実施形態に係る振動検出方法の処理手順について説明する。図６は、本実施形態に係る振動検出方法の処理手順の一例を示すフロー図である。なお、図６に示す各処理は、図３−図５に示す設備診断システム１の各構成によって実行され得る。
【００７５】
図６を参照すると、本実施形態に係る振動検出方法では、まず、診断対象の設備７００に取り付けられた振動検出装置２０の加速度センサ６２０によって、設備７００の振動を表す振動信号が検出される（ステップＳ１０１）。そして、検出された振動信号が、増幅器２０３によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器２１７によってデジタル信号に変換される（ステップＳ１０３）。
【００７６】
一方、振動検出装置２０の発電部２０７において発生した誘導電流（交流電流）から、発電部２０７の可動部６６０の振動を表す、１次振動に対応する周波数成分が抽出される（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５に示す処理は、例えば、図３及び図４に示す周波数解析部２１３によって行われ得る。なお、図６では、便宜的に、ステップＳ１０１、Ｓ１０３に示す処理の後にステップＳ１０５に示す処理が行われるように記載されているが、ステップＳ１０１、Ｓ１０３に示す処理と、ステップＳ１０５に示す処理とは並行して行われてよい。
【００７７】
次に、検出された振動信号から、発電部２０７の可動部６６０の振動に対応する周波数成分を除去するフィルタ処理が行われる（ステップＳ１０７）。具体的には、ステップＳ１０７では、ステップＳ１０３に示す処理で取得された振動信号に対して、ステップＳ１０５に示す処理で取得された１次振動に対応する周波数帯域以外の周波数の信号を通過させる逆バンドパスフィルタ処理が行われる。ステップＳ１０７に示す処理は、例えば、図３及び図４に示すフィルタ処理部２０５によって行われ得る。なお、図６では、一例として、ステップＳ１０５において１次振動に対応する周波数成分が抽出され、ステップＳ１０７において１次振動に対応する周波数成分に基づくフィルタ処理が行われているが、ステップＳ１０５では、他の次数のモードの振動に対応する周波数成分が抽出されてもよく、ステップＳ１０７では、抽出された他の次数のモードの振動に対応する周波数成分を用いたフィルタ処理が行われてもよい。
【００７８】
次に、フィルタ処理後の振動信号が、振動検出装置２０から設備診断ＰＣ３０に送信される（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９に示す処理では、例えば図３−図５に示す無線送信部２１５及び無線受信部３０１によって、所定のタイミングで振動信号の送受信が行われ得る。
【００７９】
以降の処理は、設備診断ＰＣ３０において行われる診断処理に対応している。設備診断ＰＣ３０では、まず、受信したフィルタ処理後の振動信号に対して、診断項目に応じて、診断対象となる周波数帯域のみを抽出するフィルタ帯域の選定が行われる（ステップＳ１１１）。そして、抽出された周波数帯域の振動信号に対して、エンベロープ処理が行われ（ステップＳ１１３）、周波数解析処理が行われる（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１１〜ステップＳ１１５に示す処理は、例えば図３及び図５に示す診断部３０３によって行われ得る。なお、ステップＳ１１１〜ステップＳ１１５に示す処理は、本実施形態において設備診断ＰＣ３０によって行われ得る診断処理の一例である。本実施形態では、診断処理として、振動を解析する際に一般的に行われている他の公知な各種の処理が行われてよい。
【００８０】
以上、図６を参照して、本実施形態に係る振動検出方法の処理手順について説明した。なお、本実施形態に係る振動検出方法では、ステップＳ１０３において振動検出装置２０を設備７００に取り付けた後は、ステップＳ１０５、Ｓ１０７に示す処理は、例えば振動検出装置２０に備えられるマイコンのプロセッサや、設備診断ＰＣのプロセッサ等により、所定のプログラムに従って自動的に実行され得る。従って、作業者は、振動検出装置２０を設備７００に取り付けた後は、設備診断ＰＣ３０による診断結果を参照することにより、設備７００の診断を行うことができる。よって、設備７００の診断作業をより効率的に行うことが可能となる。
【実施例】
【００８１】
本発明の効果を確認するために、本発明を製鉄プラントにおける実際の装置に対して適用した実施例について説明する。実施例として、本実施形態に係る振動検出装置６０を、搬送ロールの減速機出力軸の軸受に取り付け、フィルタ処理前後の振動信号を取得した。
【００８２】
図７及び図８に、本実施形態に係る振動検出装置６０によって取得された、フィルタ処理前後の振動信号の波形を示す。図７及び図８は、本実施形態に係る振動検出装置６０によって取得された、フィルタ処理前後の振動信号の波形を示す図である。図７及び図８では、横軸に時間を取り、縦軸に振動加速度を取り、両者の関係性をプロットしている。
【００８３】
図７は、軸受が比較的良好な状態で動作している場合における振動信号の一例を示している。図７を参照すると、フィルタ処理前の振動信号は、低周波の波形（正弦波）に、高周波の波形が重畳した波形を有している（図中（ａ））。なお、図７（ａ）は、上述した図２に示す波形と同一の波形である。図７（ａ）に示す振動信号が取得されている間に発電部２０７において発電された電流波形に対して、図３及び図４に示す周波数解析部２１３によって周波数解析を行った結果、可動部６６０の１次振動数に対応する周波数は、１１±α（Ｈｚ）（αは１０（％））であることが分かった。そこで、図７（ａ）に示す振動信号に対して、図３及び図４に示すフィルタ処理部２０５によって、１１±α（Ｈｚ）（すなわち、９．９（Ｈｚ）〜１２．１（Ｈｚ））の周波数帯域の波形を除去する逆バンドパスフィルタ処理を施した。その結果、振動信号から低周波成分が除去され、高周波成分のみが抽出された振動信号の波形を得ることができた（図中（ｂ））。図７（ｂ）に示す振動信号の波形は、加速度センサ６２０によって検出された振動信号から、可動部６６０の振動に対応する周波数成分が除去されたものであり、軸受の診断に際してノイズとなり得る周波数成分が除去されたものであると言える。図７に示すように、本実施形態に係る振動検出装置６０を適用することにより、ノイズとなり得る成分が除去され、設備の状態を示す振動信号がより高精度に取得されることが確認された。
【００８４】
一方、図８は、軸受の外輪転動面の一部に損傷が発生している場合における振動信号の一例を示している。図８を参照すると、フィルタ処理前の振動信号は、図７に示す波形に比べて高周波成分が支配的ではあるが、やはり、低周波の波形（正弦波）に、高周波の波形が重畳した波形を有している（図中（ａ））。図８（ａ）に示す振動信号に対しても、同様に、周波数解析部２１３によって、発電部６３０において発電された電流波形に対する周波数解析を行った結果、可動部６６０の１次振動数に対応する周波数は、９±α（Ｈｚ）（αは１０（％））であることが分かった。そこで、図８（ａ）に示す振動信号に対して、図３及び図４に示すフィルタ処理部２０５によって、９±α（Ｈｚ）（すなわち、８．１（Ｈｚ）〜９．９（Ｈｚ））の周波数帯域の波形を除去する逆バンドパスフィルタ処理を施した。
【００８５】
図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す振動信号に対してフィルタ処理を施した後の振動信号の波形を図示している。図８（ｂ）に示すように、本実施形態に係るフィルタ処理を行うことにより、図８（ａ）に示す振動信号から低周波成分が除去され、高周波成分のみが抽出されていることが分かる。図８（ｂ）に示す、ノイズとなり得る成分が除去された振動信号を用いて軸受の診断を行うことにより、軸受の異常がより高精度に判断され得る。
【００８６】
以上、図７及び図８を参照して、本発明を実際の設備に適用した実施例について説明した。
【００８７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００８８】
１    設備診断システム
２０、６０    振動検出装置
３０    設備診断ＰＣ
２０１    振動信号検出部
２０３    増幅器
２０５    フィルタ処理部
２０７    発電部
２０９    整流器
２１１    蓄電部
２１３    周波数解析部
２１５    無線送信部
２１７    Ａ／Ｄ変換器
２１９    振動信号制御部
２２１    振動信号蓄積部
２２３    蓄電制御部
２２５    絶縁アンプ
２２７    処理後信号制御部
２２９    処理後信号蓄積部
２３１    マイコン
２３３    送信装置
３０１    無線受信部
３０３    診断部
６１０、６８０    筐体
６２０    加速度センサ
６３０    発電部
６４０    コイル
６５０    錘
６５５    ばね
６６０    可動部
６７０    永久磁石
７００    設備
【図１】
0006287675.tif 000002
【図２】
0006287675.tif 000003
【図３】
0006287675.tif 000004
【図４】
0006287675.tif 000005
【図５】
0006287675.tif 000006
【図６】
0006287675.tif 000007
【図７】
0006287675.tif 000008
【図８】
0006287675.tif 000009