(57)【要約】【課題】対象機器の稼働判定を行う稼働監視システムの演算量を低減する。【解決手段】風力発電設備５の稼働監視を行う稼働監視システム１である。稼働監視システム１は、風力発電設備５に設けられる振動センサ端末２を有する。振動センサ端末２は、風力発電設備５の振動データを計測する振動センサ２ａと、振動センサ２ａの計測データに基づいて、風力発電設備５の稼働判定を行う稼働判定部２ｂと、を有する。稼働判定部２ｂは、風力発電設備５が稼働していない場合に計測される計測データの中央値（Ｃ）から除外しきい値（Ｗ）を超えた計測データの数（すなわち、稼働判定値（γ））をカウントし、稼働判定値（γ）が稼働判定しきい値（ＮＣ）を超えた場合に、風力発電設備５が稼働していると判定する。【選択図】図１
2016167193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象機器に振動センサを設け、該振動センサの計測データに基づいて対象機器の稼働判定を行う稼働判定方法であって、
前記振動センサで計測された計測データから、前記対象機器が稼働していない場合に計測される計測データの基準値から予め定められた範囲内の計測データを除外し、
前記基準値から予め定められた範囲を超えるデータの発生頻度に基づいて、前記対象機器の稼働判定を行う
ことを特徴とする稼働判定方法。
【請求項２】
前記振動センサは、３次元直交座標の３軸方向の計測データを計測し、
少なくとも一つの軸方向の計測データに基づく判定結果が稼働判定だった場合、前記対象機器が稼働していると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の稼働判定方法。
【請求項３】
前記基準値は、前記対象機器が振動していない状態で計測されたデータの平均値であり、
前記予め定められた範囲を、前記対象機器が振動していない状態で計測されたデータの偏差に基づいて設定する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の稼働判定方法。
【請求項４】
対象機器の稼働判定を行う端末を有する稼働監視システムであって、
前記端末は、
前記対象機器の振動データを計測する振動センサと、
該振動センサの計測データに基づいて、前記対象機器の稼働判定を行う稼働判定部と、を有し、
前記稼働判定部は、
前記振動センサで計測された計測データから、前記対象機器が稼働していない場合に計測される計測データの基準値から予め定められた範囲内の計測データを除外し、
前記基準値から予め定められた範囲を超えるデータの発生頻度に基づいて、前記対象機器の稼働判定を行う
ことを特徴とする稼働監視システム。
【請求項５】
前記振動センサは、３次元直交座標の３軸方向の計測データを計測し、
前記稼働判定部は、少なくとも一つの軸方向の計測データに基づく判定結果が稼働判定だった場合、前記対象機器が稼働していると判定する
ことを特徴とする請求項４に記載の稼働監視システム。
【請求項６】
前記端末の稼働判定結果を受信する集約端末と、
前記端末から前記集約端末に送信されるデータを中継する中継通信端末と、を有する
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の稼働監視システム。
【請求項７】
前記対象機器は、風力発電設備である
ことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の稼働監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、稼働判定方法及び稼動監視システムに関する。特に、振動センサによる稼働監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
機器の劣化診断や機器の稼働判定を行うために、対象機器にセンサが備えられ、このセンサの計測データに基づいて、劣化診断や機器の稼働判定が行われている（例えば、特許文献１，２）。
【０００３】
例えば、特許文献１では、設備機器の劣化診断のために設備機器にセンサを設け、センサの計測値に基づいて劣化判定を行っている。
【０００４】
また、特許文献２では、加速度センサや角速度センサの計測値に基づいて、車両やバイク等が停止状態か否かを判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５０９３０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１７３１４３号公報
【特許文献３】特開２００５−２５０９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、センサの計測データに基づく設備機器の稼働判定において、稼働判定のための演算量が多くなると、演算を行う装置が大型化したり消費電力が増大したりするおそれがある。
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明は、稼働判定を行う演算量の低減に貢献する稼働判定方法及び稼働監視システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の稼働判定方法は、対象機器に振動センサを設け、該振動センサの計測データに基づいて対象機器の稼働判定を行う稼働判定方法であって、前記振動センサで計測された計測データから、前記対象機器が稼働していない場合に計測される計測データの基準値から予め定められた範囲内の計測データを除外し、前記基準値から予め定められた範囲を超えるデータの発生頻度に基づいて、前記対象機器の稼働判定を行うことを特徴としている。
【０００９】
また、上記目的を達成する本発明の稼働監視システムは、対象機器の稼働判定を行う端末を有する稼働監視システムであって、前記端末は、前記対象機器の振動データを計測する振動センサと、該振動センサの計測データに基づいて、前記対象機器の稼働判定を行う稼働判定部と、を有し、前記稼働判定部は、前記振動センサで計測された計測データから、前記対象機器が稼働していない場合に計測される計測データの基準値から予め定められた範囲内の計測データを除外し、前記基準値から予め定められた範囲を超えるデータの発生頻度に基づいて、前記対象機器の稼働判定を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
以上の発明によれば、稼働判定を行う演算量の低減に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る稼働監視システムの概略を示す図である。
【図２】振動センサ端末の概略を示す図である。
【図３】中継通信端末の概略を示す図である。
【図４】集約端末の概略を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る稼働監視システムの通信システム構成（メッシュ接続）を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る稼働監視システムの通信システム構成（スター接続）を示す図である。
【図７】稼働判定方法の除外しきい値（Ｗ）及び稼働判定しきい値（ＮＣ）を説明する説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る稼働監視システムにおける稼働判定方法のフローチャートである。
【図９】（ａ）風力発電設備が稼働していない場合の加速度の分布を示す図、（ｂ）風力発電設備が稼働している場合の加速度の分布を示す図である。
【図１０】（ａ）風力発電設備が稼働していない場合の加速度の分布（除外しきい値（Ｗ）による処理後）を示す図、（ｂ）風力発電設備が稼働している場合の加速度の分布（除外しきい値（Ｗ）による処理後）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態に係る稼働判定方法及び稼働監視システムについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、実施形態の説明では、風力発電設備が稼働しているか否かを判定する例を示して説明するが、本発明は、風力発電設備に適用する形態に限定されるものではなく、例えば、工事用重機、車両または貨車等の稼働判定に適用される。
【００１３】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る稼働監視システム１は、振動センサ端末２と、中継通信端末３と、集約端末４と、を有する。
【００１４】
振動センサ端末２は、例えば、風力発電設備５のタワー内周面に設けられる。振動センサ端末２は、振動センサ２ａ、稼働判定部２ｂ及び通信部２ｃを有する。
【００１５】
図２に示すように、振動センサ２ａは、直接またはＩ２Ｃバス等の通信リンク６を介して稼働判定部２ｂに接続される。稼働判定部２ｂは、振動センサ２ａの計測データに基づいて、風力発電設備５が稼働しているか否かの判定を行う。判定結果は、通信部２ｃ（例えば、無線モジュール）に送信され、通信部２ｃから中継通信端末３に送信される。なお、稼働判定部２ｂは、電源７及び電池・環境発電電源８（例えば、光、温度差、振動等のエネルギーを電力に変換するエネルギーハーベスティング電源）により駆動される。電源７は、電池・環境発電電源８等の外部電源の出力が入力され、稼働判定部２ｂ（または、後に詳細に説明する制御部３ｂや制御部４ｃ）に対して安定的に回路電圧を供給する安定化電源回路である。
【００１６】
振動センサ２ａは、例えば、加速度センサである。加速度センサとしては、例えば、圧電型、過電流型、静電容量型等の加速度センサがある。振動センサ２ａが、３次元直交座標の３軸方向の加速度をそれぞれ検出すると、振動センサ端末２が風力発電設備５に対してどのように設置されても、振動センサ２ａが検出した振動に基づいて風力発電設備５の稼働状態を判定することができる。さらに、振動センサ２ａとして、加速度センサの他に、角速度センサ及び地磁気センサを内蔵した９軸センサを用いると、重力、振動または動き、衝撃を検出することができる。また、振動センサ２ａと低消費電力マイコンとを組み合わせ、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術で、小型化、低消費電力化した加速度センサとすることもできる。
【００１７】
稼働判定部２ｂは、振動センサ２ａの計測データに基づいて風力発電設備５が稼働しているか否かの判定を行う。
【００１８】
通信部２ｃは、稼働判定部２ｂの判定結果データ及び判定に用いた加速度データ等を中継通信端末３に送信する。
【００１９】
中継通信端末３は、振動センサ端末２から受信した判定結果を集約端末４に送信する。図３に示すように、中継通信端末３は、通信部３ａを有する。通信部３ａは制御部３ｂにより制御され、振動センサ端末２から判定結果等データを受信し、このデータを集約端末４に送信する。制御部３ｂは、電源７及び電池・環境発電電源８により駆動される。
【００２０】
集約端末４は、中継通信端末３から送信されたデータを受信する。集約端末４は、風力発電設備５の管理を行う上位のネットワークに、受信したデータを送信する。図４に示すように、集約端末４は、中継通信端末３から送信されたデータを受信する通信部４ａ（例えば、無線モジュール）と、受信したデータを上位のネットワークに送信する上位系通信モジュール４ｂ（例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ７（登録商標））と、を有する。通信部４ａ及び上位系通信モジュール４ｂは、制御部４ｃにより制御される。制御部４ｃは、電源７及び電池・環境発電電源８により駆動される。
【００２１】
稼働監視システム１は、複数の風力発電設備５の稼働状態を監視するものである。つまり、稼働監視システム１は、複数の振動センサ端末２を有することとなる。したがって、稼働監視システム１は、振動センサ端末２が、各振動センサ端末２に対応した中継通信端末３を介して集約端末４に稼働判定結果を送信する通信システムを有することとなる。稼働監視システム１は、例えば、図５に示すような物理的な配置形態に捉われないメッシュ構成の通信システム９や、図６に示すようなスター接続を有する通信システム１０を有する。
【００２２】
メッシュ構成の通信システム９では、中継通信端末３が他の中継通信端末３を介して集約端末４に接続される。これら振動センサ端末２、中継通信端末３、集約端末４は、相互に無線で通信できる構成となっている。この通信システム９では、振動センサ端末２から送信される稼働判定結果等のデータは、振動センサ端末２が接続された中継通信端末３、及び他の中継通信端末３を経由して集約端末４に送信されることとなる。
【００２３】
また、スター接続された通信システム１０では、集約端末４に対して複数の中継通信端末３が接続され、各中継通信端末３に振動センサ端末２が１：１で接続されている。ただし、中継通信端末３に対して複数の振動センサ端末２を接続することもできる。この通信システム１０では、振動センサ端末２から送信される稼働判定結果等のデータは、中継通信端末３を介して直接集約端末４に送信されることとなる。
【００２４】
これらの通信システム９，１０における通信データの送信タイミングは、稼働監視システム１が常時可動状態であれば、いつでも送信が可能である。また、稼働監視システム１が間欠動作する場合には、各振動センサ端末２と各中継通信端末３、及び集約端末４において、通信を必要とする２端末が、同期して起動し、その間に送信側は受信側に対して通信データの送信を行う。なお、各端末２，３，４の情報伝達ルートを無線通信とすることで、有線工事が不要となり好ましい。
【００２５】
［稼働判定方法］
次に、本発明の実施形態に係る稼働監視システム１の稼働判定方法について詳細に説明する。稼働監視システム１では、振動センサ端末２内で、振動センサ２ａが加速度をある一定期間計測し、稼働判定部２ｂが計測した加速度の分布を分析（統計処理）する。そして、加速度の統計処理により風力発電設備５の風車タワー壁の振動を評価して風力発電設備５の稼働判定を行う。すなわち、加速度センサを用いて、風車（回転体）から風車タワー壁に伝わる振動を検出し、検出された振動に基づいて風力発電設備５の稼働判定を行う。
【００２６】
風力発電設備５は、一定の回転体として動作しているので、集約された加速度の分布は正規分布に近似できるものと考えられる。正規分布は、平均を中心に左右対称なベル型の分布を有する。
【００２７】
本発明の実施形態に係る稼働判定方法では、取得した加速度データの分布が正規分布であると仮定して、最大（ｍａｘ）、平均値（μ）、最小（ｍｉｎ）、中心値（Ｃ）、標準偏差（σ）等を処理する。この分布状態からパラメータとして、偏差（ｘi―ｍ）を評価する。つまり、加速度データの平均値（または、加速度データの中央値等の基準値）と、加速度データの測定値と、の差分量を評価して稼働判定を行う。
【００２８】
正規分布におけるデータ全体を要約する数値（データの代表値）として、平均値（μ）、中央値（Ｃ）、または最頻値（Ｍｏ）といった分布の中心的な位置を示す値がある。平均値（μ）は、数値データが対称性を有する場合に用いられる値であり、式（１）により算出される。中央値（Ｃ）は、取得したデータをデータの大きさ順に並び変えたとき、中央（５０％）となる値であり、順序変数や数値データでも分布が対称でない場合に用いられる。最頻値（Ｍｏ）は、最も度数（頻度）が高い値である。なお、データが正規分布の場合には、平均値（μ）＝中央値（Ｃ）＝最頻値（Ｍｏ）となる。
【００２９】
平均値（Ｍｏ）＝総和／サンプル数      ・・・（１）
標準偏差（σ）は、平均値（μ）から分布の変曲点までの距離であり、データと平均値（μ）との差（偏差）の２乗を平均し、これを変数と同じ次元で示すために平方根をとったものである。なお、平方根をとる前の値（標準偏差の２乗）を分散（σ2）という。
【００３０】
正規分布において、平均値（μ）±１σ＝０．６８２７であり、この範囲にデータの約６８％が含まれる。また、平均値（μ）±２σ＝０．９５４５であり、データの約９６％が含まれる。さらに、平均値（μ）±３σ＝０．９９７３であり、データの約９９％が含まれる。
【００３１】
図７に示すように、中央値（Ｃ）（または、平均値（μ））を求め、除外しきい値（Ｗ）を予め設定することで、集約したデータが中央値（Ｃ）に対して、除外しきい値（Ｗ）の範囲を超えた多様な加速度を検出することができる。つまり、対象機器が稼働していることにより振動が増え、検出される加速度が多様化するものと仮定すると、多様な加速度を検出することで対象機器が稼働している状態か否かを判断することができる。
【００３２】
したがって、一定期間に収集した加速度データにおいて、中央値（Ｃ）±Ｗ（Ｗ１〜Ｗ２）を超える値を有する加速度の発生頻度（Ｖ）を稼働判定値（γ）としてカウントし、この稼働判定値（γ）が稼働判定しきい値（ＮＣ）を超えた場合に対象機器が稼働状態と判定することができる。つまり、対象機器が稼働していない場合、通常状態における加速度の拡がり状態は正規分布で安定していると考えられるが、対象機器が稼働していると、稼働状態によって表れる振動成分が通常状態と異なる加速度として検出でき、この違いにより対象機器の稼働状態が判断できるものと考えられる。
【００３３】
そこで、稼働判定を行うためには、予め、除外しきい値（Ｗ）と、稼働判定しきい値（ＮＣ）を設定することとなる。この除外しきい値（Ｗ）と稼働判定しきい値（ＮＣ）は、対象機器及び対象機器の設置環境に応じて設定で変更可能である。
【００３４】
除外しきい値（Ｗ）は、環境における影響を除外するためのしきい値である。対象機器が置かれる環境における振動状態により加速度の分散（拡がり）は変わるものである。そこで、除外しきい値（Ｗ）を、例えば、対象機器が停止状態の時に算出されるσに基づいて、σ≦｜Ｗ｜≦２σとなるように設定すると、稼働判定の精度を損なうことなく稼働判定の演算量を低減することができる。
【００３５】
稼働判定しきい値（ＮＣ）は、稼働判定の感度を決めるしきい値であり、加速度が中央値（Ｃ）±Ｗ（つまり、Ｗ１〜Ｗ２の範囲）を超える値を有する加速度の発生頻度（Ｖ）から稼働判定を行う基準を示す値である。稼働判定しきい値（ＮＣ）は、例えば、停止時と稼働時との差異が判別可能な値（例えば、８０回等）が適宜設定される。
【００３６】
なお、対象機器の稼働判定を行うにあたり、対象機器が振動していない状態における加速度データの中央値（Ｃ）を求める必要がある。中央値（Ｃ）は、起動時に取得した加速度データから中央値（Ｃ）を算出する方法と、予め設定された固定値を中央値（Ｃ）とする方法がある。なお、中央値（Ｃ）を算出する際に、収集した加速度データの分布が正規分布であると仮定すると、平均値（μ）から中央値（Ｃ）を導出でき、中央値（Ｃ）の演算量が低減する。また、中央値（Ｃ）として設定される固定値は、任意に設定可能であり、例えば、最頻値（Ｍｏ）を設定することもできる。
【００３７】
［実施例１］
本発明の実施形態に係る稼働監視システム１における稼働判定方法について、図８を参照して具体的に説明する。実施例１では、振動センサ２ａに１６ｂｉｔ±２ｇモードの加速度センサを搭載した。つまり、２ｇ／２16＝０．０６ｍｇであるので、加速度センサは０．０６ｍｇ／ＬＳＢの分解能を持つ。
【００３８】
まず、振動センサ２ａが所定期間の加速度データを収集する。具体的には、１ミリ秒周期（１ｋＨｚ）で、連続して４０９６回のデータ取得を行った。なお、振動センサ２ａが収集するデータは、多いほど期待する分布が得られるものと考えられる。ただし、１ミリ秒周期でデータ取得を行う場合、１秒間に１０００回しかサンプリングできないため、測定時間を考慮して収集する加速度データ数が決定される。この例では、振動センサ２ａが、測定時間４秒で４０９６回データ取得を行った（ステップＳ１）。
【００３９】
また、予め判定基準となる中央値（Ｃ）を算出し、除外しきい値（Ｗ）及び稼働判定しきい値（ＮＣ）を設定した。中央値（Ｃ）は、風力発電設備５が稼働していない状態で計測された加速度データの平均値（μ）とした。平均値（μ）は、０．０５１７３４であった。また、除外しきい値（Ｗ）は、０．０１２、稼働しきい値（ＮＣ）は、８０と設定した（ステップＳ２）。
【００４０】
次に、稼働判定部２ｂが、収集した加速度データから一つの加速度を取得する（ステップＳ３）。
【００４１】
稼働判定部２ｂは、取得した加速度の値が中央値（Ｃ）±Ｗの範囲を逸脱しているか否かの判断を行う（ステップＳ４）。取得した加速度の値が中央値（Ｃ）±Ｗの範囲を逸脱している場合、中央値（Ｃ）±Ｗの範囲を逸脱した値を有する加速度のサンプル数（すなわち、稼働判定値（γ））を一つ増やす（ステップＳ５）。そして、稼働判定部２ｂは、未評価の加速度がないか否かの判定を行う（ステップＳ６）。一方、取得した加速度の値が中央値（Ｃ）±Ｗの範囲内であった場合、稼働判定部２ｂは、未評価の加速度がないか否かの判定を行う（ステップＳ６）。ステップＳ６において、未評価の加速度データあれば、未評価の加速度データの評価が行われる（ステップＳ３）。
【００４２】
ステップＳ６において、未評価の加速度データがなければ、稼働判定部２ｂは、中央値（Ｃ）±Ｗの範囲を逸脱した値を有する加速度のサンプル数（すなわち、稼働判定値（γ））が、稼働判定しきい値（ＮＣ）を超えたか否かの判断を行う（ステップＳ７）。稼働判定値（γ）が稼働判定しきい値（ＮＣ）を超えていた場合、稼働判定部２ｂは、風力発電設備５が稼働していると判定し（ステップＳ８）、通信部２ｃが、稼働判定結果と稼働判定に用いたデータとを、中継通信端末３を介して集約端末４に送信する。一方、稼働判定値（γ）が、稼働判定しきい値（ＮＣ）を超えていない場合、稼働判定部２ｂは、風力発電設備５ｂが停止していると判定し（ステップＳ９）、通信部２ｃが、停止判定結果と稼働判定に用いたデータとを、中継通信端末３を介して集約端末４に送信する。
【００４３】
図９は、風力発電設備５が稼働していない場合の加速度の発生頻度分布と、風力発電設備５が稼働している場合の加速度の発生頻度分布を示す図である。
【００４４】
この図から、風力発電設備５が稼働して振動が発生している場合は、加速度の分布が分散する（標準偏差が大きくなる）ことで、加速度の分布が広くなる。その結果、基準値（中央値（Ｃ））を中心とした一定の範囲（除外しきい値（Ｗ））内に収まるデータの数が少なくなる。よって、基準値を中心とした一定の範囲から逸脱する加速度データの数を算出することで、風力発電設備５の動作判定が可能となると考えられる。
【００４５】
すなわち、図１０（ａ）に示すように、風力発電設備５が振動していない場合は、加速度の値は、基準値を中心とした一定の範囲に収まることとなる。これに対して、図１０（ｂ）に示すように、風力発電設備５が稼働している場合は、基準値を中心とした一定の範囲から逸脱する値を有する加速度のサンプル数が増加することとなる。したがって、この違いから風力発電設備５の稼働判定を行うことができる。
【００４６】
以上のように、実施例１に係る稼働判定方法では、中央値（Ｃ）から除外しきい値（Ｗ）超えた値を有する加速度のサンプル数が一定量（判定しきい値（ＮＣ）を超える場合）であれば、その期間は、風力発電設備５が稼働していると判断することができる。
【００４７】
そして、稼働判定は、例えば、風力発電設備５が稼働していない状態で収集された加速度データの平均値（μ）を演算する演算処理と、除外しきい値（Ｗ）と加速度データ（瞬時値）の引き算処理と、稼働判定しきい値（ＮＣ）の逸脱回数判定処理により、行うことができる。すなわち、少ない演算量で稼働判定を行うことができるので、パフォーマンスの小さいＣＰＵでも稼働判定ができる。
【００４８】
また、実施例１に係る稼働判定方法は、音や画像での判定と比較して外乱への対応が少なく、風力発電設備５の稼働判定を行うことができる。
【００４９】
［実施例２］
実施例２に係る稼働判定方法では、振動センサ端末２が３次元直交座標の３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度データを収集し、各軸において稼働判定を行った。つまり、実施例２の稼働判定方法は、３軸方向の加速度に対して稼働判定を行うこと以外は、実施例１の稼働判定方法と同様である。よって、異なる部分について詳細に説明する。
【００５０】
実施例２係る稼働判定方法では、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各軸方向の加速度に対して、除外しきい値（Ｗｘ，Ｗｙ，Ｗｚ）が設定される。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各軸方向の加速度に対して、稼働判定しきい値（ＮＣｘ，ＮＣｙ，ＮＣｚ）が設定される。
【００５１】
そして、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸において、それぞれ風力発電設備５の稼働判定が行われ、各軸の論理和により風力発電設備５の稼働判定を行う。つまり、稼働判定部２ｂは、３次元直交座標の３軸方向の少なくとも一つの軸方向の判定結果が稼働判定だった場合、風力発電設備５が稼働していると判定する。
【００５２】
以上のような、実施例２に係る稼働判定方法によれば、振動センサ端末２が、３軸（Ｘ／Ｙ／Ｚ）方向の加速度を取得して風力発電設備５の稼働判定を行うので、振動センサ端末２の配置態様によらず、風力発電設備５の稼働判定を行うことができる。
【００５３】
例えば、風力発電設備５の稼働判定では、振動センサ端末２は、風車内の壁に設置されるが、設置態様に応じて、加速度センサの軸（Ｘ／Ｙ／Ｚ）の向きも変わることとなる。ゆえに、一つの軸の加速度データで稼働判定を行った場合には、正確な稼働判定を行うために振動センサ端末２の配置を考慮しなくてはならないおそれがある。これに対して、３軸に対して稼働判定を行うと、振動センサ端末２の配置方向に制約が不要となり、振動センサ端末２の配置態様によらず稼働判定を行うことができる。
【００５４】
以上、具体的な実施例を示して説明したように、本発明の稼働判定方法及び稼働監視システム１によれば、少ない演算量で稼働判定を行うことができる。つまり、パフォーマンスの小さいＣＰＵでも稼働判定ができることで、振動センサ端末２を小型化で低消費電力化することができる。
【００５５】
つまり、本発明の稼働判定方法及び稼働監視システム１では、偏差（ｘi―ｍ）、すなわち、平均値（または、中央値等の基準値）と計測値との差分量を評価することで、少ない演算量で稼働判定を行うことができる。
【００５６】
また、振動センサ端末２を小型で低消費電力とすることで、振動センサ端末２を電池または環境発電電源８により駆動させて電源を自ら賄う自立型端末として構成することができる。さらに、各端末（振動センサ端末２、中継通信端末３及び集約端末４）をＣＰＵ並びに各周辺回路等を低消費マイコン技術で構築し、間欠動作させることで、各端末２，３，４の自律性が向上し、メインテナンス頻度が低減する。このように、振動センサ端末２（中継通信端末３及び集約端末４）を電源レスとすることで、端末２，３，４の設置容易性が向上する。つまり、電源工事が不要な小型のセンサ端末とすることができる。
【００５７】
また、対象機器（例えば、風力発電設備５）に対して振動センサ端末２を設けるだけで、容易に稼働判定を行うことができるので、既設の設備への影響を増大させることなく稼働判定を行うことができる。すなわち、工事レス、既設監視対象物に加工しないで、監視対象物の稼働状態を判定するシステムを構築することができる。特に、振動センサ端末２が、３次元直交座標の各座標方向の加速度データを評価することで、振動センサ端末２の設置自由度が向上する。
【００５８】
例えば、風力発電設備５では、広域の自然エネルギー発電サイトの電力変動を監視し、集中的に蓄電池制御を行い、ならし効果で電力変動を吸収するシステムがある。このシステムでは、気象予測から各発電サイトの発電量の推定が行われる。しかしながら、発電事業者の都合で風車が連絡無しに停止（点検や故障等）している場合が多く、推定した発電量と実発電量に乖離が生じてしまう。このため、風車の稼働状態を常時監視する仕組みが求められている。また、風力発電設備５では、管理上の都合等の理由で直接稼働部に稼働しているか否かのセンサを設置することが許されない場合が多い。このような課題に対して、本発明の稼働監視システム１では、既設への影響を与えないで、風力発電設備５の稼働判定を行うことができる。
【００５９】
また、稼働判定結果をローカルネットワークで情報を集約することで、アクセスポイント経由で、クラウドやＡＰＬサーバ等で稼働判定結果を処理することが可能となる。その結果、稼働監視システム１で、対象機器の稼働有無情報を自動で収集することもできる。
【００６０】
以上、本発明の稼働判定方法及び稼働監視システムについて、具体的な実施形態を示して詳細に説明したが、本発明の稼働判定方法及び稼働監視システムは、実施形態に限定されるものではなく、発明の特徴を損なわない範囲で適宜設計変更が可能であり、設計変更された形態も本発明の技術範囲に含まれる。
【００６１】
例えば、実施形態の説明では、稼働監視システムが、振動センサ端末、中継通信端末及び集約端末を備えた例を挙げて説明したが、振動センサ端末、中継通信端末及び集約端末の機能を、共通のハードウェアとソフトウェアとが協働した具体的手段によって実現してもよい。この場合、ソフトウェア設定またはソフトウェア設計により、コンピュータが振動センサ端末、中継通信端末、または集約端末として機能することなる。
【００６２】
また、稼働判定を要求する期間が長い場合、例えば、数年のようなときは、振動センサ端末等の各端末を間欠動作させることで限られた電池による監視期間を長期化することができる。この場合、同期して各端末が起動して、通信を行うこととなる。つまり、各端末は、予め設定された時間毎に、または、集約端末（または、中継通信端末）の駆動信号に応じて、起動（同期）させられることとなる。
【００６３】
また、振動センサとしては、加速度の他に、変位や速度を測定するセンサを用いることもできる。
【符号の説明】
【００６４】
１…稼働監視システム
２…振動センサ端末（端末）
２ａ…振動センサ、２ｂ…稼働判定部、２ｃ…通信部
３…中継通信端末
３ａ…通信部、３ｂ…制御部
４…集約端末
４ａ…通信部、４ｂ…上位系通信モジュール、４ｃ…制御部
５…風力発電設備（対象機器）
６…通信リンク
７…電源
８…電池・環境発電電源
９…通信システム（メッシュ構成）
１０…通信システム（スター接続）
【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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