(57)【要約】  診断端末装置（１０）とサーバ装置（２０）とを備え、診断端末装置（１０）は、測定部（１２）と、演算部（１１２）と、診端末記憶部（１１４）と、端末通信部（１１４）と、を有し、サーバ装置（２０）は、サーバ記憶部（２１）と、サーバ通信部（２２）と、を有し、管理情報（３０）は、測定条件、または、測定条件および演算処理条件の組合せを、機械設備（Ｅ）ごとに特定し、測定および演算処理が行われる前にサーバ装置（２０）から取得した管理情報（３０）によって特定される条件に従って、測定および演算処理が行われる。
2020129818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
施設に設置された機械設備の診断を行うための機械設備診断システムであって、
可搬型の診断端末装置と、前記診断端末装置と通信可能に構成されたサーバ装置と、を備え、
前記診断端末装置は、前記機械設備に係る物理量の測定を行って物理量データを得る測定部と、前記物理量データについて演算処理を行って診断データを得る演算部と、前記物理量データ、前記診断データ、および、前記サーバ装置から取得した管理情報、を記憶する端末記憶部と、前記サーバ装置と通信する端末通信部と、を有し、
前記サーバ装置は、複数の前記施設および前記機械設備に係る前記管理情報、ならびに、前記診断端末装置から受信した前記診断データ、を記憶するサーバ記憶部と、前記診断端末装置と通信するサーバ通信部と、を有し、
前記管理情報は、前記測定の測定条件、または、前記測定条件および前記演算処理の演算処理条件の組合せを、前記機械設備ごとに特定し、
前記測定および前記演算処理が行われる前に前記サーバ装置から取得した前記管理情報によって診断対象とする前記機械設備に対して特定される前記測定条件および前記演算処理条件に従って、前記測定および前記演算処理が行われる機械設備診断システム。
【請求項２】
前記管理情報は、前記測定条件、または、前記測定条件および前記演算処理条件の組合せを、前記機械設備が設置された前記施設と当該機械設備との組合せごとに特定し、
前記測定および前記演算処理が行われる前に前記サーバ装置から取得した前記管理情報によって診断対象とする前記機械設備が設置された前記施設と当該機械設備との組合せに対して特定される前記測定条件および前記演算処理条件に従って、前記測定および前記演算処理が行われる請求項１に記載の機械設備診断システム。
【請求項３】
前記サーバ装置は、さらに、前記サーバ記憶部に記憶された、前記管理情報、および前記診断データを用いて、診断対象とする前記機械設備の診断を行うサーバ演算部を有する請求項１または２に記載の機械設備診断システム。
【請求項４】
前記診断データは、さらに、当該診断データが得られたときに適用された前記測定条件および前記演算処理条件に係る前記管理情報の部分を特定する情報を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の機械設備診断システム。
【請求項５】
前記診断端末装置は、前記物理量データ、前記診断データ、および前記管理情報の少なくとも１つを表示可能な表示部をさらに有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の機械設備診断システム。
【請求項６】
前記診断端末装置は、当該診断端末装置が位置する前記施設を特定可能な位置情報特定部をさらに有し、
前記端末通信部は、前記サーバ記憶部が記憶する前記管理情報のうち、当該診断端末装置が位置する前記施設に係る部分のみを選択的に前記サーバ装置から取得する請求項１〜５のいずれか１項に記載の機械設備診断システム。
【請求項７】
前記位置情報特定部は、さらに、前記診断端末装置の現在地の周辺に配置された前記機械設備を特定可能に構成され、
前記端末通信部は、前記サーバ記憶部が記憶する前記管理情報のうち、当該現在地の周辺に配置された前記機械設備に係る部分のみを選択的に前記サーバ装置から取得する請求項６に記載の機械設備診断システム。
【請求項８】
可搬型の診断端末装置と、前記診断端末装置と通信可能に構成されたサーバ装置と、を用いて、施設に設置された機械設備の診断を行うための機械設備診断方法であって、
前記施設および前記機械設備の組合せごとに前記診断のための測定の測定条件および演算処理の演算処理条件を特定する管理情報を前記サーバ装置に記憶させる記憶工程と、
前記診断端末装置に、前記サーバ装置から前記管理情報を取得させる通信工程と、
前記診断端末装置を用いて、診断対象とする前記機械設備に対して前記管理情報が特定する測定条件に従って、前記機械設備に係る物理量の測定を行って物理量データを得る測定工程と、
前記診断端末装置を用いて、前記機械設備に対して前記管理情報が特定する演算処理条件に従って、前記物理量データについて演算処理を行って診断データを得る演算工程と、を有する機械設備診断方法。
【請求項９】
前記サーバ装置に記憶された、前記管理情報、および前記診断データを用いて、診断対象とする前記機械設備の診断を行う診断工程をさらに備え、
前記診断工程に係る演算処理を、前記サーバ装置に行わせる請求項８に記載の機械設備診断方法。
【請求項１０】
可搬型の診断端末装置と、前記診断端末装置と通信可能に構成されたサーバ装置と、を用いて、施設に設置された機械設備の診断を行うための機械設備診断プログラムであって、
前記施設および前記機械設備の組合せごとに前記診断のための測定の測定条件および演算処理の演算処理条件を特定する管理情報を前記サーバ装置に記憶させる記憶機能と、
前記診断端末装置に、前記サーバ装置から前記管理情報を取得させる通信機能と、
前記診断端末装置を用いて、診断対象とする前記機械設備に対して前記管理情報が特定する前記測定条件に従って、前記機械設備に係る物理量の測定を行って物理量データを得る測定機能と、
前記診断端末装置を用いて、前記機械設備に対して前記管理情報が特定する前記演算処理条件に従って、前記物理量データについて演算処理を行って診断データを得る演算機能と、をコンピュータに実行させる機械設備診断プログラム。
【請求項１１】
前記サーバ装置に記憶された、前記管理情報、および前記診断データを用いて、診断対象とする前記機械設備の診断を行う診断機能をさらに備え、
前記診断機能に係る演算処理を、前記サーバ装置に行わせる請求項１０に記載の機械設備診断プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水処理施設や水道施設などのプラント施設に設置された機械設備の診断に用いることができる機械設備診断システム、機械設備診断方法、および機械設備診断プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント管理の分野において、機械設備を診断する可搬型の診断端末装置は、様々な診断項目を機械設備に応じて計測するとともに、場合によっては複数の施設を対象として使用されている。このような機械設備の診断においては、端末装置ごと、施設ごと、担当者ごと、といった、診断に係る条件の違いにより、診断時に行う物理量測定の項目および測定方法、などが異なる場合があった。【０００３】
このような課題に鑑み、たとえば日本国特開２００１−１５９９１６号公報（特許文献１）では、可搬型のデータ管理装置を用いた設備管理支援システムであって、データ管理装置からデータ管理装置に転送された設備点検情報に基づいて、各機械設備を巡回する順序を画面上に順次表示し、各機械設備の点検方法に係る点検情報が巡回順序に沿って表示されるシステムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２００１−１５９９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のような技術では、可搬型の端末の使用者に対して各機械設備の点検方法を指示することはできるが、当該端末について測定された物理量データの演算処理条件を指定することはできなかった。【０００６】
そこで、機械設備の診断のために行われる物理量測定の測定条件と得られた物理量データに対する演算処理の演算処理条件との双方を一括して管理し、可搬型端末においてこれらを利用することが可能なシステムの実現が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る機械設備診断システムは、施設に設置された機械設備の診断を行うための機械設備診断システムであって、可搬型の診断端末装置と、前記診断端末装置と通信可能に構成されたサーバ装置と、を備え、前記診断端末装置は、前記機械設備に係る物理量の測定を行って物理量データを得る測定部と、前記物理量データについて演算処理を行って診断データを得る演算部と、前記物理量データ、前記診断データ、および、前記サーバ装置から取得した管理情報、を記憶する端末記憶部と、前記サーバ装置と通信する端末通信部と、を有し、前記サーバ装置は、複数の前記施設および前記機械設備に係る前記管理情報、ならびに、前記診断端末装置から受信した前記診断データ、を記憶するサーバ記憶部と、前記診断端末装置と通信するサーバ通信部と、を有し、前記管理情報は、前記測定の測定条件、または、前記測定条件および前記演算処理の演算処理条件の組合せを、前記機械設備ごとに特定し、前記測定および前記演算処理が行われる前に前記サーバ装置から取得した前記管理情報によって診断対象とする前記機械設備に対して特定される前記測定条件および前記演算処理条件に従って、前記測定および前記演算処理が行われることを特徴とする。【０００８】
また、本発明に係る機械設備診断方法は、可搬型の診断端末装置と、前記診断端末装置と通信可能に構成されたサーバ装置と、を用いて、施設に設置された機械設備の診断を行うための機械設備診断方法であって、前記施設および前記機械設備の組合せごとに前記診断のための測定の測定条件および演算処理の演算処理条件を特定する管理情報を前記サーバ装置に記憶させる記憶工程と、前記診断端末装置に、前記サーバ装置から前記管理情報を取得させる通信工程と、前記診断端末装置を用いて、診断対象とする前記機械設備に対して前記管理情報が特定する測定条件に従って、前記機械設備に係る物理量の測定を行って物理量データを得る測定工程と、前記診断端末装置を用いて、前記機械設備に対して前記管理情報が特定する演算処理条件に従って、前記物理量データについて演算処理を行って診断データを得る演算工程と、を有することを特徴とする。【０００９】
また、本発明に係る機械設備診断プログラムは、可搬型の診断端末装置と、前記診断端末装置と通信可能に構成されたサーバ装置と、を用いて、施設に設置された機械設備の診断を行うための機械設備診断プログラムであって、前記施設および前記機械設備の組合せごとに前記診断のための測定の測定条件および演算処理の演算処理条件を特定する管理情報を前記サーバ装置に記憶させる記憶機能と、前記診断端末装置に、前記サーバ装置から前記管理情報を取得させる通信機能と、前記診断端末装置を用いて、診断対象とする前記機械設備に対して前記管理情報が特定する前記測定条件に従って、前記機械設備に係る物理量の測定を行って物理量データを得る測定機能と、前記診断端末装置を用いて、前記機械設備に対して前記管理情報が特定する前記演算処理条件に従って、前記物理量データについて演算処理を行って診断データを得る演算機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。【００１０】
これらの構成によれば、機械設備ごとの測定条件および演算処理条件をサーバ装置において一元管理し、診断端末装置がこれを取得して測定および演算処理を行うので、端末装置の個体の違い、施設の違い、担当者の違い、といった、診断に係る条件の違いによる影響を排除して、一定の測定条件および演算処理条件のもとで取得された診断データを収集しやすい。【００１１】
以下、本発明の好適な態様について説明する。ただし、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定されるわけではない。【００１２】
本発明に係る機械設備診断システムは、一態様として、前記管理情報は、前記測定条件、または、前記測定条件および前記演算処理条件の組合せを、前記機械設備が設置された前記施設と当該機械設備との組合せごとに特定し、前記測定および前記演算処理が行われる前に前記サーバ装置から取得した前記管理情報によって診断対象とする前記機械設備が設置された前記施設と当該機械設備との組合せに対して特定される前記測定条件および前記演算処理条件に従って、前記測定および前記演算処理が行われることが好ましい。【００１３】
この構成によれば、機械設備と、当該機械設備が設置されている施設との組合せごとに、測定条件および演算処理条件を一元管理し、診断端末装置がこれを取得して測定および演算処理を行うので、一定の測定条件および演算処理条件のもとで取得された診断データを収集しやすい。また、複数の施設に渡る管理情報を一括して管理できることから、異なる施設間で測定条件および演算処理条件を統一しやすいので、異なる施設で運用されている機械設備に係る診断データを集約し、これを統計処理などに活用しやすい。従来、機械設備の診断に係る測定条件および演算処理条件については、施設ごとに独立したノウハウが確立されている場合が多く、この構成のように異なる施設間で測定条件および演算処理条件を統一することは難しい場合があったが、この課題は上記構成によって解決しうる。【００１４】
本発明に係る機械設備診断システムは、一態様として、前記サーバ装置は、さらに、前記サーバ記憶部に記憶された、前記管理情報、および前記診断データを用いて、診断対象とする前記機械設備の診断を行うサーバ演算部を有することが好ましい。【００１５】
この構成によれば、特に、複数の施設および複数の機械設備に係る診断データを集約して診断を行うことができ、診断データを統計処理や時系列データ解析などに活用しやすい。また、診断の結論を出すための演算処理に係る演算負荷が大きい場合であっても、可搬型の診断端末装置に比べて演算処理性能を高めることが比較的容易なサーバ装置側に診断に係る演算処理を担当させるので、診断端末装置の負荷を減らしやすい。【００１６】
本発明に係る機械設備診断システムは、一態様として、前記診断データは、さらに、当該診断データが得られたときに適用された前記測定条件および前記演算処理条件に係る前記管理情報の部分を特定する情報を含むことが好ましい。【００１７】
この構成によれば、診断データの生成に用いられた測定条件および演算処理条件を特定することができ、どのような条件下で生成された診断データであるのかを理解することができる。【００１８】
本発明に係る機械設備診断システムは、一態様として、前記診断端末装置は、前記物理量データ、前記診断データ、および前記管理情報の少なくとも１つを表示可能な表示部をさらに有することが好ましい。【００１９】
この構成によれば、施設内に設置された各機械設備の診断を行う現場において、物理量データ、診断データ、および管理情報を確認しやすい。【００２０】
本発明に係る機械設備診断システムは、一態様として、前記診断端末装置は、当該診断端末装置が位置する前記施設を特定可能な位置情報特定部をさらに有し、前記端末通信部は、前記サーバ記憶部が記憶する前記管理情報のうち、当該診断端末装置が位置する前記施設に係る部分のみを選択的に前記サーバ装置から取得することが好ましい。【００２１】
この構成によれば、管理情報のうち、診断を行おうとしている施設に関係する部分のみを取得できるため、管理情報の取得に係る通信量を低減できる。さらに、診断を行う選択肢を限定できるため、ユーザにとって選択しやすくなるとともに、選択ミスを抑制しやすい。【００２２】
本発明に係る機械設備診断システムは、一態様として、前記位置情報特定部は、さらに、前記診断端末装置の現在地の周辺に配置された前記機械設備を特定可能に構成され、前記端末通信部は、前記サーバ記憶部が記憶する前記管理情報のうち、当該現在地の周辺に配置された前記機械設備に係る部分のみを選択的に前記サーバ装置から取得することが好ましい。【００２３】
この構成によれば、管理情報のうち、診断を行おうとしている機械設備に関係する部分のみを取得できるため、管理情報の取得に係る通信量を低減できる。さらに、診断を行う選択肢を限定できるため、ユーザにとって選択しやすくなるとともに、選択ミスを抑制しやすい。【００２４】
本発明に係る機械設備診断方法は、一態様として、前記サーバ装置に記憶された、前記管理情報、および前記診断データを用いて、診断対象とする前記機械設備の診断を行う診断工程をさらに備え、前記診断工程に係る演算処理を、前記サーバ装置に行わせることが好ましい。【００２５】
また、本発明に係る機械設備診断プログラムは、一態様として、前記サーバ装置に記憶された、前記管理情報、および前記診断データを用いて、診断対象とする前記機械設備の診断を行う診断機能をさらに備え、前記診断機能に係る演算処理を、前記サーバ装置に行わせることが好ましい。【００２６】
これらの構成によれば、特に、複数の施設および複数の機械設備に係る診断データを集約して診断を行うことができ、診断データを統計処理などに活用しやすい。また、診断の結論を出すための演算処理に係る演算負荷が大きい場合であっても、可搬型の診断端末装置に比べて演算処理性能を高めることが比較的容易なサーバ装置側に診断に係る演算処理を担当させるので、診断端末装置の負荷を減らしやすい。【００２７】
本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る機器監視システムの構成図
【図２】本発明に係る管理情報の例
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明に係る機械設備診断システム、機械設備診断方法、機械設備診断プログラムの実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本発明に係る機械設備診断システムを、プラント施設Ｐ（以下、単に施設Ｐという。）に設置された複数の機械設備Ｅを診断するための機械設備診断システム１に適用し、機械設備診断システム１を用い機械設備診断方法に適用した例について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る機械設備診断システム１は、診断端末装置１０とサーバ装置２０とを備え、１台のサーバ装置２０に対して複数台の診断端末装置１０が通信可能に構成されている。診断端末装置１０およびサーバ装置２０には、本発明に係る機械設備診断プログラムがインストールされている。
【００３０】
〔システムの概要〕
プラント施設Ｐには、下水を処理するために供される種々の機械設備Ｅが設置されている。当実施形態において診断対象とする機械設備Ｅとしては、ポンプ、ブロア、撹拌機、脱水機、濾過装置などが例示される。施設Ｐの安定的な運用のため機械設備Ｅの保全が必要であり、機械設備Ｅに対して定期的または不定期の診断が行われる。かかる診断においては、検査員が機械設備Ｅのそれぞれについて、当該機械設備Ｅを診断するために必要となる物理量の測定を行う。測定された物理量は、測定された物理量に係る物理量データのそのままの状態で、または、当該物理量データに何らかの演算処理を加えた状態で、機械設備Ｅの診断に供される診断データとなる。当実施形態では、かかる測定、演算、および診断に用いることができる機械設備診断システム１を提供する。
【００３１】
機械設備診断システム１は、物理量の測定および演算処理を行って診断データを得る診断端末装置１０と、測定および演算処理の条件を含む管理情報３０および診断データなどを記憶するサーバ装置２０と、を備える。診断端末装置１０は、物理量の測定に先立って管理情報３０をサーバ装置２０から取得し、これを測定および演算処理に用いる。診断端末装置１０は可搬型の装置であり、設置場所の異なる複数の機械設備Ｅの診断に供することができ、また、複数の異なる施設Ｐにおいて機械設備Ｅの診断に供することができる。
【００３２】
〔管理情報３０の構成および役割〕
まず、管理情報３０の構成および役割について説明する。管理情報３０は、診断対象とする施設Ｐおよび機械設備Ｅの組合せごとに、測定すべき物理量の種類および測定条件を含む測定条件３１、ならびに、得られた物理量データに対して行うべき演算処理に係る演算処理条件３２、を特定する。図２に示した例では、たとえば、管理情報３０のうちのデータセット３０ａ（「データセット００１」）は、「下水処理場Ａ」に設置された「ポンプＮｏ．１」について、「加速度の測定を２点行い、その測定条件は２５．６Ｈｚ周期、３０秒間である。」との測定条件と、「測定された加速度データに対して高速フーリエ変換を行う。」との演算処理条件と、を含む。また同様に、管理情報３０のうちのデータセット３０ｂ（「データセット００６」）は、「民間工場Ａ」に設置された「濾過装置」について、「圧力の測定を１点行い、その測定条件は５ｋＨｚ周期、６０秒間である。」との測定条件と、「測定された圧力データをそのまま診断データとして用いる。」との演算処理条件と、を含む。後者の例のように、演算処理を行わない旨が特定されてもよい。なお、図２で示したデータ処理の高速フーリエ変換は、窓関数や周波数の分解能など、データセットごとに異なる設定としてよい。
【００３３】
管理情報３０は、サーバ装置２０において一元管理されている。それぞれの診断端末装置１０は、機械設備Ｅに対する物理量の測定を行う前にサーバ装置２０から管理情報３０を取得し、取得した管理情報３０に含まれる測定条件３１および演算処理条件３２に従って、物理量の測定および演算処理を行う。この構成により、複数台の診断端末装置１０の間で測定条件３１および演算処理条件３２を統一することができるので、測定および演算処理を一定の条件で行うことができる。その結果、一定の条件下で取得された診断データを収集できる。
【００３４】
〔診断端末装置１０の基本構成〕
次に、診断端末装置１０の構成について説明する。診断端末装置１０は、図１に示すように、タブレット端末１１と、当該タブレット端末に接続されたセンサ１２（測定部の例）と、を有する可搬型の端末である。タブレット端末１１は、センサ１２からの信号の入力を受け付ける信号入力部１１１と、種々の演算処理を行う演算部１１２と、種々のデータを記憶する端末記憶部１１３と、サーバ装置２０と通信する端末通信部１１４と、上記の各部を制御する端末制御部１１５と、入力操作の受付および情報の表示を行うタッチパネル１１６と、を含む。タブレット端末１１とセンサ１２とは、アナログ／デジタル変換器（図示せず）および信号増幅機（図示せず）を介して接続されており、センサ１２が検出した信号はデジタル信号としてタブレット端末１１に入力される。
【００３５】
機械設備Ｅに対する物理量の測定に先立ち、端末通信部１１４はサーバ装置２０にアクセスして最新の管理情報３０を取得する。取得した管理情報３０は端末記憶部１１３に記憶される。このとき、端末記憶部１１３に古い管理情報３０が存在する場合は、新たに取得した管理情報３０で上書きされる。最新の管理情報３０が取得されると、管理情報３０に含まれる診断対象の施設Ｐおよび機械設備Ｅの組合せの一覧が、タッチパネル１１６（表示部の例）に表示される。表示された施設Ｐおよび機械設備Ｅの組合せから、診断を行いたい組合せをタッチ操作により選択すると、管理情報３０のうちの、選択した組合せに対応するデータセットが読み込まれ、当該データセットに含まれる測定条件３１および演算処理条件３２がタッチパネル１１６に表示される。端末制御部１１５は、以降実施される測定および演算処理において、選択されたデータセットに含まれる測定条件３１および演算処理条件３２に従って、信号入力部１１１、演算部１１２を制御する。
【００３６】
センサ１２は、機械設備Ｅに設置して、機械設備Ｅに係る物理量を測定することができる公知のセンサであってよく、機械設備Ｅおよび測定すべき物理量の種類に応じて適宜選択して用いる。かかるセンサ１２としては、加速度センサ、圧力センサ、流量センサ、温度センサ、電流センサ、などを用いることができる。センサ１２に関連する測定条件３１として、実際に用いるべきセンサの種類および個数、ならびに、診断対象の機械設備Ｅに対するセンサの設置方法が含まれ、これらの情報がタッチパネル１１６に表示される。使用者は、表示された測定条件３１に基づいて、センサ１２として適切なセンサをタブレット端末１１に接続し、また、センサ１２を機械設備Ｅに設置する。たとえば図２のデータセット３０ａの例では、「下水処理場Ａ」に設置された「ポンプＮｏ．１」の測定を行う前に、２基の加速度センサを「ポンプＮｏ．１」に設置する。
【００３７】
センサ１２のタブレット端末１１への接続および機械設備Ｅへの設置の後、タッチパネル１１６への入力操作により、物理量の測定を開始できる。センサ１２が検出した物理量は、デジタル信号に変換されて信号入力部１１１に入力され、物理量データが得られる。このとき信号入力部１１１がデータを取り込む条件はあらかじめ検討されており、管理情報３０の一部である測定条件３１として一元管理されている。センサ１２による測定および信号入力部１１１による物理量データの取得は、選択されたデータセットに含まれる測定条件３１に従って行われる。たとえば図２のデータセット３０ａの例では、２基の加速度センサが測定した加速度（物理量の例）を、２５．６Ｈｚ周期で３０秒間取得し、これを加速度データ（物理量データの例）とする。取得した物理量データは、端末記憶部１１３に記憶される。
【００３８】
続いて、取得された物理量データに対して、演算部１１２が演算処理を行い、診断データ４１が生成される。物理量データそのものが膨大な量の情報を含む場合は、データそのものを見ても診断他使用の機械設備Ｅに不具合が生じているか否かを判断できない可能性がある。そこで、正常時と異常時の区別を可能にするように、物理量データに対して適切な演算処理を加える場合がある。かかる演算処理の条件はあらかじめ検討されており、管理情報３０の一部である演算処理条件３２として一元管理されている。演算部１１２による演算処理は、選択されたデータセットに含まれる演算処理条件３２に従って行われる。たとえば図２のデータセット３０ａの例では、取得された加速度データに対して、高速フーリエ変換処理を行ったデータを、診断データ４１とする。加速度データそのものは多数の周波数の正弦波の合成波であり、正常時と異常時の違いがわかりにくい。そこで、これを高速フーリエ変換すると、当該合成波を構成する正弦波の周波数と強度に関する情報を得ることができ、正常時には検出されない周波数ピークの存否や周波数ピークの強度を比較することにより、正常時と異常時とを区別することができる。
【００３９】
なお、物理量データの種類によっては、演算処理を必要としない場合がある。たとえば図２のデータセット３０ｂの例では、「民間工場Ａ」に設置された「濾過装置」について取得された圧力データに対して演算処理を行わず、圧力データそのものを診断データ４１とする。濾過装置内の圧力は、正常時の数値範囲を想定可能である。一方、たとえば濾過装置に詰まりが生じる異常時には、想定範囲を超えた圧力が検出される。この圧力データの例のように、物理量データそのものについて正常時と異常時の区別がしやすい場合は、演算処理を行わなくてもよい。これらの場合は、物理量データがそのまま診断データ４１として扱われる。
【００４０】
また、演算部１１２は、診断データ４１の生成に用いられた管理情報３０のデータセット（管理情報の部分の例）を特定する情報を付加する。この構成により、サーバ装置２０に記憶された診断データを、測定および演算処理が行われた後ある程度の期間が経過したときに利用する場合であっても、当該診断データの生成に用いられた測定条件３１および演算処理条件３２を特定することができ、どのような条件下で生成された診断データであるのかを理解することができる。
【００４１】
物理量の測定および演算処理が完了すると、端末通信部１１４は、診断データ４１をサーバ装置２０に送信する。
【００４２】
〔サーバ装置２０の基本構成〕
続いて、サーバ装置２０の構成について説明する。図１に示すように、サーバ装置２０は、管理情報３０、ならびに、診断端末装置１０から送信された診断データ４１を記憶するサーバ記憶部２１と、診断端末装置１０と通信するサーバ通信部２２と、サーバ記憶部２１およびサーバ通信部２２の動作を制御するサーバ制御部２３と、サーバ記憶部２１に記憶された管理情報３０、および診断データ４１を用いて機械設備Ｅの診断を行うサーバ演算部２４と、を有する。
【００４３】
前述の通り、管理情報３０はサーバ装置２０において一元管理されている。当実施形態では、１台のサーバ装置２０に対して複数台の診断端末装置１０が通信可能に構成されているが、それぞれの診断端末装置１０は測定の実施に先立って最新の管理情報３０をサーバ装置２０から取得するように構成されているので、サーバ記憶部２１に記憶されている管理情報３０に変更を加えると、当該変更以降に全ての診断端末装置１０によって行われる全ての測定および診断に適用される。
【００４４】
サーバ演算部２４は、サーバ記憶部２１に記憶された管理情報３０、および診断データ４１を読み込み、これらの情報を用いて機械設備Ｅの診断を行う。具体的には、たとえば、診断データ４１と、当該機械設備Ｅの正常状態に係る基準データ（不図示）とを比較する比較演算処理を行い、診断データ４１が基準データから所定の基準を超えて乖離する場合は、当該機械設備Ｅが異常状態にあると診断する。ここで基準データとしては、診断対象の機械設備Ｅについての過去の診断データ４１を統計処理したもの、当該機械設備Ｅおよびこれと同機種の他の機械設備についての過去の診断データ４１を統計処理したもの、当該機械設備Ｅの機種についてあらかじめ定められた基準値、などを用いることができる。
【００４５】
また、サーバ演算部２４は、サーバ記憶部２１に記憶された診断データ４１の各データを単体で用いて機械設備Ｅのそれぞれについての診断を行うほか、たとえば、同一機種の複数の機械設備Ｅに係る診断データ４１を統計処理して、当該機種に係る寿命予測を行うこともできる。なお、前述のように演算処理条件３２は「測定した物理量データをそのまま診断データとして用いる」旨を特定する場合を含むので、診断データ４１の一部または全部は取得された物理量データそのものでありうる。また、診断端末装置１０からサーバ記憶部２１に、診断データ４１とともに物理量データも送信しておき、サーバ演算部２４が診断データ４１とともに物理量データを用いて診断を行ってもよい。
【００４６】
サーバ記憶部２１に記憶された診断データ４１の閲覧および利用や、管理情報３０の変更操作などのために必要なサーバ装置２０に対する入力操作は、診断端末装置１０を介して行うことも、サーバ装置２０専用の入出力装置（図示せず）を介して行うこともできる。ここで、管理情報３０を変更可能なアカウントを制限しておけば、特に、管理情報３０の誤った変更などを抑制できるため、好ましい。
【００４７】
本実施形態では、端末通信部１１４とサーバ通信部２２との間の通信は、携帯電話回線網、インターネットなどのネットワークを通じて行われる。この構成であれば、通信線を省略して診断端末装置１０を可搬型に構成しやすいので、１台の診断端末装置１０を、複数台の機械設備Ｅの診断に供しやすい。
【００４８】
〔その他の実施形態〕
本発明に係る機械設備診断システム、機械設備診断方法、機械設備診断プログラムのその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００４９】
上記の実施形態では、管理情報３０が、診断対象とする施設Ｐおよび機械設備Ｅの組合せごとに、測定条件３１および演算処理条件３２を特定する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る管理情報は、機械設備ごとに測定条件および演算処理条件を特定するように構成されてもよい。診断に必要な測定および演算処理の条件は、機械設備の種類や機種などにより異なるのであって、施設が異なっても同一の種類・機種の機械設備であれば同一の測定条件および演算処理条件を適用できる場合があるためである。この場合は、管理情報から施設に係る部分を省略可能であり、上記実施形態の構成に比べて、診断端末装置とサーバ装置との間の通信量を低減することができる。
【００５０】
上記の実施形態では、管理情報３０が、診断対象とする施設Ｐおよび機械設備Ｅの組合せごとに、測定条件３１および演算処理条件３２を特定する構成を例として説明した。ここで、本発明に係る機械設備診断システムを、異なる施設に設置されている同一の機械設備について異なる測定条件または演算処理条件が設定されている場合に、測定条件または演算条件に相違があることを使用者に報知するように構成してもよい。また、この場合、他方の機械設備について設定されている測定条件および演算処理条件を使用者に提示するように構成してもよい。さらに、使用者が提示された条件を選択できるように構成してもよい。
【００５１】
なお、処理対象物の性状（たとえば、処理対象の水の濁度、不純物濃度など）は、施設ごとに異なる。そこで、各施設における処理対象物の性状に基づいて施設ごとの負荷率（重み係数）を設定し、各施設の機械設備の稼働実績データに負荷率（重み係数）を乗じた重み付け稼働実績データに基づいて各設備機器の測定条件および演算処理条件を決定してもよい。
【００５２】
たとえば、施設ごとに機械設備の累積稼働時間や累積停止回数などの複数の稼働実績データをそれぞれ正規化した値と、施設ごとに設定した負荷率（重み係数）とを定めて、任意の施設と機械設備とを組み合わせた場合に、過去の所定期間にわたる累積稼働時間と負荷率（重み係数）との積和演算値、および、累積停止回数と負荷率（重み係数）の積和演算値、の少なくとも一つを入力とし、故障発生時期および故障発生率の少なくとも一つを出力とする機械学習装置を構築し、その結果に基づいて測定条件をおよび演算処理条件を決定してもよい。また、同じ機械設備であっても、累積稼働時間が多い施設の場合や、累積稼働時間が少ないものであっても累積停止回数が多い場合などは、負荷率を高めに設定して機械設備と組合せるなど、目的に合った測定条件および演算処理条件を決定してもよい。なお、測定データのばらつきが比較的大きい機械設備があるときは、当該機械設備の測定の優先順位を高く設定してもよい。
【００５３】
上記の機械学習装置において用いられるアルゴリズムとしては、特定の組み合わせによる異常発生を予測するワン−クラス・サポート・ベクター・マシン（One-Class Support Vector Machine）、ＬＯＦ（local outlier factor）法、ＩＦ(Isolation Forest)法、ＲＣ(Robust Covariance)法などが例示される。
【００５４】
上記の実施形態では、診断端末装置１０が、タブレット端末１１およびセンサ１２を別体として有する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る診断端末装置は、測定部、演算部、端末記憶部、および端末通信部が一体に構成されていてもよい。
【００５５】
上記の実施形態では、診断端末装置１０がタブレット端末１１およびセンサ１２を有し、タブレット端末１１が、信号入力部１１１、演算部１１２、端末記憶部１１３、端末通信部１１４、端末制御部１１５、およびタッチパネル１１６の各部を含む構成を例として説明した。しかし、本発明に係る診断端末装置は、上記の各部の他の機能を持つ部分を有してよい。たとえば、診断端末装置は、当該診断端末装置が位置する地点の座標を特定可能な位置情報特定部を有してよい。かかる位置情報特定部は、ＧＰＳなどの公知の位置情報特定装置を用いる構成であってもよいし、使用者が位置情報を特定する情報を入力できるような構成であってもよい。
【００５６】
上記の実施形態では、タブレット端末１１が、管理情報３０の全体をサーバ装置２０から取得する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る診断端末装置は、サーバ装置に記憶された管理情報のうち、当該診断端末装置が実際に所在する施設に係る部分のみを選択的に取得するように構成されてもよい。また、診断端末装置が位置情報特定部を有する場合は、当該位置情報特定部により特定される位置情報に基づいて当該診断端末装置が実際に所在する施設を特定し、管理情報のうち当該施設に係る部分のみを選択的に取得するようにしてもよい。さらに、位置情報に基づいて診断端末装置の現在地周辺に配置された機械設備を特定し、管理情報のうち当該機械設備に係る部分のみを選択的に取得するようにしてもよい。あるいは、管理情報の全体を取得するが、使用者が施設または機械設備を選択する際に、位置情報に基づいて特定される施設または機械設備が優先的に表示されるように構成されてもよい。
【００５７】
その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、たとえば下水処理施設や水道施設などのプラント施設に設置された、ポンプ、ブロア、撹拌機、脱水機、濾過装置などの機械設備の診断に利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１              ：機械設備診断システム
１０            ：診断端末装置
１１            ：タブレット端末
１１１          ：信号入力部
１１２          ：演算部
１１３          ：端末記憶部
１１４          ：端末通信部
１１５          ：端末制御部
１１６          ：タッチパネル
１２            ：センサ
２０            ：サーバ装置
２１            ：サーバ記憶部
２２            ：サーバ通信部
２３            ：サーバ制御部
２４            ：サーバ演算部
３０            ：管理情報
３０ａ、３０ｂ  ：データセット
３１            ：測定条件
３２            ：演算処理条件
４１            ：診断データ
Ｐ              ：プラント施設
Ｅ              ：機械設備
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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