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公開番号2023078964
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192317
出願日2021-11-26
発明の名称状態監視装置及び状態監視方法
出願人株式会社総合車両製作所
代理人個人,個人,個人
主分類G01M 17/08 20060101AFI20230531BHJP(測定;試験)
要約【課題】構成及び処理を複雑化させることなく多数の対象項目の状態監視を実施できる状態監視装置及び状態監視方法を提供する。
【解決手段】状態監視装置1は、鉄道車両11に設けられた振動センサ2と、振動センサ2からの検出信号に基づいて、状態監視の対象項目毎の異常の有無を判断する判断部3と、対象項目毎に検出信号に対する計算区間を関連付けた参照テーブル5を記憶する記憶部4と、を備え、判断部3は、対象項目毎の計算区間に基づいて検出信号の出力値の区間二乗和を算出し、区間二乗和と予め設定された閾値との比較によって対象項目毎の異常の有無を判断する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
鉄道車両に設けられた振動センサと、
前記振動センサからの検出信号に基づいて、状態監視の対象項目毎の異常の有無を判断する判断部と、
前記対象項目毎に前記検出信号に対する計算区間を関連付けた参照テーブルを記憶する記憶部と、を備え、
前記判断部は、前記対象項目毎の前記計算区間に基づいて前記検出信号の出力値の区間二乗和を算出し、前記区間二乗和と予め設定された閾値との比較によって対象項目毎の異常の有無を判断する状態監視装置。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
前記参照テーブルには、前記検出信号の全区間を含む第１の計算区間が関連付けられた対象項目と、前記第１の計算区間よりも短い第２の計算区間が関連付けられた対象項目とが含まれている請求項１記載の状態監視装置。
【請求項３】
前記参照テーブルにおいて、前記対象項目には、振動方向、周波数帯域、サンプリング周波数が更に関連付けられている請求項１又は２記載の状態監視装置。
【請求項４】
前記振動センサは、３軸加速度センサである請求項１～３のいずれか一項記載の状態監視装置。
【請求項５】
前記振動センサは、前記鉄道車両の前後の端部のそれぞれ又は前後の台車のそれぞれに設けられている請求項１～４のいずれか一項記載の状態監視装置。
【請求項６】
振動センサからの検出信号に基づいて、状態監視の対象項目毎の異常の有無を判断する判断ステップを備え、
前記判断ステップでは、対象項目毎に前記検出信号に対する計算区間を関連付けた参照テーブルを参照し、前記対象項目毎の前記計算区間に基づいて前記検出信号の出力値の区間二乗和を算出し、前記区間二乗和と予め設定された閾値との比較によって前記対象項目毎の異常の有無を判断する状態監視方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、状態監視装置及び状態監視方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、鉄道車両の保全体系は、時間基準保全から状態基準保全へとシフトしてきている。保全体系の変更には、状態監視技術の導入が不可欠であり、種々の研究・開発が進められている。従来の状態監視装置として、特許文献１に記載の状態診断装置がある。この従来の状態診断装置は、鉄道車両に搭載された駆動用機器の状態を診断する装置として構成されている。当該装置は、鉄道車両に搭載された駆動用機器の振動を検知するための振動センサによって検知された振動データがオクターブバンド分析された分析結果を、鉄道車両の動作モード及び走行速度別、或いは走行速度別に集約する集約手段と、集約手段の集約結果が駆動用機器のＮ（Ｎ≧１）種類の既知状態それぞれの集約結果基準データに適合するか否かを判別する判別手段と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－７７０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
対象物の振動の検出結果に基づいて状態監視を行う従来の手法においては、状態監視の対象項目毎に振動の周波数特性や振動の変化などを複雑なアルゴリズムで捉える必要がある。状態監視の対象項目が多数の場合に項目毎に振動センサの設置やアルゴリズムの追加を行っていくと、構成や処理の複雑化を招くおそれがある。構成や処理が複雑化すると、装置自体の運用や管理が煩雑となり、メンテナンスの省力化が新たな課題として生じることとなる。
【０００５】
本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、構成及び処理を複雑化させることなく多数の対象項目の状態監視を実施できる状態監視装置及び状態監視方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係る状態監視装置は、鉄道車両に設けられた振動センサと、振動センサからの検出信号に基づいて、状態監視の対象項目毎の異常の有無を判断する判断部と、対象項目毎に検出信号に対する計算区間を関連付けた参照テーブルを記憶する記憶部と、を備え、判断部は、対象項目毎の計算区間に基づいて検出信号の出力値の区間二乗和を算出し、区間二乗和と予め設定された閾値との比較によって対象項目毎の異常の有無を判断する。
【０００７】
この状態監視装置では、鉄道車両に設けられた振動センサからの検出信号の出力値に対して区間二乗和を算出し、区間二乗和と閾値との比較によって対象項目ごとの異常の有無を判断する。このような手法によれば、二乗和を算出する計算区間を調整することで、同一の検出信号から各対象項目に応じた複数の特徴量を抽出できる。したがって、この状態監視装置では、対象項目毎に振動センサの設置や複雑なアルゴリズムの追加を行う必要は無く、構成及び処理を複雑化させることなく多数の対象項目の状態監視を実施できる。
【０００８】
参照テーブルには、検出信号の全区間を含む第１の計算区間が関連付けられた対象項目と、第１の計算区間よりも短い第２の計算区間が関連付けられた対象項目とが含まれていてもよい。鉄道システムにおける状態監視の対象項目には、例えば車輪やダンパといった車両の走行系や、レールや橋梁といった敷設系が含まれ得る。これらの対象項目は、長期的に異常を監視すべき項目と、短期的に異常を監視すべき項目とに区分され得る。したがって、二乗和を算出する計算区間を短期的な異常の監視及び長期的な異常の監視の双方に対応付けることにより、より鉄道システムの実態に即した状態監視を実施できる。
【０００９】
参照テーブルにおいて、対象項目には、振動方向、周波数帯域、サンプリング周波数が更に関連付けられていてもよい。これにより、同一の検出信号から各対象項目に応じた複数の特徴量をより精度良く抽出できる。
【００１０】
振動センサは、３軸加速度センサであってもよい。これにより、振動センサの設置数を更に抑えることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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