JP2003344122A - Status monitoring method, status monitoring system, status monitoring device, computer program, and recording medium - Google Patents
Status monitoring method, status monitoring system, status monitoring device, computer program, and recording mediumInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 監視対象の状態を示す時系列データ間の関係
を理論化したモデルのパラメータの推定を高速で行うこ
とができる状態監視方法、状態監視システム、状態監視
装置、コンピュータプログラム、及び記録媒体を提供す
る。
【解決手段】 状態監視装置は、N個の時系列データか
ら構成される第1データ列とパラメータの第1推定値と
を記憶しておく。m個の時系列データから構成される第
2データ列を受信したとき(S4)、第1データ列に第
2データ列を加えて構成される第3データ列を作成し
(S5)、カルマンフィルタの計算をm回繰り返した式
に相当する式を用いて、第1推定値及び第3データ列か
ら、第3データ列に係るパラメータの第2推定値を計算
する(S7)。
(57) [Summary] [Problem] A state monitoring method, a state monitoring system, a state monitoring device, and a computer capable of quickly estimating a parameter of a model that is theorized about a relationship between time-series data indicating a state of a monitoring target A program and a recording medium are provided. A state monitoring device stores a first data string composed of N time-series data and a first estimated value of a parameter. When a second data string composed of m pieces of time-series data is received (S4), a third data string composed by adding the second data string to the first data string is created (S5). A second estimated value of the parameter related to the third data string is calculated from the first estimated value and the third data string using an equation corresponding to an equation obtained by repeating the calculation m times (S7).
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、工場内の設備など
の監視対象の状態を監視し、異常が生じた場合にリアル
タイムで異常を検出する状態監視方法、状態監視システ
ム、状態監視装置、コンピュータを該状態監視装置とし
て実現するためのコンピュータプログラム、及び記録媒
体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a state monitoring method, a state monitoring system, a state monitoring device, and a computer for monitoring the state of a monitored object such as equipment in a factory and detecting the abnormality in real time when the abnormality occurs. The present invention relates to a computer program for realizing the above as a status monitoring device, and a recording medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】工場で用いられる生産設備、又は社会で
用いられる公共設備などの各種の設備を、故障の発生を
予防すべく保全する方法として、定期的に設備を点検し
て保全する方法(TBM:Time Based preventive Maint
enance)が従来用いられてきた。また、TBMの他に、
設備の状態を恒常的に監視し、設備の状態が所定の基準
まで劣化した場合に保全を行う方法(CBM:Conditio
n Based preventive Maintenance)が知られている。C
BMは、TBMに比べて、初期故障の回避が可能、又は
保全コストの抑制が容易であるなどの利点があり、近年
ではTBMに代わってCBMが普及し始めている。2. Description of the Related Art A method for regularly inspecting and maintaining various facilities such as production facilities used in factories or public facilities used in society in order to prevent occurrence of failure ( TBM: Time Based preventive Maint
enance) has been used in the past. In addition to TBM,
A method of constantly monitoring the condition of the equipment and performing maintenance when the condition of the equipment deteriorates to a predetermined standard (CBM: Conditio
Based Preventive Maintenance) is known. C
The BM has advantages over the TBM in that it is possible to avoid an early failure or easily reduce the maintenance cost. In recent years, the CBM has begun to prevail instead of the TBM.
【0003】CBMを実現するためには、設備の状態を
示す動作回数、温度、又は振動などのデータをリアルタ
イムに取得し、取得したデータを蓄積し、蓄積したデー
タを用いて設備の状態を推定し、異常が発生している場
合は異常を検知する設備監視システムが必要である。設
備の状態を推定する方法としては、取得したデータを処
理して設備の状態に関するパラメータを計算し、計算し
たパラメータの変化が大きくなった場合に設備が異常で
あると判定する方法がある。この方法の例としては、取
得したデータの変化量を2乗平均した値の平方根である
RMS(Root Mean Square)値を用いる方法がある。例
えば機械の振動をデータとして取得する場合、振動によ
る機械の位置の変化を蓄積し、振動の平均位置を求め、
平均位置からの位置のずれを2乗平均した値の平方根で
あるRMS値を求め、RMS値が大きくなったときは、
振動幅が大きくなって設備が異常な状態であると判定す
る。In order to realize a CBM, data such as the number of operations, temperature, or vibration indicating the state of equipment is acquired in real time, the acquired data is accumulated, and the status of the equipment is estimated using the accumulated data. However, a facility monitoring system is required to detect the abnormality if it occurs. As a method of estimating the state of the equipment, there is a method of processing the acquired data, calculating parameters relating to the state of the equipment, and determining that the equipment is abnormal when the change in the calculated parameters becomes large. As an example of this method, there is a method of using an RMS (Root Mean Square) value that is a square root of a value obtained by squaring the change amount of the acquired data. For example, when acquiring the vibration of a machine as data, the change in the position of the machine due to the vibration is accumulated and the average position of the vibration is calculated.
When the RMS value, which is the square root of the squared value of the deviation of the position from the average position, is obtained and the RMS value becomes large,
It is determined that the equipment is in an abnormal state because the vibration width becomes large.
【0004】設備の状態を推定する他の方法としては、
取得したデータ間の関係を示すモデルを作成しておき、
取得したデータをモデルに適用してデータ間の関係を示
すパラメータを推定し、推定したパラメータが大きく変
化した場合に設備が異常であると判定する方法がある。
この方法として従来カルマンフィルタが知られており、
カルマンフィルタでは、モデルに基づいてN個までのデ
ータに対してパラメータを推定し、N+1個目のデータ
を取得したときにN+1個のデータを用いてパラメータ
を推定する。Another method for estimating the state of equipment is as follows:
Create a model that shows the relationship between the acquired data,
There is a method of applying the acquired data to a model to estimate a parameter indicating a relationship between the data and determining that the equipment is abnormal when the estimated parameter largely changes.
The Kalman filter is known as this method,
In the Kalman filter, parameters are estimated for up to N pieces of data based on the model, and when the N + 1th data is acquired, the parameters are estimated using the N + 1 pieces of data.
【0005】データ間の関係を示す簡単なモデルとし
て、従来より線形モデルの一つであるAR(Autoregres
sive)モデルがよく用いられている。監視対象の状態を
示す複数の時系列データから構成されるデータ列{x
n :n=1,2,…}を、定常エルゴード的正規過程の
標本時系列としたときには、p次のARモデルでは、
{x n }の要素間の関係は、As a simple model showing the relationship between data
AR (Autoregres) which is one of the linear models
sive) model is often used. The status of the monitoring target
Data string {x
n : N = 1, 2, ...} is a stationary ergodic normal process
When the sample time series is used, in the p-order AR model,
{X n } The relationship between elements is
【0006】[0006]
【数4】 [Equation 4]
【0007】で表される。ここで、{en:n=1,
2,…}は、平均値0及び分散σe 2の正規性雑音であ
り、{an :n=1,2,…,p}は、ARモデルのパ
ラメータである。データ列{xn }及びパラメータ{a
n }を、
Zn =[−xn-1,−xn-2,…,−xn-p]T
θ=[a1 ,a2 …,ap ]T
とおいたときには、(1)式は、
xn =θT Zn +en
と表すことができる。N個の時系列データから構成され
るデータ列{xn :n=1,2,…,N}が得られたと
き、パラメータθを前記データ列から最小二乗法により
求めるためには、It is represented by Here, {e n : n = 1,
2, ...} are normal noises with a mean value of 0 and variance σ e 2 , and {a n : n = 1, 2, ..., P} are parameters of the AR model. Data string {x n } and parameter {a
When n } is set as Zn = [− x n−1 , −x n−2 , ..., −x np ] T θ = [a 1 , a 2 ..., a p ] T , the equation (1) is it can be expressed as x n = θ T Z n + e n. When a data string {x n : n = 1, 2, ..., N} composed of N time-series data is obtained, in order to obtain the parameter θ from the data string by the least square method,
【0008】[0008]
【数5】 [Equation 5]
【0009】の右辺を最小にするθを求めればよい。従
って、(2)式の右辺をθで偏微分して0に等しいとす
ることにより、パラメータθを前記データ列から推定し
た推定値θ^ Nは、It is only necessary to find θ that minimizes the right side of. Therefore, by partially differentiating the right side of the equation (2) by θ and making it equal to 0, the estimated value θ ^ N estimated from the data string of the parameter θ is
【0010】[0010]
【数6】 [Equation 6]
【0011】となる。次に、前記データ列に加えて(N
+1)個目のデータxN+1 が得られた場合を考える。x
N+1 が加わったデータ列{xn :n=1,2,…,N,
N+1}から推定できるパラメータθの推定値θ
^ N+1は、(3)式より、[0011] Next, in addition to the data string (N
Consider the case where the +1) th data x N + 1 is obtained. x
A data string to which N + 1 is added {x n : n = 1, 2, ..., N,
Estimated value θ of parameter θ that can be estimated from N + 1}
^ N + 1 is calculated from the equation (3),
【0012】[0012]
【数7】 [Equation 7]
【0013】となる。ここで、p×pの行列AN を、[0013] Where the p × p matrix A N is
【0014】[0014]
【数8】 [Equation 8]
【0015】とおく。n×nの行列Q、n×1の行列R
及び1×nの行列R’の間に成り立つ以下の公式
(Q+RR’)-1=Q-1−Q-1RR’Q-1/(1+R’
Q-1R)
を用いることにより、行列AN+1 は、
AN+1 -1 =AN -1 −AN -1ZN+1ZN+1 T AN -1/(1+Z
N+1 TAN -1ZN+1)
となる。この式を(4)式に当てはめることにより、I
を単位行列として、推定値θ^ N+1は、
θ^ N+1={I−AN -1ZN+1ZN+1 T/(1+ZN+1 TAN -1ZN+1)}θ^ N
+AN -1ZN+1xN+1 /(1+ZN+1 TAN -1ZN+1) …(5)
となる。更に、
KN+1 =AN -1ZN+1/(1+ZN+1 TAN -1ZN+1)
とおくと、(5)式は、
θ^ N+1=(I−KN+1ZN+1 T)θ^ N+KN+1xN+1 …(6)
と表すことができる。(6)式へデータ列の値を代入す
ることにより、モデルのパラメータを推定することがで
きる。以上がカルマンフィルタを用いてパラメータを推
定する方法であり、推定したパラメータに基づいて、監
視対象の状態を判定することができる。Let us say that. n × n matrix Q, n × 1 matrix R
And the matrix R ′ of 1 × n, the following formula (Q + RR ′) −1 = Q −1 −Q −1 RR′Q −1 / (1 + R ′)
Q −1 R), the matrix A N + 1 is: A N + 1 −1 = A N −1 −A N −1 Z N + 1 Z N + 1 T A N −1 / (1 + Z
N + 1 T A N -1 Z N + 1 ). By applying this equation to the equation (4), I
Is an identity matrix, the estimated value θ ^ N + 1 is θ ^ N + 1 = {I- AN -1 Z N + 1 Z N + 1 T / (1 + Z N + 1 T AN -1 Z N + 1 )} θ ^ N + A N -1 Z N + 1 x N + 1 / (1 + Z N + 1 T A N -1 Z N + 1 ) ... (5) Further, if K N + 1 = A N −1 Z N + 1 / (1 + Z N + 1 T A N −1 Z N + 1 ), then equation (5) yields θ ^ N + 1 = (I− K N + 1 Z N + 1 T ) θ ^ N + K N + 1 x N + 1 (6) By substituting the value of the data string into the equation (6), the model parameter can be estimated. The above is the method of estimating the parameter using the Kalman filter, and the state of the monitoring target can be determined based on the estimated parameter.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】工場内でCBMを行う
場合は、各設備にセンサを備え、センサが取得したデー
タを、パーソナルコンピュータ(PC)、マイクロコン
ピュータ、ミニコンピュータ又はプロセスコンピュータ
等の演算装置がオンラインで蓄積し、蓄積したデータを
処理して設備監視を行う。前述のカルマンフィルタを用
いたパラメータの推定では、新たな一のデータが得られ
る都度、蓄積されたデータを処理してパラメータの推定
値を計算する。工場内の設備の挙動は高速であり、演算
能力が低い演算装置を用いていた場合は、新たな一のデ
ータ毎に演算装置が行う処理の速度に比べてデータが蓄
積する速度が速いために、設備の異常を検知することに
失敗する、又は異常の検知が遅れる可能性がある。ま
た、多くのデータに対して新たな一のデータが加わった
だけではパラメータはほとんど変化しないため、設備の
状態の変化が判定しづらいという問題がある。When performing CBM in a factory, each facility is equipped with a sensor, and the data acquired by the sensor is used as an arithmetic unit such as a personal computer (PC), a microcomputer, a minicomputer or a process computer. Accumulates online and processes the accumulated data to monitor equipment. In the parameter estimation using the Kalman filter described above, each time a new piece of data is obtained, the accumulated data is processed to calculate an estimated value of the parameter. The behavior of the equipment in the factory is fast, and when using a computing device with low computing capacity, the speed at which data is accumulated is faster than the processing speed performed by the computing device for each new data. , Failure to detect equipment abnormalities, or detection of abnormalities may be delayed. In addition, there is a problem that it is difficult to determine the change in the state of the equipment because the parameter hardly changes even if a new piece of data is added to many data.
【0017】本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは、監視対象が正常
であるときの多数のデータからパラメータを推定してお
き、カルマンフィルタを用いたパラメータの推定を複数
回繰り返した結果得られる推定値に対応する式を用い、
新たな複数のデータが得られたときに、得られた複数の
データを一括して処理してパラメータの変化を推定する
ことにより、複数の前記データが蓄積される速度に比べ
て充分高速にパラメータの推定の処理を行うことが可能
となり、また、監視対象の状態の変化を判定することが
容易になる状態監視方法、状態監視システム、状態監視
装置、コンピュータを該状態監視装置として実現するた
めのコンピュータプログラム、及び記録媒体を提供する
ことにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to estimate a parameter from a large number of data when a monitoring target is normal and use a Kalman filter. Using the formula corresponding to the estimated value obtained by repeating the parameter estimation multiple times,
When a plurality of new data are obtained, the obtained data are collectively processed to estimate the change in the parameter, so that the parameter is sufficiently fast compared with the speed at which the plurality of data are accumulated. For realizing a state monitoring method, a state monitoring system, a state monitoring device, and a computer as the state monitoring device. It is to provide a computer program and a recording medium.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】第1発明に係る状態監視
方法は、外部から情報を受け付ける受付部、記憶部及び
演算部を備えたコンピュータを用いて、監視対象の状態
を示す複数の時系列データの間の関係を理論化したモデ
ルに従って、前記監視対象の状態を監視する方法におい
て、監視対象の状態を示す複数の時系列データから構成
される第1データ列を記憶部に記憶し、前記モデルに従
って第1データ列に含まれる複数の時系列データ間の関
係を示したパラメータの推定値である第1推定値を記憶
部に記憶し、前記監視対象の状態を示す複数の他の時系
列データから構成される第2データ列を外部から受付部
にて受け付け、第2データ列に含まれる複数の時系列デ
ータを順に第1データ列に加える都度構成されるデータ
列に係る前記パラメータの推定をカルマンフィルタを用
いて第2データ列に含まれる時系列データの数だけ繰り
返した式に相当する式を用いて、第1データ列に第2デ
ータ列を加えて構成される第3データ列及び第1推定値
から、前記モデルに従って第3データ列に含まれる複数
の時系列データ間の関係を示したパラメータの推定値で
ある第2推定値を演算部にて計算し、計算した第2推定
値に基づいて前記監視対象の状態を演算部にて判定する
ことを特徴とする。A state monitoring method according to a first aspect of the present invention uses a computer provided with a receiving unit for receiving information from the outside, a storage unit, and a computing unit, and uses a plurality of time series indicating a state of a monitoring target. In the method of monitoring the state of a monitoring target according to a model that theoreticalizes the relationship between data, a first data string composed of a plurality of time-series data indicating the state of the monitoring target is stored in a storage unit, and A plurality of other time series indicating the state of the monitoring target are stored in the storage unit, which are first estimated values of parameters indicating the relationship between the plurality of time series data included in the first data sequence according to the model. The second data string composed of data is externally received by the reception unit, and each time the plurality of time-series data included in the second data string is sequentially added to the first data string, the parameter related to the data string is formed. A third data string formed by adding the second data string to the first data string by using an equation corresponding to an equation in which the estimation of the data is repeated using the Kalman filter for the number of time series data included in the second data row. From the data string and the first estimated value, the second estimated value, which is the estimated value of the parameter indicating the relationship between the plurality of time series data included in the third data string according to the model, is calculated by the calculation unit and calculated. The arithmetic unit determines the state of the monitoring target based on the second estimated value.
【0019】第2発明に係る状態監視システムは、監視
対象の状態を示す複数の時系列データを取得するデータ
取得装置と、該データ取得装置が取得した複数の時系列
データの間の関係を理論化したモデルに従って前記監視
対象の状態を監視する状態監視装置とを備える状態監視
システムにおいて、前記状態監視装置は、前記監視対象
の状態を示す複数の時系列データから構成される第1デ
ータ列を記憶する手段と、前記モデルに従って第1デー
タ列に含まれる複数の時系列データ間の関係を示したパ
ラメータの推定値である第1推定値を記憶する手段とを
備え、前記データ取得装置は、取得した複数の時系列デ
ータから構成される第2データ列を前記状態監視装置へ
入力する手段を備え、前記状態監視装置は、更に、入力
された第2データ列に含まれる複数の時系列データを順
に第1データ列に加える都度構成されるデータ列に係る
前記パラメータの推定をカルマンフィルタを用いて第2
データ列に含まれる時系列データの数だけ繰り返した式
に相当する式を用いて、第1データ列に第2データ列を
加えて構成される第3データ列及び第1推定値から、前
記モデルに従って第3データ列に含まれる複数の時系列
データ間の関係を示したパラメータの推定値である第2
推定値を計算する手段と、計算した第2推定値に基づい
て前記監視対象の状態を判定する手段とを備えることを
特徴とする。A state monitoring system according to a second aspect of the present invention theoretically describes a relationship between a data acquisition device that acquires a plurality of time-series data indicating a state of a monitoring target and a plurality of time-series data acquired by the data acquisition device. In a status monitoring system including a status monitoring device that monitors the status of the monitoring target according to a model that has been modeled, the status monitoring device generates a first data string composed of a plurality of time-series data indicating the status of the monitoring target. The data acquisition device comprises: a storage unit; and a storage unit that stores a first estimated value that is an estimated value of a parameter that indicates a relationship between a plurality of time series data included in the first data string according to the model. The state monitoring apparatus further comprises means for inputting a second data string composed of a plurality of acquired time series data to the state monitoring apparatus, and the state monitoring apparatus further includes the input second data. Second using a Kalman filter to estimate the parameter a plurality of time-series data sequentially according to the data sequence constructed each time applied to the first data string contained in
The model is calculated from a third data string and a first estimated value, which are formed by adding the second data string to the first data string, using an expression corresponding to an expression repeated by the number of time series data included in the data string. Which is the estimated value of the parameter indicating the relationship between the plurality of time series data included in the third data string according to
It is characterized by comprising means for calculating an estimated value and means for determining the state of the monitoring target based on the calculated second estimated value.
【0020】第3発明に係る状態監視システムは、監視
対象の状態を示す複数の時系列データを取得するデータ
取得装置と、該データ取得装置が取得した複数の時系列
データの間の関係を理論化したモデルに従って前記監視
対象の状態を監視する状態監視装置とを備える状態監視
システムにおいて、前記状態監視装置は、前記監視対象
の状態を示すN個の時系列データ{xn :n=1,2,
…,N}から構成される第1データ列を記憶する手段
と、p次のARモデルである前記モデルに従って第1デ
ータ列に含まれる複数の時系列データ間の関係を示した
p個の係数からなるパラメータの推定値をp行1列の行
列で表した第1推定値θ^ Nを記憶する手段とを備え、前
記データ取得装置は、取得したm個の時系列データ{x
n :n=N+1,N+2,…,N+m}から構成される
第2データ列を前記状態監視装置へ入力する手段を備
え、前記状態監視装置は、更に、入力された第2データ
列を第1データ列に加えて構成される第3データ列、及
び第1推定値θ^ Nを用いて、前記モデルに従って第3デ
ータ列に含まれる複数の時系列データ間の関係を示した
パラメータの推定値をp行1列の行列で表した第2推定
値θ^ N+mを、A condition monitoring system according to a third aspect of the present invention theoretically describes a relationship between a data acquisition device that acquires a plurality of time series data indicating a condition of a monitoring target and a plurality of time series data acquired by the data acquisition device. In a status monitoring system including a status monitoring device that monitors the status of the monitoring target according to a model that has been modeled, the status monitoring device includes N time-series data {x n : n = 1, 1 indicating the status of the monitoring target. Two
, N} for storing a first data string, and p coefficients indicating the relationship between a plurality of time-series data included in the first data string according to the p-order AR model. And a means for storing a first estimated value θ ^ N which represents the estimated value of the parameter consisting of a matrix of p rows and 1 column, and the data acquisition device acquires m time-series data {x
n : n = N + 1, N + 2, ..., N + m} is provided with a means for inputting a second data string to the status monitoring device, and the status monitoring device is further configured to input the input second data string as a first data string. An estimated value of a parameter indicating a relationship between a plurality of time series data included in the third data string according to the model, using the third data string configured in addition to the data string and the first estimated value θ ^ N. The second estimated value θ ^ N + m, which is a p-by-1 matrix,
【0021】[0021]
【数9】 [Equation 9]
【0022】と計算する手段と、計算した第2推定値θ
^ N+mに基づいて前記監視対象の状態を判定する手段とを
備えることを特徴とする。Means for calculating and the calculated second estimated value θ
Means for determining the state of the monitoring target based on ^ N + m .
【0023】第4発明に係る状態監視装置は、監視対象
の状態を示す複数の時系列データの間の関係を理論化し
たモデルに従って、前記監視対象の状態を監視する装置
において、監視対象の状態を示す複数の時系列データか
ら構成される第1データ列を記憶する手段と、前記モデ
ルに従って第1データ列に含まれる複数の時系列データ
間の関係を示したパラメータの推定値である第1推定値
を記憶する手段と、前記監視対象の状態を示す複数の他
の時系列データから構成される第2データ列を外部から
受け付ける手段と、第2データ列に含まれる複数の時系
列データを順に第1データ列に加える都度構成されるデ
ータ列に係る前記パラメータの推定をカルマンフィルタ
を用いて第2データ列に含まれる時系列データの数だけ
繰り返した式に相当する式を用いて、第1データ列に第
2データ列を加えて構成される第3データ列及び第1推
定値から、前記モデルに従って第3データ列に含まれる
複数の時系列データ間の関係を示したパラメータの推定
値である第2推定値を計算する手段と、計算した第2推
定値に基づいて前記監視対象の状態を判定する手段とを
備えることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a state monitoring device for monitoring the state of a monitoring target according to a model that theoreticalizes the relationship between a plurality of time series data indicating the state of the monitoring target. Means for storing a first data string composed of a plurality of time-series data indicating a plurality of time-series data and a first parameter that is an estimated value of a parameter indicating a relationship between a plurality of time-series data included in the first data string according to the model. A means for storing the estimated value; a means for externally receiving a second data string composed of a plurality of other time series data indicating the state of the monitoring target; and a plurality of time series data included in the second data string. The estimation of the parameters related to the data string that is formed each time it is sequentially added to the first data string is repeated by the Kalman filter by the number of timeseries data included in the second data string. The relationship between the plurality of time-series data included in the third data sequence according to the model from the third data sequence configured by adding the second data sequence to the first data sequence and the first estimated value using the formula And means for calculating a second estimated value that is an estimated value of the parameter, and means for determining the state of the monitoring target based on the calculated second estimated value.
【0024】第5発明に係る状態監視装置は、監視対象
の状態を示す複数の時系列データの間の関係を理論化し
たモデルに従って、前記監視対象の状態を監視する装置
において、監視対象の状態を示すN個の時系列データ
{xn :n=1,2,…,N}から構成される第1デー
タ列を記憶する手段と、p次のARモデルである前記モ
デルに従って第1データ列に含まれる複数の時系列デー
タ間の関係を示したp個の係数からなるパラメータの推
定値をp行1列の行列で表した第1推定値θ^ Nを記憶す
る手段と、前記監視対象の状態を示す他のm個の時系列
データ{xn :n=N+1,N+2,…,N+m}から
構成される第2データ列を外部から受け付ける手段と、
第1データ列に第2データ列を加えて構成される第3デ
ータ列、及び第1推定値θ^ Nを用いて、前記モデルに従
って第3データ列に含まれる複数の時系列データ間の関
係を示したパラメータの推定値をp行1列の行列で表し
た第2推定値θ^ N+mを、According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a state monitoring device for monitoring the state of a monitoring target according to a model that theoreticalizes the relationship between a plurality of time series data indicating the state of the monitoring target. Means for storing a first data string composed of N time-series data {x n : n = 1, 2, ..., N}, and a first data string according to the model that is a p-order AR model. Means for storing a first estimated value θ ^ N , which represents an estimated value of a parameter consisting of p coefficients showing a relationship between a plurality of time-series data included in, in a matrix of p rows and 1 column, and the monitoring target. And means for externally receiving the second data string composed of the other m pieces of time series data {x n : n = N + 1, N + 2, ..., N + m}.
A relationship between a plurality of time-series data included in the third data string according to the model using the third data string configured by adding the second data string to the first data string and the first estimated value θ ^ N. The second estimated value θ ^ N + m in which the estimated value of the parameter indicating
【0025】[0025]
【数10】 [Equation 10]
【0026】と計算する手段と、計算した第2推定値θ
^ N+mに基づいて前記監視対象の状態を判定する手段とを
備えることを特徴とする。Means for calculating and the calculated second estimated value θ
Means for determining the state of the monitoring target based on ^ N + m .
【0027】第6発明に係るコンピュータプログラム
は、監視対象の状態を示す複数の時系列データの間の関
係を理論化したモデルに従って、監視対象の状態を示す
複数の時系列データから構成される第1データ列と、前
記モデルに従って第1データ列に含まれる複数の時系列
データ間の関係を示したパラメータの推定値である第1
推定値とを記憶するコンピュータに、前記監視対象の状
態を監視させるコンピュータプログラムであって、コン
ピュータに、外部から受け付けた第2データ列に含まれ
る複数の時系列データを順に第1データ列に加える都度
構成されるデータ列に係る前記パラメータの推定をカル
マンフィルタを用いて第2データ列に含まれる時系列デ
ータの数だけ繰り返した式に相当する式を用いて、第1
データ列に第2データ列を加えて構成される第3データ
列及び第1推定値から、前記モデルに従って第3データ
列に含まれる複数の時系列データ間の関係を示したパラ
メータの推定値である第2推定値を計算させる手順と、
コンピュータに、計算した第2推定値に基づいて前記監
視対象の状態を判定させる手順とを含むことを特徴とす
る。A computer program according to a sixth aspect of the present invention comprises a plurality of time-series data indicating a state of a monitoring target according to a model that theoreticalizes a relationship between a plurality of time-series data indicating a state of a monitoring target. A first data string and a first parameter that is an estimated value of a parameter indicating a relationship between a plurality of time series data included in the first data string according to the model.
A computer program for causing a computer storing an estimated value to monitor the state of the monitoring target, wherein the computer sequentially adds a plurality of time-series data included in a second data sequence received from the outside to the first data sequence. Using the equation corresponding to the equation in which the estimation of the parameter related to the data string that is constructed each time is repeated by the Kalman filter for the number of time series data included in the second data string,
An estimated value of a parameter indicating a relationship between a plurality of time series data included in the third data string according to the model, from the third data string and the first estimated value configured by adding the second data string to the data string. A procedure for calculating a certain second estimated value,
A step of causing a computer to determine the state of the monitoring target based on the calculated second estimated value.
【0028】第7発明に係るコンピュータプログラム
は、監視対象の状態を示す複数の時系列データの間の関
係を理論化したモデルに従って、監視対象の状態を示す
N個の時系列データ{xn :n=1,2,…,N}から
構成される第1データ列と、p次のARモデルである前
記モデルに従って第1データ列に含まれる複数の時系列
データ間の関係を示したp個の係数からなるパラメータ
の推定値をp行1列の行列で表した第1推定値θ^ Nとを
記憶するコンピュータに、前記監視対象の状態を監視さ
せるコンピュータプログラムであって、コンピュータ
に、外部から受け付けたm個の時系列データ{xn :n
=N+1,N+2,…,N+m}から構成される第2デ
ータ列を第1データ列に加えて構成される第3データ
列、及び第1推定値θ^ Nを用いて、前記モデルに従って
第3データ列に含まれる複数の時系列データ間の関係を
示したパラメータの推定値をp行1列の行列で表した第
2推定値θ^ N+mを、The computer program according to the seventh aspect of the invention is a set of N time-series data {x n : {x n : p = 1, which indicates the relationship between the first data string composed of n = 1, 2, ..., N} and a plurality of time-series data included in the first data string according to the model that is a p-order AR model. A computer program for storing a first estimated value θ ^ N , which represents an estimated value of a parameter composed of a coefficient of a matrix of p rows and 1 column, for causing the computer to monitor the state of the monitoring target, M time-series data {x n : n received from
= N + 1, N + 2, ..., N + m}, a third data string configured by adding a second data string composed of the first data string and a first estimated value θ ^ N to a third data string according to the model. The second estimated value θ ^ N + m , which represents the estimated value of the parameter indicating the relationship between the plurality of time-series data included in the data string, in a p-row by 1-column matrix,
【0029】[0029]
【数11】 [Equation 11]
【0030】と計算させる手順と、コンピュータに、計
算した第2推定値θ^ N+mに基づいて前記監視対象の状態
を判定させる手順とを含むことを特徴とする。And a step of causing a computer to determine the state of the monitoring target based on the calculated second estimated value θ ^ N + m .
【0031】第8発明に係る記録媒体は、監視対象の状
態を示す複数の時系列データの間の関係を理論化したモ
デルに従って、監視対象の状態を示す複数の時系列デー
タから構成される第1データ列と、前記モデルに従って
第1データ列に含まれる複数の時系列データ間の関係を
示したパラメータの推定値である第1推定値とを記憶す
るコンピュータに、前記監視対象の状態を監視させるコ
ンピュータプログラムを記録してあるコンピュータでの
読み取りが可能な記録媒体であって、コンピュータに、
外部から受け付けた第2データ列に含まれる複数の時系
列データを順に第1データ列に加える都度構成されるデ
ータ列に係る前記パラメータの推定をカルマンフィルタ
を用いて第2データ列に含まれる時系列データの数だけ
繰り返した式に相当する式を用いて、第1データ列に第
2データ列を加えて構成される第3データ列及び第1推
定値から、前記モデルに従って第3データ列に含まれる
複数の時系列データ間の関係を示したパラメータの推定
値である第2推定値を計算させる手順と、コンピュータ
に、計算した第2推定値に基づいて前記監視対象の状態
を判定させる手順とを含むコンピュータプログラムを記
録してあることを特徴とする。A recording medium according to an eighth aspect of the present invention comprises a plurality of time-series data indicating a state of a monitoring target according to a model that theoreticalizes a relationship between a plurality of time-series data indicating a state of a monitoring target. The state of the monitoring target is monitored in a computer that stores one data string and a first estimated value that is an estimated value of a parameter that indicates a relationship between a plurality of time-series data included in the first data string according to the model. A computer-readable recording medium that stores a computer program for causing the computer to read
The time series included in the second data sequence using the Kalman filter for estimating the parameter related to the data sequence configured each time a plurality of time series data included in the second data sequence received from the outside is sequentially added to the first data sequence. Included in the third data string according to the model from the third data string and the first estimated value configured by adding the second data string to the first data string, using an expression corresponding to the expression repeated for the number of data And a step of causing a computer to determine a state of the monitoring target based on the calculated second estimated value, and a step of calculating a second estimated value which is an estimated value of a parameter indicating a relationship between a plurality of time series data. A computer program including is recorded.
【0032】本発明者は、従来の如く逐次的にパラメー
タの推定値を計算するのではなく、N個の時系列データ
にm個の時系列データが加わったときにカルマンフィル
タを用いてパラメータの推定値を計算するための式を導
出した。The present inventor does not calculate the estimated values of the parameters sequentially as in the prior art, but estimates the parameters by using a Kalman filter when m pieces of time series data are added to N pieces of time series data. The formula for calculating the value is derived.
【0033】データ列{xn :n=1,2,…,N,N
+1}に加えて(N+2)個目のデータxN+2 が得られ
た場合、xN+2 が加わったデータ列{xn :n=1,
2,…,N+2}から推定できるパラメータθの推定値
θ^ N+2は、(6)式より、
θ^ N+2=(I−KN+2ZN+2 T)(I−KN+1ZN+1 T)θ^ N
+(I−KN+2ZN+2 T)KN+1xN+1+KN+2xN+2
と表すことができる。同様に、(N+3)個目のデータ
xN+3 が前記データ列に加わったデータ列から推定でき
るパラメータθの推定値θ^ N+3は、
θ^ N+3=(I−KN+3ZN+3 T)θ^ N+2+KN+3xN+3
=(I−KN+3ZN+3 T)(I−KN+2ZN+2 T)(I−KN+1ZN+1 T)θ^ N
+(I−KN+3ZN+3 T)(I−KN+2ZN+2 T)KN+1xN+1
+(I−KN+3ZN+3 T)KN+2xN+2+KN+3xN+3
と表すことができる。以上の式を一般化して、N個の時
系列データから構成される第1データ列{xn :n=
1,2,…,N}に加えて、m個の時系列データから構
成される第2データ列{xn :n=N+1,N+2,
…,N+m}が得られた場合、第1データ列に第2デー
タ列を加えた第3データ列{xn :n=1,2,…,
N,…,N+m}から推定できるパラメータθの推定値
θ^ N+mは、Data string {x n : n = 1, 2, ..., N, N
When (N + 2) th data x N + 2 is obtained in addition to +1}, a data string {x n : n = 1, x N + 2 is added.
The estimated value θ ^ N + 2 of the parameter θ that can be estimated from 2, ..., N + 2} is θ ^ N + 2 = (I-K N + 2 Z N + 2 T ) (I-K N + 1ZN + 1T )? ^ N + (I-KN + 2ZN + 2T ) KN + 1xN + 1 + KN + 2xN + 2 . Similarly, the estimated value θ ^ N + 3 of the parameter θ that can be estimated from the data string obtained by adding the (N + 3) th data x N + 3 to the data string is θ ^ N + 3 = (I-K N + 3 Z N + 3 T ) θ ^ N + 2 + K N + 3 x N + 3 = (I-K N + 3 Z N + 3 T ) (I-K N + 2 Z N + 2 T ) (I- K N + 1 Z N + 1 T ) θ ^ N + (I-K N + 3 Z N + 3 T ) (I-K N + 2 Z N + 2 T ) K N + 1 x N + 1 + ( I-K N + 3 Z N + 3 T ) K N + 2 x N + 2 + K N + 3 x N + 3 . Generalizing the above equation, the first data string {x n : n =
1, 2, ..., N}, and a second data string {x n : n = N + 1, N + 2, which is composed of m pieces of time-series data.
, N + m} is obtained, a third data string {x n : n = 1, 2, ..., In which the second data string is added to the first data string
The estimated value θ ^ N + m of the parameter θ that can be estimated from N, ..., N + m} is
【0034】[0034]
【数12】 [Equation 12]
【0035】と表すことができる。(7)式は、カルマ
ンフィルタの計算をm回繰り返した式に相当する。ここ
で、KN+1 の性質を考えてみる。It can be expressed as Expression (7) corresponds to an expression in which the Kalman filter calculation is repeated m times. Now consider the nature of K N + 1 .
【0036】[0036]
【数13】 [Equation 13]
【0037】とRi をおいた場合は、AN は、And R i , A N is
【0038】[0038]
【数14】 [Equation 14]
【0039】と表すことができる。従って、N→∞のと
き、
1+ZN+1 TAN -1ZN+1=1+0(1/N)→1
となる。ここで、0(1/N)は、式が(1/N)のオ
ーダーで表されていることを示している。このため、N
→∞のときKN+1 は、
KN+1 =AN -1ZN+1
となる。従って、Nが充分大きいとき、(6)式は、
θ^ N+1=(I−AN -1ZN+1ZN+1 T)θ^ N+AN -1ZN+1x
N+1
となる。同様にして、(7)式に含まれるKN+i ,K
N+m+1-i ,KN+j 及びKN+ m は、
KN+i =AN-1+i -1 ZN+i
KN+m+1-i =AN+m-i -1 ZN+m+1-i
KN+j =AN-1+j -1 ZN+j
KN+m =AN-1+m -1 ZN+m
と夫々表すことができる。従って、Nが充分大きいと
き、(7)式は、It can be expressed as Therefore, when N → ∞, 1 + Z N + 1 T AN −1 Z N + 1 = 1 + 0 (1 / N) → 1. Here, 0 (1 / N) indicates that the expression is expressed in the order of (1 / N). Therefore, N
→ ∞, K N + 1 is K N + 1 = A N -1 Z N + 1 . Therefore, when N is sufficiently large, the equation (6) is expressed by θ ^ N + 1 = (I- AN -1 Z N + 1 Z N + 1 T ) θ ^ N + AN -1 Z N + 1 x
It becomes N + 1 . Similarly, K N + i , K included in equation (7)
N + m + 1-i , K N + j and K N + m are K N + i = A N-1 + i -1 Z N + i K N + m + 1-i = A N + mi -1 Z N + m + 1-i K N + j = A N-1 + j -1 Z N + j K N + m = A N-1 + m -1 Z N + m , respectively. Therefore, when N is sufficiently large, equation (7) becomes
【0040】[0040]
【数15】 [Equation 15]
【0041】となる。(8)式は、(7)式に比べて計
算量が軽減されており、Nが充分大きい場合に、N個の
時系列データにm個の時系列データが加わったときにパ
ラメータθの推定値θ^ N+mを計算するための計算式であ
る。It becomes The equation (8) has a smaller amount of calculation than the equation (7), and when N is sufficiently large, the parameter θ is estimated when m pieces of time series data are added to N pieces of time series data. This is a calculation formula for calculating the value θ ^ N + m .
【0042】第1、第2、第4、第6及び第8発明にお
いては、監視対象の状態を示す第1データ列に含まれる
複数の時系列データ間の関係をモデルに従って示したパ
ラメータの推定値である第1推定値を記憶しておき、新
たに第2データ列が得られたときに、第2データ列に含
まれる時系列データの数だけカルマンフィルタによるパ
ラメータの推定を繰り返した式に相当する式を用いて、
第1データ列に第2データ列を加えて構成される第3デ
ータ列及び第1推定値から、第3データ列に係るパラメ
ータの推定値である第2推定値を計算し、第2推定値に
基づいて監視対象の状態を判定する。新たに得られた複
数の時系列データを一括して処理することにより、複数
の前記時系列データが蓄積される速度に比べて充分高速
にパラメータの推定の処理を行うことが可能となる。In the first, second, fourth, sixth and eighth inventions, the estimation of the parameter indicating the relationship between the plurality of time series data included in the first data string indicating the state of the monitored object according to the model. It corresponds to an equation in which the first estimated value, which is a value, is stored, and when a second data string is newly obtained, parameter estimation by the Kalman filter is repeated for the number of time-series data included in the second data string. Using the formula
The second estimated value, which is the estimated value of the parameter related to the third data string, is calculated from the third data string configured by adding the second data string to the first data string and the first estimated value. The state of the monitoring target is determined based on. By collectively processing a plurality of newly obtained time-series data, it becomes possible to perform parameter estimation processing sufficiently faster than the speed at which the plurality of time-series data are accumulated.
【0043】第3、第5及び第7発明においては、N個
の時系列データから構成される第1データ列にm個の時
系列データから構成される第2データ列を加えた第3デ
ータ列に含まれる複数の時系列データ間の関係をARモ
デルに従って示したパラメータの推定値である第2推定
値を、第1データ列に係るパラメータの推定値である第
1推定値と第3データ列とから、Nが充分大きい場合に
成り立つ前述の近似式を用いて計算し、第2推定値に基
づいて監視対象の状態を判定する。パラメータの推定の
処理を高速で行うことが可能となり、監視対象の異常を
確実に判定することができる。In the third, fifth and seventh inventions, the third data obtained by adding the second data string composed of m time series data to the first data string composed of N time series data. The second estimated value, which is the estimated value of the parameter indicating the relationship between the plurality of time-series data included in the sequence according to the AR model, is the first estimated value and the third data, which are the estimated values of the parameters related to the first data sequence. From the column, calculation is performed using the above-described approximate expression that holds when N is sufficiently large, and the state of the monitoring target is determined based on the second estimated value. The parameter estimation process can be performed at high speed, and the abnormality of the monitoring target can be reliably determined.
【0044】[0044]
【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づき具体的に説明する。図1は、本発明の状
態監視システムの構成を示すブロック図である。本発明
の状態監視システムは、工場内の設備の状態を監視し、
設備に異常が生じた場合は警報を発するべく運用され
る。工場内の設備には、振動または温度など設備の状態
を計測するセンサ31が設けられている。センサ31
は、本発明に係るデータ取得装置32に接続されてお
り、計測データをデータ取得装置32へ入力する。デー
タ取得装置32は、センサ31から入力された計測デー
タを所定の周期でサンプリングし、サンプリングの結果
得られた時系列データを記憶する機能を有している。デ
ータ取得装置32は、工場内に備えられた通信ネットワ
ークNに接続され、通信ネットワークNは本発明の状態
監視装置1に接続されており、データ取得装置32は、
記憶した時系列データを通信ネットワークNを介して状
態監視装置1へ送信する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments thereof. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the condition monitoring system of the present invention. The condition monitoring system of the present invention monitors the condition of equipment in a factory,
When an abnormality occurs in equipment, it is operated to issue an alarm. The facility in the factory is provided with a sensor 31 for measuring the condition of the facility such as vibration or temperature. Sensor 31
Is connected to the data acquisition device 32 according to the present invention, and inputs measurement data to the data acquisition device 32. The data acquisition device 32 has a function of sampling the measurement data input from the sensor 31 at a predetermined cycle and storing time-series data obtained as a result of the sampling. The data acquisition device 32 is connected to a communication network N provided in the factory, the communication network N is connected to the state monitoring device 1 of the present invention, and the data acquisition device 32 is
The stored time series data is transmitted to the state monitoring device 1 via the communication network N.
【0045】状態監視装置1は、コンピュータを用いて
構成され、演算を行うCPU11と、演算に伴って発生
する一時的な情報を記憶するRAM12と、CD−RO
Mドライブ等の外部記憶装置13と、ハードディスク等
の内部記憶装置14とを備えており、CD−ROM等の
本発明の記録媒体2から本発明のコンピュータプログラ
ム20を外部記憶装置13にて読み取り、読み取ったコ
ンピュータプログラム20を内部記憶装置14に記憶
し、RAM12にコンピュータプログラム20をロード
し、CPU11はコンピュータプログラム20に基づい
て状態監視装置1に必要な処理を実行する。また、状態
監視装置1は、工場内の通信ネットワークNに接続され
た入力部15を備えており、通信ネットワークNを介し
てデータ取得装置32から時系列データを入力部15に
て受信する。更に、状態監視装置1は、情報を外部へ出
力する出力部16を備えており、出力部16は、警報装
置4に接続され、状態監視装置1は、設備の異常を示す
情報を出力部16から警報装置4へ送信する。警報装置
4は、ブザー、ランプ、又は警報の内容を表示する表示
部などを備え、状態監視装置1から受信した情報に従っ
て設備の異常を報知する。The state monitoring device 1 is constructed by using a computer, and has a CPU 11 for performing calculations, a RAM 12 for storing temporary information generated by the calculations, and a CD-RO.
An external storage device 13 such as an M drive and an internal storage device 14 such as a hard disk are provided. The external storage device 13 reads the computer program 20 of the present invention from the recording medium 2 of the present invention such as a CD-ROM. The read computer program 20 is stored in the internal storage device 14, the computer program 20 is loaded into the RAM 12, and the CPU 11 executes the necessary processing for the state monitoring device 1 based on the computer program 20. The state monitoring device 1 also includes an input unit 15 connected to the communication network N in the factory, and the input unit 15 receives time-series data from the data acquisition device 32 via the communication network N. Further, the state monitoring device 1 includes an output unit 16 that outputs information to the outside, the output unit 16 is connected to the alarm device 4, and the state monitoring device 1 outputs the information indicating the abnormality of the equipment. To the alarm device 4. The alarm device 4 includes a buzzer, a lamp, a display unit that displays the content of the alarm, and the like, and notifies an abnormality of the equipment according to the information received from the state monitoring device 1.
【0046】なお、状態監視装置1は、通信ネットワー
クNに接続されている図示しない外部のサーバ装置から
本発明に係るコンピュータプログラム20をダウンロー
ドし、CPU11にて処理を実行する形態であってもよ
い。The state monitoring device 1 may be configured so that the computer program 20 according to the present invention is downloaded from an external server device (not shown) connected to the communication network N and the CPU 11 executes the process. .
【0047】内部記憶装置14は、監視対象の設備が正
常であるときにデータ取得装置32が取得したN個の時
系列データから構成される第1データ列と、(3)式を
用いて第1データ列から計算される第1推定値θ^ Nとを
記憶している。The internal storage device 14 uses the first data string composed of N time-series data acquired by the data acquisition device 32 when the equipment to be monitored is normal, and the first data string using the equation (3). The first estimated value θ ^ N calculated from one data string is stored.
【0048】図2は、本発明の状態監視システムが行う
動作を示すフローチャートである。データ取得装置32
は、センサ31から入力された計測データを所定の周期
でサンプリングし(S1)、サンプリングの結果取得し
た時系列データがm個蓄積されたか否かを判定する(S
2)。時系列データがm個蓄積されていない場合は(S
2:NO)、データ取得装置32は、ステップS1へ処
理を戻してサンプリングを継続し、時系列データがm個
蓄積されている場合は(S2:YES)、m個の時系列
データから構成される第2データ列を、通信ネットワー
クNを介して状態監視装置1へ送信する(S3)。FIG. 2 is a flow chart showing the operation performed by the condition monitoring system of the present invention. Data acquisition device 32
Measures the measurement data input from the sensor 31 at a predetermined cycle (S1), and determines whether m pieces of time-series data acquired as a result of sampling are accumulated (S1).
2). If m pieces of time series data are not accumulated (S
2: NO), the data acquisition device 32 returns the process to step S1 and continues sampling, and when m pieces of time series data are accumulated (S2: YES), the data acquisition device 32 is composed of m pieces of time series data. The second data string is transmitted to the status monitoring device 1 via the communication network N (S3).
【0049】状態監視装置1は、データ取得装置32か
ら第2データ列を受信し(S4)、内部記憶装置14に
記憶してある第1データ列を読み出し、第1データ列に
第2データ列を加えて構成される第3データ列を作成す
る(S5)。状態監視装置1は、次に、第1推定値θ^ N
を内部記憶装置14から読み出し(S6)、(8)式を
用いて、第3データ列および第1推定値θ^ Nから、第2
推定値θ^ N+mを計算する(S7)。The state monitoring device 1 receives the second data string from the data acquisition device 32 (S4), reads the first data string stored in the internal storage device 14, and reads the second data string in the first data string. To create a third data string (S5). The state monitoring device 1 then determines the first estimated value θ ^ N.
From the internal storage device 14 (S6), using the equation (8), from the third data string and the first estimated value θ ^ N to the second
The estimated value θ ^ N + m is calculated (S7).
【0050】状態監視装置1は、次に、共にp次元のベ
クトルである第1推定値θ^ Nと第2推定値θ^ N+mとの差
のベクトル(θ^ N+m−θ^ N)を計算し(S8)、計算し
た差のベクトルの絶対値|θ^ N+m−θ^ N|が、予め定め
られている所定値よりも大きいか否かを判定する(S
9)。絶対値|θ^ N+m−θ^ N|が所定値より大きい場合
には(S9:YES)、状態監視装置1は、振動が増大
している又は温度が上昇している等、監視対象の設備が
異常であると判定して、設備の異常を示す異常情報を、
出力部16から警報装置4へ送信し(S10)、処理を
終了する。警報装置4は、状態監視装置1から受信した
異常情報に従って、ブザーを鳴らす、ランプを点灯させ
る、又は表示部に異常情報の内容を表示する等、設備の
異常を報知し、異常であると判定された設備が手動で停
止されるなどの処置が行われる。The status monitoring apparatus 1, then a vector of a difference between the first estimated value theta ^ N and the second estimated value θ ^ N + m is a vector of p dimensions together (θ ^ N + m -θ ^ N ) is calculated (S8), and it is determined whether or not the absolute value | θ ^ N + m- θ ^ N | of the calculated difference vector is larger than a predetermined value (S).
9). When the absolute value | θ ^ N + m −θ ^ N | is larger than the predetermined value (S9: YES), the state monitoring device 1 monitors the vibration, temperature, etc. It is judged that the equipment of is abnormal, and the abnormality information indicating the abnormality of the equipment,
The output unit 16 transmits to the alarm device 4 (S10), and the process ends. According to the abnormality information received from the state monitoring device 1, the alarm device 4 notifies the abnormality of the equipment such as sounding a buzzer, turning on a lamp, or displaying the contents of the abnormality information on the display unit, and determines that there is an abnormality. Measures are taken such as manually stopping the installed equipment.
【0051】ステップS9にて絶対値|θ^ N+m−θ^ N|
が所定値より大きくない場合には(S9:NO)、状態
監視装置1は、監視対象の設備は正常であると判定し、
(N+m)個の時系列データから構成される第3データ
列から、第2データ列のm個の時系列データを含む最新
のN個の時系列データを選択して、新たな第1データ列
として内部記憶装置14に記憶する(S11)。状態監
視装置1は、次に、記憶した新たな第1データ列から、
(3)式を用いて、新たな第1推定値θ^ Nを計算し(S
12)、計算した第1推定値θ^ Nを内部記憶装置14に
記憶して(S13)、処理を終了する。In step S9, the absolute value | θ ^ N + m- θ ^ N |
Is less than the predetermined value (S9: NO), the state monitoring device 1 determines that the equipment to be monitored is normal,
From the third data string composed of (N + m) time-series data, the latest N time-series data including the m time-series data of the second data string is selected, and a new first data string is selected. Is stored in the internal storage device 14 (S11). The state monitoring device 1 then uses the stored new first data string to
A new first estimated value θ ^ N is calculated using the equation (3) (S
12), the calculated first estimated value θ ^ N is stored in the internal storage device 14 (S13), and the process ends.
【0052】なお、前述の処理では、ステップS8にて
第1推定値θ^ Nと第2推定値θ^ N+mとの差のベクトル
(θ^ N+m−θ^ N)を計算し、ステップS9にて絶対値|
θ^ N+m−θ^ N|を所定値と比較して設備の異常を判定す
る処理を用いているが、これに限るものではなく、ユー
クリッド距離(θ^ N+m−θ^ N)2 を計算し、計算したユ
ークリッド距離を所定値と比較することで設備の異常を
判定する処理を用いてもよく、また、第2推定値θ^ N+m
の絶対値を所定値と比較することで設備の異常を判定す
る処理を用いてもよい。また、設備が正常である場合に
は、内部記憶装置14に記憶している第1データ列を更
新することなく同一の第1データ列を繰り返し使用する
こととして、前述のステップS11〜S13の処理を省
略した処理を用いてもよい。In the above process, the vector (θ ^ N + m- θ ^ N ) of the difference between the first estimated value θ ^ N and the second estimated value θ ^ N + m is calculated in step S8. , Absolute value in step S9 |
Although the process of judging the equipment abnormality by comparing θ ^ N + m − θ ^ N | with a predetermined value is used, the present invention is not limited to this, and the Euclidean distance (θ ^ N + m − θ ^ N ) 2 may be used, and a process of determining an abnormality of equipment by comparing the calculated Euclidean distance with a predetermined value may be used, and the second estimated value θ ^ N + m
You may use the process which determines the abnormality of an equipment by comparing the absolute value of with a predetermined value. If the equipment is normal, the same first data string is repeatedly used without updating the first data string stored in the internal storage device 14, and the processing in steps S11 to S13 described above is performed. You may use the process which omitted.
【0053】以上詳述した如く、本発明においては、設
備の状態を示すN個の時系列データを含む第1データ列
からモデルのパラメータの第1推定値θ^ Nを計算してお
き、m個の時系列データを含む第2データ列が得られた
ときに、第1データ列に第2データ列が加わることによ
るパラメータの変化を、カルマンフィルタを用いたパラ
メータの推定をm回繰り返した式に相当する式を用い
て、第1データ列に第2データ列を加えて構成される第
3データ列と第1推定値θ^ Nとから計算することによ
り、m個の時系列データが蓄積される速度に比べて充分
高速にパラメータの変化を計算することが可能となる。
また、Nが充分大きいという条件の基で導出された近似
式を用いることにより、より短時間でパラメータの変化
を計算することができる。この場合は、パラメータの推
定の精度を保つためにNは少なくとも1000以上であ
る必要があり、Nが一万以上であるときには、充分に高
精度でパラメータを推定することができる。m個の時系
列データが蓄積される速度に比べて充分高速にパラメー
タの変化が計算されるため、状態監視装置1の演算能力
が低い場合でも、設備の異常を検知することに失敗する
又は異常の検知が遅れることなく、安定して設備の状態
を監視することができる。As described in detail above, in the present invention, the first estimated value θ ^ N of the parameter of the model is calculated from the first data string including N time-series data indicating the state of the equipment, and m When a second data string including a plurality of time-series data is obtained, the change in the parameter due to the addition of the second data string to the first data string is expressed by an equation in which the parameter estimation using the Kalman filter is repeated m times. Using the corresponding equation, m time-series data is accumulated by calculating from the third data string configured by adding the second data string to the first data string and the first estimated value θ ^ N. It is possible to calculate the change in the parameter at a sufficiently high speed as compared with the speed at which the parameter changes.
Further, by using the approximate expression derived under the condition that N is sufficiently large, the change in the parameter can be calculated in a shorter time. In this case, N must be at least 1000 or more in order to maintain the accuracy of parameter estimation, and when N is 10,000 or more, the parameter can be estimated with sufficiently high accuracy. Since the parameter change is calculated sufficiently faster than the speed at which m time-series data is accumulated, even if the state monitoring device 1 has a low computing capacity, it fails to detect the abnormality of the equipment or the abnormality. It is possible to stably monitor the state of equipment without delaying the detection of.
【0054】更に、m個の時系列データをまとめて処理
してパラメータの変化を計算するため、パラメータを逐
次推定する従来の方法に比べて異常時のパラメータの変
化が大きくなり、確実に設備の状態の変化を判定するこ
とができる。Further, since m time-series data are collectively processed to calculate the change in the parameter, the change in the parameter at the time of abnormality becomes large as compared with the conventional method of sequentially estimating the parameter, and the facility can be reliably operated. Changes in state can be determined.
【0055】本実施の形態においては、一のセンサ31
が計測したデータに基づいて設備の状態を監視する形態
を示しているが、これに限るものではなく、一の設備、
又は複数の設備の夫々に複数のセンサ31を備え、複数
のセンサ31の夫々をデータ取得装置32及び通信ネッ
トワークNを介して状態監視装置1に接続させ、夫々の
センサ31が計測した夫々のデータに基づいて一又は複
数の設備の状態を監視する形態としてもよい。また、本
実施の形態においては、データ取得装置32が時系列デ
ータを蓄積する形態を示しているが、データ取得装置3
2は取得した時系列データを蓄積せずに状態監視装置1
へ送信し、状態監視装置1が受信した時系列データを蓄
積して、m個の時系列データが蓄積されたときに異常の
判定を行う形態としてもよい。また、本実施の形態にお
いては、状態監視装置1の出力部16に警報装置4が接
続されている形態を示しているが、状態監視装置1によ
り設備が異常であると判定された場合に設備を停止させ
る等の設備の制御を行う制御装置を接続させる形態とし
てもよい。In the present embodiment, one sensor 31
Shows the form of monitoring the state of the equipment based on the measured data, but is not limited to this, one equipment,
Alternatively, each of the plurality of facilities is provided with a plurality of sensors 31, each of the plurality of sensors 31 is connected to the state monitoring device 1 via the data acquisition device 32 and the communication network N, and each data of each sensor 31 is measured. The state of one or a plurality of facilities may be monitored based on the above. In addition, in the present embodiment, the data acquisition device 32 stores the time-series data, but the data acquisition device 3
2 is the status monitoring device 1 without accumulating the acquired time series data
Alternatively, the time series data received by the status monitoring device 1 may be accumulated, and the abnormality determination may be performed when m pieces of time series data are accumulated. Further, in the present embodiment, the form in which the alarm device 4 is connected to the output unit 16 of the condition monitoring device 1 is shown. However, when the condition monitoring device 1 determines that the equipment is abnormal, the equipment is abnormal. It is also possible to connect a control device that controls the equipment such as stopping the power supply.
【0056】更に、本実施の形態においては、工場内の
設備の監視を行う形態を示しているが、これに限るもの
ではなく、他の一般の装置の状態を監視する形態であっ
てもよく、また、販売データ又は株価の変動などの現象
を監視する形態であってもよい。Further, in the present embodiment, the mode in which the equipment in the factory is monitored is shown, but the mode is not limited to this, and the mode in which the state of other general apparatus is monitored may be used. Alternatively, it may be in a form of monitoring a phenomenon such as fluctuation of sales data or stock price.
【0057】[0057]
【発明の効果】第1、第2、第4、第6及び第8発明に
おいては、新たに得られた複数の時系列データを一括し
て処理することにより、複数の前記時系列データが蓄積
される速度に比べて充分高速にパラメータの推定の処理
を行うことが可能となる。According to the first, second, fourth, sixth and eighth inventions, a plurality of newly obtained time series data are collectively processed to accumulate a plurality of the time series data. It is possible to perform parameter estimation processing at a speed sufficiently higher than the speed.
【0058】第3、第5及び第7発明においては、N個
の時系列データに対して新たにm個の時系列データが加
えられたときに、モデルのパラメータの推定値を、Nが
充分大きい場合に成り立つ近似式を用いて計算すること
により、パラメータの推定の処理を高速で行うことが可
能となり、設備の異常を検知することに失敗する又は異
常の検知が遅れることなく、安定して設備の状態を監視
することができる。更に、パラメータを逐次推定する従
来の方法に比べて異常時のパラメータの変化が大きくな
り、確実に設備の状態の変化を判定することができる
等、本発明は優れた効果を奏する。In the third, fifth and seventh inventions, when m time-series data is newly added to N time-series data, N is sufficient as the estimated value of the model parameter. By using an approximate expression that holds when it is large, the parameter estimation process can be performed at high speed, and stable detection is possible without failing to detect facility abnormalities or delaying detection of abnormalities. The condition of the equipment can be monitored. Further, the present invention has an excellent effect that the change of the parameter at the time of abnormality becomes large as compared with the conventional method of sequentially estimating the parameter, and the change of the state of the equipment can be reliably judged.
【図1】本発明の状態監視システムの構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a condition monitoring system of the present invention.
【図2】本発明の状態監視システムが行う動作を示すフ
ローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an operation performed by the condition monitoring system of the present invention.
1 状態監視装置 2 記録媒体 20 コンピュータプログラム 31 センサ 32 データ取得装置 4 警報装置 θ^ N 第1推定値 θ^ N+m 第2推定値1 state monitoring device 2 recording medium 20 computer program 31 sensor 32 data acquisition device 4 alarm device θ ^ N first estimated value θ ^ N + m second estimated value
Claims (8)
部及び演算部を備えたコンピュータを用いて、監視対象
の状態を示す複数の時系列データの間の関係を理論化し
たモデルに従って、前記監視対象の状態を監視する方法
において、 監視対象の状態を示す複数の時系列データから構成され
る第1データ列を記憶部に記憶し、 前記モデルに従って第1データ列に含まれる複数の時系
列データ間の関係を示したパラメータの推定値である第
1推定値を記憶部に記憶し、 前記監視対象の状態を示す複数の他の時系列データから
構成される第2データ列を外部から受付部にて受け付
け、 第2データ列に含まれる複数の時系列データを順に第1
データ列に加える都度構成されるデータ列に係る前記パ
ラメータの推定をカルマンフィルタを用いて第2データ
列に含まれる時系列データの数だけ繰り返した式に相当
する式を用いて、第1データ列に第2データ列を加えて
構成される第3データ列及び第1推定値から、前記モデ
ルに従って第3データ列に含まれる複数の時系列データ
間の関係を示したパラメータの推定値である第2推定値
を演算部にて計算し、 計算した第2推定値に基づいて前記監視対象の状態を演
算部にて判定することを特徴とする状態監視方法。1. The monitoring using a computer having a receiving unit for receiving information from the outside, a storage unit, and a computing unit according to a model that theoreticalizes the relationship between a plurality of time-series data indicating the state of a monitoring target. In a method of monitoring a state of a target, a first data string composed of a plurality of time series data indicating a state of the monitoring target is stored in a storage unit, and a plurality of time series data included in the first data string according to the model. A first estimated value, which is an estimated value of a parameter indicating the relationship between the two, is stored in the storage unit, and a second data string including a plurality of other time-series data indicating the state of the monitoring target is externally received from the reception unit. , The plurality of time-series data included in the second data string are sequentially received in the first
Using a Kalman filter to estimate the parameters associated with the data string that is configured each time the data string is added to the first data string, the parameter corresponding to the number of timeseries data included in the second data string is repeated. A second estimated value of a parameter indicating a relationship between a plurality of time series data included in the third data string according to the model, from a third data string configured by adding the second data string and the first estimated value. A state monitoring method, wherein an estimated value is calculated by a calculation unit, and the state of the monitoring target is determined by the calculation unit based on the calculated second estimated value.
タを取得するデータ取得装置と、該データ取得装置が取
得した複数の時系列データの間の関係を理論化したモデ
ルに従って前記監視対象の状態を監視する状態監視装置
とを備える状態監視システムにおいて、 前記状態監視装置は、 前記監視対象の状態を示す複数の時系列データから構成
される第1データ列を記憶する手段と、 前記モデルに従って第1データ列に含まれる複数の時系
列データ間の関係を示したパラメータの推定値である第
1推定値を記憶する手段とを備え、 前記データ取得装置は、取得した複数の時系列データか
ら構成される第2データ列を前記状態監視装置へ入力す
る手段を備え、 前記状態監視装置は、更に、 入力された第2データ列に含まれる複数の時系列データ
を順に第1データ列に加える都度構成されるデータ列に
係る前記パラメータの推定をカルマンフィルタを用いて
第2データ列に含まれる時系列データの数だけ繰り返し
た式に相当する式を用いて、第1データ列に第2データ
列を加えて構成される第3データ列及び第1推定値か
ら、前記モデルに従って第3データ列に含まれる複数の
時系列データ間の関係を示したパラメータの推定値であ
る第2推定値を計算する手段と、 計算した第2推定値に基づいて前記監視対象の状態を判
定する手段とを備えることを特徴とする状態監視システ
ム。2. A data acquisition device that acquires a plurality of time-series data indicating a state of a monitoring target, and a model of the monitoring target according to a model that theoreticalizes the relationship between the plurality of time-series data acquired by the data acquisition device. In a state monitoring system including a state monitoring device for monitoring a state, the state monitoring device stores a first data string composed of a plurality of time series data indicating the state of the monitoring target, and according to the model. Means for storing a first estimated value, which is an estimated value of a parameter indicating a relationship between a plurality of time series data included in the first data string, wherein the data acquisition device A means for inputting a configured second data string to the status monitoring device, wherein the status monitoring device is further provided with a plurality of time series data included in the input second data string. Is sequentially added to the first data sequence, the parameter estimation for the data sequence configured is repeated by using a Kalman filter for the number of time-series data included in the second data sequence. An estimated value of a parameter indicating a relationship between a plurality of time-series data included in the third data string according to the model, from a third data string configured by adding the second data string to one data string and the first estimated value. And a means for determining the state of the monitored object based on the calculated second estimated value.
タを取得するデータ取得装置と、該データ取得装置が取
得した複数の時系列データの間の関係を理論化したモデ
ルに従って前記監視対象の状態を監視する状態監視装置
とを備える状態監視システムにおいて、 前記状態監視装置は、 前記監視対象の状態を示すN個の時系列データ{xn :
n=1,2,…,N}から構成される第1データ列を記
憶する手段と、 p次のARモデルである前記モデルに従って第1データ
列に含まれる複数の時系列データ間の関係を示したp個
の係数からなるパラメータの推定値をp行1列の行列で
表した第1推定値θ^ Nを記憶する手段とを備え、 前記データ取得装置は、取得したm個の時系列データ
{xn :n=N+1,N+2,…,N+m}から構成さ
れる第2データ列を前記状態監視装置へ入力する手段を
備え、 前記状態監視装置は、更に、 入力された第2データ列を第1データ列に加えて構成さ
れる第3データ列、及び第1推定値θ^ Nを用いて、前記
モデルに従って第3データ列に含まれる複数の時系列デ
ータ間の関係を示したパラメータの推定値をp行1列の
行列で表した第2推定値θ^ N+mを、 【数1】 と計算する手段と、 計算した第2推定値θ^ N+mに基づいて前記監視対象の状
態を判定する手段とを備えることを特徴とする状態監視
システム。3. A data acquisition device that acquires a plurality of time-series data indicating the status of a monitoring target, and a model of the monitoring target according to a model that theoreticalizes the relationship between the plurality of time-series data acquired by the data acquisition device. In a status monitoring system including a status monitoring device that monitors a status, the status monitoring device is configured to provide N time-series data {x n :
means for storing a first data string composed of n = 1, 2, ..., N}, and a relationship between a plurality of time series data included in the first data string according to the model that is a p-order AR model. Means for storing a first estimated value θ ^ N , which represents an estimated value of a parameter made up of p coefficients shown in a matrix of p rows and 1 column, and the data acquisition device acquires m time series. Means for inputting a second data string composed of data {x n : n = N + 1, N + 2, ..., N + m} to the status monitoring device, wherein the status monitoring device is further provided with the input second data string. Using a third data string configured by adding the first data string and the first estimated value θ ^ N , a parameter indicating a relationship between a plurality of time series data included in the third data string according to the model. Second estimated value θ ^ N that represents the estimated value of the + m is given by And a means for determining the state of the monitoring target based on the calculated second estimated value θ ^ N + m .
タの間の関係を理論化したモデルに従って、前記監視対
象の状態を監視する装置において、 監視対象の状態を示す複数の時系列データから構成され
る第1データ列を記憶する手段と、 前記モデルに従って第1データ列に含まれる複数の時系
列データ間の関係を示したパラメータの推定値である第
1推定値を記憶する手段と、 前記監視対象の状態を示す複数の他の時系列データから
構成される第2データ列を外部から受け付ける手段と、 第2データ列に含まれる複数の時系列データを順に第1
データ列に加える都度構成されるデータ列に係る前記パ
ラメータの推定をカルマンフィルタを用いて第2データ
列に含まれる時系列データの数だけ繰り返した式に相当
する式を用いて、第1データ列に第2データ列を加えて
構成される第3データ列及び第1推定値から、前記モデ
ルに従って第3データ列に含まれる複数の時系列データ
間の関係を示したパラメータの推定値である第2推定値
を計算する手段と、 計算した第2推定値に基づいて前記監視対象の状態を判
定する手段とを備えることを特徴とする状態監視装置。4. An apparatus for monitoring the status of a monitoring target according to a model that theoreticalizes the relationship between a plurality of time series data indicating the status of a monitoring target, from a plurality of time series data indicating the status of the monitoring target. A unit configured to store a first data string configured, a unit configured to store a first estimated value that is an estimated value of a parameter indicating a relationship between a plurality of time series data included in the first data sequence according to the model, A means for externally receiving a second data sequence composed of a plurality of other time-series data indicating the state of the monitoring target, and a plurality of time-series data included in the second data sequence in order of the first
Using a Kalman filter to estimate the parameters associated with the data string that is configured each time the data string is added to the first data string, the parameter corresponding to the number of timeseries data included in the second data string is repeated. A second estimated value of a parameter indicating a relationship between a plurality of time series data included in the third data string according to the model, from a third data string configured by adding the second data string and the first estimated value. A state monitoring device comprising: a means for calculating an estimated value; and a means for determining the state of the monitoring target based on the calculated second estimated value.
タの間の関係を理論化したモデルに従って、前記監視対
象の状態を監視する装置において、 監視対象の状態を示すN個の時系列データ{xn :n=
1,2,…,N}から構成される第1データ列を記憶す
る手段と、 p次のARモデルである前記モデルに従って第1データ
列に含まれる複数の時系列データ間の関係を示したp個
の係数からなるパラメータの推定値をp行1列の行列で
表した第1推定値θ^ Nを記憶する手段と、 前記監視対象の状態を示す他のm個の時系列データ{x
n :n=N+1,N+2,…,N+m}から構成される
第2データ列を外部から受け付ける手段と、 第1データ列に第2データ列を加えて構成される第3デ
ータ列、及び第1推定値θ^ Nを用いて、前記モデルに従
って第3データ列に含まれる複数の時系列データ間の関
係を示したパラメータの推定値をp行1列の行列で表し
た第2推定値θ ^ N+mを、 【数2】 と計算する手段と、 計算した第2推定値θ^ N+mに基づいて前記監視対象の状
態を判定する手段とを備えることを特徴とする状態監視
装置。5. A plurality of time-series data indicating the status of the monitoring target
According to a model that theorizes the relationship between
In the device that monitors the condition of the elephant, N time-series data indicating the status of the monitoring target {xn : N =
Store a first data string composed of 1, 2, ..., N}
Means, First data according to the model that is a p-order AR model
P indicating the relationship between multiple time series data included in a column
The estimated value of the parameter consisting of the coefficient is a p-by-1 matrix
First estimated value θ^ NMeans for storing The other m time-series data {x
n : N = N + 1, N + 2, ..., N + m}
Means for externally receiving the second data string, A third data structure formed by adding the second data string to the first data string.
Data string and first estimated value θ^ NAccording to the model
Is the relationship between the multiple time series data included in the third data string.
The estimated parameter values are expressed in a p-by-1 matrix.
Second estimated value θ ^ N + mTo [Equation 2] And means to calculate Calculated second estimated value θ^ N + mBased on the condition of the monitored object
State monitoring, characterized by comprising means for determining the state
apparatus.
タの間の関係を理論化したモデルに従って、監視対象の
状態を示す複数の時系列データから構成される第1デー
タ列と、前記モデルに従って第1データ列に含まれる複
数の時系列データ間の関係を示したパラメータの推定値
である第1推定値とを記憶するコンピュータに、前記監
視対象の状態を監視させるコンピュータプログラムであ
って、 コンピュータに、外部から受け付けた第2データ列に含
まれる複数の時系列データを順に第1データ列に加える
都度構成されるデータ列に係る前記パラメータの推定を
カルマンフィルタを用いて第2データ列に含まれる時系
列データの数だけ繰り返した式に相当する式を用いて、
第1データ列に第2データ列を加えて構成される第3デ
ータ列及び第1推定値から、前記モデルに従って第3デ
ータ列に含まれる複数の時系列データ間の関係を示した
パラメータの推定値である第2推定値を計算させる手順
と、 コンピュータに、計算した第2推定値に基づいて前記監
視対象の状態を判定させる手順とを含むことを特徴とす
るコンピュータプログラム。6. A first data string composed of a plurality of time-series data indicating a state of a monitoring target, and the model according to a model that theoreticalizes a relationship between a plurality of time-series data indicating a state of a monitoring target. A computer program storing a first estimated value, which is an estimated value of a parameter indicating a relationship between a plurality of time series data included in the first data string, according to A second data string is included in the second data string by using a Kalman filter for estimation of the parameter related to the data string that is configured each time the computer sequentially adds a plurality of time series data included in the second data string to the first data string. Using an equation equivalent to the number of repeated time series data,
Estimation of a parameter indicating a relationship between a plurality of time-series data included in the third data string according to the model, from the third data string configured by adding the second data string to the first data string and the first estimated value. A computer program comprising: a procedure for calculating a second estimated value that is a value; and a procedure for causing a computer to determine the state of the monitoring target based on the calculated second estimated value.
タの間の関係を理論化したモデルに従って、監視対象の
状態を示すN個の時系列データ{xn :n=1,2,
…,N}から構成される第1データ列と、p次のARモ
デルである前記モデルに従って第1データ列に含まれる
複数の時系列データ間の関係を示したp個の係数からな
るパラメータの推定値をp行1列の行列で表した第1推
定値θ^ Nとを記憶するコンピュータに、前記監視対象の
状態を監視させるコンピュータプログラムであって、 コンピュータに、外部から受け付けたm個の時系列デー
タ{xn :n=N+1,N+2,…,N+m}から構成
される第2データ列を第1データ列に加えて構成される
第3データ列、及び第1推定値θ^ Nを用いて、前記モデ
ルに従って第3データ列に含まれる複数の時系列データ
間の関係を示したパラメータの推定値をp行1列の行列
で表した第2推定値θ^ N+mを、 【数3】 と計算させる手順と、コンピュータに、計算した第2推
定値θ^ N+mに基づいて前記監視対象の状態を判定させる
手順とを含むことを特徴とするコンピュータプログラ
ム。7. N time-series data {x n : n = 1, 2, 1 indicating the state of the monitoring target, according to a model that theoreticalizes the relationship between a plurality of time-series data indicating the state of the monitoring target.
, N} and a parameter consisting of p coefficients showing the relationship between a plurality of time-series data included in the first data string according to the model that is a p-order AR model. A computer program for storing a first estimated value θ ^ N , which represents an estimated value in a matrix of p rows and 1 column, for monitoring the state of the monitoring target. A third data string configured by adding a second data string composed of time-series data {x n : n = N + 1, N + 2, ..., N + m} to the first data string, and a first estimated value θ ^ N Using the above, the second estimated value θ ^ N + m , which represents the estimated value of the parameter indicating the relationship between the plurality of time-series data included in the third data string according to the model in the matrix of p rows and 1 column, Number 3] And a step of causing a computer to determine the state of the monitoring target based on the calculated second estimated value θ ^ N + m .
タの間の関係を理論化したモデルに従って、監視対象の
状態を示す複数の時系列データから構成される第1デー
タ列と、前記モデルに従って第1データ列に含まれる複
数の時系列データ間の関係を示したパラメータの推定値
である第1推定値とを記憶するコンピュータに、前記監
視対象の状態を監視させるコンピュータプログラムを記
録してあるコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体
であって、コンピュータに、外部から受け付けた第2デ
ータ列に含まれる複数の時系列データを順に第1データ
列に加える都度構成されるデータ列に係る前記パラメー
タの推定をカルマンフィルタを用いて第2データ列に含
まれる時系列データの数だけ繰り返した式に相当する式
を用いて、第1データ列に第2データ列を加えて構成さ
れる第3データ列及び第1推定値から、前記モデルに従
って第3データ列に含まれる複数の時系列データ間の関
係を示したパラメータの推定値である第2推定値を計算
させる手順と、コンピュータに、計算した第2推定値に
基づいて前記監視対象の状態を判定させる手順とを含む
コンピュータプログラムを記録してあることを特徴とす
るコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体。8. A first data string composed of a plurality of time-series data indicating a state of a monitoring target, and the model according to a model that theoreticalizes a relationship between a plurality of time-series data indicating a state of a monitoring target. According to the above, a computer program storing a computer program for monitoring the state of the monitoring target is stored in a computer that stores a first estimated value that is an estimated value of a parameter that indicates a relationship between a plurality of time series data included in the first data string. A recording medium readable by a certain computer, wherein the computer is provided with a plurality of time-series data included in a second data sequence received from the outside, the data sequence being configured to be added to the first data sequence in order. A parameter corresponding to the number of time-series data included in the second data string is used for parameter estimation using the Kalman filter, and the first data is calculated. Data from the third data sequence formed by adding the second data sequence to the data sequence and the first estimated value, the estimated value of the parameter indicating the relationship between the plurality of time series data included in the third data sequence according to the model. A computer program is recorded, which includes a procedure for calculating a certain second estimated value and a procedure for causing the computer to determine the state of the monitoring target based on the calculated second estimated value. A readable recording medium.
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- 2002-05-24 JP JP2002151514A patent/JP2003344122A/en active Pending
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