倍的恒定周期動(dòng)作。
[0049] 本發(fā)明中，監(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn)部103根據(jù)利用測(cè)量用傳感器104測(cè)量出的傳感器信號(hào)來(lái) 檢測(cè)由于某些要因而進(jìn)行與通常不同的動(dòng)作的狀態(tài)。
[0050] 〈異常檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)〉
[0051] 圖2是表示測(cè)量裝置、以及異常檢測(cè)系統(tǒng)(異常檢測(cè)裝置+監(jiān)視服務(wù)器)的概略結(jié)構(gòu) 的硬件框圖。
[0052] 測(cè)量用傳感器104設(shè)置在測(cè)量裝置100內(nèi)部，由麥克風(fēng)、振動(dòng)傳感器和/或應(yīng)變式傳 感器構(gòu)成。通過(guò)該測(cè)量用傳感器104取入的模擬信號(hào)通過(guò)A/D變換器201而從模擬信號(hào)變換 為數(shù)字信號(hào)。
[0053]變換后的數(shù)字信號(hào)被發(fā)送到異常檢測(cè)裝置200。異常檢測(cè)裝置200具有：中央運(yùn)算 裝置201、非易失性存儲(chǔ)器202、易失性存儲(chǔ)器203。將變換后的數(shù)字信號(hào)輸送到中央運(yùn)算裝 置201，并執(zhí)行后述的學(xué)習(xí)程序和異常檢測(cè)程序。將本程序存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器202中，并 在程序執(zhí)行時(shí)讀出。在易失性存儲(chǔ)器203中確保程序執(zhí)行時(shí)所需要的工作存儲(chǔ)器。
[0054]將利用異常檢測(cè)程序處理后而輸出的輸出值輸送到HUB206,變換為網(wǎng)絡(luò)發(fā)送用數(shù) 據(jù)包。將變換后的數(shù)據(jù)包經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)207輸送到將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)視服 務(wù)器211。
[0055]監(jiān)視服務(wù)器211具有：中央運(yùn)算裝置208;易失性存儲(chǔ)器209;易失性存儲(chǔ)器210;顯 示器213;由鼠標(biāo)、鍵盤構(gòu)成的輸入裝置214。中央運(yùn)算裝置208使監(jiān)視結(jié)果瀏覽器程序動(dòng)作， 使用被發(fā)送的數(shù)據(jù)生成在顯示器213中顯示的畫面。此外，用戶可以使用由鼠標(biāo)、鍵盤構(gòu)成 的輸入裝置14來(lái)控制（指示)初始設(shè)定開(kāi)始、異常檢測(cè)動(dòng)作的開(kāi)始。將監(jiān)視結(jié)果瀏覽器程序 存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器209上，并在程序執(zhí)行時(shí)讀出。此外，在易失性存儲(chǔ)器210上確保程序 執(zhí)行時(shí)所需要的工作存儲(chǔ)器。
[0056] 〈利用測(cè)量傳感器收錄的信號(hào)(例)>
[0057] 圖3是示意性圖示了在圖1所示的測(cè)量裝置中利用測(cè)量傳感器104收錄的信號(hào)的每 個(gè)時(shí)間頻率的成分(例）的圖。
[0058] 對(duì)傳感器信號(hào)實(shí)施本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的短時(shí)傅里葉變換、小波變換，變換為每 個(gè)時(shí)間（τ)和頻率的信號(hào)。圖3中，每個(gè)時(shí)間頻率的音量達(dá)到一定閾值以上的時(shí)間頻率成分 由黑色方格表現(xiàn)。相反地，成為一定閾值以下的時(shí)間頻率成分由白色方格表現(xiàn)。圖3中可知， 黑方格和白方格以與控制周期相同的周期成為相同圖案。
[0059] 考慮在以恒定控制周期動(dòng)作的具有多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)部的測(cè)量裝置內(nèi)測(cè)量出的傳感器信 號(hào)，如圖3所示表示在控制周期的常數(shù)倍的周期中相似的時(shí)間頻率成分的圖案。
[0060] 〈監(jiān)視服務(wù)器中的顯示畫面例〉
[0061] 圖4是表示利用輸入裝置214操作的監(jiān)視服務(wù)器211上的顯示器213中的顯示畫面 1400的顯示例的圖。
[0062]顯示畫面1400作為畫面結(jié)構(gòu)具有:利用輸入裝置214操作的多個(gè)按鈕(初始設(shè)定按 鈕1401、動(dòng)作開(kāi)始按鈕1403、學(xué)習(xí)開(kāi)始按鈕1404、結(jié)束按鈕1405)和顯示每個(gè)監(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn) 部的狀態(tài)的監(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn)部狀態(tài)監(jiān)視畫面1402。
[0063]當(dāng)利用輸入裝置214按壓下初始設(shè)定按鈕1401時(shí)，顯示初始設(shè)定用畫面。
[0064]圖5是表示初始設(shè)定畫面1900的顯示例的圖。初始設(shè)定畫面1900顯示用戶能夠設(shè) 定多個(gè)按鈕和監(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn)部的傳感器強(qiáng)度(后述的bj(f))的畫面。具體地，用戶在初始設(shè) 定畫面1900上對(duì)設(shè)定傳感器強(qiáng)度的監(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn)部的索引（index)進(jìn)行設(shè)定，在設(shè)定了各 傳感器的強(qiáng)度之后，按壓登記按鈕1901。由此，能夠?qū)⑾喾谋O(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn)部的bj(f)登記 到后述的登記成分DB407中。通常，針對(duì)每個(gè)監(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn)部，在其附近設(shè)置1個(gè)測(cè)量用傳感 器。因此，設(shè)想了將最靠近監(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn)部的測(cè)量用傳感器的強(qiáng)度設(shè)為1，將除此以外的測(cè) 量傳感器的強(qiáng)度設(shè)為0。用戶在結(jié)束設(shè)定了監(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn)部的信息后，按壓初始設(shè)定結(jié)束按 鈕1902。由此，初始設(shè)定畫面1900結(jié)束，返回到顯示畫面1400。
[0065]再次參考圖4,通過(guò)用戶在顯示畫面1400中按壓學(xué)習(xí)開(kāi)始按鈕1404,在中央運(yùn)算裝 置201上執(zhí)行后述的學(xué)習(xí)程序400。此外，通過(guò)用戶按壓動(dòng)作開(kāi)始按鈕1403,來(lái)執(zhí)行異常檢測(cè) 程序501。此外，當(dāng)用戶按壓結(jié)束按鈕1405時(shí)，瀏覽器程序結(jié)束。
[0066] 在監(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn)部狀態(tài)監(jiān)視畫面1402中顯示各監(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn)部是正常還是異常。
[0067]〈異常檢測(cè)裝置中的處理整體〉
[0068]圖6是表示異常檢測(cè)系統(tǒng)中的各程序的典型動(dòng)作的流程的圖。通過(guò)用戶在圖4所示 的顯示畫面1400上利用輸入裝置214進(jìn)行指示，開(kāi)始該動(dòng)作流程。
[0069] 首先，中央運(yùn)算裝置208啟動(dòng)在監(jiān)視服務(wù)器211上顯示顯示畫面1400的瀏覽器程序 (S701)〇
[0070] 接著，中央運(yùn)算裝置201對(duì)用戶按壓學(xué)習(xí)開(kāi)始按鈕1404進(jìn)行響應(yīng)，而執(zhí)行學(xué)習(xí)程序 400(S702)。通過(guò)該學(xué)習(xí)程序的執(zhí)行，輸入信號(hào)的周期成分和非周期成分分離，僅監(jiān)控對(duì)象 可動(dòng)部的信號(hào)(正常成分)被登記到數(shù)據(jù)庫(kù)(正常成分DB405)。
[0071] 之后，中央運(yùn)算裝置201響應(yīng)用戶按壓動(dòng)作開(kāi)始按鈕1403,而使異常檢測(cè)程序600 動(dòng)作(S703)。在異常檢測(cè)程序600中，每當(dāng)?shù)玫絺鞲衅餍盘?hào)時(shí)執(zhí)行異常檢測(cè)處理501 (參照?qǐng)D 15)〇
[0072]然后，監(jiān)視服務(wù)器211的中央處理裝置208,每當(dāng)由監(jiān)視服務(wù)器211接收異常檢測(cè)處 理501的異常判定結(jié)果時(shí)，確認(rèn)是否按壓了瀏覽器程序的結(jié)束按鈕(S704)。
[0073] 如果按壓了（S704中為"是"的情況），中央處理裝置208結(jié)束瀏覽器程序，并且，中 央運(yùn)算裝置201結(jié)束異常檢測(cè)程序600(S705)。
[0074]〈學(xué)習(xí)程序〉
[0075]圖7是表示中央運(yùn)算裝置201執(zhí)行的學(xué)習(xí)程序400的處理結(jié)構(gòu)框圖。
[0076]收錄部401對(duì)由測(cè)量傳感器104收錄的傳感器信號(hào)進(jìn)行緩沖。這里，測(cè)量到的傳感 器信號(hào)由式（1)表不。
[0077] [式1]
[0078] x(t) = [xi(t)，X2(t)，…，XM(t) ]τ......(I)
[0079]這里，設(shè)M為測(cè)量傳感器的數(shù)量，設(shè)t為每次取樣時(shí)增加（increment)的A/D變換開(kāi) 始后起的取樣數(shù)。設(shè)T為矩陣或矢量的轉(zhuǎn)置運(yùn)算符。
[0080] 頻率分解部402通過(guò)公知的短時(shí)傅里葉變換、小波變換等頻率分解處理，將各測(cè)量 傳感器的時(shí)域信號(hào)變換為時(shí)間頻率域。這里，當(dāng)設(shè)m為表示測(cè)量傳感器的編號(hào)的索引時(shí)，X (t)中包含的第m個(gè)測(cè)量傳感器的時(shí)域信號(hào)為xm(t)。并且，將變換時(shí)域信號(hào)為時(shí)間頻率域后 的信號(hào)記述為xm(f，T)。這里，設(shè)f是表示頻率的索引，設(shè)τ是表示每次實(shí)施短時(shí)傅里葉變換 時(shí)增加的幀編號(hào)的變量。設(shè)f是從1到k的整數(shù)值。
[0081] 這里，由下式(2)表示在時(shí)間頻率域中測(cè)量出的傳感器信號(hào)。
[0082] [式2]
[0083] x(f ,τ) = [χι(? ,τ) ,X2(f ,τ) ,··· ,XM(f ,τ)]τ......(2)
[0084]周期成分/非周期成分學(xué)習(xí)部403,首先將多個(gè)幀的x(f，T)存儲(chǔ)在緩沖器內(nèi)。這里， 設(shè)將τ = 1、2、…、LLt為止的信號(hào)存儲(chǔ)在緩沖器內(nèi)。設(shè)LLt是測(cè)量裝置的控制周期的自然數(shù) 倍。另外，周期成分/非周期成分學(xué)習(xí)部403按照后述的處理流程，將x(f，T)分解為周期成 分、非周期成分。當(dāng)分解時(shí)，設(shè)事先賦予周期成分的數(shù)量和非周期成分的數(shù)量。設(shè)分解后的 周期成分為ci(f，i)(i是周期成分的索引），設(shè)非周期成分為幻（￡，1)〇是非周期成分的索 引）。關(guān)于分解后的周期成分ci(f，i)的音量，當(dāng)其在時(shí)間頻率方向上平均化的平均音量相 比于x(f，i)在時(shí)間頻率方向上平均化的平均音量為一定比率以下的情況下，評(píng)價(jià)為該周期 成分不存在。通過(guò)實(shí)施該處理，即使實(shí)際存在的周期成分的數(shù)量少于預(yù)先設(shè)定的周期成分 的數(shù)量，也能夠提取適合于實(shí)際周期成分?jǐn)?shù)量的周期成分。
[0085]與由周期成分/非周期成分學(xué)習(xí)部403分離并提取出的周期成分ci(f，T)相關(guān)聯(lián) (對(duì)應(yīng)地），輸出相符合的周期成分的每個(gè)時(shí)間頻率的音量vi(f，T)、時(shí)間恒定的協(xié)方差矩陣 Ri(f)以及用控制周期除提取出的周期成分的周期而得的值(Pi)。此外，對(duì)于非周期成分， 也輸出每個(gè)時(shí)間頻率的音量。
[0086]這里，說(shuō)明周期成分和非周期成分的音量的推定。圖8表示了各周期成分和非周期 成分的音量的推定例。作為音量以控制周期的自然數(shù)倍的周期而變化的成分而推定周期成 分。另一方面，作為不具有依賴于控制周期的周期的成分而推定非周期成分的音量。
[0087]返回到圖7,設(shè)提取出的周期成分的數(shù)量為N，則在周期成分統(tǒng)計(jì)量DB404中保存N 個(gè)周期成分Pi、每個(gè)時(shí)間-頻率的音量Vi (f，τ)以及每個(gè)頻率的協(xié)方差矩陣Ri (f)。圖9表示 周期成分統(tǒng)計(jì)量DB404的數(shù)據(jù)構(gòu)造。設(shè)裝置的控制周期為L(zhǎng)t，則針對(duì)每個(gè)周期成分，將信號(hào) 周期/控制周期、與全部頻率(從1到k)和各周期成分的信號(hào)周期(Pi XLt)對(duì)應(yīng)的幀數(shù)量的 每個(gè)時(shí)間-頻率的音量、以及全部頻率的協(xié)方差矩陣存儲(chǔ)在周期成分統(tǒng)計(jì)量DB404中。此外， 每個(gè)時(shí)間-頻率的音量vi(f，i)是按照每個(gè)時(shí)間而變化的強(qiáng)度的信息，每個(gè)頻率的協(xié)方差矩 陣Ri(f)是被變換為不依賴于時(shí)間而取恒定值的強(qiáng)度比的信息。
[0088]返回圖7,登記判定處理406判別提取出的周期成分是否是監(jiān)控對(duì)象的運(yùn)轉(zhuǎn)音，如 果是監(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn)部的成分，則從登記成分DB407取得該周期成分的傳遞函數(shù)和概率分布， 寫入到正常成分DB405中。這里，根據(jù)事先（初始設(shè)定時(shí)）由登記成分DB407保持的監(jiān)控對(duì)象 運(yùn)轉(zhuǎn)部的成分的傳遞函數(shù)與周期成分的時(shí)間恒定的協(xié)方差矩陣RKf)的一致度，推定是否 是監(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn)部的成分。
[0089]〈監(jiān)控對(duì)象運(yùn)轉(zhuǎn)部的傳遞函數(shù)〉
[0090]圖10表示由登記成分DB407