[發明專利]異常檢測裝置、旋轉機械、異常檢測方法及計算機可讀取的存儲介質

有效

• 申請號: 202010097229.7
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111649886B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 廣江隆治;井手和成;井川芳克;佐瀨遼
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;趙晶

一種異常檢測裝置、旋轉機械、異常檢測方法及程序，檢測旋轉機械的異常的有無，具備執行如下處理的處理器：計測值取得處理，基于從對由所述旋轉機械的旋轉引起的振動進行計測的振動傳感器輸出的檢測信號，取得由所述振動的振幅及相位構成的計測值；馬氏距離算出處理，以由在過去的多個時間點取得的多個所述計測值構成的單位空間為基準，算出在評價所述旋轉機械的時間點所取得的所述計測值的馬氏距離；及判定處理，在算出的所述馬氏距離超過規定的閾值的情況下，判定為在所述旋轉機械產生異常。

技術領域

本發明涉及異常檢測裝置、旋轉機械、異常檢測方法及程序。

本申請針對于2019年3月4日提出申請的日本專利申請第2019-038525號、及2020年2月6日提出申請的日本專利申請第2020-019207號主張優先權，并在此援用其內容。

背景技術

作為診斷檢查對象的健全性的技術，已知有使用MT(馬氏田口(Mahalanobis-Taguchi))法來檢測異常的方法。在MT法中，使用基準數據(例如，正常狀態下的各種特性項目的計測值的集團)的協方差矩陣的逆矩陣來計算馬氏距離。并且，在計算出的馬氏距離超過規定的閾值的情況下，能夠判斷為檢查對象的狀態為異常。

例如，在評價旋轉機械的狀態的情況下，已知有計算以對由旋轉軸的旋轉引起的振動進行頻率解析得到的振幅、相位等的時間序列數據為基準數據的馬氏距離(例如，參照日本特許第3692106號公報)。

在以往的技術中，旋轉軸的振動的振幅及相位作為分別獨立的計測值向基準數據輸入。然而，由于振幅及相位是表示在某時間點的振動的特征量的一對信息，因此若如上所述將振幅及相位作為獨立的計測值單獨地處理，則存在無法高精度地檢測旋轉機械的異常的可能性。

另外，在MT法中根據由基準數據求出的協方差矩陣的性質不同，有馬氏距離的計算精度下降的可能性。具體而言，例如在構成基準數據的特征項間存在強相關性(相關系數的絕對值接近于1)的情況下，在包含于基準數據的數據數量少于特征項的項目數量的情況下，存在協方差矩陣的逆矩陣無法計算，馬氏距離的計算精度下降的可能性。作為該對策，例如在日本特開2003-141306號公報中考慮使用取代逆矩陣而計算協方差矩陣的余因子矩陣，并使用該余因子矩陣計算馬氏距離的方法(MTA法)。

在日本特開2003-141306號公報中記載的MTA法中，在協方差矩陣的秩比特性值的個數小1的情況下有效，但是在小2以上的情況下存在無法計算馬氏距離的可能性。因此，作為其他的方法，在日本特許第5101396號公報中考慮利用協方差矩陣的奇異值分解求出近似逆矩陣，并使用該近似逆矩陣計算馬氏距離的方法。

然而，在如在日本特許第5101396號公報中記載的以往的方法中，為了不使協方差矩陣的奇異值的小成分對馬氏距離造成影響，將該奇異值的小成分去除而求出近似逆矩陣。因此，在如在檢查對象中發生異常且該異常的影響表現于奇異值的小成分那樣的情況下，在以往的代用了近似逆矩陣的方法中，存在異常檢測的靈敏度下降的可能性。

發明內容

本發明提供能夠使旋轉機械的異常檢測的精度提高的異常檢測裝置、旋轉機械、異常檢測方法及程序。

用于解決課題的技術方案

根據本發明的第一方式，檢測旋轉機械的異常的有無的異常檢測裝置具備執行如下處理的處理器：計測值取得處理，基于從對由所述旋轉機械的旋轉引起的振動進行計測的振動傳感器輸出的檢測信號，取得由所述振動的振幅及相位構成的計測值；馬氏距離算出處理，以由在過去的多個時間點取得的多個所述計測值構成的單位空間為基準，算出在評價所述旋轉機械的時間點所取得的所述計測值的馬氏距離；及判定處理，在算出的所述馬氏距離超過規定的閾值的情況下，判定為在所述旋轉機械產生異常的判定處理。

通過這樣做，由于異常檢測裝置能夠將由旋轉機械的旋轉引起的振動的特征量作為由振幅及相位構成的一個計測值而進行處理，因此能夠提高旋轉機械的異常檢測的精度。