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JP7588522B2 - Machine learning device, pressure tank state estimation device, inference device, machine learning method, machine learning program, pressure tank state estimation method, pressure tank state estimation program, inference method, and inference program - Google Patents
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JP7588522B2 - Machine learning device, pressure tank state estimation device, inference device, machine learning method, machine learning program, pressure tank state estimation method, pressure tank state estimation program, inference method, and inference program - Google Patents

Machine learning device, pressure tank state estimation device, inference device, machine learning method, machine learning program, pressure tank state estimation method, pressure tank state estimation program, inference method, and inference program Download PDF

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Description

本発明は、機械学習装置、圧力タンク状態推定装置、推論装置、機械学習方法、機械学
習プログラム、圧力タンク状態推定方法、圧力タンク状態推定プログラム、推論方法、及
び、推論プログラムに関する。
The present invention relates to a machine learning device, a pressure tank state estimation device, an inference device, a machine learning method, a machine learning program, a pressure tank state estimation method, a pressure tank state estimation program, an inference method, and an inference program.

オフィスビルまたはマンションなどの給水対象に水(水道水)を供給するための装置と
して給水装置が広く使用されている。給水装置は、一般に、水を圧送するためのポンプと
、ポンプを駆動するためのモータと、ポンプの運転を制御する制御部と、ポンプの下流に
接続される圧力タンクと、を備えている。
Water supply devices are widely used as devices for supplying water (tap water) to water supply targets such as office buildings, apartment buildings, etc. Water supply devices generally include a pump for pressurizing water, a motor for driving the pump, a control unit for controlling the operation of the pump, and a pressure tank connected downstream of the pump.

一般に圧力タンクは、内部に隔膜を有する。隔膜は、容器内部を空気室と水室とに分け
る。空気室の内部には予め空気が封入されており、ポンプから水室に流入した水は隔膜を
介して空気を圧縮する。圧力タンクとポンプとの間には逆止弁が配置されており、この逆
止弁と圧力タンクとにより、ポンプが停止した後においても給水配管内の水圧が適切に維
持され、供給先に水が送られる。供給先に水が送られると、隔膜は、空気室側から水室側
へ突出する。
Generally, a pressure tank has a diaphragm inside. The diaphragm divides the inside of the container into an air chamber and a water chamber. Air is sealed inside the air chamber beforehand, and water flowing from the pump into the water chamber compresses the air through the diaphragm. A check valve is placed between the pressure tank and the pump, and this check valve and the pressure tank ensure that the water pressure in the water supply pipe is properly maintained even after the pump has stopped, and water is sent to the destination. When water is sent to the destination, the diaphragm protrudes from the air chamber side to the water chamber side.

このような給水装置の隔膜は、長年のポンプの作動又は供給先への給水につれて、伸縮
を繰り返す。隔膜の伸縮の繰り返しは、隔膜を徐々に劣化させる。また、容器と隔膜の固
定部位は、同様に屈曲を繰り返すことで徐々に劣化するしかしながら、隔膜の劣化は、使
用状況により異なるので、交換を最適なタイミングで行うことが困難であった。そこで、
圧力タンクの隔膜の劣化状態を的確に診断し、適切な交換時期を把握することができる隔
膜検査装置が提案されている(例えば特許文献1及び2参照)。
The diaphragm of such a water supply device repeatedly expands and contracts as the pump operates or water is supplied to the supply destination for many years. The repeated expansion and contraction of the diaphragm gradually deteriorates the diaphragm. Similarly, the fixed portion between the container and the diaphragm gradually deteriorates due to repeated bending. However, since the deterioration of the diaphragm differs depending on the usage conditions, it is difficult to replace it at the optimal timing.
A diaphragm inspection device has been proposed that can accurately diagnose the deterioration state of a diaphragm in a pressure tank and determine the appropriate time to replace it (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許3596909号公報Patent No. 3596909 特開平8-86278号公報Japanese Patent Application Publication No. 8-86278

特許文献1及び特許文献2にそれぞれ開示された装置では、個々の物理量(圧力、モー
タ電流、又は、給水時間等)に基づいて、圧力タンクの状態を診断するものである。その
ため、圧力タンクの状態の変化が、上記以外の物理量に表出したり、複数の物理量に複合
的に表出したりするような場合には、特許文献1及び特許文献2にそれぞれ開示された装
置では対応できなかった。また、複数の物理量に基づくような複合的な事象に伴う診断で
は、作業者の経験(暗黙知を含む)に依存した部分や作業者の個人差が大きく、このよう
な診断を自動化する装置の実現が強く要望されている。
The devices disclosed in Patent Documents 1 and 2 diagnose the state of the pressure tank based on individual physical quantities (pressure, motor current, water supply time, etc.). Therefore, the devices disclosed in Patent Documents 1 and 2 cannot handle cases where a change in the state of the pressure tank is expressed in physical quantities other than those mentioned above, or is expressed in a composite manner in multiple physical quantities. Furthermore, diagnosis of a composite event based on multiple physical quantities depends to a large extent on the experience (including tacit knowledge) of the operator and there is a large individual difference between operators, and therefore there is a strong demand for a device that automates such diagnosis.

さらに、特許文献1及び特許文献2にそれぞれ開示された装置は、圧力タンク内の圧力
を測定するための圧力センサを有している。しかしながら、給水装置は、運転時の制御に
おいて、圧力タンク内の圧力の値を使用することはない。そのため、給水装置は、保守時
に使用するためだけに、わざわざ高価な圧力センサを設けなければならなかった。
Furthermore, the devices disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 each have a pressure sensor for measuring the pressure in the pressure tank. However, the water supply device does not use the pressure value in the pressure tank in controlling operation. Therefore, the water supply device had to take the trouble of providing an expensive pressure sensor only for use during maintenance.

本発明は、上述した課題に鑑み、高価なセンサを設置せず、作業者の経験に依存するこ
ともなく、流体供給装置における圧力タンクの状態を高精度に推定することを可能とする
機械学習装置、圧力タンク状態推定装置、推論装置、機械学習方法、機械学習プログラム
、圧力タンク状態推定方法、圧力タンク状態推定プログラム、推論方法、及び、推論プロ
グラムを提供することを目的とする。
In view of the above-mentioned problems, the present invention aims to provide a machine learning device, a pressure tank state estimation device, an inference device, a machine learning method, a machine learning program, a pressure tank state estimation method, a pressure tank state estimation program, an inference method, and an inference program that enable the state of a pressure tank in a fluid supply device to be estimated with high accuracy without installing expensive sensors or relying on the experience of an operator.

上記目的を達成するために、本発明の態様に係る機械学習装置は、
流体を移送するポンプ及び前記ポンプの吐出側に設けられた圧力タンクを備える流体供
給装置における前記圧力タンクの封入圧力を推定するための学習モデルを生成する機械学
習装置であって、
所定期間における前記ポンプに係るポンプ圧力のデータ、及び、前記所定期間における
前記ポンプの運転状況のデータを入力データとし、前記圧力タンクの封入圧力のデータを
出力データとしてそれぞれ含み、前記入力データ及び前記出力データが対応付けられた学
習用データを複数組記憶する学習用データ記憶部と、
前記学習モデルに前記学習用データを複数組入力することで、前記入力データと前記出
力データとの相関関係を前記学習モデルに学習させる機械学習部と、
前記機械学習部により学習させた前記学習モデルを記憶する学習済みモデル記憶部と、
を備える。
In order to achieve the above object, a machine learning device according to an aspect of the present invention comprises:
A machine learning device that generates a learning model for estimating a pressure of a pressure tank in a fluid supply device including a pump that transfers a fluid and a pressure tank provided on a discharge side of the pump, the machine learning device comprising:
a learning data storage unit that stores a plurality of sets of learning data in which the input data and the output data correspond to each other, the learning data storage unit including input data of the pump pressure for a predetermined period of time and data of the operating status of the pump for the predetermined period of time and output data of the charged pressure of the pressure tank;
a machine learning unit that causes the learning model to learn a correlation between the input data and the output data by inputting a plurality of sets of the learning data to the learning model;
A trained model storage unit that stores the learning model trained by the machine learning unit;
Equipped with.

本発明の機械学習装置によれば、モータ電流値のデータ、接触電気抵抗のデータ、及び
、振動のデータから、圧力タンクの情報を高精度に推論(推定)することが可能な学習モ
デルを提供することができる。また、本発明の圧力タンク状態推定装置によれば、作業者
の経験に依存することなく、圧力タンクの状態を高精度に推定することができる。
According to the machine learning device of the present invention, it is possible to provide a learning model capable of inferring (estimating) information on a pressure tank with high accuracy from data on motor current values, data on contact electrical resistance, and data on vibration. Also, according to the pressure tank state estimation device of the present invention, it is possible to estimate the state of a pressure tank with high accuracy without relying on the experience of an operator.

上記以外の課題、構成及び効果は、後述する発明を実施するための形態にて明らかにさ
れる。
Other objects, configurations and effects will become apparent from the detailed description of the invention described below.

本実施形態に係る圧力タンク状態推定システム2が適用された給水装置1の一例を示す図である。A diagram showing an example of a water supply device 1 to which a pressure tank state estimation system 2 according to this embodiment is applied. 機械学習装置4及び圧力タンク状態推定装置5を構成するコンピュータ200の一例を示すハードウエア構成図である。A hardware configuration diagram showing an example of a computer 200 that constitutes the machine learning device 4 and the pressure tank state estimation device 5. 本実施形態に係る機械学習装置4の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a machine learning device 4 according to the present embodiment. 本実施形態に係る機械学習装置4で使用されるデータ(教師あり学習)の一例を示すデータ構成図である。FIG. 2 is a data configuration diagram showing an example of data (supervised learning) used in the machine learning device 4 according to the present embodiment. 本実施形態に係る機械学習装置4で使用されるニューラルネットワークモデルの一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a neural network model used in the machine learning device 4 according to the present embodiment. 本実施形態に係る機械学習装置4による機械学習方法の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a machine learning method performed by the machine learning device 4 according to the present embodiment. 本実施形態に係る圧力タンク状態推定装置5の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a pressure tank state estimating device 5 according to the present embodiment. 本実施形態に係る圧力タンク状態推定装置5による圧力タンク状態推定方法の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a pressure tank state estimation method by the pressure tank state estimation device 5 according to the present embodiment.

以下、図面を参照して本発明を実施するための実施形態について説明する。以下では、
本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説
明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術による
ものとする。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The scope necessary for the explanation to achieve the objective of the present invention is shown diagrammatically, and the scope necessary for the explanation of the relevant parts of the present invention will be mainly explained, and the parts where explanation is omitted will be based on publicly known technology.

図1は、本発明の実施形態に係る圧力タンク状態推定システム2が適用された流体供給
装置1を示す。この流体供給装置1は主にマンション、オフィス、商業施設、工場、学校
等の建物、住宅、公園等の施設(給水対象)に、水を供給するための装置である。流体供
給装置1は、流体供給源41から導入管42を介して吸込口から水を導入する。なお、流
体供給源41は、受水槽を用いた受水槽方式でもよい。流体供給装置1の吐出口には給水
管43が接続されている。給水管43は、各建物の蛇口等の流体供給先44に接続してい
る。流体供給装置1は、流体供給源41からの水を増圧し、建物等の各流体供給先44に
水を供給する。
FIG. 1 shows a fluid supply device 1 to which a pressure tank state estimation system 2 according to an embodiment of the present invention is applied. This fluid supply device 1 is a device for supplying water to buildings such as apartments, offices, commercial facilities, factories, schools, etc., and facilities (water supply targets) such as houses and parks. The fluid supply device 1 introduces water from a fluid supply source 41 through an inlet via an introduction pipe 42. The fluid supply source 41 may be a water tank type using a water tank. A water supply pipe 43 is connected to the discharge port of the fluid supply device 1. The water supply pipe 43 is connected to a fluid supply destination 44 such as a faucet of each building. The fluid supply device 1 pressurizes water from the fluid supply source 41 and supplies the water to each fluid supply destination 44 such as a building.

なお、本実施形態の流体供給装置1は、水を供給する給水装置を例として示すが、流体
供給装置1は、燃料及び薬品等の水以外の液体、並びに、ガス、水素及び酸素等の気体を
含む流体を供給するものでよい。
In this embodiment, the fluid supply device 1 is shown as an example of a water supply device that supplies water, but the fluid supply device 1 may also supply liquids other than water, such as fuel and chemicals, as well as fluids containing gases such as gas, hydrogen, and oxygen.

流体供給装置1は、ポンプ12と、このポンプ12を駆動する駆動部としてのモータ1
3(電動機)と、モータ13を制御するためのインバータ14と、を備えている。インバ
ータ14は、漏電遮断器52を介して商用電源51に接続されている。
The fluid supply device 1 includes a pump 12 and a motor 1 as a drive unit for driving the pump 12.
The inverter 14 is connected to a commercial power source 51 via a ground fault circuit interrupter 52.

流体供給装置1は、ポンプ12の吐出側(下流側)に、逆止弁15と、フロースイッチ
16と、圧力タンク17と、を有する。図1に示す流体供給装置1は、1組のポンプ12
、モータ13、逆止弁15、及びフロースイッチ16を有する。なお、流体供給装置1は
、2組以上のポンプ12、モータ13、逆止弁15、及びフロースイッチ16を有しても
よい。流体供給装置1は、複数台のポンプ12を備えることにより、一部のポンプ12が
運転不可となった場合に、運転可能な他のポンプ12にて給水を継続し、断水を避けるこ
とができる。
The fluid supply device 1 has a check valve 15, a flow switch 16, and a pressure tank 17 on the discharge side (downstream side) of the pump 12. The fluid supply device 1 shown in FIG.
, a motor 13, a check valve 15, and a flow switch 16. The fluid supplying device 1 may have two or more sets of pumps 12, motors 13, check valves 15, and flow switches 16. By providing a plurality of pumps 12, if some of the pumps 12 become inoperable, the fluid supplying device 1 can continue to supply water using the other pumps 12 that are operable, thereby avoiding a water outage.

また、流体供給装置1は、ポンプ12の上流側に、逆流防止装置11を有する。逆流防
止装置11は、流体供給装置1の吸込口に接続された導入管42に設けられており、流体
供給装置1から流体供給源41への水の逆流を防止する。なお、流体供給源41が受水槽
の場合などには、流体供給装置1は、逆流防止装置11を備えなくてもよい。
The fluid supply device 1 also has a backflow prevention device 11 upstream of the pump 12. The backflow prevention device 11 is provided in an introduction pipe 42 connected to the suction port of the fluid supply device 1, and prevents water from flowing back from the fluid supply device 1 to the fluid supply source 41. Note that in cases where the fluid supply source 41 is a water tank, for example, the fluid supply device 1 does not need to include the backflow prevention device 11.

流体供給装置1は、ポンプ12の吐出口に接続された吐出管に逆止弁15を有する。逆
止弁15は、ポンプ12が停止した時、ポンプ12側への水の逆流を防止する。また、流
体供給装置1は、逆止弁15の下流側(二次側)に、フロースイッチ16を有する。フロ
ースイッチ16は、吐出管を流れる水の流量が所定の値にまで低下したことを検出する流
量検出器である。さらに、流体供給装置1は、フロースイッチ16の下流側に、圧力タン
ク17を有する。圧力タンク17は、ポンプ12が停止している間、流体供給装置1の吐
出側の圧力を保持するための圧力保持器である。ここで、本明細書内で圧力タンク内の圧
力、及び、圧力タンクの封入圧力とは、いずれも空気室内の圧力を指すものである。
The fluid supply device 1 has a check valve 15 in a discharge pipe connected to the discharge port of the pump 12. The check valve 15 prevents backflow of water to the pump 12 when the pump 12 stops. The fluid supply device 1 also has a flow switch 16 downstream (secondary side) of the check valve 15. The flow switch 16 is a flow rate detector that detects when the flow rate of water flowing through the discharge pipe drops to a predetermined value. The fluid supply device 1 also has a pressure tank 17 downstream of the flow switch 16. The pressure tank 17 is a pressure retainer for retaining the pressure on the discharge side of the fluid supply device 1 while the pump 12 is stopped. Here, in this specification, the pressure in the pressure tank and the charged pressure of the pressure tank both refer to the pressure in the air chamber.

本実施形態に係る圧力タンク17は、容器内部を空気室と水室とに分ける隔膜17aを
有する。空気室の内部には予め空気が封入されており、ポンプ12から水室に流入した水
は隔膜17aを介して空気を圧縮する。圧力タンク17とポンプ12との間には逆止弁1
5が配置されており、この逆止弁15と圧力タンク17とにより、ポンプ12が停止した
後においても給水配管内の水圧が適切に維持され、流体供給先44に水が送られる。流体
供給先44に水が送られると、隔膜17aは、空気室側から水室側を押圧する。
The pressure tank 17 according to this embodiment has a diaphragm 17a that divides the inside of the container into an air chamber and a water chamber. Air is sealed inside the air chamber beforehand, and water flowing from the pump 12 into the water chamber compresses the air through the diaphragm 17a. A check valve 1 is provided between the pressure tank 17 and the pump 12.
The check valve 15 and the pressure tank 17 maintain the water pressure in the water supply pipe appropriately even after the pump 12 is stopped, and the water is sent to the fluid supply destination 44. When the water is sent to the fluid supply destination 44, the diaphragm 17a presses from the air chamber side to the water chamber side.

流体供給装置1は、給水動作を制御する制御部20を備える。制御部20は、CPU(
Central Processing Unit)を中心とした回路基板、又は専用の回路基板などを用いれば
よい。なお、制御部20は、図示しない電力線を介して商用電源51からの電力が供給さ
れる。ただし、制御部20は、インバータ14など、流体供給装置1の他の構成を介して
電力が供給されてもよい。
The fluid supplying device 1 includes a control unit 20 that controls the water supplying operation. The control unit 20 includes a CPU (
A circuit board centered on a central processing unit (Central Processing Unit), a dedicated circuit board, or the like may be used. The control unit 20 is supplied with power from a commercial power source 51 via a power line (not shown). However, the control unit 20 may be supplied with power via another component of the fluid supplying device 1, such as the inverter 14.

また、制御部20とインバータ14は、通信接続線21を通じて互いに接続される。制
御部20からインバータ14へは、各種設定値、モータ13の回転速度に関する制御指令
としての周波数指令値、運転・停止信号等の信号が送られる。インバータ14から制御部
20へは、実際の周波数値や電流値等の運転状況が逐次送られる。
The control unit 20 and the inverter 14 are connected to each other via a communication line 21. Various set values, a frequency command value as a control command related to the rotation speed of the motor 13, an operation/stop signal, and other signals are sent from the control unit 20 to the inverter 14. The inverter 14 successively sends to the control unit 20 information on the operation status, such as the actual frequency value and current value.

なお、制御部20とインバータ14との間で送受信される制御信号は、アナログ信号お
よび/またはデジタル信号を用いることができる。例えば、回転周波数等にはアナログ信
号を用い、運転停止指令等にはデジタル信号を用いることができる。
Note that analog signals and/or digital signals may be used as the control signals transmitted and received between the control unit 20 and the inverter 14. For example, an analog signal may be used for the rotation frequency and the like, and a digital signal may be used for an operation stop command and the like.

上記構成を有する流体供給装置1に対して圧力タンク17の状態を推定する圧力タンク
状態推定システム2が設けられている。圧力タンク状態推定システム2は、測定装置3と
、機械学習装置4と、圧力タンク状態推定装置5とを備える。
The fluid supply device 1 having the above configuration is provided with a pressure tank state estimation system 2 that estimates the state of the pressure tank 17. The pressure tank state estimation system 2 includes a measurement device 3, a machine learning device 4, and a pressure tank state estimation device 5.

測定装置3は、流体供給装置1の各部に設置され、流体供給装置1の各部の物理量や状
態量を測定する。測定装置3は、学習フェーズでは、機械学習装置4に接続されて学習用
のデータ測定に用いられ、推論フェーズでは、圧力タンク状態推定装置5に接続されて推
定用のデータ測定に用いられる。測定装置3は、ポンプ1次圧センサ31と、ポンプ2次
圧センサ32と、ポンプ運転状況センサ33と、使用流量センサ34とを備える。なお、
ポンプ1次圧センサ31とポンプ2次圧センサ32は、ポンプに係る圧力を測定するポン
プ圧力センサとして、少なくともいずれか1つを備えればよい。また、使用流量センサ3
4は、備えなくてもよい。
The measuring device 3 is installed in each part of the fluid supplying device 1, and measures physical quantities and state quantities of each part of the fluid supplying device 1. In the learning phase, the measuring device 3 is connected to the machine learning device 4 and used to measure data for learning, and in the inference phase, the measuring device 3 is connected to the pressure tank state estimating device 5 and used to measure data for estimation. The measuring device 3 includes a pump primary pressure sensor 31, a pump secondary pressure sensor 32, a pump operation status sensor 33, and a usage flow rate sensor 34.
At least one of the pump primary pressure sensor 31 and the pump secondary pressure sensor 32 may be provided as a pump pressure sensor for measuring the pressure related to the pump.
4 may not be provided.

ポンプ1次圧センサ31は、ポンプ12の吸込側圧力を測定するための圧力測定器であ
る。本実施形態のポンプ1次圧センサ31は、流体供給源41と逆流防止装置11の間に
設けられる。ポンプ1次圧センサ31は、所定期間における時系列データを測定できるこ
とが好ましい。所定期間はポンプが始動された始動時点を含んでもよい。
The pump primary pressure sensor 31 is a pressure measuring device for measuring the suction side pressure of the pump 12. The pump primary pressure sensor 31 of this embodiment is provided between the fluid supply source 41 and the backflow prevention device 11. It is preferable that the pump primary pressure sensor 31 can measure time-series data for a predetermined period of time. The predetermined period may include the start-up time of the pump.

ポンプ2次圧センサ32は、ポンプ12の吐出側の圧力を測定するための圧力測定器で
ある。本実施形態のポンプ2次圧センサ32は、フロースイッチ16と圧力タンク17の
間に設けられる。ポンプ2次圧センサ32は、所定期間における時系列データを測定でき
ることが好ましい。所定期間はポンプが始動された始動時点を含んでもよい。
The pump secondary pressure sensor 32 is a pressure measuring device for measuring the pressure on the discharge side of the pump 12. In this embodiment, the pump secondary pressure sensor 32 is provided between the flow switch 16 and the pressure tank 17. It is preferable that the pump secondary pressure sensor 32 can measure time-series data for a predetermined period of time. The predetermined period may include the start-up time of the pump.

ポンプ運転状況センサ33は、ポンプ12の運転状況を取得する。ポンプ12の運転状
況は、例えば、ポンプ12のON/OFF、ポンプ12の回転数、又は、モータ13の電流値等
から取得する。ポンプ運転状況センサ33は、所定期間における時系列データを測定でき
ることが好ましい。所定期間はポンプが始動された始動時点を含んでもよい。ポンプ12
の運転状況を取得することで、ポンプ12から吐出される流体の量を推測することができ
る。
The pump operation status sensor 33 acquires the operation status of the pump 12. The operation status of the pump 12 is acquired, for example, from the ON/OFF state of the pump 12, the rotation speed of the pump 12, or the current value of the motor 13. It is preferable that the pump operation status sensor 33 is capable of measuring time-series data for a predetermined period of time. The predetermined period may include the start-up time of the pump.
By acquiring the operating status of the pump 12, the amount of fluid discharged from the pump 12 can be estimated.

ポンプ運転状況センサ33は、ポンプ12、モータ13、又は、インバータ14の運転
中又は停止中のいずれかを示す運転状態の時系列データを取得できることが好ましい。運
転状態は、制御部20からポンプ12、モータ13、又は、インバータ14へのON/O
FF指令を取得すればよい。運転状態は、制御部20の指令がONの場合には運転中、O
FFの場合には停止中と認識すればよい。
The pump operation status sensor 33 is preferably capable of acquiring time-series data of the operation status indicating whether the pump 12, the motor 13, or the inverter 14 is in operation or stopped.
The FF command is acquired. The operating state is determined as follows: when the command from the control unit 20 is ON, the engine is in operation; when the command from the control unit 20 is OFF, the engine is in operation;
In the case of FF, it is recognized that the vehicle is stopped.

また、ポンプ運転状況センサ33は、ポンプ12の回転数の時系列データを取得しても
よい。ポンプ12の回転数は、ポンプ12又はモータ13の回転速度を測定して取得すれ
ばよい。また、モータ13の回転数は、インバータ14の出力周波数によって決まるので
、インバータ14の出力周波数を取得してもよい。
Furthermore, the pump operation status sensor 33 may acquire time series data of the rotation speed of the pump 12. The rotation speed of the pump 12 may be acquired by measuring the rotation speed of the pump 12 or the motor 13. Furthermore, since the rotation speed of the motor 13 is determined by the output frequency of the inverter 14, the output frequency of the inverter 14 may be acquired.

さらに、ポンプ運転状況センサ33は、ポンプ12の駆動源であるモータ13に供給さ
れるモータ電流値の時系列データを取得してもよい。モータ電流値を取得することで、ポ
ンプ12の仕事量を取得することができる。なお、ポンプ12が空運転、閉塞運転、又は
、過流量運転であることも認識できる。
Furthermore, the pump operation status sensor 33 may acquire time-series data of a motor current value supplied to the motor 13 which is the drive source of the pump 12. By acquiring the motor current value, it is possible to acquire the workload of the pump 12. It is also possible to recognize whether the pump 12 is running dry, in a blocked state, or in an overflow state.

使用流量センサ34は、所定期間において圧力タンク17から流体が供給される流体供
給先44にて使用された流体の流量を測定する。複数の流体供給先44が存在する場合、
使用流量センサ34は、複数の流体供給先44の流量を合計した合計使用流量を測定すれ
ばよい。使用流量は、時系列データで測定できることが好ましい。例えば、使用流量セン
サ34は、図1に示すように、複数の流体供給先44に供給される上流側に設けてよい。
また、使用流量センサ34は、マンション又はアパート等の集合住宅の各室を流体供給先
44として、各室に設けてもよい。なお、使用流量センサ34は、各室に対応する水道メ
ータを使用してもよい。所定期間はポンプが始動された始動時点を含んでもよい。
The usage flow rate sensor 34 measures the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44 to which the fluid is supplied from the pressure tank 17 during a predetermined period.
The usage flow rate sensor 34 may measure a total usage flow rate obtained by adding up the flow rates of the multiple fluid supply destinations 44. It is preferable that the usage flow rate be measured using time series data. For example, the usage flow rate sensor 34 may be provided upstream of the fluid supply to the multiple fluid supply destinations 44, as shown in FIG.
The usage flow rate sensor 34 may be provided in each room of a housing complex such as an apartment or condominium, with each room serving as a fluid supply destination 44. The usage flow rate sensor 34 may use a water meter corresponding to each room. The predetermined period may include the start-up time when the pump is started.

使用流量センサ34は、直接計測せず、他の計測データから推測してもよい。例えば、
複数の流体供給先44における人の入退室記録を計測し、その時系列データから使用流量
を推測してもよい。また、各室のトイレ、浴室のシャワー、キッチンの蛇口等にセンサを
取り付け、その使用量から流体の使用流量を推測してもよい。さらに、各室の電気または
ガスの使用量から流体の使用流量を推測してもよい。
The usage flow rate sensor 34 may estimate the usage flow rate from other measurement data instead of directly measuring the usage flow rate. For example,
The flow rate of fluid may be estimated from time series data by measuring the entry and exit records of people at multiple fluid supply destinations 44. Also, sensors may be attached to the toilet, bathroom shower, kitchen faucet, etc. in each room, and the flow rate of fluid may be estimated from the amount of usage. Furthermore, the flow rate of fluid may be estimated from the amount of electricity or gas used in each room.

測定装置3は、例えば、所定の測定周期にて各部の物理量や状態量を測定し、測定周期
が経過する毎に、その測定時点での測定値を機械学習装置4及び圧力タンク状態推定装置
5に出力可能に構成される。なお、測定装置3を構成するポンプ1次圧センサ31と、ポ
ンプ2次圧センサ32と、ポンプ運転状況センサ33と、使用流量センサ34の各々にお
ける測定周期は同一でもよいし、異なるものでもよい。また、測定装置3は、上記のよう
に、測定周期が経過する毎に離散的な測定値を出力することに代えて、アナログ信号のよ
うに連続的な測定値を出力してもよい。
The measuring device 3 is configured to measure physical quantities and state quantities of each part at a predetermined measurement period, for example, and output the measurement value at the time of measurement to the machine learning device 4 and the pressure tank state estimation device 5 each time the measurement period elapses. Note that the measurement periods of the pump primary pressure sensor 31, the pump secondary pressure sensor 32, the pump operation status sensor 33, and the usage flow rate sensor 34 constituting the measuring device 3 may be the same or different. Furthermore, instead of outputting discrete measurement values each time the measurement period elapses as described above, the measuring device 3 may output continuous measurement values such as analog signals.

機械学習装置4は、学習フェーズの主体として動作し、圧力タンク17の状態を推定す
る際に用いられる学習モデル6を機械学習により生成する。機械学習装置4は、機械学習
の手法として、「教師あり学習」を採用することができる。
The machine learning device 4 operates as a subject of the learning phase, and generates, by machine learning, the learning model 6 used when estimating the state of the pressure tank 17. The machine learning device 4 can employ "supervised learning" as a machine learning method.

圧力タンク状態推定装置5は、推論フェーズの主体として動作し、機械学習装置4によ
り生成された学習済みの学習モデル6を用いて、測定装置3により測定された測定値から
圧力タンク17の状態を推定する。学習済みの学習モデル6は、機械学習装置4から任意
の通信網や記録媒体等を介して圧力タンク状態推定装置5に提供される。
The pressure tank state estimation device 5 operates as the subject of the inference phase, and estimates the state of the pressure tank 17 from the measurement values measured by the measuring device 3, using the trained learning model 6 generated by the machine learning device 4. The trained learning model 6 is provided to the pressure tank state estimation device 5 from the machine learning device 4 via any communication network, recording medium, etc.

図2は、機械学習装置4及び圧力タンク状態推定装置5を構成するコンピュータ200
の一例を示すハードウエア構成図である。l
FIG. 2 is a diagram showing a computer 200 constituting the machine learning device 4 and the pressure tank state estimation device 5.
FIG. 1 is a hardware configuration diagram showing an example of the

機械学習装置4及び圧力タンク状態推定装置5のそれぞれは、汎用又は専用のコンピュ
ータ200により構成される。コンピュータ200は、図2に示すように、その主要な構
成要素として、バス210、プロセッサ212、メモリ214、入力デバイス216、表
示デバイス218、ストレージ装置220、通信I/F(インターフェース)部222、
外部機器I/F部224、I/O(入出力)デバイスI/F部226、及び、メディア入
出力部228を備える。なお、上記の構成要素は、コンピュータ200が使用される用途
に応じて適宜省略されてもよい。
Each of the machine learning device 4 and the pressure tank state estimation device 5 is configured by a general-purpose or dedicated computer 200. As shown in FIG. 2, the computer 200 includes, as its main components, a bus 210, a processor 212, a memory 214, an input device 216, a display device 218, a storage device 220, a communication I/F (interface) unit 222,
The computer 200 includes an external device I/F unit 224, an I/O (input/output) device I/F unit 226, and a media input/output unit 228. Note that the above components may be omitted as appropriate depending on the application of the computer 200.

プロセッサ212は、1つ又は複数の演算処理装置(CPU、MPU、GPU、DSP
等)で構成され、コンピュータ200全体を統括する制御部として動作する。メモリ21
4は、各種のデータ及びプログラム230を記憶し、例えば、メインメモリとして機能す
る揮発性メモリ(DRAM、SRAM等)と、不揮発性メモリ(ROM、フラッシュメモ
リ等)とで構成される。
The processor 212 is one or more arithmetic processing devices (CPU, MPU, GPU, DSP, etc.).
The memory 21 is made up of a plurality of memory modules, each of which functions as a control unit for controlling the entire computer 200.
The internal memory 4 stores various data and programs 230 and is composed of, for example, a volatile memory (DRAM, SRAM, etc.) that functions as a main memory, and a non-volatile memory (ROM, flash memory, etc.).

入力デバイス216は、例えば、キーボード、マウス、テンキー、電子ペン等で構成さ
れる。表示デバイス218は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、電子
ペーパー、プロジェクタ等で構成される。入力デバイス216及び表示デバイス218は
、タッチパネルディスプレイのように、一体的に構成されていてもよい。ストレージ装置
220は、例えば、HDD、SSD等で構成され、オペレーティングシステムやプログラ
ム230の実行に必要な各種のデータを記憶する。
The input device 216 is, for example, a keyboard, a mouse, a numeric keypad, an electronic pen, etc. The display device 218 is, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, electronic paper, a projector, etc. The input device 216 and the display device 218 may be integrated together, such as a touch panel display. The storage device 220 is, for example, a HDD, an SSD, etc., and stores various data required for the execution of the operating system and the program 230.

通信I/F部222は、インターネットやイントラネット等のネットワーク240に有
線又は無線により接続され、所定の通信規格に従って他のコンピュータとの間でデータの
送受信を行う。外部機器I/F部224は、プリンタ、スキャナ等の外部機器250に有
線又は無線により接続され、所定の通信規格に従って外部機器250との間でデータの送
受信を行う。無線通信の手段は、典型的には国際規格の通信手段が用いられる。国際規格
の通信手段として、IEEE802.15.4、IEEE802.15.1、IEEE8
02.15.11a、11b、11g、11n、11ac、11ad、ISO/IEC1
4513-3-10、IEEE802.15.4gなどの方式がある。また、Bluet
ooth(登録商標)、BluetoothLowEnergy、Wi-Fi、ZigB
ee(登録商標)、Sub-GHz、EnOcean(登録商標)等を用いることもでき
る。I/OデバイスI/F部226は、各種のセンサ、アクチュエータ等のI/Oデバイ
ス260に接続され、I/Oデバイス260との間で、例えば、センサによる検出信号や
アクチュエータへの制御信号等の各種の信号やデータの送受信を行う。メディア入出力部
228は、例えば、DVDドライブ、CDドライブ等のドライブ装置で構成され、DVD
、CD等のメディア270に対してデータの読み書きを行う。
The communication I/F unit 222 is connected to a network 240 such as the Internet or an intranet by wire or wirelessly, and transmits and receives data to and from other computers in accordance with a predetermined communication standard. The external device I/F unit 224 is connected to an external device 250 such as a printer or scanner by wire or wirelessly, and transmits and receives data to and from the external device 250 in accordance with a predetermined communication standard. The wireless communication means typically uses an international standard communication means. International standard communication means include IEEE802.15.4, IEEE802.15.1, IEEE802.15.2, IEEE802.15.3, IEEE802.15.4, IEEE802.15.5, IEEE802.15.6, IEEE802.15.7, IEEE802.15.8, IEEE802.15.9, IEEE802.15.10, IEEE802.15.11, IEEE802.15.12, IEEE802.15.13, IEEE802.15.14, IEEE802.15.15, IEEE802.15.16, IEEE802.15.17, IEEE802.15.18, IEEE802.15.19, IEEE802.15.26, IEEE802.15.27, IEEE802.15.28, IEEE802.15.29, IEEE802.16.29, IEEE802.16.30, IEEE802.16.40, IEEE802.16.51, IEEE802.16.52, IEEE802.16.63, IEEE802.16.74, IEEE802.16.85, IEEE802.16.96
02.15.11a, 11b, 11g, 11n, 11ac, 11ad, ISO/IEC1
There are also Bluetooth standards such as IEEE 802.15.4g and IEEE 4513-3-10.
Bluetooth (registered trademark), Bluetooth Low Energy, Wi-Fi, ZigB
ee (registered trademark), Sub-GHz, EnOcean (registered trademark), etc. can also be used. The I/O device I/F unit 226 is connected to an I/O device 260 such as various sensors and actuators, and transmits and receives various signals and data, such as detection signals from sensors and control signals to actuators, between the I/O device 260. The media input/output unit 228 is composed of a drive device such as a DVD drive, a CD drive, etc., and transmits and receives data such as DVDs,
The optical disk drive 200 reads and writes data from and to a medium 270 such as a CD.

上記構成を有するコンピュータ200において、プロセッサ212は、プログラム23
0をメモリ214のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス210を介してコンピュ
ータ200の各部を制御する。なお、プログラム230は、メモリ214の代わりに、ス
トレージ装置220に記憶されていてもよい。プログラム230は、インストール可能な
ファイル形式又は実行可能なファイル形式でCD、DVD等の非一時的な記録媒体に記録
され、メディア入出力部228を介してコンピュータ200に提供されてもよい。プログ
ラム230は、通信I/F部222を介してネットワーク240経由でダウンロードする
ことによりコンピュータ200に提供されてもよい。
In the computer 200 having the above configuration, the processor 212 executes the program 23.
2.0 into a work memory area of memory 214, executes it, and controls each part of computer 200 via bus 210. Note that program 230 may be stored in storage device 220 instead of memory 214. Program 230 may be recorded on a non-transitory recording medium such as a CD or DVD in an installable file format or an executable file format, and provided to computer 200 via media input/output unit 228. Program 230 may be provided to computer 200 by downloading it via network 240 through communication I/F unit 222.

コンピュータ200は、例えば、据置型コンピュータや携帯型コンピュータで構成され
、任意の形態の電子機器である。コンピュータ200は、クライアント型コンピュータで
もよいし、サーバ型コンピュータやクラウド型コンピュータでもよい。コンピュータ20
0は、機械学習装置4及び圧力タンク状態推定装置5以外の他の装置に適用されてもよい
The computer 200 is, for example, a desktop computer or a portable computer, and is an electronic device of any type. The computer 200 may be a client computer, a server computer, or a cloud computer.
0 may be applied to devices other than the machine learning device 4 and the pressure tank state estimation device 5.

(機械学習装置4)
図3は、第1の実施形態に係る機械学習装置4の一例を示すブロック図である。
(Machine learning device 4)
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the machine learning device 4 according to the first embodiment.

機械学習装置4は、学習用データ取得部400と、学習用データ記憶部401と、機械
学習部402と、学習済みモデル記憶部403とを備える。機械学習装置4は、例えば、
図2に示すコンピュータ200で構成される。その場合、学習用データ取得部400は、
通信I/F部222又はI/OデバイスI/F部226で構成され、機械学習部402は
、プロセッサ212で構成され、学習用データ記憶部401及び学習済みモデル記憶部4
03は、ストレージ装置220で構成される。
The machine learning device 4 includes a learning data acquisition unit 400, a learning data storage unit 401, a machine learning unit 402, and a trained model storage unit 403. The machine learning device 4 includes, for example,
The learning data acquisition unit 400 is configured as the computer 200 shown in FIG.
The machine learning unit 402 is composed of the processor 212, and includes a learning data storage unit 401 and a trained model storage unit 402.
03 is composed of a storage device 220.

学習用データ取得部400は、各種の外部装置と通信網300を介して接続され、入力
データを少なくとも含む学習用データを取得するインタフェースユニットである。外部装
置は、例えば、流体供給装置1に設けられた測定装置3、流体供給装置1を模擬した試験
装置7に設けられた測定装置3、及び、作業者が使用する作業者用端末8等である。なお
、圧力タンク状態推定装置5が、通信網300に接続されている場合には、学習用データ
取得部400は、圧力タンク状態推定装置5の推定対象である流体供給装置1に設けられ
た測定装置3から学習用データを取得するようにしてもよい。
The learning data acquisition unit 400 is an interface unit that is connected to various external devices via the communication network 300 and acquires learning data including at least input data. The external devices are, for example, a measuring device 3 provided in the fluid supply device 1, a measuring device 3 provided in a test device 7 that simulates the fluid supply device 1, and an operator terminal 8 used by an operator. When the pressure tank state estimation device 5 is connected to the communication network 300, the learning data acquisition unit 400 may acquire learning data from the measuring device 3 provided in the fluid supply device 1 that is the estimation target of the pressure tank state estimation device 5.

試験装置7の各部には、測定装置3として、ポンプ1次圧センサ31、ポンプ2次圧セ
ンサ32、ポンプ運転状況センサ33、及び使用流量センサ34が設けられる。また、試
験装置7は、圧力タンク17の内部の圧力を測定する圧力タンク内の圧力センサ35を有
する。圧力タンク内の圧力センサ35は、全ての流体供給装置1に設けるには高価になっ
てしまうので、試験装置7において圧力タンク内の圧力センサ35を使用し、そのデータ
を圧力タンク内の圧力センサ35を設けていない流体供給装置1に適用することで、圧力
タンク内の圧力を推測する。
Each part of the test device 7 is provided with a pump primary pressure sensor 31, a pump secondary pressure sensor 32, a pump operation status sensor 33, and a usage flow rate sensor 34 as the measurement device 3. The test device 7 also has a pressure sensor 35 inside the pressure tank that measures the pressure inside the pressure tank 17. Since it would be expensive to provide the pressure sensor 35 inside the pressure tank in all fluid supply devices 1, the pressure sensor 35 inside the pressure tank is used in the test device 7, and the data is applied to fluid supply devices 1 that do not have the pressure sensor 35 inside the pressure tank to estimate the pressure inside the pressure tank.

学習用データ記憶部401は、学習用データ取得部400で取得した学習用データを1
又は複数組記憶するデータベースである。なお、学習用データ記憶部401を構成するデ
ータベースの具体的な構成は適宜設計すればよい。
The learning data storage unit 401 stores the learning data acquired by the learning data acquisition unit 400 in a
Alternatively, it is a database that stores a plurality of sets. Note that the specific configuration of the database that constitutes the learning data storage unit 401 may be designed as appropriate.

機械学習部402は、学習用データ記憶部401に記憶された学習用データを用いて機
械学習を実施する。すなわち、機械学習部402は、学習モデル6に学習用データを複数
組入力することで、学習用データに含まれる入力データと流体供給装置1の推定情報との
相関関係を学習モデル6に学習させることで、学習済みの学習モデル6を生成する。本実
施形態では、機械学習部402による教師あり学習の具体的な手法として、ニューラルネ
ットワークを採用する場合について説明する。
The machine learning unit 402 performs machine learning using the learning data stored in the learning data storage unit 401. That is, the machine learning unit 402 inputs a plurality of sets of learning data to the learning model 6, and causes the learning model 6 to learn the correlation between the input data included in the learning data and the estimated information of the fluid supplying device 1, thereby generating a trained learning model 6. In this embodiment, a case where a neural network is adopted as a specific method of supervised learning by the machine learning unit 402 will be described.

学習済みモデル記憶部403は、機械学習部402により生成された学習済みの学習モ
デル6を記憶するデータベースである。学習済みモデル記憶部403に記憶された学習済
みの学習モデル6は、任意の通信網や記録媒体等を介して実システム(例えば、圧力タン
ク状態推定装置5)に提供される。なお、図3では、学習用データ記憶部401と、学習
済みモデル記憶部403とが別々の記憶部として示されているが、これらは単一の記憶部
で構成されてもよい。
The trained model storage unit 403 is a database that stores the trained learning model 6 generated by the machine learning unit 402. The trained learning model 6 stored in the trained model storage unit 403 is provided to an actual system (e.g., the pressure tank state estimation device 5) via any communication network, recording medium, etc. Note that, although the training data storage unit 401 and the trained model storage unit 403 are shown as separate storage units in FIG. 3, they may be configured as a single storage unit.

図4は、本実施形態に係る機械学習装置4で使用されるデータ(教師あり学習)の一例
を示すデータ構成図である。
FIG. 4 is a data configuration diagram showing an example of data (supervised learning) used by the machine learning device 4 according to this embodiment.

学習用データは、入力データとして、所定期間におけるポンプ12の吸込側1次圧デー
タ、所定期間におけるポンプ12の吐出側2次圧データ、所定期間におけるポンプ12の
運転状況のデータ、及び、流体供給先44にて使用された流体の流量のデータを少なくと
も含む。入力データとしてのポンプ12の吸込側1次圧データ、ポンプ12の吐出側2次
圧データ、ポンプ12の運転状況のデータ、及び、流体供給先44にて使用された流体の
流量のデータの各々における所定期間は、同一の期間に設定することを基本とするが、各
データ間に時間差が生じる関係が認められる場合には、当該時間差に対応する期間に設定
してもよい。なお、入力データは、ポンプ12の吸込側1次圧データ、ポンプ12の吐出
側2次圧データ、ポンプ12の運転状況のデータ、及び、流体供給先44にて使用された
流体の流量のデータ以外に他のデータをさらに含むものでもよく、例えば、ポンプ12が
運転するときに生じる音、ポンプ12又はモータ13の少なくとも一方の温度、ポンプ1
2の潤滑圧力、潤滑剤の流量、潤滑剤の温度、及び、潤滑剤の性状値(色、粒径分布)の
データのうち少なくとも1つのデータをさらに含むものでもよい。
The learning data includes, as input data, at least the suction side primary pressure data of the pump 12 for a predetermined period, the discharge side secondary pressure data of the pump 12 for a predetermined period, data on the operating status of the pump 12 for a predetermined period, and data on the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44. The predetermined periods for the suction side primary pressure data of the pump 12, the discharge side secondary pressure data of the pump 12, data on the operating status of the pump 12, and data on the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44 as input data are basically set to the same period, but if a relationship that generates a time difference between each piece of data is recognized, they may be set to a period corresponding to the time difference. Note that the input data may further include other data in addition to the suction side primary pressure data of the pump 12, the discharge side secondary pressure data of the pump 12, data on the operating status of the pump 12, and data on the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44, and may include, for example, a sound generated when the pump 12 is operating, the temperature of at least one of the pump 12 or the motor 13, the temperature of the pump 12 ...
The data may further include at least one of the data of lubricant pressure, lubricant flow rate, lubricant temperature, and lubricant property values (color, particle size distribution) of 2.

所定期間におけるポンプ12の吸込側1次圧データは、所定期間内の複数の測定時点に
おいてポンプ1次圧センサ31により測定された複数の測定値(ポンプ吸込側1次圧力値
)で構成される。ポンプ12の吸込側1次圧データは、例えば、測定時点を示す測定時刻
と紐付けられて、測定時刻で時系列順に並べた配列のデータとして構成される。なお、ポ
ンプ1次圧センサ31が、連続的な測定値を出力するような場合には、学習用データ取得
部400が、所定のサンプリング周期にて測定値をデータ化する。これにより、所定期間
におけるポンプ12の吸込側1次圧データは、所定期間内の複数のサンプリング時点にお
ける複数の測定値(ポンプ吸込側1次圧力値)で構成される。
The suction side primary pressure data of the pump 12 for a predetermined period of time is composed of a plurality of measured values (pump suction side primary pressure values) measured by the pump primary pressure sensor 31 at a plurality of measurement time points within the predetermined period of time. The suction side primary pressure data of the pump 12 is composed of, for example, data arranged in chronological order by measurement time, linked to a measurement time indicating the measurement time point. In addition, in a case where the pump primary pressure sensor 31 outputs continuous measured values, the learning data acquisition unit 400 converts the measured values into data at a predetermined sampling period. As a result, the suction side primary pressure data of the pump 12 for a predetermined period of time is composed of a plurality of measured values (pump suction side primary pressure values) at a plurality of sampling time points within the predetermined period of time.

所定期間におけるポンプ12の吐出側2次圧データは、所定期間内の複数の測定時点に
おいてポンプ2次圧センサ32により測定された複数の測定値(ポンプ吐出側2次圧力値
)で構成される。ポンプ12の吐出側2次圧データは、例えば、測定時点を示す測定時刻
と紐付けられて、測定時刻で時系列順に並べた配列のデータとして構成される。なお、ポ
ンプ2次圧センサ32が、連続的な測定値を出力するような場合には、学習用データ取得
部400が、所定のサンプリング周期にて測定値をデータ化する。これにより、所定期間
におけるポンプ12の吐出側2次圧データは、所定期間内の複数のサンプリング時点にお
ける複数の測定値(ポンプ吐出側2次圧力値)で構成される。
The discharge side secondary pressure data of the pump 12 for a predetermined period of time is composed of a plurality of measured values (pump discharge side secondary pressure values) measured by the pump secondary pressure sensor 32 at a plurality of measurement time points within the predetermined period of time. The discharge side secondary pressure data of the pump 12 is composed of, for example, data arranged in chronological order by measurement time, linked to a measurement time indicating the measurement time point. In addition, in a case where the pump secondary pressure sensor 32 outputs continuous measured values, the learning data acquisition unit 400 converts the measured values into data at a predetermined sampling period. As a result, the discharge side secondary pressure data of the pump 12 for a predetermined period of time is composed of a plurality of measured values (pump discharge side secondary pressure values) at a plurality of sampling time points within the predetermined period of time.

所定期間におけるポンプ12の運転状況のデータは、ポンプ12の運転中又は停止中の
いずれかを示す運転状態のデータ、所定期間におけるポンプ12の回転数のデータ、及び
、所定期間におけるポンプ12の駆動源であるモータ13に供給されるモータ電流値のデ
ータの少なくとも1つが好ましい。本実施形態では、ポンプ12の運転状況のデータは、
ポンプ12の運転中又は停止中のいずれかを示す運転状態のデータ、所定期間におけるポ
ンプ12の回転数のデータ、及び、所定期間におけるポンプ12の駆動源であるモータ1
3に供給されるモータ電流値のデータからなるものとして説明する。
The data on the operating status of the pump 12 during a predetermined period is preferably at least one of data on the operating state of the pump 12 indicating whether the pump 12 is operating or stopped, data on the rotation speed of the pump 12 during a predetermined period, and data on the motor current value supplied to the motor 13, which is the drive source of the pump 12, during a predetermined period. In this embodiment, the data on the operating status of the pump 12 is:
Data on the operating state of the pump 12, indicating whether the pump 12 is operating or stopped, data on the number of revolutions of the pump 12 during a predetermined period, and data on the rotation speed of the motor 11, which is the driving source of the pump 12, during the predetermined period.
In the following description, the data is assumed to consist of motor current value data supplied to terminal 3.

所定期間におけるポンプ12の運転中又は停止中のいずれかを示す運転状態のデータは
、所定期間内の複数の測定時点において、ポンプ運転状況センサ33により測定された複
数の測定値(運転/停止等)で構成される。運転状態のデータは、例えば、測定時点を示
す測定時刻と紐付けられて、測定時刻で時系列順に並べた配列のデータとして構成される
。なお、ポンプ運転状況センサ33が、連続的な測定値を出力するような場合には、学習
用データ取得部400が、所定のサンプリング周期にて測定値をデータ化する。これによ
り、所定期間における運転状態のデータは、所定期間内の複数のサンプリング時点におけ
る複数の測定値(運転/停止等)で構成される。
The operational status data indicating whether the pump 12 is operating or stopped during a predetermined period is composed of a plurality of measurement values (operating/stopped, etc.) measured by the pump operation status sensor 33 at a plurality of measurement time points within the predetermined period. The operational status data is, for example, linked to a measurement time indicating the measurement time point and composed of an array of data arranged in chronological order by measurement time. Note that in a case where the pump operation status sensor 33 outputs continuous measurement values, the learning data acquisition unit 400 converts the measurement values into data at a predetermined sampling period. As a result, the operational status data during a predetermined period is composed of a plurality of measurement values (operating/stopped, etc.) at a plurality of sampling time points within the predetermined period.

所定期間におけるポンプ12の回転数のデータは、所定期間内の複数の測定時点におい
てポンプ運転状況センサ33により測定された複数の測定値(回転数)で構成される。回
転数のデータは、例えば、測定時点を示す測定時刻と紐付けられて、測定時刻で時系列順
に並べた配列のデータとして構成される。なお、ポンプ運転状況センサ33が、連続的な
測定値を出力するような場合には、学習用データ取得部400が、所定のサンプリング周
期にて測定値をデータ化する。これにより、所定期間における回転数のデータは、所定期
間内の複数のサンプリング時点における複数の測定値(回転数)で構成される。
The data on the rotation speed of the pump 12 during a predetermined period is composed of a plurality of measurement values (rotation speeds) measured by the pump operation status sensor 33 at a plurality of measurement time points within the predetermined period. The data on the rotation speed is, for example, linked to a measurement time indicating the measurement time point, and composed as an array of data arranged in chronological order by the measurement time. Note that, in a case where the pump operation status sensor 33 outputs continuous measurement values, the learning data acquisition unit 400 converts the measurement values into data at a predetermined sampling period. As a result, the data on the rotation speed during a predetermined period is composed of a plurality of measurement values (rotation speeds) at a plurality of sampling time points within the predetermined period.

所定期間におけるポンプ12の駆動源であるモータ13に供給されるモータ電流値のデ
ータは、所定期間内の複数の測定時点においてポンプ運転状況センサ33により測定され
た複数の測定値(電流値)で構成される。電流値のデータは、例えば、測定時点を示す測
定時刻と紐付けられて、測定時刻で時系列順に並べた配列のデータとして構成される。な
お、ポンプ運転状況センサ33が、連続的な測定値を出力するような場合には、学習用デ
ータ取得部400が、所定のサンプリング周期にて測定値をデータ化する。これにより、
所定期間における電流値のデータは、所定期間内の複数のサンプリング時点における複数
の測定値(電流値)で構成される。
The motor current value data supplied to the motor 13, which is the drive source of the pump 12, during a specified period of time is composed of multiple measurement values (current values) measured by the pump operation status sensor 33 at multiple measurement points within the specified period. The current value data is, for example, linked to the measurement time indicating the measurement point, and composed as an array of data arranged in chronological order by measurement time. Note that in cases where the pump operation status sensor 33 outputs continuous measurement values, the learning data acquisition unit 400 digitizes the measurement values at a specified sampling period. As a result,
The data on the current value for a given period of time is made up of a plurality of measured values (current values) at a plurality of sampling points within the given period of time.

所定期間における圧力タンク17から流体が供給される流体供給先44にて使用された
流体の流量のデータは、複数の流体供給先44の流量を合計した合計使用流量の測定値で
構成される。圧力タンク17から流体が供給される流体供給先44にて使用された流体の
流量のデータは、例えば、測定時点を示す測定時刻と紐付けられて、測定時刻で時系列順
に並べた配列のデータとして構成される。なお、使用流量センサ34が、連続的な測定値
を出力するような場合には、学習用データ取得部400が、所定のサンプリング周期にて
測定値をデータ化する。これにより、所定期間における圧力タンク17から流体が供給さ
れる流体供給先44にて使用された流体の流量のデータは、所定期間内の複数のサンプリ
ング時点における複数の測定値(流体供給先44にて使用された流体の流量)で構成され
る。
The data of the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44 to which the fluid is supplied from the pressure tank 17 during a predetermined period is composed of a measured value of the total usage flow rate obtained by adding up the flow rates of the multiple fluid supply destinations 44. The data of the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44 to which the fluid is supplied from the pressure tank 17 is composed of, for example, data arranged in chronological order by measurement time, linked to a measurement time indicating the time point of measurement. Note that in cases where the usage flow rate sensor 34 outputs continuous measurement values, the learning data acquisition unit 400 converts the measurement values into data at a predetermined sampling period. As a result, the data of the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44 to which the fluid is supplied from the pressure tank 17 during a predetermined period is composed of multiple measurement values (flow rates of the fluid used at the fluid supply destination 44) at multiple sampling points within the predetermined period.

機械学習として「教師あり学習」を採用する場合、学習用データは、入力データに対応
付けられた出力データとして、試験装置7の圧力タンク内の圧力センサ35によって測定
された所定期間における圧力タンク17の封入圧力のデータをさらに含む。出力データは
、教師あり学習において、例えば、教師データや正解ラベルと称される。
When "supervised learning" is adopted as the machine learning, the learning data further includes, as output data associated with the input data, data on the enclosed pressure of the pressure tank 17 during a predetermined period measured by the pressure sensor 35 in the pressure tank of the test device 7. In supervised learning, the output data is referred to as, for example, teacher data or correct answer label.

圧力タンク17の封入圧力のデータは、所定期間に含まれる時点又は所定期間よりも後
の時点における封入圧力の点データ、又は、所定期間又は所定期間よりも後の時点を含む
期間における封入圧力の時系列データである。
The data of the enclosed pressure of the pressure tank 17 is point data of the enclosed pressure at a point included in a specified period or at a point later than the specified period, or time series data of the enclosed pressure during a period including a specified period or at a point later than the specified period.

したがって、本実施形態に係る学習用データは、図4に示すように、所定期間における
ポンプ12の吸込側1次圧データ、所定期間におけるポンプ12の吐出側2次圧データ、
所定期間におけるポンプ12の運転状況のデータ、及び、流体供給先44にて使用された
流体の流量のデータを含む入力データと、所定期間における圧力タンク17の封入圧力の
データを含む出力データとが対応付けられて構成される。
Therefore, as shown in FIG. 4, the learning data according to this embodiment includes primary pressure data on the suction side of the pump 12 for a predetermined period, secondary pressure data on the discharge side of the pump 12 for a predetermined period,
The data is configured by associating input data including data on the operating status of the pump 12 over a specified period of time and data on the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44 with output data including data on the sealed pressure of the pressure tank 17 over a specified period of time.

ここで、学習用データに含まれる入力データ(所定期間におけるポンプ12の吸込側1
次データ、所定期間におけるポンプ12の吐出側2次圧データ、所定期間におけるポンプ
12の運転状況のデータ、及び、流体供給先44にて使用された流体の流量のデータ)と
、圧力タンク28の封入圧力のデータとの間の相関関係について説明する。
Here, the input data included in the learning data (the suction side 1 of the pump 12 in a predetermined period)
The correlation between the data on the filled pressure of the pressure tank 28 and the data on the secondary pressure of the pump 12 for a specified period, data on the operating status of the pump 12 for a specified period, and data on the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44) is described below.

所定期間におけるポンプ12の吐出側2次圧力は、所定期間におけるポンプ12の吸込
側1次圧力、所定期間におけるポンプ12の運転状況、及び、圧力タンク17の封入圧力
によって変化する。しかしながら、圧力タンク17の封入圧力を測定することは高価なセ
ンサが必要であり、従来は作業者の経験に依存する部分が大きかった。そこで、学習用デ
ータが、入力データとして、所定期間におけるポンプ12の吸込側1次圧力、所定期間に
おけるポンプ12の運転状況、及び、所定期間におけるポンプ12の吐出側2次圧力を測
定することで、圧力タンク17の封入圧力を推定することが可能となる。なお、所定期間
における流体供給先44にて使用された流体の流量を測定することで、より高精度に圧力
タンク17の封入圧力を推定することが可能となる。
The secondary pressure on the discharge side of the pump 12 during a predetermined period varies depending on the primary pressure on the suction side of the pump 12 during the predetermined period, the operating conditions of the pump 12 during the predetermined period, and the charged pressure of the pressure tank 17. However, measuring the charged pressure of the pressure tank 17 requires an expensive sensor, and has traditionally been largely dependent on the experience of the operator. Therefore, by measuring the primary pressure on the suction side of the pump 12 during a predetermined period, the operating conditions of the pump 12 during the predetermined period, and the secondary pressure on the discharge side of the pump 12 during the predetermined period using learning data as input data, it becomes possible to estimate the charged pressure of the pressure tank 17. In addition, by measuring the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44 during a predetermined period, it becomes possible to estimate the charged pressure of the pressure tank 17 with higher accuracy.

学習用データ取得部400は、上記の学習用データを取得する場合、流体供給装置1又
は試験装置7に設けられた測定装置3にて測定された所定期間におけるポンプ12の吸込
側1次圧データ、所定期間におけるポンプ12の運転状況のデータ、所定期間におけるポ
ンプ12の吐出側2次圧データ、及び、所定期間における流体供給先44にて使用された
流体の流量のデータを入力データとして、測定装置3から取得する。また、作業者が、測
定装置3にて入力データが測定された所定期間における圧力タンク17の封入圧力を推定
し、その推定値を作業者用端末8に入力すると、学習用データ取得部400は、作業者用
端末8にて入力された推定値を出力データ(教師データ)として、作業者用端末8から取
得する。そして、学習用データ取得部400は、これらの入力データと出力データとを対
応付けられることで一の学習用データを構成し、学習用データ記憶部401に記憶する。
When acquiring the above-mentioned learning data, the learning data acquiring unit 400 acquires as input data from the measuring device 3, the suction side primary pressure data of the pump 12 for a predetermined period, the operating status data of the pump 12 for a predetermined period, the discharge side secondary pressure data of the pump 12 for a predetermined period, and the flow rate data of the fluid used at the fluid supply destination 44 for a predetermined period, all of which are measured by the measuring device 3 provided in the fluid supply device 1 or the test device 7. When an operator estimates the charged pressure of the pressure tank 17 for a predetermined period when the input data was measured by the measuring device 3 and inputs the estimated value to the operator terminal 8, the learning data acquiring unit 400 acquires the estimated value inputted at the operator terminal 8 as output data (teacher data) from the operator terminal 8. The learning data acquiring unit 400 then configures one learning data by associating the input data with the output data, and stores the learning data in the learning data storage unit 401.

図5は、本実施形態に係る機械学習装置4で使用されるニューラルネットワークモデル
の一例を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a neural network model used in the machine learning device 4 according to this embodiment.

学習モデル6は、図5に示すニューラルネットワークモデルとして構成される。ニュー
ラルネットワークモデルは、入力層にあるl個のニューロン(x1~xl)、第1中間層
にあるm個のニューロン(y11~y1m)、第2中間層にあるn個のニューロン(y2
1~y2n)、及び、出力層にあるo個のニューロン(z1~zo)から構成される。
The learning model 6 is configured as a neural network model shown in Fig. 5. The neural network model includes l neurons (x1 to xl) in the input layer, m neurons (y11 to y1m) in the first hidden layer, and n neurons (y2
The input layer is made up of o neurons (z1 to zo) in the output layer.

入力層の各ニューロンには、学習用データに含まれる入力データのそれぞれが対応付け
られる。出力層の各ニューロンには、学習用データに含まれる出力データのそれぞれが対
応付けられる。なお、入力層に入力する前の入力データに対して所定の前処理を施しもよ
いし、出力層から出力された後の出力データに対して所定の後処理を施しもてもよい。
Each neuron in the input layer is associated with a respective input data included in the learning data. Each neuron in the output layer is associated with a respective output data included in the learning data. Note that a predetermined pre-processing may be performed on the input data before it is input to the input layer, and a predetermined post-processing may be performed on the output data after it is output from the output layer.

第1中間層及び第2中間層は、隠れ層とも呼ばれており、ニューラルネットワークとし
ては、第1中間層及び第2中間層の他に、さらに複数の隠れ層を有するものでもよいし、
第1中間層のみを隠れ層とするものでもよい。また、入力層と第1中間層との間、第1中
間層と第2中間層との間、第2中間層と出力層との間には、各層のニューロンの間を接続
するシナプスが張られており、それぞれのシナプスには、重みwi(iは自然数)が対応
付けられる。
The first and second hidden layers are also called hidden layers. In addition to the first and second hidden layers, the neural network may further include a plurality of hidden layers.
Only the first hidden layer may be a hidden layer. Synapses that connect neurons in each layer are laid between the input layer and the first hidden layer, between the first hidden layer and the second hidden layer, and between the second hidden layer and the output layer, and a weight wi (i is a natural number) is assigned to each synapse.

ニューラルネットワークモデルは、学習用データを用いて、当該学習用データに含まれ
る入力データを入力層に入力し、その推論結果として出力層から出力された出力データと
、当該学習用データに含まれる出力データ(教師データ)とを比較することで、入力デー
タと出力データとの相関関係を学習する。
A neural network model uses training data to learn the correlation between the input data and output data by inputting input data contained in the training data into an input layer, and comparing the output data output from the output layer as the inference result with the output data (teacher data) contained in the training data.

具体的には、入力層の各ニューロンには、学習用データに含まれる入力データのそれぞ
れが入力される。そして、出力層の各ニューロンの値は、当該ニューロンに接続される入
力側のニューロンの値と、出力側のニューロンと入力側のニューロンとを接続するシナプ
スに対応付けられた重みwiとの乗算値の数列の和として算出する処理を、入力層以外の
全てのニューロンに対して行うことで算出される。
Specifically, input data included in the learning data is input to each neuron in the input layer, and the value of each neuron in the output layer is calculated by performing a process for all neurons other than the input layer, in which the value of the neuron on the input side connected to the neuron in question is calculated as the sum of a sequence of multiplication values of the value of the neuron on the input side connected to the neuron in question and the weight wi associated with the synapse connecting the neuron on the output side and the neuron on the input side.

そして、推論結果として出力層の各ニューロンに出力された値(z1~zo)と、学習
用データに含まれる出力データのそれぞれに対応する教師データの値(t1~to)とを
それぞれ比較して誤差を求め、その誤差が小さくなるように、各シナプスに対応付けられ
た重みwiを調整する処理(バックプロバケーション)が実施される。
Then, the values (z1 to zo) output to each neuron in the output layer as the inference results are compared with the values (t1 to to) of the teacher data corresponding to each of the output data included in the learning data to determine the error, and a process (backpropagation) is performed to adjust the weights wi associated with each synapse so that the error is reduced.

上記の一連の工程を所定回数反復実施すること、又は、上記の誤差が許容値より小さく
なること等の所定の学習終了条件が満たされた場合には、機械学習を終了し、学習済みの
ニューラルネットワークモデル(シナプスのそれぞれに対応付けられた全ての重みwi)
として生成される。
When a predetermined learning end condition is met, such as the above series of steps being repeated a predetermined number of times or the above error being smaller than a tolerance, the machine learning is terminated and the trained neural network model (all weights w i associated with each synapse)
is generated as:

(機械学習方法)
図6は、本実施形態に係る機械学習装置4による機械学習方法の一例を示すフローチャ
ートである。なお、機械学習方法は、図4の学習フェーズに該当する。
(Machine learning methods)
6 is a flowchart showing an example of a machine learning method performed by the machine learning device 4 according to this embodiment. The machine learning method corresponds to the learning phase in FIG.

まず、ステップS11において、学習用データ取得部400は、機械学習を開始するた
めの事前準備として、所望の数の学習用データを準備し、その準備した学習用データを学
習用データ記憶部401に記憶する。ここで準備する学習用データの数については、最終
的に得られる学習モデル6に求められる推論精度を考慮して設定すればよい。
First, in step S11, the learning data acquisition unit 400 prepares a desired number of pieces of learning data as advance preparation for starting machine learning, and stores the prepared learning data in the learning data storage unit 401. The number of pieces of learning data to be prepared here may be set in consideration of the inference accuracy required for the learning model 6 to be finally obtained.

学習用データを準備する方法には、いくつかの方法を採用することができる。例えば、
特定の流体供給装置1や試験装置7における圧力タンク17の封入圧力を推定する場合に
おいて、その前後の期間における各種の測定値を、測定装置3を用いて取得するとともに
、作業者が作業者用端末8を用いて、これらの測定値に対応付ける形で推定結果を入力す
ることで、学習データを構成する入力データと出力データとを準備する。そして、このよ
うな作業を繰り返すことで学習用データを複数組準備することが可能である。また、他の
方法として、例えば、流体供給装置1や試験装置7の圧力タンクの封入圧力を意図的に所
定値にすることで学習用データを取得することも可能である。
There are several methods for preparing training data. For example,
When estimating the charged pressure of the pressure tank 17 in a specific fluid supply device 1 or test device 7, various measured values in a period before and after the estimation are obtained using the measurement device 3, and the operator uses the operator terminal 8 to input the estimated results in correspondence with these measured values, thereby preparing input data and output data that constitute learning data. By repeating this operation, it is possible to prepare multiple sets of learning data. As another method, for example, it is also possible to obtain learning data by intentionally setting the charged pressure of the pressure tank of the fluid supply device 1 or test device 7 to a predetermined value.

次に、ステップS12において、機械学習部402は、機械学習を開始すべく、学習前
の学習モデル6を準備する。ここで準備する学習前の学習モデル6は、図5に例示したニ
ューラルネットワークモデルで構成されており、各シナプスの重みが初期値に設定されて
いる。入力層の各ニューロンには、学習用データに含まれる入力データとしての所定期間
におけるポンプ12の吸込側1次圧データ、所定期間におけるポンプ12の吐出側2次圧
データ、所定期間におけるポンプ12の運転状況のデータ、及び、所定期間における流体
供給先44にて使用された流体の流量のデータのそれぞれが対応付けられる。出力層の各
ニューロンには、学習用データに含まれる出力データとしての圧力タンク17の封入圧力
のデータのそれぞれが対応付けられる。
Next, in step S12, the machine learning unit 402 prepares a learning model 6 before learning in order to start machine learning. The learning model 6 before learning prepared here is configured with the neural network model exemplified in FIG. 5, and the weights of each synapse are set to an initial value. Each neuron in the input layer is associated with the following input data included in the learning data: suction side primary pressure data of the pump 12 during a predetermined period, discharge side secondary pressure data of the pump 12 during a predetermined period, data on the operating status of the pump 12 during a predetermined period, and data on the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44 during a predetermined period. Each neuron in the output layer is associated with the respective data on the enclosed pressure of the pressure tank 17 as output data included in the learning data.

次に、ステップS13において、機械学習部402は、学習用データ記憶部401に記
憶された複数組の学習用データから、例えば、ランダムに一の学習用データを取得する。
Next, in step S<b>13 , the machine learning unit 402 acquires, for example, one piece of learning data at random from the multiple sets of learning data stored in the learning data storage unit 401 .

次に、ステップS14において、機械学習部402は、一の学習用データに含まれる入
力データを、準備された学習前(又は学習中)の学習モデル6の入力層に入力する。その
結果、学習モデル6の出力層から推論結果として出力データが出力されるが、当該出力デ
ータは、学習前(又は学習中)の学習モデル6によって生成されたものである。そのため
、学習前(又は学習中)の状態では、推論結果として出力された出力データは、学習用デ
ータに含まれる出力データ(教師データ)とは異なる情報を示す。
Next, in step S14, the machine learning unit 402 inputs the input data included in one piece of learning data to the input layer of the prepared learning model 6 before learning (or during learning). As a result, output data is output as an inference result from the output layer of the learning model 6, but the output data is generated by the learning model 6 before learning (or during learning). Therefore, in the state before learning (or during learning), the output data output as an inference result indicates information different from the output data (teacher data) included in the learning data.

次に、ステップS15において、機械学習部402は、ステップS12において取得さ
れた一の学習用データに含まれる出力データ(教師データ)と、ステップS130におい
て出力層から推論結果として出力された出力データとを比較し、各シナプスの重みを調整
することで、機械学習を実施する。これにより、機械学習部402は、入力データと出力
データとの相関関係を学習モデル6に学習させる。
Next, in step S15, the machine learning unit 402 performs machine learning by comparing the output data (teacher data) included in one of the learning data acquired in step S12 with the output data output from the output layer as an inference result in step S130 and adjusting the weight of each synapse. In this way, the machine learning unit 402 causes the learning model 6 to learn the correlation between the input data and the output data.

次に、ステップS16において、機械学習部402は、機械学習を継続する必要がある
か否かを、例えば、出力データと教師データとの誤差や、学習用データ記憶部401内に
記憶された未学習の学習用データの残数に基づいて判定する。
Next, in step S16, the machine learning unit 402 determines whether or not it is necessary to continue machine learning based on, for example, the error between the output data and the teacher data and the remaining number of unlearned learning data stored in the learning data storage unit 401.

ステップS16において、機械学習部402が機械学習を継続すると判定した場合(ス
テップS16でNo)、ステップS13に戻り、学習中の学習モデル6に対してステップ
S13~S15の工程を未学習の学習用データを用いて複数回実施する。一方、ステップ
S16において、機械学習部402が機械学習を終了すると判定した場合(ステップS1
6でYes)、ステップS17に進む。
In step S16, if the machine learning unit 402 determines to continue the machine learning (No in step S16), the process returns to step S13, and steps S13 to S15 are performed multiple times on the learning model 6 being trained using untrained learning data. On the other hand, in step S16, if the machine learning unit 402 determines to end the machine learning (No in step S1
6 (Yes), and proceed to step S17.

そして、ステップS17において、機械学習部402は、各シナプスに対応付けられた
重みが調整されることで生成された学習済みの学習モデル6を学習済みモデル記憶部43
に記憶し、図6に示す一連の機械学習方法を終了する。機械学習方法において、ステップ
S11が学習用データ記憶工程、ステップS12~S16が機械学習工程、ステップS1
7が学習済みモデル記憶工程に相当する。
Then, in step S17, the machine learning unit 402 stores the trained learning model 6 generated by adjusting the weights associated with each synapse in the trained model storage unit 43.
6 is completed. In the machine learning method, step S11 is a learning data storage step, steps S12 to S16 are machine learning steps, and step S1
Step 7 corresponds to the learned model storage step.

以上のように、本実施形態に係る機械学習装置4及び機械学習方法によれば、学習用デ
ータに含まれる入力データとしての所定期間におけるポンプ12の吸込側1次圧データ、
所定期間におけるポンプ12の吐出側2次圧データ、所定期間におけるポンプ12の運転
状況のデータ、及び、所定期間における流体供給先44にて使用された流体の流量のデー
タから、圧力タンク17の封入圧力を高精度に推論(推定)することが可能な学習モデル
6を提供することができる。
As described above, according to the machine learning device 4 and the machine learning method of this embodiment, the suction side primary pressure data of the pump 12 for a predetermined period as input data included in the learning data,
A learning model 6 can be provided that can infer (estimate) the sealed pressure of the pressure tank 17 with high accuracy from data on the secondary pressure of the discharge side of the pump 12 for a specified period of time, data on the operating status of the pump 12 for a specified period of time, and data on the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44 for a specified period of time.

(圧力タンク状態推定装置5)
図7は、本実施形態に係る圧力タンク状態推定装置5の一例を示すブロック図である。
(Pressure Tank State Estimation Device 5)
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a pressure tank state estimating device 5 according to this embodiment.

圧力タンク状態推定装置5は、入力データ取得部500と、推論部501と、学習済み
モデル記憶部502と、出力処理部503とを備える。圧力タンク状態推定装置5は、例
えば、図2に示すコンピュータ200で構成される。その場合、入力データ取得部500
は、通信I/F部222又はI/OデバイスI/F部226で構成され、推論部501及
び出力処理部503は、プロセッサ212で構成され、学習済みモデル記憶部502は、
ストレージ装置220で構成される。なお、圧力タンク状態推定装置5は、流体供給装置
1に組み込まれていてもよいし、流体供給装置1の上位の管理装置(例えば、設備のコン
トローラ、複数の設備を管理する設備管理システム等)に組み込まれていてもよい。
The pressure tank state estimation device 5 includes an input data acquisition unit 500, an inference unit 501, a trained model storage unit 502, and an output processing unit 503. The pressure tank state estimation device 5 is configured, for example, by the computer 200 shown in FIG. 2. In this case, the input data acquisition unit 500
is configured by the communication I/F unit 222 or the I/O device I/F unit 226, the inference unit 501 and the output processing unit 503 are configured by the processor 212, and the trained model storage unit 502 is configured by
The pressure tank state estimation device 5 is configured as a storage device 220. The pressure tank state estimation device 5 may be incorporated in the fluid supply device 1, or may be incorporated in a higher-level management device of the fluid supply device 1 (for example, an equipment controller, an equipment management system that manages multiple pieces of equipment, etc.).

入力データ取得部500は、流体供給装置1に設けられた測定装置3(ポンプ1次圧セ
ンサ31、ポンプ2次圧センサ32、ポンプ運転状況センサ33、及び、使用流量センサ
34)に接続され、測定装置3により測定された測定値に基づく入力データ(所定期間に
おける、ポンプ12の吸込側1次圧データ、ポンプ12の吐出側2次圧データ、ポンプ1
2の運転状況のデータ、及び、流体供給先44にて使用された流体の流量のデータ)を取
得するインタフェースユニットである。
The input data acquisition unit 500 is connected to the measurement device 3 (pump primary pressure sensor 31, pump secondary pressure sensor 32, pump operation status sensor 33, and usage flow rate sensor 34) provided in the fluid supply device 1, and acquires input data (intake side primary pressure data of the pump 12, discharge side secondary pressure data of the pump 12, and the like for a predetermined period of time) based on the measured values measured by the measurement device 3.
2 and data on the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44).

推論部501は、入力データ取得部500により取得された入力データを学習モデル6
に入力し、圧力タンク17の情報を推論する推論処理を行う。推論処理には、機械学習装
置4及び機械学習方法にて教師あり学習が実施された学習済みの学習モデル6が用いられ
る。
The inference unit 501 converts the input data acquired by the input data acquisition unit 500 into a learning model 6
and performs an inference process to infer information about the pressure tank 17. For the inference process, a machine learning device 4 and a trained learning model 6 that has been trained through supervised learning using a machine learning method are used.

推論部501は、学習モデル6を用いた推論処理を行う機能のみならず、推論処理の前
処理として、入力データ取得部500により取得された入力データを所望の形式等に調整
して学習モデル6に入力する前処理機能や、推論処理の後処理として、学習モデル6から
出力された出力データの値に所定の論理式や計算式を適用することで、圧力タンク17の
状態を最終的に推定する後処理機能をも含んでいる。なお、推論部501の推論結果は、
学習済みモデル記憶部502や他の記憶装置(不図示)に記憶することが好ましく、過去
の推論結果は、例えば、学習モデル6の推論精度の更なる向上のため、オンライン学習や
再学習に用いられる学習用データとして利用することが可能である。
The inference unit 501 not only has a function of performing inference processing using the learning model 6, but also has a pre-processing function of adjusting the input data acquired by the input data acquisition unit 500 into a desired format, etc., and inputting the adjusted data to the learning model 6 as pre-processing of the inference processing, and a post-processing function of applying a predetermined logical formula or calculation formula to the value of the output data output from the learning model 6 as post-processing of the inference processing, thereby finally estimating the state of the pressure tank 17. The inference result of the inference unit 501 is
It is preferable to store the results in the learned model memory unit 502 or in another memory device (not shown), and past inference results can be used as learning data for online learning or re-learning, for example, to further improve the inference accuracy of the learning model 6.

学習済みモデル記憶部502は、推論部501の推論処理にて用いられる学習済みの学
習モデル6を記憶するデータベースである。なお、学習済みモデル記憶部502に記憶さ
れる学習モデル6の数は1つに限定されない。例えば、入力データの数が異なる、又は、
機械学習の手法が異なる複数の学習モデル6が記憶され、選択的に利用可能としてもよい
The trained model storage unit 502 is a database that stores trained learning models 6 used in the inference process of the inference unit 501. The number of trained models 6 stored in the trained model storage unit 502 is not limited to one. For example, the number of trained models 6 may be different depending on the number of input data, or
A plurality of learning models 6 using different machine learning techniques may be stored and selectively made available for use.

出力処理部503は、推論部501の推論結果、すなわち、圧力タンク17の状態を出
力する処理を行う。具体的な出力手段は、種々の手段を採用することが可能である。出力
処理部503は、例えば、圧力タンク17の状態を、表示や音で作業者に報知したり、圧
力タンク17の状態を履歴として、例えば、流体供給装置1又は流体供給装置1の上位の
管理装置(不図示)に送信し、流体供給装置1の管理装置の記憶部に記憶したり、モータ
13の駆動制御に利用してもよい。
The output processing unit 503 performs processing to output the inference result of the inference unit 501, i.e., the state of the pressure tank 17. As a specific output means, various means can be adopted. For example, the output processing unit 503 may notify the operator of the state of the pressure tank 17 by display or sound, or may transmit the state of the pressure tank 17 as history to, for example, the fluid supplying device 1 or a higher-level management device (not shown) of the fluid supplying device 1, store it in a storage unit of the management device of the fluid supplying device 1, or use it for driving control of the motor 13.

(圧力タンク状態推定方法)
図8は、本実施形態に係る圧力タンク状態推定装置5による圧力タンク状態推定方法の
一例を示すフローチャートである。
(Pressure tank status estimation method)
FIG. 8 is a flowchart showing an example of a pressure tank state estimation method performed by the pressure tank state estimation device 5 according to this embodiment.

モータ13に電流が供給されてモータ13が回転駆動されることにより、ポンプ12は
回転された状態となる。このとき、図8に示す一連の圧力タンク状態推定方法が、圧力タ
ンク状態装置5にて所定の推定タイミングにて実行されてもよい。推定タイミングは、例
えば、所定の時間間隔毎でもよいし、所定の事象発生時(作業者の操作指示時、メンテナ
ンス動作時等)でもよい。
When a current is supplied to the motor 13, the motor 13 is driven to rotate, and the pump 12 is rotated. At this time, the series of pressure tank state estimation methods shown in Fig. 8 may be executed at a predetermined estimation timing by the pressure tank state device 5. The estimation timing may be, for example, at a predetermined time interval, or when a predetermined event occurs (when an operator issues an operation instruction, when a maintenance operation is performed, etc.).

まず、ステップS21において、入力データ取得部500が、測定装置3(ポンプ1次
圧センサ31、ポンプ2次圧センサ32、ポンプ運転状況センサ33、及び、使用流量セ
ンサ34)により測定された測定値に基づく入力データ(所定期間における、ポンプ12
の吸込側1次圧データ、ポンプ12の吐出側2次圧データ、ポンプ12の運転状況のデー
タ、及び、流体供給先44にて使用された流体の流量のデータ)を取得する。このとき、
入力データは、所定期間と同一期間又は所定期間よりも長期間において測定装置3にて測
定された測定値を含むことが要求される。
First, in step S21, the input data acquisition unit 500 acquires input data (the pump 12 pressure sensor 31, the pump secondary pressure sensor 32, the pump operation status sensor 33, and the usage flow rate sensor 34) based on the measured values measured by the measurement device 3.
The data of the suction side primary pressure of the pump 12, the discharge side secondary pressure of the pump 12, the data of the operating status of the pump 12, and the data of the flow rate of the fluid used at the fluid supply destination 44 are acquired.
The input data is required to include measurement values measured by the measuring device 3 for the same period as the predetermined period or for a period longer than the predetermined period.

次に、ステップS22において、推論部501は、入力データに前処理を施して学習モ
デル6の入力層に入力し、その学習モデル6の出力層から出力された出力データを取得す
る。
Next, in step S22, the inference unit 501 performs preprocessing on the input data and inputs the preprocessed data to the input layer of the learning model 6, and obtains the output data output from the output layer of the learning model 6.

次に、ステップS23において、推論部501は、圧力タンク17内の圧力を推定する
Next, in step S23, the inference unit 501 estimates the pressure inside the pressure tank 17.

以上のように、本実施形態に係る圧力タンク状態推定装置5及び圧力タンク状態推定方
法によれば、作業者の経験に依存することなく、圧力タンク17の状態を高精度に推定す
ることができる。
As described above, the pressure tank state estimation device 5 and pressure tank state estimation method of this embodiment can estimate the state of the pressure tank 17 with high accuracy without relying on the experience of the operator.

(他の実施形態)
本発明は上述した実施形態に制約されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲
内で種々変更して実施することが可能である。そして、それらはすべて、本発明の技術思
想に含まれるものである。
Other Embodiments
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention, all of which are included in the technical concept of the present invention.

上記実施形態では、機械学習部402による機械学習の具体的な手法として、ニューラ
ルネットワークをそれぞれ採用した場合について説明したが、機械学習部402は、任意
の他の機械学習の手法を採用してもよい。他の機械学習の手法としては、例えば、決定木
、回帰木等のツリー型、バギング、ブースティング等のアンサンブル学習、再帰型ニュー
ラルネットワーク、畳み込みニューラルネットワーク等のニューラルネット型(ディープ
ラーニングを含む)、階層型クラスタリング、非階層型クラスタリング、k近傍法、k平
均法等のクラスタリング型、主成分分析、因子分析、ロジスティク回帰等の多変量解析、
サポートベクターマシン等が挙げられる。
In the above embodiment, a case has been described in which a neural network is adopted as a specific method of machine learning by the machine learning unit 402, but the machine learning unit 402 may adopt any other machine learning method. Examples of other machine learning methods include tree types such as decision trees and regression trees, ensemble learning such as bagging and boosting, neural network types (including deep learning) such as recurrent neural networks and convolutional neural networks, clustering types such as hierarchical clustering, non-hierarchical clustering, k-nearest neighbors, and k-means, multivariate analysis such as principal component analysis, factor analysis, and logistic regression,
Examples include support vector machines.

本発明は、図2に示すコンピュータ200に、上記実施形態に係る機械学習方法が備え
る各工程を実行させるためのプログラム(機械学習プログラム)230の態様で提供する
こともできる。また、本発明は、図2に示すコンピュータ200に、上記実施形態に係る
圧力タンク推定方法が備える各工程を実行させるためのプログラム(圧力タンク状態推定
プログラム)230の態様で提供することもできる。
The present invention can also be provided in the form of a program (machine learning program) 230 for causing a computer 200 shown in Fig. 2 to execute each step of the machine learning method according to the embodiment. The present invention can also be provided in the form of a program (pressure tank state estimation program) 230 for causing a computer 200 shown in Fig. 2 to execute each step of the pressure tank state estimation method according to the embodiment.

(推論装置、推論方法及び推論プログラム)
本発明は、上記実施形態に係る圧力タンク状態推定装置5(圧力タンク状態推定方法又
は圧力タンク状態推定プログラム)の態様によるもののみならず、圧力タンク17の状態
を推定するために用いられる推論装置(推論方法又は推論プログラム)の態様で提供する
こともできる。その場合、推論装置(推論方法又は推論プログラム)としては、メモリと
、プロセッサとを含み、このうちのプロセッサが、一連の処理を実行するものとすること
ができる。当該一連の処理とは、所定期間におけるポンプ12の吸込側1次圧データ、ポ
ンプ12の吐出側2次圧データ、ポンプ12の運転状況のデータ、及び、流体供給先44
にて使用された流体の流量のデータを含む入力データを取得する入力データ取得処理(入
力データ取得工程)と、入力データ取得処理にて入力データを取得すると、圧力タンク1
7の状態推定情報を推論する推論処理(推論工程)とを含む。
(Inference device, inference method, and inference program)
The present invention can be provided not only in the form of the pressure tank state estimation device 5 (pressure tank state estimation method or pressure tank state estimation program) according to the above embodiment, but also in the form of an inference device (inference method or inference program) used to estimate the state of the pressure tank 17. In this case, the inference device (inference method or inference program) can include a memory and a processor, and the processor executes a series of processes. The series of processes includes data on the suction side primary pressure of the pump 12, data on the discharge side secondary pressure of the pump 12, data on the operating status of the pump 12, and data on the fluid supply destination 44 during a predetermined period.
An input data acquisition process (input data acquisition step) for acquiring input data including data on the flow rate of the fluid used in the pressure tank 1.
and an inference process (inference step) for inferring state estimation information of the seventh embodiment.

推論装置(推論方法又は推論プログラム)の態様で提供することで、圧力タンク状態推
定装置5を実装する場合に比して簡単に種々の装置への適用が可能となる。推論装置(推
論方法又は推論プログラム)が圧力タンク17の状態を推論する際、上記実施形態に係る
機械学習装置4及び機械学習方法により生成された学習済みの学習モデル6を用いて、圧
力タンク状態推定装置5の推論部501が実施する推論手法を適用してもよいことは、当
業者にとって当然に理解され得るものである。
By providing it in the form of an inference device (inference method or inference program), it can be easily applied to various devices compared to the case of implementing the pressure tank state estimation device 5. It can be naturally understood by those skilled in the art that when the inference device (inference method or inference program) infers the state of the pressure tank 17, the inference method implemented by the inference unit 501 of the pressure tank state estimation device 5 may be applied using the machine learning device 4 and the trained learning model 6 generated by the machine learning method according to the above embodiment.

1…流体供給装置、
12…ポンプ、13…モータ、14…インバータ、17…圧力タンク、
41…流体供給源、44…流体供給先、
2…圧力タンク状態推定システム、
3…測定装置、31…ポンプ1次圧センサ、32…ポンプ2次圧センサ、33…ポンプ運
転状況センサ、34…使用流量センサ、
4…機械学習装置、5…圧力タンク状態推定装置、6…学習モデル、
400…学習用データ取得部、401…学習用データ記憶部、402…機械学習部、40
3…モデル記憶部、
500…入力データ取得部、501…推論部、502…モデル記憶部、503…出力処理
部、
200…コンピュータ
1...fluid supply device,
12 ... pump, 13 ... motor, 14 ... inverter, 17 ... pressure tank,
41...Fluid supply source, 44...Fluid supply destination,
2...Pressure tank state estimation system,
3...measuring device, 31...pump primary pressure sensor, 32...pump secondary pressure sensor, 33...pump operation status sensor, 34...usage flow rate sensor,
4...machine learning device, 5...pressure tank state estimation device, 6...learning model,
400...learning data acquisition unit, 401...learning data storage unit, 402...machine learning unit, 40
3...Model storage unit,
500: input data acquisition unit, 501: inference unit, 502: model storage unit, 503: output processing unit,
200...Computer

Claims (14)

流体を移送するポンプ及び前記ポンプの吐出側に設けられた圧力タンクを備える流体供給装置における前記圧力タンクの封入圧力を推定するための学習モデルを生成する機械学習装置であって、
所定期間における前記ポンプに係るポンプ圧力のデータ前記所定期間における前記ポンプの運転状況のデータ、及び、前記所定期間において前記圧力タンクから前記流体が供給される流体供給先にて使用された前記流体の使用流量のデータを入力データとし、前記圧力タンクの封入圧力のデータを出力データとしてそれぞれ含み、前記入力データ及び前記出力データが対応付けられた学習用データを複数組記憶する学習用データ記憶部と、
前記学習モデルに前記学習用データを複数組入力することで、前記入力データと前記出力データとの相関関係を前記学習モデルに学習させる機械学習部と、
前記機械学習部により学習させた前記学習モデルを記憶する学習済みモデル記憶部と、を備える、
機械学習装置。
A machine learning device that generates a learning model for estimating a pressure of a pressure tank in a fluid supply device including a pump that transfers a fluid and a pressure tank provided on a discharge side of the pump, the machine learning device comprising:
a learning data storage unit that stores a plurality of sets of learning data in which the input data includes pump pressure data for the pump during a predetermined period, data on the operating status of the pump during the predetermined period, and data on the usage flow rate of the fluid used at a fluid supply destination to which the fluid is supplied from the pressure tank during the predetermined period , and data on the filled pressure of the pressure tank as output data, and in which the input data and the output data are associated with each other;
a machine learning unit that causes the learning model to learn a correlation between the input data and the output data by inputting a plurality of sets of the learning data to the learning model;
A trained model storage unit that stores the learning model trained by the machine learning unit.
Machine learning device.
前記入力データに含まれる前記流体の使用流量のデータは、
複数の前記流体供給先に設けられた前記使用流量の計測メータの計測結果を合計した合計使用流量の時系列データ、
複数の前記流体供給先に設けられた入退室記録の時系列データ、
複数の前記流体供給先に設けられた蛇口使用量の時系列データ、
複数の前記流体供給先に設けられた電気使用量の時系列データ、又は、
複数の前記流体供給先に設けられたガス使用量の時系列データ、
である、
請求項に記載の機械学習装置。
The data on the usage flow rate of the fluid included in the input data is
time series data of a total usage flow rate obtained by summing up the measurement results of the usage flow rate measuring meters provided at the plurality of fluid supply destinations;
Time series data of entry and exit records provided at the plurality of fluid supply destinations;
Time series data of faucet usage amounts provided at the plurality of fluid supply destinations;
Time series data of electricity usage provided at the plurality of fluid supply destinations, or
Time series data of gas usage provided at the plurality of fluid supply destinations;
That is,
The machine learning device according to claim 1 .
前記入力データに含まれる前記ポンプ圧力のデータは、
前記ポンプの吸込側圧力の時系列データ、
前記ポンプの吐出側圧力の時系列データの、少なくとも1つである、
請求項1又は2に記載の機械学習装置。
The pump pressure data included in the input data is
Time series data of the suction side pressure of the pump;
At least one of time series data of the discharge side pressure of the pump,
The machine learning device according to claim 1 or 2 .
前記入力データに含まれる前記ポンプの運転状況のデータは、
前記ポンプの運転中又は停止中のいずれかを示す運転状態の時系列データ、
前記ポンプの回転数の時系列データ、又は、
前記ポンプの駆動源であるモータに供給されるモータ電流値の時系列データである、
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の機械学習装置。
The data on the operation status of the pump included in the input data is
Time series data of the operation state of the pump, which indicates whether the pump is operating or stopped;
Time series data of the rotation speed of the pump, or
Time series data of a motor current value supplied to a motor which is a driving source of the pump.
The machine learning device according to claim 1 .
前記出力データに含まれる前記圧力タンクの封入圧力のデータは、
前記所定期間に含まれる時点又は前記所定期間よりも後の時点における前記封入圧力の点データ、又は、
前記所定期間又は前記所定期間よりも後の時点を含む期間における前記封入圧力の時系列データである、
請求項1乃至請求項のいずれか一項に記載の機械学習装置。
The data on the charged pressure of the pressure tank included in the output data is
Point data of the charged pressure at a time point included in the predetermined period or at a time point after the predetermined period, or
The time series data of the charged pressure in the predetermined period or a period including a point after the predetermined period.
The machine learning device according to claim 1 .
前記所定期間は、
前記ポンプが始動された始動時点を含む、
請求項1乃至請求項のいずれか一項に記載の機械学習装置。
The predetermined period is:
a start time when the pump is started;
The machine learning device according to claim 1 .
請求項1乃至請求項のいずれか一項に記載の機械学習装置により生成された学習モデルを用いて、流体を移送するポンプ及び前記ポンプの吐出側に設けられた圧力タンクを備える流体供給装置における前記圧力タンクの封入圧力を推定する圧力タンク状態推定装置であって、
所定期間における前記ポンプに係るポンプ圧力のデータ、及び、前記所定期間における前記ポンプの運転状況のデータを含む入力データを取得する入力データ取得部と、
前記入力データ取得部により取得された前記入力データを前記学習モデルに入力し、前記圧力タンクの封入圧力を推論する推論部と、を備える、
圧力タンク状態推定装置。
7. A pressure tank state estimation device for estimating a pressure of a pressure tank in a fluid supply device including a pump for transporting a fluid and a pressure tank provided on a discharge side of the pump, using a learning model generated by the machine learning device according to any one of claims 1 to 6,
an input data acquisition unit that acquires input data including pump pressure data for the pump during a predetermined period and data on an operating status of the pump during the predetermined period;
an inference unit that inputs the input data acquired by the input data acquisition unit into the learning model and infers the charged pressure of the pressure tank;
Pressure tank condition estimator.
流体を移送するポンプ及び前記ポンプの吐出側に設けられた圧力タンクを備える流体供給装置における前記圧力タンクの封入圧力を推定するために用いられる推論装置であって、
前記推論装置は、メモリと、プロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
所定期間における前記ポンプに係るポンプ圧力のデータ前記所定期間における前記ポンプの運転状況のデータ、及び、前記所定期間において前記圧力タンクから前記流体が供給される流体供給先にて使用された前記流体の使用流量のデータを含む入力データを取得する入力データ取得処理と、
前記入力データ取得処理にて前記入力データを取得すると、前記圧力タンクの封入圧力を推論する推論処理と、を実行する、
推論装置。
1. An inference device used to estimate a pressure of a pressure tank in a fluid supply device including a pump for transferring a fluid and a pressure tank provided on a discharge side of the pump, comprising:
The inference device comprises a memory and a processor;
The processor,
an input data acquisition process for acquiring input data including pump pressure data for the pump during a predetermined period , data on the operating status of the pump during the predetermined period, and data on the usage flow rate of the fluid used at a fluid supply destination to which the fluid is supplied from the pressure tank during the predetermined period ;
When the input data is acquired in the input data acquisition process, an inference process is executed to infer the charged pressure of the pressure tank.
Inference device.
流体を移送するポンプ及び前記ポンプの吐出側に設けられた圧力タンクを備える流体供給装置における前記圧力タンクの封入圧力を推定するための学習モデルを生成する機械学習方法であって、
所定期間における前記ポンプに係るポンプ圧力のデータ前記所定期間における前記ポンプの運転状況のデータ、及び、前記所定期間において前記圧力タンクから前記流体が供給される流体供給先にて使用された前記流体の使用流量のデータを入力データとし、前記圧力タンクの封入圧力のデータを出力データとしてそれぞれ含み、前記入力データ及び前記出力データが対応付けられた学習用データを学習用データ記憶部に複数組記憶する学習用データ記憶工程と、
前記学習モデルに前記学習用データを複数組入力することで、前記入力データと前記出
力データとの相関関係を前記学習モデルに機械学習部で学習させる機械学習工程と、
前記機械学習部により学習させた前記学習モデルを学習済みモデル記憶部に記憶する学習済みモデル記憶工程と、を備える、
機械学習方法。
A machine learning method for generating a learning model for estimating a pressure of a pressure tank in a fluid supply device including a pump for transporting a fluid and a pressure tank provided on a discharge side of the pump, the method comprising:
a learning data storage step of storing a plurality of sets of learning data in a learning data storage unit , the learning data including input data including pump pressure data for the pump during a predetermined period, data regarding the operating status of the pump during the predetermined period, and data regarding a usage flow rate of the fluid used at a fluid supply destination to which the fluid is supplied from the pressure tank during the predetermined period, and output data including data regarding the filled pressure of the pressure tank, the input data and the output data corresponding to each other;
a machine learning process in which a correlation between the input data and the output data is learned by the learning model through a machine learning unit by inputting a plurality of sets of the learning data into the learning model;
A trained model storage step of storing the learning model trained by the machine learning unit in a trained model storage unit.
Machine learning methods.
請求項1乃至請求項のいずれか一項に記載の機械学習装置により生成された学習モデルを用いて、流体を移送するポンプ及び前記ポンプの吐出側に設けられた圧力タンクを備える流体供給装置における前記圧力タンクの封入圧力を推定する圧力タンク状態推定方法であって、
所定期間における前記ポンプに係るポンプ圧力の時系列データ、及び、前記所定期間における前記ポンプの運転状況の時系列データを含む入力データを取得する入力データ取得工程と、
前記入力データ取得工程により取得された前記入力データを前記学習モデルに入力し、前記圧力タンクの封入圧力を推論する推論工程と、を備える、
圧力タンク状態推定方法。
A pressure tank state estimation method for estimating a pressure of a pressure tank in a fluid supply device including a pump for transporting a fluid and a pressure tank provided on a discharge side of the pump, using a learning model generated by the machine learning device according to any one of claims 1 to 6, comprising:
an input data acquisition step of acquiring input data including time series data of a pump pressure related to the pump during a predetermined period and time series data of an operating status of the pump during the predetermined period;
and an inference step of inputting the input data acquired by the input data acquisition step into the learning model and inferring the charged pressure of the pressure tank.
Pressure tank condition estimation method.
流体を移送するポンプ及び前記ポンプの吐出側に設けられた圧力タンクを備える流体供給装置における前記圧力タンクの封入圧力を推定するために用いられる推論方法であって、
所定期間における前記ポンプに係るポンプ圧力のデータ前記所定期間における前記ポンプの運転状況のデータ、及び、前記所定期間において前記圧力タンクから前記流体が供給される流体供給先にて使用された前記流体の使用流量のデータを含む入力データを取得する入力データ取得工程と、
前記入力データ取得工程にて前記入力データを取得すると、前記圧力タンクの封入圧力を推論する推論工程と、を実行する、
推論方法。
1. An inference method used to estimate a pressure of a pressure tank in a fluid supply device including a pump for transporting a fluid and a pressure tank provided on a discharge side of the pump, comprising:
an input data acquisition step of acquiring input data including pump pressure data for the pump during a predetermined period , data on the operating status of the pump during the predetermined period, and data on the usage flow rate of the fluid used at a fluid supply destination to which the fluid is supplied from the pressure tank during the predetermined period ;
When the input data is acquired in the input data acquisition step, an inference step of inferring a charged pressure of the pressure tank is executed.
Inference methods.
コンピュータに、請求項に記載の機械学習方法が備える各工程を実行させるための、
機械学習プログラム。
A method for causing a computer to execute each step of the machine learning method according to claim 9 ,
Machine learning programs.
コンピュータに、請求項10に記載の圧力タンク状態推定方法が備える各工程を実行させるための、
圧力タンク状態推定プログラム。
A method for causing a computer to execute each step of the pressure tank state estimation method according to claim 10 ,
Pressure tank condition estimation program.
コンピュータに、請求項11に記載の推論方法が備える各工程を実行させるための、
推論プログラム。
A method for causing a computer to execute each step of the inference method according to claim 11 ,
Inference program.
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