JP7637116B2 - 測定装置、センサ出力監視方法及びセンサ出力監視プログラム - Google Patents
測定装置、センサ出力監視方法及びセンサ出力監視プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7637116B2 JP7637116B2 JP2022504401A JP2022504401A JP7637116B2 JP 7637116 B2 JP7637116 B2 JP 7637116B2 JP 2022504401 A JP2022504401 A JP 2022504401A JP 2022504401 A JP2022504401 A JP 2022504401A JP 7637116 B2 JP7637116 B2 JP 7637116B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- value
- output value
- output
- estimated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Description
そこで、本発明は、センサに明らかな異常が発生していない場合であっても、センサが出力する測定値が本来出力されるべき値からずれていることを検知でき、さらに複数のセンサのうち、どのセンサの出力値が本来の値からずれているのかを特定することができる測定装置を提供することを主な目的とするものである。
ここで第1センサ群及び第2センサ群は、1つのセンサのみを含むものであっても良いし複数のセンサを含むものであっても良い。
前記相関関係がこれまでの相関関係を維持している場合には、センサやセンサの出力値に影響を与える部品などには問題がなく、各センサの出力値は本来出力されるべき値であると判断することができる。
さらに、3つ以上のセンサを備えて、これらの相関関係を相互に調べることにより、3つ以上のセンサのうち、いずれのセンサの出力値が本来出力されるべき値からずれているのかを特定することが可能である。
また、前記相関関係式は、例えば、回帰分析によって算出されるものとしてもよい。
また、3つ以上のセンサのうち、いずれのセンサの出力値が本来出力されるべき値からずれているのかを特定することができるので、メンテナンスをするべきセンサがどれであるのかをユーザに知らせることができる。
2 ・・・センサユニット
3 ・・・情報処理装置
31 ・・・算出部
32 ・・・表示部
33 ・・・記憶部
34 ・・・出力監視部
具体的にこのセンサユニット2は、上述したような種々の指標のうち複数種類の指標を測定するために、異なる種類の3つ以上のセンサを備えている。
表示部32は、例えば、一方の軸が時間、他方の軸が出力値に設定されたグラフを画面上に表示して、このグラフに各センサ21からの出力値の経時変化を表示するものである。この表示部32は、情報処理装置に設けられたディスプレイであっても良いし、別途設けられたディスプレイ等であっても良い。
以下に出力監視部34が、各センサ21からの出力値の相関関係を監視する手順及び方法を説明する。
ここでは、分かりやすく説明するために、図3に示すような、3つのセンサ21について、その相関関係を監視する場合を例として挙げて説明する。
過去の測定値等の出力値に基づいて、例えば、下記数1で表すような回帰式を求め、これを記憶部33に記憶しておく。その上で、例えば、現在のセンサBの出力値をこの回帰式に代入して、センサAの第1推定出力値を求める。なお、数1中のaやbなどの定数は、例えば、最小二乗法によって各出力値からの差が最小になるような直線を算出することによって求めることができる。過去の出力値は、過去のある所定の期間における出力値であっても良いし、過去の全期間の出力値であっても良い。本実施形態では、一例として、一番最近の測定環境の変化があった時点以降の全ての時期の出力値を、前記回帰式を求めるために使用している。また、この回帰式は、人が手動で計算して入力するようにしても良いし、例えば、算出部31や出力監視部34等が自動で算出するようにしてもよい。
(センサAの推定出力値)= a ×(センサBからの出力値)+ b
次に、前述したようにして算出された第1推定出力値及び第2推定出力値のそれぞれと、同じ時点におけるセンサAから実際に出力された出力値である実測値とを比較して、例えば、これらの差をそれぞれ算出する。
図3に示すように、センサBやセンサCを第1のセンサとした場合についても、センサB又はセンサCの推定出力値を算出し、これら推定出力値とセンサB又はセンサCの実測値との差をそれぞれ算出する。
前記許容範囲は、例えば、推定出力値の±10%の範囲として予め設定しておくこともできる。
出力監視部34は、前述した差が、前記許容範囲内であれば、各センサ間の相関関係は維持されていると判断する。
一方、前述した差が、例えば、図4中に丸で囲んだ部分のように、前記許容範囲を超えた場合には、各センサ間の相関関係がこれまでの相関関係から外れたものと判断する。なお、図4での許容範囲は、網掛けで示してある。
環境変化があったかどうかについては、例えば、記憶部に環境変化についての情報を記憶させておいても良い。この環境変化についての情報は、ユーザが入力するようにしても良いし、例えばユーザが測定条件を設定しなおした時にその入力日時や変更事項などが記憶部33に自動で記憶されるようにしてもよい。
例えば、第1推定出力値と実測値との差が許容範囲を超えてしまっており、一方で、第2推定出力値と実測値との差が許容範囲内となっている場合には、センサBからの出力値が本来出力されるべき値からずれてしまったことが原因で、第1推定出力値がうまく推定できなかったと判断する。
このように、いずれのセンサ21からの出力値が原因であるのかを判断した後に、出力監視部は、例えば、センサBの値がずれている旨の信号を出力する。
例えば、図5に示すように、各センサの実測値と推定出力値との間の差が許容範囲を超えた場合には、グラフ上に異常を示すプロット(丸印)を表示するようにしても良い。
また、このグラフ上でクリックすることによって新たなウィンドウを表示し、そのウィンドウに測定日時、実測値、推定出力値及び該推定出力値を算出する基礎となったセンサの出力値などのうちいずれか1つ以上の情報を表示するようにしても良い。
その結果、例えば、次回のメンテナンス時期がまだ先である場合であっても、各センサ21や各センサ21の出力値に影響を与える部品等の不具合をいち早く検知することができる。
例えば、前記実施形態では、第1のセンサの推定出力値を、他の1つのセンサ(センサB又はセンサC)の出力値から算出する場合を説明したが、例えば、図6に示すように、第1のセンサの推定出力値を、他の2つ以上のセンサを含むセンサ群の各センサの出力値に基づいて算出してもよい。このように2つ以上のセンサを含むセンサ群の各センサの出力値に基づいて推定出力値を算出する場合には、重回帰分析の式を用いる。この場合の推定出力値の算出方法について、以下に説明する。
(センサAの推定出力値) = c ×(センサBの出力値)+ d × (センサCの出力値) + e
例えば、前述したようにしてセンサB及びセンサCの出力値に基づいてセンサAの推定出力値を算出した場合に、センサAの実測値とセンサAの推定出力値との比が許容範囲内であるかどうかを調べるようにしても良い。より具体的には、例えば、許容範囲が±10%と設定された場合には、センサAの推定出力値をセンサAの実測値で割った商又はセンサAの実測値をセンサAの推定出力値で割った商が、0.9以上1.1以下の範囲に入っているかどうか等を判断するようにしてもよい。
前述したように3つのセンサを用いる場合には、2つの推定出力値を算出すれば、いずれのセンサの出力値が本来の値からずれているのかを特定することができる。このように、3つ以上のn個のセンサを用いる場合には、(n-1)個の推定出力値を算出すれば、より確実にいずれのセンサの出力値が本来の値からずれているのかを特定することができると考えられる。
また、前記実施形態では、センサの現時点で出力値を推定するようにしていたが、センサの、例えば、過去のある時点の出力値を推定出力値として算出して、その時点でのセンサの実測値と推定出力値とを比べるようにしてもよい。
Claims (10)
- 3つ以上のセンサと、これらセンサの出力値を監視する出力監視部とを備える測定装置であって、
前記出力監視部が、前記センサのうち、第1のセンサ以外の少なくとも1つのセンサを含む第1センサ群の各センサの出力値に基づいて、前記第1のセンサの推定出力値を算出し、
前記第1のセンサ以外の少なくとも1つのセンサを含むセンサ群であって、前記第1センサ群とは異なる第2センサ群の各センサの出力値に基づいて、前記第1のセンサの推定出力値を算出し、
第1のセンサについて算出された複数の推定出力値のそれぞれと前記第1のセンサによって実際に測定された実測値とを比較して、第1のセンサについての各前記推定出力値と前記実測値との差又は比が予め定めた許容範囲内にあるかどうかを判断し、
前記第1のセンサの出力値に基づいて、前記第1センサ群に含まれるセンサである第2のセンサの推定出力値を算出し、
前記第2センサ群の各センサの出力値に基づいて、前記第2のセンサの推定出力値を算出し、
第2のセンサについて算出された複数の推定出力値のそれぞれと前記第2のセンサによって実際に測定された実測値とを比較して、第2のセンサについての各前記推定出力値と前記実測値との差又は比が予め定めた許容範囲内にあるかどうかを判断するものであることを特徴とする測定装置。 - 前記第1のセンサ及び前記第2のセンサが互いに異なる種類のセンサであることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 前記各推定出力値と前記実測値との差又は比が予め定めた許容範囲内にあるかどうかを判断することによって、各センサの出力値の間の現在の相関関係がこれまでの相関関係から外れたかどうかを判断するものである請求項1又は2に記載の測定装置。
- 各センサの出力値の間の現在の相関関係がこれまでの相関関係から外れた場合に、その原因がセンサ又は部品の不具合により各センサの出力値が本来出力されるべき値からずれたことが原因であるのか否かを判断するものである請求項3記載の測定装置。
- 前記センサが、サンプルの導電率、比抵抗、ORP、濁度、色度、温度、圧力、油膜、及び前記サンプルに含まれる各種物質の濃度のうちいずれか一種以上を測定するものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の測定装置。
- 前記センサが、サンプルの導電率、比抵抗、ORP、濁度、色度、温度、圧力、油膜、及び前記サンプルに含まれる各種物質の濃度のうちいずれか一種以上を測定するものであり、異なる種類の前記センサを複数備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の測定装置。
- 前記推定出力値を回帰分析によって算出することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の測定装置。
- 水質分析に使用されるものである請求項1乃至7のいずれか一項に記載の測定装置。
- 3つ以上のセンサのうち、第1のセンサ以外の少なくとも1つのセンサを含む第1センサ群からの出力値に基づいて、前記第1のセンサの推定出力値を算出し、
前記第1のセンサ以外の少なくとも1つのセンサを含むセンサ群であって、前記第1センサ群とは異なる第2センサ群からの出力値に基づいて、前記第1のセンサの推定出力値を算出し、
第1のセンサについて算出された複数の推定出力値のそれぞれと前記第1のセンサによって実際に測定された実測値とを比較して、第1のセンサについての各前記推定出力値と前記実測値との差又は比が予め定めた許容範囲内にあるかどうかを判断し、
前記第1のセンサの出力値に基づいて、前記第1センサ群に含まれるセンサである第2のセンサの推定出力値を算出し、
前記第2センサ群の各センサの出力値に基づいて、前記第2のセンサの推定出力値を算出し、
第2のセンサについて算出された複数の推定出力値のそれぞれと前記第2のセンサによって実際に測定された実測値とを比較して、第2のセンサについての各前記推定出力値と前記実測値との差又は比が予め定めた許容範囲内にあるかどうかを判断することを特徴とするセンサ出力監視方法。 - 3つ以上のセンサのうち、第1のセンサ以外の少なくとも1つのセンサを含む第1センサ群の各センサの出力値に基づいて、前記第1のセンサの推定出力値を算出し、
前記第1のセンサ以外の少なくとも1つのセンサを含むセンサ群であって、前記第1センサ群とは異なる第2センサ群の各センサの出力値に基づいて、前記第1のセンサの推定出力値を算出し、
第1のセンサについて算出された複数の推定出力値のそれぞれと前記第1のセンサによって実際に測定された実測値とを比較して、第1のセンサについての各前記推定出力値と前記実測値との差又は比が予め定めた許容範囲内にあるかどうかを判断し、
前記第1のセンサの出力値に基づいて、前記第1センサ群に含まれるセンサである第2のセンサの推定出力値を算出し、
前記第2センサ群の各センサの出力値に基づいて、前記第2のセンサの推定出力値を算出し、
第2のセンサについて算出された複数の推定出力値のそれぞれと前記第2のセンサによって実際に測定された実測値とを比較して、第2のセンサについての各前記推定出力値と前記実測値との差又は比が予め定めた許容範囲内にあるかどうかを判断することを特徴とするセンサ出力監視プログラム。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020039291 | 2020-03-06 | ||
| JP2020039291 | 2020-03-06 | ||
| PCT/JP2021/007958 WO2021177306A1 (ja) | 2020-03-06 | 2021-03-02 | 測定装置、センサ出力監視方法及びセンサ出力監視プログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2021177306A1 JPWO2021177306A1 (ja) | 2021-09-10 |
| JP7637116B2 true JP7637116B2 (ja) | 2025-02-27 |
Family
ID=77612627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022504401A Active JP7637116B2 (ja) | 2020-03-06 | 2021-03-02 | 測定装置、センサ出力監視方法及びセンサ出力監視プログラム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7637116B2 (ja) |
| CN (1) | CN115136010A (ja) |
| WO (1) | WO2021177306A1 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007056815A (ja) | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Honda Motor Co Ltd | 温度センサの故障判定装置 |
| JP2014222021A (ja) | 2013-05-13 | 2014-11-27 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG | 排気温度センサの異常診断装置 |
| WO2016151716A1 (ja) | 2015-03-23 | 2016-09-29 | 株式会社日立製作所 | センサ端末の故障または異常の検出方法 |
| JP2017207904A (ja) | 2016-05-18 | 2017-11-24 | エヌ・ティ・ティ・コミュニケーションズ株式会社 | 異常検知システム、モデル生成装置、異常検知装置、異常検知方法、モデル生成プログラム、および、異常検知プログラム |
| JP2020008204A (ja) | 2018-07-05 | 2020-01-16 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | センサ状態判定装置、センサ状態判定方法およびプログラム |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03138528A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | センサ異常検出方法 |
| JP2012098901A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Hitachi Ltd | 環境監視システム |
| JP6003689B2 (ja) * | 2013-02-04 | 2016-10-05 | 株式会社デンソー | 診断装置 |
| AU2016369392B2 (en) * | 2015-12-18 | 2021-10-28 | Bayer Aktiengesellschaft | Method for monitoring at least two redundant sensors |
| JP2018049316A (ja) * | 2016-09-20 | 2018-03-29 | 株式会社東芝 | センサ診断装置、センサ診断方法、およびプログラム |
-
2021
- 2021-03-02 CN CN202180016096.9A patent/CN115136010A/zh active Pending
- 2021-03-02 JP JP2022504401A patent/JP7637116B2/ja active Active
- 2021-03-02 WO PCT/JP2021/007958 patent/WO2021177306A1/ja not_active Ceased
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007056815A (ja) | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Honda Motor Co Ltd | 温度センサの故障判定装置 |
| JP2014222021A (ja) | 2013-05-13 | 2014-11-27 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG | 排気温度センサの異常診断装置 |
| WO2016151716A1 (ja) | 2015-03-23 | 2016-09-29 | 株式会社日立製作所 | センサ端末の故障または異常の検出方法 |
| JP2017207904A (ja) | 2016-05-18 | 2017-11-24 | エヌ・ティ・ティ・コミュニケーションズ株式会社 | 異常検知システム、モデル生成装置、異常検知装置、異常検知方法、モデル生成プログラム、および、異常検知プログラム |
| JP2020008204A (ja) | 2018-07-05 | 2020-01-16 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | センサ状態判定装置、センサ状態判定方法およびプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021177306A1 (ja) | 2021-09-10 |
| JPWO2021177306A1 (ja) | 2021-09-10 |
| CN115136010A (zh) | 2022-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100834187B1 (ko) | 베이지안 네트워크를 이용한 하ㆍ폐수 처리공정의 진단시스템 | |
| CN113252544B (zh) | 一种炼油装置腐蚀监测系统和方法 | |
| US20070233397A1 (en) | System for detection and prediction of water quality events | |
| US20070215556A1 (en) | System for detection and prediction of water nitrification | |
| JP5621967B2 (ja) | 異常データ分析システム | |
| CN116878728B (zh) | 一种压力传感器故障检测分析处理系统 | |
| Penninckx et al. | Validation of the calibration procedure in atomic absorption spectrometric methods | |
| JP2023171583A (ja) | 診断システム、抵抗値推定方法、およびコンピュータープログラム | |
| JP2014166250A (ja) | 視野検査支援装置 | |
| CN113574485A (zh) | 用于检测水处理设备中异常的方法 | |
| EP4401015A1 (en) | Measurement system, measurement system anomaly determination method, and measurement system anomaly determination program | |
| CN119515336A (zh) | 海工混凝土结构耐久性能智能监测评估方法及系统 | |
| JP7637116B2 (ja) | 測定装置、センサ出力監視方法及びセンサ出力監視プログラム | |
| JP7163117B2 (ja) | プロセス監視支援装置、プロセス監視支援システム、プロセス監視支援方法及びプロセス監視支援プログラム | |
| JP4604987B2 (ja) | 水処理プラントの運転管理方法および装置 | |
| JP2018076724A (ja) | 時系列データの逐次更新予測判定方法及び逐次更新予測判定システム | |
| JP4802665B2 (ja) | 水処理プラントの運転管理装置 | |
| JP6830002B2 (ja) | 濃度測定方法、濃度測定用プログラム、濃度測定システム、及び濃度測定装置 | |
| US20230161679A1 (en) | Method of determining application-specific total plausibilities of measured values of at least one measurand measured by a measurement system in a specific application | |
| US20100125422A1 (en) | Method for Qualifying the Variability of an Effluent Composition | |
| Fathi et al. | Detection of novel asset failures in predictive maintenance using classifier certainty | |
| JPH07219623A (ja) | 計測器の異常検知装置 | |
| JP7743399B2 (ja) | 表示装置、水質計管理システム、表示方法、及びプログラム | |
| US20240200990A1 (en) | Method of measuring measurands of a medium and a measurement system configured to perform this method | |
| CN117491581B (zh) | 基于深度学习的煤矿工作面水质在线监测方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240917 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241106 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250130 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250214 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7637116 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |