AIと加速度センサーによる回転機器予知保全ソリューション
VibnexusⓇ
本ページの内容は過去に弊社において開発したソリューションです。現在(2024年1月)は出資企業様において事業化を検討されており、弊社では取り扱っておりませんので、お問い合わせ頂きましても回答できないことをご容赦ください。このホームページでは過去の開発実績として紹介させていただきます。
独自開発のAI推論機能内蔵の無線振動センサモジュールによってモーター、ファン、ポンプなど回転機器の「いつもと違う状態」を的確かつ迅速にお知らせします。
特徴
- 10kHzまでの高周波に対応した加速度センサー、2種類の無線モジュール、電池を一体化しました
- 小型のため設置位置を選ばず磁石によって簡単に設置できます
- 電池駆動、無線送信ですので配線工事は一切不要です
- 無線到達距離が長いPrivate LoRa無線を搭載しているため、IoTゲートウェイの設置台数を減らせて経済的です
- 超低消費電力設計ですので、室内光や温度差などの環境発電駆動に対応しています
- 独自アルゴリズムによるAIによって「いつもと違う状態」を警告します
AIによる「いつもとは異なる振動状態」を検知
センサー設置直後の回転機器の振動状態を加速度センサーによって複数回測定し、オートエンコーダー型ニューラルネットワークであるVAE(変分オートエンコーダー法)によってAI学習しAIモデル(エンコーダー)を作成します。このAIモデルに現在の振動測定結果を入力して学習した時の振動状態からの乖離度(=異常度スコア)を計算し、この値に基づいて「いつもの振動状態」か「いつもとは異なる振動状態」なのかを判定します。
なお加速度センサーによって得られた加速度時間波形を、FFTによって変換した周波数スペクトルを学習する方式を採用しました。またVAEに独自アルゴリズムを取り入れることにより、判定結果の精度を高くすることに成功しました。
無線振動センサー端末の仕様
寸法(WxHxD) | 47.2mm × 46.3mm × 31.5mm |
質量 | 約60g |
搭載センサー | 加速度センサー、温度センサー |
加速度センサー対応周波数 | 10Hz~10kHz |
加速度センサー検出加速度 | 最大 ±200m/s2、分解能 0.2m/s2 |
加速度センサー検出方向 | Z方向 1軸 |
加速度センサーサンプリング周波数 | 2.5kHz / 25kHz |
加速度センサーサンプリング点数・時間 | 各2048ポイント 0.8192sec/0.08192sec |
IoTゲートウェイとの通信方式 | 2.4GHz / Private LoRa 920MHz 設置時選択 |
無線通信距離 | 10m(2.4GHz) / 1000m(920MHz) 見通し |
AI異常度判断機能内蔵 | 教師なし学習VAE法による推論機能を内蔵 |
電源 | 内蔵リチウムイオン2次電池 |
電池寿命 | 約3年(1回/日測定時@2.4GHz選択時) |
消費電流 | max 50mA(LPWA送信時)、6μA(待機時) |
防塵・防水性 | 簡易防水・防塵(耐水テープ・袋を提供) |
使用環境(センサ本体) | 使用時 0℃ ~ +60℃ |
設置方法 | 磁石、接着剤、ねじ止め |