音響イメージング、AI、データ分析の開発 - エンジニアインタビュー
主任研究エンジニア、理学博士（テクノロジー）
ロバート・アルブレヒト氏のインタビュー
エンジニア紹介
ロバート・アルブレヒト
主任研究エンジニア
理学博士（テクノロジー）
私は電子工学と電気工学のバックグラウンドを持ち、音響学とオーディオ信号処理を専門としています。 修士課程を修了した後も研究者として研究を続け、音の方向と距離の知覚に関するテーマで博士論文を書きました。
博士号を取得した後、私はカイ・サクセラやヨナス・ナイベリとともに、後にSi124音響イメージングカメラとなるものの開発に携わりました。 私はこれまで様々な業務に携わってきましたが、音響分析チームのリーダーとしての私の仕事の焦点は、最高の音響イメージング性能を提供するだけでなく、最高のパフォーマンスを提供するために、カメラが収集した音響データの自動分析を行い、お客様にアプリケーションに特化した意思決定サポートを提供することでした。
LD検査とPD検査の歴史について教えてください。
歴史的に、人間はさまざまな用途で耳を使って問題を検出してきました。 ガス漏れや送電網の部分放電（PD）を検知する場合、人間の耳は場合によっては有効ですが、多くの点で限界があります。 最初の問題は、観測しようとする現象を覆い隠してしまうようなノイズです。 2つ目の問題は、人間は音の発生源を正確に特定することが難しいということです。
指向性超音波マイクロホンの導入により、ユーザーは妨害ノイズの少ない周波数に集中し、スキャニング動作で音源を定位させることができるようになり、これらの問題のいくつかが解決されました。 というのも、ユーザーはヘッドフォンを使って音を聞き、漏水や異なるタイプのPDを特定しなければならなかったからです。
Si124音響イメージングカメラの登場により、この状況は一変しました。 Si124は漏水やPDの場所をピンポイントで特定し、画面に表示するだけでなく、これらの音を超音波を発生する他の音源から自動的に区別します。 音源が漏水またはPDとして認識されると、自動分析が深刻度を評価するため、ユーザーは最も深刻な問題から簡単に解決することができます。
現在、市場には多くの音響カメラがありますが、Si124が他の競合製品と大きく異なるのは、技術的性能に加えて、用途に特化した分析です。 汎用の音響カメラを購入した場合、ユーザーが探している問題を検出するためにそれをうまく使用するには、多くのトレーニングが必要です。しかし、いったん問題を発見しても、それがどの程度深刻なのか、どうすればいいのかがわからないのです。 実際、気体の漏れや部分放電などを検出したかどうかさえわからないかもしれません。 Si124が提供する意思決定サポートにより、ユーザーは検出された問題やその深刻度を簡単に理解し、どの問題を最初に解決すべきかを決定することができます。
ソリューションで使用されているAIの精度について教えてください。
当社は、用途に特化した分析を通じて提供する意思決定支援は、お客様にとって非常に貴重であり、最適なメンテナンスの意思決定に役立つと確信しています。 もちろん、他のAIベースのシステムと同様、結果が常に100%正しいとは断定できません。 しかし、ガス漏れと部分放電の両方に関しては、私たちが何百時間もかけて収集、分析した数千ものサンプルデータに基づいています。 これらの測定には、実験室での測定と現場での測定の両方が含まれ、その結果が十分信頼できるものであり、測定者通常遭遇する条件を網羅していると確信しています。
一例として、社内検証において、当社のPD解析は95%以上の精度を達成しています。 多くの競合他社が、現場で遭遇するガス漏れとはあまり一致しない、非常に限定された一連のガス漏れ測定結果に基づいて検知可能なガス漏れサイズを表記しているのに対して、私たちはお客様が作業中に遭遇する典型的なガス漏れを数十種類も実験室で確認試験を行っています。
ソニックテスターを使用するメリットについて教えてください。
当社の音響カメラ技術は非常に信頼性が高く、100本以上のマイクロホンを使用しているため、経時変化による結果の変化はほとんどありませんが、Si124が正常に動作していることをお客様が簡単に確認できるキャリブレーターを提供しています。 キャリブレーターは各検査の開始時に使用することもできますが、Si124の長期にわたる安定した挙動には自信を持っていますので、6か月ごとの定期校正のみをお勧めします。 校正手順では、Si124の精度のみが検証されます。 時間をかけて調整する必要がないため、デバイスの調整は行われません。
キャリブレーターが生成する音は、ガス漏れや部分放電のスペクトルに非常によく似たスペクトルを持っているため、ユーザーはデバイスが実際の使用例で期待どおりに動作することを確認できます。
データ分析に関するアドバイスは何ですか?
カメラ本体での計測により分析作業を自動で行うため、ユーザー側で作業することあまりありません。 一般的なアドバイスとして、できるだけ多くパラメーター情報を追加入力することで、最も正確な結果が得られます。 一例として、PD深刻度評価では、PDが検出された電圧とコンポーネントを指定しなくても結果が表示されますが、この情報を指定すると、より詳細で正確な評価が得られます。
ユーザーのほとんどの方は、カメラでの測定で異常箇所を確認し、作業が終了するかもしれません。 一方、データをより深く掘り下げたい方には、特定のパターンを特定するのに役立つシグナル分析ツールが役に立ちます。
新しいSi124-LD PLUSについて教えてください。
Si124-LD Plusは、ユーザーがわずかな漏れを見つけるのをサポートする“オートフィルター”と“自動距離測定”の2つの新機能が搭載されています。従来の製品では、邪魔なノイズをフィルタリングして漏れを特定するために、ユーザーは正しい周波数範囲を手動で選択しなければなりません。 音響に精通したエンジニアには簡単な作業かもしれませんが、一般のユーザーが周波数帯域を最適に設定できるようになるには、かなりの訓練と経験が必要でしょう。そして、設定を誤ると、多くの漏れが検出されない可能性があります。 オートフィルターにより、Si124-LD Plusは、ユーザーがボタンを押すことなく、工場やその他の環境で一般的に見られるような邪魔なバックグラウンドノイズを自動的に分析・除去し、エア漏れによって発生する音だけに焦点を当てて計測することができます。
自動距離測定は漏れまでの距離を自動的に決定し、この情報を使用して測定距離とは無関係に正確な漏れの規模を推定します。 これは純粋に音を使って行われるため、追加のセンサーや外部センサーは必要なく、ユーザーは手動で距離を測定または推定し、機器に数値を入力する必要がなくなります。
これら2つの新機能を組み合わせることで、Si124-LD Plusは以前よりもさらに使いやすくなりました。 この2つの機能は、Si124を開発する際に私たちのチームが持っていた哲学に基づいていて作られたものです。それは、ユーザーにとって、簡単に使えることと問題を解決できることが両立でき、多くの価値を提供するツールでありたいということです。
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