Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR102659356B1 - 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템 - Google Patents

진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102659356B1
KR102659356B1 KR1020220161507A KR20220161507A KR102659356B1 KR 102659356 B1 KR102659356 B1 KR 102659356B1 KR 1020220161507 A KR1020220161507 A KR 1020220161507A KR 20220161507 A KR20220161507 A KR 20220161507A KR 102659356 B1 KR102659356 B1 KR 102659356B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blower
boiler
amplitude
vibration
value
Prior art date
Application number
KR1020220161507A
Other languages
English (en)
Inventor
정주화
김종훈
김치관
Original Assignee
대림로얄이앤피(주)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대림로얄이앤피(주) filed Critical 대림로얄이앤피(주)
Priority to KR1020220161507A priority Critical patent/KR102659356B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102659356B1 publication Critical patent/KR102659356B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/001—Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

본 발명은 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 (a) 보일러 시운전 동안 보일러 부하 변동에 따른 송풍기의 진동값 변동 시, 변동 진동값에 따른 진폭 및 그 진폭의 기울기 값을 해당 부하에 대한 송풍기(20)의 변동 진폭 내지 기준 기울기 값으로 셋팅하는 단계; (b) 상기 보일러의 실운전 중 부하 변동 시, 상기 송풍기의 가동량 변화에 따른 진동을 계측하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서의 계측 값을 서버로 전송하고, 상기 서버는 전송된 계측 값을 토대로 보일러의 부하별 진폭을 생성하는 단계; (d) 상기 송풍기의 진동에 따른 진폭 변화를 상기 (a) 단계에서 셋팅된 기준 기울기 값의 초과 여부를 판단하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 측정된 진폭 변화가 기준 기울기 값을 초과하는 경우 상기 보일러의 가동 중단한 후, 송풍기의 이상 상태를 관리자에게 통지하고, 측정된 진폭 변화가 기준 기울기 값 이하인 경우 측정된 진폭을 해당 부하에 대한 진폭으로 설정하는 단계;를 포함하여 이루어지되, 상기 송풍기에는 진동센서가 부착되어 송풍기의 진동을 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉 본 발명은 보일러의 시운전 시, 보일러 부하별 송풍기의 진동을 진동센서를 이용하여 감지하고, 보일러 부하별 송풍기 진동에 대한 진폭과, 이 진폭에 대한 기울기 값을 보일러 부하별 기준 기울기 값으로 설정하고, 보일러 실운전 중 부하 변동에 따른 송풍기의 진동 변화를 진동센서에 의하여 실시간으로 감지하여 변화된 진동에 대한 진폭 내지 그 기울기 값을 기준 기울기 값과 비교하여 송풍기의 이상상태 여부를 진단할 수 있는 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템을 제안하고자 한다.

Description

진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템{Anomaly diagnosis system of industrial boiler blower using vibration sensor}
본 발명은 보일러의 시운전 시, 보일러 부하별 송풍기의 진동을 진동센서를 이용하여 감지하고, 보일러 부하별 송풍기 진동에 대한 진폭과, 이 진폭에 대한 기울기 값을 보일러 부하별 기준 기울기 값으로 설정하며, 보일러 실운전 중 부하 변동에 따른 송풍기의 진동 변화를 진동센서에 의하여 실시간으로 감지하여 변화된 진동에 대한 진폭 내지 그 기울기 값을 기준 기울기 값과 비교함으로써 송풍기의 이상상태 여부를 진단할 수 있는 진동센스를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템에 관한 것이다.
통상적으로 산업용 보일러의 경우 안정적인 운전 및 운영에 있어서 진동은 중요한 테마이다, 이러한 진동은 지진 등과 같은 외부적인 요인에 의한 진동도 있고, 보일러 자체의 가동 시 발생하는 자체 진동도 있다.
이와 같은 진동 중 자체 진동을 발생시키는 요인으로 송풍기 가동에 의한 진동이다. 보일러의 송풍기는 산업용 보일러의 핵심 부품으로 고장 시 보일러 가동을 즉각적으로 중지하여야 하며 수리에도 많은 시간과 비용이 소모된다.
따라서 송풍기의 안정적인 관리는 무엇보다 중요하다. 이러한 송풍기는 산업용 보일러의 경우 대용량의 모터에 의하여 구동되므로 모터의 정상적인 작동은 송풍기의 정상적인 작동을 담보하는 것이다.
이 경우 송풍기 모터는 보일러의 부하에 따라 가동량이 결정된다. 예컨대 모터의 최대 가동량을 100%라고 했을 때, 보일러 부하가 100일 경우 90 ~ 100% 사이의 특정 값에서 가동되며, 이 특정 값은 상황에 맞게 보일러 시운전 동안 셋팅이 가능하다. 즉 보일러의 부하량에 따라 셋팅된 송풍기 모터의 가동량은 특유의 진동을 가지며, 이 진동을 실시간으로 파악할 경우 안정적인 보일러 가동을 확인할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 모터의 가동량에 따른 송풍기의 진동을 감지하여 송풍기의 작동 상태를 진단하고, 이를 통해 보일러의 안정적인 운전이 가능하도록 구현하고자 한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2022-0067734호(2022. 05. 25.)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로,
보일러의 시운전 시, 보일러 부하별 송풍기의 진동을 진동센서를 이용하여 감지하고, 보일러 부하별 송풍기 진동에 대한 진폭과, 이 진폭에 대한 기울기 값을 보일러 부하별 기준 기울기 값으로 설정하고, 보일러 실운전 중 부하 변동에 따른 송풍기의 진동 변화를 진동센서에 의하여 실시간으로 감지하여 변화된 진동에 대한 진폭 내지 그 기울기 값을 기준 기울기 값과 비교하여 송풍기의 이상상태 여부를 진단하고자 하는 것을 하나의 목적으로 한다.
본 발명은 송풍기의 이상진단 시, 관리자에게 바로 알림으로써 송풍기의 고장이나 이상을 사전을 알 수 있을 뿐만 아니라, 점검 또한 용이하게 할 수 있고, 지진 등의 급격한 이상상황 발생 시, 즉각적인 대처를 가능케하고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
본 발명은 송풍기의 정상상태에서도 실시간으로 축적되는 송풍기의 진동 데이터를 데이터화 하여 지속적으로 분석을 수행함으로써 동일 부하에서 다른 진동값이 발견되고 지속될 경우 이를 고장예측진단으로 활용하고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
본 발명에 따른 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템은 (a) 보일러 시운전 동안 보일러 부하 변동에 따른 송풍기의 진동값 변동 시, 변동 진동값에 따른 진폭 및 그 진폭의 기울기 값을 해당 부하에 대한 송풍기(20)의 변동 진폭 내지 기준 기울기 값으로 셋팅하는 단계; (b) 상기 보일러의 실운전 중 부하 변동 시, 상기 송풍기의 가동량 변화에 따른 진동을 계측하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서의 계측 값을 서버로 전송하고, 상기 서버는 전송된 계측 값을 토대로 보일러의 부하별 진폭을 생성하는 단계; (d) 상기 송풍기의 진동에 따른 진폭 변화가 상기 (a) 단계에서 셋팅된 기준 기울기 값의 초과 여부를 판단하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 측정된 진폭 변화가 기준 기울기 값을 초과하는 경우 상기 보일러의 가동 중단한 후, 송풍기의 이상 상태를 관리자에게 통지하고, 측정된 진폭 변화가 기준 기울기 값 이하인 경우 측정된 진폭을 해당 부하에 대한 진폭으로 설정하는 단계;를 포함하여 이루어지되, 상기 송풍기에는 진동센서가 부착되어 송풍기의 진동을 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 (a) 단계에서 상기 서버는 상기 보일러의 시운전 동안 보일러의 부하 변동에 따른 상기 진동센서의 출력값을 저장하고, 저장된 출력값의 최소값과 최대값에 기초하여 정상동작 상태의 송풍기 동작의 진폭을 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 보일러의 시운전을 통해 모든 부하에 대한 정상상태의 송풍기 작동에 따른 진폭을 설정하고, 현장 진동 출력값을 기반으로 평균적인 진동 변화에 따른 기울기 값을 기준 기울기 값으로 셋팅하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 기준 기울기 값의 셋팅 시, 보일러의 부하변동 구간에서 상기 진동센서에 의하여 측정된 진동값은 제외되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 보일러의 실운전 중 진동센서의 계측값이 설정된 진폭 범위를 벗어나고, 설정된 진폭 범위를 벗어난 해당 진폭의 기울기 값을 계산하여 상기 기준 기울기 값의 비교를 통해 송풍기의 정상 동작 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템은 보일러의 시운전 시, 보일러 부하별 송풍기의 진동을 진동센서를 이용하여 감지하고, 보일러 부하별 송풍기 진동에 대한 진폭과, 이 진폭에 대한 기울기 값을 보일러 부하별 기준 기울기 값으로 설정하고, 보일러 실운전 중 부하 변동에 따른 송풍기의 진동 변화를 진동센서에 의하여 실시간으로 감지하여 변화된 진동에 대한 진폭 내지 그 기울기 값을 기준 기울기 값과 비교하여 송풍기의 이상상태 여부를 진단할 수 있다.
또한 본 발명은 송풍기의 이상진단 시, 관리자에게 바로 알림으로써 송풍기의 고장이나 이상을 사전을 알 수 있을 뿐만 아니라, 점검 또한 용이하게 할 수 있고, 지진 등의 급격한 이상상황 발생 시, 즉각적이면서도 신속한 대처를 가능하게 한다.
또한 본 발명은 송풍기의 정상상태에서도 실시간으로 축적되는 송풍기의 진동 데이터를 데이터화 하여 지속적으로 분석을 수행함으로써 동일 부하에서 다른 진동값이 발견되고 지속될 경우 이를 고장예측진단으로 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템을 나타내는 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템을 나타내는 개념도,
도 3은 본 발명에 따른 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템에서 진동센서의 장착구조를 나타내는 사진도,
도 4는 본 발명에 따른 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템에서 기준 기울기 값의 설정을 나타내는 그래프,
도 5는 본 발명에 따른 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템에서 특정 부하에서 펌프의 변동 진폭 및 기울기 값의 변화를 나타내는 그래프.
본명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시례를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시례를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 진동센서(30)를 이용한 산업용 보일러(10) 송풍기(20)의 이상진단시스템은 보일러(10) 시운전 동안 송풍기(20)의 진동값 변화를 토대로 보일러(10) 부하별 송풍기(20) 변동 진폭에 대한 기준 기울기 값을 셋팅하는 (a) 단계(S100)와, 보일러(10) 실운전 중 부하 변동시 송풍기(20) 가동량 변하에 따른 진동을 계측하는 (b) 단계(S200)와, 계측 값을 서버(60)로 전송 및 보일러(10) 부하별 진폭을 형성하기 위한 (c) 단계(S300)와, 송풍기(20)의 진동에 따른 진폭 변화를 기준 기울기 값의 초과 여부를 판단하는 (d) 단계(S400) 및 (d) 단계(S400)의 판단에 결과에 따른 상황조치를 취하기 위한 (e) 단계(S500)를 포함하여 구성된다.
먼저 산업용 보일러(10)의 경우 안정적인 운전 및 운영에 있어서 진동은 중요한 테마이다, 이러한 진동은 지진 등과 같은 외부적인 요인에 의한 진동도 있고, 보일러(10) 자체의 가동 시 발생하는 자체 진동도 있다.
이와 같은 진동 중 자체 진동을 발생시키는 가장 큰 요인은 송풍기(20)에 의한 진동이다. 보일러(10)의 송풍기(20)는 산업용 보일러(10)의 핵심 부품으로 고장 시 보일러(10) 가동을 즉각적으로 중지하여야 하며 수리에도 많은 시간과 비용이 소모된다.
따라서 송풍기(20)의 안정적인 관리는 무엇보다 중요하다. 이러한 송풍기(20)는 산업용 보일러(10)의 경우 대용량의 모터에 의하여 구동되므로 모터의 정상적인 작동은 송풍기(20)의 정상적인 작동을 담보하는 것이다.
이 경우 송풍기(20) 모터는 보일러(10)의 부하에 따라 가동량이 결정된다. 예컨대 모터의 최대 가동량을 100%라고 했을 때, 보일러(10) 부하가 100일 경우 90 ~ 100% 사이의 특정 값에서 가동되며, 이 특정 값은 상황에 맞게 보일러(10) 시운전 동안 셋팅이 가능하다. 즉 보일러(10)의 부하량에 따라 셋팅된 송풍기(20) 모터의 가동량은 특유의 진동을 가지며, 이 진동을 실시간으로 파악할 경우 안정적인 보일러(10) 가동을 확인할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 모터의 가동량에 따른 송풍기(20)의 진동을 감지하여 송풍기(20)의 작동 상태를 진단하고, 이를 통해 보일러(10)의 안정적인 운전이 가능하도록 구현하고자 한다.
이를 위한 이상감지시스템은 보일러(10)와, 송풍기(20), 송풍기(20)에 장착되는 진동센서(30)를 포함하여 구성된다. 또한 진동센서(30)에서 감지된 진동값은 보일러(10) 컨트롤러에 구비된 통신보드(40)를 통해 랜이나 무선 통신(50)을 통해 서버(60)로 전송된다. 서버(60)는 진동 데이터를 저장 및 분석한 후, 현장 관리자(70)에게 분석 결과를 알리고, 현장 관리자(70)는 통지된 분석 결과에 따른 현장조치를 취하게 된다.
여기서 서버(60)에는 전송된 계측 값, 즉 진동값을 저장은 물론이고, 데이터 분석 프로그램을 이용하여 진동값에 해당하는 진폭을 생성하게 되는데, 이는 이하에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
이와 같이 구성되는 이상진단시스템은 후술할 프로세서를 거쳐 송풍기(20) 작동상태를 진단하게 된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (a) 단계(S100)는 일러(10) 시운전 동안 보일러(10)의 부하 변동에 따른 송풍기(20)의 진동값 변동 시, 변동 진동값에 따른 진폭 및 그 진폭의 기울기 값을 해당 부하에 대한 송풍기(20)의 변동 진폭 내지 기준 기울기 값으로 셋팅하는 과정이다.
먼저 송풍기(20)의 진동을 감지하기 위해 본 발명에서는 진동센서(30)를 활용하게 되는데, 이 진동센서(30)는 송풍기(20)의 진동을 감지할 수 있도록 송풍기(20)의 설치물에 장착될 수 있다. 예컨대 도 3의 도시와 같이 송풍기(20)가 부착형(도 3의 (a) 참조)이거나 또는 자립형(도 3의 (b) 참조)이든 현장 상황에 맞춰 송풍기(20)의 진동을 가장 잘 감지할 수 있는 위치에 장착시키는 것이 바람직하다. 일례로 송풍기(20) 모터의 지지대와 같은 설치물에 장착하는 것이 가능하다.
이와 같이 설치된 진동센서(30)는 보일러(10) 가동 시 송풍기(20) 모터가 구동되면서 송풍기(20) 전체에서 발생하는 진동을 감지하게 된다.
특히 본 발명에 따른 (a) 단계(S100)에서는 송풍기(20)의 작동상태를 진단하기 위해 기준 기울기 값을 설정하게 되는데, 이 기준 기울기 값은 다음과 같이 설정될 수 있다.
먼저 보일의 실운전 전에 보일러(10)의 시운전 시, 보일러(10) 부하별 운전을 수행하여 보일러(10) 가동상태를 사전에 체크하게 되는데, 본 발명에서는 이 과정에서 진동센서(30)를 이용하여 보일러 시운전 중의 모든 부하에 대한 송풍기(20)의 진동값을 감지하게 된다.
이렇게 감지된 부하별 송풍기(20)의 진동값은 통신보드(40) 및 랜이나 무선 통신(50)을 통해 서버(60)로 전송된다. 서버(60)는 송풍기(20)의 진동값 내지 출력값을 저장하고, 동시에 데이터 분석 프로그램을 통해 기준 기울기 값을 설정하게 된다.
즉 데이터 분석 프로그램에서는 송풍기(20) 진동값 변화에 따른 보일러(10) 부하별 진폭 및 그 진폭의 기울기를 값을 이용하여 송풍기(20)의 변동 진폭에 대한 기준 기울기 값으로 설정하게 된다.
보다 구체적으로 서버(60)에 저장된 송풍기(20) 출력값의 최소값과 최대값에 기초하여 정상동작 상태의 송풍기(20) 동작의 진폭을 설정하게 된다.
도 4는 부하율 80% 또는 100% 일 때 진동센서(30)의 출력값에 대하여 송풍기(20)의 진폭 범위를 설정한 일례를 나타내고 있다. 즉 상하로 배치된 레드라인 간의 간격이 정상상태에서 송풍기(20) 작동에 따른 진동의 진폭 범위이다. 이와 같이 설정된 진폭은 진동센서(30)의 출력값 중에서 최대값(최대 진폭)과 최소값(최소 진폭) 사이 범위가 된다. 여기서 상부에 위치하는 레드라인이 최대 진폭이고, 하부에 위치하는 레드라인은 최소 진폭이 된다.
이와 같이 모든 부하별 송퐁기 작동에 따른 진동의 진폭이 설정되면, 즉 현장의 진동 출력값을 기반으로 평균적인 진동 변화에 따른 기울기 값을 연산하여 기준 기울기 값으로 셋팅하게 된다.
이와 같이 세팅된 기준 기울기 값은 보일러(10)의 실운전 시, 송풍기(20) 작동에 따른 진동의 진폭과 그 기울기 값과 비교하여 송풍기(20)의 작동 상태를 판단하게 된다.
본 발명에 따른 기준 기울기 값의 셋팅 시, 보일러(10)의 부하변동 구간에서 진동센서(30)에 의하여 측정된 진동값은 제외되는 것이 바람직하다. 예컨대 부하율이 80%에서 100%로 변동되는 구간이나, 역으로 100%에서 80%로 변동되는 구간에서 측정된 진동값은 불안정안 상태일 수 있기 때문이다. 이러한 경우 진폭 역시 크게 차이가 날 수 있기 때문에 정확한 기준 값을 설정하기 어렵게 된다. 따라서 기준 기울기 값의 셋팅에서 부하의 변동구간에서 계측된 진동값을 제외하는 것이 바람직하다.
이하에서는 (a) 단계, 즉 보일러(10)의 시운전 중 모든 부하에 대하여 설정된 기준 기울기 값을 기초하여 보일러(10)의 실운전 중 송풍기(20)의 정상작동 여부를 분석 및 판단하고, 이러한 분석 및 판단 결과에 따른 상황 대처를 취하는 과정이 수행된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (b) 단계(S200)는 보일러(10)의 실운전 중 부하 변동 시, 송풍기(20)의 가동량 변화에 따른 진동을 계측하는 과정이다.
즉 보일러(10)의 실운전 중 보일러(10)의 부하량이 변동되면 송풍기(20)의 가동량 역시 변동하게 되므로 송풍기(20)의 가동량 변화에 따른 진동을 진동센서(30)가 감지하고, 감지된 진동값은 서버(60)로 전송된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (c) 단계(S300)는 (b) 단계(S200)에서의 계측 값이 서버(60)로 전송되고, 서버(60)는 전송된 계측값을 토대로 보일러(10)의 부하별 진폭을 생성하는 과정이다.
즉 (c) 단계(S300)는 진동센서(30)에 의하여 계측된 진동값을 보일러(10)의 운전데이터와 함께 통신보드(40)를 통해 서버(60)로 전송되면, 서버(60)는 전송된 계측값, 즉 진동데이터를 토대로 데이터 분석 프로그램에 의하여 부하별 진폭을 형성하게 된다. 즉 도 5의 도시와 같이 보일러(10) 실운전 중 해당 부하에 대한 진폭을 형성하게 되는 것이다.
이와 같이 보일러(10)의 실운전 중 부하 변동에 따라 실시간으로 진동센서(30)는 진동값을 계측하고, 서버(60)는 이 값을 저장 및 데이터 분석 프로그램에 의하여 실시간으로 해당 부하에 대한 진폭을 생성하게 된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (d) 단계(S400)는 송풍기(20)의 진동에 따른 진폭 변화가 (a) 단계(S100)에서 셋팅된 기준 기울기 값의 초과 여부를 판단하는 과정이다.
즉 (d) 단계(S400)는 (c) 단계(S300)에서 형성된 해당 부하에 대하여 설정된 진폭이 정상 가동 시, 설정된 진폭 범위, 즉 도 5의 상하 레드라인 사이에 위치하는지를 판단하게 된다. 여기서 특정 진폭이 정상 가동시의 진폭 범위를 벗어나는 경우 그 해당 진폭의 기울기 값을 계산하게 된다. 이렇게 계산된 기울기 값이 기준 기울기 값과 비교하여 기준 기울기 값보다 높은 경우 송풍기(20)의 이상으로 판단하게 되고, 계산된 기울기 값이 기준 기울기 값과 동일하거나 낮은 경우 송풍기(20)의 정상 가동으로 판단하게 된다.
즉 도 5는 특정 부하에서의 송풍기(20)의 진폭을 나타낸 예시인데, 도 5의 (a)의 도시와 같이 해당 부하에서 설정된 진폭 범위를 벗어나고, 이 범위를 벗어난 진폭의 기울기 값이 상향하여 기준 기울기 값보다 높게 되면 송풍기(20)의 작동 이상으로 판단하게 되는 것이다. 여기서 기준 기울기 값은 0.5로 설정한 경우 진폭 범위를 벗어난 진폭의 기울기 값이 0.5를 초과하는 경우이다.
또한 도 5의 (b)의 도시와 같이 해당 부하에서 설정된 진폭 범위를 벗어나고, 이 범위를 벗어난 진폭의 기울기 값이 하향하여 기준 기울기 값보다 낮거나 또는 동일한 경우에는 송풍기(20)는 정상 작동되는 것으로 판단하게 된다. 여기서 기준 기울기 값은 0.5로 설정한 경우 진폭 범위를 벗어난 진폭의 기울기 값이 0.5와 동일하거나, 또는 작은 경우이다.
이와 같이 해당 부하에서 송풍기(20)의 정상 상태 여부가 판단되면, (e) 단계(S500) 프로세스에서 판단 결과에 맞는 상황조치를 취하게 된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (e) 단계(S500)는 (d) 단계(S400)에서 측정된 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값을 초과하는 경우 보일러(10)의 가동 중단한 후, 송풍기(20)의 이상 상태를 관리자(70)에게 통지하고, 측정된 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값 이하인 경우 측정된 진폭을 해당 부하에 대한 진폭으로 설정하는 과정이다.
즉 (e) 단계(S500)는 도 5의 (a) 도시와 같이 해당 부하에서 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값을 초과하는 경우에는 보일러(10)의 가동을 중단시킨 후, 송풍기(20)의 이상 상태를 서버에서 관리자(70)에게 통지하게 된다. 이와 같은 고장진단이 통지되면 관리자(70)는 송풍기(20)를 점검하고, 점검 결과에 따라 상응하는 조치를 취게 된다.
반대로 도 5의 (b) 도시와 같이 해당 부하에서 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값과 동일하거나 또는 낮은 경우에는 송풍기(20)는 정상 가동 중이므로 보일러(10)의 가동은 계속된다. 아울러 측정된 진폭은 해당 부하에 대한 진폭으로 설정하게 된다. 이와 같이 부하별로 설정된 진폭을 데이터베이스화 하는 경우 실시간으로 축전된 진동데이터들의 지속적인 분석하여 분석 결과값을 송풍기(20)의 정상 가동여부를 판단하기 위한 데이터로 활용하는 것이 가능해진다. 즉 동일 부하에서 다른 진동값이 발견되고 지속될 경우 상기한 바와 같은 분석결과를 토대로 송풍기(20)의 고장을 진단하고 예측하는 데에도 활용이 가능하다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일실시례를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시례가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 보일러
20 : 송풍기
30 : 진동센서
40 : 통신보드
50 : 무선 통신
60 : 서버
70 : 관리자

Claims (5)

  1. (a) 보일러(10) 시운전 동안 보일러(10)의 부하 변동에 따른 송풍기(20)의 진동값 변동 시, 변동 진동값에 따른 진폭 및 그 진폭의 기울기 값을 해당 부하에 대한 송풍기(20)의 변동 진폭 내지 기준 기울기 값으로 셋팅하는 단계(S100);
    (b) 상기 보일러(10)의 실운전 중 부하 변동 시, 상기 송풍기(20)의 가동량 변화에 따른 진동을 계측하는 단계(S200);
    (c) 상기 (b) 단계(S200)에서의 계측 값을 서버(60)로 전송하고, 상기 서버(60)는 전송된 계측 값을 토대로 보일러(10)의 부하별 진폭을 생성하는 단계(S300);
    (d) 상기 송풍기(20)의 진동에 따른 진폭 변화의 기울기 값이 상기 (a) 단계(S100)에서 셋팅된 기준 기울기 값의 초과 여부를 판단하는 단계(S400); 및
    (e) 상기 (d) 단계(S400)에서 측정된 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값을 초과하는 경우 상기 보일러(10)의 가동 중단한 후, 송풍기(20)의 이상 상태를 관리자(70)에게 통지하고, 측정된 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값 이하인 경우 측정된 진폭을 해당 부하에 대한 진폭으로 설정하는 단계(S500);를 포함하여 이루어지되,
    상기 송풍기(20)에는 진동센서(30)가 부착되어 송풍기(20)의 진동을 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a) 단계(S100)에서 상기 서버(60)는 상기 보일러(10)의 시운전 동안 보일러(10)의 부하 변동에 따른 상기 진동센서(30)의 출력값을 저장하고, 저장된 출력값의 최소값과 최대값에 기초하여 정상동작 상태의 송풍기(20) 동작의 진폭을 설정하는 것을 특징으로 하는 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보일러(10)의 시운전을 통해 모든 부하에 대한 정상상태의 송풍기(20) 작동에 따른 진폭을 설정하고, 현장 진동 출력값을 기반으로 평균적인 진동 변화에 따른 기울기 값을 기준 기울기 값으로 셋팅하는 것을 특징으로 하는 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기준 기울기 값의 셋팅 시, 보일러(10)의 부하변동 구간에서 상기 진동센서(30)에 의하여 측정된 진동값은 제외되는 것을 특징으로 하는 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보일러(10)의 실운전 중 진동센서(30)의 계측값이 설정된 진폭 범위를 벗어나고, 설정된 진폭 범위를 벗어난 해당 진폭의 기울기 값을 계산하여 상기 기준 기울기 값의 비교를 통해 송풍기(20)의 정상 동작 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템.
KR1020220161507A 2022-11-28 2022-11-28 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템 KR102659356B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220161507A KR102659356B1 (ko) 2022-11-28 2022-11-28 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220161507A KR102659356B1 (ko) 2022-11-28 2022-11-28 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102659356B1 true KR102659356B1 (ko) 2024-04-19

Family

ID=90881946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220161507A KR102659356B1 (ko) 2022-11-28 2022-11-28 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102659356B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118500667A (zh) * 2024-05-31 2024-08-16 深圳沈鼓测控技术有限公司 快速定位旋转机械振动故障的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009270753A (ja) * 2008-05-07 2009-11-19 Hitachi Ltd 酸素燃焼ボイラシステム，微粉炭燃焼ボイラの改造方法，酸素燃焼ボイラシステムの制御装置及びその制御方法
KR101242375B1 (ko) * 2010-10-27 2013-03-14 엘지전자 주식회사 공기조화장치
KR20180060330A (ko) * 2016-11-28 2018-06-07 대림로얄이앤피(주) 산업용 보일러의 유지보수방법
KR101928540B1 (ko) * 2018-04-20 2018-12-12 주식회사 비엔에스 보일러의 이상 진동 감지 알람 시스템
KR20220067734A (ko) 2020-11-18 2022-05-25 (주)씽크포비엘 진동 센서 기반 펌프 고장 예측 방법 및 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009270753A (ja) * 2008-05-07 2009-11-19 Hitachi Ltd 酸素燃焼ボイラシステム，微粉炭燃焼ボイラの改造方法，酸素燃焼ボイラシステムの制御装置及びその制御方法
KR101242375B1 (ko) * 2010-10-27 2013-03-14 엘지전자 주식회사 공기조화장치
KR20180060330A (ko) * 2016-11-28 2018-06-07 대림로얄이앤피(주) 산업용 보일러의 유지보수방법
KR101928540B1 (ko) * 2018-04-20 2018-12-12 주식회사 비엔에스 보일러의 이상 진동 감지 알람 시스템
KR20220067734A (ko) 2020-11-18 2022-05-25 (주)씽크포비엘 진동 센서 기반 펌프 고장 예측 방법 및 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118500667A (zh) * 2024-05-31 2024-08-16 深圳沈鼓测控技术有限公司 快速定位旋转机械振动故障的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8898036B2 (en) Process variable transmitter with acceleration sensor
US7596428B2 (en) Methods and apparatuses for monitoring steam turbine valve assemblies
US8676387B2 (en) Methods and systems for determining operating states of pumps
CN101269767B (zh) 电梯的维护管理系统
JP5113874B2 (ja) 構造的完全性監視システム
US20060162438A1 (en) Condition monitoring of pumps and pump system
CN110965258B (zh) 洗衣机的异常诊断系统
JP2006135412A (ja) 遠隔監視システム
JP2013254239A (ja) 建物診断モニタリングシステム
KR20130045589A (ko) 진동센서를 이용한 진단시스템
CN111137773B (zh) 用于检测电梯系统的故障的方法和系统
KR20130112968A (ko) 패턴인식 기술을 이용한 제어설비 고장진단 시스템 및 고장진단 방법
KR102659356B1 (ko) 진동센서를 이용한 산업용 보일러 송풍기의 이상진단시스템
JP6717390B2 (ja) エレベーターの自動復旧システム
CN117968836B (zh) 基于数据监测的电动执行器老化试验方法及系统
KR102729002B1 (ko) 진동센서를 이용한 산업용 보일러 펌프의 이상진단시스템
KR20240078879A (ko) 진동센서를 이용한 산업용 보일러 펌프의 이상진단시스템
WO2020195536A1 (ja) 構造物の異常判別方法及び異常判別システム
KR101108306B1 (ko) 변압기용 압력 계전기의 진동 측정 장치 및 이의 제어 방법
CN115265757B (zh) 一种基于神经网络诊断模型的动力设备振动监测方法
CN111606169B (zh) 电梯轿厢牵引绳故障检测方法、装置和系统
WO2022118507A1 (ja) 異常診断システム及び異常診断方法
KR102720312B1 (ko) 펌프의 고장 감지가 가능한 펌프 제어 시스템
JPH05203542A (ja) 機器の故障診断方法
JP7558801B2 (ja) 構造物劣化診断システム

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant