KR102729002B1 - Anomaly diagnosis system of industrial boiler pump using vibration sensor - Google Patents
Anomaly diagnosis system of industrial boiler pump using vibration sensor Download PDFInfo
- Publication number
- KR102729002B1 KR102729002B1 KR1020220161519A KR20220161519A KR102729002B1 KR 102729002 B1 KR102729002 B1 KR 102729002B1 KR 1020220161519 A KR1020220161519 A KR 1020220161519A KR 20220161519 A KR20220161519 A KR 20220161519A KR 102729002 B1 KR102729002 B1 KR 102729002B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- value
- pump
- amplitude
- vibration
- boiler
- Prior art date
Links
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 38
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 239000000306 component Substances 0.000 description 2
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/10—Other safety measures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/06—Control using electricity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
- G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
- G01H1/12—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of longitudinal or not specified vibrations
- G01H1/16—Amplitude
-
- 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
Abstract
본 발명은 진동센서를 이용한 산업용 보일러 펌프의 이상진단시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 (a) 보일러 시운전 동안 보일러 인버터의 출력값에 따른 펌프의 진동값 변동 시, 변동 진동값에 따른 진폭 및 그 진폭의 기울기 값을 해당 인버터의 출력값에 대한 펌프의 변동 진폭 내지 기준 기울기 값으로 셋팅하는 단계; (b) 상기 보일러의 실운전 중 인버터값의 변동 시, 상기 펌프 가동량 변화에 따른 진동을 계측하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서의 계측 값을 서버로 전송하고, 상기 서버는 전송된 계측 값을 토대로 인버터의 출력값별 진폭을 생성하는 단계; (d) 상기 펌프의 진동에 따른 진폭 변화의 기울기 값이 상기 (a) 단계에서 셋팅된 기준 기울기 값의 초과 여부를 판단하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 측정된 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값을 초과하는 경우 상기 보일러의 가동 중단한 후, 펌프의 이상 상태를 관리자에게 통지하고, 측정된 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값 이하인 경우 측정된 진폭을 해당 인버터의 출력값에 대한 진폭으로 설정하는 단계;를 포함하여 이루어지되, 상기 펌프에는 진동센서(30)가 부착되어 펌퍼의 진동을 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉 본 발명은 보일러의 시운전 시, 보일러 제어를 위한 인버터의 출력값 변동에 따른 펌프의 진동을 진동센서를 이용하여 감지하고, 인버터의 출력값별로 펌프의 진동에 대한 진폭과, 이 진폭에 대한 기울기 값을 기준 기울기 값으로 설정하며, 보일러 실운전 중 인버터의 출력값 변동에 따른 펌프의 진동 변화를 진동센서에 의하여 실시간으로 감지하여 변화된 진동에 대한 진폭 내지 그 기울기 값을 기준 기울기 값과 비교함으로써 펌프의 이상상태 여부를 진단할 수 있는 진동센서를 이용한 산업용 보일러 펌프의 이상진단시스템을 제안하고자 한다.The present invention relates to an abnormality diagnosis system for an industrial boiler pump using a vibration sensor, and more specifically, to: (a) a step of setting, when a vibration value of a pump changes according to an output value of a boiler inverter during a boiler test run, an amplitude and a slope value of the amplitude according to the changed vibration value as a changed amplitude or a reference slope value of the pump for the output value of the corresponding inverter; (b) a step of measuring vibration according to a change in the pump operation amount when an inverter value changes during an actual run of the boiler; (c) a step of transmitting the measured value in step (b) to a server, and the server generating an amplitude according to the output value of the inverter based on the transmitted measured value; (d) a step of determining whether the slope value of the amplitude change according to the vibration of the pump exceeds the reference slope value set in step (a); And (e) a step of notifying a manager of an abnormal state of the pump after stopping the operation of the boiler if the slope value of the amplitude change measured in step (d) exceeds the reference slope value, and setting the measured amplitude as the amplitude for the output value of the inverter if the slope value of the measured amplitude change is lower than the reference slope value; characterized in that a vibration sensor (30) is attached to the pump to detect vibration of the pumper.
That is, the present invention proposes a system for diagnosing an abnormality of an industrial boiler pump using a vibration sensor, which detects the vibration of a pump according to the change in the output value of an inverter for controlling the boiler during a test run of the boiler, and sets the amplitude of the vibration of the pump according to the output value of the inverter and the slope value for this amplitude as a reference slope value, and detects in real time the change in the vibration of the pump according to the change in the output value of the inverter during actual operation of the boiler, using the vibration sensor, and compares the amplitude or the slope value of the changed vibration with the reference slope value, thereby diagnosing whether the pump is in an abnormal state.
Description
본 발명은 보일러의 시운전 시, 보일러 제어를 위한 인버터의 출력값 변동에 따른 펌프의 진동을 진동센서를 이용하여 감지하고, 인버터의 출력값별로 펌프의 진동에 대한 진폭과, 이 진폭에 대한 기울기 값을 기준 기울기 값으로 설정하며, 보일러 실운전 중 인버터의 출력값 변동에 따른 펌프의 진동 변화를 진동센서에 의하여 실시간으로 감지하여 변화된 진동에 대한 진폭 내지 그 기울기 값을 기준 기울기 값과 비교함으로써 펌프의 이상상태 여부를 진단할 수 있는 진동센스를 이용한 산업용 보일러 펌프의 이상진단시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial boiler pump abnormality diagnosis system using a vibration sensor, which detects the vibration of a pump according to the change in the output value of an inverter for controlling the boiler during a test run of the boiler, using a vibration sensor, sets the amplitude of the pump vibration according to the output value of the inverter, and the slope value for the amplitude, as a reference slope value, and detects the change in the vibration of the pump according to the change in the output value of the inverter during actual operation of the boiler in real time by the vibration sensor, and compares the amplitude or the slope value of the changed vibration with the reference slope value, thereby diagnosing whether the pump is in an abnormal state.
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.Typically, vibration is an important theme in the stable operation and management of industrial boilers. These vibrations include vibrations caused by external factors such as earthquakes, and vibrations that occur naturally during the operation of the boiler itself.
이와 같은 진동 중 자체 진동을 발생시키는 요인으로 펌프 가동에 의한 진동이다. 보일러의 펌프는 산업용 보일러의 핵심 부품으로 고장 시 보일러 가동을 즉각적으로 중지하여야 하며 수리에도 많은 시간과 비용이 소모된다.Among such vibrations, the vibration caused by pump operation is a factor that causes self-vibration. The boiler pump is a core component of an industrial boiler, and when it breaks down, the boiler operation must be stopped immediately, and repairs take a lot of time and money.
따라서 펌프의 안정적인 관리는 무엇보다 중요하다. 이러한 펌프는 산업용 보일러의 경우 대용량의 모터에 의하여 구동되므로 모터의 정상적인 작동은 펌프의 정상적인 작동을 담보하는 것이다.Therefore, stable management of the pump is of utmost importance. In the case of industrial boilers, these pumps are driven by large-capacity motors, so the normal operation of the motor guarantees the normal operation of the pump.
이 경우 펌프의 모터는 인버터의 제어에 따라 가동량이 결정된다. 예컨대 인버터의 최대 가동량인 100을 펌프에 요청하였을 때, 펌프는 이에 따라 동작하여 진동을 발생시키게 된다. 이 경우 인버터의 출력값 범위는 0 ~ 100의 사이에서 10단위 명령을 출력하게 된다.In this case, the pump motor's operating amount is determined by the control of the inverter. For example, when the maximum operating amount of the inverter, 100, is requested from the pump, the pump operates accordingly and generates vibration. In this case, the inverter's output value range is 0 to 100, and 10-unit commands are output.
각 인버터의 출력값에 따라 가동되는 펌프 모터의 가동량은 특유의 진동을 가지며, 이 진동을 실시간으로 파악할 경우 안정적인 보일러 가동을 확인할 수 있다.The operating amount of the pump motor, which operates according to the output value of each inverter, has a unique vibration, and if this vibration is monitored in real time, stable boiler operation can be confirmed.
따라서 본 발명에서는 펌프 모터의 가동량에 따른 펌프의 진동을 감지하여 펌프의 작동 상태를 진단하고, 이를 통해 보일러의 안정적인 운전이 가능하도록 구현하고자 한다.Therefore, the present invention aims to diagnose the operating status of a pump by detecting the vibration of the pump according to the operating amount of the pump motor, thereby enabling stable operation of the boiler.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로,The present invention has been devised to solve the problems described above.
보일러의 시운전 시, 보일러 제어를 위한 인버터의 출력값 변동에 따른 펌프의 진동을 진동센서를 이용하여 감지하고, 인버터의 출력값별로 펌프의 진동에 대한 진폭과, 이 진폭에 대한 기울기 값을 기준 기울기 값으로 설정하며, 보일러 실운전 중 인버터의 출력값 변동에 따른 펌프의 진동 변화를 진동센서에 의하여 실시간으로 감지하여 변화된 진동에 대한 진폭 내지 그 기울기 값을 기준 기울기 값과 비교함으로써 펌프의 이상상태 여부를 진단하고자 하는 것을 하나의 목적으로 한다.The purpose of this invention is to detect the vibration of the pump according to the change in the output value of the inverter for controlling the boiler during the commissioning of the boiler using a vibration sensor, and to set the amplitude of the vibration of the pump according to the output value of the inverter and the slope value for this amplitude as the reference slope value, and to detect the change in the vibration of the pump according to the change in the output value of the inverter during the actual operation of the boiler in real time using the vibration sensor, and to diagnose whether the pump is in an abnormal state by comparing the amplitude or the slope value of the changed vibration with the reference slope value.
본 발명은 펌프의 이상진단 시, 관리자에게 바로 알림으로써 펌프의 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.Another purpose of the present invention is to enable the manager to be notified immediately when a pump is abnormally diagnosed, thereby enabling the user to detect a pump failure or abnormality in advance, and to facilitate inspection, and to enable immediate response in the event of a sudden abnormal situation such as an earthquake.
본 발명은 펌프의 정상상태에서도 실시간으로 축적되는 펌프의 진동 데이터를 데이터화 하여 지속적으로 분석을 수행함으로써 동일 인버터의 출력값에서 다른 진동값이 발견되고 지속될 경우 이를 고장예측진단으로 활용하고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.Another purpose of the present invention is to continuously analyze the vibration data of a pump accumulated in real time even in the normal state of the pump by converting it into data, and to utilize this for fault prediction and diagnosis when a different vibration value is found and persists in the output value of the same inverter.
본 발명에 따른 진동센서를 이용한 산업용 보일러 펌프의 이상진단시스템은 (a) 보일러 시운전 동안 보일러 인버터의 출력값에 따른 펌프의 진동값 변동 시, 변동 진동값에 따른 진폭 및 그 진폭의 기울기 값을 해당 인버터의 출력값에 대한 펌프의 변동 진폭 내지 기준 기울기 값으로 셋팅하는 단계; (b) 상기 보일러의 실운전 중 인버터값의 변동 시, 상기 펌프 가동량 변화에 따른 진동을 계측하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서의 계측 값을 서버로 전송하고, 상기 서버는 전송된 계측 값을 토대로 인버터의 출력값별 진폭을 생성하는 단계; (d) 상기 펌프의 진동에 따른 진폭 변화의 기울기 값이 상기 (a) 단계에서 셋팅된 기준 기울기 값의 초과 여부를 판단하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 측정된 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값을 초과하는 경우 상기 보일러의 가동 중단한 후, 펌프의 이상 상태를 관리자에게 통지하고, 측정된 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값 이하인 경우 측정된 진폭을 해당 인버터의 출력값에 대한 진폭으로 설정하는 단계;를 포함하여 이루어지되, 상기 펌프에는 진동센서(30)가 부착되어 펌퍼의 진동을 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The abnormal diagnosis system of an industrial boiler pump using a vibration sensor according to the present invention comprises: (a) a step of setting, when a vibration value of a pump changes according to an output value of a boiler inverter during a boiler test run, an amplitude and a slope value of the amplitude according to the changed vibration value as a changed amplitude or a reference slope value of the pump for the output value of the corresponding inverter; (b) a step of measuring vibration according to a change in the pump operation amount when an inverter value changes during an actual operation of the boiler; (c) a step of transmitting the measured value in step (b) to a server, and the server generating an amplitude according to the output value of the inverter based on the transmitted measured value; (d) a step of determining whether the slope value of the amplitude change according to the vibration of the pump exceeds the reference slope value set in step (a); And (e) a step of notifying a manager of an abnormal state of the pump after stopping the operation of the boiler if the slope value of the amplitude change measured in step (d) exceeds the reference slope value, and setting the measured amplitude as the amplitude for the output value of the inverter if the slope value of the measured amplitude change is lower than the reference slope value; characterized in that a vibration sensor (30) is attached to the pump to detect vibration of the pumper.
본 발명에 따른 상기 (a) 단계에서 상기 서버는 상기 보일러의 시운전 동안 보일러의 인버터의 출력값 변동에 따른 상기 진동센서의 출력값을 저장하고, 저장된 출력값의 최소값과 최대값에 기초하여 정상동작 상태의 펌프 동작의 진폭을 설정하는 것을 특징으로 한다.In the step (a) according to the present invention, the server stores the output value of the vibration sensor according to the change in the output value of the inverter of the boiler during the test operation of the boiler, and sets the amplitude of the pump operation in the normal operation state based on the minimum and maximum values of the stored output values.
본 발명에 따른 상기 보일러의 시운전을 통해 모든 인버터의 출력값에 대한 정상상태의 펌프 작동에 따른 진폭을 설정하고, 현장 진동 출력값을 기반으로 평균적인 진동 변화에 따른 기울기 값을 기준 기울기 값으로 셋팅하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the amplitude according to the normal state of pump operation for the output values of all inverters is set through the test operation of the boiler, and the slope value according to the average vibration change based on the field vibration output value is set as the reference slope value.
본 발명에 따른 상기 기준 기울기 값의 셋팅 시, 보일러의 인버터의 출력값 변동 구간에서 상기 진동센서에 의하여 측정된 진동값은 제외되는 것을 특징으로 한다.When setting the reference slope value according to the present invention, it is characterized in that the vibration value measured by the vibration sensor is excluded from the output value fluctuation section of the boiler inverter.
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 펌프의 정상 동작 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, when the measured value of the vibration sensor during actual operation of the boiler is outside the set amplitude range, the slope value of the corresponding amplitude outside the set amplitude range is calculated and compared with the reference slope value to diagnose whether the pump is operating normally.
본 발명에 따른 진동센서를 이용한 산업용 보일러 펌프의 보일러의 시운전 시, 보일러 인버터값별 펌프의 진동을 진동센서를 이용하여 감지하고, 보일러 인버터값별 펌프의 진동에 대한 진폭과, 이 진폭에 대한 기울기 값을 보일러 인버터값별 기준 기울기 값으로 설정하며, 보일러 실운전 중 인버터값의 변동에 따른 펌프의 진동 변화를 진동센서에 의하여 실시간으로 감지하여 변화된 진동에 대한 진폭 내지 그 기울기 값을 기준 기울기 값과 비교함으로써 펌프의 이상상태 여부를 진단할 수 있다.When a boiler of an industrial boiler pump is commissioned using a vibration sensor according to the present invention, the vibration of the pump according to the boiler inverter value is detected using the vibration sensor, and the amplitude of the vibration of the pump according to the boiler inverter value and the slope value for this amplitude are set as the reference slope value for the boiler inverter value, and the change in the vibration of the pump according to the change in the inverter value during actual operation of the boiler is detected in real time by the vibration sensor, and the amplitude or slope value of the changed vibration is compared with the reference slope value, thereby making it possible to diagnose whether the pump is in an abnormal state.
또한 본 발명은 펌프의 이상진단 시, 관리자에게 바로 알림으로써 펌프의 고장이나 이상을 사전을 알 수 있을 뿐만 아니라, 점검 또한 용이하게 할 수 있고, 지진 등의 급격한 이상상황 발생 시, 즉각적인 대처를 가능하게 한다.In addition, the present invention notifies the manager immediately when a pump is abnormally diagnosed, so that not only can a pump failure or abnormality be detected in advance, but also inspection can be facilitated, and immediate response is possible in the event of a sudden abnormal situation such as an earthquake.
또한 본 발명은 펌프의 정상상태에서도 실시간으로 축적되는 펌프의 진동 데이터를 데이터화 하여 지속적으로 분석을 수행함으로써 동일 인버터값에서 다른 진동값이 발견되고 지속될 경우 이를 고장예측진단으로 활용할 수 있다.In addition, the present invention continuously analyzes the vibration data of the pump accumulated in real time even in the normal state of the pump by converting it into data, so that if a different vibration value is found and continues at the same inverter value, it can be utilized for fault prediction and diagnosis.
도 1은 본 발명에 따른 진동센서를 이용한 산업용 보일러 펌프의 이상진단시스템을 나타내는 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 산업용 보일러 펌프의 이상진단시스템을 나타내는 개념도,
도 3은 본 발명에 따른 산업용 보일러 펌프의 이상진단시스템에서 진동센서의 장착구조를 나타내는 사진도,
도 4는 본 발명에 따른 산업용 보일러 펌프의 이상진단시스템에서 기준 기울기 값의 설정을 나타내는 그래프,
도 5는 본 발명에 따른 산업용 보일러 펌프의 이상진단시스템에서 특정 인버터 출력값에서 펌프의 변동 진폭 및 기울기 값의 변화를 나타내는 그래프.Figure 1 is a block diagram showing an abnormality diagnosis system for an industrial boiler pump using a vibration sensor according to the present invention.
Figure 2 is a conceptual diagram showing an abnormal diagnosis system for an industrial boiler pump according to the present invention.
Figure 3 is a photograph showing the mounting structure of a vibration sensor in an abnormal diagnosis system for an industrial boiler pump according to the present invention.
Figure 4 is a graph showing the setting of the reference slope value in the abnormal diagnosis system of an industrial boiler pump according to the present invention.
Figure 5 is a graph showing changes in the pump fluctuation amplitude and slope value at specific inverter output values in an abnormal diagnosis system for an industrial boiler pump according to the present invention.
본명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시례를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.In order to explain the operational advantages of the present invention and the purpose achieved by the practice of the present invention, preferred embodiments of the present invention are exemplified and examined with reference thereto below.
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.First, the terminology used in this application is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention, and the singular expression may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Also, in this application, it should be understood that the terms "comprise" or "have" and the like are intended to specify the presence of a feature, number, step, operation, component, part or combination thereof described in the specification, but do not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 진동센서(30)를 이용한 산업용 보일러(10) 펌프(20)의 이상진단시스템은 보일러(10) 시운전 동안 펌프(20)의 진동값 변화를 토대로 해당 인버터의 출력값별로 펌프(20)의 변동 진폭에 대한 기준 기울기 값을 셋팅하는 (a) 단계(S100)와, 보일러(10) 실운전 중 인버터의 출력값 변동시 펌프(20) 가동량 변하에 따른 진동을 계측하는 (b) 단계(S200)와, 계측 값을 서버(60)로 전송 및 보일러(10) 인버터의 출력값별로 진폭을 형성하기 위한 (c) 단계(S300)와, 펌프(20)의 진동에 따른 변화된 진폭 및 이 진폭의 기울기 값이 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.As shown in FIGS. 1 to 3, the abnormal diagnosis system of the pump (20) of the industrial boiler (10) using the vibration sensor (30) according to the present invention comprises: (a) step (S100) for setting a reference slope value for the fluctuation amplitude of the pump (20) according to the output value of the corresponding inverter based on the change in the vibration value of the pump (20) during the boiler (10) test operation; (b) step (S200) for measuring the vibration according to the change in the operating amount of the pump (20) when the output value of the inverter changes during the actual operation of the boiler (10); (c) step (S300) for transmitting the measured value to the server (60) and forming an amplitude according to the output value of the boiler (10) inverter; (d) step (S400) for determining whether the changed amplitude according to the vibration of the pump (20) and the slope value of this amplitude exceed the reference slope value; and (e) for taking action according to the result of the determination in step (d) (S400). It consists of step (S500).
먼저 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.First, for industrial boilers, vibration is an important theme in stable operation and management. These vibrations include vibrations caused by external factors such as earthquakes, and vibrations that occur naturally during the operation of the boiler itself.
이와 같은 진동 중 자체 진동을 발생시키는 요인으로 펌프 가동에 의한 진동이다. 보일러의 펌프는 산업용 보일러의 핵심 부품으로 고장 시 보일러 가동을 즉각적으로 중지하여야 하며 수리에도 많은 시간과 비용이 소모된다.Among such vibrations, the vibration caused by pump operation is a factor that causes self-vibration. The boiler pump is a core component of an industrial boiler, and when it breaks down, the boiler operation must be stopped immediately, and repairs take a lot of time and money.
따라서 펌프의 안정적인 관리는 무엇보다 중요하다. 이러한 펌프는 산업용 보일러의 경우 대용량의 모터에 의하여 구동되므로 모터의 정상적인 작동은 펌프의 정상적인 작동을 담보하는 것이다.Therefore, stable management of the pump is of utmost importance. In the case of industrial boilers, these pumps are driven by large-capacity motors, so the normal operation of the motor guarantees the normal operation of the pump.
이 경우 펌프의 모터는 인버터의 제어에 따라 가동량이 결정된다. 예컨대 인버터의 최대 가동량인 100을 펌프에 요청하였을 때, 펌프는 이에 따라 동작하여 진동을 발생시키게 된다. 이 경우 인버터의 출력값 범위는 0 ~ 100의 사이에서 10단위 명령을 출력하게 된다.In this case, the pump motor's operating amount is determined by the control of the inverter. For example, when the maximum operating amount of the inverter, 100, is requested from the pump, the pump operates accordingly and generates vibration. In this case, the inverter's output value range is 0 to 100, and 10-unit commands are output.
각 인버터의 출력값에 따라 가동되는 펌프 모터의 가동량은 특유의 진동을 가지며, 이 진동을 실시간으로 파악할 경우 안정적인 보일러 가동을 확인할 수 있다.The operating amount of the pump motor, which operates according to the output value of each inverter, has a unique vibration, and if this vibration is monitored in real time, stable boiler operation can be confirmed.
따라서 본 발명에서는 펌프 모터의 가동량에 따른 펌프의 진동을 감지하여 펌프의 작동 상태를 진단하고, 이를 통해 보일러의 안정적인 운전이 가능하도록 구현하고자 한다.Therefore, the present invention aims to diagnose the operating status of a pump by detecting the vibration of the pump according to the operating amount of the pump motor, thereby enabling stable operation of the boiler.
이를 위한 이상감지시스템은 보일러(10)와, 펌프(20), 펌프(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.The abnormality detection system for this purpose is composed of a boiler (10), a pump (20), and a vibration sensor (30) mounted on the pump (20). In addition, the vibration value detected by the vibration sensor (30) is transmitted to a server (60) via LAN or wireless communication (50) through a communication board (40) equipped in the boiler (10) controller. The server (60) stores and analyzes the vibration data, and then notifies the site manager (70) of the analysis results, and the site manager (70) takes on-site measures according to the notified analysis results.
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.Here, the server (60) not only stores the transmitted measurement value, i.e., the vibration value, but also generates an amplitude corresponding to the vibration value using a data analysis program, which will be described in more detail below.
이와 같이 구성되는 이상진단시스템은 후술할 프로세서를 거쳐 펌프(20) 작동상태를 진단하게 된다.The abnormal diagnosis system configured in this manner diagnoses the operating status of the pump (20) through the processor described later.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (a) 단계(S100)는 보일러(10) 시운전 동안 보일러 인버터의 출력값에 따른 펌프(20)의 진동값 변동 시, 변동 진동값에 따른 진폭 및 그 진폭의 기울기 값을 해당 인버터의 출력값에 대한 펌프(20)의 변동 진폭 내지 기준 기울기 값으로 셋팅하는 과정이다.As illustrated in FIGS. 1 to 3, step (a) (S100) according to the present invention is a process of setting the amplitude and the slope value of the amplitude according to the fluctuation vibration value when the vibration value of the pump (20) fluctuates according to the output value of the boiler inverter during the test operation of the boiler (10) as the fluctuation amplitude or reference slope value of the pump (20) for the output value of the corresponding inverter.
먼저 펌프(20)의 진동을 감지하기 위해 본 발명에서는 진동센서(30)를 활용하게 되는데, 이 진동센서(30)는 펌프(20)의 진동을 감지할 수 있도록 펌프(20)의 설치물에 장착될 수 있다. 예컨대 도 3의 도시와 같이 일반적으로 펌프는 기능적인 중요성으로 인해 보일러에 바이패스 개념으로 2개 이상 설치되는 경우가 많다. 이 경우 2개의 펌프를 하나의 지지대에 설치하는 경우가 있으며, 이러한 경우 진동센서는 지지대에 설치하되, 2개의 펌프 사이에 위치하도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우 2개의 펌프를 각각 1번과 2번 펌프라고 하는 경우 어느 펌프가 가동되는지 여부는 보일러의 제어를 위한 제어데이터에서 확인이 가능하다.First, in order to detect the vibration of the pump (20), the present invention utilizes a vibration sensor (30), and the vibration sensor (30) can be mounted on the installation of the pump (20) so as to detect the vibration of the pump (20). For example, as shown in FIG. 3, in general, two or more pumps are often installed in a boiler as a bypass concept due to their functional importance. In this case, there are cases where two pumps are installed on one support, and in this case, it is preferable to install the vibration sensor on the support, but position it between the two pumps. In this case, if the two pumps are referred to as pumps 1 and 2, it is possible to check which pump is in operation in the control data for controlling the boiler.
특히 본 발명에 따른 (a) 단계(S100)에서는 펌프(20)의 작동상태를 진단하기 위해 기준 기울기 값을 설정하게 되는데, 이 기준 기울기 값은 다음과 같이 설정될 수 있다.In particular, in step (a) (S100) according to the present invention, a reference slope value is set to diagnose the operating state of the pump (20), and this reference slope value can be set as follows.
먼저 보일의 실운전 전에 보일러(10)의 시운전 시, 보일러(10)의 제어를 위한 인버터의 출력값별로 운전을 수행하여 보일러(10) 가동상태를 사전에 체크하게 되는데, 본 발명에서는 이 과정에서 진동센서(30)를 이용하여 보일러의 시운전 중의 모든 인버너의 출력값에 대한 펌프(20)의 진동값을 감지하게 된다.First, during a test run of the boiler (10) prior to actual operation of the boiler, the operation of the boiler (10) is checked in advance by performing operation according to the output value of the inverter for controlling the boiler (10). In this process, the vibration sensor (30) is used to detect the vibration value of the pump (20) for the output values of all inburners during the test run of the boiler.
이렇게 감지된 인버터의 출력값별 펌프(20)의 진동값은 통신보드(40) 및 랜이나 무선 통신(50)을 통해 서버(60)로 전송된다. 서버(60)는 펌프(20)의 진동값 내지 출력값을 저장하고, 동시에 데이터 분석 프로그램을 통해 기준 기울기 값을 설정하게 된다.The vibration value of the pump (20) according to the output value of the inverter detected in this way is transmitted to the server (60) through the communication board (40) and LAN or wireless communication (50). The server (60) stores the vibration value or output value of the pump (20) and, at the same time, sets the reference slope value through a data analysis program.
즉 데이터 분석 프로그램에서는 펌프(20)의 진동값 변화에 따른 진폭 및 그 진폭의 기울기를 값을 해당 인버터의 출력값에서의 펌프(20)의 변동 진폭 내지 기준 기울기 값으로 설정하게 된다.That is, in the data analysis program, the amplitude and the slope of the amplitude according to the change in the vibration value of the pump (20) are set as the fluctuation amplitude or standard slope value of the pump (20) at the output value of the corresponding inverter.
보다 구체적으로 서버(60)에서는 저장된 펌프(20) 출력값 중에서 최소값과 최대값에 기초하여 정상동작 상태의 펌프(20) 동작의 진폭을 설정하게 된다.More specifically, the server (60) sets the amplitude of the pump (20) operation in normal operation based on the minimum and maximum values among the stored pump (20) output values.
통상적으로 인버터의 출력값이 10 ~ 100이라 할 때, 10단위로 제어되며, 도 4의 도시는 인버터의 출력값을 10단위로 제어하는 겨우 진동센서(30)의 출력값에 대하여 펌프(20)의 진폭 범위를 설정한 일례이다. 즉 상하로 배치된 레드라인 간의 간격이 정상상태에서 펌퍼(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.Normally, when the output value of the inverter is 10 to 100, it is controlled in units of 10, and the diagram of FIG. 4 is an example of setting the amplitude range of the pump (20) with respect to the output value of the vibration sensor (30) when the output value of the inverter is controlled in units of 10. In other words, the interval between the red lines arranged upper and lower is the amplitude range of the vibration according to the operation of the pump (20) in the normal state. The amplitude set in this way becomes the range between the maximum value (maximum amplitude) and the minimum value (minimum amplitude) among the output values of the vibration sensor (30). Here, the red line located at the top is the maximum amplitude, and the red line located at the bottom is the minimum amplitude.
이와 같이 모든 인버터의 출력값에 대한 펌프(20)의 작동에 따른 진동의 진폭이 설정되면, 즉 현장의 진동 출력값을 기반으로 평균적인 진동 변화에 따른 기울기 값을 연산하여 기준 기울기 값으로 셋팅하게 된다.In this way, when the amplitude of vibration according to the operation of the pump (20) for the output values of all inverters is set, that is, the slope value according to the average vibration change is calculated based on the vibration output value of the field and set as the reference slope value.
이와 같이 세팅된 기준 기울기 값은 보일러(10)의 실운전 시, 펌프(20) 작동에 따른 진동의 진폭과 그 기울기 값과 비교하여 펌프(20)의 작동 상태를 판단하게 된다.The standard slope value set in this way is used to determine the operating status of the pump (20) by comparing the amplitude of vibration resulting from the operation of the pump (20) with the slope value during actual operation of the boiler (10).
본 발명에 따른 기준 기울기 값의 셋팅 시, 인버터의 출력값 변동 구간에서 진동센서(30)에 의하여 측정된 진동값은 제외되는 것이 바람직하다. 예컨대 인버터의 출력값이 80에서 100로 변동되는 구간이나, 역으로 100에서 80로 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 인버터의 출력값 변동구간에서 계측된 진동값을 제외하는 것이 바람직하다.When setting the reference slope value according to the present invention, it is preferable to exclude the vibration value measured by the vibration sensor (30) in the output value fluctuation section of the inverter. For example, the vibration value measured in the section where the output value of the inverter fluctuates from 80 to 100 or, conversely, from 100 to 80 may be unstable. In such cases, the amplitude may also differ significantly, making it difficult to set an accurate reference value. Therefore, it is preferable to exclude the vibration value measured in the output value fluctuation section of the inverter in the setting of the reference slope value.
이하에서는 (a) 단계, 즉 보일러(10)의 시운전 중 모든 인버터의 출력값에 대하여 설정된 기준 기울기 값을 기초하여 보일러(10)의 실운전 중 펌프(20)의 정상작동 여부를 분석 및 판단하고, 이러한 분석 및 판단 결과에 따른 상황 대처를 취하는 과정이 수행된다.Below, step (a) is performed, that is, a process of analyzing and determining whether the pump (20) is operating normally during actual operation of the boiler (10) based on the standard slope value set for the output values of all inverters during the test operation of the boiler (10), and taking action on the situation based on the results of this analysis and determination is performed.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (b) 단계(S200)는 보일러(10)의 실운전 중 인버터의 출력값 변동 시, 펌프(20)의 가동량 변화에 따른 진동을 계측하는 과정이다.As illustrated in FIGS. 1 to 3, step (b) (S200) according to the present invention is a process of measuring vibration according to changes in the operating amount of the pump (20) when the output value of the inverter changes during actual operation of the boiler (10).
즉 보일러(10)의 실운전 중 인버터의 출력값이 변동되면 펌프(20)의 가동량 역시 변동하게 되므로 펌프(20)의 가동량 변화에 따른 진동을 진동센서(30)가 감지하고, 감지된 진동값은 서버(60)로 전송된다.That is, when the output value of the inverter changes during actual operation of the boiler (10), the operating amount of the pump (20) also changes, so the vibration sensor (30) detects the vibration according to the change in the operating amount of the pump (20), and the detected vibration value is transmitted to the server (60).
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 인버터의 출력값별로 진폭을 생성하는 과정이다.As illustrated in FIGS. 1 to 3, step (c) (S300) according to the present invention is a process in which the measurement values in step (b) (S200) are transmitted to the server (60), and the server (60) generates an amplitude for each output value of the inverter based on the transmitted measurement values.
즉 (c) 단계(S300)는 진동센서(30)에 의하여 계측된 진동값을 보일러(10) 운전데이터와 함께 통신보드(40)를 통해 서버(60)로 전송되면, 서버(60)는 전송된 계측값, 즉 진동데이터를 토대로 데이터 분석 프로그램에 의하여 인버터의 출력값별 진폭을 형성하게 된다. 즉 도 5의 도시와 같이 보일러(10) 실운전 중 해당 인버터의 출력값에 대한 진폭을 형성하게 되는 것이다.That is, in step (c) (S300), when the vibration value measured by the vibration sensor (30) is transmitted to the server (60) through the communication board (40) together with the boiler (10) operation data, the server (60) forms the amplitude for each output value of the inverter by the data analysis program based on the transmitted measured value, i.e., the vibration data. That is, as illustrated in FIG. 5, the amplitude for the output value of the corresponding inverter is formed during actual operation of the boiler (10).
이와 같이 보일러(10)의 실운전 중 인버터의 출력값 변동에 따라 실시간으로 진동센서(30)는 펌프(20)의 진동값을 계측하고, 서버(60)는 이 값을 저장 및 데이터 분석 프로그램에 의하여 실시간으로 해당 인버터의 출력값에 대한 진폭을 생성하게 된다.In this way, during actual operation of the boiler (10), the vibration sensor (30) measures the vibration value of the pump (20) in real time according to the change in the output value of the inverter, and the server (60) stores this value and generates the amplitude for the output value of the corresponding inverter in real time through a data analysis program.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (d) 단계(S400)는 펌프(20)의 진동에 따른 진폭 변화가 (a) 단계(S100)에서 셋팅된 기준 기울기 값의 초과 여부를 판단하는 과정이다.As illustrated in FIGS. 1 to 3, step (d) (S400) according to the present invention is a process of determining whether the amplitude change due to vibration of the pump (20) exceeds the reference slope value set in step (a) (S100).
즉 (d) 단계(S400)는 (c) 단계(S300)에서 형성된 해당 인버터의 출력값에 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 펌프(20)의 이상으로 판단하게 되고, 계산된 기울기 값이 기준 기울기 값과 동일하거나 낮은 경우 펌프(20)의 정상 가동으로 판단하게 된다.That is, step (d) (S400) determines whether the set amplitude for the output value of the corresponding inverter formed in step (c) (S300) is located within the set amplitude range, i.e., between the upper and lower red lines of FIG. 5, during normal operation. Here, if a specific amplitude is outside the amplitude range during normal operation, the slope value of the corresponding amplitude is calculated. If the calculated slope value is higher than the reference slope value compared to the reference slope value, it is determined that the pump (20) is abnormal, and if the calculated slope value is equal to or lower than the reference slope value, it is determined that the pump (20) is operating normally.
즉 도 5는 특정 인버터의 출력값에서의 펌프(20)의 진폭을 나타낸 예시인데, 도 5의 (a)의 도시와 같이 해당 인버터의 출력값에서 설정된 진폭 범위를 벗어나고, 이 범위를 벗어난 진폭의 기울기 값이 상향하여 기준 기울기 값보다 높게 되면 펌프(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.That is, Fig. 5 is an example showing the amplitude of the pump (20) at the output value of a specific inverter. As shown in Fig. 5 (a), if the output value of the corresponding inverter deviates from the set amplitude range and the slope value of the amplitude outside this range rises higher than the reference slope value, it is determined that the pump (20) is operating abnormally. Here, the reference slope value is set to 0.5, and if the slope value of the amplitude outside the amplitude range exceeds 0.5.
또한 도 5의 (b)의 도시와 같이 해당 인버터의 출력값에서 설정된 진폭 범위를 벗어나고, 이 범위를 벗어난 진폭의 기울기 값이 하향하여 기준 기울기 값보다 낮거나 또는 동일한 경우에는 펌프(20)의 정상 작동으로 판단하게 되는 것이다. 여기서 기준 기울기 값은 0.5로 설정한 경우 진폭 범위를 벗어난 진폭의 기울기 값이 0.5와 동일하거나, 또는 작은 경우이다.In addition, as shown in the diagram (b) of Fig. 5, if the output value of the inverter is out of the set amplitude range and the slope value of the amplitude out of this range is lower than or equal to the reference slope value, the pump (20) is judged to be operating normally. Here, if the reference slope value is set to 0.5, the slope value of the amplitude out of the amplitude range is equal to or less than 0.5.
이와 같이 해당 인버터의 출력값에서 펌프(20)의 정상 상태 여부가 판단되면, (e) 단계(S500) 프로세스에서 판단 결과에 맞는 상황조치를 취하게 된다.In this way, if the normal state of the pump (20) is determined from the output value of the inverter, appropriate action is taken in accordance with the determination result in the step (e) (S500) process.
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, 펌프(20)의 이상 상태를 관리자(70)에게 통지하고, 측정된 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값 이하인 경우 측정된 진폭을 해당 인버터의 출력값에 대한 진폭으로 설정하는 과정이다.As illustrated in FIGS. 1 to 3, step (e) (S500) according to the present invention is a process of notifying a manager (70) of an abnormal state of a pump (20) after stopping operation of the boiler (10) if the slope value of the amplitude change measured in step (d) (S400) exceeds the reference slope value, and setting the measured amplitude as the amplitude for the output value of the corresponding inverter if the slope value of the measured amplitude change is lower than the reference slope value.
즉 (e) 단계(S500)는 도 5의 (a) 도시와 같이 해당 인버터의 출력값에서 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값을 초과하는 경우에는 보일러(10)의 가동을 중단시킨 후, 펌프(20)의 이상 상태를 서버에서 관리자(70)에게 통지하게 된다. 이와 같은 고장진단이 통지되면 관리자(70)는 펌프(20)를 점검하고, 점검 결과에 따라 상응하는 조치를 취게 된다. 이 경우 두 개의 펌프 중 어느 펌프 가동 중 발생한 것인지는 제어데이터를 통해 알 수 있다.That is, in step (e) (S500), if the slope value of the amplitude change in the output value of the corresponding inverter exceeds the reference slope value as shown in (a) of Fig. 5, the operation of the boiler (10) is stopped and the abnormal state of the pump (20) is notified to the manager (70) from the server. When such a fault diagnosis is notified, the manager (70) inspects the pump (20) and takes corresponding measures according to the inspection results. In this case, it is possible to know which of the two pumps was in operation when the fault occurred through the control data.
반대로 도 5의 (b) 도시와 같이 해당 인버터의 출력값에서 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값과 동일하거나 또는 낮은 경우에는 펌프(20)는 정상 가동 중이므로 보일러(10)의 가동은 계속된다. 아울러 측정된 진폭은 해당 인버터의 출력값에 대한 진폭으로 설정하게 된다. 이와 같이 인버터의 출력값별로 설정된 진폭을 데이터베이스화 하는 경우 실시간으로 축전된 진동데이터들의 지속적인 분석하여 분석 결과값을 펌프(20)의 정상 가동여부를 판단하기 위한 데이터로 활용하는 것이 가능해진다. 즉 동일 인버터의 출력값에서 다른 진동값이 발견되고 지속될 경우 상기한 바와 같은 분석결과를 토대로 펌프(20)의 고장을 진단하고 예측하는 데에도 활용이 가능하다.On the other hand, if the slope value of the amplitude change in the output value of the corresponding inverter is the same as or lower than the reference slope value as in the diagram (b) of FIG. 5, the pump (20) is in normal operation, so the operation of the boiler (10) continues. In addition, the measured amplitude is set as the amplitude for the output value of the corresponding inverter. In this way, if the amplitude set for each output value of the inverter is databased, it becomes possible to continuously analyze the vibration data stored in real time and utilize the analysis result value as data for determining whether the pump (20) is operating normally. In other words, if a different vibration value is found and continues in the output value of the same inverter, it can also be utilized to diagnose and predict a failure of the pump (20) based on the analysis result as described above.
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.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10 : 보일러
20 : 펌프
30 : 진동센서
40 : 통신보드
50 : 무선 통신
60 : 서버
70 : 관리자10 : Boiler
20 : Pump
30 : Vibration sensor
40 : Communication board
50 : Wireless Communication
60 : Server
70 : Administrator
Claims (5)
(b) 상기 보일러(10)의 실운전 중 인버터값의 변동 시, 상기 펌프(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 인버터의 출력값별 진폭을 생성하는 단계(S300);
(d) 상기 펌프(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, 펌프(20)의 이상 상태를 관리자(70)에게 통지하고, 측정된 진폭 변화의 기울기 값이 기준 기울기 값 이하인 경우 측정된 진폭을 해당 인버터의 출력값에 대한 진폭으로 설정하는 단계(S500);를 포함하여 이루어지되,
상기 펌프(20)에는 진동센서(30)가 부착되어 펌프(20)의 진동을 감지하도록 구성되고,
상기 (a) 단계(S100)에서 상기 서버(60)는 상기 보일러(10)의 시운전 동안 인버터의 출력값 변동에 따른 상기 진동센서(30)의 출력값을 저장하고, 저장된 출력값의 최소값과 최대값에 기초하여 정상동작 상태의 펌프(20) 동작의 진폭을 설정하며,
상기 보일러(10)의 시운전을 통한 모든 인버터의 출력값에 대하여 정상상태의 펌퍼(20) 작동에 따른 진폭을 설정하고, 현장 진동 출력값을 기반으로 평균적인 진동 변화에 따른 기울기 값을 기준 기울기 값으로 셋팅하고,
상기 기준 기울기 값의 셋팅 시, 인버터의 출력값 변동 구간에서 상기 진동센서(30)에 의하여 측정된 진동값은 제외되는 것을 특징으로 하는 진동센서를 이용한 산업용 보일러 펌프의 이상진단시스템.(a) a step (S100) of setting the amplitude and the slope value of the amplitude according to the fluctuation vibration value as the fluctuation amplitude or the reference slope value of the pump (20) for the output value of the corresponding inverter when the vibration value of the pump (20) fluctuates according to the output value of the boiler inverter during the test operation of the boiler (10);
(b) a step (S200) of measuring vibration according to change in the operating amount of the pump (20) when the inverter value changes during actual operation of the boiler (10);
(c) a step (S300) of transmitting the measurement value in the step (S200) to the server (60), and the server (60) generating the amplitude for each output value of the inverter based on the transmitted measurement value;
(d) a step (S400) for determining whether the slope value of the amplitude change due to the vibration of the pump (20) exceeds the reference slope value set in the step (S100) of (a); and
(e) If the slope value of the amplitude change measured in the step (S400) above (d) exceeds the reference slope value, the boiler (10) is stopped, and then the abnormal state of the pump (20) is notified to the manager (70), and if the slope value of the measured amplitude change is lower than the reference slope value, the measured amplitude is set as the amplitude for the output value of the corresponding inverter (S500); is included,
A vibration sensor (30) is attached to the above pump (20) to detect vibration of the pump (20).
In the above (a) step (S100), the server (60) stores the output value of the vibration sensor (30) according to the output value change of the inverter during the test operation of the boiler (10), and sets the amplitude of the pump (20) operation in the normal operation state based on the minimum and maximum values of the stored output values.
For the output values of all inverters through the test operation of the above boiler (10), the amplitude according to the normal operation of the pump (20) is set, and the slope value according to the average vibration change based on the field vibration output value is set as the reference slope value.
An abnormality diagnosis system for an industrial boiler pump using a vibration sensor, characterized in that when setting the above-mentioned reference slope value, the vibration value measured by the vibration sensor (30) in the output value fluctuation section of the inverter is excluded.
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 펌프(20)의 정상 동작 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 진동센서를 이용한 산업용 보일러 펌프의 이상진단시스템.In paragraph 1,
An abnormality diagnosis system for an industrial boiler pump using a vibration sensor, characterized in that when a measurement value of a vibration sensor (30) during actual operation of the above boiler (10) is outside a set amplitude range, the slope value of the corresponding amplitude outside the set amplitude range is calculated and compared with the reference slope value to diagnose whether the pump (20) is operating normally.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220161519A KR102729002B1 (en) | 2022-11-28 | Anomaly diagnosis system of industrial boiler pump using vibration sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220161519A KR102729002B1 (en) | 2022-11-28 | Anomaly diagnosis system of industrial boiler pump using vibration sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240078879A KR20240078879A (en) | 2024-06-04 |
KR102729002B1 true KR102729002B1 (en) | 2024-11-13 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8676387B2 (en) | Methods and systems for determining operating states of pumps | |
JP4542819B2 (en) | Hydraulic machine, system and method for monitoring the health status of a hydraulic machine | |
KR101023314B1 (en) | Condition monitoring of pumps and pump system | |
KR102063702B1 (en) | Motor state monitoring control system and control method thereof and diagnosis system and diagnosis method thereof using monitoring result | |
JP5113874B2 (en) | Structural integrity monitoring system | |
CN110965258B (en) | Abnormality diagnosis system for washing machine | |
JP2008230742A (en) | Maintenance control system of elevator | |
KR102208831B1 (en) | Apparatus and method for diagnosis of motor pump | |
JP6488174B2 (en) | Drainage pump station, pump management method, and pump management system | |
KR20130045589A (en) | Diagnostic system using vibration sensor | |
KR20020062845A (en) | Rolling stock diagnostic condition monitoring and on-line predictive maintenance | |
KR102470112B1 (en) | Intelligent condition monitoring method and system for nuclear power plants | |
KR102729002B1 (en) | Anomaly diagnosis system of industrial boiler pump using vibration sensor | |
KR102659356B1 (en) | Anomaly diagnosis system of industrial boiler blower using vibration sensor | |
CN117968836B (en) | Electric actuator aging test method and system based on data monitoring | |
KR20240078879A (en) | Anomaly diagnosis system of industrial boiler pump using vibration sensor | |
KR101823626B1 (en) | System and method for detecting trouble of apparatus with signal analysis | |
KR101108306B1 (en) | vibrometer of suddenpressure relay in power transformer and controlling method thereof | |
JP4488216B2 (en) | Elevator control device | |
KR102631067B1 (en) | An Operating System of Motor Control Board Capable of Diagnosing and Forecasting Fault Using Based on Comparative Analysis of Changing Trend and Motor Control Board thereof | |
JP3457413B2 (en) | Diagnostic equipment for rotating machinery | |
KR102547102B1 (en) | Digital twin-based predictive diagnostic method for inverter type pump systems | |
KR102720312B1 (en) | Pump Control system capable of detecting fault of pump | |
KR0179886B1 (en) | Failure detection equipment of an elevator | |
WO2022118507A1 (en) | Abnormality diagnosis system and abnormality diagnosis method |