KR100973574B1 - 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템에 관한 것으로, 카메라에 의해 촬영되는 각 공정계통의 열화상과, 공정계통도 및 공정계통별 기준온도를 이용해 각 공정계통의 열손실을 계산하도록 구현함으로써 에너지 손실량을 정량적으로 평가하여 수치화할 수 있도록 한 것이다.

열화상 분석, 에너지 손실, 손실 진단

Description

열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템{Energy loss diagnosis system used thermal image analyzing}

본 발명은 에너지 손실 계산 기술에 관련한 것으로, 특히 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템에 관한 것이다.

중화학 공업 분야 등의 설비가 노후화될 수록 에너지 손실이 증가하게 된다. 따라서, 공정 전체 또는 계통별 또는 라인별 에너지 손실 부위의 정확한 진단과 에너지 손실량의 정량적 평가와 수치화가 필요하다.

에너지 손실량을 정량적으로 평가하여 수치화할 수 있다면, 에너지 손실 부위를 정확하게 진단할 수 있고, 노후화된 설비의 열화에 따른 에너지 손실 방지 대책을 보다 용이하게 마련할 수 있으며, 이에 따라 에너지 절연 비용 경감과 기업의 경쟁력을 향상시킬 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명자는 에너지 손실량을 정량적으로 평가하여 수치화함으로써 에너지 손실 부위를 정확하게 진단할 수 있는 기술에 대한 연구를 하게 되었다.

본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 에너지 손실량을 정량적으로 평가하여 수치화함으로써 에너지 손실 부위를 정확하게 진단할 수 있는 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템이 카메라에 의해 촬영되는 각 공정계통의 열화상과, 공정계통도 및 공정계통별 기준온도를 이용해 각 공정계통의 열손실을 계산하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 열화상 분석을 통해 에너지 손실량을 정량적으로 평가하여 수치화함으로써 공정계통의 에너지 손실 부위를 정확하게 진단할 수 있고, 노후화된 설비의 열화에 따른 에너지 손실 방지 대책을 보다 용이하게 마련할 수 있어 에너지 절연 비용 경감과 기업의 경쟁력을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템의 일 실시예에 따른 블럭도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템(100)은 카메라(110)와, 저장부(120)와, 진단부(130)를 포함하여 이루어진다.

상기 카메라(110)는 각 공정계통의 열화상을 촬영한다. 예컨대, 상기 카메라(110)로 적외선 카메라를 사용하여 각 공정계통에 설치하고, 이를 통해 각 공정계통의 열화상을 촬영할 수 있다.

상기 저장부(120)는 공정계통도를 저장한다. 공정계통도(PFD : Process Flow Drawing)는 전체 공정이 공정계통별로 정형화된 입체 이미지로, 이 정형화된 입체 이미지로부터 열손실 계산에 필요한 정보를 얻을 수 있다.

상기 진단부(130)는 상기 카메라(110)에 의해 촬영되는 각 공정계통의 열화상과, 상기 저장부(120)에 저장되는 공정계통도 및 공정계통별 기준온도를 이용해 각 공정계통의 열손실을 계산한다. 열손실 계산과 관련해서는 추후 구체적으로 설명한다.

따라서, 이 실시예에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템은 각 공정계통의 열화상을 이용해 각 공정계통별 열손실을 정량적으로 평가하여 수치화함으로써 에너지 손실 부위를 정확하게 진단할 수 있고, 이로 인해 노후화된 설비의 열화에 따른 에너지 손실 방지 대책을 보다 용이하게 마련할 수 있어 에너지 절연 비용 경감과 기업의 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

도 2 는 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템의 진단부의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 상기 진단부(130)는 온도 계산부(131)와, 정보 획득부(132)와, 열손실 계산부(133)를 포함하여 이루어진다.

상기 온도 계산부(131)는 카메라에 의해 촬영되는 열화상으로부터 각 공정계통의 온도를 계산한다. 예컨대 적외선 카메라에 의해 촬영되는 열화상은 온도에 따라 상이한 색상으로 분포되며, 이러한 색상 분포로부터 각 공정계통의 온도를 계산할 수 있다.

상기 정보 획득부(132)는 공정계통도로부터 각 공정계통의 단면적과 두께를 획득한다. 공정계통도(PFD : Process Flow Drawing)는 전체 공정이 공정계통별로 정형화된 입체 이미지 형태로 저장되므로, 이 정형화된 입체 이미지로부터 열손실 계산에 필요한 각 공정계통의 단면적과 두께를 획득할 수 있다.

상기 열손실 계산부(133)는 상기 정보 획득부(132)에 의해 획득된 각 공정계통의 단면적과 두께 및 상기 온도계산부(131)에 의해 계산된 온도와 상기 기준온도와의 온도 차이로부터 열손실을 계산한다. 이 때, 계산된 온도는 공정계통 내부의 온도 열화상 온도이고, 상기 기준온도는 공정계통 외부의 온도 즉 대기 온도로, 각 공정계통의 외부온도를 실시간 측정하여 입력되는 값일 수도 있고, 각 공정계통의 외부온도가 거의 균일하게 유지될 경우 메모리에 저장된 설정값일 수도 있다.

상기 열손실은 단면적 및 열손실지수와 온도 차이에 비례하고, 전열매질의 두께에 반비례하는 함수로 다음 식과 같이 정의될 수 있다.

따라서, 본 발명은 각 공정계통의 열화상으로부터 계산되는 온도를 위의 열손실 식에 적용함에 의해 각 공정계통별 열손실을 정량적으로 평가하여 수치화할 수 있고, 정량적으로 평가되어 수치화되는 열손실 정보로부터 에너지 손실 부위를 정확하게 진단할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템(100)이 출력부(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 출력부(140)는 상기 열손실 계산부(133)에 의해 계산된 열손실 정보를 출력한다.

예컨대, 상기 출력부(140)가 열손실 정보를 그래프화하여 LCD 등의 화면 출력수단(도면 도시 생략)으로 출력하거나 프린터를 통해 프린트하거나, 네트워크를 통해 외부로 출력하도록 구현할 수도 있다.

즉, 이 실시예는 상기 열손실 계산부(133)에 의해 계산된 열손실 정보를 출력부(140)를 통해 화면 표시하거나, 프린트하거나 또는 네트워크를 통해 전송하여 열손실 정보를 관리자가 알 수 있도록 한 실시예이다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템(100)이 경고부(150)를 더 포함할 수도 있다. 상기 경고부(150)는 상기 열손실 계산부(133)에 의해 계산 결과, 특정 공정계통의 열손실이 기준손실보다 클 경우 이를 경고한다.

즉, 이 실시예는 상기 열손실 계산부(133)에 의해 계산 결과로부터 특정 공정계통의 열손실이 기준손실보다 크다 판단될 경우, 이를 경고부(150)를 통해 경고 메시지를 화면 출력하는 시각적 또는 음원을 출력하여 경고하는 청각적 또는 이들을 결합한 방식으로 경고하여 관리자가 알 수 있도록 한 실시예이다.

한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템(100)의 상기 진단부(130)가 절연시설비용 계산부(134)를 더 포함할 수 있다.

상기 절연시설비용 계산부(134)는 상기 열손실 계산부(133)에 의해 계산된 각 공정계통별 열손실 정보를 이용해 전체 공정 또는 계통별 또는 라인별 절연시설비용을 계산한다.

예컨대, 열손실을 차단하는 절연시설의 종류별 단위면적당 가격 등의 절연시설비용정보가 미리 설정되어 있다면, 상기 열손실 계산부(133)가 각 공정계통별 열손실 정보와, 절연시설비용정보로부터 전체 공정 또는 계통별 또는 라인별 절연시설비용을 계산할 수 있다.

즉, 이 실시예는 각 공정계통의 열화상을 이용해 각 공정계통별 열손실을 정량적으로 평가하여 수치화한 정보로부터 절연시설비용을 계산할 수 있도록 구현함으로써 노후화된 설비의 열화에 따른 에너지 손실 방지 대책을 보다 용이하게 마련할 수 있도록 한다.

도 3 을 참조하여 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템의 에너지 손실 진단 동작을 알아본다. 도 3 은 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템의 에너지 손실 진단 절차의 일 예를 도시한 흐름도이다.

먼저, 단계 S210 에서 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템이 전체 공정이 공정계통별로 정형화된 입체 이미지 형태의 공정계통도(PFD : Process Flow Drawing)를 미리 저장한다.

그 다음, 단계 S220 에서 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템이 각 공정계통에 설치되는 카메라로부터 촬영되는 각 공정계통의 열화상을 수신한다.

그 다음, 단계 S230 에서 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템이 상기 카메라에 의해 촬영되는 각 공정계통의 열화상과, 공정계통도 및 공정계통별 기준온도를 이용해 각 공정계통의 열손실을 계산한다. 열손실 계산에 관련해서는 기 설명하였으므로 중복 설명은 생략하기로 한다.

그 다음, 단계 S240 에서 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템이 계산된 각 공정계통별 열손실 정보를 이용해 전체 공정 또는 계통별 또는 라인별 절연시설비용을 계산한다. 절연시설비용 계산과 관련해서는 기 설명하였으므로 중복 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이함에 의해 본 발명은 열화상 분석을 통해 에너지 손실량을 정량적으로 평가하여 수치화함으로써 공정계통의 에너지 손실 부위를 정확하게 진단할 수 있고, 노후화된 설비의 열화에 따른 에너지 손실 방지 대책을 보다 용이하게 마련할 수 있어 에너지 절연 비용 경감과 기업의 경쟁력을 향상시킬 수 있으므로, 상기에서 제시한 본 발명의 목적을 달성할 수 있게 된다.

본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

본 발명은 에너지 손실 진단 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.

도 1 은 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템의 일 실시예에 따른 블럭도

도 2 는 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템의 진단부의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도

도 3 은 본 발명에 따른 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템의 에너지 손실 진단 절차의 일예를 도시한 흐름도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 에너지 손실 진단 시스템 110 : 카메라

120 : 저장부 130 : 진단부

131 : 온도 계산부 132 : 정보 획득부

133 : 열손실 계산부 134 : 절연시설비용 계산부

140 : 출력부 150 : 경고부

Claims (7)

1. 각 공정계통의 열화상을 촬영하는 카메라와;

   공정계통도를 저장하는 저장부와;

   상기 카메라에 의해 촬영되는 열화상으로부터 각 공정계통의 온도를 계산하는 온도 계산부와, 공정계통도로부터 각 공정계통의 단면적과 두께를 획득하는 정보 획득부와, 상기 정보 획득부에 의해 획득된 각 공정계통의 단면적과 두께 및 상기 온도계산부에 의해 계산된 온도와 기준온도와의 온도 차이로부터 열손실을 계산하는 열손실 계산부와, 상기 열손실 계산부에 의해 계산된 각 공정계통별 열손실 정보를 이용해 전체 공정 또는 계통별 또는 라인별 절연시설비용을 계산하는 절연시설비용 계산부를 포함하는 진단부를;

   포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템이:

   상기 열손실 계산부에 의해 계산된 열손실 정보를 출력하는 출력부를;

   더 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 출력부가:

   열손실 정보를 그래프화하여 화면 출력수단으로 출력하는 것을 특징으로 하는 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템이:

   상기 열손실 계산부에 의해 계산 결과, 특정 공정계통의 열손실이 기준손실보다 클 경우 이를 경고하는 경고부를;

   더 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 열손실은:

   단면적과 온도 차이에 비례하고, 두께에 반비례하는 것을 특징으로 하는 열화상 분석을 통한 에너지 손실 진단 시스템.

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