KR102045823B1 - method for monitoring of diagnosing pulverizer and system - Google Patents

method for monitoring of diagnosing pulverizer and system Download PDF

Info

Publication number
KR102045823B1
KR102045823B1 KR1020180124425A KR20180124425A KR102045823B1 KR 102045823 B1 KR102045823 B1 KR 102045823B1 KR 1020180124425 A KR1020180124425 A KR 1020180124425A KR 20180124425 A KR20180124425 A KR 20180124425A KR 102045823 B1 KR102045823 B1 KR 102045823B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
differentiator
failure
vibration information
information
error
Prior art date
Application number
KR1020180124425A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
서종철
김호순
Original Assignee
모루기술 주식회사
한국서부발전 주식회사
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 모루기술 주식회사, 한국서부발전 주식회사 filed Critical 모루기술 주식회사
Priority to KR1020180124425A priority Critical patent/KR102045823B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102045823B1 publication Critical patent/KR102045823B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/025Measuring arrangements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/04Bearings
    • G01M13/045Acoustic or vibration analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/097Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by vibratory elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

According to one embodiment, a differentiator damage diagnosis method comprises: a step of receiving vibration information regarding a differentiator from an acceleration sensor attached to the differentiator in a terminal; a step of filtering vibration information about the differentiator; a step of determining whether or not the differentiator is damaged by comparing the filtered vibration information with a gear mesh frequency (GMF) related to the differentiator for whether there is an error within a predetermined range; and a step of outputting information on whether or not the determined differentiator is damaged at the terminal. Therefore, preventive maintenance or rapid measure of the differentiator is possible by predicting or diagnosing the damage of the differentiator on the basis of the vibration information.

Description

미분기 고장 진단 모니터링 방법 및 시스템{method for monitoring of diagnosing pulverizer and system}Method for monitoring of diagnosing pulverizer and system

본 발명은 미분기 고장 진단 모니터링 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 미분기 기계의 고장 여부를 미분기에 부착된 가속도 센서의 진동 정보를 통해서 판단하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a differentiator fault diagnosis monitoring method. More specifically, the present invention relates to a method of determining whether or not a failure of a differentiator machine is made through vibration information of an acceleration sensor attached to the differentiator.

화력발전소에서는 전력 생산을 위해 석탄 등의 연료를 연소하여야 하는 바, 투입되는 고체 연료를 분쇄하기 위한 미분기(Pulverizer)는 화력발전소의 주요 설비 중 하나로써, 석탄 공급기로부터 공급받는 유연탄을 연소하기 좋은 상태로 잘게 부순다.In coal-fired power plants, fuels such as coal must be combusted to generate electricity. Pulverizers for pulverizing solid fuel input are one of the main facilities of coal-fired power plants. Crush into pieces.

하지만, 유연탄을 분쇄하기 위한 미분기는 유연탄에 섞여있는 돌덩어리, 볼트, 고철조각 등의 이물질에 의해 손상이 발생하는 경우가 많고, 그에 따라 유연탄 공급에도 지장을 초래할 수 있다.However, the pulverizer for pulverizing bituminous coal is often damaged by foreign matters such as lumps of stone, bolts, scrap metal, etc. mixed with bituminous coal, which may cause a problem in supplying bituminous coal.

따라서, 진동신호를 이용하여 미분기의 동작 상태를 실시간으로 모니터링하고 고장이 발생하기 이전에 동작 상태를 모니터링하여 고장을 사전에 방지하고, 고장이 발생하였더라도 즉시 경고 신호를 진동 센서에서 전송하여 파급되는 고장을 방지하고 설비의 유지보수를 실시할 수 있도록 하기 위한 시스템의 개발이 요구되고 있다.Therefore, by using the vibration signal to monitor the operating state of the differentiator in real time and the operation state before the failure occurs to prevent the failure in advance, even if a failure occurs, the warning signal is immediately transmitted from the vibration sensor to spread the failure There is a need to develop a system to prevent the occurrence of damage and to maintain the equipment.

이러한 진동 정보를 이용한 설비 진단 모니터링 방법은 다른 시스템 대비 사용영역이 광범위하고, 피 측정물에 직접 부착함으로써 정확한 구조물의 진동을 측정할 수 있으며, 직접적인 고장 발생원에 대해서도 신속한 파악이 가능하다.The facility diagnostic monitoring method using the vibration information has a wider use area than other systems, and can directly measure the vibration of the structure by directly attaching it to the object under test, and can quickly identify the source of the direct failure.

가속도 센서를 이용한 진동계측시스템은 자동차, 항공기 연구개발부터 펌프나 모터 등 플랜트 산업에서 기계적인 운동체의 상태 모니터링용으로 널리 사용되어 모니터링에 최적화된 시스템이다.Vibration measurement system using acceleration sensor is optimized for monitoring as it is widely used for condition monitoring of mechanical moving objects in plant industry such as pump and motor, from R & D to automobile and aircraft.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 미분기 고장 진단 방법은, 미분기에 관한 진동 정보를 필터링하여 미분기의 고장 여부에 관한 정보를 통해 고장을 예측하거나 대비할 수 있다.In order to solve the above problems, the differentiator failure diagnosis method according to the present invention, by filtering the vibration information about the differentiator can predict or prepare a failure through the information on whether the differentiator failure.

일 실시예에 따른 미분기 고장 진단 방법은, 단말에서 미분기에 부착된 가속도 센서로부터 상기 미분기에 관한 진동 정보를 수신하는 단계; 상기 미분기에 관한 진동 정보를 필터링하는 단계; 상기 필터링된 진동 정보를 상기 미분기에 관한 기어 맞물림 주파수(Gear Mesh Frequency; GMF)와 기설정된 범위 내에서 오차가 있는지 비교하여 상기 미분기의 고장 여부를 결정하는 단계; 상기 결정된 미분기의 고장 여부에 관한 정보를 상기 단말에서 출력하는 단계;를 포함한다.Differentiator failure diagnosis method according to an embodiment, the terminal receiving vibration information about the differentiator from the acceleration sensor attached to the differentiator; Filtering vibration information about the differentiator; Determining whether the differentiator is broken by comparing the filtered vibration information with a gear mesh frequency (GMF) related to the differentiator and whether there is an error within a predetermined range; And outputting, from the terminal, information on whether the determined differentiator has failed.

또한, 상기 미분기의 고장 여부를 결정하는 단계는, 상기 필터링된 진동 정보 및 상기 미분기에 관한 기어 맞물림 주파수(GMF)와 제1 오차범위 내에 있는 경우, 고장이 아닌 것으로 결정하고, 상기 필터링된 진동 정보 및 상기 미분기에 관한 기어 맞물림 주파수(GMF)와 제2 오차범위 내에 있는 경우, 고장이라고 결정하며, 상기 제2 오차범위가 상기 제1 오차범위를 포함한다.The determining of whether or not the differentiator malfunctions may include determining that the filtered vibration information is not a failure when the filtered vibration information and the gear engagement frequency GMF relating to the differentiator are within a first error range, and the filtered vibration information. And when the gear engagement frequency GMF with respect to the differentiator is within a second error range, it is determined to be a failure, and the second error range includes the first error range.

또한, 상기 미분기에 부착된 가속도 센서는, 섭씨 145도 고온용 가속도 센서일 수 있다.In addition, the acceleration sensor attached to the differentiator may be a high temperature acceleration sensor of 145 degrees Celsius.

또한, 상기 미분기에 관한 기어 맞물림 주파수와 기설정된 범위 내에서 오차가 있는지 비교하는 단계는, 상기 미분기에 관한 고장 이력 정보 및 상기 미분기의 구조 정보를 이용하여 기설정된 범위 내에서 오차가 있는지 비교한다.The comparing of the gear engagement frequency of the differentiator with an error within a predetermined range may be performed by comparing the error history information of the differentiator and the structure information of the differentiator with an error within a predetermined range.

또한, 상기 미분기 내에 설치된 베어링의 고유 주파수를 이용하여, 상기 미분기의 고장 여부를 결정하는 단계를 더 포함한다.The method may further include determining whether the differentiator is broken by using a natural frequency of the bearing installed in the differentiator.

또다른 일 실시예에 따른, 미분기의 고장 진단 시스템은, 상기 미분기에 부착된 가속도 센서; 상기 가속도 센서로부터 상기 미분기에 관한 진동 정보를 수신하는 단말; 상기 단말은, 상기 미분기에 관한 진동 정보를 필터링 하는 필터링부; 상기 필터링된 진동 정보를 상기 미분기에 관한 기어 맞물림 주파수(Gear Mesh Frequency; GMF)와 기설정된 범위 내에서 오차가 있는지 비교하여 상기 미분기의 고장 여부를 결정하는, 고장 여부 결정부; 및 상기 고장 여부 결정부에 의해서 결정된 미분기의 고장 여부에 관한 정보를 출력하는 출력부;를 포함한다.According to another embodiment, a failure diagnosis system of a differentiator may include an acceleration sensor attached to the differentiator; A terminal for receiving vibration information about the differentiator from the acceleration sensor; The terminal, the filtering unit for filtering the vibration information on the differentiator; A failure determining unit for comparing the filtered vibration information with a gear mesh frequency (GMF) related to the differentiator to determine whether there is an error within a predetermined range; And an output unit for outputting information on whether or not the differentiator is determined by the failure determination unit.

본 발명에 따르는 경우, 실제 결함 수준과 관계없이 선행 정비를 실시하므로 고장을 최소화할 수 있는 유리한 효과가 있다. 또한, 상태 기반 예측 정비를 통해 유지 비용을 크게 절감하는 유리한 효과가 있다. According to the present invention, there is an advantageous effect that can minimize the failure since the preceding maintenance is carried out irrespective of the actual defect level. It also has the beneficial effect of significantly reducing maintenance costs through state-based predictive maintenance.

또한, 주요 부품의 손상으로 인한 대체 부품 조달 및 납기 지연에 따른 애로사항을 해결할 수 있다.In addition, it is possible to solve the difficulties of procuring replacement parts and delaying delivery due to damage of major parts.

도 1은 일 실시예에 따른 미분기 고장 진단 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 기계 고장의 일반적인 진행 척도를 보여주는 그래프이다.
도 3은 일 실시예에 따른 미분기 고장 진단 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 미분기 빅데이터를 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 미분기 고장 진단 과정을 나타낸 흐름도이다.
1 is a flowchart illustrating a process of diagnosing a differentiator failure according to an embodiment.
2 is a graph showing a general progress measure of a machine failure, according to one embodiment.
3 is a diagram illustrating a configuration of a differentiator failure diagnosis system according to an exemplary embodiment.
4 is a block diagram conceptually illustrating differentiator big data according to an exemplary embodiment.
5 is a flowchart illustrating a process of diagnosing a differentiator failure according to an embodiment.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 실시예들에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. Terms used herein will be briefly described, and embodiments will be described in detail.

본 명세서에서 사용되는 용어는 그 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terminology used herein is to select general terms that are widely used at present, considering the function thereof, but may vary according to the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in certain cases, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the corresponding description. Therefore, the terms used in the present specification should be defined based on the meanings of the terms and the contents throughout the present specification, rather than simple names of the terms.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...수단", "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When any part of the specification is to "include" any component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated. In addition, the terms "... means", "... unit", "module", etc. described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software, or hardware and software. It can be implemented as a combination of.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 다양한 실시예들에 대하여 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 실시예는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 해결수단을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the embodiments. However, embodiments may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted for clarity of explanation, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 미분기 고장 진단 과정을 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a process of diagnosing a differentiator failure according to an embodiment of the present disclosure.

미분기에 가속도 센서가 부착될 수 있다. 미분기 내부의 온도는 섭씨 70도에서 최대 237도까지 상승하므로 열 충격과 열 피로에 강한 가속도 센서가 요구된다. 이러한 가속도 센서는 미분기 표면 및 주변 감속기 등에 부착된 상태로 진동을 측정하기 때문에 부착표면 온도에 직접 영향을 받는다. 가속도 센서는 특히 미분기의 상태를 정밀하게 측정하여 전달하여야 하므로 온도 변화에서도 안정적인 출력을 발생할 수 있는 가속도 센서를 이용하는 것이 바람직하다.An accelerometer can be attached to the differentiator. The temperature inside the differentiator rises from 70 degrees Celsius to up to 237 degrees, requiring acceleration sensors that are resistant to thermal shock and thermal fatigue. These acceleration sensors are directly affected by the adhesion surface temperature because they measure vibration while attached to the surface of the differentiator and the peripheral gearhead. In particular, since the acceleration sensor must accurately measure and transmit the state of the differentiator, it is preferable to use an acceleration sensor that can generate a stable output even when temperature changes.

구체적으로, 가속도 센서는 미분기의 모터 베어링에 부착될 수 있다. 모터 베어링에 부착된 가속도 센서는 베어링의 진동 정보를 측정할 수 있다. 또한, 가속도 센서는 미분기의 웜스크류(Worm screw) 베어링에 부착될 수 있다. 웜스크류 베어링에 부착된 가속도 센서는 베어링의 진동 정보를 측정할 수 있다. 또한, 가속도 센서는 미분기의 불 기어 그라인딩 롤(Bull Gear Grinding Roll)의 바닥에 부착될 수 있다. 또한, 가속도 센서는 미분기의 그라인딩 롤 어셈블리(Grinding Roll Assemblies)에 부착될 수 있다. 미분기의 각 위치에 부착되는 가속도 센서는 단일 또는 복수의 가속도 센서일 수 있으며, 서로 동일한 가속도 센서로 제한되지 않고, 미분기의 각 위치마다 서로 다른 가속도 센서가 부착될 수도 있다.Specifically, the acceleration sensor may be attached to the motor bearing of the differentiator. An acceleration sensor attached to the motor bearing can measure vibration information of the bearing. In addition, the acceleration sensor may be attached to the worm screw bearing of the powder. An acceleration sensor attached to the worm screw bearing can measure vibration information of the bearing. In addition, the acceleration sensor can be attached to the bottom of the bull gear grinding roll of the grinding machine. In addition, the acceleration sensor may be attached to the grinding roll assemblies of the grinding mill. The acceleration sensor attached to each position of the differentiator may be a single or a plurality of acceleration sensors, and are not limited to the same acceleration sensor, and different acceleration sensors may be attached to each position of the differentiator.

가속도 센서에서 측정된 미분기의 진동 정보는 기기에서 수신될 수 있다(S110). 이 때의 기기는 진동 정보를 수신할 수 있는 기기이면 충분하며, 예를 들어, 데이터 로거(Data Logger)가 이에 해당될 수 있다.Vibration information of the differentiator measured by the acceleration sensor may be received by the device (S110). In this case, the device may be a device capable of receiving vibration information, and for example, a data logger may correspond thereto.

데이터 로거 기기에서 수신된 미분기의 진동 정보는 파일 서버로 전송될 수 있으며, 파일 서버의 경우, 데이터 로거와 유무선으로 연결된 서버이면 충분하다.The vibration information of the differentiator received from the data logger device may be transmitted to the file server. In the case of the file server, a server connected to the data logger via wired or wireless connection is sufficient.

파일 서버는 미분기에 대한 진동 정보를 필터링할 수 있다(S120). 이 때의 필터링은 미분기 기계의 분석을 통한 기어 맞물림 주파수(GMF), RPM, 베어링 주파수 등을 미리 측정하여 밴드패스(BandPass) 필터링을 거쳐, 불필요한 주파수 부분을 제거하고, 노이즈를 차단하는 역할을 의미한다.The file server may filter vibration information about the differentiator (S120). In this case, the filtering means measures the gear engagement frequency (GMF), RPM, and bearing frequency in advance through analysis of the differentiator machine, and performs bandpass filtering to remove unnecessary frequency parts and cut off noise. do.

파일 서버는 필터링된 미분기의 진동 정보를 분석하여 미분기의 고장 여부를 결정할 수 있다(S130). 미분기에 대해서 미리 측정한 진동 정보와 비교하여 고장 여부를 판단하는 기준과 어느 정도 차이가 있는지를 기준으로 고장 여부를 결정할 수 있다.The file server may determine the failure of the differentiator by analyzing the filtered vibration information of the differentiator (S130). The failure may be determined based on a difference between a criterion for determining whether the failure is compared with the vibration information previously measured for the differentiator.

파일 서버는 미분기에 대한 모델 정보, 구조 정보 및 부품 정보 등을 미리 저장하고 있을 수 있다. 시중에 설치된 미분기의 경우, 해외 제품이 많기 때문에 해외 제품에 대한 정보를 미리 저장하고, 부품의 수급 등에 대한 정보까지 포함하여 저장할 수 있다.The file server may store model information, structural information, and part information about the differentiator in advance. In the case of commercially available mills, since there are many overseas products, information on overseas products can be stored in advance, and information on supply and demand of parts can be stored.

또한, 파일 서버는 미분기에 관한 진동 정보를 기계학습할 수 있다. 시간이 지날수록 미분기의 진동 크기도 더 커질수 있으므로, 초기의 진동 정보만으로는 현재의 미분기의 상태를 판단하기 어렵기 때문이다.The file server can also machine learn vibration information about the differentiator. Since the magnitude of the vibration of the differentiator may increase as time passes, it is difficult to determine the current status of the differentiator based on the initial vibration information alone.

파일 서버는, 미분기의 진동량(Overall amplitude)을 계산할 수 있다. 시간 파형(Time waveform)에서 진폭의 합산으로 표현하지 않고 패스트 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 이용하여 주파수 분석을 한 후, 스펙트럼상의 주파수 성분들의 합으로 표현할 수 있다. 주파수 성분들의 합을 구할 때는 하기의 수학식 1과 같은 방식을 이용할 수 있다.The file server can calculate the overall amplitude of the differentiator. Instead of expressing the sum of amplitudes in a time waveform, the frequency analysis may be performed using a Fast Fourier Transform (FFT), and then may be expressed as a sum of frequency components on a spectrum. When the sum of the frequency components is obtained, a method such as Equation 1 below may be used.

Figure 112018102823852-pat00001
Figure 112018102823852-pat00001

파일 서버는 주파수 성분별 진폭에 대한 시간 변화(Time Trend)를 계산할 수 있다. FFT 분석을 통해 표현된 주파수 성분별 진폭에 대하여 매시간 혹은 매일 등 일정 시간 주기를 설정하고, 시간 주기별 파워합을 계산할 수 있다. 계산된 진폭 파워합을 매주 또는 매월 등 일정 시간 주기를 설정하여 시간 주기별 진폭 파워값에 대한 시간 변화(Trend)를 추적할 수 있다.The file server may calculate a time trend with respect to the amplitude of each frequency component. The FFT analysis may set a certain time period such as hourly or daily for the amplitude of each frequency component and calculate the sum of power for each time period. By setting a predetermined time period, such as weekly or monthly, the calculated amplitude power sum can track a time trend (Trend) of the amplitude power value for each time period.

또한, 파일 서버는 미분기에 관한 고장 이력 정보를 저장할 수 있다. 미분기가 과거에 고장이 난 경우, 어떠한 부품이 고장났으며, 고장나기 전후의 진동 정보 등의 이력을 저장할 수 있다. 파일 서버는 현장에 설치된 미분기의 고장 이력 정보뿐만 아니라 동종의 미분기 또는 관련있는 미분기의 고장 이력 정보도 저장할 수 있다. 예를 들어, A 미분기가 현장에 설치되어 있으며, a, b 및 c라는 부품을 함께 공유하는 B 미분기의 고장 이력 정보도 저장할 수 있다.The file server may also store failure history information about the differentiator. If the differentiator has failed in the past, it can store a history of any component failure and vibration information before and after the failure. The file server can store failure history information for the same type of differentiator or related differentiator as well as the failure history information of the differentiator installed in the field. For example, A differentiator is installed in the field, and the failure history information of B differentiator, which shares parts a, b and c, can also be stored.

파일 서버는 미분기에 관한 기어 맞물림 주파수(GMF)와 기설정된 범위 내에서 오차가 있는지 비교하여 미분기의 고장 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 정상 상태라고 기설정된 주파수와 계산된 기어 맞물림 주파수를 비교하여 정상 범위와 10% 오차까지는 고장이 나지 않은 것으로 결정할 수 있으며, 정상 범위와 20% 오차까지는 주의 모드, 정상 범위와 50%(또는 30%) 오차까지는 위험 모드, 그 이상의 오차는 즉각 조치 모드(고장 상태)로 결정할 수 있다.The file server compares the gear engagement frequency (GMF) with respect to the differentiator and whether there is an error within a predetermined range to determine whether the differentiator has failed. For example, you can compare the preset frequency as a steady state with the calculated gear engagement frequency to determine that there is no failure up to the normal range and up to 10% error, with attention mode, normal range and 50% up to the normal range and 20% error. (Or 30%) errors can be determined in risk mode, and errors in immediate action mode (fault status).

파일 서버는 고장 유무를 결정할 수 있으며, 정상 또는 고장이라고 결정한 경우, 결정된 정보를 출력할 수 있다(S140). 파일 서버는 웹 서버와 유선 또는 무선으로 네트워크 연결될 수 있으며, 스마트폰, 태블릿PC 등과 같은 기기에서 웹서버를 통해 미분기의 고장 유무를 모니터링할 수 있다.The file server may determine whether there is a failure, and if it is determined to be normal or failure, the file server may output the determined information (S140). The file server can be networked to the web server by wire or wirelessly, and devices such as smartphones and tablet PCs can monitor the failure of the differentiator through the web server.

도 2는 일 실시예에 따른 기계 고장의 일반적인 진행 척도를 보여주는 그래프이다.2 is a graph showing a general progress measure of a machine failure, according to one embodiment.

미분기 및 주변장치 동작의 소음은 140dB 정도로 현장 소음 발생이 심하여, 고장이 발생하여도 작업자가 청각적으로는 고장 발생 여부를 판단하기가 어려운 실정이다. 늦은 고장 발견으로 이미 미분기의 롤러 부분 또는 내부 설비가 심각하게 고장난 경우가 많이 발생한다. The noise of the differentiator and the peripheral device is about 140dB, which makes it difficult for the operator to determine whether the failure occurs acoustically even when a failure occurs. Many late failures have already resulted in serious failures of the roller parts or the internal equipment of the mill.

이러한 파급 고장에 의해서 설비에 대한 정비시간이 증가하고, 인력이 과다하게 투입되며 전체적으로 발전 공정에도 차질을 유발하는 등의 문제가 많다. 미분기 내부에서 고장 여부를 판단하기 보다는 작업자의 점검에 의존해서 진행할 수밖에 없었다.Due to such a breakdown, there are many problems such as an increase in maintenance time for facilities, excessive input of manpower, and disruption of the power generation process as a whole. Rather than judging the failure inside the differentiator, we had to rely on the operator's inspection.

도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 기계 고장의 경우 나타나는 증후가 대체로 유사하며(기계에 따라 다르긴하다), 가장 먼저 상태 변화가 일어나는 것은 진동 변화라는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 2, it can be seen that the symptoms appearing in the case of a general mechanical failure are generally similar (depending on the machine), and the first change in state is a vibration change.

동작 시간이 거듭되면서 부품의 수명이 다가오고, 진동뿐만 아니라 초과 마찰(Excessive frictions)이 발생할 수 있다. 이러한 초과 마찰은 오일 분석을 통해서 그 입자를 확인할 수 있다. 기계 고장이 더 진행되면 소음이 발생하고, 열과 연기가 발생하며, 최후에는 고장(break down)으로 큰 피해를 입게 된다.Over time, the component's life can be extended and vibrations as well as excess friction can occur. This excess friction can be identified by oil analysis. Further breakdowns in the machine generate noise, heat and smoke, and eventually breakdowns, causing great damage.

도 3은 일 실시예에 따른 미분기 고장 진단 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a differentiator failure diagnosis system according to an exemplary embodiment.

도 3에 도시된 바와 같이, 미분기 고장 진단 시스템은 가속도센서(300), 미분기(301), 데이터 로거(302), 파일 서버(303), 웹 서버(304) 및 단말기(305-1 및 305-2)로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 3, the differentiator failure diagnosis system includes an acceleration sensor 300, a differentiator 301, a data logger 302, a file server 303, a web server 304, and a terminal 305-1 and 305-. 2).

가속도센서(300)는 부품에 설치되어 부품의 진동시 발생하는 가속도 변화를 전기적인 신호로 변환하여 출력함으로써 부품의 진동신호를 검출한다. MEMS 가속도계는 반도체 기술을 이용하여 미세한 구조물을 만들어서 구조물 자체가 가속도 방향에 따라 기울어지면 저항값이 바뀌어서 구조물을 타고 흐르는 전류의 값이 달라지고 이러한 전류 변화를 가속도로 인식하여 진동을 측정하는 방식의 진동센서이다.The acceleration sensor 300 detects the vibration signal of the component by installing the component and converting the acceleration change generated during the vibration of the component into an electrical signal and outputting the electrical signal. MEMS accelerometers make a fine structure using semiconductor technology, and when the structure itself is tilted along the direction of acceleration, the resistance value changes so that the value of the current flowing through the structure changes, and the vibration is measured by recognizing the current change as an acceleration. Sensor.

일반적으로, 스트레인 게이지형의 가속도계는 금속선 또는 금속박의 전기저항이 변형에 의해서 변화하는 현상을 이용한 것이다. 즉, 스트레인 게이지형의 가속도계는 부품 진동에 대응하는 가속도 변화를 전기 저항의 변화에 의해 검출하는 센서이다.In general, strain gauge type accelerometers utilize a phenomenon in which the electrical resistance of a metal wire or a metal foil changes due to deformation. That is, a strain gauge type accelerometer is a sensor that detects an acceleration change corresponding to component vibration by a change in electrical resistance.

하지만, 스트레인 게이지형의 가속도계는 전기 저항식으로 이루어져 있어 부식, 전자기영향, 작업성 등 여러 문제점을 안고 있다. 또한, 계측 시에도 과다한 리드선 작업으로 인해 많은 비용과 시간이 소요될 뿐만 아니라 검출 신호의 신뢰성 저하를 초래한다. 또한, 스트레인 게이지형의 가속도계는 전자기파의 영향을 많이 받기 때문에 비교적 고전압 환경에 사용되는 지하철, 고속철도 등의 철도 차량에 장착될 경우, 검출 신호에 노이즈의 영향이 상당히 크게 작용되는 단점이 있다.However, strain gage type accelerometers are made of electrical resistance and thus have various problems such as corrosion, electromagnetic effects, and workability. In addition, excessive lead wire operation is expensive and time consuming, and leads to a decrease in reliability of the detection signal. In addition, strain gauge type accelerometers are highly affected by electromagnetic waves, and therefore, when mounted on railroad cars such as subways and high-speed railways, which are used in relatively high voltage environments, noise has a significant effect on detection signals.

따라서, 스트레인 게이지형 가속도센서보다는 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 가속도센서를 이용하는 것이, 측정되는 정보에 대한 가공 및 정확한 미분기(301)의 진동 정보 측정면에서 유리할 수 있다.Therefore, it may be advantageous to use a MEMS acceleration sensor rather than a strain gauge type acceleration sensor in terms of processing the measured information and measuring vibration information of the differentiator 301 accurately.

미분기 내부의 온도는 섭씨 70도에서 최대 237도까지 상승하므로 열 충격과 열 피로에 강한 가속도 센서가 요구된다. 이러한 가속도 센서는 미분기 표면 및 주변 감속기 등에 부착된 상태로 진동을 측정하기 때문에 부착표면 온도에 직접 영향을 받는다. 가속도 센서는 특히 미분기의 상태를 정밀하게 측정하여 전달하여야 하므로 온도 변화에서도 안정적인 출력을 발생할 수 있는 섭씨 145도 고온용 가속도 센서를 이용하는 것이 바람직하다.The temperature inside the differentiator rises from 70 degrees Celsius to up to 237 degrees, requiring acceleration sensors that are resistant to thermal shock and thermal fatigue. These acceleration sensors are directly affected by the adhesion surface temperature because they measure vibration while attached to the surface of the differentiator and the peripheral gearhead. In particular, since the accelerometer must accurately measure and transmit the state of the differentiator, it is preferable to use an accelerometer for a high temperature of 145 degrees Celsius that can generate a stable output even when temperature changes.

또한, 가속도 센서(300)는 미분기의 진동 정보를 지속적으로 측정할 뿐만 아니라, 데이터 로거(302)와도 통신을 수행해야 하기 때문에 장시간 배터리가 장착되거나 외부 노이즈를 차단할 수 있는 Low Noise Cable을 이용하고, 직접 전원과 연결되어 전력을 공급받을 수 있는 가속도 센서가 바람직하다.In addition, the acceleration sensor 300 not only continuously measures the vibration information of the differentiator, but also needs to communicate with the data logger 302, and uses a low noise cable that can be equipped with a battery or block external noise for a long time. Accelerometers that can be powered by being directly connected to a power source are desirable.

미분기(301)는 화력발전소에서 석탄 등의 연료를 분쇄하기 위한 기계이며, 미분기의 표면 및 주변 감속기 등에는 가속도 센서(300)가 부착될 수 있다. 가속도 센서는 미분기(301) 내외부에 단일 또는 복수 개가 부착될 수 있으며, 구체적으로는, 미분기의 모터 베어링, 웜스크류 베어링, 불 기어 그라인딩 롤 바닥, 그라인딩 롤 어셈블리 등의 위치에 부착될 수 있다. 가속도 센서는 그 밖에 미분기에서 고장이 자주 발생하는 위치에 부착될 수 있다.The differentiator 301 is a machine for crushing fuel such as coal in a thermal power plant, and the acceleration sensor 300 may be attached to the surface of the differentiator and the peripheral reducer. One or more acceleration sensors may be attached to the inside or outside of the differentiator 301, and specifically, may be attached at positions of the motor bearing, the worm screw bearing, the bull gear grinding roll bottom, the grinding roll assembly, and the like of the differentiator. Accelerometers can also be attached to locations where failures frequently occur in the differentiator.

데이터 로거(Data Logger, 302)는 미분기에 부착된 가속도 센서로부터 미분기의 진동 정보를 수신하는 역할을 수행한다. 가속도 센서는 미분기에 유선의 형태로 데이터 로거에 연결된 상태로 부착될 수도 있으며, 무선(wireless)의 형태로 데이터 로거와 근거리 통신을 통하여 진동 정보를 전송할 수 있다. The data logger 302 receives vibration information of the differentiator from an acceleration sensor attached to the differentiator. The acceleration sensor may be attached to the data logger in a state of being connected to the data logger in a wired form, and may transmit vibration information through a near field communication with the data logger in a wireless form.

데이터 로거(302)는 자체적으로 가속도 센서에서 수신한 신호를 노이즈 제거하고 아날로그 신호를 디지털로 변환하여 파일 서버(303)로 전송하는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 데이터 로거(302)는 현장 설치가 용이하도록 견고한 프레임 구조와 초당 400k 샘플링을 처리할 수 있는 프로세스를 탑재하고, 다양한 인터페이스 제공으로 호환성이 높은 기기일 수 있다.The data logger 302 may remove noise from the signal received from the acceleration sensor, convert the analog signal into digital, and transmit the digital signal to the file server 303. The data logger 302 is equipped with a robust frame structure and a process capable of handling 400k sampling per second to facilitate field installation, and can be a highly compatible device by providing various interfaces.

파일 서버(303)는 데이터 로거(302)와 일 형태로 연결될 수 있으며, 예를 들어 USB 등의 시리얼 네트워크이거나, 유선랜(LAN) 혹은 무선 통신의 형태로 연결될 수 있다. 파일 서버(303)는 데이터 로거(302)로부터 수신된 정보를 유의미한 정보로 전환한다.The file server 303 may be connected to the data logger 302 in one form. For example, the file server 303 may be connected to a serial network such as USB, a wired LAN, or wireless communication. File server 303 converts the information received from data logger 302 into meaningful information.

파일 서버(303)는 미분기의 고장 분석을 위한 알고리즘 소프트웨어가 수행되도록 설정될 수 있다. 미분기 내의 기어와 기어 간의 맞물림 주파수(GMF)를 이용하여, 고장 여부를 결정할 수 있다. 보다 구체적으로는 미분기 구동 모터의 회전수(RPM) 및 미분기의 기어 잇수를 이용하여, 기어와 기어 맞물림 주파수의 이상적인 값(주파수)을 계산할 수 있다.File server 303 may be configured to perform algorithmic software for failure analysis of the differentiator. The gearing frequency (GMF) between the gears in the differentiator can be used to determine whether there is a failure. More specifically, the ideal value (frequency) of the gear and the gear engagement frequency can be calculated using the rotational speed (RPM) of the differentiator drive motor and the number of gear teeth of the differentiator.

파일 서버(303)는 계산된 이상적인 값을 기준값으로 설정하여, 미분기에서 측정된 진동 값이 기준값과 어느 정도 오차가 있는지를 비교할 수 있다. 파일 서버(303)는 오차값에 따라서 진동값이 측정된 미분기(301)의 고장 유무를 결정할 수 있다. 예를 들어, 기준값과 10% 오차 범위 내에서는 정상으로 결정할 수 있으며, 기준값과 20% 오차 범위 내에서는 주의가 필요한 상태(주의 모드)로 결정할 수 있으며, 기준값과 30% 오차 범위 내에서는 경고 상태(위험 모드), 그 이상 오차가 생기는 경우에는 고장으로 결정하고 즉각 조치를 해야 하는 상태(고장 상태)로 결정할 수 있다. 본 개시에서는 설명의 편의를 위해 임의의 수치를 예로 들어 설명하였으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 미분기마다 그 상태에 대한 정의 기준은 다르게 설정될 수 있다고 이해하는 것이 바람직하다.The file server 303 sets the calculated ideal value as a reference value, and compares the vibration value measured in the differentiator with the reference value. The file server 303 may determine whether the differentiator 301, in which the vibration value is measured, has a failure according to the error value. For example, it can be determined to be normal within the 10% error range and the reference value, and can be determined as the state requiring attention (attention mode) within the reference value and the 20% error range. Dangerous mode), if more errors occur, it can be determined to be a failure and to be taken immediately (failure state). In the present disclosure, for convenience of description, an arbitrary numerical value has been described as an example, but it is not necessarily limited thereto, and it is preferable to understand that the definition criteria for the state may be set differently for each different branch.

파일 서버(303)는 미분기(301) 기어를 보호하고 있는 베어링 진동 값에 기초하여 고장 유무를 판단할 수 있다. 미분기(301) 내에 설치된 베어링의 고유 주파수를 분석하여 정상적인 상태의 주파수 값을 측정할 수 있다. 이 때의 베어링의 고유 주파수에는 구름 베어링 내륜 통과 주파수(Ball Pass Frequency Inner Race; BPFI), 구름 베어링 외륜 통과 주파수(Ball Pass Frequency Outer Race; BPFO), 구름 베어링 케이지 주파수(Fundamental Train Frequency; FTF) 및 볼 스핀 주파수(Ball Spin Frequency; BSF) 정보를 포함할 수 있다.The file server 303 may determine whether there is a failure based on a bearing vibration value protecting the differentiator 301 gear. By analyzing the natural frequency of the bearing installed in the differentiator 301, it is possible to measure the frequency value of the normal state. The natural frequencies of the bearings at this time include the rolling bearing ball pass frequency inner race (BPFI), the rolling bearing ball pass frequency outer race (BPFO), the rolling bearing cage frequency (FTF) and It may include ball spin frequency (BSF) information.

파일 서버(303)는 측정된 정상 상태의 베어링 주파수의 배수를 도출하여 0 내지 2KHz 내에서 도출된 주파수 배수를 산정하고, 그 배수에 해당되는 주파수의 피크(peak) 값을 더하여, 피크 값의 변화량을 분석할 수 있다. 예를 들어, 파일 서버(303)는 피크 값의 변화가 기준값과 10% 범위 이내일 경우 정상 상태로 결정할 수 있으며, 기준값과 20% 범위 이내일 경우 주의 상태, 기준값과 30% 범위 이내일 경우 경고 상태, 그 이상일 경우에는 고장이라고 결정할 수 있다.The file server 303 derives the measured multiple of the bearing frequency in the steady state, calculates the frequency multiple derived within 0 to 2 KHz, adds the peak value of the frequency corresponding to the multiple, and changes the peak value. Can be analyzed. For example, the file server 303 may determine a normal state when the change in the peak value is within the 10% range with the reference value, and warns when the change is within the 20% range with the reference value and a warning state when the peak value is within the 20% range. If it is more than the state, it can be determined that the failure.

파일 서버(303)는 고장 유무에 대한 결정 정보를 웹 서버(304)를 통해 모니터링 단말(305-1 및 305-2)에 전송할 수 있다. 단말기(305-1 및 305-2)의 사용자는 미분기(301)를 시각, 청각으로 느끼지 않아도, 단말기(305-1 및 305-2)를 통해 얻은 미분기(301)의 진동 정보에 기초하여 고장 유무를 시각적으로 확인할 수 있다. 또한, 작업자는 매번 진단을 통해서 미분기(301)의 고장 유무를 판단하는 것이 아니라, 지속적으로 측정되는 진동 정보에 기초하여, 정상 상태의 진동 값과 비교 분석함으로써, 고장을 예측하고 사전에 유지 보수할 수 있는 유리한 효과를 가진다.The file server 303 may transmit determination information regarding the presence or absence of a failure to the monitoring terminals 305-1 and 305-2 through the web server 304. The user of the terminals 305-1 and 305-2 does not have a visual or auditory sense of the powder 301, and there is a failure based on vibration information of the powder 301 obtained through the terminals 305-1 and 305-2. Can be visually confirmed. In addition, the operator does not judge the failure of the differentiator 301 through diagnosis every time, but compares and analyzes the vibration value of the steady state based on the continuously measured vibration information to predict and maintain the failure in advance. Has an advantageous effect.

본 개시에서는 파일 서버(303) 및 네트워크 통신을 위한 웹 서버(304)를 서로 구분지어 도시하였으나, 이는 각 서버의 역할을 설명하기 위해서 구분지어 설명한 것이며 경우에 따라서는 하나의 서버가 파일 서버(303) 및 웹 서버(304)를 동시에 동작하는 형태일 수도 있다.In the present disclosure, the file server 303 and the web server 304 for network communication are illustrated separately from each other. However, the file server 303 and the web server 304 are described separately to explain the role of each server. ) And the web server 304 may be operated simultaneously.

도 4는 일 실시예에 따른 미분기 빅데이터를 개념적으로 도시한 블록도이다.4 is a block diagram conceptually illustrating differentiator big data according to an exemplary embodiment.

파일 서버(303)는 미분기의 진동 정보를 측정하면서 측정된 진동 정보를 DB에 저장할 뿐만 아니라, 다양한 미분기에 관한 정보(400)를 저장할 수 있다. 미분기에 관한 정보(400)로 미분기 모델 정보(410), 미분기 부품 정보(420), 미분기 구조 정보(430) 및 미분기 고장 이력 정보(440)를 저장할 수 있다.The file server 303 may not only store the vibration information measured in the DB while measuring vibration information of the differentiator, but also store information 400 about various differentiators. As the information about the differentiator 400, the differentiation model information 410, differentiation part information 420, differentiation structure information 430, and differentiator failure history information 440 may be stored.

미분기 모델 정보(410)는 진동 정보가 측정된 미분기의 모델 정보일 수 있다. 모델 정보에는 설치 연식 정보, 작업장(화력발전소) 정보 등이 해당될 수 있다. The differentiator model information 410 may be model information of the differentiator from which vibration information is measured. The model information may correspond to the installation year information and the workshop (heat power plant) information.

또한, 미분기 모델 정보(410)는 해당 미분기 이외에, 동일 모델의 미분기 정보 또는, 관련있는 미분기 정보를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 동일 모델의 미분기가 다른 작업장(화력발전소)에 설치가 된 경우 그 미분기 정보, 또는 동일한 설치자에 의해서 설치된 다른 미분기 정보 등 미분기 기기에 대한 다양한 정보를 저장할 수 있다.In addition to the corresponding differentiator, the differentiator model information 410 may further include differentiation information or related differentiation information of the same model. For example, when a differentiator of the same model is installed in another work site (thermal power plant), it is possible to store various information about the differentiator device, such as the information of the differentiator or other differentiator information installed by the same installer.

미분기 부품 정보(420)는 미분기 내의 각 부품, 부속품에 관한 정보가 이에 해당될 수 있다. 특정 부품의 배치 위치 정보, 교체 이력 정보, 호환 가능한 타 부품의 존재 여부, 부품의 수급 정보 등이 이에 해당될 수 있다.The differentiator part information 420 may correspond to information on each part and accessories in the differentiator. This may include arrangement position information of a specific part, replacement history information, presence of other compatible parts, supply and demand information of the part, and the like.

미분기 구조 정보(430)는 미분기의 설계 구조 정보를 포함할 수 있다. 미분기의 설계 구조, 작업장에서의 미분기의 설치 장소 등이 이에 해당될 수 잇다.The differentiator structure information 430 may include design structure information of the differentiator. This could be the design structure of the differentiator, or the place of installation of the differentiator in the workplace.

미분기 고장 이력 정보(440)는 미분기의 과거 고장 이력 정보, 고장 전후 증상 정보, 고장에 대한 조치 정보 등을 포함할 수 있다. 진동 정보를 측정한 미분기의 과거 고장이 어느 시점에 일어났는지, 어느 부분이 문제가 되어서 고장이 일어났는지, 고장에 대해서 부품을 교체하는 것으로 조치하였는지 등의 고장 이력 정보뿐만 아니라, 다른 작업장(화력발전소)의 미분기의 고장 이력 정보 또한 네트워크 연결이나 사용자의 설정에 의해 파일 서버에 저장할 수 있다. The differentiator failure history information 440 may include past failure history information of the differentiator, symptom information before and after the failure, and action information on the failure. In addition to failure history information such as when the past breakdown of the differentiator that measured the vibration information occurred, which part was the problem, and the replacement of parts for the failure, The failure history information of the differentiator can also be saved in the file server by network connection or user configuration.

미분기 고장 이력 정보(440)는 고장이 발생한 경우에 대한 정보뿐만 아니라 고장 발생이 예견된 상태에서 어떻게 조치하였는지에 대한 정보 또한 포함할 수 있다. 본 발명의 주된 목적은 미분기의 고장을 미리 예견하여 고장이 일어나지 않도록 사전에 조치하는 것이지 고장이 일어나는 시점을 예측하여 고장에 대처하는 것을 위함이 아니기 때문이다.The differentiator failure history information 440 may include not only information on when a failure has occurred but also information on how the countermeasure is taken in a state where a failure is foreseen. The main object of the present invention is to anticipate the failure of the differentiator in advance and to take measures in advance so that the failure does not occur, but not to predict the time when the failure occurs and to cope with the failure.

도 5는 일 실시예에 따른 미분기 고장 진단 과정을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a process of diagnosing a differentiator failure according to an embodiment.

미분기 고장 진단 과정은 크게 두 과정으로 구분지을 수 있다. 첫째 과정은, 현재의 미분기의 상태를 모니터링하는 과정이고, 둘째 과정은 고장이 감지되거나 예측될 경우에 조치하는 과정이다.Differentiation fault diagnosis can be divided into two processes. The first step is to monitor the current status of the differentiator, and the second step is to take action if a fault is detected or foreseen.

먼저, 미분기의 상태를 모니터링 하는 과정은 앞서 도 1 내지 도 4에서 설명한 바와 같이, 미분기에 부착된 가속도 센서로부터 진동 정보 즉, 데이터를 획득하여 신호처리하여 특성 분석함으로써 수행할 수 있다. 신호처리 하는 과정은 진동 데이터를 식별화, 압축화, 신호 확대, 필터링 등의 과정을 거쳐서 유의미한 정보로 재생성하여 시간축 기준 등 다양한 기준으로 분석하는 과정을 포함한다. First, as described above with reference to FIGS. 1 to 4, the process of monitoring the state of the differentiator may be performed by acquiring vibration information, that is, data from a acceleration sensor attached to the differentiator, and processing and characterizing the signal. Signal processing includes regenerating the vibration data into meaningful information through identification, compression, signal expansion, and filtering, and analyzing the data based on various criteria such as time base.

둘째로, 조치 과정은 고장이 예측되며 아직 고장이 발생하지 않았다면 미리 문제가 있는 부품을 교체하거나 재정비함으로써 유지 보수할 수 있으며, 고장이 발생한 이후라면 수리하여 다시 정상 동작이 가능하도록 하는 과정을 포함한다. Secondly, the process of action includes the process of predicting a failure and maintaining it by replacing or refurbishing the troubled part if it has not yet occurred, and repairing and resuming normal operation after the failure occurs. .

이러한 일련의 과정이 시간이 지남에 따라 지속적으로 DB에 누적 저장됨에 따라 고장을 예측하는 정확도가 상승하고, 실제 고장이 발생한 경우에도 기존의 고장 이력 정보에 기초하여 신속한 수리가 가능하도록 하는 유리한 효과가 증대될 수 있다.As such a series of processes are continuously accumulated and stored in the DB over time, the accuracy of predicting failure increases, and even in the event of an actual failure, there is an advantageous effect of enabling a quick repair based on existing failure history information. Can be increased.

본 명세서에서 기술된 동작들은 설명의 편의를 위하여 순차 동작되는 것으로 기술하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 일 실시예에 따르면, 복수의 동작이 동시에 수행될 수도 있으며, 일부 동작은 도시되거나 기술된 바와 다르게 그 순서가 변경 실행되도록 구현될 수도 있다.Operations described herein are described as being sequentially operated for convenience of description, but are not necessarily limited thereto. According to an embodiment, a plurality of operations may be simultaneously performed and some operations may be different from those shown or described. The order may be implemented to be changed.

일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. Method according to an embodiment is implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means may be recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상에서 다양한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.Although various embodiments have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. Belongs to the range.

300: 가속도센서
301: 미분기
302: 데이터 로거
303: 파일 서버
304: 웹서버
305-1, 305-2: 단말기
300: acceleration sensor
301: powder
302: data logger
303: file server
304: web server
305-1, 305-2: terminal

Claims (10)

미분기 고장 진단 방법에 있어서,
단말에서 미분기에 부착된 가속도 센서로부터 상기 미분기에 관한 진동 정보를 수신하는 단계;
상기 미분기에 관한 진동 정보를 필터링하는 단계;
상기 미분기의 구동 모터의 회전수와 상기 미분기의 기어 잇수를 이용하여 상기 미분기에 관한 이상적인 기어 맞물림 주파수(Gear Mesh Frequency; GMF)를 계산하는 단계;
상기 필터링된 진동 정보를 계산된 상기 기어 맞물림 주파수와 기설정된 범위 내에서 오차가 있는지 비교하여 상기 미분기의 고장 여부를 결정하는 단계;
상기 결정된 미분기의 고장 여부에 관한 정보를 상기 단말에서 출력하는 단계; 및
상기 진동 정보에 포함된 스펙트럼상의 주파수 성분들의 합으로 나타나는 상기 미분기의 진동량의 시간에 따른 변화와, 고장이 발생한 경우 어떠한 부품이 고장났는지와 고장나기 전후의 진동 정보의 이력을 기계학습하는 단계;
를 포함하는 미분기 고장 진단 방법.
In the differential diagnosis method,
Receiving vibration information regarding the differentiator from an acceleration sensor attached to the differentiator at a terminal;
Filtering vibration information about the differentiator;
Calculating an ideal gear mesh frequency (GMF) for the differentiator using the rotational speed of the drive motor of the differentiator and the number of gear teeth of the differentiator;
Comparing the filtered vibration information with the calculated gear engagement frequency and an error within a preset range to determine whether the differentiator is broken;
Outputting, by the terminal, information on whether the differentiator has failed; And
Machine learning the time-varying change in the amount of vibration of the differentiator represented by the sum of the frequency components in the vibration information included in the vibration information, which component failed when a failure occurred, and the history of vibration information before and after the failure;
Differential failure diagnosis method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 미분기의 고장 여부를 결정하는 단계는,
상기 필터링된 진동 정보 및 상기 미분기에 관한 기어 맞물림 주파수(GMF)와 제1 오차범위 내에 있는 경우, 고장이 아닌 것으로 결정하고,
상기 필터링된 진동 정보 및 상기 미분기에 관한 기어 맞물림 주파수(GMF)와 제2 오차범위 내에 있는 경우, 고장이라고 결정하며,
상기 제2 오차범위가 상기 제1 오차범위를 포함하는 것을 특징으로 하는, 미분기 고장 진단 방법.
The method of claim 1,
Determining whether the differentiator is broken,
If the filtered vibration information and the gear engagement frequency (GMF) with respect to the differentiator and within the first error range, determine that it is not a failure,
If the filtered vibration information and the gear engagement frequency (GMF) with respect to the differentiator and the second error range, it is determined that the failure,
And the second error range includes the first error range.
제1항에 있어서,
상기 미분기에 부착된 가속도 센서는,
섭씨 145도 고온용 가속도 센서인 것을 특징으로 하는, 미분기 고장 진단 방법.
The method of claim 1,
The acceleration sensor attached to the differentiator,
Differential failure diagnosis method, characterized in that the acceleration sensor for high temperature 145 degrees Celsius.
제1항에 있어서,
상기 미분기에 관한 기어 맞물림 주파수와 기설정된 범위 내에서 오차가 있는지 비교하는 단계는,
상기 미분기에 관한 고장 이력 정보 및 상기 미분기의 구조 정보를 이용하여 기설정된 범위 내에서 오차가 있는지 비교하는 것을 특징으로 하는, 미분기 고장 진단 방법.
The method of claim 1,
Comparing the gear engagement frequency with respect to the differentiator and whether there is an error within a predetermined range,
Differentiator failure diagnostic method, characterized in that for comparing the error history within the predetermined range by using the failure history information and the structure information of the differentiator.
제1항에 있어서,
상기 미분기 내에 설치된 베어링의 고유 주파수를 이용하여,
상기 미분기의 고장 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 미분기 고장 진단 방법.
The method of claim 1,
By using the natural frequency of the bearing installed in the differentiator,
The method for diagnosing a differentiator failure, characterized in that it further comprises the step of determining whether the failure of the differentiator.
미분기의 고장 진단 시스템에 있어서,
상기 미분기에 부착된 가속도 센서;
상기 가속도 센서로부터 상기 미분기에 관한 진동 정보를 수신하는 단말;
상기 단말은,
상기 미분기에 관한 진동 정보를 필터링 하는 필터링부;
상기 필터링된 진동 정보를, 상기 미분기의 구동 모터의 회전수와 상기 미분기의 기어 잇수를 이용하여 계산된 상기 미분기에 관한 이상적인 기어 맞물림 주파수(Gear Mesh Frequency; GMF)와 기설정된 범위 내에서 오차가 있는지 비교하여 상기 미분기의 고장 여부를 결정하는, 고장 여부 결정부; 및
상기 고장 여부 결정부에 의해서 결정된 미분기의 고장 여부에 관한 정보를 출력하는 출력부;를 포함하며,
상기 진동 정보에 포함된 스펙트럼상의 주파수 성분들의 합으로 나타나는 상기 미분기의 진동량의 시간에 따른 변화와, 고장이 발생한 경우 어떠한 부품이 고장났는지와 고장나기 전후의 진동 정보의 이력은 상기 미분기 고장 진단 시스템 내의 파일 서버에 의해 기계학습되는, 미분기의 고장 진단 시스템.
In the fault diagnosis system of the differentiator,
An acceleration sensor attached to the differentiator;
A terminal for receiving vibration information about the differentiator from the acceleration sensor;
The terminal,
A filtering unit for filtering vibration information regarding the differentiator;
The filtered vibration information has an error in an ideal gear mesh frequency (GMF) and a predetermined range for the differentiator calculated using the rotational speed of the drive motor of the differentiator and the gear teeth of the differentiator. A failure determining unit for determining whether or not the differentiator has a failure; And
And an output unit for outputting information on whether or not the differentiator is determined by the failure determination unit.
The change of the amount of vibration of the differentiator represented by the sum of the frequency components in the vibration information included in the vibration information over time, which component failed when a failure occurred, and the history of the vibration information before and after the failure was determined by the differentiator failure diagnosis system. Differential fault diagnosis system, machine-learned by file server within.
제6항에 있어서,
상기 고장 여부 결정부는,
상기 필터링된 진동 정보 및 상기 미분기에 관한 기어 맞물림 주파수(GMF)와 제1 오차범위 내에 있는 경우, 고장이 아닌 것으로 결정하고,
상기 필터링된 진동 정보 및 상기 미분기에 관한 기어 맞물림 주파수(GMF)와 제2 오차범위 내에 있는 경우, 고장이라고 결정하며,
상기 제2 오차범위가 상기 제1 오차범위를 포함하는 것을 특징으로 하는, 미분기의 고장 진단 시스템.
The method of claim 6,
The failure determination unit,
If the filtered vibration information and the gear engagement frequency (GMF) with respect to the differentiator and within the first error range, determine that it is not a failure,
If the filtered vibration information and the gear engagement frequency (GMF) with respect to the differentiator and the second error range, it is determined that the failure,
And the second error range includes the first error range.
제6항에 있어서,
상기 가속도 센서는,
섭씨 145도 고온용 가속도 센서인 것을 특징으로 하는, 미분기의 고장 진단 시스템.
The method of claim 6,
The acceleration sensor,
Differential fault diagnosis system, characterized in that the acceleration sensor for 145 degrees Celsius high temperature.
제6항에 있어서,
상기 고장 여부 결정부는,
상기 미분기에 관한 고장 이력 정보 및 상기 미분기의 구조 정보를 이용하여 기설정된 범위 내에서 오차가 있는지 비교하는 것을 특징으로 하는, 미분기의 고장 진단 시스템.
The method of claim 6,
The failure determination unit,
The failure diagnosis system of the differentiator, characterized in that comparing the error history information and the structure information of the differentiator with respect to the differentiator whether there is an error within a predetermined range.
제6항에 있어서,
상기 고장 여부 결정부는,
상기 미분기 내에 설치된 베어링의 고유 주파수를 이용하여,
상기 미분기의 고장 여부를 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 미분기의 고장 진단 시스템.
The method of claim 6,
The failure determination unit,
By using the natural frequency of the bearing installed in the differentiator,
The failure diagnosis system of the differentiator, characterized in that it further comprises the step of determining whether the failure of the differentiator.
KR1020180124425A 2018-10-18 2018-10-18 method for monitoring of diagnosing pulverizer and system KR102045823B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180124425A KR102045823B1 (en) 2018-10-18 2018-10-18 method for monitoring of diagnosing pulverizer and system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180124425A KR102045823B1 (en) 2018-10-18 2018-10-18 method for monitoring of diagnosing pulverizer and system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102045823B1 true KR102045823B1 (en) 2019-12-02

Family

ID=68847738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180124425A KR102045823B1 (en) 2018-10-18 2018-10-18 method for monitoring of diagnosing pulverizer and system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102045823B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240043450A (en) * 2022-09-27 2024-04-03 한국기계연구원 Fault diagnosis device and method of oil purifier
KR20240043449A (en) * 2022-09-27 2024-04-03 한국기계연구원 Data acquisition method and device for fault diagnosis of oil purifier

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012068246A (en) * 2010-09-23 2012-04-05 General Electric Co <Ge> Sideband energy ratio method of gear engagement fault detection
KR101824051B1 (en) * 2017-06-07 2018-02-01 한국남동발전 주식회사 Pulverizer condition monitoring system for thermal power plant and the condition monitoring method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012068246A (en) * 2010-09-23 2012-04-05 General Electric Co <Ge> Sideband energy ratio method of gear engagement fault detection
KR101824051B1 (en) * 2017-06-07 2018-02-01 한국남동발전 주식회사 Pulverizer condition monitoring system for thermal power plant and the condition monitoring method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240043450A (en) * 2022-09-27 2024-04-03 한국기계연구원 Fault diagnosis device and method of oil purifier
KR20240043449A (en) * 2022-09-27 2024-04-03 한국기계연구원 Data acquisition method and device for fault diagnosis of oil purifier
KR102654326B1 (en) 2022-09-27 2024-04-04 한국기계연구원 Fault diagnosis device and method of oil purifier
KR102656658B1 (en) * 2022-09-27 2024-04-12 한국기계연구원 Data acquisition method and device for fault diagnosis of oil purifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10837866B2 (en) Self-learning malfunction monitoring and early warning system
EP2710438B1 (en) Determining damage and remaining useful life of rotating machinery including drive trains, gearboxes, and generators
CN107843426B (en) Method and device for monitoring residual life of bearing
JP6508017B2 (en) Evaluation method of machinery and equipment
CN104990709A (en) Method for detecting locomotive bearing fault
JP6714806B2 (en) Status monitoring device and status monitoring method
WO2006030786A1 (en) Abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method
JP2017219469A (en) State monitoring device and state monitoring method
JP4581860B2 (en) Machine equipment abnormality diagnosis apparatus and abnormality diagnosis method
JP2018155494A (en) Bearing abnormality diagnosis system and bearing abnormality diagnosis method
KR102045823B1 (en) method for monitoring of diagnosing pulverizer and system
KR101477993B1 (en) System for monitoring vibration of railway vehicles
CN104266841A (en) Fault diagnosis device and diagnosis method of diesel engine
US20240247659A1 (en) Method for monitoring the operation of a fan, apparatus and fan
EP1227382A2 (en) Rolling stock diagnostic condition monitoring and on-line predictive maintenance
CN114813124B (en) Bearing fault monitoring method and device
JP6714844B2 (en) Abnormality diagnosis method
GB2491275A (en) Identifying wind or water turbines for maintenance
WO2004085987A1 (en) Method of and apparatus for sensing the condition of a device, process, material or structure
CN106586841A (en) Method and system for monitoring running states of speed reducer of lifting equipment
JP5644666B2 (en) Electric motor preventive maintenance equipment
KR20140058900A (en) Apparatus and method for monitoring initial imperfection of spindle in rolling mill
CN213450795U (en) Online real-time monitoring system of piston compressor
RU2730385C1 (en) Diagnostic method of technical condition of power equipment
KR20140086269A (en) Method for predicting residual life of bearing

Legal Events

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