KR102199104B1 - Apparatus and method for detecting defects in rotating machines - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따라, 회전 기계 결함검사 장치에 의해 수행되는, 회전 기계의 결함을 검출하는 방법에 있어서, (a) 회전 기계와 결합된 진동 센서로부터 기 설정된 시간 단위마다 측정된 복수의 시계열적인 진동값을 수신하는 단계; (b) 복수의 시계열적인 진동값에 대한 주파수 분석을 통해 기 설정된 예지보전 값 산출 공식을 기반으로 예지 보전 값을 산출하는 단계; 및 (c) 예지보전 값이 기 설정된 값 이상이면, 회전 기계의 결함가능성이 높음을 알리는 경고를 출력하는 단계를 포함하고, 시계열적인 진동값은 특정 시간 동안 측정된 연속적인 진동값에 관한 것이다.According to an embodiment of the present invention, in a method for detecting a defect in a rotating machine, performed by a rotating machine defect inspection apparatus, (a) a plurality of measurements measured every preset time unit from a vibration sensor coupled to the rotating machine Receiving a time-series vibration value; (b) calculating a predictive maintenance value based on a preset predictive maintenance value calculation formula through frequency analysis of a plurality of time-series vibration values; And (c) if the predictive maintenance value is greater than or equal to a preset value, outputting a warning notifying that the possibility of a defect of the rotating machine is high, wherein the time-series vibration value relates to a continuous vibration value measured for a specific time.
Description
본 발명은 회전 기계류에 부착된 센서에서 측정된 값을 기초로 해당 회전 기계의 결함을 검출하는 장치 및 방법에 관한 발명이다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting a defect in a rotating machinery based on a value measured by a sensor attached to a rotating machinery.
회전 기계의 특정 부품의 고장을 감지하거나 예측하기 위해서는, 해당 부품의 고장 특성과 관련된 물리량을 계측하여 정상적인 상태와 손상된 상태 간의 차이를 감지하여, 그 부품의 손상 심각도를 산출할 수 있다.In order to detect or predict a failure of a specific part of a rotating machine, a difference between a normal state and a damaged state may be detected by measuring a physical quantity related to the failure characteristic of the corresponding part, and the severity of damage of the part may be calculated.
이는 회전 기계에서의 결함과 진동/소음에 관한 많은 경험과 이론을 통해 수립되어 왔다. 특히, 고주파 진동/소음은 윤활 문제, 마모, 유체 유동, 공동 현상, 베어링 또는 기어의 손상 등을 감지하는 용도로 유용하게 사용될 수 있다.This has been established through a lot of experience and theories regarding defects and vibration/noise in rotating machines. In particular, high-frequency vibration/noise can be usefully used for detecting lubrication problems, wear, fluid flow, cavitation, damage to bearings or gears, and the like.
하지만, 단순하게 물리적인 수치인 진동의 크기(진폭)만으로 시설을 관리하는 것은 기계의 종류나 기계의 구성 요소, 설계 요건, 제조 및 운전 상태에 따라 상당한 편차가 존재한다. 따라서, 회전 기계의 종류나 설비의 운영 방법따라 측정되는 결함(손상)과 관련된 물리량 그 자체만 산출하는 경우, 해당 값만으로 결함(손상)의 경중을 판단하기 어렵다는 단점이 있다.However, managing a facility with only the magnitude (amplitude) of vibration, which is simply a physical value, varies considerably depending on the type of machine, its components, design requirements, and manufacturing and operating conditions. Therefore, there is a disadvantage in that it is difficult to determine the severity of the defect (damage) only by the corresponding value when calculating only the physical quantity related to the defect (damage) measured according to the type of rotating machine or the operating method of the facility.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 회전 기계로부터 측정되는 다양한 물리량을 무차원화하고, 기 무차원된 물리량으로 산출된 기준값과 특정 시점에서의 무차원화된 물리량을 비교하여 회전 기계에 발생할 수 있는 손상을 감지하거나 예측하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and nondimensionalize various physical quantities measured from a rotating machine, and compare a reference value calculated as a nondimensional physical quantity with a nondimensionalized physical quantity at a specific point in time to It aims to detect or predict damage that may occur.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problem as described above, and other technical problems may exist.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전 기계 결함검사 장치에 의해 수행되는, 회전 기계의 결함을 검출하는 방법에 있어서, (a) 회전 기계와 결합된 진동 센서로부터 기 설정된 시간 단위마다 측정된 복수의 시계열적인 진동값을 수신하는 단계; (b) 복수의 시계열적인 진동값에 대한 주파수 분석을 통해 기 설정된 예지보전 값 산출 공식을 기반으로 예지 보전 값을 산출하는 단계; 및 (c) 예지보전 값이 기 설정된 값 이상이면, 회전 기계의 결함가능성이 높음을 알리는 경고를 출력하는 단계를 포함하고, 시계열적인 진동값은 특정 시간 동안 측정된 연속적인 진동값에 관한 것일 수 있다.As a technical means for achieving the above technical problem, according to an embodiment of the present invention, in a method for detecting a defect in a rotating machine, performed by a rotating machine defect inspection apparatus, (a) combined with a rotating machine Receiving a plurality of time-series vibration values measured for each preset time unit from the vibration sensor; (b) calculating a predictive maintenance value based on a preset predictive maintenance value calculation formula through frequency analysis of a plurality of time-series vibration values; And (c) if the predictive maintenance value is greater than or equal to a preset value, outputting a warning notifying that the possibility of a defect of the rotating machine is high, and the time-series vibration value may be related to a continuous vibration value measured for a specific time. have.
또한, (b) 단계는 시계열적인 진동값 각각을 주파수 영역으로 변환하여, 변환된 데이터 내에서 피크값을 추출하여, 각각의 시계열적인 진동값마다 피크값을 추출하되, 복수의 피크값의 평균값 및 복수의 피크값의 표준편차를 하기 수학식1에 적용하여 기준값을 산출 후 예지보전 값 산출 공식에 적용할 수 있다.In step (b), each time-series vibration value is converted into a frequency domain, the peak value is extracted from the converted data, and the peak value is extracted for each time-series vibration value, and the average value of the plurality of peak values and After calculating a reference value by applying the standard deviation of a plurality of peak values to Equation 1 below, it can be applied to a formula for calculating the predictive maintenance value.
또한, 예지보전 값 산출 공식은 회전 기계의 특정 시점에서 가동되는 상태에 대응하는 제 1 예지보전 값을 산출하기 위한 제 1 예지보전 값 산출 공식과 기 설정된 기간 이내에 회전 기계의 가동 상태 변화에 대응하는 제 2 예지보전 값을 산출하기 위한 제 2 예지보전 값 산출 공식을 포함할 수 있다.In addition, the formula for calculating the predictive maintenance value is the first predictive maintenance value calculation formula for calculating the first predictive maintenance value corresponding to the operating state of the rotating machine at a specific point in time, and corresponding to the change in the operating state of the rotating machine within a preset period. It may include a second predictive maintenance value calculation formula for calculating the second predictive maintenance value.
또한, 기준값 및 특정 시점에서 진동 센서로부터 산출된 진동값에 대응하는 피크값을 하기의 수학식2에 대응하는 제 1 예지보전 값 산출 공식에 적용하여, 제 1 예지보전 값을 산출할 수 있다.In addition, the first predictive maintenance value may be calculated by applying the reference value and the peak value corresponding to the vibration value calculated from the vibration sensor at a specific time point to the first predictive maintenance value calculation formula corresponding to Equation 2 below.
또한, 기 설정된 시간 단위마다 측정된 복수의 피크값의 변화량, 복수의 피크값의 평균 기준값 및 기 설정된 경고값을 하기 수학식3에 대응하는 제 2 예지보전 값 산출 공식에 적용하여, 제 2 예지보전 값을 산출하되, 경고값은 회전 기계의 종류에 대응하여 예지보전 값을 산출하기 위한 값을 뜻할 수 있다.In addition, by applying the amount of change of the plurality of peak values measured for each preset time unit, the average reference value of the plurality of peak values, and the preset warning value to the second predictive maintenance value calculation formula corresponding to Equation 3 below, The maintenance value is calculated, but the warning value may mean a value for calculating the predictive maintenance value corresponding to the type of rotating machine.
또한, 경고값은 1차 경고값 및 2차 경고값으로 구성되되, 1차 경고값은 회전 기계의 주의 또는 감시를 의미하는 수준의 경고를 산출하기 위한 값에 대응하고, 2차 경고값은 회전 기계가 위험 수치에 도달하여 장비를 정지하기 위한 수준의 경고를 산출하기 위한 값에 대응할 수 있다.In addition, the warning value is composed of a first warning value and a second warning value, but the first warning value corresponds to a value to calculate a level of warning indicating attention or monitoring of rotating machinery, and the second warning value is rotated. It can respond to a value to produce a level warning to stop the machine when the machine reaches a hazardous value.
또한, 경고는 회전 기계의 상태와 대응하여 적어도 하나 이상의 경고를 포함하되, (c) 단계는 예지보전 값이 기 설정된 구간 에 포함되면, 회전 기계의 주의 또는 감시를 의미하는 1차 경고를 출력하고, 예지보전 값이 기 설정된 값 이상이면, 회전 기계가 위험 수치에 도달하여 장비를 정지하기 위한 2차 경고를 출력할 수 있다.In addition, the warning includes at least one warning corresponding to the state of the rotating machine, but in step (c), if the predictive maintenance value is included in the preset section, a primary warning indicating caution or monitoring of the rotating machine is output, and If the predictive maintenance value is greater than or equal to a preset value, the rotating machine may output a second warning to stop the equipment by reaching a dangerous value.
또한, 회전 기계의 결함을 검출하는 회전 기계 결함검사 장치에 있어서, 회전 기계와 결합하여, 기 설정된 시간 단위로 진동값을 측정하는 진동 센서; 및 회전 기계와 결합된 진동 센서로부터 기 설정된 시간 단위마다 측정된 복수의 시계열적인 진동값을 수신하고, 복수의 시계열적인 진동값에 대한 주파수 분석을 통해 기 설정된 예지보전 값 산출 공식을 기반으로 예지 보전 값을 산출하고, 예지보전 값이 기 설정된 값 이상이면, 회전 기계의 결함가능성이 높음을 알리는 경고를 출력하고, 시계열적인 진동값은 특정 시간 동안 측정된 연속적인 진동값에 관한 분석부를 포함하는 회전 기계 결함검사 장치일 수 있다.In addition, a rotating machine defect inspection apparatus for detecting a defect in a rotating machine, comprising: a vibration sensor coupled to the rotating machine and measuring a vibration value in a predetermined time unit; And a plurality of time-series vibration values measured for each preset time unit from a vibration sensor coupled with a rotating machine, and predictive maintenance based on a preset predictive maintenance value calculation formula through frequency analysis of the plurality of time-series vibration values. If the value is calculated and the predictive maintenance value is more than a preset value, a warning is output indicating that the possibility of defects of the rotating machine is high, and the time-series vibration value is a rotation including an analysis unit on the continuous vibration value measured for a specific time. It may be a machine defect inspection device.
또한, 스피커 모듈 또는 디스플레이 모듈 중 적어도 어느 하나를 포함하는 알림부가 더 포함될 수 있다.In addition, a notification unit including at least one of a speaker module or a display module may be further included.
또한, 알림부가 디스플레이 모듈을 포함하면, 디스플레이 모듈로 경고, 시간 단위로 측정된 진동값 및 예지보전 값 중 적어도 하나 이상을 표시할 수 있다.In addition, when the notification unit includes a display module, the display module may display at least one of a warning, a vibration value measured in time units, and a predictive maintenance value.
또한, 회전 기계의 결함을 검출하는 장치는 출력된 경고에 대응하여, 회전 기계에서 실제 결함이 발생되었는지 여부를 입력 받는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, the apparatus for detecting a defect in the rotating machine may further include receiving an input whether or not an actual defect has occurred in the rotating machine in response to the output warning.
또한, 회전 기계 결함검사 장치는 상기 경고가 출력되었으나 실제 결함이 발생하지 않은 횟수를 추출하고, 경고가 출력된 횟수 대비 실제 결함이 발생하지 않은 횟수가 기 설정된 횟수를 초과하는 경우, 예지보전 값을 산출하기 위한 경고값을 하향 보정할 수 있다.In addition, the rotating machine defect inspection device extracts the number of times the warning has been output but no actual defect has occurred, and if the number of times that the actual defect has not occurred compared to the number of warnings is output exceeds a preset number, the predictive maintenance value is The warning value to be calculated can be corrected downward.
또한, 실제 결함은 상기 회전 기계에서 직접 발생한 결함이나 회전 기계에 의해 생산되는 생산품에 발생한 결함 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, the actual defect may include at least one of a defect directly occurring in the rotating machine or a defect occurring in a product produced by the rotating machine.
본 발명은 회전 기계로부터 측정되는 다양한 물리량을 무차원화하고, 기 무차원된 물리량으로 산출된 기준값과 특정 시점에서의 무차원화된 물리량을 비교하여 회전 기계에 발생할 수 있는 손상을 감지하거나 예측할 수 있다.In the present invention, various physical quantities measured from a rotating machine are dimensionless, and damage that may occur to a rotating machine can be detected or predicted by comparing a reference value calculated as a mechanically dimensioned physical quantity with a nondimensionalized physical quantity at a specific time point.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 회전 기계의 결함을 검출하는 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 회전 기계의 결함을 검출하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 제 1 예지보전 값을 산출하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제 2 예지보전 값을 산출하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 5는 종래에 사용되는 회전 기계에 속하는 베어링에서 발생할 수 있는 정렬불량에 대한 예시를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an apparatus for detecting a defect in a rotating machine according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a process of detecting a defect in a rotating machine according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of calculating a first predictive maintenance value according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a process of calculating a second predictive maintenance value according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing an example of misalignment that may occur in a bearing belonging to a conventional rotating machine.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.The following examples are detailed descriptions to aid understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention. Accordingly, the invention of the same scope performing the same function as the present invention will also belong to the scope of the present invention.
이하에서, 회전 기계(210)란 전동기, 터빈 등과 같이 회전축 주위를 회전 운동하는 기계이거나 그러한 기계의 부품을 의미하는 것으로서, 예를 들어, 모터, 베어링 등과 같은 것일 수 있다. Hereinafter, the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 회전 기계의 결함을 검출하는 장치의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an apparatus for detecting a defect in a rotating machine according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 회전 기계의 결함을 검출하는 장치(10)는 분석부(100) 및 진동 센서(200)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, an
이때, 진동 센서(200)와 분석부(100)가 하나의 장치로 구성될 수 있으나, 장치의 구현 방식이나 설치되는 환경에 따라 별도의 독립된 장치로서 구현될 수 있으며, 별도의 독립된 장치로 구현되는 경우 통신망을 통해 상호 연결될 수 있다.At this time, the
본 발명의 일 실시예에 따라, 회전 기계의 결함을 검출하는 장치(10)는 회전 기계(210)에 부착된 진동 센서(200)를 통해 기 설정된 시간 단위마다 측정된 복수의 시계열적인 진동값을 측정한다. According to an embodiment of the present invention, the
또한, 회전 기계의 결함을 검출하는 장치(10)는 기 설정된 시간 단위마다 측정된 복수의 시계열적인 진동값에 대한 주파수 분석을 통해 기 설정된 예지보전 값 산출 공식을 기반으로 예지보전 값을 산출하며, 산출된 예지보전 값에 따라 경고를 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the
이때, 시계열적인 진동값이란 특정 시간 동안 측정된 연속적인 진동값에 관한 수치를 뜻하게 된다. 예컨대, 가동 중인 회전 기계(210)는 지속적으로 진동을 하게 된다. 진동 센서(200)는 이러한 진동을 기 설정된 시간 단위마다 연속적으로 측정하여 진동값을 생성하게 된다.In this case, the time-series vibration value refers to a value related to a continuous vibration value measured during a specific time. For example, the
또한, 분석부(100)는 기 설정된 시간 단위마다 측정된 시계열적인 진동값 각각을 주파수 영역으로 변환하여, 변환된 데이터 내에서 피크값을 추출하고, 각각의 시계열적인 진동값마다 피크값을 추출하게 된다.In addition, the
이때, 시계열적인 진동값을 주파수 영역으로 변환하는 방법은 푸리에 변환(fourier transform) 등을 적용하여 데이터를 변환할 수 있다.In this case, as a method of transforming the time-series vibration value into the frequency domain, data may be transformed by applying a Fourier transform or the like.
예지보전 값은 회전 기계(210)의 현재 상태를 확인하기 위한 지표로 사용될 수 있다. 예를 들어, 회전 기계(210)가 정상인 경우 이전에 산출된 예지보전 값과 현재 산출된 예지보전 값이 비슷한 수치를 가지게 되지만, 회전 기계(210)에 이상이 생긴 경우 이전과 현재의 예지보전 값의 차이를 가지게 된다.The predictive maintenance value may be used as an index to check the current state of the
따라서, 예지보전 값은 회전 기계(210)의 상태가 정상 혹은 비정상인지를 판단하거나, 비정상인 경우 어느 정도 수준의 결함이 발생하였는지를 유추하는 척도가 되는 것이다. Accordingly, the predictive maintenance value is a measure for determining whether the state of the
또한, 분석부(100)가 출력하는 경고는 예지보전 값의 수치가 기 설정된 구간 혹은 값 이상인 경우 서로 다른 경보를 출력할 수도 있다.In addition, the warning output from the
본 발명의 일 실시예에 따라, 분석부(100)는 회전 기계의 결함을 검출하는 장치(10)에 포함되어 있다. 또한, 분석부(100)는 일종의 중앙처리장치로서 회전 기계의 결함을 검출하는 전체 과정을 제어한다. 분석부(100)가 수행하는 각 단계에 대해서는 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.According to an embodiment of the present invention, the
여기서, 분석부(100)는 프로세서(processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the
진동 센서(200)는 회전 기계(210)와 결합하여, 기 설정된 시간 단위로 진동값을 측정하는 장치 또는 모듈을 뜻할 수 있다. The
추가 실시예로, 진동 센서(200)는 진동 이외에 회전 기계(210)의 내부 온도 등을 측정하는 모듈이 구현될 수 있으며, 그에 대응하는 예지보전 산출 값이 사용될 수 있다.As a further embodiment, the
또한, 회전 기계 결함검사 장치(10)는 필요에 따라 스피커 모듈 또는 디스플레이 모듈 중 적어도 어느 하나를 포함하는 알림부(300)가 추가될 수 있다. 예를 들어, 별도의 스피커나 디스플레이 화면을 보유하여 경보를 사용자에게 알릴 수 있다. 또한, 휴대 단말과 연동하여 외부의 관리자에게 회전 기계(210)의 상태를 직접 알릴 수 있게 된다.In addition, the rotating machine
만약, 알림부(300)가 디스플레이 모듈을 포함하는 경우, 디스플레이 모듈로 경고, 시간 단위로 측정된 진동값 및 예지보전 값 중 적어도 하나 이상을 표시하여 사용자에게 알리게 되는 것이다.If the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 회전 기계의 결함을 검출하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a process of detecting a defect in a rotating machine according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라, 진동 센서(200)로부터 기 설정된 시간 단위마다 측정된 복수의 시계열적인 진동값을 수신한다(S210).Referring to FIG. 2, according to an embodiment of the present invention, a plurality of time-series vibration values measured for each preset time unit are received from the vibration sensor 200 (S210).
분석부(100)는 예지보전 값 산출공식을 통해 예지보전 값을 산출한다(S220).The
앞서 설명한 바와 같이, 분석부(100)는 단계(S210)에서 수신된 복수의 시계열적인 진동값에 대한 주파수 분석을 통해 복수의 시계열적인 진동값마다의 피크값을 산출한다.As described above, the
또한, 산출된 피크값과 기 설정된 예지보전 값 산출 공식을 기반으로 예지보전 값을 산출하게 되는데, 산출하려는 결과에 따라 두 가지 예지보전 값 산출 공식 중 하나가 선택될 수 있다.In addition, the predictive maintenance value is calculated based on the calculated peak value and a preset predictive maintenance value calculation formula, and one of two predictive maintenance value calculation formulas may be selected according to the result to be calculated.
먼저, 회전 기계(210)의 특정 시점에서 가동되는 상태에 대응하는 제 1 예지보전 값을 산출하기 위한 제 1 예지보전 값 산출 공식이 있을 수 있다. 예를 들어, 가동 중인 회전 기계(210)의 현 상태에 대한 판단이 필요한 경우 제 1 예지보전 값을 산출하여 회전 기계(210)의 상태를 판단하게 되는 것이다.First, there may be a formula for calculating a first predictive maintenance value corresponding to a state in which the
또 다른 하나는 기 설정된 기간 이내에 회전 기계(210)의 가동 상태 변화에 대응하는 제 2 예지보전 값을 산출하기 위한 제 2 예지보전 값 산출 공식이 될 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 기간 이내에 가동중인 회전 기계(210)가 얼마나 빠르게 나빠지는 것인지 판단하기 위해 제 2 예지보전 값을 산출하게 되는 것이다. 즉, 제 2 예지보전 값은 시간에 대한 복수의 시계열적인 진동값마다의 피크값의 변화율을 이용하여 산출하게 되는 것이다.Another one may be a second predictive maintenance value calculation formula for calculating a second predictive maintenance value corresponding to a change in the operating state of the
제 1 예지보전 값 또는 제 2 예지보전 값을 산출하는 과정에 대해서는 후술할 도 3 및 도 4를 통해 설명하도록 한다.A process of calculating the first predictive maintenance value or the second predictive maintenance value will be described with reference to FIGS. 3 and 4 to be described later.
단계(S220)에서 산출된 예지보전 값이 기 설정된 수치 이상인지 여부를 판단한다(S230).It is determined whether the predictive maintenance value calculated in step S220 is equal to or greater than a preset value (S230).
만약, 산출된 예지보전 값이 기 설정된 값 이하를 가지게 되면, 분석부(100)는 회전 기계(210)가 안전하다고 판단 후 단계(S210)의 작업을 다시 수행하게 된다.If the calculated predictive maintenance value is less than or equal to a preset value, the
하지만, 기 설정된 값 이상을 가지면, 단계(S240)를 실행하게 된다.However, if it has more than a preset value, step S240 is executed.
이때, 기 설정된 값이란 예지보전 값에 따라 회전 기계(210)의 상태 유무를 판단하게 하는 기준이 되는 값이 될 수 있다.In this case, the preset value may be a value that serves as a reference for determining the presence or absence of the
예를 들어, 1차 경고값이 2.5로 정의되어 있고, 산출된 예지보전 값이 1.37인 경우 회전 기계(210)의 상태는 양호한 것으로 판단할 수 있으며, 반대로 예지보전 값이 2.9인 경우 이상이 있는 것으로 판단하게 되는 것이다.For example, if the primary warning value is defined as 2.5 and the calculated predictive maintenance value is 1.37, the state of the
단계(S220)에서 산출된 예지보전 값이 기 설정된 값 이상이면, 회전 기계(210)의 결함 가능성이 높음을 알리는 경고를 산출한다(S240).If the predictive maintenance value calculated in step S220 is greater than or equal to a preset value, a warning indicating that the possibility of a defect of the
단계(S240)에서 출력되는 경고는 회전 기계(210)가 가질 수 있는 다양한 상태에 대응할 수 있도록 적어도 하나 이상의 종류로 구성될 수 있다.The warning output in step S240 may be composed of at least one or more types so as to respond to various states that the
이를 상세하게 설명하면, 예지보전 값이 기 설정된 구간에 포함되면 회전 기계(210)의 상태는 주의 또는 감시를 의미하는 1차 경고를 출력하게 되고, 예지보전 값이 기 설정된 값 이상이면 회전 기계(210)가 위험 수치에 도달하여 장비를 정지하기 위한 2차 경고를 출력하게 되는 것이다.To explain this in detail, if the predictive maintenance value is included in the preset section, the state of the
예를 들어 설명하면, 예지보전 값이 2.5 ~ 4 사이에 포함되는 경우 분석부(100)는 1차 경고를 출력하고, 예지보전 값이 4 이상이면 분석부(100)는 2차 경고를 수행하게 되는 것이다.For example, if the predictive maintenance value is between 2.5 and 4, the
이때, 1차 및 2차 경고를 수행하기 위해 설정되는 기 설정된 구간의 예지보전 값 및 기 설정된 값은 상기 예지보전 값을 산출하기 위해 사용되는 예지보전 값 산출 공식에 사용되는 값이나 회전 기계(210)의 종류에 따라 달라지게 된다.At this time, the predictive maintenance value and the preset value of the preset section set to perform the first and second warnings are values used in the predictive maintenance value calculation formula used to calculate the predictive maintenance value or the
또한, 추가 실시예로 분석부(100)는 출력된 경고에 대응하여, 회전 기계에 실제 결함이 발생하였는지 여부를 회전 기계(210)의 관리자로부터 입력 받게 된다.In addition, as a further embodiment, in response to the output warning, the
이후, 분석부(100)는 경고가 출력되었으나, 실제 결함이 발생하지 않은 횟수를 추출하게 된다. 만약, 경고가 출력된 횟수 대비 회전 기계(210)에서 실제로 결함이 발생하지 않은 횟수가 기 설정된 횟수를 초과하면, 예지보전 값을 산출하기 위한 경고값을 하향 조정하도록 보정하게 된다.Thereafter, the
이러한 작업을 수행하는 이유는 회전 기계(210)의 종류 및 가동 환경 등에 따라 결함이 발생할 수 있는 상황이 달라질 수 있으며, 분석부(100)는 관리자로부터 입력받은 정보를 바탕으로 예지보전 값 산출 공식의 정확도를 높일 수 있기 때문이다.The reason for performing these tasks may vary depending on the type of rotating
또한, 다른 추가 실시예로 실제 결함의 기준을 회전 기계(210) 그 자체에서 발생하는 결함이나, 회전 기계(210)에 의해 생산되는 2차 생산품에 발생하는 결함 중 적어도 어느 하나로 볼 수 있다.In addition, as another additional embodiment, the reference of the actual defect may be regarded as at least one of a defect occurring in the
그 밖에도 분석부(100)는 피드백 되는 데이터에 기초하여 기 설정된 기간 이내에 가동된 회전 기계(210)의 상태 변화를 기록한 로그데이터를 생성하여, 단계(S240)에서 출력되는 경고와 함께 관리자에게 제공할 수 있다.In addition, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 제 1 예지보전 값을 산출하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a process of calculating a first predictive maintenance value according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 제 1 예지보전 값을 산출하기 위해서는 기준값을 산출한다(S310). Referring to FIG. 3, in order to calculate the first predictive maintenance value, a reference value is calculated (S310).
이때, 산출된 기준값은 예지보전을 적용하기 위한 기준이 되는 비교 값으로 현재 추출되는 진동값에 대한 피크값을 비교하기 위해 사용될 수 있다.In this case, the calculated reference value may be used to compare a peak value for the currently extracted vibration value as a comparison value serving as a reference for applying predictive maintenance.
따라서, 기준값은 복수의 피크값의 평균값 및 복수의 피크값의 표준편차를 하기 수학식1에 적용하여 산출하게 된다.Accordingly, the reference value is calculated by applying the average value of the plurality of peak values and the standard deviation of the plurality of peak values to Equation 1 below.
[수학식1] [Equation 1]
이때, 복수의 피크값에 대한 평균 및 표준편차는 종래에 사용되는 공식에 평균 값 및 표준편차의 공식을 기반으로 산출하게 된다.At this time, the average and standard deviation of the plurality of peak values are calculated based on the formula of the average value and standard deviation in the conventional formula.
단계(S310)에서 산출된 기준값과 특정 시점에서 진동 센서로부터 산출된 진동값에 대응하는 피크값을 제 1 예지보전 산출 공식에 적용하고(S320), 제 1 예지보전 값을 산출한다(S330).The reference value calculated in step S310 and the peak value corresponding to the vibration value calculated from the vibration sensor at a specific time point are applied to the first predictive maintenance calculation formula (S320), and a first predictive maintenance value is calculated (S330).
제 1 예지보전 값은 기준값 및 특정 시점에서 진동 센서(200)로부터 산출된 진동값에 대응하는 피크값을 하기의 수학식2에 대응하는 제 1 예지보전 값 산출 공식에 적용하여 산출하게 된다.The first predictive maintenance value is calculated by applying a reference value and a peak value corresponding to the vibration value calculated from the
[수학식2] [Equation 2]
이후, 산출되는 제 1 예지보전 값을 이용하여, 단계(S230)에서 회전 기계(210)의 상태를 판단하게 된다. Thereafter, the state of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제 2 예지보전 값을 산출하는 과정을 나타낸 동작 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a process of calculating a second predictive maintenance value according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 제 2 예지보전 값을 산출하기 위해서는 기 설정된 경고값을 설정한다(S410).Referring to FIG. 4, in order to calculate the second predictive maintenance value, a preset warning value is set (S410).
기 설정된 경고값이란 회전 기계(210)의 종류에 대응하여 상기 예지보전 값을 산출하기 위한 값을 뜻하게 된다. The preset warning value means a value for calculating the predictive maintenance value corresponding to the type of the
따라서, 회전 기계(210)의 상태가 주의 단계, 위험 단계 등 적어도 하나 이상의 상태를 제 2 예지보전 값에 따라 나뉘게 되는 경우 경고값도 적어도 하나 이상 존재할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, when the state of the
본 발명에서는 경고값을 1차 경고값 및 2 차 경고값으로 나누어 설명하게 된다.In the present invention, the warning value is divided into a first warning value and a second warning value.
이때, 1차 경고값은 회전 기계(210)의 주의 또는 감시를 의미하는 수준의 경고를 산출하기 위한 값을 산출하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 2차 경고값은 회전 기계(210)가 위험 수치에 도달하여 장비를 정지하기 위한 수준의 경고를 산출하기 위한 값에 대응하게 된다.In this case, the first warning value may be used to calculate a value for calculating a level warning indicating attention or monitoring of the
따라서, 사용자는 회전 기계(210)가 시간 대비 어느 정도의 속도로 회전 기계(210)의 상태가 나빠지는지 확인하기 위해 경고값을 설정하게 되는 것이다.Accordingly, the user sets a warning value to check whether the state of the
복수의 피크값의 변화량 및 복수의 피크값의 평균 기준값을 산출한다(S420).The amount of change of the plurality of peak values and the average reference value of the plurality of peak values are calculated (S420).
단계(S420)를 수행하기 위해, 분석부(100)는 기 설정된 시간 단위마다 측정되는 복수의 진동값에 대한 피크값을 산출하게 된다. 또한, 분석부(100)는 산출된 복수의 피크값을 이용하여 변화량과 평균 기준값을 산출하게 된다.In order to perform step S420, the
각각의 값을 제 2 예지보전 산출 공식에 적용하고(S430), 제 2 예지보전 값을 산출한다(S440).Each value is applied to the second predictive maintenance calculation formula (S430), and a second predictive maintenance value is calculated (S440).
제 2 예지보전 값을 산출하기 위해 분석부(100)는 단계(S420)에서 산출된 복수의 피크값의 변화량, 복수의 피크값의 평균 기준값 및 단계(S410)에서 산출된 경고값을 하기 수학식3에 대응하는 상기 제 2 예지보전 값 산출 공식에 적용하게 된다.In order to calculate the second predictive maintenance value, the
[수학식3] [Equation 3]
수학식3에서 사용된 0.3의 수치는 3개월을 의미하는 수치가 될 수 있다.The value of 0.3 used in Equation 3 may be a number representing 3 months.
통상적으로 회전 기계(210)가 1개월을 기준으로 약 30%의 피크값이 상승하면 회전 기계(210)의 이상 징후가 발생하였다고 판단하게 되기에 0.3의 단위를 사용하게 되었으나, 회전 기계(210)의 종류나 운영 부분의 특성에 따라 해당 수치가 달라질 수 있다.Typically, when the peak value of the
예를 들어, 회전 기계(210)로부터 수집된 데이터(진폭의 크기/Hz)가 아래의 표 1과 같이 산출되면, 분석부(100)는 수학식1 내지 3에 적용하여 예지보전 값을 산출하게 된다.For example, if the data (amplitude size/Hz) collected from the rotating
표 1에 제시된 예시 데이터와 제 1 예지보전 값 산출 공식을 통해 분석부(100)가 회전 기계(210)의 현재 상태를 파악하기 위한 과정이 아래와 같이 진행될 수 있다.A process for the
분석부(100)는 표1의 데이터를 기준으로 평균값 4.0, 표준편차 0.3815를 산출하고, 이를 바탕으로 기준값 4.7431을 산출한다. 이때, 기준값은 일주일에서 한달 사이 가량의 기간동안 수집한 데이터를 바탕으로 수학식 1을 통해 산출한 값이다.The
만약, 특정 시간 대에 추출된 진동값에 기초하여 산출된 피크값이 6.5인 경우, 분석부(100)는 제 1 예지보전 값 산출 공식과 피크값 6.5를 이용하여 1 예지보전 값인 1.370을 산출하게 된다. If the peak value calculated based on the vibration value extracted at a specific time period is 6.5, the
이후, 분석부(100)는 기 설정된 경고값이 2.5인 경우 제 1 예지보전 값 1.370이 회전 기계(210)가 안전한 상태임을 확인할 수 있다.Thereafter, when the preset warning value is 2.5, the
그 외에도 표 1에서 제시된 예시 데이터와 제 2 예지보전 값 산출 공식을 통해 분석부(100)가 회전 기계(210)의 결함이 발생하는 정도를 아래의 방식을 통해 판단할 수 있다.In addition, through the example data presented in Table 1 and the formula for calculating the second predictive maintenance value, the
만약, 분석부(100)가 하루라는 시간을 기준으로 피크 값의 변화량이 1.4, 상기 표1의 데이터를 기준으로 1개월 평균 기준값이 4.0으로 산출할 수 있다.If the
이때, 기 설정된 1차 경고값이 2.5인 경우, 분석부는 변화율 0.35와 앞서 산출한 평균 기준값을 제 2 예지보전 값 산출 공식에 대입하여, 제 2 예지보전 값 2.9166을 산출한다.At this time, when the preset first warning value is 2.5, the analysis unit calculates a second predictive maintenance value of 2.9166 by substituting the change rate of 0.35 and the previously calculated average reference value into the second predictive maintenance value calculation formula.
이후, 분석부(100)는 제 2 예지보전 값이 1차 경고값인 2.5보다 높기 때문에 경고를 산출하여 관리자에게 회전 기계(210)에 결함이 발생할 수 있음을 알리게 된다.Thereafter, the
도 5는 종래에 사용되는 회전 기계(210)에 속하는 베어링에서 발생할 수 있는 정렬불량에 대한 예시를 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing an example of misalignment that may occur in a bearing belonging to a
도 5를 참조하면, 그림(a)은 베어링의 정렬불량을 이미지로 나타낸 것이며, 그림(b)은 베어링 정렬 불량으로 인해 발생된 전형적인 주파수 영역의 스펙트럼의 예시를 나타낸 그래프이다.Referring to Fig. 5, Fig. (a) is an image of bearing misalignment, and Fig. (b) is a graph showing an example of a spectrum in a typical frequency domain caused by bearing misalignment.
그림(a)에서 확인할 수 있는 베어링 정렬 불량은 베어링이 동일 평면상에 설치되어 있지 않을 때에 발생하게 된다. 즉, 열적성장(thermal growth)이나 소프트 푸트(soft foot)로 인해 기계의 비틀림이 생기는 축에 관하여 각도를 갖고 어긋나게 된다.The bearing misalignment, which can be seen in Fig. (a), occurs when the bearing is not installed on the same plane. That is, due to thermal growth or soft foot, the machine deviates at an angle with respect to the axis where the torsion occurs.
이때, 회전체 휨은 균일하지 않은 열적 조건, 회전체의 처짐, 마찰(rub)에 의한 금속조직 특성의 변화를 의미하게 되고, 이러한 상태에서 가동 중인 베어링에서는 평소보다 짧은 주기 혹은 비 정상적인 주기를 갖는 진동이 발생하게 되고, 진동 센서(200)는 이를 감지하게 되는 것이다.At this time, the bending of the rotating body means a change in metal structure characteristics due to non-uniform thermal conditions, sagging of the rotating body, and rubbing, and the bearings operating in this state have a shorter or abnormal period than usual. Vibration occurs, and the
이때, 그림(b)은 베어링 정렬 불량으로 발생되는 전형적인 스펙트럼 그래프이다.At this time, Fig. (b) is a typical spectrum graph caused by bearing misalignment.
이를 살펴보면, 1x RPM 축방향 성분이 높고, 2x 및 3x 조화파 성분도 수반하게 된다. 또한, 로울러의 수 X TS에서 높은 피크를 갖게 된다.Looking at this, the 1x RPM axial component is high, and the 2x and 3x harmonic components are also involved. In addition, it has a high peak at the number of rollers X TS.
이러한, 피크값의 변화를 본 발명의 예지보전 값 산출 공식에 적용하여 산출된 결과를 통해 베어링의 결함을 찾아낼 수 있게 되는 것이다.The change in the peak value is applied to the predictive maintenance value calculation formula of the present invention, and a defect in the bearing can be found through the calculated result.
본 발명에서는 베어링과 같은 회전 기계(210)의 결함을 찾아내기 위해 기 설정된 진동값을 사용하게 된다. 하지만, 추가 실시예로 진동값 이외에도 회전 기계(210)에서 발생하는 소음 주파수 또는 온도의 변화값을 사용하는 예지보전 값 산출 공식을 설정하여 회전 기계(210)의 결함을 산출할 수도 있다.In the present invention, a preset vibration value is used to find a defect in the
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.An embodiment of the present invention may also be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as a program module executed by a computer. Computer-readable media can be any available media that can be accessed by a computer, and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. Further, the computer-readable medium may include a computer storage medium. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.Although the methods and systems of the present invention have been described in connection with specific embodiments, some or all of their components or operations may be implemented using a computer system having a general-purpose hardware architecture.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.
1: 회전 기계의 결함을 검출하는 장치
100: 분석부 200: 진동 센서
210: 회전 기계 300: 알람부1: Device for detecting defects in rotating machinery
100: analysis unit 200: vibration sensor
210: rotating machine 300: alarm unit
Claims (13)
(a) 회전 기계와 결합된 진동 센서로부터 기 설정된 시간 단위마다 측정된 복수의 시계열적인 진동값을 수신하는 단계;
(b) 복수의 상기 시계열적인 진동값에 대한 주파수 분석을 통해 기 설정된 예지보전 값 산출 공식을 기반으로 예지 보전 값을 산출하는 단계;
(c) 상기 예지보전 값이 기 설정된 값 이상이면, 상기 회전 기계의 결함가능성이 높음을 알리는 경고를 출력하는 단계; 및
(d) 상기 회전 기계의 결함을 검출하는 장치는 출력된 경고에 대응하여, 상기 회전 기계에서 실제 결함이 발생되었는지 여부를 관리자로부터 입력 받는 단계;를 포함하고,
상기 시계열적인 진동값은 특정 시간 동안 측정된 연속적인 진동값에 관한 것이고,
상기 (b) 단계는
상기 시계열적인 진동값 각각을 주파수 영역으로 변환 후, 변환된 데이터 내에서 피크값을 추출하여, 각각의 시계열적인 진동값마다 피크값을 추출하고, 복수의 피크값의 평균값 및 복수의 피크값의 표준편차를 적용하여 기준값을 산출 후 상기 예지보전 값 산출 공식에 적용하되,
상기 회전 기계의 특정 시점에서 가동되는 상태에 대응하는 제 1 예지보전 값을 산출하기 위한 제 1 예지보전 값 산출 공식은 상기 기준값 및 특정 시점에서 상기 진동 센서로부터 산출된 진동값에 대응하는 상기 피크값을 하기의 수학식2에 적용하여 산출하고,
상기 (d) 단계는
상기 회전 기계 결함검사 장치로부터 상기 경고가 출력되었으나 상기 실제 결함이 발생하지 않은 횟수를 추출하고, 상기 경고가 출력된 횟수 대비 실제 결함이 발생하지 않은 횟수가 기 설정된 횟수를 초과하는 경우, 상기 예지보전 값을 산출하기 위한 상기 기 설정된 값을 하향 보정하는 것인, 회전 기계의 결함을 검출하는 방법.
[수학식2]
In a method for detecting a defect in a rotating machine, performed by a rotating machine defect inspection device,
(a) receiving a plurality of time-series vibration values measured for each preset time unit from a vibration sensor coupled to the rotating machine;
(b) calculating a predictive maintenance value based on a preset predictive maintenance value calculation formula through frequency analysis of the plurality of time-series vibration values;
(c) if the predictive maintenance value is greater than or equal to a preset value, outputting a warning notifying that the rotating machine is likely to be defective; And
(d) the apparatus for detecting a defect in the rotating machine, in response to an output warning, receiving input from an administrator whether or not a defect has actually occurred in the rotating machine
The time-series vibration value relates to a continuous vibration value measured during a specific time,
Step (b)
After converting each of the time series vibration values into a frequency domain, a peak value is extracted from the converted data, and a peak value is extracted for each time series vibration value, and an average value of a plurality of peak values and a standard of a plurality of peak values After calculating the reference value by applying the deviation, it is applied to the formula for calculating the predictive maintenance value,
The first predictive maintenance value calculation formula for calculating the first predictive maintenance value corresponding to the operating state of the rotating machine at a specific point in time is the reference value and the peak value corresponding to the vibration value calculated from the vibration sensor at a specific point in time. Is calculated by applying to Equation 2 below,
Step (d)
Extracting the number of times the warning was output from the rotating machine defect inspection device but the actual defect did not occur, and when the number of times that the actual defect did not occur compared to the number of times the warning was output exceeds a preset number, the predictive maintenance The method of detecting a defect in a rotating machine to downwardly correct the preset value for calculating a value.
[Equation 2]
상기 (b) 단계는
복수의 피크값의 평균값 및 복수의 피크값의 표준편차를 하기 수학식1에 적용하여 기준값을 산출 후 상기 예지보전 값 산출 공식에 적용하는 것인, 회전 기계의 결함을 검출하는 방법.
[수학식1]
The method of claim 1,
Step (b)
A method of detecting a defect in a rotating machine, calculating a reference value by applying an average value of a plurality of peak values and a standard deviation of a plurality of peak values to Equation 1 below, and then applying it to the predictive maintenance value calculation formula.
[Equation 1]
상기 예지보전 값 산출 공식은
기 설정된 기간 이내에 상기 회전 기계의 가동 상태 변화에 대응하는 제 2 예지보전 값을 산출하기 위한 제 2 예지보전 값 산출 공식을 포함하는 것인, 회전 기계의 결함을 검출하는 방법.The method of claim 2,
The formula for calculating the predicted maintenance value is
And a second predictive maintenance value calculation formula for calculating a second predictive maintenance value corresponding to a change in the operating state of the rotating machine within a preset period of time.
기 설정된 시간 단위마다 측정된 복수의 피크값의 변화량, 복수의 피크값의 평균 기준값 및 기 설정된 경고값을 하기 수학식3에 대응하는 상기 제 2 예지보전 값 산출 공식에 적용하여, 상기 제 2 예지보전 값을 산출하되,
상기 경고값은 상기 회전 기계의 종류에 대응하여 상기 예지보전 값을 산출하기 위한 값을 뜻하는 것인, 회전 기계의 결함을 검출하는 방법.
[수학식3]
The method of claim 3,
By applying the amount of change of the plurality of peak values measured for each preset time unit, the average reference value of the plurality of peak values, and a preset warning value to the formula for calculating the second predictive value corresponding to Equation 3 below, the second prediction Calculate the conservation value,
The warning value means a value for calculating the predictive maintenance value corresponding to the type of the rotating machine.
[Equation 3]
상기 경고값은 1차 경고값 및 2차 경고값으로 구성되되,
상기 1차 경고값은 상기 회전 기계의 주의 또는 감시를 의미하는 수준의 상기 경고를 산출하기 위한 값에 대응하고, 상기 2차 경고값은 상기 회전 기계가 위험 수치에 도달하여 장비를 정지하기 위한 수준의 상기 경고를 산출하기 위한 값에 대응하는 것인, 회전 기계의 결함을 검출하는 방법.The method of claim 5,
The warning value is composed of a first warning value and a second warning value,
The primary warning value corresponds to a value for calculating the warning of a level indicating attention or monitoring of the rotating machine, and the secondary warning value is a level at which the rotating machine reaches a dangerous value and stops the equipment. Corresponding to the value for calculating the warning of, the method of detecting a defect in a rotating machine.
상기 경고는 상기 회전 기계의 상태와 대응하여 적어도 하나 이상의 경고를 포함하되,
상기 (c) 단계는
상기 예지보전 값이 기 설정된 구간 에 포함되면, 상기 회전 기계의 주의 또는 감시를 의미하는 1차 경고를 출력하고,
상기 예지보전 값이 기 설정된 값 이상이면, 상기 회전 기계가 위험 수치에 도달하여 장비를 정지하기 위한 2차 경고를 출력하는 것인, 회전 기계의 결함을 검출하는 방법.The method of claim 1,
The warning includes at least one warning corresponding to the state of the rotating machine,
Step (c)
When the predictive maintenance value is included in a preset section, a first warning indicating caution or monitoring of the rotating machine is output, and
If the predictive maintenance value is more than a preset value, the rotating machine reaches a dangerous value and outputs a second warning for stopping the equipment.
상기 회전 기계와 결합하여, 기 설정된 시간 단위로 진동값을 측정하는 진동 센서; 및
상기 회전 기계와 결합된 진동 센서로부터 기 설정된 시간 단위마다 측정된 복수의 시계열적인 진동값을 수신하고, 복수의 상기 시계열적인 진동값에 대한 주파수 분석을 통해 기 설정된 예지보전 값 산출 공식을 기반으로 예지 보전 값을 산출하고, 상기 예지보전 값이 기 설정된 값 이상이면, 상기 회전 기계의 결함가능성이 높음을 알리는 경고를 출력하고, 상기 회전 기계의 결함을 검출하는 장치는 출력된 경고에 대응하여, 상기 회전 기계에서 실제 결함이 발생되었는지 여부를 관리자로부터 입력 받고, 상기 시계열적인 진동값은 특정 시간 동안 측정된 연속적인 진동값에 관한 분석부를 포함하고,
상기 예지 보전 값을 산출하는 과정은
상기 시계열적인 진동값 각각을 주파수 영역으로 변환 후, 변환된 데이터 내에서 피크값을 추출하여, 각각의 시계열적인 진동값마다 피크값을 추출하고, 복수의 피크값의 평균값 및 복수의 피크값의 표준편차를 적용하여 기준값을 산출 후 상기 예지보전 값 산출 공식에 적용하되,
상기 회전 기계의 특정 시점에서 가동되는 상태에 대응하는 제 1 예지보전 값을 산출하기 위한 제 1 예지보전 값 산출 공식은 상기 기준값 및 특정 시점에서 상기 진동 센서로부터 산출된 진동값에 대응하는 상기 피크값을 하기의 수학식2에 적용하여 산출하고,
상기 회전 기계에서 실제 결함이 발생되었는지 여부를 관리자로부터 입력 받는 과정에서
상기 회전 기계 결함검사 장치로부터 상기 경고가 출력되었으나 상기 실제 결함이 발생하지 않은 횟수를 추출하고, 상기 경고가 출력된 횟수 대비 실제 결함이 발생하지 않은 횟수가 기 설정된 횟수를 초과하는 경우, 상기 예지보전 값을 산출하기 위한 상기 기 설정된 값을 하향 보정하는 회전 기계 결함검사 장치.
[수학식2]
In the rotating machine defect inspection apparatus for detecting a defect in a rotating machine,
A vibration sensor coupled to the rotating machine and measuring a vibration value in a preset time unit; And
Receives a plurality of time-series vibration values measured for each preset time unit from a vibration sensor coupled with the rotating machine, and predicts based on a preset predictive maintenance value calculation formula through frequency analysis of the plurality of time-series vibration values. When the maintenance value is calculated and the predictive maintenance value is greater than or equal to a preset value, a warning notifying that the possibility of a defect of the rotating machine is high is output, and the apparatus for detecting a defect of the rotating machine responds to the output warning, the Receiving input from the manager whether or not an actual defect has occurred in the rotating machine, the time-series vibration value includes an analysis unit for a continuous vibration value measured for a specific time,
The process of calculating the predictive maintenance value
After converting each of the time series vibration values into a frequency domain, a peak value is extracted from the converted data, and a peak value is extracted for each time series vibration value, and an average value of a plurality of peak values and a standard of a plurality of peak values After calculating the reference value by applying the deviation, it is applied to the formula for calculating the predictive maintenance value,
The first predictive maintenance value calculation formula for calculating the first predictive maintenance value corresponding to the operating state of the rotating machine at a specific point in time is the reference value and the peak value corresponding to the vibration value calculated from the vibration sensor at a specific point in time. Is calculated by applying to Equation 2 below,
In the process of receiving input from the manager whether or not a defect has occurred in the rotating machine
Extracting the number of times the warning was output from the rotating machine defect inspection device but the actual defect did not occur, and when the number of times that the actual defect did not occur compared to the number of times the warning was output exceeds a preset number, the predictive maintenance A rotating machine defect inspection device for downwardly correcting the preset value for calculating a value.
[Equation 2]
스피커 모듈 또는 디스플레이 모듈 중 적어도 어느 하나를 포함하는 알림부가 더 포함되는 것인, 회전 기계 결함검사 장치.The method of claim 8,
The rotating machine defect inspection apparatus further comprises a notification unit including at least one of a speaker module or a display module.
상기 알림부가 상기 디스플레이 모듈을 포함하면,
상기 디스플레이 모듈로 상기 경고에 관한 정보, 시간 단위로 측정된 진동값 및 예지보전 값 중 적어도 하나 이상을 표시하는 것인, 회전 기계 결함검사 장치.The method of claim 9,
When the notification unit includes the display module,
The display module displays at least one or more of the warning information, a vibration value measured in a time unit, and a predictive maintenance value.
상기 실제 결함은 상기 회전 기계에서 직접 발생한 결함이나 상기 회전 기계에 의해 생산되는 생산품에 발생한 결함 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것인, 회전 기계의 결함을 검출하는 방법.
The method of claim 1,
The actual defect includes at least one of a defect directly generated in the rotating machine or a defect generated in a product produced by the rotating machine.
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