KR102199142B1 - 점화 장치 진단 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

점화 장치 진단 시스템이 개시된다. 상기 점화 장치 진단 시스템은, 다수의 점화 장치(100), 상기 점화 장치(100)를 이루는 구성품에 설치되어 상기 점화 장치(100)의 점화 스파크 파형을 측정하여 아날로그 신호인 센서 신호를 생성하는 다수의 센서부(840-1 내지 840-n), 상기 센서 신호를 이용하여 디지털 신호인 센서 데이터를 생성하는 다수의 데이터 측정 유닛(830-1 내지 830-n), 및 상기 센서 데이터를 이용한 패턴 분석을 통해 상기 구성품의 결함 유형을 판단하는 감시 관리 서버(810)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

점화 장치 진단 시스템 및 방법{System and Method for diagnosing igniter}

본 발명은 점화 장치 진단 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 복합화력, 화력 발전소 등에서 사용하는 가스터빈, 보일러 등의 연료 점화를 위한 정화 장치의 진단을 위한 점화 장치 진단 시스템 및 방법에 대한 것이다.

복합화력, 화력 발전소 등에서 사용하는 가스터빈, 보일러등의 연료 점화를 위한 점화장치(Igniter)가 운영되고 있다. 이러한 점화 장치는 크게 3개의 구성품인 점화용 불꽃을 생성하는 점화 플러그, 점화용 불꽃을 위한 고전압을 전달하는 고압 케이블, 고전압을 순간적으로 생성하는 여자기(exciter), 고전압을 전달하는 고압 케이블로 구성된다.

발전소의 전력 생산을 위해 발전설비의 기동을 위한 준비과정 완료 후 최종 단계로 점화장치(Igniter)를 동작하여 발전설비의 가스터빈, 보일러 등의 연료를 점화하여 정상적인 전력생산이 가능하도록 한다. 그런데, 점화장치(Igniter)의 불시 고장으로 인한 발전설비 기동실패 및 전력생산 지연이 발생할 경우, 지연시간에 따른 운전 계획수정, 점검시간이 발생하여 전력수급 문제 발생 및 재기동을 위한 연료 손실 등 발전설비의 기동실패에 따른 막대한 손실이 발생되고 있다.

또한, 점화장치는 압축된 공기와 연료(LNG: liquid natural gas)가 혼합된 기체를 연소시키는 1차 점화원으로 가스터빈 기동과 연결된 중요한 장치 중 하나로서 상태진단, 상시감시의 중요성이 대두되고 있다.

또한, 가스 터빈 구동 중 발생되는 내부의 압축된 약 600℃ 이상의 고압 가스(Hot Gas)가 점화장치(Igniter)에 투입되는 현상과 외부 고온의 간접 열로 점화장치의 사용영역이 가장 악조건임에도 불구하고, 점화장치의 각 구성품들에 대한 상태진단에 대한 연구는 미비한 상황이다.

또한, 기동·정지 횟수가 빈번한 복합발전을 기준으로 볼 때 통상적으로 점화장치(Igniter)의 수명은 약 1년 정도로 짧으며, 점화 불량이 발생 시 기동지연으로 연결될 수 있는 문제점이 있다.

또한, 점화장치(Igniter)의 불량 확인은 기동점화 실패 후 분해 점검으로 확인되는 실정이며, 결함 발생 이후에도 점화장치(Igniter)의 구성품 중 결함이 발생한 부품에 대한 확인이 어렵기 때문에 정확한 원인 분석이 어렵고, 점화장치 세트(Igniter Set) 전체에 대한 전량교체로 정비하는 실정이다.

또한, 다른 대응방식으로, 가스 터빈의 점화장치 불량에 대비하여 각 발전소마다 예산을 들여 많은 수량의 점화장치(Igniter)의 구성품 재고를 확보하여야 하는 어려움이 있다.

따라서, 점화장치의 고장을 간편하게 진단하고 수명을 예측하는 기술이 요구되고 있다.

1. 한국공개특허번호 제10-2015-0120437호 2. 한국공개특허번호 제10-2016-0054476호 3. 한국공개특허번호 제10-2009-0108711호

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해, 점화장치의 구성품들에 대한 결함 유형을 판별할 수 있는 점화 장치 진단 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 점화장치의 구성품들에 대한 수명 예측 분석이 가능한 인공지능 기반의 점화 장치 진단 시스템 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 점화장치의 예방정비가 가능토록하며 점화 실패를 미연에 방지하여 산업적 손실을 줄이고자 하는 점화 장치 진단 시스템 및 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 점화장치의 구성품들에 대한 결함 유형을 판별할 수 있는 점화 장치 진단 시스템을 제공한다.

다른 한편으로, 점화장치의 구성품들에 대한 결함 유형을 판별할 수 있는 점화 장치 진단 방법을 제공한다.
상기 점화 장치 진단 시스템은,
복수개의 점화 장치;
복수개의 상기 점화 장치 이루는 구성품에 설치되어 복수개의 상기 점화 장치의 점화 스파크 파형을 측정하여 아날로그 신호인 센서 신호를 생성하는 복수개의 센서부;
상기 센서 신호를 이용하여 디지털 신호인 센서 데이터를 생성하는 복수개의 데이터 측정 유닛; 및
상기 센서 데이터 기반의 패턴 분석을 통해 상기 구성품의 결함 유형을 판단하는 감시 관리 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수개의 상기 데이터 측정 유닛은, 상기 센서 신호를 미리 설정되는 범위내로 제한하기 위한 가변 감쇄부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구성품은 점화 플러그이고, 상기 점화 플러그에서 발생하는 점화 스파크 파형은 10MHz ~ 100MHz 범위의 주파수 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수개의 상기 데이터 측정 유닛은 100MHz보다 큰 속도로 데이터 샘플링을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수개의 상기 센서부는 정전 유도형 HFCT (High Frequency Current Transformer) 또는 진단용 센서인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패턴 분석은 상기 센서 데이터를 이용하여 구성품별로 생성되는 변형 파형 정보와 미리 설정되는 정상 점화 스파크 파형을 비교하여 상기 구성품별로 불량여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수개의 상기 데이터 측정 유닛은 일정 시간 동안의 모든 데이터를 취득하지 않고, 일정 주기로 발생하는 점화 스파크(Spark) 파형만 트리거 모드(Trigger Mode)로 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 일정 시간은 10초이고, 상기 일정 주기는 100ms인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결함 유형은 여자기 결함, 고전압 케이블 결함, 및 점화 플러그 결함 중 어느 하나이고, 상기 여자기 결함은 점화 스파크가 발생하지 않는 파형 특성을 가지며, 상기 고전압 케이블 결함은 여자기의 고전압 임펄스 파형의 전류손실에 의해 정상파형에 비해 점화 스파크 파형의 폭이 좁고, 방전량이 적은 형태의 파형특성 또는 하나 이상의 방전 스파크 파형이 발생하는 파형 특성을 가지며, 상기 점화 플러그 결함은 정상 점화 스파크 파형에 비해 크기가 비교적 크게 발생하는 파형 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 점화 플러그의 수명은 방전 스파크의 방전량에 대한 추이관리(trend) 그래프를 통해 예측되는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수개의 상기 센서부는, 하단 케이스; 상단 케이스에 결합되는 상단 케이스; 및 상기 하단 케이스와 상단 케이스 사이에 배치되는 안테나;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 하단 케이스에는 일자 바형상의 제 1 몸체, 상기 상단 케이스와의 결합을 위해 제 1 몸체의 외측면에 형성되는 제 1 체결부, 및 센서 케이블을 고정하는 제 1 고정부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
다른 한편으로, 본 발명의 따른 일실시예는, (a) 복수개의 점화 장치를 이루는 구성품에 설치되는 복수개의 센서부가 복수개의 상기 점화 장치의 점화 스파크 파형을 측정하여 아날로그 신호인 센서 신호를 생성하는 단계; (b) 복수개의 데이터 측정 유닛이 상기 센서 신호를 이용하여 디지털 신호인 센서 데이터를 생성하는 단계; 및 (c) 감시 관리 서버가 상기 센서 데이터 기반의 패턴 분석을 통해 상기 구성품의 결함 유형을 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 장치 진단 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 점화 장치의 점화 스파크(spark) 파형을 분석하여 점화장치의 구성품들인 여자기, 고전압 케이블 및 점화 플러그의 불량을 판별할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 결함 패턴분석 및 수명 예측 진단을 통한 조기 경보 알고리즘을 탑재하여 Igniter 상태를 감시하여 결함 발생 시 신속한 대응이 가능하다는 점을 들 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 점화 장치(Igniter)의 구성품에 대한 결함 유형 판별 및/또는 수명 예측 분석이 가능한 인공지능 기반의 점화장치 시스템을 개발함으로써 예방정비가 가능토록하며 점화 실패를 미연에 방지하여 산업적 손실을 줄일 수 있다는 점을 들 수 있다.

도 1은 점화 장치의 일반적인 구성도를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 점화 플러그의 끝단에 형성된 점화 플러그 팁에 대한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진단용 센서의 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 진단용 센서의 케이스를 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 상단 케이스의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 상단 케이스 내측에 결합되는 안테나부의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 센서의 특성 그래프를 보여주는 실험예이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 점화 장치 진단 시스템의 구성 블럭도이다.
도 9는 도 8에 도시된 데이터 측정 유닛의 세부 구성 블럭도이다.
도 10은 도 8에 도시된 감시 관리 서버의 세부 구성 블럭도이다.
도 11은 일반적인 점화 스파크 파형의 주파수 특성을 보여주는 화면예이다.
도 12는 일반적인 정상 점화 스파크 파형도이다.
도 13은 일반적인 정상 점화 플러그의 끝단에 형성된 점화 플러그 팁의 사시도이다.
도 14는 일반적인 불량 점화 플러그의 끝단에 형성된 점화 플러그 팁의 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 불량 점화 플러그의 끝단에 형성된 점화 플러그 팁의 개념도이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따라 방전량에 따른 점화 플러그의 수명 평가 기준을 보여주는 그래프이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 점화 장치의 구성품들을 진단하는 과정을 보여주는 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 점화 장치 진단 시스템 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 점화 장치(100)의 일반적인 구성도를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 점화 장치(100)는 크게 3개의 구성품인 점화용 불꽃을 생성하는 점화 플러그(110), 점화용 불꽃을 위한 고전압을 전달하는 고전압 케이블(120), 고전압을 순간적으로 생성하는 여자기(exciter)(130)로 구성된다.

점화 플러그(110)는 여자기(130)의 고전압 파형을 전달받아 플러그 전극에서 점화용 스파이크(불꽃)를 만드는 기능을 수행한다.

고전압 케이블(120)은 여자기(130)의 고전압 파형을 점화 플러그(110)로 전달하는 기능을 수행한다.

또한, 여자기(130)는 순간적으로 DC(Direct Current) 약 2kV를 순간적으로 생성하는 기능을 수행한다.

도 2는 도 1에 도시된 점화 플러그의 끝단에 형성된 점화 플러그 팁(200)에 대한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 점화 장치(100)의 각 구성품에 대한 고장 발생시 점화 플러그(110)에서 발생하는 점화 스파크 파형은 정상 상태의 점화 플러그(110)에서 발생하는 점화 스파크(Spark) 파형과는 다른 형태로 발생하게 된다.

부연하면, 점화 스파크 파형의 발생은 점화 플러그(110)의 끝단에 형성된 점화 플러그 팁 부분에 구성되어 있는 고전압 전극(230)과 일정한 간격의 이격거리(221)를 두고 원통형으로 접지부 전극(220)이 둘러싸여 있다. 고전압부 전극(230)는 접지부 전극(220)의 빈공간(220)에 의해 둘러쌓여 형성된다.

여자기(130)에서 발생하는 고전압 임펄스 신호가 고전압 전극(230)에 인가되면, 접지부 전극(210)으로 불꽃 방전(Arc방전)이 발생하게 되는데 이 신호를 "점화 스파크(Spark) 파형"이라 한다.

점화 스파크(Spark) 파형의 주파수 특성은 수MHz ~ 수십 MHz로 다양한 주파수 범위를 가지며, 파형의 크기는 최소 약 2kV 이상의 고전압 신호로 발생하게 된다.

점화 스파크(Spark) 파형을 측정하기 위해서 여자기(130)에서 발생하는 고전압 임펄스(Impulse) 신호에 대하여 영향을 주지 않고 측정이 가능하여야 하기 때문에, 고전압 선로에 폐루프(Close Loop)로 연결되지 않고 고주파 특성의 고전압 신호를 안전하게 측정할 수 있어야 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진단용 센서(300)의 사시도이다. 도 3을 참조하면, 진단용 센서(300)는 고전압 케이블(120)을 감싸며 배치된다. 또한, 진단용 센서(300)와 연결되는 센서 케이블(310)이 구성되고, 센서 케이블(310)의 말단에는 연결 커넥터(311)가 구성된다.

도 4는 도 1에 도시된 진단용 센서(300)의 케이스(410,420)를 보여주는 사시도이다. 도 4를 참조하면, 진단용 센서(300)는, 하단 케이스(410)와 상단 케이스(420)에 결합되는 상단 케이스(420)를 포함한다. 이를 위해 하단 케이스(410)에는 일자 바 형상의 제 1 몸체(411), 상단 케이스(410)와의 결합을 위해 몸체(411)의 외측면에 형성되는 제 1 체결부(413a), 센서 케이블(310)을 고정하는 제 1 고정부(412a) 등이 형성된다.

또한, 상단 케이스(420)에도 일자 바 형상의 제 2 몸체(421), 하단 케이스(420)와의 결합을 위해 제 2 몸체(421)의 외측면에 형성되는 제 2 체결부(423b), 센서 케이블(310)을 고정하는 제 2 고정부(422b) 등이 형성된다.

부연하면, 제 1 체결부(413a)와 제 2 체결부(423b)가 서로 맞닿아 체결 고정된다. 물론, 제 1 고정부(412a)와 제 2 고정부(422b)도 서로 맞닿아 고정될 수 있다. 제 1 체결부(413a)와 제 2 체결부(423b)에는 체결홀(401)이 형성되며, 체결홀(401)은 완전한 체결 고정을 위해 단면이 "Ｙ"자 형상이 될 수 있다.

따라서, 예를 들면, 볼트의 머리가 ▽ 형상이 되어 체결홀(401)에 완전히 매립되므로, 케이스(410,420)가 완전히 고전압 케이블(120)에 체결 고정될 수 있다. 제 1 체결부(413a)와 제 2 체결부(423b)간 체결 고정은 볼팅, 리벳 등에 의해 이루어질 수 있다.

제 1 체결부(413a)는 하단 케이스(410)의 측면에 4개가 형성되고, 쌍으로 앞단과 후단에 형성된다. 제2 체결부(423b)도 유사하게 상단 케이스(420)의 측면에 4개 형성되고, 쌍으로 앞단과 후단에 형성된다.

또한, 하단 케이스(410)와 상단 케이스(420)의 재질로는 금속 재질이 사용될 수 있다. 부연하면, 케이스(410,420)는 점화장치의 점화 플러그(도 1의 110)와 접지부 전극(210)을 공통으로 사용하기 때문에 케이스 내부에 여자기(130)의 동작시 발생하는 임펄스(Impulse) 특성의 노이즈가 발생하게 된다.

따라서, 고전압 케이블(120)을 감싼 안테나(Antenna)부(510)를 전용 금속 케이스로 완벽하게 감싸도록 하여 점화장치(Igniter)의 주변에서 발생하는 임펄스(Impulse) 특성의 노이즈를 차단하도록 한다.

도 5는 도 4에 도시된 상단 케이스(420)의 사시도이다. 도 5를 참조하면, 상단 케이스(420)의 양단에는 인입구(530a) 및 출입구(530b)가 형성된다. 또한, 인입구(530a) 및 출입구(530b)의 중간 내측에는 안테나부(510)를 안착하기 위한 안착홈(501)이 형성된다. 안착홈(501)은 인입구(530a) 및/또는 출입구(530b)와 단차를 가지도록 형성된다. 즉, 안테나부(510)가 안착 고정되도록 안착홈(501)은 인입구(530a) 및/또는 출입구(530b)보다 더 깊이 형성된다. 안테나부(510)는 유연 재질로서 고전압 케이블(120)의 외면을 감싸며, 안착홈(501)에 삽입된다. 물론, 하단 케이스(410)에도 이와 유사하게 양단에 인입구 및 출입구가 형성되고, 인입구 및 출입구의 중간 내측에는 안테나부를 안착하기 위한 안착홈이 형성된다.

도 6은 도 5에 도시된 상단 케이스 내측에 결합되는 안테나부(510)의 정면도이다. 도 6을 참조하면, 안테나부(510)는 유연성 기판(610), 이 유연성 기판(610) 상에 형성된 패턴부(620) 등으로 구성된다. 유연성 기판(610)은 PC(polycarbonate), PET(polyethylene terephthalate), PES(poly ether sulfones) 등과 같은 폴리머 기판이 될 수 있다.

패턴부(620)는 패치 안테나(Patch Antenna)를 형성하기 위해 금속으로 패터닝된 부분이다. 패치 안테나는 모노폴 타입(Mono_Pole Type)이 될 수 있다. 금속의 재질로는 금, 동박, 알루미늄 합금 등이 사용될 수 있다. 패턴부(620)의 패턴 무늬는 안쪽에서부터 바깥쪽으로 사각형상을 그리며 반복되는 구조이다. 물론, 이는 예시로서 원형, 타원형 등도 가능하다.

패턴부(620)는 유연성 기판(610)에 그라비아 인쇄, 오프셋 인쇄, 플렉소그래피 인쇄, 스크린 인쇄 등의 프린팅 기술, 포토 마스킹 기술, 스프레이 코팅 기술 등을 이용하여 형성될 수 있다. 물론, 3D 프린터를 이용하여 패턴부(620)를 형성하는 것도 가능하다.

패턴부(620)의 말단은 센서 케이블(도 3의 310)과 연결되며, 점화 Spark 파형을 측정하여 센서 신호를 생성한다. 일반적으로 점화 장치는 수kV의 고전압을 갖으며 수MHz ~ 수십MHz의 다양한 범위의 고주파 특성이 있게 되므로 점화 장치(Igniter)의 점화 스파크(Spark) 파형에 대하여 고전압이 억제되어야한다.

따라서, 이러한 고전압 억제뿐만 아니라 점화 스파크(Spark) 파형의 형태에 대하여 변형을 최소화하기 위해 안테나 주파수 응답범위는 10MHz ~ 100MHz로 설정된다. 또한, 안테나 수신 가능 주파수 범위에 대하여 수신 감도를 -30dB 이하로 갖도록 설계된다.

안테나부(510)는 고전압 케이블(120)의 외면을 약 1회 감싸는 면적을 갖는다. 물론, 이 면적은 고전압 케이블(120)의 두께에 따라 미리 설계된다.

또한, 이 안테나부(510)가 고전압 케이블(120)의 외면을 감싼 후, 이 안테나부(510)의 표면과 케이스(410,420) 내측 사이에는 절연 시트(미도시)가 배치될 수 있다. 절연 시트는 종이, 고무, 전기 절연 테이프 등이 될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 센서의 특성 그래프를 보여주는 실험예이다. 도 7은 위 1 내지 6에 따른 진단용 센서를 실험한 테스트 결과이다. 도 7을 참조하면, 가로축은 주파수를 나타내고, 세로축은 수신 감도를 나타낸다. 부연하면, 주파수 특성(710)은 10MHz ~ 100MHz의 주파수 범위에서 수신 감도는 -30dB ~ -60dB가 된다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 점화 장치 진단 시스템(800)의 구성 블럭도이다. 도 8을 참조하면, 점화 장치 진단 시스템(800)은, 감시 관리 서버(810), 통신망(820), 제 1 내지 제 n 데이터 측정 유닛(830-1 내지 830-n), 점화 장치(100), 발전기(80), 제 1 내지 제 n 센서부(840-1 내지 840-n) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 발전기(80)는 전기를 생산하는 기능을 수행한다. 따라서, 발전기(80)로는 가스 터빈, 보일러 등을 들 수 있다. 또한, 점화 장치(100)는, 여자기(130), 고전압 케이블(120), 점화 플러그 발전기(80) 등의 구성품들로 구성된다.

제 1 내지 제 n 센서부(840-1 내지 840-n)는 점화 장치(100)에서 발생하는 점화 스파크(Spark) 파형을 센싱하여 센서 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 제 1 내지 제 n 센서부(840-1 내지 840-n)는 도 5 내지 도 6에 도시된 진단용 센서(510)이외에도 유도형 HFCT(High Frequency Current Transformer)도 가능하다.

제 1 내지 제 n 센서부(840-1 내지 840-n)는 특히 고전압 케이블(120)에 설치될 수 있다. 또한, 제 1 내지 제 n 센서부(840-1 내지 840-n)는 제 1 내지 제 n 데이터 측정 유닛(830-1 내지 830-n)과 제 1 내지 제 n 신호 전송 케이블(850-1 내지 850-n)에 의해 연결되며, 이 신호 전송 케이블(850-1 내지 850-n)을 통해 아나로그인 센서(즉 측정) 신호가 데이터 측정 유닛으로 전송된다.

도 8에서는 이해의 편의를 위해, 제 1 데이터 측정 유닛(830-1) 측에만 참조 번호를 표시하였으나, 나머지 데이터 측정 유닛(830-2 내지 830-n)측에도 점화 장치(100)가 유사하게 구성된다.

감시 관리 서버(810)는 제 1 내지 제 n 센서부(840-1 내지 840-n)를 통해 획득된 센서 데이터(예를 들면, 점화 스파크 파형)를 이용하여 결함 패턴분석 및/또는 수명 예측 진단을 수행한다. 또한, 조기 경보 알고리즘을 탑재하여 이러한 결함 패턴분석 및/또는 수명 예측 진단을 통한 점화 장치(100)의 상태를 감시하여 결함 발생시 경보를 발생하는 기능을 수행한다. 이러한 상태 감시의 결과에 따른 결함 발생시 신속한 대응이 가능하다.

이를 위해, 감시 관리 서버(810)에는 획득된 센서 데이터를 이용하여 결함 패턴분석 및/또는 수명 예측 진단을 수행하는 알고리즘, 결함 패턴분석 및/또는 수명 예측 진단을 통한 점화 장치(100)의 상태를 감시하여 결함 발생시 경보를 발생하는 기능을 수행하는 조기 경보 알고리즘 등을 구현하는 소프트웨어, 프로그램, 데이터 등이 구성된다.

제 1 내지 제 n 데이터 측정 유닛(830-1 내지 830-n)은 점화 스파크 신호(Spark Sync Signal)를 여자기(130)에 인가하고, 점화 스파크 파형에 따른 진단용 제 1 내지 제 n 센서부(840-1 내지 840-n)에서 측정된 센서 데이터를 수집하는 기능을 수행한다.

제 1 내지 제 n 데이터 측정 유닛(830-1 내지 830-n)은 DAQ(Data AcQuisition) 유닛이며, DAQ는 파형 등의 전기 또는 물리적인 현상을 측정하는 과정이다. DAQ 유닛은 DAQ 측정 하드웨어, 프로그래밍 소프트웨어 등이 설치된 통신 단말기가 될 수 있다. 통신 단말기로는 PC(personal computer), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 등이 될 수 있다.

통신망(820)은 복수의 통신 단말기, 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 공중교환 전화망(PSTN), 공중교환 데이터망(PSDN), 종합정보통신망(ISDN: Integrated Services Digital Networks), 광대역 종합 정보 통신망(BISDN: Broadband ISDN), 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 대도시 지역망(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WLAN: Wide LAN) 등이 될 수 있다, 그러나, 본 발명은 이에 한정되지는 않으며, 무선 통신망인 CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband), WiFi(Wireless Fidelity), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 망 , 블루투쓰(bluetooth),NFC(Near Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 될 수 있다. 또는, 이들 유선 통신망 및 무선 통신망의 조합일 수 있다.

도 9는 도 8에 도시된 제 1 데이터 측정 유닛(830-1)의 세부 구성 블럭도이다. 도 9를 참조하면, 데이터 측정 유닛(830-1)은, 제 1 센서부(840-1)로부터 수신된 아날로그인 센서 신호를 적정한 범위내로 제한하기 위한 가변 감쇄부(910), 아날로그 신호인 센서 신호를 디지털 신호인 데이터로 변환하여 변환 데이터를 생성하는 데이터 변환부(920), 변환 데이터를 이용하여 단위 펄스 데이터인 센서 데이터를 생성하는 데이터 생성부(930), 및 센서 데이터를 감시 관리 서버(810)에 전송하는 통신부(940) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

점화 장치(Igniter)(100)는 1회 동작 시 10초 동안 점화 스파크(Spark) 파형을 초당 10회(100ms)정도의 속도로 발생하게 되는데(총100회), 점화 스파크(Spark) 파형은 0.5㎲ 동안만 발생하기 때문에 100ms 중 0.5㎲만 필요하고 나머지는 필요 없는 정보이다. 결국, 데이터 측정 유닛(830-1)에서 데이터를 측정할 때 100ms의 시간 중 점화 스파크(Spark)가 발생한 시간대를 중심으로 약 5㎲ 동안의 신호(점화 Spark 파형보다 넓게)만 추출하여 감시 관리 서버(810)로 전송하도록 프로그래밍하여 분석 데이터 량을 효율적으로 줄일 수 있다. 약 5㎲ 동안의 신호가 단위 펄스 데이터이며, 점화 장치(100)가 1회 동작시, 약 100개의 단위 펄스 데이터가 생성된다.

점화 플러그(110)의 끝단에 형성된 점화 플러그 팁(200)에서 발생하는 점화 스파크(Spark) 파형은 약 2kV를 초과하는 고전압 특성과 수십 MHz의 고주파 특성을 갖고 있다. 때문에 제 1 센서부(840-1)의 출력 신호가 매우 크게 발생하게 된다. 따라서, 이러한 큰 크기의 센서 신호(즉, 출력 신호)를 측정하기 위해 가변 감쇄부(910)가 데이터 변환부(920)의 앞단에 배치된다.

가변 감쇄부(910)는 가변형 감쇄기(Attenuator)일 수 있으며, 데이터 변환부(920)는 ADC(Analog Data Convertor)일 수 있다. 따라서, ADC의 앞단에 가변형 감쇄기(Attenuator)를 적용함으로써 ADC의 아날로그 신호 입력 범위를 적절하게 조정할 수 있다. 즉, 가변 감쇄부(910)는 0 ~ -30dB 내에서 가변될 수 있다. 부연하면, 데이터 측정 유닛(830-1)의 CPU(Central Processing Unit)(도 9의 950)에서 0.5dB 단위로 가변 감쇄부(910)를 제어할 수 있으며, CPU(950)는 감시 관리 서버(810)에 설치된 모니터링 프로그램에서 명령을 통신으로 받아 동작하게 된다.

또한, 점화 플러그(110)에서 발생하는 점화 스파크 파형은 10MHz ~ 100MHz 범위의 주파수 특성을 갖고 있기 때문에 데이터 측정 유닛(830-1)은 최소 100MHz의 속도로 데이터 샘플링을 수행한다.

데이터 생성부(930)는 소프트웨어 및/또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 마이크로프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 소프트웨어 구성 컴포넌트(요소), 객체 지향 소프트웨어 구성 컴포넌트, 클래스 구성 컴포넌트 및 작업 구성 컴포넌트, 프로세스, 기능, 속성, 절차, 서브 루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로 코드 , 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 배열 및 변수를 포함할 수 있다.

통신부(940)는 무선 또는 유선 모뎀일 수 있으며, 센서 데이터를 감시 관리 서버(810)에 전송하는 기능을 수행한다.

도 9는 제 1 센서부(840-1) 및 제 1 데이터 측정 유닛(830-1) 만을 참조하여 설명하였으나, 나머지 센서부(840-2 내지 840-n) 및 데이터 측정 유닛(830-2 내지 830-n)에도 적용된다.

도 10은 도 8에 도시된 감시 관리 서버(810)의 세부 구성 블럭도이다. 도 10을 참조하면, 감시 관리 서버(810)는, 통신망(820)을 통해 센서 데이터를 획득하는 데이터 획득 모듈(1010), 획득된 센서 데이터를 이용하여 구성품별로 변형 파형 정보를 생성하는 분석 모듈(1020), 변형 파형 정보를 미리 설정되는 정상 점화 스파크 파형과 비교하여 구성품의 불량 여부를 판단하는 판단 모듈(1030), 불량 여부를 표시하는 표시부(1040) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

일반적으로, 점화 장치(100)의 여자기(130)는 내부에 대용량 콘덴서(미도시)를 탑재하여 일정량의 전하를 충전한 뒤 고속 스위칭 소자(미도시)를 이용하여 짧은 시간에 고전압 형태로 점화 플러그(110)의 점화 스파크(Spark: 불꽃) 발생용 고전압 임펄스(Impulse) 신호를 방출한다. 점화 스파크(Spark: 불꽃) 발생용 고전압 임펄스(Impulse) 신호는 고전압 케이블(120)을 통해 점화 플러그(110)의 고전압부 전극(도 2의 230)로 인가된다.

이때, 점화 플러그(110)의 끝단에 형성된 점화 플러그 팁(도 2)은 고전압부 전극(230)과 접지부 전극(도 2의 210)으로 구성된다. 그런데, 고전압부 전극(230)에서 접지부 전극(210)으로 아크(Arc) 방전(불꽃방전)이 발생하게 되는데, 이를 점화 스파크(Spark) 파형이라 하며, 점화 스파크(Spark) 파형에 따라 수십 MHz 대역의 고전압, 고주파수 특성의 전기적 신호가 발생한다.

이때 발생하는 점화 스파크(Spark) 파형을 측정하기 위해서는 고압 케이블(도 1의 120)에 정전 유도형 HFCT (High Frequency Current Transformer) 또는 RF 측정용 안테나 센서인 진단용 센서(도 5의 510)를 설치하는 측정하는 방식이 여자기(130)의 출력에 손실이 발생하지 않고 점화 스파크(Spark) 파형을 측정할 수 있게 해준다.

도 10을 계속 참조하면, 도면 기재된 "…모듈" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 소프트웨어 및/또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 마이크로프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 소프트웨어 구성 컴포넌트(요소), 객체 지향 소프트웨어 구성 컴포넌트, 클래스 구성 컴포넌트 및 작업 구성 컴포넌트, 프로세스, 기능, 속성, 절차, 서브 루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로 코드 , 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 배열 및 변수를 포함할 수 있다. 소프트웨어, 데이터 등은 메모리 (미도시)에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.

메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD(Secure Digital) 또는 XD(eXtreme Digital) 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 인터넷(internet)상에서 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage), 클라우드 서버와 관련되어 동작할 수도 있다.

표시부(1040)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic LED) 디스플레이, 터치 스크린, CRT(Cathode Ray Tube), 플렉시블 디스플레이가 될 수 있다. 따라서, 표시부(1040)는 불량 여부를 문자, 그래픽 등으로 출력할 수 있다. 물론, 이와 함께 음성, 소리등을 출력하는 것도 가능하며, 문자, 그래픽, 음성, 소리 등의 조합으로 출력하는 것도 가능하다. 이를 위해서, 사운드 시스템(미도시)이 구성될 수 있다.

도 11은 일반적인 점화 스파크 파형의 주파수 특성을 보여주는 화면예이다. 도 11을 참조하면, 발전소(80)에서 점화 장치(100)의 동작은 통상적으로 약 10초 동안 약 100ms의 주기로 점화 스파크(Spark) 가 발생한다. 따라서, 제 1 내지 제 n 데이터 측정 유닛(830-1 내지 830-n)은 약 10초동안의 모든 데이터를 취득하지 않고, 약 100ms의 주기로 발생하는 점화 스파크(Spark) 파형만 트리거 모드(Trigger Mode)로 추출하도록 데이터 생성부(930)에 프로그래밍하여 약 1/20,000로 데이터 사이즈를 축소할 수 있다.

도 12는 일반적인 정상 점화 스파크 파형도이다. 도 12를 참조하면, 가로축은 시간축이고, 세로축은 방전 크기를 나타낸다. 도 12를 참조하면, 두 그래프(1210,1220)는 모두 정상 점화 장치(100)에서 발생하는 점화 스파크(Spark) 파형의 예시들이다. 따라서, 점화 장치(100)의 고장이 발생 시 정상 파형(1210,1220)의 예시와 다른 형태로 점화 스파크(Spark) 파형이 발생하게 된다.

도 13은 일반적인 정상 점화 플러그의 끝단에 형성된 점화 플러그 팁(200)의 사시도이다. 도 13을 참조하면, 제 1 지름(1310)을 갖는 고전압부 전극(230)과 제 1 두께(1320)를 갖는 접지부 전극(210)의 극간 거리는 균일하게 좁은 형상이다. 따라서, 점화 스파크 파형은 일정하게 작다.

도 14는 일반적인 불량 점화 플러그의 끝단에 형성된 점화 플러그 팁의 사시도이다. 도 14를 참조하면, 극간 거리가 불규칙적이며, 넓다. 따라서, 점화 스파크 파형이 크고 불규칙적이다.

구성품(여자기, 고전압 케이블, 점화 플러그)의 결함 파형을 정의하면 다음 표와 같다.

고전압 케이블(도 7의 120)의 피복(즉, 절연체)은 합성수지 또는 실리콘 재질로 구성되어 있다. 따라서, 오랜 기간 고온과 공기중에 노출되면 경화(딱딱하게 굳는 현상)가 발생하여 피복에 균열이 발생하게(즉 균열부위) 되거나 탄화(열에 의해 검게 탄 현상 : 탄화되면 도전성 물질로 변함)로 인한 절연성능 저하로 전류가 탄회된 부위로 빠져나가는 누설전류 현상이 발생하게 된다.

도 15는 도 14에 도시된 불량 점화 플러그의 끝단에 형성된 점화 플러그 팁의 개념도이다. 특히, 도 15는 점화 플러그의 끝단에 형성된 말기 수명의 점화 플러그 팁의 개념도이다. 도 15를 참조하면, 고전압부 전극(230)의 형상(1510)이 불규칙하게 되어 있다. 물론, 초기 수명의 점화 플러그 팁은 도 2와 같다.

점화 플러그(110)는 장기간 동안 점화 스파크(Spark)가 발생하게 되면 점화 플러그 팁은 점진적인 손상이 발생하게 되고 양전극간의 거리가 점진적으로 멀어지게 되어 결국 점화 스파크가 발생하게 되지 않을 정도로 손상된다. 점화 플러그(110)의 양 전극간 이격거리에 따른 점화 스파크(Spark)의 세기는 방전 전극거리가 가까운 것보다 넓은 곳에서 방전 스파크의 방전량이 크게 발생하기 때문에 방전 스파크의 방전량에 대한 추이관리(trand) 그래프(1610)를 통해 점화 플러그(110)의 수명을 예측할 수 있다.

도 16은 본 발명의 일실시예에 따라 방전량에 따른 점화 플러그의 수명 평가 기준을 보여주는 그래프이다. 도 16을 참조하면, 점화 플러그(110)의 초기 정상 상태에서 파손되기까지의 점화 스파크 방전량의 변화에 대한 추이관리(Trend)로 점화 플러그(110)의 수명기준을 초기, 중기, 말기로 구분하고 각 기준별 방전량을 12000 미만, 12000 ~ 20000, 20000 이상으로 구분하여 점화 플러그의 수명평가가 가능하다.

수 명	초 기	중 기	말 기
방전량	12,000미만	12,000 ~ 20,000	20,000 이상

도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 점화 장치의 구성품들을 진단하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 17를 참조하면, 제 1 내지 제 n 데이터 측정 유닛(830-1 내지 830-n)이 스파크 싱크 신호를 생성하여 여자기(130)에 전달하면, 여자기(130)는 고전압 파형인 점화 스파크 파형을 생성한다(단계 S1710).

이후, 점화 스파크 파형은 점화 플러그(110)로 전달되며, 제 1 내지 제 n 센서부(840-1 내지 840-n)에서 센싱이 이루어지며 센서 신호가 생성된다(단계 S1720,S1730).

이후, 제 1 내지 제 n 데이터 측정 유닛(830-1 내지 830-n)은 센서 신호를 이용하여 센서 데이터를 생성하고 이를 감시 관리 서버(810)에 전송하면, 감시 관리 서버(810)는 각 구성품의 결함유형에 따른 변형된 변형 파형(즉, 변형된 점화 스파크(Spark) 파형)의 형태를 정상 점화 스파크(Spark) 파형과 비교하여 변형이 생기는지 확인하고, 변형된 파형의 형태에 따라 각 구성품별 결함 여부를 판단한다(단계 S1740,S1750,S1760). 정상 점화 스파크 파형은 미리 실험을 통해 데이터베이스에 저장된다.

또한, 이러한 판단 이후, 불량 여부를 문자, 그래픽, 음성, 소리 등의 조합으로 출력할 수도 있고, 경고 메시지를 출력할 수도 있다. 또한, 예측 수명을 출력할 수도 있다.

또한, 여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은, 마이크로프로세서, 프로세서, CPU(Central Processing Unit) 등과 같은 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) 코드, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.

상기 매체에 기록되는 프로그램 (명령) 코드는 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 테이프 등과 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD, 블루레이 등과 같은 광기록 매체(optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 (명령) 코드를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 반도체 기억 소자가 포함될 수 있다.

여기서, 프로그램 (명령) 코드의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

80: 발전기
100: 점화장치
110: 점화 플러그 120: 고전압 케이블
130: 여자기(Exciter)
200: 점화 플러그 팁
210: 접지부 전극
230: 고전압부 전극
300: 진단용 센서
310: 센서 케이블
410: 하단 케이스 420: 상단 케이스
510: 안테나부
610: 유연성 기판
620: 패턴부
800: 점화 장치 진단 시스템
810: 감시 관리 서버 820: 통신망
830-1 내지 830-n: 제 1 내지 제 n 데이터 측정 유닛
840-1 내지 840-n: 제 1 내지 제 n 센서부
850-1 내지 850-n: 제 1 내지 제 n 신호 전송 케이블

Claims (12)

1. 복수개의 점화 장치(100);
   복수개의 상기 점화 장치(100)를 이루는 구성품에 설치되어 복수개의 상기 점화 장치(100)의 점화 스파크 파형을 측정하여 아날로그 신호인 센서 신호를 생성하는 복수개의 센서부(840-1 내지 840-n);
   상기 센서 신호를 이용하여 디지털 신호인 센서 데이터를 생성하는 복수개의 데이터 측정 유닛(830-1 내지 830-n); 및
   상기 센서 데이터 기반의 패턴 분석을 통해 상기 구성품의 결함 유형을 판단하는 감시 관리 서버(810);를 포함하며,
   복수개의 상기 센서부(840-1 내지 840-n)는,
   하단 케이스(410);
   상단 케이스(420)에 결합되는 상단 케이스(420); 및
   상기 하단 케이스(410)와 상단 케이스(420)사이에 배치되는 안테나(510);를 포함하며, 상기 하단 케이스(410)에는 일자 바형상의 제 1 몸체(411), 상기 상단 케이스(420)와의 결합을 위해 제 1 몸체(411)의 외측면에 형성되는 제 1 체결부(413b), 및 센서 케이블(310)을 고정하는 제 1 고정부(412b)가 형성되는 것을 특징으로 하는 점화 장치 진단 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   복수개의 상기 데이터 측정 유닛(830-1 내지 830-n)은, 상기 센서 신호를 미리 설정되는 범위내로 제한하기 위한 가변 감쇄부(910);를 포함하는 것을 특징으로 하는 점화 장치 진단 시스템.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 구성품은 점화 플러그(110)이고, 상기 점화 플러그(110)에서 발생하는 점화 스파크 파형은 10MHz ~ 100MHz 범위의 주파수 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 점화 장치 진단 시스템.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   복수개의 상기 데이터 측정 유닛(830-1)은 100MHz보다 큰 속도로 데이터 샘플링을 수행하는 것을 특징으로 하는 점화 장치 진단 시스템.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   복수개의 상기 센서부(840-1 내지 840-n)는 정전 유도형 HFCT (High Frequency Current Transformer) 또는 진단용 센서(510)인 것을 특징으로 하는 점화 장치 진단 시스템.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 패턴 분석은 상기 센서 데이터를 이용하여 구성품별로 생성되는 변형 파형 정보와 미리 설정되는 정상 점화 스파크 파형을 비교하여 상기 구성품별로 불량여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 점화 장치 진단 시스템.
7. 제 1 항에 있어서,
   복수개의 상기 데이터 측정 유닛(830-1 내지 830-n)은 일정 시간 동안의 모든 데이터를 취득하지 않고, 일정 주기로 발생하는 점화 스파크(Spark) 파형만 트리거 모드(Trigger Mode)로 추출하는 것을 특징으로 하는 점화 장치 진단 시스템.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 일정 시간은 10초이고, 상기 일정 주기는 100ms인 것을 특징으로 하는 점화 장치 진단 시스템.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 결함 유형은 여자기 결함, 고전압 케이블 결함, 및 점화 플러그 결함 중 어느 하나이고, 상기 여자기 결함은 점화 스파크가 발생하지 않는 파형 특성을 가지며, 상기 고전압 케이블 결함은 여자기의 고전압 임펄스 파형의 전류손실에 의해 정상파형에 비해 점화 스파크 파형의 폭이 좁고, 방전량이 적은 형태의 파형특성 또는 하나 이상의 방전 스파크 파형이 발생하는 파형 특성을 가지며, 상기 점화 플러그 결함은 정상 점화 스파크 파형에 비해 크기가 비교적 크게 발생하는 파형 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 점화 장치 진단 시스템.
10. 제 3 항에 있어서,
    상기 점화 플러그(110)의 수명은 방전 스파크의 방전량에 대한 추이관리(trend) 그래프(1610)를 통해 예측되는 것을 특징으로 하는 점화 장치 진단 시스템.
    
11. 삭제
12. (a) 복수개의 점화 장치(100)를 이루는 구성품에 설치되는 복수개의 센서부(840-1 내지 840-n)가 복수개의 상기 점화 장치(100)의 점화 스파크 파형을 측정하여 아날로그 신호인 센서 신호를 생성하는 단계;
    (b) 복수개의 데이터 측정 유닛(830-1 내지 830-n)이 상기 센서 신호를 이용하여 디지털 신호인 센서 데이터를 생성하는 단계; 및
    (c) 감시 관리 서버(810)가 상기 센서 데이터 기반의 패턴 분석을 통해 상기 구성품의 결함 유형을 판단하는 단계;를 포함하며,
    복수개의 상기 센서부(840-1 내지 840-n)는,
    하단 케이스(410);
    상단 케이스(420)에 결합되는 상단 케이스(420); 및
    상기 하단 케이스(410)와 상단 케이스(420)사이에 배치되는 안테나(510);를 포함하며, 상기 하단 케이스(410)에는 일자 바형상의 제 1 몸체(411), 상기 상단 케이스(420)와의 결합을 위해 제 1 몸체(411)의 외측면에 형성되는 제 1 체결부(413b), 및 센서 케이블(310)을 고정하는 제 1 고정부(412b)가 형성되는 것을 특징으로 하는 점화 장치 진단 방법.

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