KR102383054B1 - System and method for pipe wall thinning monitoring - Google Patents

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KR102383054B1
KR102383054B1 KR1020200125605A KR20200125605A KR102383054B1 KR 102383054 B1 KR102383054 B1 KR 102383054B1 KR 1020200125605 A KR1020200125605 A KR 1020200125605A KR 20200125605 A KR20200125605 A KR 20200125605A KR 102383054 B1 KR102383054 B1 KR 102383054B1
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pipe
thinning
signal
control device
region
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KR1020200125605A
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최영철
이정한
윤두병
정변영
장대식
김선진
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한국원자력연구원
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Abstract

A pipe wall thinning monitoring system is disclosed. In accordance with an embodiment of the present invention, the pipe wall thinning monitoring system, which is provided to monitor the wall thinning of a pipe in which fluids are flowing, includes: a first sensor installed in a first area to monitor the wall thinning of the pipe, of an outer side of the pipe; a second sensor installed in a second area, in which the wall thinning of the pipe is relatively not lively, of the outer side of the pipe; and a controller determining a wall thinning condition of the first area by signal-processing a first signal acquired from the first sensor through a second signal acquired from the second sensor. The signal processing can mean that a transmissible function is derived by dividing an output value of the first signal by an output value of the second signal with respect to the same frequency. Therefore, the present invention is capable of effectively determining a pipe wall thinning condition.

Description

배관감육 감시 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PIPE WALL THINNING MONITORING}SYSTEM AND METHOD FOR PIPE WALL THINNING MONITORING

본 발명은 배관감육 감시 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배관 내부의 유동에 의한 배관의 감육을 감시할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pipe thinning monitoring system and method, and more particularly, to a system and method capable of monitoring pipe thinning due to a flow in the pipe.

기존의 원자력 발전소 및 화력 발전소 등의 이차냉각계통은 수많은 배관들로 이루어져 있다. 이러한 배관들은 고온 고압의 유체들이 내부를 통해 매우 빠른 속도로 유동하기 때문에 유체 가속 부식(FAG) 등에 의해 감육이 발생한다. 특히 2004년 일본 미하마 원자력발전소에서는 발전소 배관의 감육에 의해 누수가 발생하여 여러 명의 목숨을 앗아간 사례가 보고된 바 있다. 이렇듯 배관의 감육에 의한 피해는 금전 및 시간뿐만 아니라, 인명 피해까지 일으킬 가능성이 있으므로 배관 감육을 감시, 진단하는 것은 매우 중요한 일이다.The secondary cooling system of existing nuclear power plants and thermal power plants consists of numerous pipes. These pipes are thinned by fluid accelerated corrosion (FAG) or the like because high-temperature and high-pressure fluids flow through the inside at a very high speed. In particular, in 2004, a case was reported in the Mihama Nuclear Power Plant in Japan, where water leakage occurred due to the thinning of the power plant's piping, resulting in the death of several people. As such, since the damage caused by the pipe thinning can cause not only money and time, but also human damage, monitoring and diagnosing pipe thinning is very important.

배관감육에 의한 피해를 예방하고자, 배관감육을 수시로 모니터링 하기 위한 시스템이 제안된 바가 있다. 그러나, 종래에 제안된 기술은 그 적용에 많은 한계를 가지고 있다. In order to prevent damage caused by pipe thinning, a system for monitoring pipe thinning from time to time has been proposed. However, the conventionally proposed technology has many limitations in its application.

구체적으로 종래 기술에 의하면 플랜트가 가동하지 않을 때, 즉 내부 유동이 없을 때에만 배관감육의 모니터링이 가능하여 정작 플랜트가 가동 중일 때는 배관감육 정도를 감시할 수 없거나, 배관에 인위적인 충격을 가하여 진동파를 측정함으로써 배관의 내구성에 영향을 미치는 등의 문제점이 존재한다.Specifically, according to the prior art, it is possible to monitor the pipe thinning only when the plant is not operating, that is, when there is no internal flow. There are problems such as affecting the durability of the pipe by measuring it.

이러한 상황을 고려하였을 때, 배관 내부에 유동이 존재할 때에도 배관감육 모니터링이 가능하면서도, 감시 과정 중 배관에는 영향을 미치지 않는 배관감육 감시 시스템의 개발이 요구되는 실정이다.Considering this situation, there is a need to develop a pipe thinning monitoring system that can monitor pipe thinning even when there is a flow inside the pipe and does not affect the pipe during the monitoring process.

대한민국 등록특허공보 제 10-1541978호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1541978

본 발명의 일 실시예는 현재 운전 중인 배관의 감육을 실시간으로 모니터링할 수 있는 배관감육 감시 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a pipe thinning monitoring system and method capable of monitoring the thinning of a pipe currently being operated in real time.

본 발명의 일 실시예는 배관에 대하여 충격파 가진이 없이도 배관의 감육을 모니터링할 수 있는 배관감육 감시 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a pipe thinning monitoring system and method capable of monitoring pipe thinning without shock wave excitation with respect to the pipe.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유체가 유동 중인 배관의 감육을 감시하기 위한 배관감육 감시 시스템으로서, 상기 배관의 외측 중에서 상기 배관의 감육을 감시하고자 하는 제 1 영역에 설치되는 제 1 센서; 상기 배관의 외측 중에서 상기 배관의 감육이 상대적으로 활발하지 않은 제 2 영역에 설치되는 제 2 센서; 및 상기 제 1 센서로부터 획득된 제 1 신호를, 상기 제 2 센서로부터 획득된 제 2 신호를 이용하여 신호 처리함으로써 상기 제 1 영역의 감육 상태를 판단하는 제어장치를 포함하고, 상기 신호 처리는, 동일한 주파수에 대하여 상기 제 1 신호의 출력값을, 상기 제 2 신호의 출력값으로 나누어 전달성 함수를 도출하는 것을 의미하는 배관감육 감시 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pipe thinning monitoring system for monitoring the thinning of a pipe in which a fluid is flowing, comprising: a first sensor installed in a first area outside the pipe to monitor the pipe thinning; a second sensor installed in a second area of the outside of the pipe where thinning of the pipe is relatively inactive; and a control device for determining the thinning state of the first region by signal processing the first signal obtained from the first sensor and the second signal obtained from the second sensor, wherein the signal processing comprises: There is provided a pipe thinning monitoring system which means deriving a transmittance function by dividing the output value of the first signal by the output value of the second signal with respect to the same frequency.

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이 때, 상기 제어장치는 그래프 형태로 도시된 상기 전달성 함수가 저주파수 방향으로 이동한 정도를 고려하여 상기 제 1 영역의 감육 상태를 판단할 수 있다.In this case, the control device may determine the thinning state of the first region in consideration of the degree of movement of the transferability function shown in the graph form in the low frequency direction.

이 때, 상기 제어장치는 미리 저장된 룩업테이블을 이용하여 상기 전달성 함수가 상기 저주파수 방향으로 이동한 정도로부터 상기 제 1 영역의 감육과 관련된 출력값을 출력할 수 있다.In this case, the control device may output an output value related to the thinning of the first region from the extent to which the transferability function moves in the low frequency direction using a pre-stored lookup table.

이 때, 상기 제어장치는 인공신경망을 구축하여 상기 전달성 함수와, 상기 제 1 영역의 감육 상태 사이의 상관관계를 기계 학습하는 알고리즘을 포함할 수 있다.In this case, the control device may include an algorithm for constructing an artificial neural network and machine learning the correlation between the transferability function and the thinning state of the first region.

이 때, 상기 제어장치는 상기 알고리즘을 이용하여 상기 제 1 영역의 감육 상태를 판단할 수 있다.In this case, the control device may determine the thinning state of the first region using the algorithm.

이 때, 상기 배관은 L 형 배관이며, 상기 제 1 영역은 상기 배관의 만곡부 중에서 곡률 반경이 가장 큰 위치를 포함하고, 상기 제 2 영역은 상기 배관의 만곡부 중에서 상기 곡률 반경이 가장 작은 위치를 포함할 수 있다.In this case, the pipe is an L-shaped pipe, and the first region includes a position with the largest radius of curvature among the curved parts of the pipe, and the second region includes a position with the smallest radius of curvature among the curved parts of the pipe. can do.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 유체가 유동 중인 배관의 감육을 감시하기 위한 방법으로서, 상기 배관의 외측 중에서 상기 배관의 감육을 감시하고자 하는 제 1 영역에 설치되는 제 1 센서로부터 제 1 신호를 획득하는 단계; 상기 배관의 외측 중에서 상기 배관의 감육이 상대적으로 활발하지 않은 제 2 영역에 설치되는 제 2 센서로부터 제 2 신호를 획득하는 단계; 제어장치가 상기 제 1 신호의 출력값을 상기 제 2 신호의 출력값으로 나누어 전달성 함수를 도출하는 단계 및 상기 제어장치가 상기 전달성 함수를 이용하여 상기 배관의 감육 상태를 판단하는 단계를 포함하는 배관감육 감시 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, as a method for monitoring the thinning of a pipe in which a fluid is flowing, a first signal is obtained from a first sensor installed in a first area to monitor the thinning of the pipe from the outside of the pipe to do; acquiring a second signal from a second sensor installed in a second area outside of the pipe in which the pipe thinning is relatively inactive; A control device dividing the output value of the first signal by the output value of the second signal to derive a transmittance function, and the control device determining a thinning state of the pipe using the transmittance function. A method for monitoring thinning is provided.

이 때, 상기 제어장치가 인공신경망을 구축하여 상기 전달성 함수와, 상기 배관의 감육 상태의 상관관계를 기계 학습하는 단계를 더 포함할 수 있다.In this case, the method may further include the step of machine learning the correlation between the transmittance function and the thinning state of the pipe by the control device constructing an artificial neural network.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템은 배관감육과 관련된 복수의 신호를 이용하여 전달성 함수를 도출하는 신호 처리를 수행함으로써 유체가 유동하는 상태의 배관에 대해서도 효과적으로 배관감육 상태를 판단할 수 있다.The pipe thinning monitoring system according to an embodiment of the present invention performs signal processing for deriving a transmittance function using a plurality of signals related to pipe thinning to effectively determine the pipe thinning state even for a pipe in which a fluid flows. can

본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템은 전달성 함수를 이용한 신호처리를 통해 배관감육과 관련된 진동 성분을 추출함으로써 배관에 대한 인위적인 가진 없이도 용이하게 배관감육을 감시할 수 있다.The pipe thinning monitoring system according to an embodiment of the present invention can easily monitor pipe thinning without artificial excitation of the pipe by extracting vibration components related to pipe thinning through signal processing using a transmittance function.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템이 적용되어 배관감육 감시를 수행할 수 있는 발전계통의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템이 배관에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템을 구성하는 주요 구성 사이의 관계를 도시한 도면이다.
도 4는 가동 정지 중인 배관에 대하여 모달 테스트를 수행하여 획득된 오토 스펙트럼을 그래프 형태로 도시한 도면이다.
도 5는 유동이 진행 중인 배관으로부터 획득된 오토 스펙트럼을 그래프 형태로 도시한 도면이다.
도 6은 연구용 원자로에 적용되는 24인치 L형 배관에 대한 해석모델을 도시한 도면이다.
도 7은 해석모델을 이용하여 도출된 배관감육과 공진주파수 사이의 상관관계를 그래프 형태로 도시한 도면이다.
도 8은 실제 유동이 진행 중인 배관에 대하여 획득된 오토 스펙트럼의 신호 처리 전 상태를 그래프 형태로 도시한 도면이다.
도 9는 실제 유동이 진행 중인 배관에 대하여 획득된 오토 스펙트럼의 신호 처리 후 상태를 그래프 형태로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 방법을 단계 별로 도시한 순서도이다.1 is a diagram illustrating an example of a power generation system to which a pipe thinning monitoring system according to an embodiment of the present invention is applied to perform pipe thinning monitoring.
2 is a view showing a state in which the pipe thinning monitoring system according to an embodiment of the present invention is installed on the pipe.
3 is a diagram illustrating a relationship between main components constituting a pipe thinning monitoring system according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an auto spectrum obtained by performing a modal test on a pipe in a stoppage in a graph form.
5 is a diagram illustrating an auto spectrum obtained from a pipe in which flow is in progress in graph form.
6 is a diagram illustrating an analysis model for a 24-inch L-type pipe applied to a research reactor.
7 is a graph showing the correlation between the pipe thinning and the resonance frequency derived using the analysis model in the form of a graph.
8 is a graph illustrating a state before signal processing of an auto spectrum obtained for a pipe in which an actual flow is in progress.
9 is a diagram illustrating a state in graph form after signal processing of an auto spectrum obtained for a pipe in which an actual flow is in progress.
10 is a flowchart illustrating a pipe thinning monitoring method according to an embodiment of the present invention step by step.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar components throughout the specification.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템이 적용되어 배관감육 감시를 수행할 수 있는 발전계통의 일례를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템이 배관에 설치된 상태를 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템을 구성하는 주요 구성 사이의 관계를 도시한 도면이다. 도 4는 가동 정지 중인 배관에 대하여 모달 테스트를 수행하여 획득된 오토 스펙트럼을 그래프 형태로 도시한 도면이다. 도 5는 유동이 진행 중인 배관으로부터 획득된 오토 스펙트럼을 그래프 형태로 도시한 도면이다. 도 6은 연구용 원자로에 적용되는 24인치 L형 배관에 대한 해석모델을 도시한 도면이다. 도 7은 해석모델을 이용하여 도출된 배관감육과 공진주파수 사이의 상관관계를 그래프 형태로 도시한 도면이다. 도 8은 실제 유동이 진행 중인 배관에 대하여 획득된 오토 스펙트럼의 신호 처리 전 상태를 그래프 형태로 도시한 도면이다. 도 9는 실제 유동이 진행 중인 배관에 대하여 획득된 오토 스펙트럼의 신호 처리 후 상태를 그래프 형태로 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a power generation system to which a pipe thinning monitoring system according to an embodiment of the present invention is applied to perform pipe thinning monitoring. 2 is a view showing a state in which the pipe thinning monitoring system according to an embodiment of the present invention is installed on the pipe. 3 is a diagram illustrating a relationship between main components constituting a pipe thinning monitoring system according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating an auto spectrum obtained by performing a modal test on a pipe during a stop in operation in a graph form. 5 is a diagram illustrating an auto spectrum obtained from a pipe in which flow is in progress in graph form. 6 is a diagram illustrating an analysis model for a 24-inch L-type pipe applied to a research reactor. 7 is a graph showing the correlation between the pipe thinning and the resonance frequency derived using the analysis model in the form of a graph. 8 is a graph illustrating a state before signal processing of an auto spectrum obtained for a pipe in which an actual flow is in progress. 9 is a diagram illustrating a state in graph form after signal processing of an auto spectrum obtained for a pipe in which an actual flow is in progress.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템은 유체의 유동에 의해 배관의 두께가 얇아지는 현상을 의미하는 배관감육을 실시간으로 감시함으로써 배관 운영과 관련된 안전성을 확보하기 위한 시스템이다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템은 특유의 신호 처리 방법을 이용하여 배관으로부터 획득된 신호를 처리함으로써, 배관 내 유동을 정지시키거나, 배관에 타격을 가하지 않고도 효율적으로 배관감육 상태에 대한 감시를 수행할 수 있다.The pipe thinning monitoring system according to an embodiment of the present invention is a system for securing safety related to pipe operation by monitoring pipe thinning in real time, which means a phenomenon in which the thickness of a pipe is thinned by the flow of a fluid. In particular, the pipe thinning monitoring system according to an embodiment of the present invention processes the signal obtained from the pipe using a unique signal processing method, thereby effectively thinning the pipe without stopping the flow in the pipe or applying a blow to the pipe. Status can be monitored.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템(10)의 감시 대상이 되는 배관(20)은 도 1과 같이 원자력 발전소 및 화력 발전소 등의 이차냉각계통에 이용되는 배관일 수 있으며, 그 중에서도 특히 배관감육이 활발한 L형 배관 또는 T형 배관일 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템(10)의 적용이 이에 제한되는 것은 아니며 통상의 배관에도 적용될 수 있음은 물론이다.On the other hand, the pipe 20 to be monitored by the pipe thinning monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention may be a pipe used in a secondary cooling system such as a nuclear power plant and a thermal power plant, as shown in FIG. 1, and the Among them, it may be an L-type pipe or a T-type pipe, which is particularly active in pipe thinning. However, the application of the pipe thinning monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention is not limited thereto, and of course, it can be applied to a normal pipe as well.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템의 주요 구성 및 상기 주요 구성이 수행하는 기능 및 효과에 대하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the main configuration of the pipe thinning monitoring system according to an embodiment of the present invention and functions and effects performed by the main configuration will be described.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템(10)은 배관 외측에 설치되는 복수의 센서(11, 12)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the pipe thinning monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of sensors 11 and 12 installed outside the pipe.

본 발명의 일 실시예에서, 복수의 센서(11, 12)는 배관의 동적 가속도를 전압의 형태로 측정하는 가속도계 센서로 구성될 수 있다. 이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템(10)은 폭넓은 주파수 범위에 대하여 배관의 진동을 감지할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the plurality of sensors 11 and 12 may be configured as accelerometer sensors that measure the dynamic acceleration of the pipe in the form of voltage. Through this, the pipe thinning monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention can sense the vibration of the pipe over a wide frequency range.

이 때, 복수의 센서(11, 12)란 서로 이격되어 설치되는 2개 이상의 센서를 의미하며, 비제한적인 일례로서 제 1 센서(11)와 제 2 센서(12)를 포함할 수 있다.In this case, the plurality of sensors 11 and 12 means two or more sensors installed to be spaced apart from each other, and may include the first sensor 11 and the second sensor 12 as a non-limiting example.

먼저, 제 1 센서(11)는 배관감육의 주된 감시 대상이 되는 제 1 영역(21)의 외측에 설치될 수 있다. 구체적으로, 제 1 영역(21)이란, 전체 배관(20) 중에서 배관감육이 활발한 일 부분으로서, 유체와 직접 접촉하는 배관의 내측 영역으로부터 가상선을 두께 방향(외측 방향)으로 연장하였을 때 이에 대응되는 배관의 외측 영역을 모두 포함하는 배관의 일 부분일 수 있다. First, the first sensor 11 may be installed outside the first area 21, which is the main monitoring target of pipe thinning. Specifically, the first region 21 is a portion of the entire pipe 20 where pipe thinning is active, and corresponds to the extension of the virtual line in the thickness direction (outer direction) from the inner region of the pipe in direct contact with the fluid. It may be a portion of the pipe including all of the outer region of the pipe.

여기서 제 1 영역(21)의 외측이란, 배관에 보온재 등 추가 부재가 없는 경우에는 배관의 외주면을 의미할 수 있으며, 만약 배관에 보온재가 감겨진 경우에는 배관의 외주면 또는 보온재의 표면을 모두 의미할 수 있음을 밝혀 둔다. 즉, 배관에 보온재가 설치된 경우에 제 1 센서(11)는 상기 보온재 상에 설치될 수도 있다.Here, the outer side of the first region 21 may mean the outer circumferential surface of the pipe if there is no additional member such as an insulating material in the pipe, and if the pipe is wound with an insulating material, it may mean both the outer circumferential surface of the pipe or the surface of the insulating material. Make it clear that you can That is, when the insulating material is installed in the pipe, the first sensor 11 may be installed on the insulating material.

일례로서, L형 배관의 경우, 도 2와 같이 제 1 영역(21)은 배관의 만곡부 중에서 곡률 반경이 가장 큰 위치를 포함할 수 있다. 그리고, T형 배관의 경우, 제 1 영역(21)은 T형 배관의 절곡된 부분을 포함할 수 있다.As an example, in the case of an L-shaped pipe, as shown in FIG. 2 , the first region 21 may include a position having the largest radius of curvature among the curved parts of the pipe. In addition, in the case of a T-shaped pipe, the first region 21 may include a bent portion of the T-shaped pipe.

다음으로, 제 2 센서(12)는 전체 배관(20) 중에서 감육이 거의 없거나, 상대적으로 감육이 활발하지 않은 제 2 영역(22)의 외측에 설치될 수 있다. 여기서, 제 2 영역(22)이란, 제 1 영역(21)과 대비되는 영역으로서 일례로, L형 배관의 경우 도 2에 도시되는 바와 같이, 배관(20)의 만곡부 중에서 곡률 반경이 가장 작은 위치를 포함할 수 있다.Next, the second sensor 12 may be installed outside the second region 22 in which there is little or no thinning in the entire pipe 20 . Here, the second region 22 is a region contrasting with the first region 21. For example, in the case of an L-shaped pipe, as shown in FIG. 2 , a position with the smallest radius of curvature among the curved parts of the pipe 20 . may include

본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템(10)은 제 1 센서로부터 획득된 제 1 신호와, 상기 제 2 센서로부터 획득된 제 2 신호를 이용하여 배관(20)의 감육 상태를 판단하는 제어장치(30)를 포함한다.The pipe thinning monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention determines the thinning state of the pipe 20 using a first signal obtained from a first sensor and a second signal obtained from the second sensor. It includes a control device (30).

도 3을 참조하면, 제어장치(30)는 신호 입력부(31), 신호 처리부(33) 및 배관 감육 판단부(35)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the control device 30 may include a signal input unit 31 , a signal processing unit 33 , and a pipe thinning determination unit 35 .

본 발명의 일 실시예에서, 신호 입력부(31)는 제 1 센서(11)와 제 2 센서(12)로부터 각각 배관의 진동과 관련된 전기 신호(A, B)를 수신하여 이를 도 8에 도시된 바와 같이, 주파수 영역 상의 에너지 분포를 확인하기 위한 오토 스펙트럼(Auto Spectrum 또는 Power Spectrum)의 형태로 변환할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the signal input unit 31 receives the electrical signals (A, B) related to the vibration of the pipe from the first sensor 11 and the second sensor 12, respectively, as shown in FIG. As described above, it may be converted into the form of an auto spectrum (Auto Spectrum or Power Spectrum) for checking the energy distribution in the frequency domain.

이 때, 제 1 센서(11)로부터 획득되는 오토 스펙트럼은 제 1 신호(A)로, 제 2 센서(12)로부터 획득되는 오토 스펙트럼은 제 2 신호(B)로 규정된다. 이와 같은 제 1 신호(A)와 제 2 신호(B)를 후술될 신호 처리부(33)를 통해 신호 처리함으로써, 배관(20)의 감육과 관련된 정보를 획득할 수 있다. 이에 대해서는 관련된 부분을 통해 자세히 기술하기로 한다.At this time, the auto spectrum obtained from the first sensor 11 is defined as the first signal A, and the auto spectrum obtained from the second sensor 12 is defined as the second signal B. By signal processing the first signal A and the second signal B through the signal processing unit 33 to be described later, information related to the thinning of the pipe 20 can be obtained. This will be described in detail in the related section.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템(10)의 제어장치(30)는 신호 처리부(33)를 통해 제 2 신호(B)를 이용하여 제 1 신호(A)를 신호 처리할 수 있다. Next, the control device 30 of the pipe thinning monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention processes the first signal A using the second signal B through the signal processing unit 33 . can do.

여기서, 제 2 신호(B)를 이용하여 제 1 신호(A)를 신호 처리한다는 것의 의미는 배관(20)의 감육을 판단함에 있어서, 감육 여부를 감시하고자 하는 제 1 영역(21)으로부터 획득된 제 1 신호(A) 그 자체를 이용하는 것이 아니라, 배관 감육이 활발하지 않은 제 2 영역(22)으로부터 획득된 제 2 신호(B)를 이용하여 제 1 신호(A)를 해석하는 것을 의미할 수 있다.Here, the signal processing of the first signal (A) using the second signal (B) means that in determining the thinning of the pipe (20), it is obtained from the first area (21) to be monitored whether the thinning is Instead of using the first signal (A) itself, it may mean analyzing the first signal (A) using the second signal (B) obtained from the second region 22 where pipe thinning is not active. there is.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에서, 배관 감육과 밀접한 관련이 있는 제 1 신호(A) 외에 제 2 신호(B)를 함께 이용하는 이유를 자세히 살펴보면 다음과 같다.As described above, in one embodiment of the present invention, the reason for using the second signal (B) in addition to the first signal (A) closely related to the pipe thinning will be described in detail as follows.

본 발명의 발명자는 가동이 정지된 24인치 L형 배관에 대하여 임팩트 해머로 가진한 후, 모달 테스트를 수행한 결과 도 4와 같은 오토 스펙트럼을 획득할 수 있었으며, 해당 배관에 대하여 548Hz와 728Hz 등의 다양한 고유 주파수가 발생함을 확인 할 수 있었다.The inventor of the present invention was able to obtain an auto spectrum as shown in FIG. 4 as a result of performing a modal test after excitation with an impact hammer for a 24 inch L-shaped pipe that was stopped in operation. It was confirmed that various natural frequencies were generated.

그리고, 본 발명의 발명자는 상기 24인치 L형 배관에 대하여 배관 내부에 유동을 생성한 후, 가속도 센서를 통해 진동을 측정하여 주파수 분석을 수행한 결과, 도 5와 같은 오토 스펙트럼을 획득할 수 있었다. 즉, 배관 내부의 유체 유동에 의해 가진된 진동을 확인하기 위한 오토 스펙트럼을 획득하였다. 본 발명의 발명자는 이러한 배관 가동 중 오토 스펙트럼을 분석한 결과, 고유 주파수와 일치하는 548Hz 및 728Hz 등의 공진 주파수가 측정되는 것을 확인하였다. Then, the inventor of the present invention created a flow inside the pipe for the 24-inch L-type pipe, measured the vibration through the acceleration sensor and performed frequency analysis. As a result, an auto spectrum as shown in FIG. 5 was obtained. . That is, an auto spectrum was acquired to confirm the vibrations excited by the fluid flow inside the pipe. As a result of analyzing the auto spectrum during the operation of the pipe, the inventor of the present invention confirmed that the resonance frequencies such as 548 Hz and 728 Hz, which coincide with the natural frequency, were measured.

상술한 비교 실험(이하 '실험 1'이라 함)을 통해 본 발명의 발명자는 플랜트가 가동되어 배관 내부에 유동이 형성될 경우, 배관은 공진주파수로 진동함을 관찰할 수 있었다.Through the above-described comparative experiment (hereinafter referred to as 'Experiment 1'), the inventor of the present invention was able to observe that when a plant is operated and a flow is formed inside the pipe, the pipe vibrates at a resonant frequency.

한편, 본 발명의 발명자는 배관의 공진주파수와 배관 두께(배관감육)와의 상관관계를 분석하기 위해 도 6에 도시된 것처럼 연구용 원자로에 적용되는 24인치 L형 배관에 대한 해석모델을 개발하였다. 이와 관련하여 본 발명의 발명자는 상기 해석모델의 두께를 0.5mm 단위로 줄여가며 배관의 고유주파수 변화를 관찰한 결과(이하 '실험 2'라 함), 도 7에 나타나는 것과 같이 배관의 감육이 진행될수록(배관의 두께가 감소될수록) 배관의 고유주파수 역시 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 배관의 두께가 감소될수록 배관의 공진주파수가 점차 감소되는 것을 확인할 수 있었다.Meanwhile, the inventor of the present invention developed an analysis model for a 24-inch L-type pipe applied to a research reactor as shown in FIG. 6 in order to analyze the correlation between the resonant frequency of the pipe and the pipe thickness (pipe thinning). In this regard, the inventor of the present invention observed the natural frequency change of the pipe while reducing the thickness of the analysis model by 0.5 mm (hereinafter referred to as 'Experiment 2'), as shown in FIG. 7, the pipe thinning proceeds It was confirmed that the natural frequency of the pipe also decreased as the pipe thickness decreased. That is, it was confirmed that the resonant frequency of the pipe gradually decreased as the thickness of the pipe decreased.

본 발명의 발명자는 상술한 실험 1 및 실험 2의 결과를 종합하여 가동 정지 중인 배관에 대하여 임팩트 가진을 통해 고유주파수를 측정하지 않더라도(모달 테스트를 수행하지 않더라도), 가동 중 플랜트 배관에 가속도계를 부착하여 배관의 공진주파수의 변화를 관찰함으로써 배관감육 현상을 감시할 수 있음을 추론할 수 있었다. The inventor of the present invention synthesized the results of Experiment 1 and Experiment 2 described above to attach an accelerometer to the plant pipe during operation, even if the natural frequency is not measured through impact excitation (even if a modal test is not performed) with respect to the pipe in operation. Therefore, it could be inferred that the pipe thinning phenomenon could be monitored by observing the change in the resonant frequency of the pipe.

이와 같이 유동 중인 배관에 대하여 인위적 가진 없이 배관감육을 감시할 경우, 배관감육 관찰을 위해 가동을 정지시킬 필요가 없으므로 플랜트 운전 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 별도의 외부 가진을 필요로 하지 않으므로 배관을 보호할 수 있는 장점이 있다.In this way, when pipe thinning is monitored without artificial excitation of a flowing pipe, it is not necessary to stop the operation to observe pipe thinning, so that the plant operation efficiency can be improved. In addition, since it does not require a separate external excitation, there is an advantage of protecting the pipe.

본 발명의 발명자는 실제 유동이 형성된 배관에 대하여 상술한 추론의 타당성을 검증하기 위하여 감육시편 A(두께 3mm)와 감육시편 B(두께 5 mm)를 제작하여 실험(이하 '실험 3'이라 함)을 수행한 결과, 도 8과 같은 오토 스펙트럼을 획득할 수 있었다. 도 8에서 확인되는 실제 배관에 대한 오토 스펙트럼은 도 4 및 5와 달리 공진주파수에 대응되는 피크점(Peak-Point, 도 4 및 5의 경우 548Hz 및 728Hz)이 형성되지 않아 공진주파수 관찰을 통해 배관감육을 판단하기 어려운 문제가 있었다. 이것은 실제 가동 중인 배관의 경우, 공진주파수 뿐만 아니라, 다른 배관의 공진주파수, 펌프진동 등 다양한 진동성분이 포함되어 측정되기 때문인 것으로 판단된다.The inventor of the present invention manufactured and tested a thinned specimen A (thickness 3mm) and a thinned specimen B (thickness 5 mm) in order to verify the validity of the above-mentioned reasoning with respect to the pipe in which the actual flow is formed (hereinafter referred to as 'Experiment 3') As a result of performing , an auto spectrum as shown in FIG. 8 was obtained. In the auto spectrum for the actual pipe confirmed in FIG. 8, unlike FIGS. 4 and 5, peak points (Peak-Point, 548 Hz and 728 Hz in the case of FIGS. 4 and 5) corresponding to the resonance frequency are not formed, so the pipe through observation of the resonance frequency There was a problem in which it was difficult to judge the thinning. It is considered that this is because, in the case of an actually operating pipe, various vibration components such as the resonance frequency of other pipes and pump vibration are included and measured as well as the resonant frequency.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 발명자는 배관 감육을 관찰하고자 하는 제 1 영역(21)로부터 획득된 제 1 신호(A) 뿐만 아니라, 배관의 감육이 거의 발생되지 않는 제 2 영역(22)으로부터 획득된 제 2 신호(B)를 이용하여 제 1 신호(A)를 처리하는 방안을 도출하게 되었다. 이를 통해 제 1 신호(A)에 포함된 진동 성분 중 공진 주파수를 제외한 진동 성분을 용이하게 제거할 수 있기 때문이다. In order to solve this problem, the inventor of the present invention has not only the first signal A obtained from the first region 21 to observe pipe thinning, but also the second region 22 in which pipe thinning hardly occurs. A method of processing the first signal (A) using the second signal (B) obtained from This is because, among the vibration components included in the first signal A, vibration components other than the resonant frequency can be easily removed.

상술한 신호 처리 방법과 관련된 비제한적인 일례로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템(10)의 신호 처리부(33)는 동일한 주파수에 대하여 제 1 신호(A)의 출력값을, 제 2 신호(B)의 출력값으로 나누어 전달성 함수(Transmissibility function)를 도출할 수 있다.As a non-limiting example related to the above-described signal processing method, the signal processing unit 33 of the pipe thinning monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention outputs the output value of the first signal A with respect to the same frequency, 2 It is possible to derive a transmissibility function by dividing the output value of the signal (B).

보다 상세하게, 주파수 영역에서 제 1 신호(A)를 제 2 신호(B)로 나누면, 도 9와 같은 그래프 형태로 도시된 전달성 함수를 획득할 수 있다. 이 때, 도 9에 도시되는 바와 같이, 상술한 전달성 함수를 이용한 신호 처리를 이용할 경우, 감육시편 A(두께 3mm)와 감육시편 B(두께 5 mm)에 대한 오토 스펙트럼(전달성 함수)이 위상 측면에서만 차이가 있을 뿐, 오토 스펙트럼의 전체 양상이 서로 유사하게 변환된 것을 알 수 있다. In more detail, if the first signal (A) is divided by the second signal (B) in the frequency domain, the transferability function shown in the graph form as shown in FIG. 9 may be obtained. At this time, as shown in FIG. 9, when the signal processing using the above-described transmittance function is used, the auto spectrum (transmission function) for the thinned specimen A (thickness 3 mm) and the thinned specimen B (thickness 5 mm) is It can be seen that there is only a difference in the phase aspect, and that the entire aspect of the auto spectrum is similarly converted to each other.

즉, 다시 도 9를 참조하면, 상술한 전달성 함수 신호 처리에 따르면 배관감육이 진행될수록(배관 두께가 얇아질수록) 전달성 함수가 형태를 유지하며, 고주파수에서 저주파수 방향으로 이동하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 전달성 함수가 저주파수 방향으로 이동한 정도를 고려함으로써 제 1 영역(21)의 감육 상태를 판단할 수 있다.That is, referring again to FIG. 9, according to the above-described transmittance function signal processing, as the pipe thinning progresses (the pipe thickness becomes thinner), the transmittance function maintains its shape, and it can be confirmed that it moves from high frequency to low frequency direction. there is. Accordingly, the thinning state of the first region 21 may be determined by considering the degree to which the transferability function moves in the low frequency direction.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 제 1 신호(A)의 출력값을 제 2 신호(B)의 출력값으로 나누어 전달성 함수를 도출하는 것은 제 2 신호(B)를 이용하여 제 1 신호(A)를 신호 처리하는 방법의 일례에 불과하며, 이 외에도 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템(10)은 제 2 신호(B)를 이용하여 제 1 신호(A)를 신호 처리하는 다양한 방법을 이용할 수 있음을 밝혀 둔다.On the other hand, in an embodiment of the present invention, dividing the output value of the first signal (A) by the output value of the second signal (B) to derive the transferability function using the second signal (B) the first signal (A) is merely an example of a method of signal processing, in addition to this, the pipe thinning monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention uses the second signal (B) to process the first signal (A) in various ways Make it clear that you can use

본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템(10)의 제어장치(30)는 배관감육 판단부(35)를 통해 배관감육 상태를 판단할 수 있다.The control device 30 of the pipe thinning monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention may determine the pipe thinning state through the pipe thinning determining unit 35 .

이 때, 배관감육 판단부(35)는 전달성 함수를 이용하여 배관감육 상태를 판단할 수 있다. At this time, the pipe thinning determination unit 35 may determine the pipe thinning state by using the transmittance function.

이와 관련하여 예를 들면, 배관감육 판단부(35)에는 사전에 모의 실험 또는 모델 해석 등을 수행하여 획득된 것으로서, 전달성 함수가 저주파수 방향으로 이동한 정도와, 제 1 영역(21)의 배관감육 정도 사이의 상관관계에 관한 데이터가 룩업테이블 형태로 저장될 수 있다. 따라서 배관감육 판단부(35)는 상기 전달성 함수가 저주파수 방향으로 이동한 정도를 분석한 후, 룩업테이블을 참조하여 전달성 함수가 이동한 정도에 대응되는 (배관감육과 관련된) 출력값을 출력할 수 있다.In this regard, for example, in the pipe thinning determination unit 35 , as obtained by performing a simulation experiment or model analysis in advance, the degree of movement of the transmittance function in the low-frequency direction, and the pipe in the first region 21 . Data regarding the correlation between the degree of thinning may be stored in the form of a lookup table. Therefore, the pipe thinning determination unit 35 analyzes the degree of movement of the transmittance function in the low frequency direction, and then refers to a lookup table to output an output value (related to pipe thinning) corresponding to the degree of movement of the transmittance function. can

본 발명의 일 실시예에서, 배관감육 판단부(35)는 인공신경망(Artificial Neural Network)을 구축하여 전달성 함수와, 제 1 영역(21)의 감육 상태 사이의 상관관계를 기계 학습(Machine Learning)하는 알고리즘을 포함할 수 있다. 즉, 이러한 알고리즘은 전달성 함수 자체로부터 특징을 추출(Feature Extraction)하여 배관감육 상태를 보다 정확히 예측할 수 있도록 스스로 학습할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the pipe thinning determination unit 35 constructs an artificial neural network to obtain a correlation between the transferability function and the thinning state of the first region 21 by machine learning (Machine Learning). ) may include an algorithm. That is, such an algorithm can learn by itself to more accurately predict the pipe thinning state by extracting features from the transferability function itself.

최종적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템(10)은 미리 저장된 룩업테이블을 이용한 감육 판단뿐만 아니라, 상술한 바와 같이 학습된 알고리즘을 이용함으로써 제 1 영역(21)의 감육 상태를 판단할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템(10)은 단순히 전달성 함수의 이동 정도만을 이용하는 것이 아니라, 이를 포함하여 전달성 함수의 통합적인 특징에 기반하여 배관감육을 판단함으로써, 보다 신뢰성 있는 판단을 수행할 수 있다.Finally, the pipe thinning monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention determines the thinning state of the first region 21 by using the learned algorithm as described above, as well as determining the thinning using a pre-stored lookup table. can do. Through this, the pipe thinning monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention does not simply use the degree of movement of the transmittance function, but also determines the pipe thinning based on the integrated characteristics of the transmittance function, including this. Able to make reliable judgments.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템(10)이 유체가 유동 중인 배관의 감육을 감시하는 방법에 대하여 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, a method in which the pipe thinning monitoring system 10 according to an embodiment of the present invention monitors the thinning of a pipe in which a fluid is flowing will be described with reference to the drawings.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 방법을 단계 별로 도시한 순서도이다.10 is a flowchart illustrating a pipe thinning monitoring method according to an embodiment of the present invention step by step.

먼저, 신호 입력부(31) 배관(20) 외측에 설치된 센서(11, 12)로부터 수신된 전기 신호로부터 배관의 진동과 관련된 신호(A, B)를 획득할 수 있다.(S10) 즉, 각각 제 1 영역(21)에 설치된 제 1 센서(11)로부터 제 1 신호를 획득하고, (S11) 제 2 영역(22)에 설치된 제 2 센서(12)로부터 제 2 신호를 획득할 수 있다.(S12)First, it is possible to obtain signals A and B related to the vibration of the pipe from the electrical signals received from the sensors 11 and 12 installed outside the signal input unit 31 and the pipe 20. (S10) That is, each of the first A first signal may be obtained from the first sensor 11 installed in the first area 21 , and a second signal may be obtained from the second sensor 12 installed in the second area 22 ( S12 ). )

다음으로, 신호 처리부(32)가 제 1 신호(A) 및 제 2 신호(B)를 이용하여 전달성 함수를 도출할 수 있다.(S20) 이 때, 전달성 함수의 도출과 관련된 일례로서, 동일한 주파수에 대하여 제 1 신호(A)의 출력값을 제 2 신호(B)의 출력값으로 나누어 전달성 함수를 도출할 수 있음은 이미 살펴본 바와 같다.Next, the signal processing unit 32 may derive the transferability function using the first signal A and the second signal B. (S20) In this case, as an example related to the derivation of the transferability function, As described above, the transmittance function can be derived by dividing the output value of the first signal (A) by the output value of the second signal (B) with respect to the same frequency.

그 후, 배관감육 판단부(35)는 도출된 전달성 함수를 이용하여 배관감육 상태를 판단할 수 있다.(S30) 전술한 예와 같이, 배관감육 판단부(35)는 전달성 함수가 저주파수 방향으로 이동한 정도 등을 포함하는 특징을 근거로 하여 배관감육을 판단할 수 있다. 이 때, 딥러닝을 통해 상기 전달성 함수와 배관감육 상태 사이의 상관관계를 학습한 알고리즘을 이용하여 배관감육을 판단할 수 있음은 물론이다.Thereafter, the pipe thinning determining unit 35 may determine the pipe thinning state by using the derived transmittance function. (S30) As in the above example, the pipe thinning determining unit 35 determines that the transmittance function is low-frequency. Pipe thinning can be judged on the basis of the characteristics including the degree of movement in the direction. In this case, it goes without saying that the pipe thinning can be determined using an algorithm that has learned the correlation between the transferability function and the pipe thinning state through deep learning.

그리고, 배관감육 판단부(35)는 사전에 미리 준비된 데이터 또는 배관감육 상태 판단 과정 중에 축적된 데이터를 이용하여, 상기 알고리즘이 기계 학습을 수행하도록 할 수 있다.(S40)In addition, the pipe thinning determination unit 35 may use data prepared in advance or data accumulated during the pipe thinning state determination process to cause the algorithm to perform machine learning. (S40)

살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 배관감육 감시 시스템 및 방법은 배관감육과 관련된 제 1 신호(A) 뿐만 아니라, 제 2 신호(B)도 함께 수집하고, 이를 기초로 전달성 함수를 도출하는 신호 처리를 수행함으로써 유체가 유동하는 상태의 배관에 대해서도 효과적으로 배관감육 상태를 판단할 수 있다. 따라서 배관감육 감시를 위해 배관 운용을 정지시킬 필요가 없으며, 실시간으로 배관감육을 감시할 수 있는 장점이 있다.As described above, the pipe thinning monitoring system and method according to an embodiment of the present invention collects not only the first signal (A) related to pipe thinning, but also the second signal (B), and derives a transmittance function based on this. By performing the signal processing of the above, it is possible to effectively determine the pipe thinning state even for the pipe in which the fluid flows. Therefore, there is no need to stop pipe operation for monitoring pipe thinning, and there is an advantage in that pipe thinning can be monitored in real time.

또한, 별도의 인공 가진 없이도, 신호 처리만으로 제 1 신호(A)로부터 배관감육과 관련된 진동 성분을 추출함으로써 배관에 대한 물리적 충격을 방지 할 수 있다.In addition, it is possible to prevent a physical shock to the pipe by extracting the vibration component related to pipe thinning from the first signal (A) only by signal processing without a separate artificial excitation.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add components within the scope of the same spirit. , changes, deletions, additions, etc. may easily suggest other embodiments, but this will also fall within the scope of the present invention.

10 배관감육 감시 시스템 11 제 1 센서
12 제 2 센서 20 배관
21 제 1 영역 22 제 2 영역
30 제어장치 31 신호 입력부
33 신호 처리부 35 배관감육 판단부
A 제 1 신호 B 제 2 신호10 Pipe thinning monitoring system 11 1st sensor
12 Second sensor 20 Piping
21 first area 22 second area
30 Control Unit 31 Signal Input
33 Signal processing unit 35 Pipe thinning judgment unit
A first signal B second signal

Claims (10)

유체가 유동 중인 배관의 감육을 감시하기 위한 배관감육 감시 시스템으로서,
상기 배관의 외측 중에서 상기 배관의 감육을 감시하고자 하는 제 1 영역에 설치되는 제 1 센서;
상기 배관의 외측 중에서 상기 배관의 감육이 상대적으로 활발하지 않은 제 2 영역에 설치되는 제 2 센서; 및
상기 제 1 센서로부터 획득된 제 1 신호를, 상기 제 2 센서로부터 획득된 제 2 신호를 이용하여 신호 처리함으로써 상기 제 1 영역의 감육 상태를 판단하는 제어장치를 포함하고,
상기 신호 처리는, 동일한 주파수에 대하여 상기 제 1 신호의 출력값을, 상기 제 2 신호의 출력값으로 나누어 전달성 함수를 도출하는 것을 의미하는 배관감육 감시 시스템.As a pipe thinning monitoring system for monitoring the thinning of a pipe in which a fluid is flowing,
a first sensor installed in a first area outside the pipe to monitor the pipe thinning;
a second sensor installed in a second area of the outside of the pipe in which thinning of the pipe is relatively inactive; and
and a control device for determining the thinning state of the first region by signal processing the first signal obtained from the first sensor and the second signal obtained from the second sensor,
The signal processing means deriving a transmittance function by dividing the output value of the first signal by the output value of the second signal with respect to the same frequency. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제어장치는 그래프 형태로 도시된 상기 전달성 함수가 저주파수 방향으로 이동한 정도를 고려하여 상기 제 1 영역의 감육 상태를 판단하는 배관감육 감시 시스템.The method of claim 1,
The control device is a pipe thinning monitoring system for determining the thinning state of the first region in consideration of the degree of movement of the transferability function shown in a graph form in the low frequency direction. 제 4 항에 있어서,
상기 제어장치는 미리 저장된 룩업테이블을 이용하여 상기 전달성 함수가 상기 저주파수 방향으로 이동한 정도로부터 상기 제 1 영역의 감육과 관련된 출력값을 출력하는 배관감육 감시 시스템.5. The method of claim 4,
The control device outputs an output value related to the thinning of the first region from the extent to which the transferability function moves in the low frequency direction using a pre-stored lookup table. 제 1 항에 있어서,
상기 제어장치는 인공신경망을 구축하여 상기 전달성 함수와, 상기 제 1 영역의 감육 상태 사이의 상관관계를 기계 학습하는 알고리즘을 포함하는 배관감육 감시 시스템.The method of claim 1,
The control device includes an algorithm for constructing an artificial neural network and machine learning a correlation between the transmittance function and the thinning state of the first region. 제 6 항에 있어서,
상기 제어장치는 상기 알고리즘을 이용하여 상기 제 1 영역의 감육 상태를 판단하는 배관감육 감시 시스템.7. The method of claim 6,
The control device is a pipe thinning monitoring system for determining the thinning state of the first area by using the algorithm. 제 1 항에 있어서,
상기 배관은 L 형 배관이며, 상기 제 1 영역은 상기 배관의 만곡부 중에서 곡률 반경이 가장 큰 위치를 포함하고, 상기 제 2 영역은 상기 배관의 만곡부 중에서 상기 곡률 반경이 가장 작은 위치를 포함하는 배관감육 감시 시스템.The method of claim 1,
The pipe is an L-shaped pipe, and the first region includes a position with the largest radius of curvature among the curved parts of the pipe, and the second region includes a position with the smallest radius of curvature among the curved parts of the pipe. surveillance system. 유체가 유동 중인 배관의 감육을 감시하기 위한 방법으로서,
상기 배관의 외측 중에서 상기 배관의 감육을 감시하고자 하는 제 1 영역에 설치되는 제 1 센서로부터 제 1 신호를 획득하는 단계;
상기 배관의 외측 중에서 상기 배관의 감육이 상대적으로 활발하지 않은 제 2 영역에 설치되는 제 2 센서로부터 제 2 신호를 획득하는 단계;
제어장치가 상기 제 1 신호의 출력값을 상기 제 2 신호의 출력값으로 나누어 전달성 함수를 도출하는 단계 및
상기 제어장치가 상기 전달성 함수를 이용하여 상기 배관의 감육 상태를 판단하는 단계를 포함하는 배관감육 감시 방법.A method for monitoring the thinning of a pipe in which a fluid is flowing, comprising:
obtaining a first signal from a first sensor installed in a first area to monitor the thinning of the pipe from the outside of the pipe;
acquiring a second signal from a second sensor installed in a second area outside the pipe where thinning of the pipe is relatively inactive;
deriving a transferability function by dividing the output value of the first signal by the control device by the output value of the second signal; and
The pipe thinning monitoring method comprising the step of the control device determining the thinning state of the pipe using the transmittance function. 제 9 항에 있어서,
상기 제어장치가 인공신경망을 구축하여 상기 전달성 함수와, 상기 배관의 감육 상태의 상관관계를 기계 학습하는 단계를 더 포함하는 배관감육 감시 방법.10. The method of claim 9,
Pipe thinning monitoring method further comprising the step of the control device constructing an artificial neural network to machine-learning the correlation between the transmittance function and the thinning state of the pipe.
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