KR102388775B1 - Hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system - Google Patents

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KR102388775B1
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Abstract

The present invention relates to a hydraulic accumulator failure prediction diagnosis system and, more specifically, to a hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system, which receives a pulsating pressure of a hydraulic accumulator in real time and generates an alarm when a risk factor occurs so that the failure of the hydraulic accumulator can be predicted. The hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system comprises: the hydraulic accumulator in which the inside of a shell is divided into an upper shell and a lower shell by a diaphragm, wherein gas is provided in the upper shell, and fluid is provided in the lower shell; a gas pressure sensor provided inside the upper shell of the hydraulic accumulator and measuring the gas pressure inside the hydraulic accumulator; a hydraulic accumulator simulation unit which simulates a gas pressure signal collected through the gas pressure sensor and outputs the gas pressure signal as simulation data; a failure prediction and diagnosis unit which receives the simulation data through the hydraulic accumulator simulation unit and performs a failure prediction and diagnosis algorithm to diagnose the risk of failure of the hydraulic accumulator; and a data collection unit (DAQ) which outputs and collects data received through the hydraulic accumulator simulation unit or the failure prediction and diagnosis unit.

Description

유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템{Hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system}Hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system

본 발명은 유압 축압기 고장예측 진단 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유압축압기의 맥동 압력을 실시간으로 제공받아 위험요소 발생 시 알람을 발생시켜 유압축압기의 고장이 예측 가능하도록 하는 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a failure prediction diagnosis system for a hydraulic accumulator, and more particularly, to a hydraulic accumulator that receives the pulsating pressure of the hydraulic accumulator in real time and generates an alarm when a dangerous element occurs so that the failure of the hydraulic accumulator can be predicted It relates to a failure prediction diagnosis simulation system.

대형 선박에서는 수천 마력 내지 수십만 마력의 초대형 엔진을 사용한다.Large ships use extra-large engines with thousands of horsepower or hundreds of thousands of horsepower.

이러한 초대형 엔진에서는 일반적으로 흡입-압축-폭발-배기 행정을 수행하는 과정에서 흡입밸브와 배기밸브를 유압실린더로 작동시킨다.In this very large engine, in general, the intake valve and the exhaust valve are operated by a hydraulic cylinder in the process of performing the intake-compression-explosion-exhaust stroke.

이때, 선박용 유압 축압기는 엔진연료분사 및 배기시스템을 작동 시키는 엔진유압실린더유닛에 장착되어, 엔진작동 시 발생하는 고압의 압력 충격과 맥동을 완화하여 엔진 시스템 압력을 일정하게 유지시켜주고 진동을 감쇠함으로서 원활한 엔진작동을 하게 만드는 선박엔진의 핵심 부품이다.At this time, the hydraulic accumulator for ships is mounted on the engine hydraulic cylinder unit that operates the engine fuel injection and exhaust system, and it relieves the high-pressure pressure shock and pulsation that occur during engine operation, thereby maintaining the engine system pressure constant and damping the vibration. It is a core part of a ship engine that makes the engine run smoothly.

하지만, 선박용 유압 축압기는 극심한 압력 맥동을 받는 조건 하에서 작동 되고 있으며, 엔진의 기계고장 또는 제어시스템 이상 등으로 인한 엔진 내의 압력 맥동이 비정상적으로 극심해져 지속적인 비정상 압력 맥동이 발생 할 경우 유압 축압기의 응력진폭이 매우 커지게 되므로 피로수명이 급격히 감소하여 파손현상을 유발하게 된다.However, marine hydraulic accumulators are operated under conditions of extreme pressure pulsation. As the stress amplitude becomes very large, the fatigue life is rapidly reduced, which leads to a failure phenomenon.

선박용 유압 축압기 파손 시, 엔진의 정상 기능이 불가능해져 엔진 실린더를 정지하고 유지보수를 해야 함으로, 향후 자율운항 선박 및 무인선박 도입 시 유지보수를 할 수 있는 선원이 없는 상황이거나 최소한의 선원만이 있는 상황을 고려할 때, 극심한 압력 맥동이 발생하는 조건 하에서도 지속적인 내구성을 유지할 수 있도록 구조적 최적화할 필요가 있다.When the hydraulic accumulator for ships is damaged, the normal function of the engine becomes impossible, so the engine cylinder must be stopped and maintenance is required. Considering the current situation, structural optimization is necessary to maintain continuous durability even under conditions of extreme pressure pulsation.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 한국공개특허 제10-2014-0023087호는 압력 게이지를 축압기에 설치하여 질소가스의 압력을 표시하는 기술을 공지하는 바 있다.In order to solve the above problems, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2014-0023087 discloses a technique for displaying the pressure of nitrogen gas by installing a pressure gauge in an accumulator.

그러나, 상기한 종래기술은 엔진을 정지한 상태에서만 제대로 활용할 수 있는 제한이 따르며, 더욱이 고압의 유압으로 작동하는 축압기는 엔진을 1시간 가동할 때에 대략 14,400 사이클로 작동하며, 장거리를 항해하는 선박의 경우에는 수천만에서 수억 사이클을 정상 작동하여야만 왕복 항해를 완료할 수 있으므로, 선박을 운항하기 직전에 질소가스의 압력을 확인하여 필요시 재충전한다고 해도 선박을 장시간 운항하는 중에 질소가스의 누설에 의한 압력 저하에 따라 엔진의 성능저하를 야기하는 문제점이 있다.However, the above-mentioned prior art is limited in that it can be properly utilized only when the engine is stopped, and furthermore, the accumulator operated by high pressure hydraulic pressure operates approximately 14,400 cycles when the engine is operated for 1 hour, In this case, a round trip voyage can be completed only after tens to hundreds of millions of cycles are normally operated. Therefore, even if the pressure of nitrogen gas is checked immediately before the ship is operated and recharged if necessary, the pressure decreases due to leakage of nitrogen gas during long-term operation of the ship. Accordingly, there is a problem that causes deterioration of engine performance.

또한, 한국등록특허 제10-1843847호는 초대형 엔진의 흡배기 밸브 구동장치용 축압기에 대해 내부에 주입한 질소가스의 압력을 모니터링하여 엔진의 가동에 따라 주기적으로 변동하는 축압기의 질소가스 압력을 압축 상태를 첨두치 변화에 따라 적정 여부를 판정하므로, 엔진 가동 중에도 사용할 수 있으며, 정확한 판정 및 재충전이 필요한 시점을 적시에 알려줄 수 있는 초대형 엔진의 흡배기 밸브 구동장치용 축압기의 질소가스 압력 모니터링 시스템에 관한 기술을 공지하는 바 있다.In addition, Korean Patent Registration No. 10-1843847 monitors the pressure of nitrogen gas injected into the accumulator for the intake/exhaust valve driving device of a super-large engine to measure the nitrogen gas pressure of the accumulator, which periodically fluctuates according to the operation of the engine. The nitrogen gas pressure monitoring system of the accumulator for the intake/exhaust valve actuators of extra-large engines that can be used while the engine is running and can inform you when accurate judgment and recharging is required in a timely manner as it judges whether the compression state is appropriate according to the change in the peak-to-peak value technology has been announced.

그러나, 상기한 종래기술과 같이, 단순히 축압기 내부에 주입한 질소가스의 압력을 모니터링 하여 엔진의 가동에 따라 질소가스 압력의 적정 여부를 판정하여 질소가스 재충전 여부 및 부품 교체여부를 알려주는 반면 축압기의 파손 여부 및 축압기의 고장을 미리 예측할 수 없다는 문제점이 있다.However, as in the prior art, it simply monitors the pressure of the nitrogen gas injected into the accumulator and determines whether the nitrogen gas pressure is appropriate according to the operation of the engine, and informs whether the nitrogen gas is recharged or parts are replaced, whereas the shaft There is a problem in that it is impossible to predict whether the pressure is damaged or the failure of the accumulator in advance.

대한민국 공개특허 제10-2014-0023087호 (2014.02.26.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0023087 (2014.02.26.) 대한민국 등록특허 제10-1843847호 (2018.03.26.)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1843847 (2018.03.26.)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유압축압기가 극심한 압력 맥동이 발생하는 조건 하에서도 지속적인 내구성을 유지할 수 있도록 구조적 최적화가 가능하도록 하는 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to diagnose a hydraulic accumulator failure prediction to enable structural optimization so that the hydraulic accumulator can maintain continuous durability even under conditions in which extreme pressure pulsation occurs. It aims to provide a simulation system.

또한, 본 발명의 목적은 유압축압기 피로파손의 원인이 되는 극심한 압력 맥동 현상에 대해 실시간 데이터를 수집하고 분석하여 고장 시기를 예측할 수 있는 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템을 제공하는데 목적이 있다.In addition, it is an object of the present invention to provide a hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system capable of predicting the failure time by collecting and analyzing real-time data on the extreme pressure pulsation phenomenon that causes fatigue failure of the hydraulic accumulator.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템은, 쉘의 내부를 다이어프램에 의해 상부 쉘 및 하부 쉘로 구분하여 상기 상부 쉘에는 기체가 구비되며, 상기 하부 쉘에는 유체가 구비되는 유압축압기와 상기 유압축압기의 상기 상부 쉘 내부에 구비되며, 상기 유압축압기 내부의 가스 압력을 측정하는 가스압력센서와 상기 가스압력센서를 통해 수집된 가스 압력신호를 모사하여 시뮬레이션 데이터로 출력하는 유압축압기 시뮬레이션부와 상기 유압축압기 시뮬레이션부를 통해 상기 시뮬레이션 데이터를 전달받아 고장예측진단 알고리즘을 수행하여 상기 유압축압기의 고장 위험도를 진단하는 고장예측진단부와 상기 유압축압기 시뮬레이션부 또는 상기 고장예측진단부를 통해 전달 받은 데이터를 출력 및 수집하는 데이터수집부(DAQ)를 포함하되, 상기 고장예측진단부에서 진단된 상기 고장 위험도를 상기 데이터수집부(DAQ)를 통해 상기 유압축압기 시뮬레이션부로 전달하여 상기 유압축압기의 고장 위험도를 알려주도록 한다.In order to achieve the above object, the hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system according to the present invention divides the inside of the shell into an upper shell and a lower shell by a diaphragm, the upper shell is provided with a gas, and the lower shell contains a fluid A hydraulic accumulator provided and a gas pressure sensor provided inside the upper shell of the hydraulic accumulator for measuring the gas pressure inside the hydraulic accumulator and a gas pressure signal collected through the gas pressure sensor are simulated to simulate data The hydraulic accumulator simulation unit outputting as or a data collection unit (DAQ) for outputting and collecting the data transmitted through the failure prediction and diagnosis unit, wherein the risk of failure diagnosed by the failure prediction and diagnosis unit is measured by the data collection unit (DAQ). It is transmitted to the simulation unit to inform the failure risk of the hydraulic accumulator.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 고장예측진단부는 상기 유압축압기 시뮬레이션부를 통해 전달 받은 데이터를 실시간으로 수집하고 분석하여 상기 유압축압기 하부 쉘 나사부의 손상으로 인해 발생되는 고장을 예측하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the failure prediction diagnosis unit collects and analyzes the data transmitted through the hydraulic accumulator simulation unit in real time to predict a failure occurring due to damage to the lower shell screw part of the hydraulic accumulator.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 고장예측진단 알고리즘은 상기 유압축압기 시뮬레이션부를 통해 수집된 시뮬레이션 데이터를 상기 유압축압기 내부의 가스 압력편차, 최저압, 최고압을 기준으로 정해진 임계값 범위에 따라 상기 유압축압기의 고장 위험도를 판단하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the failure prediction diagnosis algorithm uses the simulation data collected through the hydraulic accumulator simulation unit according to a threshold range determined based on the gas pressure deviation, the minimum pressure, and the maximum pressure inside the hydraulic accumulator. It is characterized in that the degree of risk of failure of the compressor is determined.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 유압축압기 시뮬레이션부는 상기 고장예측진단부를 통해 출력된 고장 위험도 상태를 실시간으로 모니터링이 가능하도록 표시해주는 표시부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the hydraulic accumulator simulation unit is characterized in that it further comprises a display unit for displaying the failure risk state output through the failure prediction diagnosis unit to enable real-time monitoring.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 데이터수집부(DAQ)는 상기 유압축압기 시뮬레이션부를 통해 출력된 시뮬레이션 데이터를 상기 고장예측진단부로 전달하는 제1 데이터수집부(DAQ)와 상기 고장예측진단부를 통해 출력된 고장 위험도를 상기 유압축압기 시뮬레이션부로 전달하는 제2 데이터수집부(DAQ)로 구비되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the data collection unit DAQ includes a first data collection unit DAQ that transmits the simulation data output through the hydraulic accumulator simulation unit to the failure prediction diagnosis unit and the failure prediction diagnosis unit outputted through the first data collection unit DAQ. It is characterized in that it is provided as a second data collection unit (DAQ) that transmits the risk of failure to the hydraulic accumulator simulation unit.

이상에서 서술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템은 극심한 압력 맥동이 발생하는 조건 하에서도 지속적인 내구성을 유지할 수 있도록 구조적으로 최적화된 유압축압기를 제공하는 장점이 있다.As described above, the hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system according to the present invention has the advantage of providing a structurally optimized hydraulic accumulator to maintain continuous durability even under conditions in which extreme pressure pulsation occurs.

또한, 본 발명에 따른 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템은 유압축압기 피로파손의 원인이 되는 극심한 압력 맥동 현상에 대해 실시간 데이터를 수집하고 분석하여 고장 시기를 예측하여 제품 파손을 미연에 방지하고 불필요한 유지보수로 인한 비용 손실을 최소화할 수 있는 장점이 있다.In addition, the hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system according to the present invention collects and analyzes real-time data on the extreme pressure pulsation phenomenon that causes fatigue failure of the hydraulic accumulator and predicts the failure time to prevent product damage in advance and unnecessary There is an advantage in that the cost loss due to maintenance can be minimized.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압축압기를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압축압기와 연결된 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템의 전체 구성을 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 4은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압축압기의 고장 위험도를 판단하기 위한 고장예측진단 알고리즘을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압축압기 하부 쉘의 파손 정도를 나타낸 개략도이다.1 is a perspective view and a cross-sectional view showing a hydraulic accumulator according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing the configuration of a hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system connected to a hydraulic accumulator according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram specifically showing the overall configuration of a hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a failure prediction diagnosis algorithm for determining the failure risk of a hydraulic accumulator according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a schematic view showing the degree of damage of the lower shell of the hydraulic accumulator according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.With reference to the accompanying drawings will be described in detail for the implementation of the present invention. Irrespective of the drawings, like reference numbers refer to like elements, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited items.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다. Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments, and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the stated components.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압축압기를 나타낸 사시도 및 단면도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압축압기와 연결된 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템의 구성을 나타낸 개략도이며, 도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템의 전체 구성을 구체적으로 나타낸 구성도이다.1 is a perspective view and a cross-sectional view showing a hydraulic accumulator according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system connected to the hydraulic accumulator according to a preferred embodiment of the present invention. 3 is a configuration diagram specifically showing the overall configuration of the hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템은 크게 유압축압기(100)와 유압축압기 시뮬레이션부(220)와 고장예측진단부(240)와 데이터수집부(DAQ)(260)를 포함한다.1 to 3, the hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system according to an embodiment of the present invention is largely a hydraulic accumulator 100, a hydraulic accumulator simulation unit 220, and a failure prediction diagnosis unit 240. and a data acquisition unit (DAQ) 260 .

먼저, 상기 유압축압기(100)는 반구형의 상부 쉘(120)과 하부 쉘(140)로 구성되어 있으며, 쉘의 내부를 다이어프램(130)에 의해 상부 쉘(120) 및 하부 쉘(140)로 구분되어, 상기 상부 쉘(120)에는 기체가 구비되며, 상기 하부 쉘(140)에는 유체가 구비되도록 한다.First, the hydraulic accumulator 100 is composed of a hemispherical upper shell 120 and a lower shell 140, and the inside of the shell is divided into the upper shell 120 and the lower shell 140 by the diaphragm 130. Separately, the upper shell 120 is provided with a gas, and the lower shell 140 is provided with a fluid.

이때, 상기 다이어프램(130)은 고무재질로 구성되어, 테두리를 둘레방향을 따라 쉘의 내벽에 고정 및 실링하여 쉘의 내부를 상하 공간으로 구획하며, 상하 공간 사이의 유압 차이에 따라 출렁이듯이 상하로 유동되도록 한다.At this time, the diaphragm 130 is made of a rubber material, and by fixing and sealing the rim to the inner wall of the shell along the circumferential direction, divides the inside of the shell into upper and lower spaces, and moves up and down as if swaying according to the difference in hydraulic pressure between the upper and lower spaces. make it move

여기서, 유압축압기는 선박용 유압 축압기로 엔진연료분사 및 배기시스템을 작동 시키는 엔진유압실린더유닛에 장착되어, 엔진작동 시 발생하는 고압의 압력 충격과 맥동을 완화하여 엔진 시스템 압력을 일정하게 유지시켜주고 진동을 감쇠함으로서 원활한 엔진작동을 하게 만드는 선박엔진의 핵심부품이다.Here, the hydraulic accumulator is a marine hydraulic accumulator and is mounted on the engine hydraulic cylinder unit that operates the engine fuel injection and exhaust system, and maintains the engine system pressure constant by alleviating the high-pressure pressure shock and pulsation generated during engine operation. It is a core part of a marine engine that provides smooth engine operation by damping vibrations.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 유압축압기(100)는 상기 상부 쉘(120) 내부에 가스압력센서(110)를 구비하여, 상기 유압축압기(100) 내부의 가스 압력을 측정하도록 한다.According to a preferred embodiment, the hydraulic accumulator 100 includes a gas pressure sensor 110 inside the upper shell 120 to measure the gas pressure inside the hydraulic accumulator 100 .

상기 가스압력센서(110)는 상기 유압축압기(100) 내부의 가스압력을 측정하여 상기 유압축압기(100) 고장을 예측 진단하기 위해 상기 가스압력센서(110)로부터 출력된 가스압력신호(4~20mA)를 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)로 전달하도록 한다.The gas pressure sensor 110 measures the gas pressure inside the hydraulic accumulator 100 to predict and diagnose the failure of the hydraulic accumulator 100. The gas pressure signal 4 output from the gas pressure sensor 110 ~20mA) to the hydraulic accumulator simulation unit 220 .

다음으로, 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)는 상기 가스압력센서(110)를 통해 수집된 가스 압력신호를 모사하여 시뮬레이션 데이터로 출력되도록 한다.Next, the hydraulic accumulator simulation unit 220 simulates the gas pressure signal collected through the gas pressure sensor 110 and outputs it as simulation data.

또한, 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)는 표시부(미도시)를 추가로 더 구비하여, 상기 고장예측진단부(240)를 통해 출력되어진 고장 위험도 상태를 실시간으로 모니터링 가능해지도록 한다.In addition, the hydraulic accumulator simulation unit 220 further includes a display unit (not shown), so that the failure risk state output through the failure prediction and diagnosis unit 240 can be monitored in real time.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 표시부(미도시)는 상기 고장 위험도에 대응되는 안내를 관리자가 인지할 수 있도록 알람신호를 출력하기 위한 구성요소로서, 디스플레이 또는 스피커로 구성될 수 있으며 이에 한정하지 않는다.According to a preferred embodiment, the display unit (not shown) is a component for outputting an alarm signal so that an administrator can recognize the guidance corresponding to the risk of failure, and may be composed of a display or a speaker, but is not limited thereto.

다음으로, 상기 고장예측진단부(240)는 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)를 통해 상기 시뮬레이션 데이터를 전달받아 고장예측 진단 알고리즘을 수행하여 상기 유압축압기(100)의 고장 위험도를 진단하여 알려주도록 한다.Next, the failure prediction diagnosis unit 240 receives the simulation data through the hydraulic accumulator simulation unit 220 and performs a failure prediction diagnosis algorithm to diagnose and inform the failure risk of the hydraulic accumulator 100 let it be

또한, 상기 고장예측진단부(240)는 상기 시뮬레이션 데이터 실시간 모니터링 및 데이터 로깅 등을 수행하는 것 또한 가능하다.Also, the failure prediction and diagnosis unit 240 may perform real-time monitoring and data logging of the simulation data.

여기서, 데이터 로깅은 어떤 사건이 일어나면 그 사건에 대하여 시간 순서대로 기록하는 일을 말하며, 예외 상황 발생 시 이를 이용하여 데이터를 분석하거나, 이전의 데이터베이스 상태로 되돌리기 위한 데이터베이스 관리 시스템의 기본 기능이다.Here, data logging refers to recording an event in chronological order when an event occurs, and is a basic function of a database management system to analyze data using this when an exception occurs or to return to the previous database state.

다음으로, 상기 데이터수집부(DAQ)(260)는 유압축압기 시뮬레이션부(220) 또는 상기 고장예측진단부(240)를 통해 전달 받은 데이터를 출력 및 수집하도록 한다.Next, the data collection unit (DAQ) 260 outputs and collects data received through the hydraulic accumulator simulation unit 220 or the failure prediction and diagnosis unit 240 .

여기서, DAQ는 Data acquisition을 말하며, 센서와 컴퓨터를 이용해 전기적(전압, 전류), 화학적(온도, 압력, 음성 등) 신호를 측정하는 모든 행위를 수행하고 데이터를 측정하여 수집 및 처리하는 모든 과정을 DAQ 시스템이라고 한다.Here, DAQ refers to data acquisition, and all actions of measuring electrical (voltage, current) and chemical (temperature, pressure, voice, etc.) signals using sensors and computers are performed, and the entire process of measuring, collecting and processing data. It is called a DAQ system.

이때, 상기 데이터수집부(DAQ)(260)는 전원공급장치(SMPS)(250)와 연결되어 전원을 공급받아 작동되도록 한다.At this time, the data collection unit (DAQ) 260 is connected to the power supply (SMPS) 250 to receive power to operate.

여기서, SMPS는 Switching Mode Power Supply를 말하며, 스위칭회로를 이용한 직류전원장치로 스위칭 주파수를 높여 효율을 극대화하고 소형, 경량으로 대용량의 파워서플라이를 만들 수 있는 점이 특징이다.Here, SMPS refers to a Switching Mode Power Supply. It is a DC power supply using a switching circuit, which maximizes efficiency by increasing the switching frequency, and is characterized by being able to make a large-capacity power supply with a small size and light weight.

상기 데이터수집부(DAQ)(260)는 Input과 Output 개념으로 나뉘어지며, Input은 수집을 담당하고 Output은 시뮬레이션 및 알람 출력을 수행하도록 한다.The data collection unit (DAQ) 260 is divided into input and output concepts, the input is in charge of collection and the output is to perform simulation and alarm output.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 데이터수집부(DAQ)(260)는 제1 데이터수집부(DAQ)(260-1)와 제2 데이터수집부(DAQ)(260-2)로 구비되며, 상기 제1 데이터수집부(DAQ)(260-1)는 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)의 시뮬레이션 데이터를 상기 고장예측진단부(240)로 전달하고 상기 제2 데이터수집부(DAQ)(260-2)는 상기 고장예측진단부(240)에서 판단되어진 고장 위험도 상태를 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)로 다시 전달되어지도록 한다.According to a preferred embodiment, the data collection unit (DAQ) 260 is provided with a first data collection unit (DAQ) 260-1 and a second data collection unit (DAQ) 260-2, and the 1 The data collection unit (DAQ) 260-1 transmits the simulation data of the hydraulic accumulator simulation unit 220 to the failure prediction and diagnosis unit 240, and the second data collection unit (DAQ) 260-2 ) causes the failure risk state determined by the failure prediction and diagnosis unit 240 to be transmitted back to the hydraulic accumulator simulation unit 220 .

구체적으로, 상기 제1 데이터수집부(DAQ)(260-1)는 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)로 제어된 Analog 데이터 형식인 시뮬레이션 데이터가 AO(Analog Output) 모듈을 통해 출력되고 AI(Analog Input) 모듈을 통해 수집되도록 하며, 상기 제2 데이터수집부(DAQ)(260-2)는 상기 고장예측진단부(240)를 통해 판단되어진 고장 위험도 알람신호가 DO(Digital Output) 모듈을 통해 Digital 신호로 출력되고 DI(Digital Input) 모듈을 통해 수집되도록 한다.Specifically, in the first data collection unit (DAQ) 260-1, the simulation data in the analog data format controlled by the hydraulic accumulator simulation unit 220 is output through an AO (Analog Output) module, and AI (Analog) Input) module, and the second data collection unit (DAQ) 260-2 transmits the failure risk alarm signal determined through the failure prediction and diagnosis unit 240 digitally through the DO (Digital Output) module. It is output as a signal and collects through the DI (Digital Input) module.

따라서, 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)는 Analog형식의 시뮬레이션 데이터를 제1 데이터수집부(DAQ)(260-1)를 통해 출력 및 수집하여 상기 고장예측진단부(240)로 전달하고 상기 고장예측진단부(240)는 상기 제2 데이터수집부(DAQ)(260-2)를 통해 Digital형식의 고장 위험도 및 알람신호를 출력 및 수집한 후에 다시 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)로 전달하여 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)의 표시부를 통해 상기 유압축압기 고장 위험도 상태를 표시하여 사용자에게 알려주도록 한다.Therefore, the hydraulic accumulator simulation unit 220 outputs and collects analog simulation data through a first data collection unit (DAQ) 260-1, and transmits it to the failure prediction and diagnosis unit 240, and the failure The predictive diagnosis unit 240 outputs and collects the digital type of failure risk and alarm signal through the second data collection unit (DAQ) 260-2, and then transmits it to the hydraulic accumulator simulation unit 220 again. The hydraulic accumulator simulation unit 220 displays the hydraulic accumulator failure risk state through the display unit to inform the user.

도 4은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압축압기의 고장 위험도를 판단하기 위한 고장예측진단 알고리즘을 나타낸 순서도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압축압기 하부 쉘의 파손 정도를 나타낸 개략도이다.4 is a flowchart illustrating a failure prediction diagnosis algorithm for determining the risk of failure of a hydraulic accumulator according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. It is a schematic diagram shown.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고장예측진단부(240)는 상기 유압축압기(100)의 고장 위험도를 판단하여 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)로 알려주기 위한 수단으로 고장예측진단 알고리즘을 활용한다.As shown in FIG. 4 , the failure prediction diagnosis unit 240 determines the failure risk of the hydraulic accumulator 100 and informs the hydraulic accumulator simulation unit 220 of the failure prediction diagnosis algorithm. make use of

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 고장예측진단 알고리즘은 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)를 통해 수집된 시뮬레이션 데이터를 상기 유압축압기(100) 내부의 가스 압력편차, 최저압, 최고압 기준으로 정해진 임계값 범위에 따라 상기 유압축압기(100)의 고장 위험도를 3단계로 구분하여 상기 유압축압기의 상태를 보통, 위험, 심각으로 판단하도록 한다.According to a preferred embodiment, the failure prediction diagnosis algorithm uses the simulation data collected through the hydraulic accumulator simulation unit 220 as a threshold determined based on the gas pressure deviation, the minimum pressure, and the maximum pressure in the hydraulic accumulator 100 . According to the value range, the failure risk of the hydraulic accumulator 100 is divided into three stages to determine the state of the hydraulic accumulator as normal, dangerous, and severe.

이때, 상기 임계값 범위는 상기 유압축압기(100)가 엔진 작동 시스템 압력 300 bar를 안정적으로 유지시킬 수 있도록 안전율 개념을 적용하였으며, 축적된 실험데이터를 바탕으로 범위를 정하였으나, 사용자에 의해 임계값 범위 조정이 가능하여도 무방하다.At this time, the threshold value range was applied to the safety factor concept so that the hydraulic accumulator 100 can stably maintain the engine operating system pressure of 300 bar, and the range was set based on the accumulated experimental data, but the user It is ok even if the value range can be adjusted.

상기 유압축압기(100)의 고장 위험도를 판단하기 위한 상기 유압축압기(100)의 고장 원인으로는 기술적 요소와 인적 요소로 구분할 수 있으며, 기술적 요소의 예로는 비정상적인 극심한 압력 맥동의 지속에 의한 결합 나사의 피로 파손, 질소 가스 누수 발생으로 인해 충격을 제대로 흡수하지 못할 경우 발생하는 파손이 있으며, 인적 요소의 예로는 유압축압기(100) 압력 맥동과 진동 등으로 인한 질소 가스 누수 또는 질소의 자연적인 누수현상이 발생할 때, 선원이 주기적으로 질소 압력을 측정하거나 공급 장치를 이용해 충전 관리하는 부분이 미흡할 경우 유압축압기(100)의 성능이 저하되어 고장이 발생되기도 한다.The cause of the failure of the hydraulic accumulator 100 for determining the risk of failure of the hydraulic accumulator 100 can be divided into a technical factor and a human factor. There is damage that occurs when the shock is not properly absorbed due to fatigue damage of the screw or nitrogen gas leakage. When a leak occurs, if the crew periodically measures the nitrogen pressure or if the charge management part using the supply device is insufficient, the performance of the hydraulic accumulator 100 is deteriorated and a malfunction may occur.

이와 같이, 상기 고장예측진단부(240)는 평상시에는 상기 유압축압기(100)의 상태를 정상으로 판단하되, 상기 유압축압기(100)의 고장 원인으로 인해 발생되는 고장 종류에 따라 상기 고장예측진단 알고리즘을 적용하여 고장 위험도를 보통, 위험, 심각으로 3단계로 판단하여 알리도록 한다.In this way, the failure prediction diagnosis unit 240 determines the state of the hydraulic accumulator 100 as normal in normal times, but predicts the failure according to the type of failure occurring due to the failure cause of the hydraulic accumulator 100 . By applying a diagnostic algorithm, the failure risk is determined in three stages: normal, critical, and severe.

실시 예로, 상기 유압축압기(100)의 고장 원인으로 인해 발생되는 고장 종류로는 상기 보통은 유압축압기에 비정상적인 압력 진폭이 연속적으로 감지될 경우를 말하며, 상기 위험은 유압축압기 하부 쉘 나사부의 손상이 발생된 경우를 말하며, 상기 심각은 유압축압기 하부 쉘 나사부의 손상이 전파된 경우를 말한다. In an embodiment, the type of failure occurring due to the cause of the failure of the hydraulic accumulator 100 is a case in which an abnormal pressure amplitude is continuously detected in the normal hydraulic accumulator, and the risk is the lower shell screw of the hydraulic accumulator. It refers to a case in which damage has occurred, and the above severity refers to a case in which damage to the lower shell screw part of the hydraulic accumulator is propagated.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, (a)는 고장 위험도 중 위험 상태인 상기 유압축압기 하부 쉘 나사부의 손상이 발생된 모습을 나타낸 것이며, (b)는 고장 위험도 중 심각 상태인 (a)에서 발생된 손상이 전파된 모습을 나타낸 것이다.Specifically, as shown in FIG. 5, (a) shows the damage to the lower shell screw part of the hydraulic accumulator, which is in a dangerous state among the risk of failure, (b) is a state that is in a serious state among the risk of failure (a) ) shows the propagation of the damage.

이처럼, 상기 고장 위험도 상태인 위험과 심각은 상기 유압축압기(100) 하부 쉘(120) 나사부의 피로 파손이 진행됨에 따라 질소 가스 누수 발생으로 인해 충격을 제대로 흡수하지 못하여 고장이 발생되는 경우를 말하며, 이 또한 상기 고장예측진단 알고리즘을 통해 상기 유압축압기(100)의 하부 쉘(120) 나사부의 손상으로 인한 고장을 사전에 예측하여 방지할 수 있게 된다.As such, the risk and severity of the failure risk state refers to a case in which the hydraulic accumulator 100, the lower shell 120, and the failure occurs due to the failure of the shock absorption due to the occurrence of nitrogen gas leakage as the fatigue damage proceeds. , it is also possible to predict and prevent a failure due to damage to the screw portion of the lower shell 120 of the hydraulic accumulator 100 through the failure prediction and diagnosis algorithm in advance.

더불어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고장예측진단 알고리즘은 상기 유압축압기(100)의 고장 위험도 상태를 판단하기 위해 상기 고장 위험도 상태 별로 가스의 압력편차, 최저압, 최고압의 임계 값 범위를 상이하도록 설정하여, 상기 유압축압기(100) 가스압력센서(110)에서 측정되어진 값을 정해진 임계 값 범위와 비교하여 고장위험도 상태를 판단하도록 한다.In addition, as shown in FIG. 4 , the failure prediction diagnosis algorithm determines the failure risk state of the hydraulic accumulator 100, and the gas pressure deviation, minimum pressure, and maximum pressure range for each failure risk state. is set to be different, and the value measured by the gas pressure sensor 110 of the hydraulic accumulator 100 is compared with a predetermined threshold value range to determine the failure risk state.

구체적으로, 상기 정상은 정상 압력 진폭 75 bar로 안정적인 상태를 말하며, 상기 보통은 정상 압력 진폭 75 bar의 2배인 150 bar 이상의 극심한 압력 진폭 패턴이 발생된 경우를 말하며, 상기 위험은 극심한 압력 진폭 150 bar 이상이 일정 패턴으로 가해져, 상기 유압축압기(100) 하부 쉘(140)에 손상이 시작되는 시점의 압력 진폭 발생을 말하며, 상기 심각은 상기 유압축압기(100) 하부 쉘(140)의 손상이 성장되는 시점의 압력 진폭 발생을 말한다.Specifically, the normal refers to a stable state with a normal pressure amplitude of 75 bar, and the normal refers to a case in which an extreme pressure amplitude pattern of 150 bar or more, which is twice the normal pressure amplitude of 75 bar, occurs, and the risk is an extreme pressure amplitude of 150 bar The above is applied in a certain pattern and refers to the generation of pressure amplitude at the point in time when damage to the lower shell 140 of the hydraulic accumulator 100 is started, and the severity is the damage to the lower shell 140 of the hydraulic accumulator 100. It refers to the generation of pressure amplitude at the time of growth.

보다 구체적으로는, 상기 정상 알람의 시나리오(S10)는 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)를 통해 수집된 시뮬레이션 데이터가 상기 유압축압기(100)의 내부에 충전된 질소가스의 압력 편차, 최저압, 최고압 기준으로 상기 압력 편차는 70 bar 이상 ~ 80 bar 미만 사이 값이며, 상기 최저압은 220 bar 이상 ~ 225 bar 미만 사이 값이며, 상기 최고압은 295 bar 이상 ~ 300 bar 미만 사이 값으로 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)를 통해 전달받은 시뮬레이션 데이터가 상기와 같은 범위에 속할 경우 상기 고장 위험도를 정상으로 판단하도록 한다.More specifically, the normal alarm scenario (S10) is the simulation data collected through the hydraulic accumulator simulation unit 220, the pressure deviation of the nitrogen gas charged in the hydraulic accumulator 100, the minimum pressure , based on the highest pressure, the pressure deviation is a value between 70 bar or more and less than 80 bar, the lowest pressure is a value between 220 bar or more and less than 225 bar, and the highest pressure is a value between 295 bar or more and less than 300 bar. When the simulation data transmitted through the hydraulic accumulator simulation unit 220 falls within the above range, the failure risk is determined to be normal.

상기 보통 알람의 시나리오(S20)는 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)를 통해 수집된 시뮬레이션 데이터가 상기 유압축압기(100)의 내부에 충전된 질소가스의 압력 편차, 최저압, 최고압 기준으로 상기 압력 편차는 80 bar 이상 ~ 150 bar 미만 사이 값이며, 상기 최저압은 165 bar 이상 ~ 220 bar 미만 사이 값이며, 상기 최고압은 300 bar 이상 ~ 315 bar 미만 사이 값으로 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)를 통해 전달받은 시뮬레이션 데이터가 상기와 같은 범위에 속할 경우 상기 고장 위험도를 1단계인 보통으로 판단하도록 한다.The normal alarm scenario (S20) is based on the simulation data collected through the hydraulic accumulator simulation unit 220, the pressure deviation, the minimum pressure, and the maximum pressure of the nitrogen gas charged in the hydraulic accumulator 100. The pressure deviation is a value between 80 bar or more and less than 150 bar, the minimum pressure is a value between 165 bar or more and less than 220 bar, and the maximum pressure is a value between 300 bar or more and less than 315 bar. The hydraulic accumulator simulation unit If the simulation data transmitted through 220 falls within the above range, the failure risk is determined to be level 1, normal.

상기 위험 알람의 시나리오(S30)는 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)를 통해 수집된 시뮬레이션 데이터가 상기 유압축압기(100)의 내부에 충전된 질소가스의 압력 편차, 최저압, 최고압 기준으로 설정하여 상기 압력 편차는 150 bar 이상 ~ 160 bar 미만 사이 값이며, 상기 최저압은 160 bar 이상 ~ 165 bar 미만 사이 값이며, 상기 최고압은 315 bar 이상 ~ 320 bar 미만 사이 값으로 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)를 통해 전달받은 시뮬레이션 데이터가 상기와 같은 범위에 속할 경우 상기 고장 위험도를 2단계인 위험으로 판단하도록 한다.The risk alarm scenario (S30) is based on the simulation data collected through the hydraulic accumulator simulation unit 220, the pressure deviation, the minimum pressure, and the maximum pressure of the nitrogen gas charged in the hydraulic accumulator 100. By setting, the pressure deviation is a value between 150 bar or more and less than 160 bar, the minimum pressure is a value between 160 bar or more and less than 165 bar, and the maximum pressure is a value between 315 bar or more and less than 320 bar. When the simulation data transmitted through the simulation unit 220 falls within the above range, the failure risk is determined as a second-stage risk.

상기 심각 알람의 시나리오(S40)는 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)를 통해 수집된 시뮬레이션 데이터가 상기 유압축압기(100)의 내부에 충전된 질소가스의 압력 편차, 최저압, 최고압 기준으로 설정하여 상기 압력 편차는 160 bar 이상 ~ 170 bar 미만 사이 값이며, 상기 최저압은 155 bar 이상 ~ 160 bar 미만 사이 값이며, 상기 최고압은 320 bar 이상 ~ 325 bar 미만 사이 값으로 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)를 통해 전달받은 시뮬레이션 데이터가 상기와 같은 범위에 속할 경우 상기 고장 위험도를 3단계인 심각으로 판단하도록 한다.The serious alarm scenario (S40) is based on the simulation data collected through the hydraulic accumulator simulation unit 220, the pressure deviation, the minimum pressure, and the maximum pressure of the nitrogen gas charged in the hydraulic accumulator 100. By setting, the pressure deviation is a value between 160 bar or more and less than 170 bar, the minimum pressure is a value between 155 bar or more and less than 160 bar, and the highest pressure is a value between 320 bar or more and less than 325 bar. When the simulation data transmitted through the simulation unit 220 falls within the above range, the failure risk is determined to be three-level serious.

따라서, 상기 유압축압기 시뮬레이션부(220)의 표시부를 통해 평상시에는 상기 유압축압기(100)의 상태를 정상으로 표시하되, 상기 고장예측진단부(240)의 고장예측진단 알고리즘에 따라 출력된 알람신호를 통해 유압축압기(100)의 고장 위험도를 보통(1단계), 위험(2단계), 심각(3단계)으로 판단하여 상기 유압축압기(100)의 고장 위험도 상태를 표시함으로 실시간으로 모니터링 가능하도록 하여 비정상적인 극심한 압력 맥동에 의한 질소가스의 누수, 유압축압기의 파손 등의 위험요소 발생 시 알람을 발생시켜 선원이 유압축압기(100)의 질소충진, 소모성 다이어프램 교체 등 상기 유압축압기(100)의 고장을 미리 예측하여 고장이 발생되기 전 유지보수 할 수 있는 환경을 제공함으로써, 극심한 압력 맥동이 발생하는 조건 하에서도 지속적인 내구성을 유지할 수 있도록 유압축압기의 최적화가 가능해지는 것이다.Accordingly, the state of the hydraulic accumulator 100 is normally displayed through the display unit of the hydraulic accumulator simulation unit 220, but an alarm output according to the failure prediction diagnosis algorithm of the failure prediction and diagnosis unit 240 Monitoring in real time by judging the failure risk of the hydraulic accumulator 100 as normal (step 1), dangerous (step 2), and severe (step 3) through a signal and displaying the failure risk status of the hydraulic accumulator 100 By making it possible, an alarm is generated when a risk factor such as nitrogen gas leakage or damage to the hydraulic accumulator occurs due to abnormal extreme pressure pulsation, so that the crew member fills the hydraulic accumulator 100 with nitrogen, replaces the consumable diaphragm, etc. The hydraulic accumulator ( 100) by predicting the failure of the hydraulic accumulator in advance and providing an environment for maintenance before failure occurs, enabling the optimization of the hydraulic accumulator to maintain continuous durability even under conditions of extreme pressure pulsation.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다. Although embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can practice the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

100: 유압축압기
110: 가스압력센서
120: 상부 쉘
130: 다이어프램
140: 하부 쉘
200: 유압축압기 고장예측 진단시스템
220: 유압축압기 시뮬레이션부
240: 고장예측진단부
250: 전원공급장치
260: 데이터수집부(DAQ)
260-1: 제1 데이터수집부(DAQ)
260-2: 제2 데이터수집부(DAQ)100: hydraulic accumulator
110: gas pressure sensor
120: upper shell
130: diaphragm
140: lower shell
200: hydraulic accumulator failure prediction diagnosis system
220: hydraulic accumulator simulation unit
240: failure prediction diagnosis unit
250: power supply
260: data acquisition unit (DAQ)
260-1: first data acquisition unit (DAQ)
260-2: second data acquisition unit (DAQ)

Claims (5)

쉘의 내부를 다이어프램에 의해 상부 쉘 및 하부 쉘로 구분하여 상기 상부 쉘에는 기체가 구비되며, 상기 하부 쉘에는 유체가 구비되는 유압축압기;
상기 유압축압기의 상기 상부 쉘 내부에 구비되며, 상기 유압축압기 내부의 가스 압력을 측정하는 가스압력센서;
상기 가스압력센서를 통해 수집된 가스 압력신호를 모사하여 시뮬레이션 데이터로 출력하는 유압축압기 시뮬레이션부;
상기 유압축압기 시뮬레이션부를 통해 상기 시뮬레이션 데이터를 전달받아 고장예측진단 알고리즘을 수행하여 상기 유압축압기의 고장 위험도를 진단하는 고장예측진단부;
상기 유압축압기 시뮬레이션부 또는 상기 고장예측진단부를 통해 전달 받은 데이터를 출력 및 수집하는 데이터수집부(DAQ);을 포함하되,
상기 고장예측진단부에서 진단된 상기 고장 위험도를 상기 데이터수집부(DAQ)를 통해 상기 유압축압기 시뮬레이션부로 전달하여 상기 유압축압기의 고장 위험도를 알려주는 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템.
a hydraulic accumulator in which a gas is provided in the upper shell and a fluid is provided in the lower shell by dividing the inside of the shell into an upper shell and a lower shell by a diaphragm;
a gas pressure sensor provided inside the upper shell of the hydraulic accumulator and measuring a gas pressure inside the hydraulic accumulator;
a hydraulic accumulator simulation unit for simulating the gas pressure signal collected through the gas pressure sensor and outputting it as simulation data;
a failure prediction diagnosis unit that receives the simulation data through the hydraulic accumulator simulation unit, and performs a failure prediction diagnosis algorithm to diagnose the risk of failure of the hydraulic accumulator;
A data collection unit (DAQ) for outputting and collecting data received through the hydraulic accumulator simulation unit or the failure prediction diagnosis unit;
A hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system that transmits the failure risk diagnosed by the failure prediction diagnosis unit to the hydraulic accumulator simulation unit through the data collection unit (DAQ) to inform the failure risk of the hydraulic accumulator.
 제 1항에 있어서,
상기 고장예측진단부는,
상기 유압축압기 시뮬레이션부를 통해 전달 받은 데이터를 실시간으로 수집하고 분석하여 상기 유압축압기 하부 쉘 나사부의 손상으로 인해 발생되는 고장을 예측하는 것을 특징으로 하는 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템.
The method of claim 1,
The failure prediction and diagnosis unit,
The hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system, characterized in that it collects and analyzes data received through the hydraulic accumulator simulation unit in real time to predict a failure caused by damage to the lower shell screw part of the hydraulic accumulator.
 제 1항에 있어서,
상기 고장예측진단 알고리즘은,
상기 유압축압기 시뮬레이션부를 통해 수집된 시뮬레이션 데이터를 상기 유압축압기 내부의 가스 압력편차, 최저압, 최고압을 기준으로 정해진 임계값 범위에 따라 상기 유압축압기의 고장 위험도를 판단하는 것을 특징으로 하는 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템.
The method of claim 1,
The failure prediction and diagnosis algorithm is
Determining the risk of failure of the hydraulic accumulator according to a threshold range determined based on the gas pressure deviation, the minimum pressure, and the maximum pressure inside the hydraulic accumulator based on the simulation data collected through the hydraulic accumulator simulation unit Hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system.
 제 1항에 있어서,
상기 유압축압기 시뮬레이션부는,
상기 고장예측진단부를 통해 출력된 고장 위험도 상태를 실시간으로 모니터링이 가능하도록 표시해주는 표시부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템.
The method of claim 1,
The hydraulic accumulator simulation unit,
The hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system, characterized in that it further comprises a display unit for displaying the failure risk state output through the failure prediction diagnosis unit to enable real-time monitoring.
 제 1항에 있어서,
상기 데이터수집부(DAQ)는.
상기 유압축압기 시뮬레이션부를 통해 출력된 시뮬레이션 데이터를 상기 고장예측진단부로 전달하는 제1 데이터수집부(DAQ)와,
상기 고장예측진단부를 통해 출력된 고장 위험도를 상기 유압축압기 시뮬레이션부로 전달하는 제2 데이터수집부(DAQ)로 구비되는 것을 특징으로 하는 유압축압기 고장예측 진단 시뮬레이션 시스템.The method of claim 1,
The data acquisition unit (DAQ).
a first data collection unit (DAQ) that transmits the simulation data output through the hydraulic accumulator simulation unit to the failure prediction and diagnosis unit;
The hydraulic accumulator failure prediction diagnosis simulation system, characterized in that it is provided with a second data collection unit (DAQ) that transmits the failure risk level output through the failure prediction and diagnosis unit to the hydraulic accumulator simulation unit.
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