KR102570319B1 - 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 메모리(memory) 및 상기 메모리와 연결된 프로세서(processor)를 포함하고, 상기 프로세서는, 기설정된 제1 동작으로 상기 버터플라이밸브에 포함되는 게이트가 동작하도록 게이트제어모터에게 제1 제어명령을 송신하고, 기설정된 제2 동작으로 상기 게이트가 동작하도록 상기 게이트제어모터에게 제2 제어명령을 송신하고, 상기 버터플라이밸브에 의하여 개폐되는 관로의 측벽에 설치되어 상기 제1 제어명령 및 상기 제2 제어명령에 기반하는 상기 게이트의 동작에 따른 거리변화를 인식하는 제1 센서로부터 거리측정값을 수신하고, 상기 거리측정값을 기반으로 시간에 따른 속도변화를 나타내는 속도변화그래프를 생성하고, 상기 속도변화그래프를 기반으로 진단지수를 도출하고, 상기 진단지수와 기설정된 임계진단지수를 비교하여, 상기 진단지수가 상기 임계진단지수를 초과하는 경우, 상기 버터플라이밸브가 고장난 것으로 판단할 수 있다.

Description

동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSING BUTTERFLY VALVE BASED ON OPERATING CONDITIONS}

본 발명은 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.

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본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

현재 밸브의 고장여부를 진단할 수 있는 장치의 부재로 실무자가 육안 또는 계측기 등을 사용하여 수동으로 동작 상태의 전/후를 측정하여 비교하고 판별하는 실정이다. 그러나 이러한 실정은 밸브의 크기나 모양 등 다양한 조건을 현재의 수동적인 계측방식으로는 만족시킬 수 없어 기술적인 한계에 봉착하고 있다.

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한국등록특허 제10-2180597호 (2020.11.12.)

본 발명의 일 실시예는 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

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상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 메모리(memory) 및 상기 메모리와 연결된 프로세서(processor)를 포함하고, 상기 프로세서는, 기설정된 제1 동작으로 상기 버터플라이밸브에 포함되는 게이트가 동작하도록 게이트제어모터에게 제1 제어명령을 송신하고, 기설정된 제2 동작으로 상기 게이트가 동작하도록 상기 게이트제어모터에게 제2 제어명령을 송신하고, 상기 버터플라이밸브에 의하여 개폐되는 관로의 측벽에 설치되어 상기 제1 제어명령 및 상기 제2 제어명령에 기반하는 상기 게이트의 동작에 따른 거리변화를 인식하는 제1 센서로부터 거리측정값을 수신하고, 상기 거리측정값을 기반으로 시간에 따른 속도변화를 나타내는 속도변화그래프를 생성하고,

상기 속도변화그래프를 기반으로 진단지수를 도출하고, 상기 진단지수와 기설정된 임계진단지수를 비교하여, 상기 진단지수가 상기 임계진단지수를 초과하는 경우, 상기 버터플라이밸브가 고장난 것으로 판단할 수 있다.

이 때, 상기 제1 동작은, 상기 관로가 폐쇄되도록 상기 게이트가 기설정된 제1 동작위치로 회전하는 동작을 의미하고, 상기 제2 동작은, 상기 관로가 개방되도록 상기 게이트가 기설정된 제2 동작위치로 회전하는 동작을 의미할 수 있다.

이 때, 상기 제1 제어명령은, 상기 게이트를 상기 제1 동작위치에 고정하도록 상기 게이트제어모터를 제어하는 제1 제어파라미터값이고, 상기 제2 제어명령은, 상기 게이트를 상기 제2 동작위치에 고정하도록 상기 게이트제어모터를 제어하는 제2 제어파라미터값일 수 있다.

이 때, 상기 제1 센서는, 상기 관로의 측면에 설치되되, 상기 게이트의 회전축의 중심에서, 상기 게이트의 표면을 따라 수직으로 연장한 제1 연장선의 끝점이 상기 게이트가 상기 제1 동작위치에 있을 때의 위치에 대한 제1 포인트를 도출하고, 상기 끝점이 상기 게이트가 상기 제2 동작위치에 있을 때의 위치에 대한 제2 포인트를 도출하고, 상기 제1 포인트에서 상기 제2 포인트 방향으로 상기 제1 포인트와 상기 제2 포인트를 이어서 연장한 제2 연장선이 닿는 관로의 측면에 설치되어, 상기 끝점과의 거리를 측정할 수 있다.

이 때, 상기 프로세서는, 상기 속도변화그래프를 기설정된 시간별로 구분하여 복수개의 구간을 생성하고, 각 구간별로 최대속도값 및 최소속도값과 상기 최대속도값이 추출된 최대측정시간 및 상기 최소속도값이 추출된 최소측정시간을 추출하고, 각 구간별 상기 최대속도값, 상기 최소속도값, 상기 최대측정시간 및 상기 최소측정시간을 기반으로 상기 진단지수를 도출할 수 있다.

이 때, 상기 진단지수는, 아래 수학식에 의하여 도출되되,

DI(Diagnostic Index)은 상기 진단지수를 의미하고, n은 상기 구간의 수를 의미하고, Smax_i는 i번째 구간의 상기 최대속도값을 의미하고, Smin_i는 i번째 구간의 상기 최소속도값을 의미하고, Tmax_i는 i번째 구간의 상기 최대측정시간을 의미하고, Tmin_i는 i번째 구간의 상기 최소측정시간을 의미하고, Smax_i+1은 i+1번째 구간의 상기 최대속도값을 의미하고, Smin_i+1은 i+1번째 구간의 상기 최소속도값을 의미하고, Tmax_i+1은 i+1번째 구간의 상기 최대측정시간을 의미하고, Tmin_i+1은 i+1번째 구간의 상기 최소측정시간을 의미할 수 있다.

이 때, 상기 프로세서는, 상기 게이트의 회전축과 상기 관로 방향으로 수직인 제3 연장선을 따라, 상기 게이트를 바라보게 설치되어, 상기 게이트의 동작에 따른 상기 관로의 폐쇄폭을 측정하는 제2 센서를 통하여, 상기 제2 제어파라미터값이 상기 게이트제어모터에 입력되었을 때의 상기 관로의 상기 폐쇄폭측정값을 도출하고, 상기 폐쇄폭측정값이 기설정된 임계폐쇄폭값을 초과하는 경우, 상기 버터플라이밸브가 고장난 것으로 판단할 수 있다.

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이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

삭제

본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 센서의 설치위치 및 측정값을 도출하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 속도변화그래프를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 센서의 설치위치 및 측정값을 도출하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 센서를 통한 폐쇄폭측정값의 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 방법의 흐름도이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 특정 시스템의 예를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 명세서에서 청구하고자 하는 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템 및 서비스에도 본 명세서에 개시된 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 당해 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 장치의 개념도이다.

이 때, 실제 버터플라이밸브(버터플라이 게이트 밸브)의 게이트제어모터는 게이트를 회전시키기 위하여 회전축의 위치에 대응하도록 위치하나, 도면상에서는 발명의 내용을 설명하기 위하여, 회전축의 위치와는 다른 위치에 배치하여 도시하였다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 장치는 버터플라이밸브의 게이트의 움직임이 균일한 속도로 동작을 하는지, 완전한 개폐로 동작하는지 여부를 판단하여, 상기 버터플라이밸브의 고장여부를 진단할 수 있다.

이 때, 상기 버터플라이밸브는 밸브 몸체 중심에 게이트가 유로 즉, 관로와 직각한 축을 회전축으로 하여 0 ~ 90도 까지 회전하며 유체량을 조절하고 유로를 개폐하는 방식의 밸브를 의미한다.

한편, 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 장치는 본 발명에서 '전자 장치(100)'로 호칭될 수도 있다.

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도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)의 블록도이다.

일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 프로세서(110) 및 메모리(120)를 포함한다. 프로세서(110)는 전술한 적어도 하나의 방법을 수행할 수 있다. 메모리(120)는 상술한 방법과 관련된 정보를 저장하거나 상술한 방법이 구현된 프로그램을 저장할 수 있다. 메모리(120)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있다. 메모리(120)는 '데이터베이스', '저장부' 등으로 호칭될 수 있다.

프로세서(110)는 프로그램을 실행하고, 전자 장치(100)를 제어할 수 있다. 프로세서(110)에 의하여 실행되는 프로그램의 코드는 메모리(120)에 저장될 수 있다. 장치(100)는 입출력 장치(미도시)를 통하여 외부 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터 또는 네트워크)에 연결되고, 데이터를 교환할 수 있다.

이 때, 상기 프로세서(110)는, 기설정된 제1 동작으로 상기 버터플라이밸브에 포함되는 게이트가 동작하도록 게이트제어모터에게 제1 제어명령을 송신할 수 있다.

이 때, 상기 제1 동작은, 상기 관로가 폐쇄되도록 상기 게이트가 기설정된 제1 동작위치로 회전하는 동작을 의미할 수 있다.

또한, 상기 제1 제어명령은, 상기 게이트를 상기 제1 동작위치에 고정하도록 상기 게이트제어모터를 제어하는 제1 제어파라미터값일 수 있다.

이 때, 상기 게이트제어모터가 각도를 조절하는 서보모터인 경우, 제어파라미터값은 펄스신호의 간격시간(PULSE WIDTH)으로 설정될 수 있고, 스테핑모터의 경우, 제어파라미터값은 펄스신호의 수로 설정될 수 있다.

이와 같이, 제어파라미터값은 회전각을 제어할 수 있는 모든 모터에 대하여 해당 모터의 회전각을 제어할 수 있는 파라미터로 설정될 수 있다.

또한 상기 프로세서(110)는, 기설정된 제2 동작으로 상기 게이트가 동작하도록 상기 게이트제어모터에게 제2 제어명령을 송신할 수 있다.

이 때, 상기 제2 동작은, 상기 관로가 개방되도록 상기 게이트가 기설정된 제2 동작위치로 회전하는 동작을 의미할 수 있다.

또한, 상기 제2 제어명령은, 상기 게이트를 상기 제2 동작위치에 고정하도록 상기 게이트제어모터를 제어하는 제2 제어파라미터값일 수 있다.

이 때, 상기 제2 제어파라미터값도 회전각을 제어할 수 있는 모든 모터에 대하여 해당 모터의 회전각을 제어할 수 있는 파라미터로 설정될 수 있다.

또한, 상기 프로세서(110)는, 상기 버터플라이밸브에 의하여 개폐되는 관로의 측벽에 설치되어 상기 제1 제어명령 및 상기 제2 제어명령에 기반하는 상기 게이트의 동작에 따른 거리변화를 인식하는 제1 센서로부터 거리측정값을 수신할 수 있다.

이 때, 상기 제1 센서는 거리를 측정할 수 있는 모든 센서를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 음파를 이용하여 거리를 측정하는 초음파 센서, 레이저를 이용하여 거리를 측정하는 레이저 센서 또는 적외선을 이용하여 거리를 측정하는 적외선 센서일 수 있다.

이 때, 상기 제1 센서가 설치되는 위치 및 상기 거리측정값에 관하여는 보다 상세하게 후술하도록 한다.

또한, 상기 프로세서(110)는, 상기 거리측정값을 기반으로 시간에 따른 속도변화를 나타내는 속도변화그래프를 생성할 수 있다.

이 때, 상기 거리측정값은 시간에 따른 거리의 변화량에 관한 정보일 수 있으며, 그에 따라 시간에 따른 순간속도의 변화량에 대한 정보도 도출할 수 있고, 이에 대한 그래프가 상기 속도변화그래프일 수 있다. 이와 관련하여 보다 상세하게 후술하도록 한다.

또한, 상기 프로세서(110)는, 상기 속도변화그래프를 기반으로 진단지수를 도출할 수 있다.

이 때, 상기 진단지수는 상기 버터플라이밸브가 정상동작하는지 고장인지를 판단하기 위한 지수로써, 보다 상세하게는 후술하도록 한다.

또한, 상기 프로세서(110)는, 상기 진단지수와 기설정된 임계진단지수를 비교하여, 상기 진단지수가 상기 임계진단지수를 초과하는 경우, 상기 버터플라이밸브가 고장난 것으로 판단할 수 있다.

이 때, 임계진단지수는, 고장난 버터플라이밸브에 대한 상기 진단지수의 평균값으로 설정될 수 있다.

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도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 센서의 설치위치 및 측정값을 도출하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 제1 센서는, 상기 관로의 측면에 설치되되, 상기 게이트의 회전축의 중심에서, 상기 게이트의 표면을 따라 수직으로 연장한 제1 연장선의 끝점이 상기 게이트가 상기 제1 동작위치에 있을 때의 위치에 대한 제1 포인트를 도출하고, 상기 끝점이 상기 게이트가 상기 제2 동작위치에 있을 때의 위치에 대한 제2 포인트를 도출하고, 상기 제1 포인트에서 상기 제2 포인트 방향으로 상기 제1 포인트와 상기 제2 포인트를 이어서 연장한 제2 연장선이 닿는 관로의 측면에 설치되어, 상기 끝점과의 거리를 측정할 수 있다.

이를 통하여, 상기 게이트의 동작 전체 움직임을 상기 제1 센서가 감지할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 센서는 게이트가 제1 동작위치에 있을때도, 상기 끝점과의 거리를 측정할 수 있고, 상기 게이트가 제2 동작위치에 있을때도, 상기 끝점과의 거리를 측정할 수 있다.

또한, 상기 제1 센서는 위 실시예와는 다르게, 상기 게이트의 제1 포인트와 제2 포인트와의 거리를 측정할 수 있는 어떠한 위치에도 설치될 수도 있다.

삭제

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 속도변화그래프를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 프로세서(110)는, 상기 속도변화그래프를 기설정된 시간별로 구분하여 복수개의 구간을 생성하고, 각 구간별로 최대속도값 및 최소속도값과 상기 최대속도값이 추출된 최대측정시간 및 상기 최소속도값이 추출된 최소측정시간을 추출할 수 있다.

이 때, 상기 최대측정시간 및 상기 최소측정시간은 상기 거리측정값에 따른 속도값이 측정되기 시작한 시점으로부터 경과한 시간일 수 있다.

또한, 상기 프로세서(110)는, 각 구간별 상기 최대속도값, 상기 최소속도값, 상기 최대측정시간 및 상기 최소측정시간을 기반으로 상기 진단지수를 도출할 수 있다.

보다 상세하게 살펴보면, 상기 진단지수는, 아래 수학식 1에 의하여 도출될 수 있다.

[수학식 1]

DI(Diagnostic Index)은 상기 진단지수를 의미하고, n은 상기 구간의 수를 의미하고, Smax_i는 i번째 구간의 상기 최대속도값을 의미하고, Smin_i는 i번째 구간의 상기 최소속도값을 의미하고, Tmax_i는 i번째 구간의 상기 최대측정시간을 의미하고, Tmin_i는 i번째 구간의 상기 최소측정시간을 의미하고, Smax_i+1은 i+1번째 구간의 상기 최대속도값을 의미하고, Smin_i+1은 i+1번째 구간의 상기 최소속도값을 의미하고, Tmax_i+1은 i+1번째 구간의 상기 최대측정시간을 의미하고, Tmin_i+1은 i+1번째 구간의 상기 최소측정시간을 의미할 수 있다.

이를 통하여, 특정 구간에 대한 최대속도와 최소속도의 차이와, 해당 차이가 발생한 시간간격을 기반으로 해당 구간에서의 최대변화율를 도출할 수 있다. 이 때, 최대속도와 최소속도가 차이가 동일한 구간이 있더라도 해당 차이가 발생한 시간간격이 넓으면 최대변화율이 보다 적게 도출될 수 있다. 최대변화율을 판단하는 이유는 최대변화율이 높을 수록 밸브가 정상적으로 동작하지 않은 것으로 볼 수 있기 때문이다.

또한, 특정 구간의 최대변화율과 다음 구간의 최대변화율의 차이를 통하여 구간별속도변화정도를 도출하고 이에 대한 평균으로 해당 버터플라이밸브의 속도변화가 정상적인지 판단할 수 있다.

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도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 센서의 설치위치 및 측정값을 도출하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 프로세서(110)는, 상기 게이트의 회전축과 상기 관로 방향으로 수직인 제3 연장선을 따라, 상기 게이트를 바라보게 설치되어, 상기 게이트의 동작에 따른 상기 관로의 폐쇄폭을 측정하는 제2 센서를 통하여, 상기 제2 제어파라미터값이 상기 게이트제어모터에 입력되었을 때의 상기 관로의 상기 폐쇄폭측정값을 도출하고, 상기 폐쇄폭측정값이 기설정된 임계폐쇄폭값을 초과하는 경우, 상기 버터플라이밸브가 고장난 것으로 판단할 수 있다.

이 때, 상기 제2 센서는 카메라와 같이 상기 게이트의 세로 폭, 바꿔 말하면 상기 관로의 폐쇄폭을 측정할 수 있는 센서일 수 있다.

삭제

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 센서를 통한 폐쇄폭측정값의 예시를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 상기 제2 센서는 상기 게이트에 의한 관로의 폐쇄폭을 측정할 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 프로세서(110)가 상기 게이트의 완전개방에 해당하는 제2 제어파라미터값을 상기 게이트제어모터로 전달했음에도, 상기 게이트가 완전개방이 되지 않는 경우, 상기 버터플라이밸브에 문제가 발생한 것으로 볼 수 있다.

이 때, 상기 임계폐쇄폭값은, 상기 게이트의 두께에서 본 발명의 운영자에 의한 오차범위를 포함하는 값으로 설정될 수 있다.

삭제

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 방법의 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 방법은 기설정된 제1 동작으로 상기 버터플라이밸브에 포함되는 게이트가 동작하도록 게이트제어모터에게 제1 제어명령을 송신할 수 있다(S101).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 방법은 기설정된 제2 동작으로 상기 게이트가 동작하도록 상기 게이트제어모터에게 제2 제어명령을 송신할 수 있다(S103).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 방법은 상기 버터플라이밸브에 의하여 개폐되는 관로의 측벽에 설치되어 상기 제1 제어명령 및 상기 제2 제어명령에 기반하는 상기 게이트의 동작에 따른 거리변화를 인식하는 제1 센서로부터 거리측정값을 수신할 수 있다(S105).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 방법은 상기 거리측정값을 기반으로 시간에 따른 속도변화를 나타내는 속도변화그래프를 생성할 수 있다(S107).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 방법은 상기 속도변화그래프를 기반으로 진단지수를 도출할 수 있다(S109).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 방법은 상기 진단지수와 기설정된 임계진단지수를 비교하여, 상기 진단지수가 상기 임계진단지수를 초과하는 경우, 상기 버터플라이밸브가 고장난 것으로 판단할 수 있다(S111).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 방법은 도 1 내지 도 6에 개시된 동작상태 기반의 버터플라이밸브 진단 장치와 동일하게 구성될 수 있다.

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이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

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Claims (5)

1. 전자 장치에 있어서,
   메모리(memory); 및
   상기 메모리와 연결된 프로세서(processor); 를 포함하고,
   상기 프로세서는:
   기설정된 제1 동작으로 버터플라이밸브에 포함되는 게이트가 동작하도록 게이트제어모터에게 제1 제어명령을 송신하고,
   기설정된 제2 동작으로 상기 게이트가 동작하도록 상기 게이트제어모터에게 제2 제어명령을 송신하고,
   상기 버터플라이밸브에 의하여 개폐되는 관로의 측벽에 설치되어 상기 제1 제어명령 및 상기 제2 제어명령에 기반하는 상기 게이트의 동작에 따른 거리변화를 인식하는 제1 센서로부터 거리측정값을 수신하고,
   상기 거리측정값을 기반으로 시간에 따른 속도변화를 나타내는 속도변화그래프를 생성하고,
   상기 속도변화그래프를 기반으로 진단지수를 도출하고,
   상기 진단지수와 기설정된 임계진단지수를 비교하여, 상기 진단지수가 상기 임계진단지수를 초과하는 경우, 상기 버터플라이밸브가 고장난 것으로 판단하고,
   상기 제1 동작은 상기 관로가 폐쇄되도록 상기 게이트가 기설정된 제1 동작위치로 회전하는 동작을 의미하고,
   상기 제2 동작은 상기 관로가 개방되도록 상기 게이트가 기설정된 제2 동작위치로 회전하는 동작을 의미하고,
   상기 제1 제어명령은 상기 게이트를 상기 제1 동작위치에 고정하도록 상기 게이트제어모터를 제어하는 제1 제어파라미터값이고,
   상기 제2 제어명령은 상기 게이트를 상기 제2 동작위치에 고정하도록 상기 게이트제어모터를 제어하는 제2 제어파라미터값이고,
   상기 제1 센서는,
   상기 관로의 측면에 설치되되,
   상기 게이트의 회전축의 중심에서, 상기 게이트의 표면을 따라 수직으로 연장한 제1 연장선의 끝점이 상기 게이트가 상기 제1 동작위치에 있을 때의 위치에 대한 제1 포인트를 도출하고,
   상기 끝점이 상기 게이트가 상기 제2 동작위치에 있을 때의 위치에 대한 제2 포인트를 도출하고,
   상기 제1 포인트에서 상기 제2 포인트 방향으로 상기 제1 포인트와 상기 제2 포인트를 이어서 연장한 제2 연장선이 닿는 관로의 측면에 설치되어, 상기 끝점과의 거리를 측정하고,
   상기 프로세서는:
   상기 속도변화그래프를 기설정된 시간별로 구분하여 복수개의 구간을 생성하고,
   각 구간별로 최대속도값 및 최소속도값과 상기 최대속도값이 추출된 최대측정시간 및 상기 최소속도값이 추출된 최소측정시간을 추출하고,
   각 구간별 상기 최대속도값, 상기 최소속도값, 상기 최대측정시간 및 상기 최소측정시간을 기반으로 상기 진단지수를 도출하고,
   상기 진단지수는, 아래 수학식에 의하여 도출되되,
   [수학식]
   
   DI(Diagnostic Index)은 상기 진단지수를 의미하고, n은 상기 구간의 수를 의미하고, Smax_i는 i번째 구간의 상기 최대속도값을 의미하고, Smin_i는 i번째 구간의 상기 최소속도값을 의미하고, Tmax_i는 i번째 구간의 상기 최대측정시간을 의미하고, Tmin_i는 i번째 구간의 상기 최소측정시간을 의미하고, Smax_i+1은 i+1번째 구간의 상기 최대속도값을 의미하고, Smin_i+1은 i+1번째 구간의 상기 최소속도값을 의미하고, Tmax_i+1은 i+1번째 구간의 상기 최대측정시간을 의미하고, Tmin_i+1은 i+1번째 구간의 상기 최소측정시간을 의미하고,
   상기 프로세서는:
   상기 게이트의 회전축과 상기 관로 방향으로 수직인 제3 연장선을 따라, 상기 게이트를 바라보게 설치되어, 상기 게이트의 동작에 따른 상기 관로의 폐쇄폭을 측정하는 제2 센서를 통하여,
   상기 제2 제어파라미터값이 상기 게이트제어모터에 입력되었을 때의 상기 관로의 폐쇄폭측정값을 도출하고,
   상기 폐쇄폭측정값이 기설정된 임계폐쇄폭값을 초과하는 경우, 상기 버터플라이밸브가 고장난 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 전자 장치.
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