KR102641202B1 - 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 및 관리시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일정장소에 설치되어 일정방향으로 회전함에 따라 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시키는 축류팬; 상기 축류팬의 동작 상태를 감지하는 것으로써. 상기 축류팬의 회전이 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시킬 수 없는 역회전인지를 육안으로 확인할 수 있도록 일정한 형태로 동작하는 역회전 감지기구; 상기 축류팬의 회전이 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시킬 수 없는 역회전인지를 감지하는 회전방향센서; 상기 축류팬의 온도를 감지하는 온도센서; 상기 축류팬의 진동을 감지하는 고속푸리에변환(FFT : Fast Fourier Transform) 기능이 포함된 다축 무선 진동센서; 및 상기 축류팬의 기울기를 감지하는 자이로센서;로 구성된 센서모듈; 및 상기 센서모듈에 의한 감지 데이터를 관리서버로 전송하는 통신모듈;을 포함하는 신호 감지 및 전송장치;로 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬을 개시한다. 역회전 감지기구는 축류팬 흡입구측에 설치되어 축류팬의 역회전에 따라 형성되는 기류에 의한 공기를 유입하도록 관 형태로 형성되며, 역회전에 따라 형성되는 기류에 따라 관 내부로의 공기 유입이 충만되면 일정각도 직립하는 형태로 동작한다. 회전방향센서는 축류팬의 전후방 일정지점에 구성되는 압력센서 또는 풍량센서이다. 진동센서에 의해 감지된 데이터는 FFT로 분석되어 진동원인 및 향후 예측이 가능하다. 본 발명은 또한, 축류팬으로부터 축류팬 동작상태에 대한 감지 데이터를 전송받는 통신부; 상기 축류팬으로부터 전송받은 감지 데이터를 처리하여 축류팬의 역회전에 따른 동작 정지를 판단하고, 그에 부합하는 알람 및 표시 형태로 알람 및 표시하도록 하고, 상기 축류팬으로부터 전송받은 감지 데이터를 처리하여 축류팬의 상태를 정상, 경고, 정지 3단계로 구분하고, 그에 부합하는 알람 및 표시 형태로 알람 및 표시하도록 하며, 상기 경고 및 정지 단계는 제1 임계치와 제2 임계치가 각각 정해져서 이들 임계치를 벗어나는 경우 경고 및 축류팬 동작 정지가 이루어지도록 제어하는 이상판단부; 상기 축류팬으로부터 전송받은 감지 데이터를 처리하고, 그 감지 데이터를 기초로 축류팬의 이상 트렌드를 분석하며, 축류팬의 이상 트렌드에 따라 주기적인 예방 정비 계획을 수립할 수 있도록 하는 트렌드 분석부; 상기 감지 데이터를 지역, 도로, 터널, 및 축류팬 번호를 나타내는 식별번호와 함께 축류팬별로 각각 저장하고, 축류팬에 대한 이상 상태를 판단하기 위한 이상상태 설정조건을 온도, 진동 및 기울기에 대해서는 제1 임계값 및 제2 임계값으로 저장하여 경고 및 정지가 이루어지도록 하며, 축류팬 회전에 대해서는 압력에 대한 기준데이터가 저장되는 데이터베이스;로 구성된 것을 특징으로 하는 스마트 축류팬 관리시스템을 개시한다.
Description
본 발명은 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 및 관리시스템에 관한 것이다.
본 발명은 특히, 사물 인터넷 환경하에서 제트팬 온도, 진동, 기울기 감지 데이터를 처리한 결과에 따라 축류팬 동작을 제어하고, 여기에 더해 센서를 통해 터널내 환기에 역효과를 야기하는 축류팬의 역회전이 감지되면 온도, 진동, 기울기가 정상이라도 축류팬 동작을 정지시킬 수 있도록 한 것이다.
또한, 고속푸리에변환(FFT)을 통한 주파수분석에 의한 고장 원인 예측이 가능하도록 한 것이다.
또한, 축류팬의 역회전을 감지하는 수단으로서 센서와 기구적인 구조를 상호 보완적인 작용을 하도록 함께 구성하여, 축류팬이 역회전하고 있음을 센서 신호에 의해서는 물론, 기구적인 구조에 의해서도 인지할 수 있도록 한 것으로, 축류팬 동작상태에 대한 더욱 정확한 판단이 가능하도록 한 것이다.
본 발명은 터널용 송풍기, 지하철용 송풍기, 원심 송풍기, 펌프 및 압축기 등 모든 회전체에 적용이 가능하다.
통상적으로 도로터널은 입출구만이 개방되어 있으므로 터널의 길이가 길어질수록 터널 내부의 공기가 외부공기로 환기되는 현상이 일어날 수 없게 된다.
따라서, 각종 자동차로부터 배출되는 배기 가스가 자연적으로는 터널 외부로 배기되지 않게 되는 것이다. 또한, 터널 내부에서 자동차들 간의 추돌 또는 충돌 과 같은 교통사고로 인하여 화재가 발생했을 경우 터널 내부에 있는 사람들의 호흡 및 가시거리를 확보하기 위하여 외부로부터의 신선한 공기 유입은 필수적이다.
현재까지는 아치형 또는 장방형의 구조를 갖는 터널 내부의 천장면에 제트팬들을 고정형으로 설치하여 터널 내부의 공기를 외부 공기와 강제로 순환시키는 방법이 주로 적용되고 있다.
또한, 터널의 길이가 길 경우 제트팬이 일정 거리마다 설치되어 터널 내부의 오염공기 및 먼지 등을 단계적으로 송풍시켜 외부로 배기시키도록 하고 있다.
즉 터널 계획 및 건설 시에는 반드시 적절한 환기 대책이 요구되어 터널의 천정 또는 지하차도의 벽면 등에 설치되어 고속의 바람을 일으켜 터널 또는 지하차도 내 오염공기를 밖으로 분출하여 주행안전성과 쾌적성을 확보하기 위한 제트팬(Jet-fan)과 같은 송풍기가 설치되며, 송풍기의 적절한 관리가 요구된다.
구체적인 종래기술로는 다음과 같은 기술들이 있다.
대한민국 특허등록 제10-1030463호는 이상상태 확인이 가능한 터널용 제트팬에 관한 것으로써, 터널의 양쪽 출구를 향하는 원통의 하우징과, 이 하우징의 내부 중심선에 축 설치되는 팬으로 이루어져, 터널의 천정면에 매달림 형태로 고정 설치되는 터널용 제트팬에 있어서, 제트팬 하우징 외면에 설치되어 터널의 양쪽 출구를 향하는 전후방향에 대한 제트팬의 기울기 정도를 감지하는 제1기울기 측정수단과, 터널의 좌우방향에 대한 제트팬의 기울기 정도를 감지하는 제2기울기 측정수단과, 상기 제1 및 제2기울기 측정수단은, 제트팬의 하우징 외면에 결합되어, 터널의 전후방향 또는 좌우방향으로 나란하게 형성되는 몸체와; 상기 몸체 내부에 형성되며, 길이방향에 대하여 마주하는 양쪽 내면에 전원공급용 스위치부를 구비하는 안내통로와; 상기 안내통로의 길이방향으로 구름 동작하며, 상기 스위치부에 밀착되어 알림수단의 전원공급을 온(ON)시키는 접속볼과; 상기 접속볼의 양쪽 하단을 지지하여 상기 안내통로가 수평상태를 유지하는 경우 접속볼의 위치를 고정시키고, 상기 안내통로의 수평상태가 허용 기울기를 초과하는 경우 접속볼이 구름 동작하여 이동되도록, 안내통로의 중앙 저면에 형성되는 정차용 방지턱으로 구성되며, 상기 제1 및 제2기울기 측정수단으로부터 제트팬의 수평상태가 허용기울기를 초과하는 경우 이를 출력하는 알림수단; 을 포함하여, 초기 수평상태에서 허용기울기를 초과한 제트팬을 신속히 확인하여 유지보수 작업을 수행하도록 하고, 장시간 위치불량상태에 놓인 제트팬으로 인하여 터널 내 원활한 공기 순환이 만족되지 못했던 것을 해결할 수 있도록 하고, 대형 중량물인 제트팬의 전후방향과 좌우방향으로 다수개로 체결되는 각 고정부에 대한 지지하중 변화를 독립적으로 확인할 수 있어, 작업자가 일일이 육안으로 확인해야 하는 불편함을 줄이고, 제트팬의 수평상태가 허용기울기를 초과여부를 출력함과 동시 해당 제트팬의 팬 구동부의 작동을 오프(OFF)시킴으로서, 위치불량상태에 놓인 제트팬의 내부부품에 대한 내구성을 향상시킬 수 있고, 위치불량상태에 놓였음에도 불구하고 계속된 구동으로 인하여 제트팬의 위치불량상태가 악화되어 추락 등의 대형사고로 번질 우려를 미연에 예방할 수 있도록 하고 있다.
대한민국 특허등록 제10-2447810호는 제트팬 유지 관리 시스템에 관한 것으로써, 터널 내에 설치되어 터널 내의 공기를 순환시키는 제트팬의 유지 관리를 위한 시스템에 있어서, 각각의 제트팬의 일련 번호가 저장되는 관리 서버; 상기 제트팬의 점검 결과에 따른 점검 수치를 입력받아 이를 상기 관리 서버에 전송하는 점검자 단말;을 포함하며, 상기 관리 서버는 각각의 상기 제트팬에 일련번호를 부여하고, 상기 점검자 단말로부터 전송되는 상기 점검 수치를 상기 일련번호에 매칭하여 누적 저장하며, 누적 저장된 점검 수치를 토대로 상기 제트팬의 등급을 생성하여 상기 일련번호에 매칭하여 저장하고, 상기 점검자 단말은, 상기 제트팬의 상기 일련번호를 이용하여 상기 제트팬의 고유 정보, 누적 저장된 점검 수치를 포함하는 점검 히스토리, 등급 중 어느 하나를 상기 관리 서버로부터 전송받아 확인 가능하고, 상기 관리 서버로부터 상기 제트팬의 고유 정보, 점검 히스토리, 등급 중 어느 하나를 전송받아 확인하기 위한 모바일 어플리케이션이 설치되며, 복수의 상기 제트팬 사이에 구비되어 터널 내의 풍속을 측정하는 복수의 풍속 센서;를 포함하고, 상기 관리 서버는, 상기 풍속 센서의 측정값을 입력받아 상기 풍속 센서간의 상기 측정값을 비교하고, 비교 결과 측정값의 편차가 설정 비율을 초과하는 특정 풍속 센서의 직전에 위치한 제트팬의 성능이 저하된 것으로 판단하여 이를 상기 점검자 단말에 전송하도록 구성하여, 제트팬 사이의 풍속 측정에 의해 수리 또는 교체가 필요한 제트팬을 특정할 수 있고, 차량의 주행풍에 의해 측정값에 노이즈가 포함되어도 동일 원인에 의한 노이즈가 포함된 측정값의 특정이 가능하도록 하고 있다.
대한민국 특허공개 제10-2020-0134077호는 감지센서를 이용한 제트팬 관리 시스템에 관한 것으로써, 터널의 내부 천장에 배치되고 터널 내부 공기를 순환시키며, 진동을 감지하는 진동센서 및 기울기를 감지하는 기울기 센서가 각각 설치된 하나 이상의 제트팬과, 터널 내부에 설치되고, 상기 진동센서 및 기울기 센서로부터 감지된 진동 또는 기울기 데이터를 수집하는 서버 및 상기 서버로부터 수집된 진동 또는 기울기 데이터를 제공 받고, 상기 제트팬에서 발생하는 진동 또는 기울기의 이상유무를 판단하는 관제센터를 포함하도록 구성되어, 제트팬의 외부에 진동센서 및 기울기센서의 감지값을 처리분석한 데이터에 의해 제트팬의 추락을 사전에 방지할 수 있도록 하고 있다.
그러나 상기와 같은 종래기술들은 고속푸리에변환(FFT)을 통한 주파수분석에 의한 고장 원인 예측이 블가능하고, 온도, 진동 및 기울기 이외에 추가적인 비효율적인 문제, 예를 들면 제트팬의 역회전으로 인해 환풍기로서의 역할을 수행하지 못하는 상황을 감지할 수 있는 수단이 없다는 문제가 있었다. 주파수 분석을 통한 고장 원인 예측
즉 온도, 진동 및 기울기가 제트팬 전체의 성능 판단이라는 측면에서 매우 중요한 요소들이지만, 막상 축류팬이 역회전한다면 온도, 진동 및 기울기가 정상이라 하더라도 터널 내부 환기가 제대로 이루어질 수 없다는 점을 감안하면, 축류팬의 회전상태에 대해서도 정밀하게 점검하여 제트팬 전체 성능을 향상시키는 것이 중요하다 할 것이다.
본 발명의 목적은, 축류팬의 정상적인 동작(정회전) 여부, 온도, 진동, 기울기 등 축류팬 상태에 대한 정보가 실시간으로 모니터링되고, 모니터링된 결과에 따라 고장 원인을 예측하여 신속한 조치가 가능하며, 터널 내부의 오염된 공기를 신속하고 효율적으로 배기시켜 환기 효율을 높일 수 있도록 한, 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 및 그 관리시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 축류팬의 동작상태를 감지하기 위하여 기구적 수단을 축류팬에 구성하여 육안으로도 축류팬의 정상적인 회전 여부를 판단할 수 있도록 한, 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 및 그 관리시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 축류팬의 정상적인 회전 여부를 감지하는 센서 및 센서에 의한 신호 처리수단을 구성하여, 센서에 의해서 감지된 결과에 따라 축류팬의 정상적인 회전 여부를 판단할 수 있도록 한, 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 및 그 관리시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 진동값, 온도값, 기울기값을 처리한 결과를 정상, 경고, 정지 3단계로 구분하고, 경고는 제1 임계값을 초과하는 경우, 정지는 제2 임계값을 초과하는 경우 이루어지도록 한, 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 및 그 관리시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 일정기간동안의 진동값, 온도값, 기울기값을 분석하여 축류팬의 향후 상태 분석이 가능하되, 진동센서의 신호 파형을 고속푸리에변환(FFT)을 통해 주파수 성분으로 변환하여 이상상태 원인을 예측하고, 그 상태 분석결과에 따라 적절한 조치가 가능하도록 한, 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 및 그 관리시스템을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬은
일정장소에 설치되어 일정방향으로 회전함에 따라 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시키는 축류팬;
상기 축류팬의 동작 상태를 감지하는 것으로써.
상기 축류팬의 회전이 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시킬 수 없는 역회전인지를 육안으로 확인할 수 있도록 일정한 형태로 동작하는 역회전 감지기구;
상기 축류팬의 회전이 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시킬 수 없는 역회전인지를 감지하는 회전방향센서;
상기 축류팬의 온도를 감지하는 온도센서;
상기 축류팬의 진동을 감지하는 고속푸리에변환(FFT : Fast Fourier Transform)기능이 포함된 다축 무선 진동센서; 및
상기 축류팬의 기울기를 감지하는 자이로센서;로 구성된 센서모듈; 및
상기 센서모듈에 의한 감지 데이터를 관리서버로 전송하는 통신모듈;을 포함하는 제어장치;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 역회전 감지기구는
축류팬 흡입구측에 설치되어 축류팬의 역회전에 따라 형성되는 기류에 의한 공기를 유입하도록 관 형태로 형성되며,
역회전에 따라 형성되는 기류에 따라 관 내부로의 공기 유입이 충만되면 일정각도 직립하는 형태로 동작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 회전방향센서는
축류팬의 전후방 일정지점에 구성되는 압력센서 또는 풍량센서인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 진동센서에 의해 감지된 데이터는 FFT(Fast Fourier Transform)로 분석되어 진동원인 및 향후 예측이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 축류팬은 터널용 송풍기, 지하철용 송풍기, 원심 송풍기, 펌프 및 압축기와 같은 회전체인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 관리시스템은
일정장소에 설치되어 일정방향으로 회전함에 따라 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시키는 축류팬;
상기 축류팬의 동작 상태를 감지하는 것으로써.
상기 축류팬의 회전이 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시킬 수 없는 역회전인지를 육안으로 확인할 수 있도록 일정한 형태로 동작하는 역회전 감지기구;
상기 축류팬의 회전이 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시킬 수 없는 역회전인지를 감지하는 회전방향센서;
상기 축류팬의 온도를 감지하는 온도센서;
상기 축류팬의 진동을 감지하는 고속푸리에변환(FFT : Fast Fourier Transform) 기능이 포함된 다축 무선 진동센서; 및
상기 축류팬의 기울기를 감지하는 자이로센서;로 구성된 센서모듈; 및
상기 센서모듈에 의한 감지 데이터를 관리서버로 전송하는 통신모듈;을 포함하는 제어장치;로 구성된 스마트 축류팬;
상기 스마트 축류팬 제어장치로부터 전송된 감지 데이터를 처리하여 정상, 경고, 정지 3단계로 동작상태를 구분하고 알람 및 표시함으로써 축류팬에 이상이 발생하였을 경우 조치하도록 하는 관리서버; 및
상기 관리서버와 네트워킹되어 관리서버와 함께 축류팬 동작상태에 대한 정보를 공유하고, 축류팬에 이상이 발생하였을 경우 조치하는 관리자 모바일 단말;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 관리서버는
축류팬으로부터 축류팬 동작상태에 대한 감지 데이터를 전송받는 통신부;
상기 축류팬으로부터 전송받은 감지 데이터를 처리하여 축류팬의 역회전에 따른 동작 정지를 판단하고, 그에 부합하는 알람 및 표시 형태로 알람 및 표시하도록 하고, 상기 축류팬으로부터 전송받은 감지 데이터를 처리하여 축류팬의 상태를 정상, 경고, 정지 3단계로 구분하고, 그에 부합하는 알람 및 표시 형태로 알람 및 표시하도록 하며, 상기 경고 및 정지 단계는 제1 임계치와 제2 임계치가 각각 정해져서 이들 임계치를 벗어나는 경우 경고 및 축류팬 동작 정지가 이루어지도록 제어하는 이상판단부;
상기 축류팬으로부터 전송받은 감지 데이터를 처리하고, 그 감지 데이터를 기초로 축류팬의 이상 트렌드를 분석하며, 축류팬의 이상 트렌드에 따라 주기적인 예방 정비 계획을 수립할 수 있도록 하는 트렌드 분석부;
상기 경고 및 정지 단계일 경우 그에 부합하는 알람을 방출하는 알람부;
상기 경고 및 정지 단계일 경우 그에 부합하는 칼라를 표시하는 알람부;
상기 감지 데이터를 지역, 도로, 터널, 및 축류팬 번호를 나타내는 식별번호와 함께 축류팬별로 각각 저장하고, 축류팬에 대한 이상 상태를 판단하기 위한 이상상태 설정조건을 온도, 진동 및 기울기에 대해서는 제1 임계값 및 제2 임계값으로 저장하여 경고 및 정지가 이루어지도록 하며, 축류팬 회전에 대해서는 압력에 대한 기준데이터가 저장되는 데이터베이스;로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 및 그 관리시스템에 따르면, 정상적인 회전(정회전) 여부, 온도, 진동, 틸팅 등 축류팬 상태에 대한 정보가 실시간으로 모니터링되고, 모니터링된 결과에 따라 신속한 조치가 가능하므로 터널 내부의 오염된 공기를 신속하고 효율적으로 배기시켜 환기 효율을 높일 수 있다.
또한, 축류팬의 역회전을 감지하는 기구적 수단을 축류팬에 구성하여 반드시 축류팬에 접근하지 않더라도 일정 거리 이내에서는 육안으로 축류팬의 정상적인 회전 여부를 판단할 수 있어 매우 편리하다.
또한, 축류팬의 정상적인 회전 여부를 감지하는 기구적 수단을 구성함과 아울러, 센서 및 그 신호 처리수단도 함께 구성하여, 센서에 의해서 감지된 결과에 따라 축류팬의 정상적인 회전 여부를 판단하는 등, 기구적 구조에 따른 육안에 의한 점검과, 센서 신호 처리결과를 디스플레이하는 스마트 기기에 의한 점검이 상호 보완적으로 이루어지므로 축류팬 정상동작 여부가 더욱 정확하게 판단될 수 있다.
또한, 진동값, 온도값, 기울기값을 처리한 결과를 정상, 경고, 정지 3단계로 구분하고, 경고는 제1 임계값을 초과하는 경우, 정지는 제2 임계값을 초과하는 경우 이루어지도록 하여, 각 상황에 맞게 관리자의 적절한 대처가 가능하다.
또한, 일정기간동안의 진동값, 온도값, 기울기값을 분석하되, 진동센서의 신호 파형을 고속푸리에변환(FFT)을 통해 주파수 성분으로 변환하여 축류팬의 이상상태 원인을 예측하고, 축류팬의 향후 상태 분석이 가능하여 그 상태 분석결과에 따라 적절한 조치가 가능하다.
다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 관리시스템의 네트워킹 구성도.
도 2는 도 1에서 스마트 축류팬의 역회전을 감지하기 위해 축류팬에 구성된 기구적인 구조도로써. 정회전시 상태도.
도 3은 도 1에서 스마트 축류팬의 역회전을 감지하기 위해 축류팬에 구성된 기구적인 구조도로써. 역회전시 동작 상태도.
도 4는 도 2의 스마트 축류팬 설치관을 절개하여 내부를 나타낸 사시도.
도 5a는 도 2 내지 도 4에 나타낸 역회전 감지기구의 상세 구조도.
도 5b는 도 2 내지 도 4에 나타낸 역회전 감지기구의 다른 실시예에 따른 상세 구조도.
도 5c는 축류팬의 역회전시 역회전 감지기구의 동작을 나타낸 도면.
도 5d는 축류팬의 정회전 및 역회전시 역회전 감지기구의 동작을 함께 나타낸 도면.
도 6은 역회전 감지기구의 또 다른 실시예에 따른 상세 구조도.
도 7은 회전방향센서의 구성도.
도 8은 다른 실시예에 따른 회전방향센서 구성도.
도 9는 스마트 축류팬, 중계기 및 관리서버의 설치 상태의 예시도.
도 10은 도 1에서 스마트 축류팬, 중계기 및 관리서버의 설치 상태의 다른 예시도.
도 11은 도 1에서 관리서버의 제어 구성도.
도 12는 온도, 진동, 기울기를 정상, 경고, 정지 3단계로 구분한 표.
도 13은 본 발명의 스마트 축류팬 관리 동작 흐름도.
도 2는 도 1에서 스마트 축류팬의 역회전을 감지하기 위해 축류팬에 구성된 기구적인 구조도로써. 정회전시 상태도.
도 3은 도 1에서 스마트 축류팬의 역회전을 감지하기 위해 축류팬에 구성된 기구적인 구조도로써. 역회전시 동작 상태도.
도 4는 도 2의 스마트 축류팬 설치관을 절개하여 내부를 나타낸 사시도.
도 5a는 도 2 내지 도 4에 나타낸 역회전 감지기구의 상세 구조도.
도 5b는 도 2 내지 도 4에 나타낸 역회전 감지기구의 다른 실시예에 따른 상세 구조도.
도 5c는 축류팬의 역회전시 역회전 감지기구의 동작을 나타낸 도면.
도 5d는 축류팬의 정회전 및 역회전시 역회전 감지기구의 동작을 함께 나타낸 도면.
도 6은 역회전 감지기구의 또 다른 실시예에 따른 상세 구조도.
도 7은 회전방향센서의 구성도.
도 8은 다른 실시예에 따른 회전방향센서 구성도.
도 9는 스마트 축류팬, 중계기 및 관리서버의 설치 상태의 예시도.
도 10은 도 1에서 스마트 축류팬, 중계기 및 관리서버의 설치 상태의 다른 예시도.
도 11은 도 1에서 관리서버의 제어 구성도.
도 12는 온도, 진동, 기울기를 정상, 경고, 정지 3단계로 구분한 표.
도 13은 본 발명의 스마트 축류팬 관리 동작 흐름도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 제트팬 및 스마트 제트팬 관리시스템에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 관리시스템의 네트워킹 구성도이다. 도 2는 도 1에서 스마트 축류팬의 역회전을 감지하기 위해 축류팬에 구성된 기구적인 구조도로써. 정회전시 상태도이다. 도 3은 도 1에서 스마트 축류팬의 역회전을 감지하기 위해 축류팬에 구성된 기구적인 구조도로써. 역회전시 동작 상태도이다. 도 4는 도 2의 스마트 축류팬 설치 관을 절개하여 내부를 나타낸 사시도이다. 도 5a는 도 2 내지 도 4에 나타낸 역회전 감지기구의 상세 구조도이다. 도 5b는 도 2 내지 도 4에 나타낸 역회전 감지기구의 다른 실시예에 따른 상세 구조도이다. 도 5c는 축류팬의 역회전시 역회전 감지기구의 동작을 나타낸 도면이다. 도 5d는 축류팬의 정회전 및 역회전시 역회전 감지기구의 동작을 함께 나타낸 도면이다. 도 6은 역회전 감지기구의 또 다른 실시예에 따른 상세 구조도이다. 도 7은 회전방향센서의 구성도이다. 도 8은 다른 실시예에 따른 회전방향센서 구성도이다. 도 9는 스마트 축류팬, 중계기 및 관리서버의 설치 상태의 예시도이다. 도 10은 도 1에서 스마트 축류팬, 중계기 및 관리서버의 설치 상태의 다른 예시도이다. 도 11은 도 1에서 관리서버의 제어 구성도이다. 도 12는 온도, 진동, 기울기를 정상, 경고, 정지 3단계로 구분한 표이다. 도 13은 본 발명의 스마트 축류팬 관리 동작 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 인터넷 기반 스마트 축류팬 관리시스템의 네트워크는, 축류팬(110) 및 센서모듈(120)과, 상기 센서모듈(120)에서 감지되어 처리된 신호를 네트워크망(N1)(N2)을 통해 관리서버(300)로 전송되도록 하는 통신모듈(130)을 포함하는 스마트 축류팬 신호 감지 및 전송장치(100)와, 관리서버(300)와, 모바일 단말(400)을 포함한다.
이러한 구성을 갖는 스마트 축류팬 관리시스템은 IoT(Internet of Things) 및 ICT(Information Communication Technology)를 이용하여 원격지 관리서버(300) 에 의해 효율적으로 제어 및 운영될 수 있다.
상기 센서모듈(120)은 축류팬(110)의 회전방향(정회전 또는 역회전)을 감지하여 그에 따라 미리 설정된 형태로 동작하는 역회전 감지기구(121)와, 축류팬(110)의 회전방향을 감지하여 감지 데이터를 발생하는 회전방향센서(122)와, 축류팬 모터의 부하측 베어링의 온도를 감지하여 감지 데이터를 발생하는 온도센서(123)와, 상기 축류팬(110)의 3축 진동을 감지하여 감지 데이터를 발생하는 진동센서(124)와, 상기 축류팬(110)의 3축 틸팅을 감지하여 감지 데이터를 발생하는 자이로센서(125)로 구성될 수 있다.
상기 역회전 감지기구(121)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 축류팬의 흡입구측에 구성될 수 있으며, 축류팬(110)의 역회전시 예를 들어, 일정각도 상향 움직이는 형태로 동작하여 축류팬에 반드시 근접하지 않더라도 관리자의 육안에 의한 확인이 가능하도록 한다.
그러나 상기 역회전 감지기구(121)가 반드시 축류팬 흡입구측에 구성되어야만 하는 것으로 제한하는 것은 아니다. 축류팬(110)의 역회전에 의해 발생하는 기류에 따라 가시적인 확인이 가능하도록 역회전 감지기구(121)가 동작할 수 있는 형태라면 어떠한 형태라도 무방하다.
도 5a는 상기 역회전 감지기구(121)의 구조도로써, 흡입구측에 설치할 경우 축류팬 설치 관 내주면과 일체화되어 일정 용량을 갖는 공기유입관(121a)이 형성된다. 즉 축류팬(110)을 기준으로 소정방향으로 형성되는 기류에 의한 공기가 유입되는 공기유입관(121a)이 형성되며, 축류팬(110)의 역회전시 발생하는 공기가 이 공기유입관(121a)에 유입된다.
이와 같이 구성된 역회전 감지기구(121)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 축류팬(110)이 정회전시에는 0°로 눕혀진 상태를 유지하고, 도 3에 도시된 바와 같이 역회전에 따라 축류팬(110)을 기준으로 소정방향으로 일정량의 기류가 발생되면, 공기가 공기유입관(121a)에 충만되며, 역회전 감지기구(121)가 동작할 수 있는 설정량 이상의 공기가 유입되면 도 5c 및 도 5d에 나타낸 바와 같이 대략 80°로 상방 동작하여 이 상태를 유지하게 된다.
이때, 축류팬(110)의 역회전에 대한 감지기구(121)의 반응이 신속하게 나타남으로써 신속한 조치가 가능하도록 공기유입관(121a)을 통해 감지기구(121)에 공기가 충만되는 시간이 최대한 단축되도록 설계할 필요가 있다. 예를 들어, 공기유입관(121a)을 통해 유입되는 공기량이 단시간에 많아지도록 다양한 각도로 유입관(121a) 전단부 형상을 형성할 필요가 있다.
상기 역회전 감지기구(121)의 동작을 위해 역회전 감지기구(121)의 하단부는 공기유입관(121a) 내부에 공기가 충만될 때 공기유입관(121a)을 상방으로 움직이려는 공기압력에 의해 동작할 수 있는 구조가 형성될 수 있다. 즉 축류팬이 정상회전으로 복귀되면 탄성구조에 의해 다시 역회전 감지기구(121)가 도 2 및 도 4에 도시된 형태로 복구할 수 있는 구조를 적용할 수 있는 것이다.
상기 구조는 도 5a 및 도 5d에 도시된 바와 같이, 축류팬(110)이 설치되는 관 내주면(115)에 고정되도록 역회전 감지기구(121)의 좌우측에 각각 구성되는 브라켓(131)(132)과, 상기 브라켓(131)(132)과 역회전 감지기구(121)에 각각 형성된 통공을 관통하여 역회전 감지기구(121)의 회전축 역할을 할 수 있는 회전지지봉(140)으로 구성될 수 있다.
즉 브라켓(131)과 브라켓(132) 사이에 역회전 감지기구(121)가 위치되어 역회전 기류 발생시 역회전 감지기구(121)가 회전지지봉(140)을 축으로 하여 브라켓(131)과 브라켓(132) 사이에서 일정각도, 예를 들어 80°상방으로 움직일 수 있도록 구성된다.
이와 같이 역회전 감지기구(121)가 80°상방으로 움직일 때 역회전 감지기구(121)의 하단부가 축류팬 설치 관의 내주면(115)에 방해받지 않고 움직이도록 설계되며, 축류팬(110)이 정상회전으로 복귀하지 않는 한, 그리고 관리자가 수동으로 원래 상태로 조작하지 않는 한, 그 상태를 유지하게 된다.
따라서 역회전 감지기구(121)가 역회전임을 시각적으로 나타내도록 동작된 상태를 유지하고, 회전방향센서(122)에 의해 감지된 데이터 처리도 역회전인 것으로 판단되면, 관리자가 현장에 접근하여 제트팬을 수리해야 하므로, 수리할 때 역회전 감지기구(121)를 수동으로 원위치시킬 수 있게 된다,
다른 실시예로, 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 브라켓(131)과 브라켓(132)사이에 또 다른 브라켓(133)을 구성하여 이들 브라켓(131, 132, 133)이 모두 일체형으로 관 내주면(115)에 접촉되면서 역회전 감지기구(121)가 동작할 수 있도록 구성될 수도 있다.
도 6은 상기 역회전 감지기구(121)의 다른 실시예에 따른 구조도로써, 축류팬(110)을 기준으로 소정방향으로 형성되는 기류에 의한 공기가 유입되는 공기유입관(121a)과, 축류팬(110)을 기준으로 소정방향으로 형성되는 기류에 의한 공기가 측면으로 유입되는 공기유입관(121b)이 서로 연통되도록 형성되며, 축류팬(110)의 역회전시 발생하는 공기가 공기유입관(121a)을 통해 유입되고, 측면 방향으로는 공기유입관(121b)을 통해 공기가 유입된다.
상기 역회전 감지기구(121)는 축류팬의 역회전시 발생되는 일정량의 공기가공기유입관(121b)쪽으로도 흐르면서 유입되도록 공기유입관(121b)의 방향을 배치한다. 축류팬(110)이 역회전시에는 정회전시와는 반대로 기류가 형성될 것임을 감안하여 공기유입관(121b)이 이에 부합하는 방향으로 놓이도록 하는 것이다. 즉 축류팬(110)이 정회전시 상기 역회전 감지기구(121)가 동작할 수 있는 경우를 감안하여 이와 반대로 배치하면 되는 것이다.
이와 같이 구성된 역회전 감지기구(121)는 축류팬(110)이 정회전시에는 눕혀진 상태를 유지하며, 역회전에 따라 축류팬(110)을 기준으로 소정방향으로 일정량의 기류가 발생되면, 공기유입관(121a)과 공기유입관(121b)을 통해 공기가 함께 유입되어 관 내부에 충만되며, 역회전 감지기구(121)가 동작할 수 있는 설정량 이상의 공기가 유입되면 직립 형태로 동작하여 이 상태를 유지하게 된다.
상기 회전방향센서(122)는 축류팬(110)의 정회전 또는 역회전을 감지하는 것으로, 상기 역회전 감지기구(121)와 함께 축류팬(110)의 정회전 또는 역회전을 더욱 정밀하게 감지할 수 있는 수단이다.
상기 축류팬(110)의 정회전 또는 역회전을 감지하기 위한 신호 처리 동작을 제공하기 위한 요소로는, 도 7에 도시된 바와 같이 양압 또는 음압을 감지하는 압력센서(122a, 122b)가 있을 수 있다. 즉 축류팬(110)의 전후방 일정지점에 각각 압력센서를 설치하고, 축류팬(110)의 전후방 압력을 각각 감지하여 축류팬(110)의 정회전 또는 역회전을 감지할 수 있다.
다른 실시예로, 상기 압력센서는 역회전 감지기구(121) 내부에 구성될 수도 있을 것이다. 이러한 경우에는, 역회전 감지기구(121)의 내부에 유입되는 공기의 압력을 감지하고, 그 감지 데이터를 처리하여 역회전인지를 판단할 수 있을 것이다.
이러한 실시형태에 의해, 역회전 감지기구(121)의 기구적인 동작상태, 역회전 감지기구(121)내부에 구성된 압력센서에 의한 감지 데이터, 축류팬 전후방에 설치된 압력센서에 의한 감지 데이터 등 3 가지 감지요소에 의해 축류팬(110)의 회전방향이 판단될 수 있다는 이점을 가질 수 있다.
또 다른 실시예로, 상기 회전방향센서(122)는 도 8에 도시된 바와 같이 축류팬(110)의 전후방 일정지점에 각각 구성되는 풍량(풍압)센서(122c, 122d)일 수 있다.
통상 축류팬(110)이 정회전하는 경우, 풍량센서(122c, 122d)에 의해 감지되는 풍량 데이터는 축류팬(110)의 전방이 축류팬 후방에 비해 강하다고 가정하면, 축류팬(110)의 전후방에 각각 구성된 풍량센서의 감지 데이터를 서로 비교하고, 후방에 위치한 풍량센서의 감지 데이터가 전방에 위치한 풍량센서의 감지 데이터에 비해 크면, 축류팬(110)이 역회전하는 것으로 판단할 수 있다.
상기 온도센서(123)는 부하측 베어링의 윤활유 상태에 따라 온도가 증가할 수 있음을 감안하여 부하측 베어링의 온도를 감지할 수 있다. 그러나 온도 감지대상을 반드시 베어링으로만 제한하는 것은 아니다.
상기 진동센서(124)는 가속도센서로서, 회전되는 축류팬(110)의 수직(Z축), 수평(Y축) 및 축 방향(X축) 등의 3 방향에 대한 진동 상태를 감지할 수 있다. 상기 진동 상태는 부하측 베어링의 진동 상태일 수 있다. 그러나 진동 감지대상을 반드베어링으로만 제한하는 것은 아니다.
상기 진동 상태에 대한 감지 데이터는 수평(H), 수직(V), 및 축(A) 방향에 대한 감지 데이터를 포함할 수 있다.
상기 베어링의 진동 상태 및 감지에 대해 예를 들어보면 다음과 같다.
슬리브 베어링(sleeve bearing)의 경우, 마모, 간극 문제와 Oil whirl(맥동) 불안정성, Oil Whip(회전축이 고속으로 회전시 위험속도의 2배가 되면 유막작용에 의해 축의 휨에 의한 진동이 발생하는 것) 불안정성 문제로 인해 진동이 발생할 수 있다.
또한, 슬리브 베어링이 마모되면 통상 10 ~ 20xRPM의 고조파가 발생되고, Wiped 슬리브 베어링의 경우 수평 방향 진폭에 대하여 수직 방향의 진폭이 높다. 따라서 과도한 간극을 가진 슬리브 베어링은 작은 불균형 및 미스얼라인먼트라도 정상 간극인 경우 보다 큰 진동을 일으킨다.
Oil whirl은 0.42 ~ 0.48xRPM에서 발생하는데 베어링 간극의 50%를 초과하면 과도한 진동이 발생한다. Oil Whirl은 진동을 일으키는 유막으로서 정상 운전상태의 변화로 인해 Oil Wedge는 베어링 내에서 축을 밀어내고 이때, 회전방향으로 불안정한 힘 때문에 Whirl(또는 Procession)이 발생한다. Whirl은 유막이 더 이상 축을 지지하지 않도록 하며, Whirl Frequency가 Rotor의 고유주파수와 일치할 때 불안정해진다.
Oil Whip은 기계가 2배의 로터 임계속도나 그 이상에서 운전할 때 발생한다. 로터가 2배의 임계속도에 도달했을 때 Whirl 주파수는 로터의 임계속도에 매우 가까워지며, 유막이 더 이상 로터를 지지할 수 없을 정도의 과도한 진동을 발생한다.
구름 베어링의 경우, 다음 단계들을 거치면서 진동상태가 감지되고 더 나아가서 고장이 예측된다.
초기 진동은 대략 20 ~ 60Hz(12,000 ~ 36,000CPM)범위의 초음파주파수에서 발생한다. 이들은 Spike 에너지(gSE), HFD(g), 및 쇼크 펄스(dB)로 구한 주파수들이다. 예를 들어, 스파이크 에너지는 1단계에서는 약 0.25gSE에서 처음 나타난다.(실제 값은 측정 위치 및 기계속도에 따라 다르다)
진동이 더 진전되면, 주로 0.5K ~ 2KHz 범위에서 발생하는 베어링 부품의 고유주파수 부근에서 경미한 베어링 결함이 시작된다. 이때, 측대파주파수(Sideband Frequencies)는 2단계 끝에서 고유주파수 피크의 이상 및 이하에서 나타나고, 스파이크 에너지는 증가한다.(예에서 50gSE까지)
더 심한 진동이 발생할 경우에는, 베어링의 결함주파수 및 Harmonics가 나타난다. 마모가 증가하면 결함주파수 하모닉스가 더 잘 나타나고, 측대파 주파수 부근 및 베어링 고유주파수 부근 모두에서 그 수량이 증가한다. 또한, 스파이크 에너지도 계속 증가한다.(예에서 0.5 ~ 1.0gSE까지) 특히, 잘 형성된 측대파 주파수가 베어링 결함 주파수 Hamonics를 수반할 때 마모는 통상 육안으로 볼 수 있으며, 베어링 원주까지 확장된다. 이때 베어링을 교체한다.
마지막에는 1xRPM 진폭이 나타나는데, 통상 여러 개의 회전속도 Hamonics의 원인이 된다. 이산적인 베어링 결함과 고유진동 주파수들은 실제로 사라지기 시작하며, 불규칙하면서 광대역의 고주파수 "Noise Floor"로 바뀐다. 또한, 고주파수인 Noise Floor와 스파이크 에너지 진폭은 실제 감소하지만, 손상 직전에 스파이크 에너지는 통상 과도한 진폭으로 증가한다.
상기 설명된 바와 같은, 예를 들어 부하측 베어링에서 감지된 진동값이 FFT(Fast Fourier Transfom)를 거쳐 진동주파수로 변환되고, 상기 변환된 진동주파수로 축류팬의 이상 진동여부가 판단됨으로써 이상 진동을 분석하기 위한 노력과 시간이 거의 요구되지 않을뿐만 아니라, 이상진동 발생부위를 정확하게 가려낼 수 있고, 특히 이상 진동으로 판단된 주파수에 대한 이상 진동 크기가 손쉽게 파악됨으로써 향후 이상 진동으로 발전될 소지가 있는 부위도 간단하게 예측할 수 있게 된다.
다른 실시예로, 진동센서(124)의 신호를 순차적 또는 요구에 따라 선택하여 기능에 맞도록 신호증폭, 필터링, 적분처리, 실효치(RMS)/피크치(Peak)/포락서(Envelope)처리, FFT 처리한 후, 해당 결과신호를 디지탈신호로 변환하며, 진동신호를 저역통과 필터를 통해 소정주파수 이하의 신호만 필터링하여 FFT 변환하고, FFT 변환된 스펙트럼 데이터는 적분 값을 구하는 함수에 의해 그래프 면적을 연산하고, 이 적분 값을 스레솔드(Threshold)값과 비교하여 정상 또는 비정상을 판단한다. 스레솔드값이 측정값보다 작을 때는 정상, 클 때에는 비정상으로 판단한다.
상기 자이로센서(125)는 축류팬(110)의 X축, Y축, 및 Z축의 3축에 대한 틸팅 상태를 감지할 수 있다. 또한, 축류팬(110)이 터널의 천정에 설치된 상태에 대한 기울어진 정도 등 최초 설치된 상태에서의 변형 정도를 감지할 수 있다.
상기 자이로센서(125)는 X축, Y축, 및 Z축 각각에 대한 회전각도인 롤링(Rolling), 피칭(pitching), 요잉(yawing) 각도를 측정할 수 있는 감지데이터를 제공한다.
한편, 상기 센서모듈(120)은 회전방향센서(122), 온도센서(123), 진동센서(124) 및 자이로센서(125)가 일체형으로 구성되어 제트팬 몸체 일정부분에 설치될 수 있다.
상기 통신모듈(130)은 상기 센서모듈(120)에서 감지된 데이터를 중계기(200)를 통해 원격지 관리서버(300)로 전송하는 것으로써, 센서모듈(120)에서 감지된 데이터를 무선뿐만 아니라 유선으로도 원격지 관리서버(300)로 전송할 수 있도록 구성될 수 있다.
통신모듈(130)은 IoT MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 프로토콜 등, 손실 없이 효율적으로 전송할 수 있는 일정한 형식의 감지 데이터를 관리서버(300)로 전송할 수 있도록 구성한다.
통신모듈(130)은 관리서버(300)로의 감지 데이터 전송시 ID를 함께 전송할 수 있으며, 이 ID는 도 11에 도시된 바와 같이 각 스마트 축류팬별로 대응하는 식별정보(340)(축류팬 정보)일 수 있다. ID는 지역별 종합 관리를 위해 코드화할 수 있다. ID는 지역, 도로, 터널, 및 스마트 축류팬 번호(#)를 포함할 수 있다.
따라서 지역별, 도로별, 터널별, 및 축류팬별로 센서모듈(120)의 추가 증설을 용이하게 실시할 수 있음과 동시에, ID 정보만으로 센서모듈(120)의 설치 위치를 용이하게 식별할 수 있다.
상기 통신모듈(130)은 상기 식별정보(ID) 및 감지 데이터를 미리 설정된 시간 간격, 일례로 시간별, 일별, 주간별, 월별 등 미리 설정된 시간 간격으로 관리서버(300)로 전송할 수 있다.
또한, 센서모듈(120)에서 감지된 데이터를 일정 기간 종료 후 주기적으로 관리서버(300)로 일괄적으로 전송되도록 제어장치(100)에 의해 제어될 수 있다. 이러한 경우, 제어장치(100)는 순차적으로 이전에 저장된 감지 데이터를 전송한 후 삭제하고, 새로운 감지 데이터를 저장할 수 있다.
상기에 설명된 센서모듈(120)과 통신모듈(130)은 스마트 축류팬의 상태를 감지하고, 그 감지 데이터를 중계기(200)로 전송하는 것으로, 스마트 축류팬 제어장치(100)의 구성요소를 이루게 된다.
한편, 스마트 축류팬 관리시스템은 터널 제어기(400)와 연동될 수 있다. 터널 제어기(400)는 터널 내의 시설물을 제어하기 위한 것으로 축류팬(110)의 전원 온/오프 및 구동을 제어할 수 있다.
상기 관리서버(300)는 스마트 축류팬 제어장치(100)로부터 감지 데이터를 네트워크망(N2)을 통해 중계기(200)로부터 수신하고, 현재 관리중인 스마트 축류팬에 대한 감지 데이터의 모니터링 및 유지관리를 업데이트할 수 있다.
모바일 단말(400)은 관리자가 소유하는 것으로, 스마트폰, PDA, 및 태블릿 PC 등의 스마트 단말기이며, 상기 관리서버(300)와 네트워크망(N3)을 통해 네트워크되어 스마트 축류팬 제어장치(100)로부터 관리서버(300)로 전송되는 감지 데이터를 관리서버(300)와 공유할 수 있다.
따라서 관리자는 모바일 단말(400)를 통해 스마트 축류팬의 현재 상태를 실시간으로 확인하고, 점검, 수리, 교체 등의 제트팬 관리 행위를 할 수 있다.
한편, 상기 모바일 단말(400)은 상기 축류팬 제어장치(100)와 네트워크망(도시 생략)을 통해 네트워킹되어 센서모듈(120)의 감지 데이터를 축류팬 제어장치(100)로부터 직접 전송받을 수도 있다.
다음에, 축류팬으로부터 전송되는 감지 데이터 관리 및 전송방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 9에 도시된 바와 같이, 터널(1)의 길이가 스마트 축류팬과 네트워크망(N1)을 통해 네트워킹된 중계기(200) 사이에서 통신이 가능한 범위보다 큰 경우, 중계기(200)는 터널(1)의 대략 중앙에 설치될 수 있다.
일례로, 터널(1)의 길이가 가시거리(LOS)의 통신가능 거리(A)의 대략 2배인 경우, 중계기(200)는 터널(1)의 중앙에 설치될 수 있다. 따라서 일측의 구간에 설치되는 스마트 축류팬(#1~#4)과, 타측의 구간에 설치되는 스마트 축류팬(#N-3~#N)은 중계기(200)와의 거리가 통신가능 거리(A) 이내이므로 근거리 무선 통신으로 측정 데이터를 중계기(200)로 전송할 수 있다.
다른 실시예로서, 도 10에 도시된 바와 같이, 터널(1)의 길이가 스마트 축류팬과 중계기(200) 사이에서 통신 가능한 범위보다 훨씬 큰 경우, 중계기(200)는 터널(1) 내에 복수 개로 설치될 수 있다.
일례로, 터널(1)의 길이가 통신가능 거리(A)의 대략 4배인 경우, 중계기(200)는 터널(1) 길이의 1/4 지점과 3/4 지점에 설치될 수 있다. 따라서 일측의 구간에 설치되는 스마트 축류팬(#1~#4)은 1/4 지점에 설치된 중계기(200)와의 거리가 통신가능 거리(A) 내이므로, 근거리 무선 통신으로 측정 데이터를 전송할 수 있다.
이와 유사하게, 타측의 구간에 설치되는 스마트 축류팬(#N-3~#N)은 3/4 지점에 설치된 중계기(200)와의 거리가 통신가능 거리(A) 내이므로, 근거리 무선 통신으로 감지 데이터를 중계기(200)로 전송할 수 있다.
한편, 복수의 중계기(200)는 유무선 통신 방식으로 관리서버(300)로 감지 데이터를 각각 전송할 수 있다. 대안적으로, 중계기(200)는 관리자용 모바일기기(400)로 감지 데이터를 전송할 수도 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 관리서버(300)는 통신부(310), 제어부(320), 알람부(330), 표시부(335) 및 데이터베이스(340)를 포함할 수 있다.
통신부(310)는 중계기(200)와 유무선 통신을 수행하는 것으로, 이더넷과 같은 유선 방식 또는 3G, 4G 및 5G 중 어느 하나의 무선 공중 통신망을 이용한 무선 방식으로 통신을 수행할 수 있다.
제어부(320)는 중계기(200)를 통하여 수신된 감지 데이터를 기초로 스마트 축류팬의 이상 상태를 판단하고, 스마트 축류팬의 이상 상태의 트렌드를 분석할 수 있다. 이를 위해 제어부(320)는 이상 판단부(322) 및 트렌드 분석부(324)를 포함할 수 있다.
이상판단부(322)는 중계기(200)를 통해 수신된 감지 데이터를 분석하여 그 경중에 따라 여러 가지 데이터를 외부로 경보 또는 표시한다.
역회전 감지기구(121)의 기구적인 동작에 의해 감지된 데이터는 동작정지로 처리되어 관리자의 신속한 조치가 수반되도록 한다.
만일, 축류팬(110)의 전원이 오프되어 축류팬(110)이 구동되지 않을 경우에는 역회전 감지기구(121)에 의한 역회전 감지동작은 수행되지 않는다.
압력센서(122a, 122b) 또는 풍량센서(122c, 122d)에서 감지된 데이터, 즉 양압 또는 음압을 감지하는 압력센서 또는 풍량(풍압)센서에 의한 감지 데이터를 분석한 결과, 축류팬(110)이 역회전인 것으로 판단되면, 상기 역회전 감지기구(121)의 기구적인 동작에 따른 후속처리와 마찬가지로 동작정지로 처리되어 관리자의 신속한 조치가 수반되도록 한다.
만일, 축류팬(110)의 전원이 오프되어 축류팬(110)이 구동되지 않을 경우에는 압력센서 또는 풍향센서에 의한 회전방향 감지동작은 중지된다.
온도센서(123)에서 감지된 데이터는 정상, 경고, 정지의 3단계로 구분되어 정상은 녹색, 경고는 황색, 정지는 적색으로 각각 표시되고, 이벤트 발생시 알람 및 트립 온도를 표시한다.
만일, 축류팬(110)의 전원이 오프되어 축류팬(110)이 구동되지 않을 경우에는 온도센서(123)에 의한 진동 감지동작이 중지된다.
진동센서(124)에서 감지된 데이터는 정상, 경고, 정지의 3단계로 구분되고, 정상은 녹색, 경고는 황색, 정지는 적색으로 각각 표시되며, 주파수 분석을 통해 V.H.A 방향의 진동값을 수치로 나타내며, 발생된 진동이 V.H.A 어느 방향인지와, 발생된 최대 진동에서 주파수값은 얼마인지 등이 표시부(335)를 통해 표시될 수 있도록 한다.
만일, 축류팬(110)의 전원이 오프되어 축류팬(110)이 구동되지 않을 경우에는 진동센서(124)에 의한 진동 감지동작이 중지된다.
자이로센서(125)에서 감지된 데이터는 정상, 경고, 정지의 3단계로 구분되어 정상은 녹색, 경고는 황색, 정지는 적색으로 각각 표시되고, 이벤트 발생시 3방향 벡터 리미트에 의한 경보 및 트립 램프 및 수치를 표시한다.
만일, 축류팬(110)의 전원이 오프되어 축류팬(110)이 구동되지 않을 경우에는 자이로센서(125)에 의한 기울기 감지동작이 중지된다.
이러한 동작에 대해 더 구체적으로 수치를 예로 들어 설명하면 다음과 같다.
이상판단부(322)는 중계기(200)를 통해 수신된 감지 데이터가 제1 임계값을 초과하는지의 여부를 판단하여, 제1 임계값을 초과하는 경우, 스마트 제트팬의 고장 징후로 판단할 수 있다. 제1 임계값은 스마트 제트팬의 고장 전 단계로서, 단기간에 운전이 지속될 수 있으나 주의가 필요한 경보 단계에 대응한다.
일례로, 도 12에 도시된 바와 같이 정상으로 판단되는 값은, 온도에 대하여 70℃, 진동에 대하여 2.5㎜/s, 변형 각도에 대하여 ±5°로 설정될 수 있다.
정상을 벗어나 경고동작이 수행되는 제1 임계값은 온도에 대하여 70 ~ 90℃, 진동에 대하여 2.5 ~ 6.0㎜/s, 변형 각도에 대하여 ±10°로 설정될 수 있다.
온도가 90℃에 근접하는 경우, 모터의 윤활유가 충분하지 않음에 따른 온도 상승으로 추후 고장이 발생할 가능성이 높은 것으로 예측할 수 있다.
진동이 6.0㎜/s에 근접하는 경우, 임펠러 표면의 오염이나 파손 등으로 회전시 동적 불균형 상태가 증대되어 진동이 증가하거나, 턴버클이 파손되어 스마트 제트팬의 결속 상태가 불완전하거나 축류팬(110)이 파손될 가능성이 높은 것으로 예측할 수 있다.
변형 각도가 ±10°를 초과하는 경우, 스마트 축류팬이 일측으로 기울어짐에 따라 하중이 일측으로 편중되어 스마트 축류팬의 추락이 발생할 가능성이 높은 것으로 예측할 수 있다.
한편, 상기 제1 임계값은 반드시 상기와 같이 정해진 수치로 제한되지 않고, 스마트 축류팬의 특성, 터널의 설치 구조 및 설치 지역의 기후특성에 따라 사전에 설정될 수 있다.
또한, 이상 판단부(322)는 수신된 감지 데이터가 제2 임계값을 초과하는지의 여부를 판단하여 제2 임계값을 초과하는 경우, 스마트 축류팬이 고장인 것으로 판단할 수 있다. 이때, 제2 임계값은 주의 경보 단계를 넘어 운전이 지속되면 회전자 및 베어링 파손 등 중고장의 위험이 예상되어 곧바로 정지해야 되는 단계에 대응한다.
일례로, 도 12에 도시된 바와 같이 제트팬 동작정지(trip)를 해야할 제2 임계값은, 온도에 대하여 90℃, 베어링 진동에 대하여 6.0㎜/s, 변형 각도에 대하여 ±15°일수 있다.
베어링 온도가 90℃를 초과하는 경우, 모터의 윤활유가 충분하지 않음에 따라 화재를 초래할 수 있다고 예측할 수 있다.
베어링 진동이 6.0㎜/s를 초과하는 경우, 턴버클이 파손되어 스마트 제트팬의 결속 상태가 불완전하거나 팬의 파손을 초래할 수 있다고 예측할 수 있다.
또한, 변형 각도가 ±15°를 초과하는 경우, 스마트 축류팬이 일측으로 기울어짐에 따라 하중이 일측으로 편중되므로 스마트 축류팬의 추락을 초래할 수 있다도 예측할 수 있다.
한편, 상기 제2 임계값은 반드시 상기와 같이 정해진 수치로 제한되지 않고, 스마트 축류팬의 특성, 터널의 설치 구조 및 설치 지역의 기후특성에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
상기한 바와 같이, 이상 판단부(322)는 알람부(330) 및 표시부(335)를 통하여 스마트 축류팬의 고장 징후를 즉시 검출하고, 고장 조치 및 고장 예방 정비 계획을 수립할 수 있다.
또한, 이상 판단부(321)는 터널 제어기(400)를 통하여 스마트 축류팬을 정지시키도록 제어함으로써, 이상이 발생한 스마트 축류팬이 지속적으로 가동되어 스마트 축류팬의 화재, 추락 등의 추가적인 사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 이상 판단부(321)는 스마트 축류팬의 이상 상태 판단에 따라 스마트 축류팬의 고장 원인을 관리자의 모바일기기(400)로 전송할 수 있다.
따라서 스마트 축류팬의 이상 조치를 위해 현장으로 출동하는 관리자에게 조치에 필요한 준비를 할 수 있도록 함으로써, 더욱 신속하게 고장 조치를 수행할 수 있다.
트렌드 분석부(322)는 감지 데이터를 기초로 스마트 축류팬의 이상 트렌드를 분석할 수 있다. 일례로, 트렌드 분석부(322)는 스마트 축류팬의 이상 상태가 발생하는 원인, 발생 주기, 및 발생 지역을 통계적으로 산출할 수 있다.
트렌드 분석부(322)는 스마트 축류팬의 이상 트렌드에 따라 주기적인 예방 정비 계획을 수립할 수 있다. 일례로, 트렌드 분석부(322)는 예방 정비 스케줄을 수립할 수 있다. 트렌드 분석부(322)는 스마트 축류팬이 설치되는 지역, 도로 및 터널의 위치에 따라 예방 정비 스케줄을 수립할 수 있다.
따라서 예방 정비를 위해 출동하는 횟수 및 차로 통제 횟수를 최소화할 수 있다. 또한, 예방 정비에 소요되는 시간 및 인원수를 감축시킬 수 있고, 유지보수를 체계적이며 용이하고 효과적으로 수행할 수 있어 유지보수 효율을 극대화할 수 있다.
트렌드 분석부(322)는 예방 정비에 소요되는 부품 등 예방 정비를 위한 사전 계획을 수립할 수 있다. 이에 의해, 출동 후 예방 정비를 원활하게 진행할 수 있어 도로 통제에 따른 도로 정체를 최소화할 수 있다.
알람부(330)는 제어부(320)에 의해 스마트 축류팬의 상태를 알람할 수 있다. 알람부(330)는 음향 수단(미도시)을 통하여 청각적으로 알람할 수 있다.
알람부(330)는 이상 상태의 스마트 축류팬이 설치된 지역과, 그 스마트 축류팬이 설치된 터널(1)과, 터널(1) 내 위치를 청각적으로 알릴 수 있다.
표시부(335)는 제어부(320)에 의해 스마트 축류팬의 상태를 디스플레이할 수 있다. 표시부(335)는 모니터(미도시) 상에서 시각적으로 디스플레이할 수 있다.
표시부(335)는 이상 상태의 스마트 축류팬이 설치된 지역과, 그 스마트 축류팬이 설치된 터널(1)과, 터널(1) 내 위치를 지도상에 디스플레이할 수 있다.
데이터베이스(340)는 중계기(200)를 통하여 수신된 감지 데이터를 스마트 축류팬별로 각각 저장할 수 있다. 이때, 데이터베이스(340)는 스마트 축류팬의 식별정보(341)를 포함할 수 있다. 여기서, 축류팬 식별정보(341)는 상기한 바와 같이 지역, 도로, 터널, 및 축류팬 번호(#)를 포함할 수 있다.
또한, 데이터베이스(340)는 해당 스마트 축류팬에 대하여 수신된 감지 데이터(342)를 포함할 수 있다. 감지 데이터는 축류팬(110)의 회전방향, 모터 베어링의 온도, 수평(H), 수직(V), 및 축(A) 방향에 대한 진동 상태, X축(롤링), Y축(피치), 및 Z축(요잉)에 대한 설치 변형을 포함할 수 있다.
또한, 데이터베이스(340)는 스마트 축류팬에 대한 이상 상태를 판단하기 위한 이상상태 설정조건(343)을 포함할 수 있다. 이상상태 설정조건(343)은 제어부(320)에서 이상 상태를 판단하기 위한 제1임계값 및 제2임계값일 수 있다.
또한, 이상상태 설정조건(343)은 축류팬(110)이 정상적으로 회전할 경우(정회전)와 역회전할 경우 형성되는 기류에 의한 축류팬 전후방 및 측면에 형성되는 공기량 데이터를 포함할 수 있다, 상기한 바와 같이, 축류팬(110)의 역회전시 형성되는 기류는 역회전 감지기구(110)에 영향을 미쳐 역회전 감지기구(121)가 기구적으로 동작하는 원인이 된다.
더 구체적인 이상상태 설정조건(343)으로는, 양압 또는 음압을 감지하는 압력센서에 의한 감지 데이터가 기준 양압데이터 또는 기준 음압데이터 보다 큰 경우, 축류팬 전면에 위치한 풍량센서에 의한 감지 데이터가 축류팬 후면에 위치한 풍량센서에 의한 감지 데이터보다 작은 경우로 설정될 수 있다.
상기한 바와 같은 구성에 의해, 본 발명은 축류팬에 대한 회전방향, 온도, 진동, 설치 변형을 동시에 감지할 수 있고, 이를 원격지에서 일괄적으로 모니터링할 수 있어 유지보수를 용이하고 효과적으로 수행하여 관리 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 고장 징후 발생시 신속한 조치를 취할 수 있으며, 고장에 따른 추가적인 사고를 미연에 방지할수 있다.
다음에, 도 13을 참조하여 본 발명의 축류팬 관리 동작을 설명한다.
먼저, 축류팬이 동작하면(S10), 역회전 감지기구(121)에 의한 기구적인 감지동작 및 회전방향센서(122)에 의한 전자적인 역회전 감지동작이 수행됨과 동시에, 온도센서(123)에 의해 온도감지, 진동센서(124)에 의해 진동감지 및 자이로센서(125)에 의해 기울기 감지 및 각 감지 데이터 처리동작이 각각 수행된다.(S20)
상기와 같이 스텝 S20의 동작이 실시간으로 이루어지는 동안, 역회전 감지기구(121)가 직립 형태로 동작하고(S30), 회전방향센서(122)에 의한 감지 데이터가 축류팬(110)이 역회전 상태인 것으로 판단되면(S40), 축류팬의 동작을 정지시킨다.(S50)
반면, 스텝 S20의 동작이 실시간으로 이루어지는 동안, 역회전 감지기구(121)가 직립 형태로 동작하지 않고(S30), 회전방향센서(122)에 의한 감지 데이터도 축류팬(110)이 역회전 상태인 것으로 판단되지 않으면(S40), 스텝 S60으로 나아가서 상기 감지된 온도 데이터, 감지된 진동 데이터, 감지된 기울기 데이터가 각각 정상, 경고, 중지 3단계중 어느 단계에 해당하는지를 판단하고, 그에 부합하도록 알람 및 표시한다.
다음에, 상기 감지된 온도 데이터, 감지된 진동 데이터, 감지된 기울기 데이터 중 어느 하나라도 축류팬의 동작을 정지시켜야 할 데이터일 경우에는 축류팬의 동작을 정지시킨다.(S70)
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관해서 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 물론이다.
따라서 본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 그리고 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 축류팬 신호 감지 및 전송장치 110 : 축류팬
120 : 센서모듈 121 : 역회전 감지기구
121a, 121b : 공기유입관 122 : 회전방향센서
122a, 122b : 압력센서 122c, 122d : 풍량센서
123 : 온도센서 124 : 진동센서
125 : 자이로센서 130 : 축류팬 통신모듈
200 : 중계기 300 : 관리서버
310 : 관리서버 통신부 320 : 관리서버 제어부
321 : 이상판단부 322 : 트렌드분석부
330 : 알람부 335 : 표시부
340 : 데이터베이스 341 : 제트팬정보(식별정보)
342 : 감지 데이터 343 : 이상상태 설정조건
120 : 센서모듈 121 : 역회전 감지기구
121a, 121b : 공기유입관 122 : 회전방향센서
122a, 122b : 압력센서 122c, 122d : 풍량센서
123 : 온도센서 124 : 진동센서
125 : 자이로센서 130 : 축류팬 통신모듈
200 : 중계기 300 : 관리서버
310 : 관리서버 통신부 320 : 관리서버 제어부
321 : 이상판단부 322 : 트렌드분석부
330 : 알람부 335 : 표시부
340 : 데이터베이스 341 : 제트팬정보(식별정보)
342 : 감지 데이터 343 : 이상상태 설정조건
Claims (7)
- 일정장소에 설치되어 일정방향으로 회전함에 따라 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시키는 축류팬;
상기 축류팬의 동작 상태를 감지하는 것으로써.
상기 축류팬의 회전이 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시킬 수 없는 역회전인지를 육안으로 확인할 수 있도록 일정한 형태로 동작하는 역회전 감지기구;
상기 역회전 감지기구는 축류팬 흡입구측에 설치되고, 축류팬이 역회전함에 따라 형성되는 기류에 의한 공기가 유입되는 공기유입관과, 상기 공기유입관에 축류팬이 역회전함에 따라 형성되는 기류에 의해 유입되는 공기가 충만되면 공기유입관이 일정각도 직립하도록 회전축으로서 역할을 하는 회전지지봉과, 상기 공기유입관과 회전지지봉을 유동 가능하도록 지지하는 브라켓으로 구성됨;
상기 축류팬의 회전이 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시킬 수 없는 역회전인지를 감지하는 압력센서 또는 풍량센서인 회전방향센서;
상기 축류팬의 온도를 감지하는 온도센서;
상기 축류팬의 진동을 감지하는 고속푸리에변환(FFT : Fast Fourier Transform) 기능이 포함된 다축 무선 진동센서; 및
상기 축류팬의 기울기를 감지하는 자이로센서;로 구성된 센서모듈; 및
상기 센서모듈에 의한 감지 데이터를 관리서버로 전송하는 통신모듈;을 포함하는 신호 감지 및 전송장치;로 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 진동센서에 의해 감지된 데이터는 FFT(Fast Fourier Transform)로 분석되어 진동원인 및 향후 예측이 가능한 것을 특징으로 하는 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬.
- 청구항 1에 있어서,
상기 축류팬은 터널용 송풍기, 지하철용 송풍기, 원심 송풍기, 펌프 및 압축기와 같은 회전체인 것을 특징으로 하는 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬.
- 일정장소에 설치되어 일정방향으로 회전함에 따라 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시키는 축류팬;
상기 축류팬의 동작 상태를 감지하는 것으로써.
상기 축류팬의 회전이 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시킬 수 없는 역회전인지를 육안으로 확인할 수 있도록 일정한 형태로 동작하는 역회전 감지기구;
상기 역회전 감지기구는 축류팬 흡입구측에 설치되고, 축류팬이 역회전함에 따라 형성되는 기류에 의한 공기가 유입되는 공기유입관과, 상기 공기유입관에 축류팬이 역회전함에 따라 형성되는 기류에 의해 유입되는 공기가 충만되면 공기유입관이 일정각도 직립하도록 회전축으로서 역할을 하는 회전지지봉과, 상기 공기유입관과 회전지지봉을 유동 가능하도록 지지하는 브라켓으로 구성됨;
상기 축류팬의 회전이 일정장소의 공기를 외부 공기와 순환시킬 수 없는 역회전인지를 감지하는 압력센서 또는 풍량센서인 회전방향센서;
상기 축류팬의 온도를 감지하는 온도센서;
상기 축류팬의 진동을 감지하는 고속푸리에변환(FFT : Fast Fourier Transform) 기능이 포함된 다축 무선 진동센서; 및
상기 축류팬의 기울기를 감지하는 자이로센서;로 구성된 센서모듈; 및
상기 센서모듈에 의한 감지 데이터를 관리서버로 전송하는 통신모듈;을 포함하는 신호 감지 및 전송장치;로 구성된 스마트 축류팬 제어장치; 및
상기 스마트 축류팬 제어장치로부터 전송된 감지 데이터를 처리하여 정상, 경고, 정지 3단계로 동작상태를 구분하고 알람 및 표시함으로써 축류팬에 이상이 발생하였을 경우 조치하도록 하는 관리서버; 및
상기 관리서버와 네트워킹되어 관리서버와 함께 축류팬 동작상태에 대한 정보를 공유하고, 축류팬에 이상이 발생하였을 경우 조치하는 관리자 모바일 단말;로 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 관리시스템. - 청구항 6에 있어서,
상기 관리서버는
상기 축류팬으로부터 축류팬 동작상태에 대한 감지 데이터를 전송받는 통신부;
상기 축류팬으로부터 전송받은 감지 데이터를 처리하여 축류팬의 역회전에 따른 동작 정지를 판단하고, 그에 부합하는 알람 및 표시 형태로 알람 및 표시하도록 하고, 상기 축류팬으로부터 전송받은 감지 데이터를 처리하여 축류팬의 상태를 정상, 경고, 정지 3단계로 구분하고, 그에 부합하는 알람 및 표시 형태로 알람 및 표시하도록 하며, 상기 경고 및 정지 단계는 제1 임계치와 제2 임계치가 각각 정해져서 이들 임계치를 벗어나는 경우 경고 및 축류팬 동작 정지가 이루어지도록 제어하는 이상판단부;
상기 축류팬으로부터 전송받은 감지 데이터를 처리하고, 그 감지 데이터를 기초로 축류팬의 이상 트렌드를 분석하며, 축류팬의 이상 트렌드에 따라 주기적인 예방 정비 계획을 수립할 수 있도록 하는 트렌드 분석부;
상기 경고 및 정지 단계일 경우 그에 부합하는 알람을 방출하는 알람부;
상기 경고 및 정지 단계일 경우 그에 부합하는 칼라로 표시하는 알람부;
상기 감지 데이터를 지역, 도로, 터널, 및 축류팬 번호를 나타내는 식별번호와 함께 축류팬별로 각각 저장하고, 축류팬에 대한 이상 상태를 판단하기 위한 이상상태 설정조건을 온도, 진동 및 기울기에 대해서는 제1 임계값 및 제2 임계값으로 저장하여 경고 및 정지가 이루어지도록 하며, 축류팬 회전에 대해서는 압력에 대한 기준데이터가 저장되는 데이터베이스;로 구성된 것을 특징으로 하는 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 관리시스템.
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KR1020230110945A KR102641202B1 (ko) | 2023-08-24 | 2023-08-24 | 스마트 센서 기반의 고장원인 예측 및 회전방향 감지가 가능한 스마트 축류팬 및 관리시스템 |
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2023
- 2023-08-24 KR KR1020230110945A patent/KR102641202B1/ko active IP Right Grant
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