KR200481203Y1 - Boiler flame monitoring system - Google Patents

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KR200481203Y1
KR200481203Y1 KR2020140006035U KR20140006035U KR200481203Y1 KR 200481203 Y1 KR200481203 Y1 KR 200481203Y1 KR 2020140006035 U KR2020140006035 U KR 2020140006035U KR 20140006035 U KR20140006035 U KR 20140006035U KR 200481203 Y1 KR200481203 Y1 KR 200481203Y1
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이찬수
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한국남부발전 주식회사
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium

Abstract

보일러 화염 감시시스템이 개시된다. 상기 보일러 화염 감시시스템은 버너에서 발생된 화염을 감지하기 위한 화염감지부; 상기 화염감지부로부터 상기 화염의 세기 및 화염주파수 정보를 수신하고, 화염의 세기 및 화염주파수 신호를 프로그램 연산하고, 연산된 화염의 세기 및 화염주파수 신호의 연산 결과값에 따라 버너의 점화여부 및 버너의 소화여부를 판단하는 마이크로프로세서; 및 상기 마이크로프로세서에서 연산되어 산출된 상기 화염의 세기 및 화염주파수를 수신하고, 상기 화염의 세기 및 화염주파수를 출력하며, 상기 버너의 점화여부 및 상기 버너의 소화여부를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하며, 상기 마이크로프로세서는 흑화여부판단부를 포함하고, 상기 흑화여부판단부는 상기 화염감지센서 또는 상기 버너 주변에 그을음이 발생한 경우에 측정된 화염신호를 이용한 화염의 세기 및 상기 화염주파수 신호의 연산 결과값과 비교하기 위한 제1 비교모드 및 제2 비교모드가 미리 입력되어 있는 것을 특징으로 한다.A boiler flame monitoring system is disclosed. The boiler flame monitoring system includes a flame detecting unit for detecting a flame generated in a burner; The control unit receives the intensity of the flame and the flame frequency information from the flame sensing unit, programs the flame intensity and the flame frequency signal, and determines whether the burner is ignited or not according to the calculated flame intensity and the calculation result of the flame frequency signal, A microprocessor for judging whether or not the fire extinguishing system is in operation; And a display unit for receiving the intensity and the flame frequency of the flame calculated and calculated by the microprocessor, outputting the intensity of the flame and the flame frequency, and displaying whether the burner is ignited and whether or not the burner is extinguished, The microprocessor includes a blackening determination unit, wherein the blackening determination unit compares the intensity of the flame using the flame signal measured when the soot is generated around the flame sensor or the burner, and the calculated result value of the flame frequency signal The first comparison mode and the second comparison mode are preliminarily input.

Description

보일러 화염 감시시스템{BOILER FLAME MONITORING SYSTEM}[0001] BOILER FLAME MONITORING SYSTEM [0002]

본 고안은 보일러 화염 감시시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흑화현상에 따른 오류를 방지할 수 있고, 안정적인 운용이 가능한 보일러 화염 감시시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a boiler flame monitoring system, and more particularly, to a boiler flame monitoring system capable of preventing errors due to blackening phenomenon and capable of stable operation.

보일러는, 사용자의 요구에 따라서 가스, 석탄, 기름 등과 같은 연소 연료를 공급해서 점화를 발생시키고, 또는 연소 연료의 공급을 차단해서 소화를 시킨다. 이와 같은 점화와 소화를 주 기능으로 수행하는 보일러는 가정용 보일러와 같은 소형 보일러와, 공장 및 발전소 등에서 사용되고 있는 중/대형 산업용 보일러로 구분된다.The boiler supplies combustion fuel such as gas, coal, oil or the like according to the demand of the user to generate ignition, or cut off the supply of combustion fuel to extinguish it. Such boilers that perform ignition and extinguishment as main functions are divided into small boilers such as domestic boilers and medium and large industrial boilers used in factories and power plants.

보통, 소형 보일러는, 연소 연료의 공급 및 차단에 따라 발생되는 화염의 점화상태 또는 소화상태만을 감지하므로서 보일러에서 요구하는 기능을 수행하는 것이 가능하다. 그러나 중/대형 산업용 보일러의 경우는, 버너화염 유무를 판정하는 것은 물론이고, 화염의 세기 및 화염주파수(불꽃명멸현상) 상태와 비례한 아날로그전류신호를 출력하여 버너가 안정하고 효율적으로 운전되도록 하고 완전연소를 지향하는 것이 요구된다. 이에 따라 보일러의 화염을 감지할 수 있는 시스템이 설치되어 운용되고 있다.In general, a small boiler is capable of performing the function required by the boiler by detecting only the ignition or extinguishing state of the flame generated by the supply and interruption of the combustion fuel. However, in the case of a medium / large-sized industrial boiler, not only the presence or absence of a burner flame is determined, but also an analog current signal proportional to the flame intensity and the flame frequency (flame blink phenomenon) state is output to enable the burner to operate stably and efficiently It is required to aim for complete combustion. Accordingly, a system capable of detecting the flame of the boiler is installed and operated.

보일러의 화염을 감지하는 보일러 화염 감지시스템에 대한 종래기술로서, 특허 제 171263호가 있다. 이 특허는 보일러의 외벽을 통하여, 그 내부로 삽입된 금속 파이프와 연결되도록 화염감지센서를 설치하여 감지된 신호를 정전류출력으로 변환하여 원거리에 설치되는 화염세기 증폭부에 전송하도록 하고, 상기 화염세기 증폭부에는 화염세기 아날로그신호와 화염세기 변환기를 통해 얻어지는 신호에 의해 외부에 설치되는 전류지시계로 화염상태를 표시토록 하고 있다. 그리고 비교기에 의해 통과된 신호를 디지털신호로 하여 주파수 종합연산출력부로 전송함과 동시에 결함표시와 L.Set 표시 및 H.Set 표시 등을 설치하여 점멸토록 하고, 상기 주파수 종합연산부에는 비교기의 출력신호에 의해 논리회로에 의거 릴레이를 구동시키도록 되고 발광다이오드로 화염의 정상여부를 표시하도록 하고 있다.As a conventional technique for a boiler flame detection system for detecting a flame of a boiler, there is a patent No. 171263. According to this patent, a flame detection sensor is installed so as to be connected to a metal pipe inserted into an outer wall of a boiler, and the detected signal is converted into a constant current output and transmitted to a flame intensity amplifying unit installed at a remote place. In the amplification unit, a flame intensity analog signal and a signal obtained through a flame intensity converter are used to display a flame state by an external current indicator. Then, the signal passed by the comparator is transmitted as a digital signal to the frequency synthesizing output unit, and at the same time, a fault indication, L.Set indication, and H.Set indication are provided for blinking, The relay is driven based on the logic circuit, and whether or not the flame is normal is displayed by the light emitting diode.

그런데 이러한 종래의 보일러 화염 감지시스템은 빈번한 오류가 발생될 수 있다. 예를 들면, 화염이 지속적으로 유지되는 상황에서 그을음이 발생하여 화염감지센서 또는 그 주변에 그을음이 발생될 수 있다. 이러한 흑화현상은 화염의 세기 및 화염주파수를 낮추게 되며, 이때 보일러 화염 감지시스템은 버너의 화염이 소화된 것으로 판단하고, 화염이 소화된 것을 표시하는 문제가 있었다.However, such a conventional boiler flame detection system may cause frequent errors. For example, soot may be generated in a situation where the flame is continuously maintained, and soot may be generated at or around the flame detection sensor. This blackening phenomenon lowers the intensity of the flame and the frequency of the flame. At this time, the boiler flame detection system judges that the flame of the burner is extinguished and there is a problem that the flame is extinguished.

또한 이러한 종래의 보일러 화염 감지시스템은 전원공급이 하나의 전원모듈로 공급되는 것이 일반적이므로 전원모듈의 손상시 감지시스템 전체의 작동이 멈추게 됨에 따라 감지시스템의 운용이 안정적이라 할 수 없다.In addition, since the conventional boiler flame detection system is generally supplied with a power supply as one power supply module, the operation of the entire detection system is stopped when the power supply module is damaged, so that the operation of the detection system is not stable.

따라서 본 고안이 해결하고자 하는 과제는 흑화현상이 발생된 경우 버너의 화염이 소화된 것으로 판단되는 오동작이 방지될 수 있고, 운용의 안정성이 향상되며, 감시시스템의 작동시 화염과 관련된 주요 데이터를 저장하게 되므로 고장발생시 신속한 원인 분석이 가능하여 유지 보수가 용이하며, 화염 상태를 확인할 수 있는 시안성이 개선되도록 한 보일러 화염 감시시스템을 제공하는데 있다.Therefore, a problem to be solved by the present invention is to prevent malfunction that the flame of the burner is judged to be extinguished when the blackening phenomenon occurs, improve the stability of operation, and store the main data related to the flame The present invention is to provide a boiler flame monitoring system which is capable of performing quick cause analysis in the event of a fault, facilitates maintenance, and improves the visibility to check the flame condition.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 보일러 화염 감시시스템은 버너에서 발생된 화염을 감지하여 화염신호를 출력하는 화염감지센서 및 상기 화염신호를 화염의 세기 및 화염주파수 신호로 분류하여 출력하는 화염신호변환부를 포함하는 화염감지부; 상기 화염감지부로부터 상기 화염의 세기 및 화염주파수 정보를 수신하고, 화염의 세기 및 화염주파수 신호를 프로그램 연산하고, 연산된 화염의 세기 및 화염주파수 신호의 연산 결과값에 따라 버너의 점화여부 및 버너의 소화여부를 판단하는 마이크로프로세서; 및 상기 마이크로프로세서에서 연산되어 산출된 상기 화염의 세기 및 화염주파수를 수신하고, 상기 화염의 세기 및 화염주파수를 출력하며, 상기 버너의 점화여부 및 상기 버너의 소화여부를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하며, 상기 마이크로프로세서는 흑화여부판단부를 포함하고, 상기 흑화여부판단부는 상기 화염감지센서 또는 상기 버너 주변에 그을음이 발생한 경우에 측정된 화염신호를 이용한 화염의 세기 및 상기 화염주파수 신호의 연산 결과값과 비교하기 위한 제1 비교모드 및 제2 비교모드가 미리 입력되어 있는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a boiler flame monitoring system including a flame sensor for detecting a flame generated in a burner and outputting a flame signal, and a controller for classifying the flame signal into a flame intensity and a flame frequency signal A flame detection unit including a flame signal conversion unit for outputting the flame signal; The control unit receives the intensity of the flame and the flame frequency information from the flame sensing unit, programs the flame intensity and the flame frequency signal, and determines whether the burner is ignited or not according to the calculated flame intensity and the calculation result of the flame frequency signal, A microprocessor for judging whether or not the fire extinguishing system is in operation; And a display unit for receiving the intensity and the flame frequency of the flame calculated and calculated by the microprocessor, outputting the intensity of the flame and the flame frequency, and displaying whether the burner is ignited and whether or not the burner is extinguished, The microprocessor includes a blackening determination unit, wherein the blackening determination unit compares the intensity of the flame using the flame signal measured when the soot is generated around the flame sensor or the burner, and the calculated result value of the flame frequency signal The first comparison mode and the second comparison mode are preliminarily input.

상기 감시시스템은 전원공급부를 더 포함하고, 상기 전원공급부는 제1 전원모듈 및 제2 전원모듈을 포함하고, 상기 제1 전원모듈 및 상기 제2 전원모듈은 상기 감시시스템에 각각 독립적으로 전원을 공급하도록 구성될 수 있다.The monitoring system may further include a power supply unit, wherein the power supply unit includes a first power module and a second power module, and the first power module and the second power module supply power to the monitoring system independently .

상기 디스플레이부는 상기 화염의 세기 및 상기 화염 주파수를 동시 디스플레이하도록 구성될 수 있다.The display unit may be configured to simultaneously display the intensity of the flame and the flame frequency.

상기 시스템은 데이터베이스부를 더 포함하고, 상기 마이크로프로세서는 상기 화염신호, 상기 화염의 세기 및 화염주파수, 상기 흑화여부판단부의 분석정보를 상기 데이터베이스부에 입력할 수 있다.The system may further include a database unit, and the microprocessor may input the flame signal, the intensity of the flame, the flame frequency, and analysis information of the blackening determination unit to the database unit.

상기 흑화여부판단부는, 상기 화염의 세기 및 상기 화염주파수가 이전보다 하락하는 경우, 상기 디스플레이부로 출력되는 상기 화염의 세기의 백분율 값이 30%이하이고 상기 디스플레이부로 출력되는 상기 화염주파수의 백분율 값이 이전의 백분율 값보다 20% 이하로 하락한 경우 흑화현상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.Wherein the blackening determination unit determines whether the percentage of the intensity of the flame output to the display unit is 30% or less and the percentage of the flame frequency output to the display unit when the flame frequency is lower than before, If the value falls below 20% of the previous percentage value, it can be judged that blackening has occurred.

본 고안에 따른 보일러 화염 감시시스템을 이용하면, 흑화현상이 발생된 경우 버너의 화염이 소화된 것으로 판단하는 오동작이 방지될 수 있다.By using the boiler flame monitoring system according to the present invention, it is possible to prevent a malfunction that determines that the flame of the burner is extinguished when blackening phenomenon occurs.

또한, 전원공급부가 복수의 모듈로 구성되므로 어느 하나의 모듈이 손상되더라도 지속적인 전원의 공급이 가능하며, 이에 따라 감시시스템의 안정성이 향상될 수 있다.Also, since the power supply unit is composed of a plurality of modules, it is possible to continuously supply power even if one of the modules is damaged, so that the stability of the monitoring system can be improved.

또한, 감시시스템의 작동시 화염과 관련된 주요 데이터를 저장하고, 상기 주요 데이터를 기초로 고장발생시 신속한 원인 분석이 가능하여 유지 보수가 용이하며, 향후 더욱 개선된 감시시스템의 설계를 위한 참고 데이터를 제공할 수 있다.In addition, the main data related to the flame is stored during operation of the surveillance system, and it is possible to perform a quick cause analysis on the basis of the main data in the event of a fault, so that it is easy to maintain and provide reference data for further improved monitoring system design can do.

또한, 감시시스템의 작동시 화염의 세기 및 화염주파수를 동시에 확인이 가능하여 보일러의 화염 상태를 확인할 수 있는 시안성이 개선될 수 있다.In addition, since the flame intensity and the flame frequency can be checked at the same time during the operation of the monitoring system, the visibility of checking the flame condition of the boiler can be improved.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 보일러 화염 감시시스템의 구성을 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 2a 내지 도 3b는 제1 비교모드 및 제2 비교모드의 설정을 위해 화염감지센서에 흑화현상 조건을 부여하여 화염의 세기 및 화염주파수에 대한 변화를 측정하기 위한 실험을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 도 1에 도시된 디스플레이부를 예시한다.
1 is a block diagram conceptually illustrating a configuration of a boiler flame monitoring system according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining an experiment for measuring changes in flame intensity and flame frequency by applying a blackening phenomenon condition to the flame detection sensor for setting the first comparison mode and the second comparison mode.
Fig. 4 illustrates the display unit shown in Fig.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 보일러 화염 감시시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a boiler flame monitoring system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the appended claims are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed, but to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged from the actual size in order to clarify the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 고안의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 보일러 화염 감시시스템의 구성을 개념적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram conceptually illustrating a configuration of a boiler flame monitoring system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 보일러 화염 감시시스템은, 화염감지부(110), 마이크로프로세서(120), 디스플레이부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the boiler flame monitoring system according to an embodiment of the present invention may include a flame sensing unit 110, a microprocessor 120, and a display unit 130.

화염감지부(110)는 화염감지센서(111), 화염신호변환부(112)를 포함할 수 있다.The flame detection unit 110 may include a flame detection sensor 111 and a flame signal conversion unit 112.

화염감지센서(111)는 보일러에서 발생되는 화염을 검출 가능한 곳에 설치된다. 예를 들면, 화염감지센서(111)는, 석탄, 기름, 가스연료를 연소 연료로 해서 발생되는 화염을 보일러의 외벽을 통하여 내부로 삽입된 금속 파이프를 통하거나 보일러 내부에 광파이버 케이블을 삽입하여 화염의 상태를 감지할 수 있다. 이러한 화염감지센서(111)는 화염을 감지하기 위한 수단에 있어서 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 포토다이오드를 통해서 화염을 감지하는 형태일 수 있다. 이러한 경우, 포토다이오드는 화염의 세기에 따라 출력을 변화시키고, 이에 따라 버너 화염의 세기를 검출할 수 있다. The flame detection sensor 111 is installed at a position where the flame generated in the boiler can be detected. For example, the flame detecting sensor 111 may be a flame detecting sensor for detecting a flame generated by burning coal, oil, or gaseous fuels through a metal pipe inserted through an outer wall of a boiler or by inserting an optical fiber cable into a boiler, Can be detected. The flame detection sensor 111 is not limited to a specific means for detecting a flame. For example, the flame detection sensor 111 may detect the flame through a photodiode. In this case, the photodiode can change the output according to the intensity of the flame, and thus detect the intensity of the burner flame.

화염신호변환부(112)는 화염감지센서(111)에서 출력되는 화염신호를 수신하고, 상기 화염신호를 화염의 세기(Intensity) 및 화염주파수(Frequency) 신호로 분류하여 출력할 수 있다. 예를 들면, 화염신호변환부(112)는 대수증폭기(미도시), 신호안정기(미도시), 차동증폭기(미도시)를 포함할 수 있고, 화염신호는 대수증폭기, 신호안정기, 차동증폭기를 거치면서 적분되어 화염의 세기 및 화염주파수를 생성할 수 있다.The flame signal conversion unit 112 receives the flame signal output from the flame detection sensor 111 and classifies the flame signal into flame intensity and flame frequency signal and outputs the flame signal. For example, the flame signal converter 112 may include a logarithmic amplifier (not shown), a signal ballast (not shown), a differential amplifier (not shown), and the flame signal may include an algebraic amplifier, a signal ballast, So that the intensity of the flame and the flame frequency can be generated.

마이크로프로세서(120)는 상기 화염감지부(110), 즉 상기 화염신호변환부(112)로부터 출력되는 화염의 세기 및 화염주파수를 수신할 수 있다. 수신된 화염의 세기 및 화염주파수를 프로그램 연산하고, 연산된 화염의 세기 및 화염 주파수를 로직(LOGIC)하여 그 결과값에 따라 버너의 점화여부 및 버너의 소화여부를 판단할 수 있다. 여기서, 화염의 세기 및 화염 주파수의 연산이라 함은 마이크로프로세서(120)에서 로직 가능한 값으로 처리하고 디스플레이부(130)로 출력가능한 값(예를 들면, 백분율(%))으로 처리하는 것을 말한다. The microprocessor 120 may receive the flame intensity and flame frequency output from the flame sensing unit 110, that is, the flame signal conversion unit 112. The intensity of the received flame and the flame frequency are programmed, and the intensity of the calculated flame and the frequency of the flame are logically determined to determine whether the burner is ignited or whether the burner is extinguished according to the result. Here, the calculation of the flame intensity and the flame frequency refers to processing with a value that can be processed by the microprocessor 120 to be a logic value and a value that can be outputted to the display unit 130 (for example, percentage (%)).

예를 들면, 마이크로프로세서(120)에는 화염신호변환부(112)로부터 입력되는 화염의 세기 및 화염주파수의 측정값과 비교하기 위한 비교값, 즉 화염의 세기의 하한값, 화염의 세기 상한값, 화염주파수 하한값, 화염주파수 상한값이 미리 설정될 수 있다. 이러한 경우, 연산된 화염의 세기 및 화염주파수의 로직 결과의 출력은, 각각의 화염의 세기 및 화염주파수가 상기 화염의 세기의 하한값과 화염의 세기 상한값, 화염주파수 하한값과 화염주파수 상한값의 범위 이내이면 1, 아니면 0을 출력할 수 있다.For example, the microprocessor 120 is provided with a comparison value for comparing the intensity of the flame inputted from the flame signal converter 112 and the measured value of the flame frequency, that is, the lower limit of the intensity of the flame, The lower limit value and the flame frequency upper limit value can be set in advance. In this case, the intensity of the calculated flame and the output of the logic result of the flame frequency are determined such that the intensity of each flame and the flame frequency are within the range of the lower limit of the flame intensity, the upper limit of the flame intensity, 1 ", or " 0 ".

이와 같이 설정된 마이크로프로세서(120)는 버너의 점화여부 및 버너의 소화여부를 판단하기 위해, 예를 들면, 로직 결과가 1이고, 연속적으로 온딜레이타임(ON DELAY TIME)을 경과했을 때 버너가 점화된 상태이고 화염이 정상인 것으로 판단하고, 반대로 로직 결과가 0이고 연속적으로 오프딜레이타임(OFF DELAY TIME)을 경과했을 때 버너가 소화된 상태이고 화염이 정상이 아닌 것으로 판단할 수 있다.In order to determine whether the burner is ignited and whether the burner is to be extinguished, for example, when the logic result is 1 and the ON delay time is continuously passed, It is determined that the flame is normal, and conversely, when the logic result is 0 and the OFF DELAY time is continuously passed, it can be determined that the burner is in a digested state and the flame is not normal.

한편, 마이크로프로세서(120)는 흑화여부판단부(121)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the microprocessor 120 may include a blackening determination unit 121.

흑화여부판단부(121)는 화염감지센서(111) 또는 버너 주변에 그을음이 발생한 경우 버너가 소화된 것으로 판단하는 오류를 방지하기 위한 구성이다. 이를 위해, 흑화여부판단부(121)는 화염감지센서(111) 또는 상기 버너 주변에 그을음이 발생한 경우에 측정된 화염신호를 이용한 화염의 세기 및 상기 화염주파수 신호의 연산 결과값과 비교하기 위한 제1 비교모드 및 제2 비교모드가 미리 입력될 수 있다. 제1 비교모드는 화염의 세기에 대한 비교모드일 수 있고, 제2 비교모드는 화염주파수에 대한 비교모드일 수 있다.The blackening determination unit 121 is configured to prevent an error that determines that the burner has been extinguished when soot is generated around the flame detection sensor 111 or the burner. For this purpose, the blackening determination unit 121 determines whether or not the flame is detected based on the intensity of the flame using the flame signal measured when the soot is generated around the flame sensor 111 or around the burner, 1 comparison mode and a second comparison mode can be input in advance. The first comparison mode may be a comparison mode for flame intensity and the second comparison mode may be a comparison mode for flame frequency.

이러한 경우, 제1 비교모드는 상기 화염의 세기 및 상기 화염주파수가 이전보다 하락하는 경우, 상기 디스플레이부로 출력되는 상기 화염의 세기의 백분율 값이 30%이하인지 판단하고, 제2 비교모드는 상기 디스플레이부로 출력되는 상기 화염주파수의 백분율 값이 이전의 백분율 값보다 20% 이하로 하락했는지 판단하도록 설정될 수 있다. In this case, the first comparison mode determines whether the percentage value of the intensity of the flame output to the display unit is 30% or less when the intensity of the flame and the flame frequency are lower than before, May be set to determine whether the percentage value of the flame frequency that has been output to the division has dropped below 20% of the previous percentage value.

이러한 제1 비교모드 및 제2 비교모드의 설정에 따라, 화염의 세기 및 화염주파수가 이전 보다 하락하는 경우, 상기 디스플레이부로 출력되는 상기 화염의 세기의 백분율 값이 30%이하이고 상기 디스플레이부로 출력되는 상기 화염주파수의 백분율 값이 이전의 백분율 값보다 20% 이하로 하락한 경우이면 흑화현상이 발생된 것으로 판단할 수 있다.When the intensity of the flame and the frequency of the flame are lower than before according to the setting of the first comparison mode and the second comparison mode, the percentage of the intensity of the flame output to the display unit is 30% If the percentage value of the flame frequency is lower than 20% of the previous percentage value, it can be determined that the blackening phenomenon has occurred.

이러한 제1 비교모드 및 제2 비교모드의 설정을 위해 화염감지센서(111)에 흑화현상 조건을 부여하여 화염의 세기 및 화염주파수에 대한 변화를 측정하기 위한 실험을 실시하였다. 이는 다음과 같다.In order to set the first comparison mode and the second comparison mode, an experiment was conducted to measure the change in flame intensity and flame frequency by applying a blackening phenomenon condition to the flame detection sensor 111. This is as follows.

먼저, 실험전의 디스플레이부(130)에 표시되는 화염의 세기 및 화염주파수를 확인하였다. 실험전 디스플레이부(130)에 표시되는 화염의 세기 및 화염주파수는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 화염의 세기는 54%, 화염주파수는 56%로 표시되었다.First, the flame intensity and flame frequency displayed on the display unit 130 before the experiment were confirmed. As shown in FIGS. 2A and 2B, the flame intensity and the flame frequency displayed on the display unit 130 before the experiment were represented by 54% and 56%, respectively.

이후, 촛불의 불꽃을 이용하여 화염감지센서(111)에 흑화현상의 유사조건을 부여하였다. 즉, 촛불의 불꽃에 화염감지센서(111)의 감지부를 근접시켜서 일정 시간 지속하여 촛불의 불꽃에 의한 그을음이 상기 감지부의 주변에 부착되도록 하였다. 이때, 디스플레이부(130)에 표시되는 화염의 세기 및 화염주파수는 도 3a 및 도 3b와 같이, 화염의 세기는 25%, 화염주파수는 48%로 나타났다.Then, similar conditions of the blackening phenomenon were given to the flame detecting sensor 111 by using the flame of the candle. That is, the sensing part of the flame sensor 111 is brought close to the flame of the candle, and the soot caused by the flame of the candle is attached to the periphery of the sensing part for a predetermined period of time. As shown in FIGS. 3A and 3B, the flame intensity and the flame frequency displayed on the display unit 130 were 25% and 48%, respectively.

이러한 실험 결과에 따라 흑화현상발생시 화염의 세기는 30% 이하로 표시되고, 화염주파수는 흑화현상발생 전과 대비하여 20% 이내의 범위로 하락하는 것을 확인할 수 있었다.According to the results of this experiment, the intensity of the flame is 30% or less when the blackening phenomenon occurs, and the flame frequency is reduced to within 20% of that before the blackening phenomenon.

따라서 흑화여부판단부(121)에 미리 설정되는 제1 비교모드 및 제2 비교모드는 실험을 통해 설정된 비교적 정확한 설정값이다.Therefore, the first comparison mode and the second comparison mode, which are preset in the blackening determination unit 121, are comparatively accurate setting values set through experiments.

디스플레이부(130)는 마이크로프로세서(120)에서 연산되어 산출된 상기 화염의 세기 및 화염주파수를 수신하고, 상기 화염의 세기 및 화염주파수를 출력하며, 상기 버너의 점화여부 및 상기 버너의 소화여부를 디스플레이할 수 있다. 예를 들면, 상기 화염의 세기 및 화염주파수는 마이크로프로세서(120)에서 수행된 화염의 세기 및 화염주파수의 연산 결과에 따른 결과값을 백분율로 표시할 수 있고, 버너가 점화 상태인 경우는 "Flame On"으로 표시하고, 버너가 소화 상태인 경우는 "No Flame"으로 표시할 수 있다. 이러한 디스플레이부(130)는 화염의 세기 및 화염 주파수를 표시할 때 화염의 세기 및 화염 주파수를 백분율로 동시에 디스플레이할 수 있다. 이러한 모습은 도 4에 잘 나타나 있다.The display unit 130 receives the intensity and flame frequency of the flame calculated and calculated by the microprocessor 120, outputs the intensity of the flame and the flame frequency, and determines whether or not the burner is ignited and whether or not the burner is extinguished Can be displayed. For example, the intensity of the flame and the flame frequency may be expressed as a percentage according to the result of calculation of the flame intensity and the flame frequency performed in the microprocessor 120, and when the burner is in the ignition state, On ", and when the burner is in the extinguished state, it can be displayed as" No Flame ". The display unit 130 may simultaneously display the intensity of the flame and the flame frequency as a percentage when the flame intensity and the flame frequency are displayed. This is illustrated in FIG.

한편, 본 고안의 일 실시예에 따른 보일러 화염 감시시스템은 전원공급부(140) 및 데이터베이스부(150)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the boiler flame monitoring system according to one embodiment of the present invention may include a power supply unit 140 and a database unit 150.

전원공급부(140)는 보일러 화염 감시시스템에 전원을 공급한다. 즉, 화염감지부(110), 마이크로프로세서(120) 및 디스플레이부(130)로 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(140)는 제1 전원모듈(141) 및 제2 전원모듈(142)을 포함할 수 있다. 제1 전원모듈(141) 및 제2 전원모듈(142)은 감시시스템에 각각 독립적으로 전원을 공급하도록 구성될 수 있다. 또는 평상시에는 제1 전원모듈(141)이 감시시스템에 전원을 공급하고 비상시, 예를 들면, 제1 전원모듈(141)의 손상된 경우 제2 전원모듈(142)이 감시시스템에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다. 또는 그 반대일 수 있다. 제1 전원모듈(141) 및 제2 전원모듈(142)은 상용전원과 연결될 수 있다.Power supply 140 provides power to the boiler flame monitoring system. That is, power is supplied to the flame sensing unit 110, the microprocessor 120, and the display unit 130. The power supply unit 140 may include a first power module 141 and a second power module 142. The first power module 141 and the second power module 142 may be configured to supply power to the monitoring system independently of each other. The first power module 141 supplies power to the surveillance system and the second power module 142 supplies power to the surveillance system in case of an emergency such as when the first power module 141 is damaged . Or vice versa. The first power module 141 and the second power module 142 may be connected to a commercial power source.

데이터베이스부(150)는 감시시스템의 주요 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 데이터베이스부(150)는 마이크로프로세서(120)와 전기적으로 연결되어 마이크로프로세서(120)로부터 화염신호, 화염의 세기 및 화염주파수, 흑화여부판단부(121)의 분석정보가 입력되어 저장될 수 있다. 이러한 데이터베이스부(150)에 저장되는 정보는 감시시스템의 고장발생시 신속한 원인 분석이 가능한 데이터를 제공할 수 있고, 향후 더욱 개선된 감시시스템의 설계를 위한 참고 데이터를 제공할 수 있다.The database unit 150 may store the main data of the monitoring system. For example, the database unit 150 is electrically connected to the microprocessor 120, and the flame signal, flame intensity, flame frequency, and analysis information of the blackening determination unit 121 are input from the microprocessor 120 and stored . The information stored in the database unit 150 can provide data capable of prompt cause analysis in the event of a failure of the surveillance system and can provide reference data for designing a further improved surveillance system in the future.

이러한 본 고안의 일 실시예에 따른 보일러 화염 감시시스템을 이용하면, 흑화여부판단부(121)의 흑화현상 판단에 따라 흑화현상이 발생된 경우 마이크로프로세서(120)는 버너의 화염이 소화된 것으로 판단하는 오동작이 방지될 수 있다.When the blackening phenomenon occurs in accordance with the blackening phenomenon determination of the blackening determination unit 121, the microprocessor 120 determines that the flame of the burner has been extinguished, using the boiler flame monitoring system according to one embodiment of the present invention It is possible to prevent malfunction.

또한 전원공급부(140)가 제1 전원모듈(141) 및 제2 전원모듈(142)로 구성되므로 제1 전원모듈(141) 및 제2 전원모듈(142) 중 어느 하나가 손상되더라도 감시시스템에 지속적인 전원의 공급이 가능하며, 이에 따라 감시시스템의 안정성이 향상될 수 있다.In addition, since the power supply unit 140 includes the first power module 141 and the second power module 142, even if any one of the first power module 141 and the second power module 142 is damaged, It is possible to supply power, thereby improving the stability of the surveillance system.

또한 감시시스템의 작동시 주요 데이터를 저장하고, 상기 주요 데이터를 기초로 고장발생시 신속한 원인 분석이 가능하여 유지 보수가 용이하며, 향후 더욱 개선된 감시시스템의 설계를 위한 참고 데이터를 제공할 수 있다.Also, it is possible to store important data when the surveillance system operates, and to perform quick cause analysis on the basis of the main data, so that it is easy to maintain and provide reference data for further improved surveillance system design in the future.

또한 감시시스템의 작동시 화염의 세기 및 화염주파수를 동시에 확인이 가능하여 보일러의 화염 상태를 확인할 수 있는 시안성이 개선될 수 있다.In addition, since the flame intensity and the flame frequency can be checked at the same time during the operation of the surveillance system, the visibility of checking the flame condition of the boiler can be improved.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 고안의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 고안의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 고안의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 고안은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention should not be construed as limited to the embodiments set forth herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features set forth herein.

110 : 화염감지부 111 : 화염감지센서
112 : 화염신호변환부 120 : 마이크로프로세서
121 : 흑화여부판단부 130 : 디스플레이부
140 : 전원공급부 141 : 제1 전원모듈
142 : 제2 전원모듈 150 : 데이터베이스부
110: Flame detection unit 111: Flame detection sensor
112: Flame signal conversion unit 120: Microprocessor
121: Blackening determination unit 130: Display unit
140: Power supply unit 141: First power supply module
142: second power module 150: database part

Claims (5)

버너에서 발생된 화염을 감지하여 화염신호를 출력하는 화염감지센서 및 상기 화염신호를 화염의 세기 및 화염주파수 신호로 분류하여 출력하는 화염신호변환부를 포함하는 화염감지부;
상기 화염감지부로부터 상기 화염의 세기 및 화염주파수 정보를 수신하고, 화염의 세기 및 화염주파수 신호를 프로그램 연산하여 백분율(%)로 처리하고, 연산된 화염의 세기 및 화염주파수 신호의 연산 결과값에 따라 버너의 점화여부 및 버너의 소화여부를 판단하는 마이크로프로세서; 및
상기 마이크로프로세서에서 연산되어 산출된 상기 화염의 세기 및 화염주파수를 수신하고, 상기 화염의 세기 및 화염주파수를 출력하며, 상기 버너의 점화여부 및 상기 버너의 소화여부를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하며,
상기 마이크로프로세서는 흑화여부판단부를 포함하고,
상기 흑화여부판단부는 상기 화염감지센서 또는 상기 버너 주변에 그을음이 발생한 경우에 측정된 화염신호를 이용한 화염의 세기 및 상기 화염주파수 신호의 연산 결과값과 비교하기 위한 제1 비교모드 및 제2 비교모드가 미리 입력되어 있고,
상기 흑화여부판단부는, 상기 화염의 세기 및 상기 화염주파수가 이전보다 하락하는 경우, 상기 디스플레이부로 출력되는 상기 화염의 세기의 백분율 값이 30%이하이고 상기 디스플레이부로 출력되는 상기 화염주파수의 백분율 값이 이전의 백분율 값보다 20% 이하로 하락한 경우 흑화현상이 발생한 것으로 판단하도록 설정되는 것을 특징으로 하는,
보일러 화염 감시시스템.
A flame detection unit for detecting a flame generated in the burner and outputting a flame signal; and a flame detection unit including a flame signal conversion unit for classifying the flame signal into a flame intensity signal and a flame frequency signal and outputting the flame signal;
The flame intensity and the flame frequency information are received from the flame detection unit. The flame intensity and the flame frequency signal are programmed and processed as a percentage (%), and the calculated flame intensity and flame frequency signal operation result value A microprocessor for determining whether the burner is ignited and whether the burner is to be extinguished; And
And a display unit for receiving the intensity of the flame calculated in the microprocessor and the flame frequency, outputting the intensity of the flame and the flame frequency, and displaying whether or not the burner is ignited and whether or not the burner is extinguished,
Wherein the microprocessor includes a blackening determination unit,
The blackening determination unit may determine whether the blackening determination unit determines that the flame is in a first comparison mode and a second comparison mode for comparing the intensity of the flame using the flame signal measured when the soot is generated around the flame sensor or the burner, Is input in advance,
Wherein the blackening determination unit determines whether the percentage of the intensity of the flame output to the display unit is 30% or less and the percentage of the flame frequency output to the display unit when the flame frequency is lower than before, Is set to determine that a blackening phenomenon has occurred when the value of the percentage is lower than 20% of the previous percentage value.
Boiler flame monitoring system.
제1항에 있어서,
상기 감시시스템은 전원공급부를 더 포함하고,
상기 전원공급부는 제1 전원모듈 및 제2 전원모듈을 포함하고,
상기 제1 전원모듈 및 상기 제2 전원모듈은 상기 감시시스템에 각각 독립적으로 전원을 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는,
보일러 화염 감시시스템.
The method according to claim 1,
The monitoring system further includes a power supply unit,
Wherein the power supply unit includes a first power module and a second power module,
Wherein the first power module and the second power module are configured to independently supply power to the monitoring system,
Boiler flame monitoring system.
제2항에 있어서,
상기 디스플레이부는 상기 화염의 세기 및 상기 화염 주파수를 동시 디스플레이하도록 구성된 것을 특징으로 하는,
보일러 화염 감시시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the display unit is configured to simultaneously display the intensity of the flame and the flame frequency.
Boiler flame monitoring system.
제1항에 있어서,
상기 시스템은 데이터베이스부를 더 포함하고,
상기 마이크로프로세서는 상기 화염신호, 상기 화염의 세기 및 화염주파수, 상기 흑화여부판단부의 분석정보를 상기 데이터베이스부에 입력하는 것을 특징으로 하는,
보일러 화염 감시시스템.
The method according to claim 1,
The system further includes a database unit,
Wherein the microprocessor inputs the flame signal, the intensity of the flame, the flame frequency, and the analysis information of the blackening determination unit to the database unit.
Boiler flame monitoring system.
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