KR20200025176A - 진동 센싱 장치 및 이를 포함하는 센싱 시스템 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 제1 주파수값의 간격으로 진동 데이터를 생성하는 측정부; 상기 진동 데이터를 제2 주파수값의 간격으로 처리하는 제1 처리부; 제2 주파수값의 간격으로 처리된 기준 진동 데이터를 수신하는 제1 수신부; 상기 처리된 진동 데이터에서 상기 기준 진동 데이터와 상기 처리된 진동 데이터 간의 편차가 큰 제1 데이터를 추출하는 제2 처리부; 및 상기 처리된 진동 데이터에서 제2 데이터를 추출하는 제3 처리부; 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 결합한 결합 데이터를 송신하는 제1 송신부를 포함하고, 상기 제2 데이터는 상기 처리된 진동 데이터에서 상기 제1 데이터 이외의 진동 데이터인 진동 센싱 장치를 개시한다.

Description

진동 센싱 장치 및 이를 포함하는 센싱 시스템{SENSOR FOR DETECTING VIBRATION AND SYSTEM INCLUDING THE SAME}
실시 예는 진동 센싱 장치 및 이를 포함하는 센싱 시스템에 관한 것이다.
최근 산업 설비는 대용량으로 설계되고 있으며 그로 인해 산업 설비　내부 구성도가 갈수록 집적화되는 추세이다. 이로 인해, 산업　설비　고장 등에 의해 발생하는 사고로 인하여 정전 및 화재가 발생할 수 있다. 그리고 대용량의 산업 설비의 파급으로 인한 인명 및 재산피해는 매우 커지는 문제가 존재한다.
이에, 산업 설비　내부의 기기의 이상 징후를 현장 및 원격에서 실시간으로 감시, 진단하여 사고를 미연에 방지하기 위한 방안이 시급한 상황이다.
이와 관련하여, 산업　설비　내부에서 발생 가능한 절연 불량, 자연 열화, 수해/수분, 과부하,　진동/충격 등의 이상 징후를 감시하는 기술이 개발되고 있다.
특히, 산업　설비　내부에 설치되어 있는 전력 기기의 절연 열화 현상 진행 시에는 RF(Radio Frequency) 신호(전자파), 시각 신호(아크 플래쉬), 촉각 신호(과열), 청각 신호(음향), 전기적 신호(누설 전류), 후각 신호(가스)가 복합적으로 발생되기 때문에 이 모든 신호를 빠짐없이 검출해야 할 필요가 있고, 또한 평상시에도 산업　설비　내부의　진동/충격, 온도/습도와 같은 상태 신호를 감시해야 할 필요성이 있다. 이에, 산업　설비　내부의 절연 열화 및 상태 신호를 다중 감시할 수 있는 센싱 시스템이 현장에서 요구되고 있다.
다만, 산업　설비의 데이터 측정, 측정 데이터의 분석 결과 데이터를 무선 등을 통해 사물인터넷(Internet of Things) 기반으로 관리자 또는 사용자에게 능동적으로 제공함에 있어서, 데이터 전송의 용량 제한이라는 한계가 존재한다.
또한, 데이터 전송의 용량 제한을 해결하기 위해 데이터 양을 감소하는 경우, 산업 설비의 고장을 판단하는 감지 데이터의 손상을 피하기 어려운 문제가 존재한다.
실시 예는 진동을 감지하는 진동 센싱 장치 및 이를 포함하는 센싱 시스템을 제공한다.
또한, 전송되는 데이터 양이 감소된 진동 센싱 장치 및 이를 포함하는 센싱 시스템을 제공한다.
또한, 고장을 용이하게 감지하는 진동 센싱 장치 및 이를 포함하는 센싱 시스템을 제공한다.
실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
실시예에 따른 진동 센싱 장치는 제1 주파수값의 간격으로 진동 데이터를 생성하는 측정부; 상기 진동 데이터를 제2 주파수값의 간격으로 처리하는 제1 처리부; 제2 주파수값의 간격으로 처리된 기준 진동 데이터를 수신하는 제1 수신부; 상기 처리된 진동 데이터에서 상기 기준 진동 데이터와 상기 처리된 진동 데이터 간의 편차가 큰 제1 데이터를 추출하는 제2 처리부; 및 상기 처리된 진동 데이터에서 제2 데이터를 추출하는 제3 처리부; 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 결합한 결합 데이터를 송신하는 제1 송신부를 포함하고, 상기 제2 데이터는 상기 처리된 진동 데이터에서 상기 제1 데이터 이외의 진동 데이터이다.
상기 제2 주파수값은 상기 제1 주파수값과 상이할 수 있다.
상기 제2 주파수값은 상기 제1 주파수값보다 클 수 있다.
상기 처리된 진동 데이터는 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 포함하고, 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터는 기 설정된 비율의 데이터 양을 가질 수 있다.
상기 제2 데이터는 상기 처리된 진동 데이터에서 상기 제1 데이터 이외의 진동 데이터 중 일부 진동 데이터이고, 주파수 크기에 따라 선택될 수 있다.
상기 제2 데이터는 상기 결합 데이터의 데이터 크기에 따라 변경될 수 있다.
상기 제2 데이터는 상시 제1 송신부에서 이전에 전송한 결합 데이터의 제2 데이터와 상이한 주파수 크기일 수 있다.
상기 제2 데이터는 상기 이전에 전송한 결합 데이터의 제2 데이터와 동일한 데이터 크기를 가질 수 있다.
상기 제2 데이터는 상기 이전에 전송한 결합 데이터의 제2 데이터보다 주파수 크기가 클 수 있다.
실시예에 따른 센싱 시스템은 설비의 진동을 감지하여 진동 데이터를 생성하는 진동 센싱 장치; 및 상기 진동 데이터를 수신하여 상기 설비의 고장을 감지하는 서버;를 포함하고, 상기 진동 센싱 장치는, 제1 주파수값의 간격으로 진동 데이터를 생성하는 측정부; 상기 진동 데이터를 제2 주파수값의 간격으로 처리하는 제1 처리부; 제2 주파수값의 간격으로 처리된 기준 진동 데이터를 수신하는 제1 수신부; 상기 처리된 진동 데이터에서 상기 기준 진동 데이터와 상기 처리된 진동 데이터 간의 편차가 큰 제1 데이터를 추출하는 제2 처리부; 상기 처리된 진동 데이터에서 제2 데이터를 추출하는 제3 처리부; 및 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 결합한 결합 데이터를 송신하는 제1 송신부를 포함하고, 상기 제2 데이터는 상기 처리된 진동 데이터에서 상기 제1 데이터 이외의 진동 데이터이다.
실시 예에 따르면, 진동을 감지하는 진동 센싱 장치 및 이를 포함하는 센싱 시스템을 구현할 수 있다.
또한, 전송되는 데이터 양이 감소된 진동 센싱 장치 및 이를 포함하는 센싱 시스템을 제작할 수 있다.
또한, 고장을 용이하게 감지하는 진동 센싱 장치 및 이를 포함하는 센싱 시스템을 제작할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 센싱 시스템의 블록도이고,
도 2는 실시예에 따른 진동 센싱 장치의 블록도이고,
도 3은 실시예에 따른 서버의 블록도이고,
도 4 내지 도 15는 실시예에 따른 센서 장치와 서버의 동작을 설명하는 그래프이고,
도 16은 실시예에 따른 진동 센싱 방법의 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 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.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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. 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 센싱 시스템의 블록도이고, 도 2는 실시예에 따른 진동 센싱 장치의 블록도이고, 도 3은 실시예에 따른 서버의 블록도이고, 도 4 내지 도 15는 실시예에 따른 센서 장치와 서버의 동작을 설명하는 그래프이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 실시예에 따른 센싱 시스템(10)은 실시예에 따른 진동 센싱 장치(100)와 서버(200)를 포함한다.
실시예에 따른 진동 센싱 장치(100)는 산업 설비에 설치될 수 있다. 산업 설비는 동작 시, 고유의 진동 신호를 발생할 수 있다. 산업 설비로부터 발생한 고유의 진동 신호로부터 진동 센싱 장치(100)는 진동 스펙트럼을 생성할 수 있다. 그리고 진동 스펙트럼은 고유의 진동 신호에 대응되는 고유의 패턴을 포함할 수 있다. 실시예에 따른 센싱 시스템(10)은 진동 센싱 장치(100)로부터 얻어진 고유의 패턴을 서버(200)가 수신하여 산업 설비의 결함, 고장을 인지할 수 있다. 예컨대, 산업 설비에 불평형, 비정렬, 베어링 고장, 헐거움 등의 결합이나 고장이 발생할 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 센싱 시스템(10)은 진동 센싱 장치(100)로부터 감지한 고유의 패턴을 이용하여 산업 설비의 고장을 감지할 수 있다. 특히, 실시예에 따른 센싱 시스템(10)은 감소된 데이터 양이 송수신되면서 용이하게 고유의 패턴을 인지할 수 있는 효과를 제공한다.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 진동 센싱 장치(100)는 측정부(110), 제1 처리부(120), 제1 수신부(130), 제2 처리부(140), 제3 처리부(150) 및 제1 송신부(160)를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 진동 센싱 장치(100)는 측정부(110)를 통해 산업 설비의 진동을 측정할 수 있다. 구체적으로, 측정부(110)는 제1 주파수값의 간격으로 크기가 상이한 진동 데이터를 생성할 수 있다. 예컨대, 측정부(110)는 산업 설비로부터 감지한 시간에 따른 진동 데이터를 주파수 변환한 주파수 스펙트럼을 생성할 수 있다. 이에 따라, 측정부(110)는 제1 주파수값의 간격으로 크기를 갖는 주파수 스펙트럼으로서 진동 데이터를 생성할 수 있다.
측정부(110)는 0Hz 내지 50kHz의 진동 계측 범위를 갖는 진동 데이터를 생성할 수 있다. 다만, 진동 계측 범위는 산업 설비의 종류에 따라 변경될 수 있으며, 이러한 범위에 한정되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 진동 데이터는 일예로 0Hz 내지 50kHz의 진동 계측 범위를 가질 수 있다. 그리고 제1 주파수값(a)은 1Hz일 수 있다. 이로써, 진동 데이터는 50,000개의 데이터 양(A)을 가질 수 있다.
그리고 진동 데이터는 예컨대 16비트로 전송되는 경우 데이터 양(A)에 16비트(bit)를 곱한 100kByte의 데이터 크기를 가질 수 있다. 이에 따라, 진동 센싱 장치(100)가 1회 당 100Byte의 데이터 크기를 전송할 수 있는 경우라면, 1000회의 순차적 전송이 요구되는 한계가 존재한다.
이에, 실시예에 따른 진동 센싱 장치(100)는 제1 처리부(120)가 측정부(110)에서 생성된 진동 데이터를 제2 주파수값(b)의 간격으로 처리할 수 있다.
여기서, 제2 주파수값(b)은 제1 주파수값(도 4에서 a)과 상이할 수 있다. 예컨대, 제2 주파수값(b)은 제1 주파수값(도 4에서 a)보다 클 수 있다. 이로써, 제1 처리부(120)에서 처리된 진동 데이터는 제2 주파수값(b)의 간격을 갖는 주파수 스펙트럼을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4와 달리 제2 주파수값(b)이 50Hz인 경우, 처리된 진동 데이터는 도 4와 달리 1000개일 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 진동 센싱 장치(100)는 동일 비트에서 전송하는 데이터 크기가 감소할 수 있다. 이에, 전송되는 데이터 양을 감소할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 진동 센싱 장치(100)는 진동 데이터를 보다 용이하게 전송할 수 있다.
또한, 제2 주파수값(b)의 간격으로 처리되는 경우, 간격마다 가장 큰 주파수 크기(mag)가 해당 간격의 주파수 크기로 설정될 수 있다. 예컨대, 제1 주파수값(a)이 1Hz이고, 제2 주파수값(b)이 10Hz인 경우, 0Hz 내지 10Hz의 정보 중 가장 큰 주파수 크기를 첫번째 데이터의 크기(mag)로 설정할 수 있다.
제1 수신부(130)는 제2 주파수값의 간격으로 처리된 기준 진동 데이터를 수신할 수 있다. 기준 진동 데이터는 서버(200)로부터 수신할 수 있다. 또한, 기준 진동 데이터는 실시예에 따른 진동 센싱 장치(100)에 초기에 설정된 진동 데이터일 수 있다. 즉, 기준 진동 데이터는 고장, 결함 등이 존재하지 않는 산업 설비에 대한 진동 데이터일 수 있다. 또한, 기준 진동 데이터는 일정 횟수 동안 서버(200)로 전송된 결합 데이터의 평균 누적값으로 설정(도 6 참조)될 수 있으며, 이와 같이 다양하게 설정될 수 있다.
기준 진동 데이터는 제1 처리부(120)에서 처리된 진동 데이터와 동일한 주파수값을 가질 수 있다. 이로써, 기준 진동 데이터와 제1 처리부(120)에서 처리된 진동 데이터는 서로 동일한 주파수값의 간격을 가져, 진동 데이터 간에 용이하게 비교될 수 있다.
제2 처리부(140)는 처리된 진동 데이터와 기준 진동 데이터 간의 편차가 큰 제1 데이터를 추출할 수 있다.
도 7을 살펴보면, 제1 처리부(120)에서 처리된 진동 데이터를 도시한다. 이 때, 제2 처리부(140)는 기준 진동 데이터(도 6 참조)와 처리된 진동 데이터 간에 일정 간격 별 크기를 비교할 수 있다. 그리고 제1 처리부(120)에서 처리된 진동 데이터에서 기준 진동 데이터와 처리된 진동 데이터 간의 편차가 큰 제1 데이터(C)를 추출할 수 있다.
이로써, 제2 처리부(140)는 주파수 크기의 변동이 존재하는 데이터를 추출할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에 따른 진동 센싱 장치(100)는 산업 설비의 결함, 고장을 인지할 수 있다.
제3 처리부(150)는 상기 제1 처리부(120)에서 처리된 진동 데이터에서 제2 데이터를 추출할 수 있다. 여기서, 제2 데이터는 제1 처리부(120)에서 처리된 진동 데이터에서 제1 데이터 이외의 진동 데이터일 수 있다. 예컨대, 제2 데이터는 제1 처리부(120)에서 처리된 진동 데이터에서 제1 데이터를 제외한 진동 데이터 중 일부일 수도 있다.
도 8을 참조하면, 제3 처리부(150)는 처리된 진동 데이터에서 제1 데이터(C)이외의 진동 데이터(E+D) 중 일부인 제2 데이터(E)를 추출할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 처리된 진동 데이터는 제1 데이터 및 제2 데이터를 포함할 수 있다.(구체적으로, 처리된 진동 데이터는 제1 데이터 및 제2 데이터 이외의 진동 데이터인 제3 데이터(D)를 포함할 수 있다) 예컨대, 송신부에서 보낼 수 있는 데이터 양이 처리된 진동 데이터보다 크다면, 처리된 진동 데이터는 제1 데이터와 제2 데이터로 이루어질 수 있다. 다만, 송신부에서 보낼 수 있는 데이터 양이 처리된 진동 데이터보다 작다면, 처리된 진동 데이터는 결합 데이터에 포함되지 않는 제3 데이터(D)를 포함할 수 있다.
그리고 제1 데이터 및 제2 데이터는 기 설정된 비율의 데이터 양을 가질 수 있다. 예를 들어, 송신부에서 보낼 수 있는 데이터 양이 100개이고 처리된 진동 데이터의 데이터 양이 1000개이고, 제1 데이터와 제2 데이터의 비율이 5:5일 수 있다. 이 경우, 처리된 진동 데이터는 제1 데이터 50개와 제2 데이터 50개 그리고 제3 데이터 900개를 포함할 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 진동 센싱 장치(100)는 감소된 데이터 양을 보내면서도 결함 등에 의해 발생한 진동 데이터를 누락 없이 송신할 수 있다. 이로써, 통신 환경의 한계를 극복하면서 고장에 대한 진동 데이터도 용이하게 송신할 수 있다.
송신부는 제1 데이터와 제2 데이터를 결합한 결합 데이터를 생성하여 서버(200)로 송신할 수 있다.
송신부는 도 9를 참조하면, 제1 데이터(C)와 제2 데이터(E)를 포함한 결합 데이터를 송신할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 송신부에서 보낼 수 있는 데이터 양이 처리된 진동 데이터보다 작은 경우이다. 그리고 제2 데이터(E)는 처리된 진동 데이터에서 제1 데이터(C)를 제외한 진동 데이터(E+D) 중 순차적로 선택될 수 있다. 예컨대, 제2 데이터는 도 8에서 주파수가 낮은 10개의 진동 데이터(E)일 수 있다. 이후에 도 11과 같이 제2 진동 데이터(F)는 제1 데이터(C) 이외의 진동 데이터에서 도 8의 제2 진동 데이터(E)에 대해 순차적으로 선택될 수 있다.
그리고 도 2 및 도 10을 참조하면, 서버(200)는 제2 수신부(210), 제2 송신부(220), 제4 처리부(230) 및 출력부(240)를 포함할 수 있다.
제2 수신부(210)는 진동 센싱 장치(100)로부터 결합 데이터를 수신할 수 있다.
제2 송신부(220)는 수신한 결합 데이터의 누적값을 진동 센싱 장치(100)로 송신할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 평균 누적된 진동 데이터는 기준 진동 데이터로 진동 센싱 장치(100)에 전달될 수 있다.
그리고 결합 데이터의 누적값은 예컨대, 기 누적 처리된 결합 데이터에 신규 결합 데이터를 합산할 수 있다. 도 10을 참조하면, 제1 데이터와 제2 데이터를 포함한 결합 데이터(C+E)는 신규 결합 데이터이고, 기 누적 처리된 데이터에 합산될 수 있다. 또한, 신규 결합 데이터는 산업 설비의 고장 진행 속도가 반영되어 기 누적 처리된 결합 데이터에 합산될 수 있다. 이에 따라, 기준 진동 데이터에 갱신이 수행될 수 있다. 예컨대, 산업 설비가 회전기로 고속 rpm을 갖는 경우 산업 설비의 고장 진전속도가 높을 수 있다. 그리고 산업 설비가 회전기로 저속 rpm을 갖는 경우 산업 설비의 고장 진전 속도가 낮을 수 있다. 고속 rpm을 갖는 경우에 신규 결합 데이터는 저속 rpm을 갖는 경우보다 작은 값으로 나누어져 기 누적 처리된 결합 데이터에 합산될 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 센싱 시스템(10)은 산업 설비의 고장 등을 정확하게 감지할 수 있다.
뿐만 아니라, 서버(200)는 제2 송신부(220)를 통해 진동 센싱 장치(100)와 동기화를 수행할 수 있다. 예컨대, 서버(200)는 진동 센싱 장치(100)와 기준 진동 데이터에 대한 동기화가 수행되지 않는 경우 기준 진동 데이터에 대한 갱신이 수행되지 않을 수 있다.
다시 도 12를 참조하면, 진동 센싱 장치(100)는 앞선 결합 데이터를 송신한 이후에, 제2 데이터의 주파수 간격을 순차로 변경하여 결합 데이터로 송신할 수 있다. 진동 센싱 장치(100)는 앞서 설명한 바와 같이 제2 처리부(140)에서 기준 데이터와 측정부(110), 제1 처리부(120)를 거쳐 처리된 진동 데이터를 비교하여 제1 데이터(C)를 추출할 수 있다. (여기서, 제1 데이터(C)는 앞서 언급한 바와 같이 편차가 큰 진동 데이터로, 산업 설비의 고장에 의해 추출되는 주파수 영역이며 고장이 발생한 이후 수리 전까지 동일한 주파수 영역을 가질 수 있다)
그리고 제2 데이터(F)는 앞선 도 8과 달리 다음 주파수 간격을 순차로 변경하여 선택될 수 있다. 그리고 결합 데이터는 제1 송신부(160)를 통해 서버(200)로 송신될 수 있으며, 도 11에서 제1 데이터(C)와 제2 데이터(F)를 포함할 수 있다.
그리고 앞서 설명한 바와 같이 서버(200)는 신규 결합 데이터(C+F)를 합산하여 기준 진동 데이터에 갱신을 수행할 수 있다.(도 13 참조)
제4 처리부(230)는 누적 처리된 결합 데이터에서 신규 결합데이터 중 제1 데이터에 대해서 카운팅을 증가시킬 수 있다.
도 14를 참조하면, 제4 처리부(230)는 제1 데이터(C)에 대해 갱신 카운팅(U)을 증가시킬 수 있다. 그리고 제4 처리부(230)는 주파수값 간격 별로 카운팅을 누적하여 저장할 수 있다. 누적된 카운팅(S)은 저장부(미도시됨)에 저장될 수 있다.
출력부(240)는 누적 처리된 결합 데이터에서 도 15와 같이 소정의 카운팅(예컨대, 5) 이상의 스펙트럼(G)을 추출할 수 있다.
그리고 서버(200)는 처리부(미도시됨)를 통해 출력부(240)에서 출력된 스펙트럼(G)을 이용하여 산업 설비의 고장 종류를 판단하고, 고장을 감지할 수 있다. 예컨대, 고장의 종류에 따라 스펙트럼(G)의 형상이 상이할 수 있다. 또한, 서버(200)는 처리부(미도시됨)를 통해 스펙트럼에서 주파수 크기에 따라 고장의 정도를 판단할 수 있다.
도 16은 실시예에 따른 진동 센싱 방법의 순서도이다.
실시예에 따른 진동 센싱 방법은 제1 주파수값의 간격으로 진동 데이터를 측정하는 단계(S310), 제1 처리부에서 제2 주파수값의 간격으로 상기 진동 데이터를 제1 처리하는 단계(S320), 기준 진동 데이터와 상기 처리된 진동 데이터 간의 편차가 큰 제1 데이터를 추출하는 단계(S330), 제2 데이터를 처리하는 단계(S340) 및 결합 데이터를 송신하는 단계(S350)을 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제1 주파수값의 간격으로 진동 데이터를 생성하는 단계에서 측정부는 제1 주파수값의 간격으로 진동 데이터를 생성할 수 있다. 진동 데이터는 푸리에 변환 등의 주파수 변환에 의해 생성될 수 있으며, 이러한 종류에 한정되지 않는다.
그리고 제1 처리부에서 제2 주파수값의 간격으로 상기 진동 데이터를 처리할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 이러한 구성에 의하여, 진동 센싱 장치는 데이터 양을 감소할 수 있다.
그리고 제2 처리부는 기준 진동 데이터와 상기 처리된 진동 데이터 간의 편차가 큰 제1 데이터를 추출할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제2 처리부는 산업 설비의 고장 등을 데이터를 반영한 제1 데이터를 추출할 수 있다.
그리고 제3 처리부는 제2 데이터를 추출할 수 있다. 이후에, 제1 송신부는 결합 데이터를 서버로 송신할 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 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.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 제1 주파수값의 간격으로 진동 데이터를 생성하는 측정부;
    상기 진동 데이터를 제2 주파수값의 간격으로 처리하는 제1 처리부;
    제2 주파수값의 간격으로 처리된 기준 진동 데이터를 수신하는 제1 수신부;
    상기 처리된 진동 데이터에서 상기 기준 진동 데이터와 상기 처리된 진동 데이터 간의 편차가 큰 제1 데이터를 추출하는 제2 처리부; 및
    상기 처리된 진동 데이터에서 제2 데이터를 추출하는 제3 처리부;
    상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 결합한 결합 데이터를 송신하는 제1 송신부를 포함하고,
    상기 제2 데이터는 상기 처리된 진동 데이터에서 상기 제1 데이터 이외의 진동 데이터인 진동 센싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 주파수값은 상기 제1 주파수값과 상이한 진동 센싱 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 주파수값은 상기 제1 주파수값보다 큰 진동 센싱 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 처리된 진동 데이터는 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 포함하고, 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터는 기 설정된 비율의 데이터 양을 갖는 진동 센싱 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 데이터는 상기 처리된 진동 데이터에서 상기 제1 데이터 이외의 진동 데이터 중 일부 진동 데이터이고, 주파수 크기에 따라 선택되는 진동 센싱 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 데이터는 상기 결합 데이터의 데이터 크기에 따라 변경되는 진동 센싱 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 데이터는 상시 제1 송신부에서 이전에 전송한 결합 데이터의 제2 데이터와 상이한 주파수 크기인 진동 센싱 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 데이터는 상기 이전에 전송한 결합 데이터의 제2 데이터와 동일한 데이터 크기를 갖는 진동 센싱 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 데이터는 상기 이전에 전송한 결합 데이터의 제2 데이터보다 주파수 크기가 큰 진동 센싱 장치.
  10. 설비의 진동을 감지하여 진동 데이터를 생성하는 진동 센싱 장치; 및
    상기 진동 데이터를 수신하여 상기 설비의 고장을 감지하는 서버;를 포함하고,
    상기 진동 센싱 장치는,
    제1 주파수값의 간격으로 진동 데이터를 생성하는 측정부;
    상기 진동 데이터를 제2 주파수값의 간격으로 처리하는 제1 처리부;
    제2 주파수값의 간격으로 처리된 기준 진동 데이터를 수신하는 제1 수신부;
    상기 처리된 진동 데이터에서 상기 기준 진동 데이터와 상기 처리된 진동 데이터 간의 편차가 큰 제1 데이터를 추출하는 제2 처리부;
    상기 처리된 진동 데이터에서 제2 데이터를 추출하는 제3 처리부;
    상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 결합한 결합 데이터를 송신하는 제1 송신부를 포함하고,
    상기 제2 데이터는 상기 처리된 진동 데이터에서 상기 제1 데이터 이외의 진동 데이터인 센싱 시스템.
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