KR20200142896A - 디지털 설비의 고장 유형 분석 시스템 및 방법 - Google Patents

디지털 설비의 고장 유형 분석 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 설비의 고장 분석 시스템 및 분석 방법에 있어서, 디지털 설비의 고장 발생 시 고장정보가 수동 또는 자동으로 입력되는 고장정보 입력부; 분류된 복수개의 고장 유형 중 상기 고장정보가 해당되는 고장 유형을 판단하는 고장 유형 판단부; 상기 고장 유형 판단부로부터 판단된 고장 유형 결과가 저장되는 저장부; 상기 고장정보가 상기 복수개의 고장 유형 중 어느 하나에도 해당되지 않는 경우, 상기 고장정보를 상기 고장 유형 판단부에 새로운 고장 유형으로 추가하는 삽입부; 및 상기 고장 유형 결과가 표시되는 표시부;를 포함하여, 발생된 다수의 고장사건을 고장 유형에 따라 분류함으로써 고장 이력의 저장 및 관리가 가능하고, 저장된 상기 고장 이력을 통해 새롭게 발생하는 고장사건의 고장 유형 및 고장 원인분석이 가능하여 디지털 시스템의 신뢰성을 증진시키고 이를 유지·보수에 이용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

디지털 설비의 고장 유형 분석 시스템 및 방법{BREAKDOWN TYPE ANALYSIS SYSTEM AND METHOD OF DIGITAL EQUIPMENT}
본 발명은 디지털 설비의 고장 유형을 분석하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고장 유형을 분류하여 데이터베이스화함으로써 디지털 설비에 발생한 고장 유형을 신속하고 정확하게 파악할 수 있는 디지털 설비의 고장 유형을 분석하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 원자력 발전소는 기존설비의 단종대책 및 설비개선을 위해 디지털 신기술의 적용이 확대되고 있으며, 신규원전의 경우는 전체 계측제어시스템에 디지털시스템이 적용되고 있다. 그러나, 일반적으로 디지털 시스템은 과도현상, 오류, 고장과 같이 다양한 현상들이 일시적으로 발생하고 사라져 고장원인 분석 및 이력 관리가 어렵다. 디지털 시스템에 대한 고장 분석이란, 고장 발생 시 그 메커니즘을 밝히기 위하여 고장발생 개소에 대한 원인 규명을 말하는 것으로, 원인을 분석하기 위해서는 먼저 동일·유사한 고장현상을 분류하여 이를 체계적으로 관리할 수 있는 도구 또는 수단이 요구된다. 고장 유형을 분석하여 이를 데이터베이스화하여 관리하는 목적은 새로운 고장이 발생하기 전에 이를 조기에 감지하고, 고장이 발생한 경우는 고장위치 및 고장이 발생한 설비의 상태에 따른 판단을 신속하게 하여 적절한 대응 조치를 취하도록 하는 데에 있다.
따라서, 본 출원인은 디지털 설비의 고장을 유형에 따라 분류하여 관리함으로써 디지털 설비에 유지보수에 활용하고, 이를 신속한 고장원인 분석에 활용하고자 한다.
본 발명은 디지털 설비에 다양하게 발생하는 고장을 복수개의 유형으로 분류하여 고장 이력을 저장 및 관리하고, 새롭게 발생하는 고장에 대한 신속하고 정확한 분석이 가능한 고장 유형을 분석하는 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 디지털 설비의 고장 분석 시스템에 있어서, 디지털 설비의 고장 발생 시 고장정보가 수동 또는 자동으로 입력되는 고장정보 입력부; 분류된 복수개의 고장 유형 중 상기 고장정보가 해당되는 고장 유형을 판단하는 고장 유형 판단부; 상기 고장 유형 판단부로부터 판단된 고장 유형 결과가 저장되는 저장부; 상기 고장정보가 상기 복수개의 고장 유형 중 어느 하나에도 해당되지 않는 경우, 상기 고장정보를 상기 고장 유형 판단부에 새로운 고장 유형으로 추가하는 삽입부; 및 상기 고장 유형 결과가 표시되는 표시부;를 포함하여, 발생된 다수의 고장사건을 고장 유형에 따라 분류함으로써 고장 이력의 저장 및 관리가 가능하고, 저장된 상기 고장 이력을 통해 새롭게 발생하는 고장사건의 고장 유형 및 고장 원인분석이 가능한 것을 일 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 고장 분석 시스템은, 원자력 발전소 설비에 적용되며, 상기 고장 유형은 통신, 시스템, 고장 종류의 카테고리로 분류될 수 있는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 고장 분석 시스템은, 상기 고장정보와 상기 고장 유형 결과를 바탕으로 고장의 원인을 분석하며, 고장 원인분석 보고서를 작성하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 디지털 설비의 고장 분석 방법에 있어서, (a) 디지털 설비의 고장 발생 시 고장정보가 수동 또는 자동으로 입력되는 단계; (b) 분류된 복수개의 고장 유형 중 상기 고장정보가 해당되는 고장 유형을 판단하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 판단된 고장 유형 결과가 저장되는 단계; (d) 상기 고장정보가 상기 복수개의 고장 유형 중 어느 하나에도 해당되지 않는 경우, 상기 고장정보를 새로운 고장 유형으로 추가하는 단계; 및 (e) 상기 고장 유형 결과가 표시되는 단계;를 포함하여, 발생된 다수의 고장사건을 고장 유형에 따라 분류함으로써 고장 이력의 저장 및 관리가 가능하고, 저장된 상기 고장 이력을 통해 새롭게 발생하는 고장사건의 고장 유형 및 고장 원인분석이 가능한 것을 다른 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 고장 분석 방법은, (f) 상기 고장정보와 상기 고장 유형 결과를 바탕으로 고장의 원인을 분석하여 고장 원인분석 보고서를 작성하는 단계를 더 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 디지털 설비에 고장이 발생한 경우, 복수개의 유형별로 분류한 기준에 따라 고장에 대한 분석이 이루어짐으로써 고장의 유형을 정확하고 신속하게 판단할 수 있고, 판단 결과를 데이터베이스화하여 체계적으로 저장 및 관리함으로써 디지털 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있다. 분류된 분석정보는 시스템 내에서 자동 업데이트되므로 이를 유지·보수에 이용할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 새롭게 발생한 고장이 기존에 정의되어있는 고장 유형에 해당되지 않는 경우, 새로운 고장 유형으로 추가할 수 있어 계속적으로 발생하는 고장에 대해서도 관리가 가능하다. 시스템 내에 저장된 정보를 이용하여 전체 발전소 계통의 고장정비와 정비계획 수립에 이용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고장 유형 분석 시스템의 전체 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고장 유형 분석 시스템에서 고장 유형이 판단되고, 그 결과가 저장 및 관리되는 과정을 순서도로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고장 유형을 분류한 표준 템플릿을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서버에서 수행되는 고장 유형을 분석하는 방법을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고장 유형 분석 시스템(1)의 전체 구성을 나타낸다. 디지털 시스템은 일반적으로 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크 등에서의 고장 발생을 예측하기 어려운 특징이 있다. 본 발명의 실시예에 따른 고장 유형 분석 시스템(1)은 디지털 설비의 고장을 유형에 따라 분석하는 시스템으로서, 기존에 발생한 다수의 고장사건을 고장 유형에 따라 분류하여 이를 이용함으로써 고장 이력 관리가 가능하고, 저장된 고장 이력을 통해 새롭게 발생하는 고장사건의 고장 유형 및 고장 원인의 분석이 가능한 분석 시스템이다.
본 발명의 실시예에 따른 고장 유형 분석 시스템(1)은 원자력 발전소 설비에 적용될 수 있다. 원자력 발전소의 대부분 설비에 디지털 시스템이 적용되고 있다. 그러나, 디지털 시스템은 과도현상, 오류 등의 고장 현상이 일시적으로 발생하고 사라지므로 원자력 발전소의 설비에 발생한 고장 현상에 대한 고장 원인을 분석하고, 고장 이력을 관리하는 데 어려움이 있다. 원자력 발전소의 수명은 운영허가기간 또는 설계수명기간으로 구분할 수 있다. 운영허가기간은 규제기관으로부터 운영을 허가 받은 고정된 기간을 의미하지만, 설계수명기간은 발전소 설계에서 설정한 운영의 목표기간으로서 여러 조건에 의해 결정된다. 따라서 설계수명기간은 원자력 발전소 설비의 정비와 보수, 관리, 고장 이력 등의 운영 경험과 환경 조건에 영향을 받아 변경될 수 있다. 따라서 고장 유형 분석 시스템(1)을 이용하여 고장 현상을 도 3a의 분류기준에 따라 분류한 후, 도 3b와 같이 표준 템플릿을 생성함으로써 원자력 발전소의 설비에 발생하는 고장을 관리할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 고장 유형 분석 시스템(1)은 저장된 고장 유형 결과를 토대로 새롭게 발생한 고장 현상에 대한 원인분석에 이용되어 디지털 시스템의 신뢰성 확보, 디지털 설비의 유지보수, 및 설비의 정비계획 수립에 활용이 가능하다. 고장 유형 분석 시스템(1)에서 고장 유형으로 판단하는 분류 기준은 크게 통신 유형, 시스템 유형, 고장의 종류의 카테고리로 구성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고장 유형 분석 시스템(1)은 고장정보 입력부(10), 고장 유형 판단부(30), 저장부(50), 삽입부(70), 표시부(80), 분석부(90)를 포함할 수 있다. 본 구성은 설명의 편의를 위하여 정의된 것으로 실제 물리적으로 구분되지 않고 통합 구현되어도 무방하다.
고장정보 입력부(10)는 디지털 설비에서 고장이 발생하는 경우, 해당 고장에 대한 정보가 입력될 수 있다. 고장정보는 자동 또는 수동으로 입력될 수 있으며, 고장정보는 고장이 발생한 위치정보, 시간정보, 고장이 발생한 기기상태 정보 등을 포함할 수 있다.
고장 유형 판단부(30)는 복수개의 고장 유형으로 분류되어 있으며, 고장정보 입력부(10)를 통해 전송된 고장정보가 기존에 분류된 고장 유형 중 어느 유형에 해당되는지를 판단할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 고장 유형 판단부(30)는 사용자가 기존에 발생한 고장분석 자료를 근거로 하여 다양한 다수개의 분류기준을 설정할 수 있고, 분류기준의 우선순위를 설정할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 고장 유형 판단부(30)는 설비 유형에 따라 안전 설비인지 비안전 설비인지 분류하고, 통신 유형에 따라 하드웨어 고장인지 소프트웨어 고장인지 분류한다. 각 통신 유형에 따라서는 시스템 부문, 보조계통 부문, 네트워크 부문의 고장인지 분류한다. 또한 고장의 종류로서 단일고장, 일시고장, 공통원인고장, 잠재적 공통원인고장인지 분류한다. 분류된 고장유형 결과는 고장 유형 분석 시스템(1)에 자동으로 저장 및 업데이트된다.
저장부(50)는 고장 유형 판단부(30)로부터 판단된 고장 유형 결과가 저장될 수 있다. 발생한 고장이 기존에 분류되었던 특정 고장 유형에 해당하는 경우, 특정 고장 유형에 하나의 데이터로서 추가 저장되고, 이는 해당 고장 유형에 대해 고장 이력으로 구조화되어 관리된다. 이처럼 고장정보 및 고장 유형 결과정보는 데이터베이스화되어 새로운 고장이 발생하는 경우, 고장 원인분석에 활용될 수 있으며, 디지털 시스템의 유지보수에 활용될 수 있다.
삽입부(70)는 고장정보가 고장 유형 판단부(30)에 분류된 고장유형에 해당하지 않는 경우, 고장정보를 고장 유형 판단부(30)에 새로운 유형으로 추가할 수 있다. 삽입부(70)를 통해 기존의 고장 유형으로 분류한 고장 유형 판단부(30)에 새로운 고장 유형이 추가됨으로써, 디지털 설비에서 일어나는 다양한 고장에 대한 지속적인 관리가 가능하다. 표시부(80)는 고장 유형 판단부(30)에서 판단된 고장 유형의 결과가 표시될 수 있다.
분석부(90)는 고장정보 입력부(10)에 입력되는 고장정보와 고장 유형 판단부(30)에서 판단된 고장 유형의 결과를 바탕으로 고장의 원인을 분석하며, 이를 통해 고장 원인분석 보고서를 작성할 수 있다. 사용자는 기존에 발생한 고장현상에 대한 분석 내용을 담은 고장 원인분석 보고서를 이용하여 새롭게 발생한 고장현상에 대한 원인분석을 신속하게 파악할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고장 유형 분석 시스템에서 고장 유형이 판단되고, 그 결과가 저장 및 관리되는 과정을 순서도로 나타낸다. 디지털 설비에 고장이 발생한 경우, 해당 고장에 대한 위치, 시간, 설비의 상태 등의 정보가 고장 유형 분석 시스템(1)에 입력되고, 입력된 고장정보를 바탕으로 고장현상이 어떤 고장 유형에 해당하는지 판단된다.
본 발명의 실시예에서는 세 가지 분류기준의 순서를 정하여 분류과정이 이루어지게 하였다. 첫 번째로 고장의 발생 위치가 하드웨어인지 소프트웨어인지 통신 유형을 분류하고, 두 번째로 통신 유형 중에서도 시스템 부문, 보조계통 부문, 네트워크 부문의 고장인지 시스템 유형으로 분류한다. 마지막으로 고장의 종류에 따른 분류가 이루어진다. 고장의 종류를 본 발명의 실시예에서는 단일고장, 일시고장, 공통원인고장, 잠재적 공통원인고장으로 분류하였다. 단일고장은 고장이 다중채널(계통) 중 한 개의 채널(계통)에만 영향을 준다. 예를 들면 다중 채널 중 한 개의 채널 내 하나의 하드웨어가 고장이 발생한 경우를 의미한다. 일시고장은 고장의 증상이 일시적으로 발생하였다가 사라지는 현상을 의미하는 것으로, 고장영향이 지속되지 않으나 타 채널(계통)이나 기기에 영향을 줄 수 있다. 공통원인고장은 동일 원인에 의해 적어도 두 개 이상의 기기 혹은 계통의 고장을 유발하는 고장을 의미한다. 일반적으로 동일한 기기와 채널(계통)을 이용하여 다중성 기기 혹은 채널(계통)을 설계할 때 고려된다. 공통원인 고장은 설계오류, 운전오류, 환경오류, 인적오류에 의해 발생할 수 있다. 잠재적 공통원인고장은 동일 원인에 의해 적어도 두 개 이상의 기기 혹은 계통의 고장을 유발할 수 있는 일시적 고장을 의미한다. 고장영향이 지속되지 않으나 타 채널(계통)이나 기기에 영향을 줄 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 발생한 고장현상을 위의 세 가지 카테고리로 분류하였을 때, 기존에 분류된 고장 유형에 해당되는 경우는 그 결과를 기존의 고장유형의 데이터로 저장하고 사용자가 확인할 수 있도록 결과가 표시된다. 그리고 이를 통해 고장 원인을 분석할 수 있다. 그러나, 고장 유형에 대한 분류결과가 기존에 분류된 고장 유형에 해당되지 않는 경우, 이를 새로운 고장 유형으로 판단하여 기존에 고장 유형에 추가될 수 있다. 고장 유형이 추가되면 입력된 고장정보는 추가된 고장 유형에 저장된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고장 유형을 분류한 표준 템플릿을 나타낸다. 발생한 고장현상을 도 3의 실시예처럼 표준 템플릿으로 작성하여 보관 및 관리할 수 있고, 표준 템플릿은 고장 유형 분석 시스템(1) 중 분석부(90)에서 자동으로 작성될 수 있으며, 사용자가 직접 작성하는 것 또한 가능하다. 분석부(90)에서는 표준 템플릿을 바탕으로 고장원인분석 보고서 생성이 가능하다. 또한, 표준 템플릿은 디지털 시스템 모듈의 위치, 고장 원인, 기기의 상태정보를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 서버에서 수행되는 디지털 설비의 고장 유형을 분석하는 방법을 나타낸다. 고장 유형 분석 시스템(1)에서 고장정보를 입력하는 (a)단계, 고장 유형을 판단하는 (b)단계, 고장 유형 결과가 저장되는 (c)단계, 새로운 유형으로 추가하는 (d)단계, 결과가 표시되는 (e)단계, 고장 원인분석 보고서를 작성하는 (f)단계를 포함할 수 있다.
(a)단계는 디지털 설비의 고장 발생 시 고장정보가 입력되는 단계를 의미한다. (b)단계는 분류된 복수개의 고장 유형 중 고장정보가 해당되는 유형을 판단하는 단계를 의미한다. (c)단계는 (b)단계에서 판단된 고장 유형 결과가 저장되는 단계를 의미한다. (d)단계는 고장정보가 (b)단계에 분류된 고장 유형에 해당하지 않는 경우, 고장정보를 (b)단계에 새로운 유형으로 추가하는 단계를 의미한다. (e)단계는 고장 유형 결과가 표시되는 단계를 의미한다. (f)단계는 고장정보와 고장 유형 결과를 바탕으로 고장의 원인을 분석하여 고장 원인분석 보고서를 작성하는 단계를 의미한다. (a) 내지 (f)단계는 전술한 고장 유형 분석 시스템(1)의 실시예에서 수행되는 과정을 나타낸 것으로 각 단계의 의미와 의의를 전술한 바, 중복 설명은 생략한다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
1: 고장 유형 분석 시스템
10: 고장정보 입력부
30: 고장 유형 판단부
50: 저장부
70: 삽입부
80: 표시부
90: 분석부

Claims (5)

  1. 디지털 설비의 고장 분석 시스템에 있어서,
    디지털 설비의 고장 발생 시 고장정보가 수동 또는 자동으로 입력되는 고장정보 입력부;
    분류된 복수개의 고장 유형 중 상기 고장정보가 해당되는 고장 유형을 판단하는 고장 유형 판단부;
    상기 고장 유형 판단부로부터 판단된 고장 유형 결과가 저장되는 저장부;
    상기 고장정보가 상기 복수개의 고장 유형 중 어느 하나에도 해당되지 않는 경우, 상기 고장정보를 상기 고장 유형 판단부에 새로운 고장 유형으로 추가하는 삽입부; 및
    상기 고장 유형 결과가 표시되는 표시부;를 포함하여,
    발생된 다수의 고장사건을 고장 유형에 따라 분류함으로써 고장 이력의 저장 및 관리가 가능하고, 저장된 상기 고장 이력을 통해 새롭게 발생하는 고장사건의 고장 유형 및 고장 원인분석이 가능한 것을 특징으로 하는 고장 분석 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고장 분석 시스템은,
    원자력 발전소 설비에 적용되며, 상기 고장 유형은 통신, 시스템, 고장 종류의 카테고리로 분류될 수 있는 것을 특징으로 하는 고장 분석 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고장 분석 시스템은,
    상기 고장정보와 상기 고장 유형 결과를 바탕으로 고장의 원인을 분석하며, 고장 원인분석 보고서를 작성하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장 분석 시스템.
  4. 디지털 설비의 고장 분석 방법에 있어서,
    (a) 디지털 설비의 고장 발생 시 고장정보가 수동 또는 자동으로 입력되는 단계;
    (b) 분류된 복수개의 고장 유형 중 상기 고장정보가 해당되는 고장 유형을 판단하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계에서 판단된 고장 유형 결과가 저장되는 단계;
    (d) 상기 고장정보가 상기 복수개의 고장 유형 중 어느 하나에도 해당되지 않는 경우, 상기 고장정보를 새로운 고장 유형으로 추가하는 단계; 및
    (e) 상기 고장 유형 결과가 표시되는 단계;를 포함하여,
    발생된 다수의 고장사건을 고장 유형에 따라 분류함으로써 고장 이력의 저장 및 관리가 가능하고, 저장된 상기 고장 이력을 통해 새롭게 발생하는 고장사건의 고장 유형 및 고장 원인분석이 가능한 것을 특징으로 하는 고장 분석 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 고장 분석 방법은,
    (f) 상기 고장정보와 상기 고장 유형 결과를 바탕으로 고장의 원인을 분석하여 고장 원인분석 보고서를 작성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고장 분석 방법.
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