KR20210042928A - Abnormality monitoring device, abnormality monitoring method and abnormality monitoring program - Google Patents
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Abstract
보일러의 각종 배관에 있어서의 구조파괴, 결정적 변화, 누출 또는 분파에 의한 이상의 조기발견과 이상발생의 객관적인 판단을 가능하게 하는 이상감시기술을 제공한다. 보일러배관의 구조파괴, 결정적 변화, 누출 또는 분파에 의한 이상의 발생을 검출하기 위한 보일러배관의 이상감시장치로서, 보일러배관의 상태에 관련된 프로세스데이터의 시계열데이터를 표시하는 프로세스데이터표시부와, 보일러배관에 설치된 복수의 AE센서에 의한 시계열데이터를 표시하는 센서데이터표시부를 구비한다.Provides abnormality monitoring technology that enables early detection of abnormalities due to structural destruction, decisive change, leakage or branching in various pipes of boilers, and objective judgment of occurrence of abnormalities. As a boiler piping abnormality monitoring device to detect the occurrence of abnormalities due to structural destruction, decisive change, leakage or branching of the boiler piping, it is a process data display unit that displays time series data of process data related to the status of the boiler piping, and on the boiler piping. And a sensor data display unit that displays time series data by a plurality of installed AE sensors.
Description
본 발명은, 이상감시장치, 이상감시방법 및 이상감시프로그램에 관한 것이다.The present invention relates to an abnormality monitoring device, an abnormality monitoring method, and an abnormality monitoring program.
보일러의 각종 배관의 구조파괴, 결정적(結晶的) 변화, 누출 또는 분파(噴破)에 의한 고압증기나 고압수의 누출 등의 이상을, 보일러배관으로부터 발해지는 음향을 집음(集音)함으로써 검출하는 시스템이 있다. 이 시스템에서는, 가청대역 및 초음파대역을 집음 가능한 집음장치를, 집음대상에 복수 설치하고, 얻어진 복수의 음향데이터로부터 주파수대역별 음압레벨을 비교하여 누출 등의 이상의 발생을 판정한다.Detects abnormalities such as structural destruction, decisive change, leakage or leakage of high-pressure steam or high-pressure water due to branching, by collecting the sound emitted from the boiler piping. There is a system to do it. In this system, a plurality of sound collecting devices capable of collecting an audible band and an ultrasonic band are installed on a collection target, and the sound pressure levels for each frequency band are compared from the obtained plurality of sound data to determine the occurrence of abnormalities such as leakage.
보일러배관으로부터 발해지는 음향에 의하여 이상검출을 행하는 경우, 배관으로부터의 구조파괴, 결정적 변화, 누출 또는 분파의 발생음을 검출한다. 그 때문에, 이들의 사상이 발생하기 전의 상태에서는 음향이 없기 때문에 사상(事象)의 조기발견이 어렵다. 또, 음향에 의한 검출의 경우, 당해 사상의 음향 이외에도 노이즈로서 혼입되는 경우도 있어, 객관적인 이상발생의 판단이 어렵다.When abnormality is detected by sound emitted from a boiler pipe, the sound of structural destruction, decisive change, leakage or branching from the pipe is detected. Therefore, it is difficult to detect events early because there is no sound in the state before their events occur. Further, in the case of detection by sound, in addition to the sound of the event, it may be mixed as noise, making it difficult to objectively determine the occurrence of an abnormality.
본 발명의 일 양태의 예시적인 목적의 하나는, 보일러의 각종 배관에 있어서의 구조파괴, 결정적 변화, 누출 또는 분파에 의한 이상의 조기발견과 객관적인 판단을 가능하게 하는 이상감시기술을 제공하는 것에 있다.One of the exemplary objects of an aspect of the present invention is to provide an abnormality monitoring technology that enables early detection and objective judgment of abnormalities due to structural destruction, decisive change, leakage or branching in various pipes of a boiler.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태의 이상감시장치는, 보일러배관의 구조파괴, 결정적 변화, 누출 또는 분파에 의한 이상의 발생을 검출하기 위한 보일러배관의 이상감시장치로서, 상기 보일러배관의 상태에 관련된 시계열데이터를 표시하는 데이터 표시부와, 상기 보일러배관에 설치된 복수의 AE센서에 의한 시계열데이터를 표시하는 센서데이터표시부와, 상기 프로세스데이터와, 상기 센서데이터를 비교 가능하게 구성되어 있다.In order to solve the above problem, the abnormality monitoring device of one aspect of the present invention is an abnormality monitoring device of a boiler pipe for detecting an abnormality due to structural destruction, decisive change, leakage or branching of the boiler pipe. A data display unit that displays time series data related to a state, a sensor data display unit that displays time series data by a plurality of AE sensors installed in the boiler pipe, and the process data and the sensor data can be compared.
이 양태에서는, 보일러배관에 복수의 AE(어쿠스틱이미션)센서를 설치하고, AE센서에 의하여 검지된 데이터를 표시하기 때문에, 가청영역이 아닌 물리적인 파괴음의 검지가 가능해진다. 그 때문에, 분파의 징조를 포함하여 조기의 이상검출이 가능해진다. 또, AE센서에 의한 데이터에 더하여, 보일러배관의 상태에 관련된 데이터를 표시하기 때문에, AE센서로 얻어진 정보와, 보일러배관의 상태에 관련된 데이터로 얻어진 정보의 복수의 판단재료를 리얼타임으로 제공할 수 있다. 그 때문에, 오퍼레이터에 의한 조기 또한 객관적인 이상발생의 판단이 가능해진다. 다만, 여기에서 말하는 보일러배관에는, 열교환기 등의 열교환을 행하는 부분이나 당해 부분을 연결하는 배관 모두를 포함하는 것이다. 또, 보일러배관의 상태에 관련된 데이터로서는, 프로세스데이터를 비롯하여, 현장기록, 동작기록, 알람이력 등의 데이터도 포함한다.In this embodiment, since a plurality of AE (acoustic emission) sensors are installed in the boiler pipe and the data detected by the AE sensor is displayed, it is possible to detect a physical breakdown sound rather than an audible area. For this reason, it becomes possible to detect abnormalities in an early stage, including signs of branching. In addition, since data related to the condition of the boiler piping is displayed in addition to the data from the AE sensor, it is possible to provide in real time a plurality of judgment materials of the information obtained by the AE sensor and the information obtained from the data related to the condition of the boiler piping. I can. Therefore, it becomes possible to judge the occurrence of an abnormality early and objectively by the operator. However, the boiler piping here includes both a heat exchanger such as a heat exchanger and a pipe connecting the heat exchanger. In addition, the data related to the state of the boiler piping includes process data, as well as data such as field records, operation records, and alarm history.
본 발명의 다른 양태는, 이상감시방법이다. 이 방법은, 보일러배관의 구조파괴, 결정적 변화, 누출 또는 분파에 의한 이상의 발생을 검출하는 보일러배관의 이상감시방법으로서, 상기 보일러배관의 상태에 관련된 시계열데이터를 표시하는 데이터표시스텝과, 상기 보일러배관에 설치된 복수의 AE센서에 의한 시계열데이터를 표시하는 센서데이터표시스텝을 포함하고, 상기 프로세스데이터와 상기 센서데이터를 비교 가능하다.Another aspect of the present invention is an abnormality monitoring method. This method is a method for monitoring an abnormality in a boiler pipe that detects occurrence of an abnormality due to structural destruction, decisive change, leakage or branching of the boiler pipe, comprising: a data display step displaying time series data related to the condition of the boiler pipe; and the boiler And a sensor data display step for displaying time series data by a plurality of AE sensors installed in the pipe, and the process data and the sensor data can be compared.
다만, 이상의 구성요소의 임의의 조합이나 본 발명의 구성요소나 표현을, 방법, 장치, 시스템, 컴퓨터프로그램, 데이터구조, 기록매체 등의 사이에서 서로 치환한 것도 또, 본 발명의 양태로서 유효하다.However, it is also effective as an aspect of the present invention to substitute any combination of the above constituent elements or constituent elements or expressions of the present invention among methods, apparatuses, systems, computer programs, data structures, recording media, etc. .
본 발명에 의하면, 보일러의 각종 배관에 있어서의 구조파괴, 결정적 변화, 누출 또는 분파에 의한 이상의 조기발견과 이상발생의 객관적인 판단이 가능해진다.Advantageous Effects of Invention According to the present invention, early detection of abnormalities due to structural destruction, decisive changes, leakage or branching in various pipings of a boiler, and objective determination of occurrence of abnormalities becomes possible.
도 1은 본 실시형태의 이상감시장치 및 감시대상인 보일러의 전체구성도이다.
도 2는 본 실시형태의 이상감시장치의 기능블록도이다.
도 3은 도 1의 이상감시장치에 있어서의 AE센서로부터 얻어지는 데이터의 이미지도이다.
도 4는 도 2의 이상감시장치의 이상감시처리의 수순을 나타내는 플로차트도이다.1 is an overall configuration diagram of an abnormality monitoring device and a boiler to be monitored according to the present embodiment.
Fig. 2 is a functional block diagram of the abnormality monitoring device of the present embodiment.
3 is an image diagram of data obtained from an AE sensor in the abnormality monitoring device of FIG. 1.
4 is a flowchart showing the procedure of the abnormality monitoring process of the abnormality monitoring device of FIG. 2.
이하, 본 발명을 적합한 실시형태(이하 "본 실시형태"라고 함)를 기초로 하여 도면을 참조하면서 설명한다. 각 도면에 나타나는 동일 또는 동등의 구성요소, 부재, 처리에는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 하고, 적절히 중복된 설명은 생략한다. 또, 본 실시형태는, 발명을 한정하는 것이 아니라 예시이며, 본 실시형태에 기술되는 모든 특징이나 그 조합은, 반드시 발명의 본질적인 것이라고는 한정하지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings on the basis of preferred embodiments (hereinafter referred to as "the present embodiment"). The same or equivalent constituent elements, members, and processes shown in each drawing are denoted by the same reference numerals, and appropriately redundant descriptions are omitted. In addition, the present embodiment is not intended to limit the invention, but is an illustration, and all features and combinations thereof described in the present embodiment are not necessarily limited to being essential of the invention.
도 1 및 도 2를 이용하여, 본 실시형태의 이상감시장치(200) 및 이상감시장치(200)의 감시대상인 보일러(100)에 대하여 설명한다.1 and 2, the
도 1은, 이상감시장치(200) 및 감시대상인 보일러(100)의 전체구성도이다. 여기에서 설명하는 보일러(100)는, 순환유동층보일러이며, 고온에서 유동하는 고체입자(순환재, 규사 등)를 순환시키면서, 연료를 연소하여, 증기를 발생시키는 장치이다. 보일러(100)에서는, 연료로서, 예를 들면 비화석연료(목질(木質)바이오매스, 폐타이어, 폐플라스틱, 슬러지 등)를 사용할 수 있다. 보일러(100)에서 발생한 증기는, 예를 들면 발전터빈의 구동에 이용된다. 다만, 본 실시형태에서는 최적인 실시예로서 순환유동층보일러에 대하여 설명하는 것이며, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 다른 보일러의 경우에 있어서도 적용 가능하다.1 is an overall configuration diagram of an
보일러(100)는, 화로(101)와, 사이클론(102)과, 순환재회수관(103)과, 배기가스유로(104)와, 증기드럼(105)과, 과열기(슈퍼히터)(106)와, 절탄기(이코노마이저)(107)를 구비한다. 즉, 보일러(100)에서는, 화로(101) 내에서 연료를 연소하고, 사이클론(102)에 의하여 배기가스로부터 순환재를 분리하며, 분리된 고체입자를 화로(101) 내로 되돌려 순환시킨다. 분리된 순환재는, 사이클론(102)의 하방에 접속된 순환재회수관(103)을 경유하여, 화로(101)의 하부로 반송된다. 사이클론(102)에 의하여 고체입자가 제거된 배기가스는, 사이클론(102)의 하류에 접속된 배기가스유로(104)를 통과하여, 도시하지 않은 배기가스처리장치에서, 소정의 처리가 실시된 후, 굴뚝으로부터 배출된다. 또, 배기가스는 배기가스유로(104)를 통과할 때에, 과열증기를 발생시키는 과열기(106)와, 보일러급수를 예열하는 절탄기(107)에 의하여 열이 회수되어 냉각된다.The
화로(101)는, 연료를 연소시키는 연소로이며, 연료를 투입하는 투입구(101a)와, 연소용 공기를 화로(101) 내에 공급하기 위한 팬(101b)과, 연소에 의하여 발생한 배기가스를 사이클론(102)으로 배출하는 배출구(101c)가 마련되어 있다. 또, 화로(101)의 노벽(爐壁)은, 보일러급수를 가열하기 위한 노벽관(111)에 의하여 구성되어 있고, 노벽관(111)은, 증기드럼(105)에 접속된다.The
증기드럼(105)은, 강수관(112)이 접속되고, 이 강수관(112)은 노벽관(111)에 접속된다. 증기드럼(105) 내의 보일러급수는, 강수관(112) 내를 하강하여, 화로(101)의 하부측에서 노벽관(111) 내에 도입된다. 노벽관(111) 내의 보일러급수는, 화로(101)의 연소에 의하여 가열되어, 증기드럼(105) 내에서 증발하여 증기가 된다.The
증기드럼(105)에는, 내부의 증기를 배출하는 증기배관(113)이 접속되어 있다. 증기배관(113)은, 증기드럼(105)과 과열기(106)를 접속하고 있다. 증기드럼(105) 내의 증기는, 증기배관(113)을 통과하여, 과열기(106)에 공급된다.A
과열기(106)는, 배기가스의 열을 이용하여 증기를 가열하여 과열증기를 생성한다. 과열증기는, 배출배관(114) 내를 통과하여, 보일러(100) 외부로 배출된다. 과열증기는, 발전터빈에 공급되어 발전에 이용된다.The
절탄기(107)는, 배기가스의 열을 보일러급수에 전열하여, 보일러급수를 예열한다. 절탄기(107)는, 급수배관(115)에 의하여 증기드럼(105)과 접속되어 있다. 절탄기(107)는, 증기온도를 약 300℃까지 상승시키고, 이 가열된 보일러급수의 증기가 급수배관(115)을 통과하여 증기드럼(105)에 공급된다.The
보일러(100)는, 보일러급수의 용존산소를 제거하기 위한 탈기기(脫氣器)(108)와, 탈기기(108) 내의 보일러급수를 절탄기(107)에 공급하는 보일러급수공급펌프(109)를 구비한다.The
탈기기(108)는, 보일러급수공급배관(116)에 의하여, 절탄기(107)와 접속되어 있다. 보일러급수공급배관(116)에는, 보일러급수공급펌프(109)가 접속되고, 탈기기(108)에 저류되어 있는 보일러급수는, 보일러급수공급펌프(109)에 의하여 송수되어, 보일러급수공급배관(116) 내를 흘러, 절탄기(107)에 공급된다.The
보일러(100)의 화로(101)의 노벽관(111) 및 과열기(106) 등의 액체배관에는, AE(어쿠스틱이미션)센서(120)가 복수(도면 상은 11개소) 구비되어 있다. AE센서(120)는, 보일러(100)의 각종 배관에 있어서 발생하는 탄성파(AE파)를 검지 가능한 센서이다. 이 AE파는, 초음파영역이 높은 주파수성분을 갖고, AE센서(120)를 이용함으로써, 설치개소의 주위의 재료의 변형이나 파괴를 리얼타임으로 검출하는 것이 가능하다. 보다 구체적으로는, AE파는, 배관 등의 고체를 통한 음파나 탄성파뿐만 아니라, 물이나 증기 등의 유체를 통한 음파나 탄성파를 포함하며, 재료가 변형되거나, 재료에 균열이 발생하거나 할 때에, 재료가 내부에 축적하고 있던 변형에너지를 방출하는 것이다. AE센서(120)는, 이 탄성파를 재료의 표면에 설치한 변환자로 검출하고, 신호처리를 행함으로써 재료의 파괴과정을 평가하는 센서이다. AE센서는, 압력용기, 댐, 건물, 도로, 비행기, 자동차 등, 다양한 구조물, 설비의 균열이나 마찰마모의 진행을 파괴하지 않고 평가하는 것이 가능하며, 본 실시형태와 같이, 배관의 누설 등의 현상에 있어서도 AE파가 발생하고, 이것을 AE센서에 의하여 검출함으로써 배관의 누설을 평가할 수 있다.In the
이상감시장치(200)는, 보일러(100)와 네트워크를 통하여 접속되고, 보일러(100)를 포함하는 플랜트 전체의 운전상태에 관한 값의 시계열데이터인 프로세스데이터 및 AE센서(120)로부터 얻어지는 센서데이터의 감시를 행한다. 프로세스데이터에는, 예를 들면 보일러(100)의 각종 배관에 있어서의 유체의 압력, 온도 또는 유량 등이 포함된다.The
도 2는, 본 실시형태의 이상감시장치(200)의 기능블록도이다. 도 2를 참조하여 이상감시장치(200)의 상세에 대하여 설명한다. 이상감시장치(200)는, 프로세스데이터취득부(201)와, 프로세스데이터선택부(202)와, 프로세스데이터표시부(203)와, 통계처리부(204)와, 이상판정부(205)와, 판정결과표시부(206)를 구비한다. 이상감시장치(200)는, 센서데이터취득부(211)와, 센서데이터표시부(212)와, 이상검출부(213)와, 검출결과표시부(214)를 더 구비한다. 이상감시장치(200)는, 또 비교데이터취득부(221)와, 비교부(222)와, 비교결과표시부(223)를 구비한다.2 is a functional block diagram of the
프로세스데이터취득부(201)는, 화학플랜트나 전력플랜트 등의 프로세스계 시스템에 마련된 센서나 측정기기, 즉, 본 실시형태에 있어서의 보일러(100)에 마련된 압력계, 온도계 또는 유량계 등으로부터 복수의 프로세스데이터를 시계열데이터로 취득한다. 프로세스데이터선택부(202)는, 프로세스데이터취득부(201)가 취득하는 복수의 프로세스데이터 중, 특정 이상검출에 이용하는 프로세스데이터를 선택한다. 예를 들면, 보일러(100)의 배관에 있어서의 분파의 발생을 검출하기 위하여, 보일러(100)의 배관에 대한 급수량과 배수량의 운전데이터를 선택한다. 보다 구체적으로는, 급수배관(115)을 통과하여 상기 드럼(105)에 공급되는 급수량과, 배출배관(114)으로부터 배출되는 증기의 배출량으로서의 배수량을 선택한다. 이로써, 보일러(100)에 대한 유체의 공급하는 값과 배출하는 값의 차분을 산출하여 보일러배관에 있어서의 유체의 누출의 유무를 판단한다.The process
프로세스데이터표시부(203)는, 프로세스데이터선택부(202)에 의하여 선택된 프로세스데이터, 예를 들면 상술한 보일러(100)의 급수량과 배수량의 데이터이면, 그들의 양을 소정의 단위로 수치데이터로서 화면표시하거나, 또 급수량과 배수량의 리얼타임의 데이터를 그래프로서 화면표시하거나, 또한 급수량과 배수량의 경시적인 변화를 그래프로서 화면표시한다. 이상의 화면표시는, 이상감시장치(200)의 조작을 행하는 오퍼레이터가 시인 가능한 상태로, 도시하지 않은 디스플레이장치에 표시하여 행한다.The process
통계처리부(204)는, 프로세스데이터선택부(202)에 의하여 선택된 각 프로세스데이터에 대하여 통계처리를 행하고, 통계처리 후의 각 프로세스데이터를 이상판정부(205)에 공급한다. 예를 들면, 보일러(100)의 배관의 급수량과 배수량의 데이터로부터, 산출된 급수량과 배수량의 차분에 대하여, 과거의 차분의 평균값과 비교하여 그 편차를 산출하거나, 미리 설정된 차분에 관한 임계값과의 증감을 비교한다.The
이상판정부(205)는, 통계처리 후의 각 프로세스데이터를 종합평가하여 시스템이 정상상태인지 이상상태인지를 판정한다. 각 프로세스데이터의 시계열패턴이 정상시의 패턴과 어느 정도 다른지를 평가하고, 각 프로세스데이터의 이상 정도를 나타내는 평가값을 가중값부여가산함으로써 종합평가하여 판정한다. 예를 들면, 보일러(100)의 산출된 급수량과 배수량의 차분이, 과거의 차분의 평균값을 상회하는 경우에는 이상상태로서 판정하거나, 당해 차분이 미리 설정된 차분에 관한 임계값을 초과하는 경우에는 이상상태로서 판정한다. 이 이상판정은, 예를 들면 이상도(異常度)를 1~5 또는 A~E 등 미리 그 차분에 따라 단계적으로 기준을 마련하여 배정되도록 설정하고, 5 또는 E이면 이상도가 높아지도록 할 수도 있다.The
판정결과표시부(206)는, 이상판정부(205)에 의하여 판정된 판정결과를 화면에 표시한다. 예를 들면, 정상상태의 경우는 청색 또는 녹색으로 하고, 이상상태의 경우는 적색으로 하며, 이것을 이상감시장치(200)에 마련된 모니터화면에 "정상" 등의 문자와 함께 당해 문자를 청색표시하는 것으로 하거나, 반대로 이상상태의 경우에는 모니터화면에 "이상발생"이라는 문자와 함께 당해 문자를 적색으로 표시해도 된다. 또한, 간단히 모니터화면 또는 그 주변의 오퍼레이터가 시인 가능한 위치에 있어서 램프 등을 마련하여 청색 또는 적색으로 표시해도 된다. 또, 상기와 같이, 이상도를 단계적으로 설정한 경우에는, 이상도가 낮은 1 또는 A의 단계를 청색으로 하고, 이상도가 높은 5 또는 E의 단계를 향함에 있어서, 적색이 되도록 단계적으로 색채를 설정하여 표시할 수도 있다.The determination
센서데이터취득부(211)는, 복수의 AE센서(120)로부터의 탄성파의 시계열데이터를 취득한다. 센서데이터표시부(212)는, 센서데이터취득부(211)에 의하여 취득된 AE센서(120)에 의하여 검지되는 탄성파의 시계열데이터를 표시한다. 예를 들면, 도 3의 (A)~(B)에 나타내는 바와 같이, 가로축을 시간으로 하고, 세로축을 데시벨로 하여 파형데이터를 표시한다.The sensor
이상검출부(213)는, 센서데이터취득부(211)에 의하여 취득된 AE센서(120)의 데이터로부터 보일러의 각종 배관에 있어서의 분파 등을 발생시키는 변형이나 파괴 등의 징조를 포함하여, 배관으로부터의 고압증기나 고압수의 누출의 유무 등을 판정한다.The
도 3은, 복수의 AE센서(120a~120c)로부터 얻어지는 탄성파의 시계열데이터를 나타내는 그래프이며, 도 3의 (A)는 3개의 AE센서 중 어느 것에 있어서도 탄성파의 변화를 검지한 경우를 나타내고, 도 3의 (B)는 1개의 AE센서에 있어서 탄성파의 변화를 검지한 경우를 나타낸다. 이상검출부(213)는, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 3개의 AE센서(120a~120c)가, 각각 과열기(106) 근방에 배치되어, 서로 센서에서의 검지 가능한 범위가 중복되도록 배치된 경우에 있어서, 도 3의 (A)에 나타내는 바와 같이, 3개의 AE센서 중 어느 것에 있어서도 탄성파의 변화를 검지한 경우에는, 분파가 발생했다고 하여, 이상을 검출한다. 또, 이때, 3개의 센서에 있어서의 탄성파의 강도의 차이로부터, 분파가 발생한 개소를 센서로부터 추정하는 것이 가능하다. 또, 도 3의 (B)에 나타내는 바와 같이, 센서(120a)만으로 탄성파의 변화를 검지하고, 다른 2개의 센서(120b) 및 센서(120c)에 있어서 탄성파의 변화를 검지하고 있지 않은 경우에는, 센서(120b) 및 센서(120c)가 검지 가능한 범위에서 분파는 발생하고 있지 않거나, 또는 노이즈라는 판단을 행한다. 또, 이 이상의 검출은, 이상판정부(205)와 동일하게, 예를 들면 이상도를 1~5 또는 A~E 등 검출된 탄성파의 강도에 따라 단계적으로 기준을 마련하여 할당되도록 설정하고, 5 또는 E이면 이상도가 높아지도록 할 수도 있다.Fig. 3 is a graph showing time series data of elastic waves obtained from a plurality of AE sensors 120a to 120c, and Fig. 3A shows a case where a change in elastic wave is detected in any of the three AE sensors, and Fig. Fig. 3(B) shows a case where a change in elastic wave is detected by one AE sensor. The
검출결과표시부(214)는, 이상검출부(213)에 의하여 검출된 결과를 화면에 표시한다. 예를 들면, 배관으로부터의 분파의 발생을 검출한 경우에는, 도 3의 (A)에 나타내는 바와 같이, 파형데이터에 "분파발생" 등의 이상을 알리는 메시지를 표시한다. 또, 도 3의 (B)와 같이 하나의 센서(120a)에 의한 검지의 경우이며, 다른 센서(120b 또는 10c)가 탄성파를 검지하고 있지 않은 경우에는, 특별히 표시를 행하지 않거나, 센서(120a)의 파형에 대해서만, 적색으로 표시하여 경보상태를 표시한다. 또, 상기와 같은 화면 상의 표시에 한정되지 않고, 예를 들면 경보음과 같이, 소리에 의하여 이상을 알리는 것도 가능하다. 또, 상기와 같이 이상도를 단계적으로 설정한 경우에는, 이상도가 낮은 1 또는 A의 단계를 청색으로 하고, 이상도가 높은 5 또는 E의 단계를 향함에 있어서, 적색이 되도록 단계적으로 색채를 설정하여 표시할 수도 있다.The detection
비교데이터취득부(221)는, 비교하기 위한 프로세스데이터와 센서데이터를 이상검출부(213)와 이상판정부(205)로부터 취득한다. 예를 들면, 이상검출부(213)로부터 프로세스데이터로부터 얻어진 보일러의 급수량과 배수량의 차분의 유무에 관한 데이터를 취득하고, 이상판정부(205)로부터 센서데이터로부터 얻어진 AE센서(120)에 의하여 취득되는 탄성파의 검지 유무에 관한 데이터를 취득한다. 또, 다른 양태로서는, 비교데이터취득부(221)는, 프로세스데이터로부터 얻어진 분파발생의 검출의 유무에 관한 데이터와, 센서데이터로부터 얻어진 AE센서(120)에 의하여 취득되는 탄성파의 검지 유무에 관한 데이터를 취득한다.The comparison
비교부(222)는, 비교데이터취득부(221)에 있어서 취득된 프로세스데이터와 센서데이터로부터, 이상의 판정을 행한다. 예를 들면, 프로세스데이터로서 보일러(100)에 있어서의 급수량과 배수량의 차분이 "유"이고, AE센서(120)에 의하여 취득되는 탄성파의 검지 유무가 "유"인 경우에, 보일러(100)에 있어서 분파에 의한 누출이 발생하고 있다고 판정하며, 모두 "무"인 경우에는 분파의 발생은 "무"라고 판정하고, 또한 일방이 "유"이며 타방이 "무"인 경우에는, 분파에 의한 누출의 발생의 가능성이 있다고 판정한다.The
또, 다른 양태로서는, 비교부(222)는, 프로세스데이터로서 분파발생의 검출이 "유"이고, AE센서(120)에 의하여 취득되는 탄성파가 "유"인 경우에는 보일러(100)의 배관에 있어서의 분파에 의한 누출의 발생을 판정하며, 모두 "무"인 경우에는 보일러(100)의 배관에 있어서의 분파의 발생을 "무"라고 판정하고, 일방이 "유"이며 타방이 "무"인 경우에는, 분파의 발생의 가능성이 있다고 판정한다.In another aspect, the
또한, 설정에 의하여, 프로세스데이터와 센서데이터의 출력결과에 가중값부여를 함으로써, 예를 들면 프로세스데이터와 센서데이터의 일방이 "유"이고 타방이 "무"인 경우여도, AE센서(120)에서의 판정결과를 중시하여, 프로세스데이터로서 분파발생의 검출이 "유"이고, AE센서(120)에 의하여 취득되는 탄성파가 "무"인 경우에는 보일러(100)의 배관에 있어서의 분파의 발생은 "무"라고 판정하며, 한편, 프로세스데이터로서 분파발생의 검출이 "무"이고, AE센서(120)에 의하여 취득되는 탄성파가 "유"인 경우에는 보일러(100)에 있어서의 분파에 의한 누출의 발생은 "가능성 있음"이라고 판정해도 된다. 이와 같은 출력결과에 대한 가중값부여의 설정을 행할 수 있음으로써, 보다 정확한 이상의 판단을 행할 수 있게 된다.In addition, by adding a weight value to the output result of the process data and sensor data according to the setting, for example, even when one of the process data and the sensor data is "Yes" and the other is "None", the
또, 이상판정부(205) 및 이상검출부(213)에 있어서, 이상도를 1~5 등 단계적으로 판정 또는 검출하고 있는 경우에는, 프로세스데이터와 센서데이터의 이상도를 합하여 이상도가 "8" 이상이 된 경우 등 미리 설정한 기준값을 초과하는 경우에 분파발생의 가능성이 있다고 판정해도 된다. 이로써, 분파발생의 가능성에 대하여, 프로세스데이터와 센서데이터로부터 일정한 기준에 따라 복합적으로 판단할 수 있다. 또, 프로세스데이터와 센서데이터로 분파발생의 가능성을 판정하는 이상도에 차이를 마련해도 된다. 예를 들면, 프로세스데이터는 이상도가 "4" 또는 "D" 이상인 경우이며, 센서데이터는 이상도가 "3" 또는 "C" 이상인 경우에 분파발생의 가능성이 있다고 판정하도록 한다. 이와 같이 이상도로부터 판정되는 분파발생의 가능성의 기준값을 프로세스데이터와 센서데이터로 다르게 하는 설정을 할 수 있음으로써, 보다 정확한 이상의 판단을 행할 수 있게 된다.In addition, in the
비교결과표시부(223)는, 비교부(222)에 의하여 판정된 판정결과를 오퍼레이터가 시인 가능하도록 화면에 표시한다. 예를 들면, 분파의 발생 없음이라고 판정되는 경우는 "분파의 발생 없음"이라는 문자를 청색으로 표시하고, 분파의 발생 있음이라고 추정되는 경우에는, "분파발생"이라는 문자를 적색으로 표시하는 등을 할 수 있다. 또, 분파발생의 가능성이 있다는 판정의 경우는, "분파발생의 가능성 있음"이라는 문자를 오렌지색으로 표시하는 등을 할 수 있다. 또한, 간단히 모니터화면 또는 그 주변의 오퍼레이터가 시인 가능한 위치에 있어서 램프 등을 마련하여 청색, 적색 또 오렌지색으로 표시한다. 이 경우도, 상기와 같은 화면 상의 표시에 한정되지 않고, 예를 들면 경보음과 같이, 소리에 의하여 분파의 발생을 알리는 것도 가능하다.The comparison
이상의 구성의 이상감시장치(200)에서는, 프로세스데이터표시부(203)가 프로세스데이터를 화면표시함과 함께, 센서데이터표시부(212)가 복수의 AE센서(120)에 의하여 검지되는 탄성파의 시계열데이터를 표시한다. 이때, 프로세스데이터표시부(203)는, 복수의 프로세스데이터 중, 배관의 분파발생의 검출에 이용하는 프로세스데이터를 표시해도 되고, 복수를 표시해도 된다. 배관의 분파발생의 검출에 이용하는 프로세스데이터만을 표시하는 경우에는, 분파발생의 유무의 정보를 강조하여 표시할 수 있어, 오퍼레이터에게 분파발생의 유무를 확실히 알릴 수 있으며, 또 배관의 분파발생의 검출에 이용하는 이외의 프로세스데이터를 복수 표시함으로써, 오퍼레이터는 다른 정보에 대해서도 동시에 확인할 수 있어, 어느 경우여도 메리트가 있다.In the
이로써, 오퍼레이터는, 복수의 AE센서(120)에 있어서 얻어지는 배관에 있어서의 누출의 유무에 관한 데이터와, 프로세스데이터에 있어서의 배관의 누출 등에 관한 정보를 얻는 것이 가능하다. 즉, 오퍼레이터는, 보일러(100)의 각종 배관의 분파의 발생에 의한 이상에 대하여, 복수의 판단재료를 얻을 수 있다. 이와 같이, 오퍼레이터는, 프로세스데이터와 센서에 의하여 검지한 데이터의 복수의 판단재료로부터 분파의 발생의 판단을 할 수 있게 되므로, 분파의 발생의 객관적인 판단이 가능해진다. 즉, 프로세스데이터와 센서에 의하여 검지된 데이터 중 어느 일방이, 오보에 의한 것이었을 경우에 있어서, 오퍼레이터는 복수의 데이터의 비교가 가능하므로, 보다 정확한 판단이 가능해진다.Thereby, the operator can obtain data on the presence or absence of leakage in the piping obtained by the plurality of
또, 오퍼레이터는, AE센서(120)에 의하여 가청영역이 아닌 물리적인 파괴음의 검지가 가능해져, 보일러(100)의 각종 배관의 탄성파를 검지할 수 있게 된다. 이로써, 오퍼레이터는, 배관의 변형이나 균열의 발생 등 배관의 변형에너지를 경시적인 변화로서 검지할 수 있으므로, 분파의 발생의 징조를 파악할 수 있기 때문에, 분파의 발생의 조기발견이 가능해진다. 또한, AE센서(120)는, 복수를, 보일러배관의 근방이며, 센서에서의 검지 가능한 범위가 서로 중복되도록 배치되어 있으므로, 복수의 센서에 의한 탄성파의 검지결과를 종합하여 분파의 발생을 판단하기 때문에, 검출정밀도를 높일 수 있다.In addition, the
비교부(222)가 프로세스데이터와 센서데이터로부터 이상의 판정을 행하고, 비교결과표시부(223)는, 비교부(222)에 의하여 판정된 판정결과를 화면에 표시하므로, 오퍼레이터는, 프로세스데이터와 센서데이터의 2개의 데이터로부터 얻어진 분파발생에 관한 정보를 얻을 수 있다.Since the
이때, 비교부(222)는, 프로세스데이터로서 보일러(100)의 각종 배관에 있어서의 급수량과 배수량의 차분에 관한 정보와, AE센서(120)에 의하여 취득되는 탄성파의 검지 유무에 관한 정보를 비교한다. 즉, 오퍼레이터는, 보일러(100)의 각종 배관에 있어서의 수분량과, 배관으로부터의 누출에 관한 물리적인 파괴음의 발생이라는 2개의 지표로부터, 분파의 발생에 관한 정보를 얻을 수 있다. 비교부(222)는, 또 프로세스데이터로서 분파발생의 검출에 관한 정보와, AE센서(120)에 의하여 취득되는 보일러(100)의 각종 배관으로부터의 탄성파에 관한 정보를 비교한다. 이 경우도, 오퍼레이터는, 프로세스데이터와 센서데이터의 2개의 지표로부터, 분파의 발생에 관한 정보를 얻을 수 있다. 이와 같이, 오퍼레이터는, 분파의 발생에 관한 신뢰성이 높은 정보를 얻을 수 있다.At this time, the
또, 비교결과표시부(223)는, 비교부(222)에 의하여 판정된 판정결과를 화면에 표시하기 때문에, 오퍼레이터는, 분파의 발생에 대하여 시각적으로 파악할 수 있다.Further, since the comparison
도 4는, 이상감시장치(200)에 의한 이상감시처리의 수순을 나타내는 플로차트이다.4 is a flowchart showing the procedure of an abnormality monitoring process by the
프로세스데이터표시부(203)는, 프로세스데이터선택부(202)에 의하여 선택된 프로세스데이터를 화면표시한다(S11). 센서데이터표시부(212)는, 센서데이터취득부(211)에 의하여 취득된 AE센서의 시계열데이터를 화면표시한다(S12). 비교데이터취득부(221)는, 프로세스데이터와 센서데이터를 비교한다(S13).The process
비교부(222)는, 비교데이터취득부(221)에 있어서 비교된 프로세스데이터와 센서데이터로부터 비교결과의 판정을 행한다(S14). 비교부(222)가, 분파발생의 검출의 유무에 관한 프로세스데이터와, AE센서에 의하여 취득되는 탄성파의 검지 유무에 관한 데이터가 모두 유(有)인 경우에는 분파의 발생을 판정하면(S15의 YES), 판정결과표시부(215)는, 이상검출부(213)에 의하여 검출된 검출결과를 화면에 표시한다(S17). 비교부(222)가, 이상 없음으로 판정하면(S15의 NO), 계속해서 비교부(222)는 이상의 우려가 있는지를 판정한다(S16). 이상의 우려가 있는 경우에는(S16의 YES), 판정결과표시부(215)는, 판정결과를 화면에 표시한다(S17). 이상 없음으로 판정하면(S16의 NO), S11로 되돌아가 이후의 처리를 반복한다.The
이상 설명한 본 실시형태의 이상감시장치(200)에 의하면, 보일러배관에 복수의 AE(어쿠스틱이미션)센서를 설치하고, AE센서에 의하여 검지된 데이터를 표시하기 때문에, 가청영역이 아닌 물리적인 파괴음의 검지가 가능해진다. 그 때문에, 분파발생의 징조를 포함하여 조기의 이상의 검출이 가능해진다. 또, AE센서에 의한 데이터에 더하여 프로세스데이터를 표시하기 때문에, AE센서로 얻어진 정보와, 프로세스데이터로 얻어진 정보의 복수의 판단재료를 제공할 수 있다. 그 때문에, 오퍼레이터에 의한 객관적인 이상발생의 판단을 기대할 수 있다.According to the
다만, 이상의 실시형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하여 해석하기 위한 것은 아니다. 실시형태가 구비하는 각 요소 및 그 배치, 재료, 조건, 형상, 사이즈 등은, 예시한 것에 한정되는 것은 아니고 적절히 변경할 수 있다. 또, 다른 실시형태에서 나타낸 구성끼리를 부분적으로 치환 또는 조합하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 보일러배관의 분파에 의한 이상의 발생에 대하여 설명했지만, 본 발명은, 이것에 한정되지 않고, 구조파괴, 결정적 변화 또는 누출에 의한 이상의 발생의 검출에 이용하는 것이 가능하다. 또, 보일러배관의 상태에 관련된 데이터로서, 프로세스데이터를 예로 설명했지만, 프로세스데이터에 한정하지 않고, 현장기록, 동작기록, 알람이력 등의 데이터를 이용해도 된다.However, the above embodiments are intended to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit and interpret the present invention. Each element included in the embodiment and its arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those illustrated and can be appropriately changed. Moreover, it is possible to partially substitute or combine the structures shown in another embodiment. For example, in the above embodiment, the occurrence of abnormalities due to branching of a boiler pipe has been described, but the present invention is not limited to this, and can be used for detection of occurrence of abnormalities due to structural destruction, decisive changes, or leakage. . Further, as data related to the state of the boiler piping, process data has been described as an example, but data such as field records, operation records, and alarm history may be used, not limited to process data.
예를 들면, 센서데이터표시부(212)와 프로세스데이터표시부(203)는, 표시화면을, 나누어 구성한 양태로 해도 되고, 하나의 화면에 표시하여, 또한 그들을 중첩하여 표시한 양태로 해도 된다. 센서데이터표시부(212)와 프로세스데이터표시부(203)를 나누어 표시하는 경우에는, 오퍼레이터에 있어서, 각각의 표시가 프로세스데이터와 센서데이터라는 2개의 다른 지표로 출력된 것이라는 것이 파악하기 쉬워진다. 한편, 센서데이터표시부(212)와 프로세스데이터표시부(203)를 하나의 화면에 표시하는 경우, 또 그들을 중첩하여 표시하는 경우에는, 오퍼레이터는 양(兩)데이터의 비교를 용이하게 할 수 있다.For example, the sensor
또, 상기와 동일하게, 이상판정부(205)와 이상검출부(213)는, 동일한 단말 상에 동일한 처리수단으로서 구성해도 되고, 다른 단말 상에 다른 처리수단으로서 구성해도 된다. 동일한 단말 상에 동일한 처리수단으로서 구성함으로써 데이터처리구성의 간소화를 도모할 수 있는 한편, 다른 단말 상에 다른 처리수단으로서 구성함으로써 데이터처리를 행하는 단말을 별체로 구성하는 것이 가능해진다. 또한 상기와 동일하게, 검출결과표시부(214)와 판정결과표시부(206)에 대해서도 동일한 단말 상에 동일한 처리수단으로서 구성해도 되고, 다른 단말 상에 다른 처리수단으로서 구성으로 해도 되며, 이 경우도 상기와 동일한 효과를 기대할 수 있다.In the same manner as described above, the
100 보일러
101 화로
102 사이클론
103 순환재회수관
104 배기가스유로
105 증기드럼
106 과열기
107 절탄기
108 탈기기
109 보일러급수공급펌프
111 노벽관
112 강수관
113 증기배관
114 배출배관
115 급수배관
116 보일러급수공급배관
120 센서
200 이상감시장치
201 프로세스데이터취득부
202 프로세스데이터선택부
203 프로세스데이터표시부
204 통계처리부
205 이상판정부
206 판정결과표시부
211 센서데이터취득부
212 센서데이터표시부
213 이상검출부
214 검출결과표시부
215 판정결과표시부
221 비교데이터취득부
222 비교부
223 비교결과표시부100 boiler
101 brazier
102 cyclone
103 Circulation Recollection Hall
104 exhaust gas flow path
105 Steam Drum
106 Superheater
107 Economizer
108 Deaeration
109 Boiler feed water supply pump
111 Furnace Hall
112 River Water Pipe
113 Steam piping
114 discharge piping
115 Water supply pipe
116 Boiler water supply piping
120 sensors
Over 200 monitoring devices
201 Process Data Acquisition Department
202 Process data selection unit
203 Process data display
204 Statistics processing unit
205 or above
206 Judgment result display section
211 Sensor data acquisition unit
212 Sensor data display
213 Abnormality detection unit
214 detection result display
215 Judgment result display section
221 Comparison data acquisition unit
222 Comparison
223 Comparison result display
Claims (7)
상기 보일러배관의 상태에 관련된 프로세스데이터의 시계열데이터를 표시하는 프로세스데이터표시부와,
상기 보일러배관에 설치된 적어도 하나의 AE센서에 의한 시계열데이터를 표시하는 센서데이터표시부를 구비하고,
상기 프로세스데이터와 상기 센서데이터를 비교 가능하도록 구성된, 이상감시장치.As an abnormality monitoring device for boiler pipes to detect the occurrence of abnormalities due to structural destruction, decisive change, leakage or branching of boiler pipes,
A process data display unit that displays time series data of process data related to the state of the boiler piping;
A sensor data display unit for displaying time series data by at least one AE sensor installed in the boiler pipe,
An abnormality monitoring device configured to be able to compare the process data and the sensor data.
상기 프로세스데이터와 상기 센서데이터로부터 검출되는 보일러배관의 구조파괴, 결정적 변화, 누출 또는 분파의 유무에 관한 데이터를 비교하는 비교부와,
상기 유무에 관한 데이터의 비교결과를 표시하는 비교결과표시부를 구비하는 이상감시장치.The method of claim 1,
A comparison unit for comparing data on the presence or absence of structural destruction, decisive change, leakage or branching of the boiler pipe detected from the process data and the sensor data;
An abnormality monitoring device comprising a comparison result display unit for displaying a comparison result of the data regarding the presence or absence of the data.
상기 비교결과표시부는, 상기 비교결과로부터 이상상태를 판정하면, 그 취지를 표시하는 이상감시장치.The method of claim 2,
The comparison result display unit, when determining an abnormal state from the comparison result, displays the result.
상기 프로세스데이터에는, 상기 보일러배관의 분파유무에 관한 데이터를 포함하고,
상기 비교부는, 상기 보일러배관의 분파 유무와, 상기 AE센서로 검지되는 탄성파의 검지 유무를 비교하는 이상감시장치.The method of claim 1,
The process data includes data on whether the boiler pipe is branched or not,
The comparison unit is an abnormality monitoring device for comparing the presence or absence of branching of the boiler pipe and the detection of an elastic wave detected by the AE sensor.
상기 프로세스데이터에는, 상기 보일러배관으로의 급수량과 상기 보일러배관으로부터의 배수량에 관한 데이터를 포함하고,
상기 비교부는, 상기 급수량과 배수량의 차분의 유무와, 상기 AE센서로 검지되는 탄성파의 검지 유무를 비교하는 이상감시장치.The method of claim 1,
The process data includes data on an amount of water supply to the boiler pipe and a discharge amount from the boiler pipe,
The comparison unit is an abnormality monitoring device that compares the presence or absence of a difference between the water supply amount and the drainage amount and the detection of an acoustic wave detected by the AE sensor.
상기 보일러배관의 상태에 관련된 프로세스데이터의 시계열데이터를 표시하는 프로세스데이터표시스텝과,
상기 보일러배관에 설치된 복수의 AE센서에 의한 시계열데이터를 표시하는 센서데이터표시스텝을 포함하고,
상기 프로세스데이터와, 상기 센서데이터를 비교 가능한, 이상감시방법.As a method for monitoring abnormality in boiler pipes that detects the occurrence of abnormalities due to structural destruction, decisive change, leakage or branching of boiler pipes,
A process data display step for displaying time series data of process data related to the state of the boiler piping;
A sensor data display step for displaying time series data by a plurality of AE sensors installed in the boiler pipe,
An abnormality monitoring method capable of comparing the process data and the sensor data.
상기 프로그램은 컴퓨터에,
상기 보일러배관의 상태에 관련된 프로세스데이터의 시계열데이터를 표시하는 프로세스데이터표시스텝과,
상기 보일러배관에 설치된 복수의 AE센서에 의한 시계열데이터를 표시하는 센서데이터표시스텝을 실행시키고,
상기 프로세스데이터와, 상기 센서데이터를 비교 가능하게 한, 이상감시프로그램.As a boiler pipe abnormality monitoring program that detects the occurrence of abnormalities due to structural destruction, decisive change, leakage or branching of boiler pipes,
The above program is on the computer,
A process data display step for displaying time series data of process data related to the state of the boiler piping;
A sensor data display step for displaying time series data by a plurality of AE sensors installed in the boiler pipe is executed,
An abnormality monitoring program in which the process data and the sensor data can be compared.
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