KR102594582B1 - 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 물리적 기반 모델과 데이터 기반 모델을 결합하여 정량적 성능저하량 분석과 함께 인공지능 분석 기술을 통해 최적 운용 관리 솔루션 제공할 수 있도록 구현한 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템에 관한 것으로, 산업용 터보 압축기의 성능 저하 여부 및 고장 진단을 수행하도록 학습된 인공지능 기반 터보 압축기 진단 모델을 이용하여 산업용 터보 압축기의 성능 저하 여부 및 고장 진단을 수행하는 스마트 진단 장치;를 포함한다.
Description
본 발명은 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인공지능 분석 기술을 통해 최적 운용 관리 솔루션 제공할 수 있도록 구현한 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템에 관한 것이다.
여러 유형의 유체를 이동시키는데 사용되는 스크롤기와 같은 여러 기계가 기술상 공지되었다. 이들 스크롤기는 팽창기, 디스플레이스먼트 엔진(displacement engine), 펌프, 압축기 등으로 구성될 수 있고, 본 발명의 특징은 이들 기계 중 어느 것에도 적용할 수 있다. 그러나, 설명의 편의를 위해, 개시되는 실시예는 냉동 또는 공기조화 시스템에서 사용되는 밀봉식 냉동 스크롤 압축기의 형태를 가지고 있다.
스크롤 압축기는 우선적으로 가장 효율적인 작동을 위한 능력에 따라 공기조화 뿐만 아니라 냉동에 사용되는 압축기로서 점점 더 많이 사용되고 있다. 일반적으로, 이들 기기는 한 쌍의 맞물리는 스파이럴 랩과 합치되고, 이들 중 하나가 다른 하나에 대하여 선회하게 되어 그들이 외부 흡입구로부터 중앙 배출구쪽으로 이동함에 따라 점진적으로 크기가 감소하는 하나 이상의 가동 챔버를 형성한다. 전기 모터가 제공되어, 모터 로터에 부착된 적당한 구동 샤프트를 통하여 오비팅 스크롤 부재를 구동시키도록 작동시킨다. 밀봉식 압축기에 있어서, 밀봉셸의 바닥부는 통상적으로 윤활 및 냉각을 위하여 기름통(oil sump)을 포함한다. 본 발명의 진단 시스템이 스크롤 압축기와 관련하여 기재되었을지라도, 본 발명의 진단 시스템은 또한 다른 타입의 압축기에 사용될 수 있음을 알 수 있다.
한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 일측면은 물리적 기반 모델과 데이터 기반 모델을 결합하여 정량적 성능저하량 분석과 함께 인공지능 분석 기술을 통해 최적 운용 관리 솔루션 제공할 수 있도록 구현한 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템을 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템은, 산업용 터보 압축기의 성능 저하 여부 및 고장 진단을 수행하도록 학습된 인공지능 기반 터보 압축기 진단 모델을 이용하여 산업용 터보 압축기의 성능 저하 여부 및 고장 진단을 수행하는 스마트 진단 장치;를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 스마트 진단 장치는, 열역학적 수학적 모델 기반의 산업용 터보 압축기의 성능 모델을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스마트 진단 장치는, 산업용 터보 압축기의 성능 저하 모의시험을 통해 성능 저하 및 고장 발생에 대한 데이터베이스를 구축할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스마트 진단 장치는, 산업용 터보 압축기의 고장 여부와 성능 저하의 정량적 진단을 위해 뉴로-퍼지(Neuro-Fuzzy) 알고리즘을 통해 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템은, 산업용 터보 압축기의 영상을 촬영한 뒤 상기 스마트 진단 장치로 전송하는 영상 촬영 장치;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상 촬영 장치는, 산업용 터보 압축기의 주변을 따라 연장 형성되는 슬라이딩 레일; 산업용 터보 압축기의 주변을 따라 상기 슬라이딩 레일이 상하 방향으로 승강될 수 있도록 상기 슬라이딩 레일을 상하 방향으로 승강 이동시켜 주는 다수 개의 승강 장치; 산업용 터보 압축기와 대향하는 상기 슬라이딩 레일의 내주면을 따라 슬라이딩 이동하는 슬라이더; 및 상기 슬라이더에 설치되며, 상기 슬라이더가 이동함에 따라 함께 이동하면서 산업용 터보 압축기의 영상을 촬영한 뒤 상기 스마트 진단 장치로 전송하는 촬영 장치;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 승강 장치는, 산업용 터보 압축기로부터 상측으로 이격되어 설치되는 권취 롤러; 및 일단이 상기 권취 롤러에 설치되고 타단이 상기 슬라이딩 레일에 설치되며, 상기 권취 롤러로 일단이 권취 또는 권출됨에 따라 상기 슬라이딩 레일을 상하 방향으로 승강 이동시켜 주는 승강 와이어;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 슬라이딩 레일은, 단면이 "ㄷ" 형상으로 이루어질 수 있도록 상부 및 하부가 절곡되고 길이 방향으로 연장 형성되며, 내측을 따라 상기 슬라이더가 슬라이딩 이동하기 위한 슬라이딩홈이 연장 형성되며, 산업용 터보 압축기의 형상에 대응하여 직선 방향으로 연장 형성되거나 둥글게 절곡 형성되는 레일 프레임; 상기 레일 프레임의 상부 전단이 하측 직각 방향으로 절곡되어 이루어지는 제1 덮개; 및 상기 레일 프레임의 하부 전단이 상측 직각 방향으로 절곡되어 이루어지는 제2 덮개;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 슬라이더는, 상기 슬라이딩홈에 안착되어 슬라이딩 이동하는 슬라이딩 유닛; 상기 슬라이딩 유닛의 전단에 설치되는 회동 유닛; 및 상기 회동 유닛의 전단에서 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 연결 설치되며, 상기 회동 유닛에 의해 회동되며, 상기 촬영 장치가 연결 설치되어 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록 전단을 따라 수직 슬라이딩홈이 전단을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 승강 유닛;을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 슬라이딩 유닛은, 상기 슬라이딩홈에 안착되는 유닛 바디; 상기 유닛 바디의 상부 전단의 일측 및 타측, 그리고 하부 전단의 일측 및 타측에 각각 회전 가능하도록 연결 설치되어 상기 제1 덮개와 상기 제2 덮개의 각 내향면에 안착되어 상기 유닛 바디를 지지하는 4 개의 지지휠; 상기 레일 프레임의 내측면과 대향하는 상기 유닛 바디의 후단에 형성되는 블록 안착홈; 상기 블록 안착홈에 안착되는 지지 블록; 상기 블록 안착홈의 내측에 설치되어 상기 지지 블록을 지지하는 블록 지지 스프링; 및 상기 지지 블록에 회전 구동이 가능하도록 설치되어 상기 레일 프레임의 내측을 따라 형성되는 렉기어에 맞물려 연결 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 상기 슬라이딩홈을 따라 상기 유닛 바디를 이동시켜 주는 구동 기어;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 슬라이딩 유닛은, 상기 유닛 바디의 상측에 설치되어 상기 슬라이딩홈의 상측면에 안착되어 상기 유닛 바디의 상측을 지지하는 상단 지지부; 및 상기 상단 지지부와 대향하면서 상기 유닛 바디의 하측에 설치되어 상기 슬라이딩홈의 하측면에 안착되어 상기 유닛 바디의 하측을 지지하는 하단 지지부;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상단 지지부는, 상기 유닛 바디의 상측에 형성되는 상단 설치홈; 상기 상단 설치홈에 안착되는 상단 지지 블록; 상기 상단 설치홈의 내측에 설치되어 상기 상단 지지 블록을 지지하는 상단 블록 지지 스프링; 및 상기 상단 지지 블록의 상측에 회전 가능하도록 연결 설치되어 상기 슬라이딩홈의 상측면에 안착되며, 상기 유닛 바디가 상기 슬라이딩홈을 따라 이동함에 따라 회전하면서 상기 유닛 바디의 상측을 지지하는 상단 지지 구체;를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 물리적 기반 모델과 데이터 기반 모델을 결합하여 정량적 성능저하량 분석과 함께 인공지능 분석 기술을 통해 최적 운용 관리 솔루션 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 슬라이딩 레일과 슬라이더 간의 연결 관계를 보여주는 도면들이다.
도 5 및 도 6은 도 3의 슬라이딩 유닛을 보여주는 도면들이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 슬라이딩 레일과 슬라이더 간의 연결 관계를 보여주는 도면들이다.
도 5 및 도 6은 도 3의 슬라이딩 유닛을 보여주는 도면들이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템(10)은, 스마트 진단 장치(100)를 포함한다.
스마트 진단 장치(100)는, 산업용 터보 압축기(P)의 성능 저하 여부 및 고장 진단을 수행하도록 학습된 인공지능 기반 터보 압축기 진단 모델을 이용하여 산업용 터보 압축기(P)의 성능 저하 여부 및 고장 진단을 수행한 뒤, 진단 결과를 관리자가 사용하는 관리자 단말기(200)로 통지한다.
여기서, 관리자 단말기(200)는, 하나 이상으로 구성될 수 있으며, 데스크탑 컴퓨터(PC)는 물론, 노트북(Notebook), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 컴퓨터(Tablet PC) 등과 같이 일반인들에게 널리 사용되는 이동 통신 단말기 등, 유무선 네트워크를 지원하는 다양한 종류의 정보 통신 기기 및 멀티미디어 기기를 의미하는 광의의 개념이다.
그리고, 네트워크(N)는, 예컨대 무선 통신, 유선 통신, 광 초음파 또는 그 조합을 포함할 수 있다. BAN(Body Area Network), 위성 통신, 셀룰러 통신, 블루투스, NFC(Near Field Communication), IrDA(Infrared Data Association standard), WiFi(Wireless Fidelity), 및 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave access)는 통신 경로에 포함될 수 있는 무선 통신의 예이며, 이더넷, DSL(Digital Subscriber Line), FTTH(Fiber to the Home), 및 POTS(Plain Old Telephone Service)는 통신망에 포함될 수 있는 유선 통신의 예이다. 또한, 통신망은 다수의 네트워크 토폴로지 및 거리를 횡단할 수 있다. 예컨대, 통신망은 직접 연결, PAN(Personal Area Network), LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), WAN(Wide Area Network), 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다. 또한, LoRaWAN, NB-Fi, RPMA을 포함하는 저전력광대역 네트워크(Low Power Wide Area Network)를 통해 이루어 질 수도 있다. 다만, 네트워크(N)는, 통신망에 관한 설명은 상기한 통신망으로 한정되는 것이 아니며, 임의의 최신 데이터 통신망이 적용될 수 있다.
일 실시예에서, 스마트 진단 장치(100)는, 열역학적 수학적 모델 기반의 산업용 터보 압축기(P)의 성능 모델을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 스마트 진단 장치(100)는, 산업용 터보 압축기(P)의 성능 저하 모의시험을 통해 성능 저하 및 고장 발생에 대한 데이터베이스를 구축할 수 있다.
일 실시예에서, 스마트 진단 장치(100)는, 산업용 터보 압축기(P)의 고장 여부와 성능 저하의 정량적 진단을 위해 뉴로-퍼지(Neuro-Fuzzy) 알고리즘을 통해 구현될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템(10)은, 산업용 터보 압축기의 A.I 기반 성능저하 및 진단 시스템을 제공함으로써, 최적 운영 및 안전 관리를 확보할 수 있는 시스템으로서, 주로 발전 플랜트, 정유화학, LNG선박, 일반 공장 플랜트를 대상으로 1) 실시간 성능 모니터링 DB 시스템 구축 2) 모델기반의 열역학적 성능 모니터링 및 진단 3) 계측 및 진단 데이터의 AI 분석 4) AI를 이용한 시스템 운영관리 프로세스 최적화 및 안전관리 등의 특징 및 기능을 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템(20)은, 스마트 진단 장치(100) 및 영상 촬영 장치(300를 포함한다.
여기서, 스마트 진단 장치(100)는, 도 1의 구성요소와 동일하므로 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.
영상 촬영 장치(300)는, 산업용 터보 압축기(P)의 영상을 촬영한 뒤 스마트 진단 장치(100)로 전송한다.
일 실시예에서, 스마트 진단 장치(100)는, 영상 촬영 장치(300)로부터 수신되는 산업용 터보 압축기(P)의 영상을 실시간으로 수신받아 산업용 터보 압축기(P)의 성능 저하 여부 및 고장 진단의 주요한 판단 요소로서 참고할 수 있다.
일 실시예에서, 영상 촬영 장치(300)는, 슬라이딩 레일(310), 다수 개의 승강 장치(320), 슬라이더(330) 및 촬영 장치(340)를 포함할 수 있다.
슬라이딩 레일(310)은, 산업용 터보 압축기(P)의 주변을 따라 연장 형성되어 다수 개의 승강 장치(320)에 의해 상하 방향으로 승강되며, 슬라이더(330)가 연결 설치되어 슬라이딩 이동한다.
다수 개의 승강 장치(320)는, 산업용 터보 압축기(P)의 주변을 따라 슬라이딩 레일(310)이 상하 방향으로 승강될 수 있도록 슬라이딩 레일(310)을 상하 방향으로 승강 이동시켜 준다.
일 실시예에서, 다수 개의 승강 장치(320)는, 각각 동일에 구동되어 슬라이딩 레일(310)의 모든 위치가 평행을 이루면서 상하 수직 방향으로 승강시켜 줄 수 있을 뿐만 아니라, 각각이 개별적으로 구동되어 슬라이딩 레일(310)을 경사지도록 배치시키거나 경사진 상태에서 상하 방향으로 이동시켜 줄 수 있음은 물론이다.
일 실시예에서, 승강 장치(320)는, 권취 롤러(321) 및 승강 와이어(322)를 포함할 수 있다.
권취 롤러(321)는, 산업용 터보 압축기(P)로부터 상측으로 이격되어 설치되어 승강 와이어(322)의 일단을 권취 또는 권출시켜 준다.
승강 와이어(322)는, 일단이 권취 롤러(321)에 설치되고 타단이 슬라이딩 레일(310)에 설치되며, 권취 롤러(321)로 일단이 권취 또는 권출됨에 따라 슬라이딩 레일(310)을 상하 방향으로 승강 이동시켜 준다.
슬라이더(330)는, 산업용 터보 압축기(P)와 대향하는 슬라이딩 레일(310)의 내주면을 따라 슬라이딩 이동하면서 촬영 장치(340)를 이동시켜 준다.
촬영 장치(340)는, 슬라이더(330)에 설치되며, 슬라이더(330)가 이동함에 따라 함께 이동하면서 산업용 터보 압축기(P)의 영상을 촬영한 뒤 네트워크(N)를 통해 스마트 진단 장치(100)로 전송한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템(20)은, 산업용 터보 압축기(P)를 촬영하여 획득한 실시간 영상을 이용하여 산업용 터보 압축기(P)의 상태를 보다 정밀하고 객관적으로 판독하도록 할 수 있다.
도 3 및 도 4는 도 2의 슬라이딩 레일과 슬라이더 간의 연결 관계를 보여주는 도면들이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 슬라이딩 레일(310)은, 레일 프레임(311), 제1 덮개(312) 및 제2 덮개(313)를 포함한다.
레일 프레임(311)은, 단면이 "ㄷ" 형상으로 이루어질 수 있도록 상부 및 하부가 절곡되고 길이 방향으로 연장 형성되며, 내측을 따라 슬라이더(330)가 슬라이딩 이동하기 위한 슬라이딩홈(S)이 연장 형성되며, 산업용 터보 압축기(P)의 형상에 대응하여 직선 방향으로 연장 형성되거나 둥글게 절곡 형성된다.
제1 덮개(312)는, 레일 프레임(311)의 상부 전단이 하측 직각 방향으로 절곡되어 이루어져 슬라이딩홈(S)에 안착되어 있는 슬라이딩 유닛(331)의 전단 상측을 지지한다.
제2 덮개(313)는, 레일 프레임(311)의 하부 전단이 상측 직각 방향으로 절곡되어 이루어져 슬라이딩홈(S)에 안착되어 있는 슬라이딩 유닛(331)의 전단 하측을 지지한다.
도 3을 참조하면, 슬라이더(330)는, 슬라이딩 유닛(331), 회동 유닛(332) 및 승강 유닛(333)을 포함한다.
슬라이딩 유닛(331)은, 슬라이딩홈(S)에 안착되어 슬라이딩 이동한다.
회동 유닛(332)은, 슬라이딩 유닛(331)의 전단에 설치되어 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 승강 유닛(333)을 회전 구동시켜 준다.
승강 유닛(333)은, 설치되어 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 회동 유닛(332)의 전단에서 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 연결 설치되며, 회동 유닛(332)에 의해 회동되며, 촬영 장치(340)가 연결 설치되어 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록 전단을 따라 수직 슬라이딩홈(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)이 전단을 따라 상하 방향으로 연장 형성된다.
도 5 및 도 6은 도 3의 슬라이딩 유닛을 보여주는 도면들이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 슬라이딩 유닛(331)은, 유닛 바디(3311), 4 개의 지지휠(3312-1 내지 3312-4), 블록 안착홈(3313), 지지 블록(3314), 블록 지지 스프링(3315) 및 구동 기어(3316)를 포함한다.
유닛 바디(3311)는, 슬라이딩홈(S)에 안착되며, 4 개의 지지휠(3312-1 내지 3312-4), 블록 안착홈(3313), 지지 블록(3314), 블록 지지 스프링(3315) 및 구동 기어(3316) 등의 구성들이 설치된다.
4 개의 지지휠(3312-1 내지 3312-4)은, 유닛 바디(3311)의 상부 전단의 일측 및 타측, 그리고 하부 전단의 일측 및 타측에 각각 회전 가능하도록 연결 설치되어 제1 덮개(312)와 제2 덮개(313)의 각 내향면에 안착되어 유닛 바디(3311)를 지지한다.
일 실시예에서, 4 개의 지지휠(3312-1 내지 3312-4)은, 슬라이딩 레일(310)이 직선 형상으로 이루어진 경우 뿐만 아니라, 슬라이딩 레일(310)이 곡선 형상으로 절곡되어 이루어지는 경우에도 유닛 바디(3311)가 슬라이딩 레일(310)의 형상에 대응하여 곡선 형상으로 안정적으로 이동하도록 할 수 있다.
블록 안착홈(3313)은, 레일 프레임(311)의 내측면과 대향하는 유닛 바디(3311)의 후단에 형성된다.
지지 블록(3314)은, 블록 안착홈(3313)에 안착된다.
블록 지지 스프링(3315)은, 블록 안착홈(3313)의 내측에 설치되어 지지 블록(3314)을 지지한다.
구동 기어(3316)는, 스텝 모터 등의 구동 장치(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)에 의해 지지 블록(3314)에 회전 구동이 가능하도록 설치되어 레일 프레임(311)의 내측을 따라 형성되는 렉기어(R)에 맞물려 연결 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 슬라이딩홈(S)을 따라 유닛 바디(3311)를 이동시켜 준다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 슬라이딩 유닛(331)은, 상단 지지부(400) 및 하단 지지부(500)를 더 포함할 수 있다.
상단 지지부(400)는, 유닛 바디(3311)의 상측에 설치되어 슬라이딩홈(S)의 상측면에 안착되어 유닛 바디(3311)의 상측을 지지한다.
하단 지지부(500)는, 상단 지지부(400)와 대향하면서 유닛 바디(3311)의 하측에 설치되어 슬라이딩홈(S)의 하측면에 안착되어 유닛 바디(3311)의 하측을 지지한다.
도 6을 참조하면, 상단 지지부(400)는, 상단 설치홈(410), 상단 지지 블록(420), 상단 블록 지지 스프링(430) 및 상단 지지 구체(440)를 포함한다.
여기서, 하단 지지부(500)는, 후술하는 상단 지지부(400)와 동일한 구성으로서, 상단 지지부(400)의 상단 설치홈(410), 상단 지지 블록(420), 상단 블록 지지 스프링(430) 및 상단 지지 구체(440) 등의 구성들이 동일하게 적용될 수 있는 바, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.
상단 설치홈(410)은, 유닛 바디(3311)의 상측에 형성된다.
상단 지지 블록(420)은, 상단 설치홈(410)에 안착된다.
상단 블록 지지 스프링(430)은, 상단 설치홈(410)의 내측에 설치되어 상단 지지 블록(420)을 지지한다.
상단 지지 구체(440)는, 상단 지지 블록(420)의 상측에 회전 가능하도록 연결 설치되어 슬라이딩홈(S)의 상측면에 안착되며, 유닛 바디(3311)가 슬라이딩홈(S)을 따라 이동함에 따라 회전하면서 유닛 바디(3311)의 상측을 지지한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 슬라이딩 유닛(331)은, 슬라이딩 레일(310)에 안정적으로 체결 및 슬라이딩 이동이 가능할 수 있을 뿐만 아니라, 이동 과정에서 발생되는 진동 또는 충격을 효과적으로 완충시켜 줌으로써 촬영 장치(340)에 의한 영상 촬영이 보다 선명하게 이루어지도록 할 수 있다.
상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10, 20: 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템
100: 스마트 진단 장치
200: 관리자 단말기
300: 영상 촬영 장치
100: 스마트 진단 장치
200: 관리자 단말기
300: 영상 촬영 장치
Claims (5)
- 산업용 터보 압축기의 성능 저하 여부 및 고장 진단을 수행하도록 학습된 인공지능 기반 터보 압축기 진단 모델을 이용하여 산업용 터보 압축기의 성능 저하 여부 및 고장 진단을 수행한 뒤, 진단 결과를 관리자가 사용하는 관리자 단말기로 통지하는 스마트 진단 장치; 및
산업용 터보 압축기의 영상을 촬영한 뒤 상기 스마트 진단 장치로 전송하는 영상 촬영 장치;를 포함하며,
상기 영상 촬영 장치는,
산업용 터보 압축기의 주변을 따라 연장 형성되는 슬라이딩 레일;
산업용 터보 압축기의 주변을 따라 상기 슬라이딩 레일이 상하 방향으로 승강될 수 있도록 상기 슬라이딩 레일을 상하 방향으로 승강 이동시켜 주는 다수 개의 승강 장치;
산업용 터보 압축기와 대향하는 상기 슬라이딩 레일의 내주면을 따라 슬라이딩 이동하는 슬라이더; 및
상기 슬라이더에 설치되며, 상기 슬라이더가 이동함에 따라 함께 이동하면서 산업용 터보 압축기의 영상을 촬영한 뒤 상기 스마트 진단 장치로 전송하는 촬영 장치;를 포함하며,
상기 승강 장치는,
산업용 터보 압축기로부터 상측으로 이격되어 설치되는 권취 롤러; 및
일단이 상기 권취 롤러에 설치되고 타단이 상기 슬라이딩 레일에 설치되며, 상기 권취 롤러로 일단이 권취 또는 권출됨에 따라 상기 슬라이딩 레일을 상하 방향으로 승강 이동시켜 주는 승강 와이어;를 포함하며,
상기 슬라이딩 레일은,
단면이 "ㄷ" 형상으로 이루어질 수 있도록 상부 및 하부가 절곡되고 길이 방향으로 연장 형성되며, 내측을 따라 상기 슬라이더가 슬라이딩 이동하기 위한 슬라이딩홈이 연장 형성되며, 산업용 터보 압축기의 형상에 대응하여 직선 방향으로 연장 형성되거나 둥글게 절곡 형성되는 레일 프레임;
상기 레일 프레임의 상부 전단이 하측 직각 방향으로 절곡되어 이루어지는 제1 덮개; 및
상기 레일 프레임의 하부 전단이 상측 직각 방향으로 절곡되어 이루어지는 제2 덮개;를 포함하며,
상기 슬라이더는,
상기 슬라이딩홈에 안착되어 슬라이딩 이동하는 슬라이딩 유닛;
상기 슬라이딩 유닛의 전단에 설치되는 회동 유닛; 및
상기 회동 유닛의 전단에서 상하 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 연결 설치되며, 상기 회동 유닛에 의해 회동되며, 상기 촬영 장치가 연결 설치되어 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록 전단을 따라 수직 슬라이딩홈이 전단을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 승강 유닛;을 포함하며,
상기 슬라이딩 유닛은,
상기 슬라이딩홈에 안착되는 유닛 바디;
상기 유닛 바디의 상부 전단의 일측 및 타측, 그리고 하부 전단의 일측 및 타측에 각각 회전 가능하도록 연결 설치되어 상기 제1 덮개와 상기 제2 덮개의 각 내향면에 안착되어 상기 유닛 바디를 지지하는 4 개의 지지휠;
상기 레일 프레임의 내측면과 대향하는 상기 유닛 바디의 후단에 형성되는 블록 안착홈;
상기 블록 안착홈에 안착되는 지지 블록;
상기 블록 안착홈의 내측에 설치되어 상기 지지 블록을 지지하는 블록 지지 스프링; 및
상기 지지 블록에 회전 구동이 가능하도록 설치되어 상기 레일 프레임의 내측을 따라 형성되는 렉기어에 맞물려 연결 설치되며, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 상기 슬라이딩홈을 따라 상기 유닛 바디를 이동시켜 주는 구동 기어;를 포함하며,
상기 슬라이딩 유닛은,
상기 유닛 바디의 상측에 설치되어 상기 슬라이딩홈의 상측면에 안착되어 상기 유닛 바디의 상측을 지지하는 상단 지지부; 및
상기 상단 지지부와 대향하면서 상기 유닛 바디의 하측에 설치되어 상기 슬라이딩홈의 하측면에 안착되어 상기 유닛 바디의 하측을 지지하는 하단 지지부;를 더 포함하는, 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 스마트 진단 장치는,
열역학적 수학적 모델 기반의 산업용 터보 압축기의 성능 모델을 제공하는, 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 스마트 진단 장치는,
산업용 터보 압축기의 성능 저하 모의시험을 통해 성능 저하 및 고장 발생에 대한 데이터베이스를 구축하는, 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 스마트 진단 장치는,
산업용 터보 압축기의 고장 여부와 성능 저하의 정량적 진단을 위해 뉴로-퍼지(Neuro-Fuzzy) 알고리즘을 통해 구현되는, 터보 압축기 디지털 트윈 진단 시스템.
- 삭제
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Citations (3)
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| KR100996630B1 (ko) | 2001-03-27 | 2010-11-25 | 에머슨 클리메이트 테크놀로지즈 인코퍼레이티드 | 압축기 진단 시스템 |
| KR20200037816A (ko) * | 2017-08-02 | 2020-04-09 | 스트롱 포스 아이오티 포트폴리오 2016, 엘엘씨 | 대규모 데이터 세트들을 갖는 산업 사물 인터넷 데이터 수집 환경에서의 검출을 위한 방법들 및 시스템들 |
| KR20200084401A (ko) * | 2018-12-21 | 2020-07-13 | 주식회사 정석엔지니어링 | 빅데이타를 활용한 공기압축기 양방향 고장진단 및 원격운전제어 시스템 |
-
2022
- 2022-11-03 KR KR1020220145186A patent/KR102594582B1/ko active IP Right Grant
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