IPC분류정보
국가/구분 |
한국(KR)/등록특허
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국제특허분류(IPC8판) |
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출원번호 |
10-2019-0149497
(2019-11-20)
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공개번호 |
10-2021-0061669
(2021-05-28)
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등록번호 |
10-2344852-0000
(2021-12-24)
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DOI |
http://doi.org/10.8080/1020190149497
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발명자
/ 주소 |
- 김희찬
/ 대전광역시 유성구 도안동로 *** 호반베르디움 ***동 ****호
- 김태희
/ 광주광역시 광산구 풍영로***번길 **-*, 새한포유 ***동 ****호
- 정래혁
/ 대전광역시 유성구 송강로 **, ***동 ****호(송강동, 한솔아파트)
- 노우정
/ 대전광역시 유성구 가정로 **, ***동 ***호(신성동, 한울아파트)
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출원인 / 주소 |
- 한국수력원자력 주식회사 / 경상북도 경주시 문무대왕면 불국로 ****
- 주식회사 스마트프로 / 대전광역시 유성구 테크노*로 ***, C동 ***호,***호 (용산동)
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대리인 / 주소 |
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심사청구여부 |
있음 (2019-11-20) |
심사진행상태 |
등록결정(일반) |
법적상태 |
등록 |
초록
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본 발명은 펌프 베어링 시스템의 디지털 트윈 기반 예측진단 장치에 관한 것으로, 특히 펌프 베어링 시스템을 구성하는 감시 대상 설비들에 관한 다양한 운전변수와 감시변수를 종합적으로 분석하여 결함 발생 원인을 추적할 수 있도록 하고, 다양한 진단 모델을 이용하여 조기에 결함 발생을 감지할 수 있도록 하며, 디지털 트윈 모델을 사용하고 시각화하여 사용자가 직관적으로 결함 발생 원인 및 상황 파악을 할 수 있도록 하는 펌프 베어링 시스템의 디지털 트윈 기반 예측진단 장치에 관한 것이다.본 발명인 펌프 베어링 시스템의 디지털 트윈 기반 예
본 발명은 펌프 베어링 시스템의 디지털 트윈 기반 예측진단 장치에 관한 것으로, 특히 펌프 베어링 시스템을 구성하는 감시 대상 설비들에 관한 다양한 운전변수와 감시변수를 종합적으로 분석하여 결함 발생 원인을 추적할 수 있도록 하고, 다양한 진단 모델을 이용하여 조기에 결함 발생을 감지할 수 있도록 하며, 디지털 트윈 모델을 사용하고 시각화하여 사용자가 직관적으로 결함 발생 원인 및 상황 파악을 할 수 있도록 하는 펌프 베어링 시스템의 디지털 트윈 기반 예측진단 장치에 관한 것이다.본 발명인 펌프 베어링 시스템의 디지털 트윈 기반 예측진단 장치를 이루는 구성수단은, 적어도 하나의 펌프 베어링 시스템의 감시 대상 설비들에 관한 감시/운전 데이터들을 수집하는 데이터 수집 모듈, 상기 데이터 수집 모듈에 의해 수집된 데이터를 저장 관리하고, 연계 서버와 데이터 통신을 수행하는 데이터 처리 모듈, 상기 데이터 처리 모듈로부터 입력받은 예측진단 기초 정보 데이터를 적어도 하나의 모델에 적용하는 분석 및 시뮬레이션 과정을 통해 펌프 베어링 시스템의 결함 예측 및 진단과 최적 운전조건 예측을 수행하는 예측 및 진단 모듈, 상기 예측 및 진단 모듈로부터 입력되는 예측진단 결과 정보 데이터를 디지털 트윈 3D 모델에 연계 처리하여 시각화를 통해 제공하는 디지털 트윈 모델 처리 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
대표청구항
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적어도 하나의 펌프 베어링 시스템의 감시 대상 설비들에 관한 감시/운전 데이터들을 수집하는 데이터 수집 모듈; 상기 데이터 수집 모듈에 의해 수집된 데이터를 저장 관리하고, 연계 서버와 데이터 통신을 수행하는 데이터 처리 모듈; 상기 데이터 처리 모듈로부터 입력받은 예측진단 기초 정보 데이터를 적어도 하나의 모델에 적용하는 분석 및 시뮬레이션 과정을 통해 펌프 베어링 시스템의 결함 예측 및 진단과 최적 운전조건 예측을 수행하는 예측 및 진단 모듈; 상기 예측 및 진단 모듈로부터 입력되는 예측진단 결과 정보 데이터를 디지털 트윈 3D
적어도 하나의 펌프 베어링 시스템의 감시 대상 설비들에 관한 감시/운전 데이터들을 수집하는 데이터 수집 모듈; 상기 데이터 수집 모듈에 의해 수집된 데이터를 저장 관리하고, 연계 서버와 데이터 통신을 수행하는 데이터 처리 모듈; 상기 데이터 처리 모듈로부터 입력받은 예측진단 기초 정보 데이터를 적어도 하나의 모델에 적용하는 분석 및 시뮬레이션 과정을 통해 펌프 베어링 시스템의 결함 예측 및 진단과 최적 운전조건 예측을 수행하는 예측 및 진단 모듈; 상기 예측 및 진단 모듈로부터 입력되는 예측진단 결과 정보 데이터를 디지털 트윈 3D 모델에 연계 처리하여 시각화를 통해 제공하는 디지털 트윈 모델 처리 모듈을 포함하여 구성되되,상기 감시 대상 설비는 상기 펌프 베어링 시스템의 베어링 결함 또는 손상에 밀접하게 영향을 미치는 베어링 세트, 윤활유 공급 장치 및 냉각수 공급 장치이고,상기 데이터 수집 모듈이 수집하는 상기 베어링 세트에 관한 감시/운전 데이터들은 상부 저널 베어링 온도, 하부 저널 베어링 온도, 쓰러스트 베어링 온도, 회전체 회전 속도 및 회전체 진동 데이터를 포함하고, 상기 데이터 수집 모듈이 수집하는 상기 윤활유 공급 장치에 관한 감시/운전 데이터들은 윤활유 온도, 윤활유 공급 압력, 윤활유 공급 유량, 윤활유 저장조 수위 및 필터 차압을 포함하고, 상기 데이터 수집 모듈이 수집하는 상기 냉각수 공급 장치에 관한 감시/운전 데이터들은 냉각수 온도, 냉각수 공급 압력, 냉각수 공급 유량을 포함하며,상기 데이터 처리 모듈은 상기 데이터 수집 모듈에서 수집한 감시 대상 설비들에 관한 감시/운전 데이터들, 관련 장치 운전 정보 데이터 및 기존 고장 이력 정보 데이터를 포함하는 예측진단 기초 정보 데이터를 저장 관리하는 데이터베이스를 구비하고,상기 예측 및 진단 모듈은 상기 예측진단 기초 정보 데이터를 적어도 하나의 모델에 적용하고 분석하여 펌프 베어링 시스템의 결함 발생 및 유형을 감지하는 동작을 수행하는 분석부, 상기 예측진단 기초 정보 데이터를 적어도 하나의 모델에 적용하고 시뮬레이션하여 펌프 베어링 시스템의 상태 변화를 예측하는 동작을 수행하는 시뮬레이션부 및 상기 분석부와 시뮬레이션부의 수행 결과를 종합적으로 분석하여 결함 발생 진단, 결함 유형 진단, 결함 발생 원인 진단, 결함 발생 위치 식별, 결함 발생 예측 및 설비의 최적 운전조건 예측을 수행하는 통합 예측 및 진단부를 포함하며,상기 시뮬레이션부에서 적용되는 모델들은 데이터 모델, 물리적 모델, 하이브리드 모델을 포함하고, 상기 시뮬레이션부는 이들 모델 중 적어도 하나의 모델을 통해 상기 예측진단 기초 정보 데이터를 분석하여 펌프 베어링 시스템 또는 이를 구성하는 감시 대상 설비들의 결함 발생을 예측하고 감시 대상 설비들의 최적 운전조건을 추적 및 예측하며,상기 결함 발생 원인 진단은 결함 발생의 주 원인이 무엇인지에 대한 진단이고, 결함 발생 위치 식별은 결함이 발생한 위치에 대한 식별이고, 결함 발생 예측은 결함이 곧 발생할 것인지 및 발생할 시점이 언제인지에 대한 예측이며, 설비의 최적 운전조건 예측은 감시 대상 설비들이 고장 없이 정상적으로 동작될 수 있는 운전 조건에 대한 예측 또는 추적을 의미하고,상기 디지털 트윈 모델 처리 모듈은 디지털 트윈 제어부, 모델/콘텐츠 저장부, 디지털 객체 생성부 및 HMI/시각화 처리부를 포함하여 구성되되,상기 디지털 트윈 제어부는 입력받은 정보 데이터들을 기반하여 상기 모델/콘텐츠 저장부에 저장 관리되는 복수의 디지털 트윈 3D 모델 중 적어도 하나와 복수의 시각화 콘텐츠 중 적어도 하나를 선택하여 상기 디지털 객체 생성부로 전달되도록 하고, 상기 입력받은 예측진단 결과 정보 데이터들과 상기 감시 대상 설비들에 관한 감시/운전 데이터들을 상기 디지털 객체 생성부로 전달하며,상기 모델/콘텐츠 저장부는 각각의 펌프 베어링 시스템 또는 이들을 구성하는 감시 대상 설비에 대응하는 적어도 하나의 디지털 트윈 3D 모델을 저장 관리하고, 상기 예측진단 결과 정보 데이터들과 상기 감시 대상 설비들에 관한 감시/운전 데이터들 각각에 대응하는 적어도 하나의 시각화 콘텐츠를 저장 관리하며,상기 디지털 객체 생성부는 상기 전달받은 디지털 트윈 3D 모델과 적어도 하나의 시각화 콘텐츠에 상기 디지털 트윈 제어부로부터 전달받은 상기 예측진단 결과 정보 데이터들과 상기 감시 대상 설비들에 관한 감시/운전 데이터들을 연계 처리시키고, 이를 상기 HMI/시각화 처리부에 제공해주는 동작을 수행하고,상기 HMI/시각화 처리부는 펌프 베어링 시스템의 3D 모델 기반 운전 및 결함 조기 진단 정보를 시각화 처리하여 제공하고, 펌프 베어링 시스템의 3D 모델 기반 시뮬레이션 정보를 시각화 처리하여 제공하고, 3D 모델 기반 조작 및 제어를 통한 펌프 베어링 시스템 구조 분석을 시각화 처리하여 제공하는 것을 특징으로 하는 펌프 베어링 시스템의 디지털 트윈 기반 예측진단 장치.
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