KR102231900B1 - Data measure system for performance verification test of marine large engine and method thereof - Google Patents
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Abstract
선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템 및 그 방법이 개시된다.
시스템은 엔진 성능 분석에 사용되는 복수 종류의 센서들을 계측 데이터 변동성 정도에 따라 그룹화하여 각 센서별 그룹을 설정하고, 시운전하는 엔진에 설치된 센서들로부터 계측 데이터들을 수집하며, 센서들 각각의 그룹을 판별한 후 판별된 각 센서별 그룹에 따라 센서들로부터 수집된 계측 데이터들 각각에 대한 필터링을 선택적으로 적용하여 계측 데이터 편차를 보상한다.
이에 따라, 엔진에 부착된 각종 센서들이 심한 진동을 받아 높은 계측 데이터 편차가 발생할 경우 데이터 편차를 저감하여 엔진 성능 분석의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
나아가, 엔진의 운전 특성이나 연소 과정, 센서 설치 위치 등을 고려한 선별적인 데이터 필터링을 통해 데이터 편차 저감의 효율성을 극대화할 수 있다.Disclosed are a data measurement system and a method for commissioning a large ship engine.
The system sets a group for each sensor by grouping multiple types of sensors used for engine performance analysis according to the degree of measurement data variability, collects measurement data from sensors installed in the engine being tested, and identifies each group of sensors. Then, according to the determined group for each sensor, filtering for each of the measurement data collected from the sensors is selectively applied to compensate for measurement data deviation.
Accordingly, when a high measurement data deviation occurs due to severe vibration of various sensors attached to the engine, the reliability of engine performance analysis can be improved by reducing the data deviation.
Furthermore, it is possible to maximize the efficiency of data deviation reduction through selective data filtering in consideration of engine driving characteristics, combustion processes, and sensor installation locations.
Description
본 발명은 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 계측 데이터 편차를 저감하여 엔진 성능 분석의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a data measurement system and a method for test operation of a large ship engine, and in particular, to a data measurement system and a method for testing a large ship engine to improve the reliability of engine performance analysis by reducing measurement data deviation. .
특허문헌 1을 참조하면, 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템은 시운전하는 대형 엔진에 부착된 각종 압력 센서, 온도 센서, 진동 센서 등을 통해 계측되는 데이터를 통합 데이터베이스에 수집하고, 이 수집된 데이터를 분석하여 엔진의 성능 지수를 판정한다.Referring to
이와 같이 각종 센서들로부터 수집되는 계측 데이터를 엔진 성능 분석에 활용하고자 하는 경우, 각종 센서들에서 계측되는 데이터의 정확도가 높아야 엔진 성능 분석의 신뢰성 역시 높아질 수 있다.When the measurement data collected from various sensors is to be used for engine performance analysis, the reliability of engine performance analysis can also be increased when the accuracy of the data measured by various sensors is high.
그런데, 선박 대형 엔진의 운전시 엔진에 부착된 각종 센서들이 자체적으로 심한 진동을 받기 때문에 해당 센서들에서 입력되는 계측 데이터에 편차가 크게 발생하게 되고 이로 인해 정확한 엔진 성능의 분석이 불가능한 문제점이 있다.However, when the large engine of a ship is operated, since various sensors attached to the engine receive severe vibrations by themselves, a large deviation occurs in measurement data input from the corresponding sensors, which makes it impossible to accurately analyze engine performance.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 엔진에 부착된 각종 센서들이 심한 진동을 받아 높은 계측 데이터 편차가 발생할 경우 데이터 편차를 저감하여 엔진 성능 분석의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, and its object is to reduce the data deviation when various sensors attached to the engine receive severe vibration and high measurement data deviation occurs, thereby reducing the reliability of engine performance analysis. It is intended to provide a data measurement system for commissioning large-sized ship engines that can improve the system.
또한, 엔진의 운전 특성이나 연소 과정, 센서 설치 위치 등을 고려한 선별적인 데이터 필터링을 통해 데이터 편차 저감의 효율성을 극대화할 수 있도록 하는 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템을 제공하고자 하는 것이다.In addition, it is intended to provide a data measurement system for large vessel engine commissioning that maximizes the efficiency of data deviation reduction through selective data filtering in consideration of engine driving characteristics, combustion processes, and sensor installation locations.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템은 엔진 성능 분석에 사용되는 복수 종류의 센서들을 계측 데이터 변동성 정도에 따라 그룹화하여 각 센서별 그룹을 설정하는 설정부; 시운전하는 엔진에 설치된 센서들로부터 계측 데이터들을 수집하는 데이터 수집부; 상기 센서들 각각의 그룹을 판별하는 그룹 판별부; 및 상기 그룹 판별부에서 판별된 각 센서별 그룹에 따라 상기 센서들로부터 수집된 계측 데이터들 각각에 대한 필터링을 선택적으로 적용하여 계측 데이터 편차를 보상하는 데이터 편차 보상부를 포함한다.A data measurement system for commissioning a large ship engine according to the present invention for achieving the above object comprises: a setting unit for setting a group for each sensor by grouping a plurality of types of sensors used for engine performance analysis according to the degree of measurement data variability; A data collection unit that collects measurement data from sensors installed in the engine to be tested; A group determination unit for determining a group of each of the sensors; And a data deviation compensation unit that compensates for measurement data deviation by selectively applying filtering for each of the measurement data collected from the sensors according to each sensor-specific group determined by the group determination unit.
본 발명에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템은 필터링 및 비 필터링된 계측 데이터들을 취합하여 엔진 성능 데이터로서 실시간으로 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.The data measurement system for commissioning a large ship engine according to the present invention may further include a display unit that collects filtered and unfiltered measurement data and displays them as engine performance data in real time.
본 발명에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템에서, 상기 데이터 편차 보상부는 이동평균필터를 적용하여 데이터 스무딩(Smoothing)을 수행할 수 있다.In the data measurement system for commissioning a large ship engine according to the present invention, the data deviation compensation unit may perform data smoothing by applying a moving average filter.
한편, 본 발명에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법은 시스템이 엔진 성능 분석에 사용되는 복수 종류의 센서들을 계측 데이터 변동성 정도에 따라 그룹화하여 각 센서별 그룹을 설정하는 단계; 상기 시스템이 시운전하는 엔진에 설치된 센서들로부터 계측 데이터들을 수집하는 단계; 상기 시스템이 상기 센서들 각각의 그룹을 판별하는 단계; 및 상기 시스템이 상기 판별된 각 센서별 그룹에 따라 상기 센서들로부터 수집된 계측 데이터들 각각에 대한 필터링을 선택적으로 적용하여 계측 데이터 편차를 보상하는 단계를 포함한다.On the other hand, the method of measuring data for a large ship engine test drive according to the present invention comprises the steps of: setting a group for each sensor by grouping a plurality of types of sensors used for engine performance analysis according to the degree of measurement data variability; Collecting measurement data from sensors installed in an engine in which the system is commissioned; Determining, by the system, a group of each of the sensors; And compensating for measurement data deviation by selectively applying, by the system, filtering for each of the measurement data collected from the sensors according to the determined group for each sensor.
본 발명에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법에서, 각 센서별 그룹을 계측 데이터 변동성이 높은 고 편차 그룹과 계측 데이터 변동성이 낮은 저 편차 그룹으로 분류하고, 고 편차 그룹의 센서에 대해서만 선택적으로 이동평균필터를 적용하여 계측 데이터 편차를 보상할 수 있다.In the data measurement method for trial operation of a large ship engine according to the present invention, each sensor group is classified into a high deviation group with high measurement data variability and a low deviation group with low measurement data variability, and selectively moves only to sensors of a high deviation group. Measurement data deviation can be compensated for by applying an average filter.
본 발명에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법에서, 압력 데이터를 계측하는 센서들을 고 편차 그룹으로 분류하되, 상기 센서들 중 엔진 내 설치 위치를 근거로 높은 계측 데이터 변동성이 예측되는 일부만 선별하여 고 편차 그룹으로 분류할 수 있다.In the data measurement method for commissioning a large ship engine according to the present invention, sensors for measuring pressure data are classified into high deviation groups, but only some of the sensors for which high measurement data variability is predicted based on the installation position in the engine are selected and then analyzed. They can be classified into groups of deviations.
본 발명에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법에서, 흡기 압력 데이터 및 배기 압력 데이터를 계측하는 센서를 고 편차 그룹으로 분류할 수 있다.In the method of measuring data for trial operation of a large ship engine according to the present invention, sensors for measuring intake air pressure data and exhaust pressure data can be classified into high deviation groups.
본 발명에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법에서, 냉각수, 윤활유 및 연료를 포함하는 유체 압력을 계측하는 센서와 온도 데이터를 계측하는 센서를 저 편차 그룹으로 분류할 수 있다.In the method for measuring data for commissioning of a large ship engine according to the present invention, a sensor measuring fluid pressure including coolant, lubricating oil, and fuel and a sensor measuring temperature data can be classified into a low deviation group.
본 발명에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법에서, 고 편차 그룹을 계측 데이터 변동성 정도에 따라 복수 레벨의 그룹으로 세분화하고, 고 편차 그룹에서 계측 데이터 변동성이 높은 상위 레벨의 그룹일수록 이동평균필터 개수를 증가시켜 적용할 수 있다.In the method of measuring data for trial operation of a large vessel engine according to the present invention, the high deviation group is subdivided into groups of multiple levels according to the degree of measurement data variability, and the number of moving average filters in the higher level group having high measurement data variability in the high deviation group Can be applied by increasing.
본 발명에 의한 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템에 따르면, 엔진에 부착된 각종 센서들이 심한 진동을 받아 높은 계측 데이터 편차가 발생할 경우 데이터 편차를 저감하여 엔진 성능 분석의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.According to the data measurement system for commissioning a large ship engine according to the present invention, when high measurement data deviation occurs due to severe vibrations of various sensors attached to the engine, it is possible to improve the reliability of engine performance analysis by reducing the data deviation.
나아가, 본 발명에 의한 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템에 따르면, 엔진의 운전 특성이나 연소 과정, 센서 설치 위치 등을 고려한 선별적인 데이터 필터링을 통해 데이터 편차 저감의 효율성을 극대화할 수 있게 된다.Further, according to the data measurement system for commissioning a large ship engine according to the present invention, it is possible to maximize the efficiency of data deviation reduction through selective data filtering in consideration of the driving characteristics of the engine, the combustion process, and the sensor installation location.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 수집되는 계측 데이터를 예시적으로 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 데이터 계측 화면을 예시적으로 보인 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a data measurement system for a large ship engine test drive according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating measurement data collected according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a processing diagram for explaining a data measurement method for a large ship engine test drive according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an exemplary data measurement screen provided according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템 및 그 방법에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a data measurement system and method for a large ship engine trial operation according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a data measurement system for a large ship engine test drive according to an embodiment of the present invention.
도 1에서, 복수 개의 각종 센서(10)는 시운전하는 대형 엔진의 각 부분에 부착되어 압력, 온도, 진동, 속도 등 엔진 성능 분석에 필요한 각종 엔진 성능 데이터를 계측하고, 계측 데이터를 데이터 수집부(30)로 전달한다.In FIG. 1, a plurality of
일 예로, 엔진의 여러 부분에 분포된 복수의 압력 센서(센서 A1 내지 An) 및 복수의 온도 센서(센서 B1 내지 Bm)가 엔진 각 부의 압력 및 온도를 계측하여 데이터 수집부(30)로 실시간 출력할 수 있다.For example, a plurality of pressure sensors (sensors A1 to An) and a plurality of temperature sensors (sensors B1 to Bm) distributed in various parts of the engine measure the pressure and temperature of each part of the engine and output it to the
데이터 수집부(30)는 각종 센서(10)들로부터 전송되는 아날로그 신호 형태의 계측 데이터를 수집하고, 수신된 아날로그 신호 형태의 계측 데이터를 A/D(Analog to Digital) 변환한 후, 이 계측 데이터를 엔진 성능 데이터로서 통합 데이터베이스에 저장한다.The
이와 같이 통합 데이터베이스에 저장된 각종 계측 데이터들은 엔진의 성능 지수를 판정하는데 사용된다.Various measurement data stored in the integrated database is used to determine the performance index of the engine.
이때 대형 엔진의 운전시 엔진에 부착된 각종 센서(10)들이 받는 진동에 의해 필연적으로 발생하는 계측 데이터의 편차를 간과하고서 정확성이 떨어지는 계측 데이터를 토대로 대형 엔진의 성능을 분석하게 되면, 엔진 성능 분석의 신뢰성이 크게 저하된다.At this time, when the performance of the large engine is analyzed based on the measurement data in which accuracy is inferior, the deviation of the measurement data inevitably caused by the vibrations received by the
이에 데이터 편차 보상부(50)는 데이터 수집부(30)에서 수집한 계측 데이터를 통합 데이터베이스에 저장하기 전에 데이터 변동성 정도에 따라 일부 계측 데이터에 필터링을 적용하여 그 데이터 편차를 보상한다.Accordingly, the data
일 예로, 데이터 편차 보상부(50)는 특정 센서(10)로부터의 계측 데이터에 이동평균필터(Moving Average Filter)를 적용하여 데이터 스무딩(Smoothing)을 수행함으로써 그 편차를 현저하게 저감시킬 수 있고 이로 인해 대형 엔진의 성능 분석 정확도 및 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.As an example, the data
단, 데이터 편차 저감을 위해 모든 종류의 센서(10)들과 그 계측 데이터들에 대해 광범위한 필터링을 단순 적용할 경우 데이터 처리 속도가 저하되거나 연산 복잡도가 증가하여 오히려 비효율적일 수 있다.However, in order to reduce data deviation, a simple application of extensive filtering on all types of
그러므로, 엔진의 운전 특성이나 연소 과정, 센서 종류, 센서 번호, 센서 설치 위치 등을 고려한 선별적인 데이터 필터링을 구현하면 데이터 편차 저감의 효율성을 극대화할 수 있다.Therefore, by implementing selective data filtering in consideration of engine driving characteristics, combustion process, sensor type, sensor number, sensor installation location, etc., the efficiency of reducing data deviation can be maximized.
이를 위해 엔진 성능 분석에 사용되는 복수 종류의 센서(10)들이 계측 데이터 변동성 정도에 따라 그룹화되어 각 센서별 그룹이 설정되며, 각 센서별 그룹 정보가 설정부(20)에 저장된다.To this end, a plurality of types of
그룹 판별부(40)는 데이터 수집부(30)에 계측 데이터를 출력하는 복수의 센서(10) 각각의 그룹을 판별한다.The
일 예로, 그룹 판별부(40)는 특정 센서(10)가 데이터 수집부(30)에 계측 데이터를 전송한 경우 센서 번호나 연결 포트 정보 등의 센서 판별정보로 해당 센서(10)를 판별하고 설정부(20)로부터 판별된 센서(10)가 어느 그룹에 속하는지 여부를 파악할 수 있다.For example, when a
데이터 편차 보상부(50)는 그룹 판별부(40)에서 판별된 각 센서별 그룹에 따라 복수의 센서(10)로부터 데이터 수집부(30)로 수집된 각종 계측 데이터 각각에 대한 필터링을 선택적으로 적용하여 계측 데이터 편차를 보상한다.The data
이때 각 센서(10)의 그룹은 엔진 성능 분석을 위한 데이터 계측시에 각종 센서(10)로부터 수집되는 계측 데이터들 각각에 대한 필터링 여부 및 필터 개수를 결정하기 위한 기준으로 활용될 수 있다.In this case, the group of each
각 센서가 속하는 그룹은 엔진의 운전 특성이나 연소 과정, 센서 설치 위치 등을 고려하여 설정될 수 있다. The group to which each sensor belongs may be set in consideration of the driving characteristics or combustion process of the engine, the sensor installation location, and the like.
일 예로, 각 센서별 그룹은 계측 데이터 변동성이 높은 고 편차 그룹과 계측 데이터 변동성이 낮은 저 편차 그룹으로 분류될 수 있다.For example, each sensor group may be classified into a high deviation group with high measurement data variability and a low deviation group with low measurement data variability.
계측 데이터의 변동성 정도에 따라 엔진 성능 분석을 위한 데이터 계측에 사용되는 다양한 각종 센서(10)를 그룹화하여 각 센서별 그룹을 설정하되, 계측 데이터의 변동성이 높은 센서(10)들을 선별하여 고 편차 그룹으로 설정하는 것이다.According to the degree of variability of the measurement data,
이 경우 복수의 각종 센서(10) 중 고 편차 그룹의 센서(10)에 대해서만 선택적으로 계측 데이터 필터링(대표적으로, 이동평균필터)을 적용하여 그 편차를 보상할 수 있다.In this case, measurement data filtering (typically, a moving average filter) may be selectively applied to only the
특정 계측 데이터에 대한 편차 보상이 완료되고 난 후, 데이터 수집부(30)는 필터링 및 비 필터링된 계측 데이터들을 취합하여 엔진 성능 데이터로서 통합 데이터베이스에 저장함과 더불어 표시부(60)의 화면을 통해 실시간으로 표시한다.After the deviation compensation for specific measurement data is completed, the
데이터 수집부(30)를 통해 수집되는 각종 계측 데이터의 추이(Trend)는 표시부(60)의 화면을 통해 도 2에 예시된 바와 같이 표시될 수 있다.Trends of various measurement data collected through the
도 2를 참조하면, 일부 특정 센서(10)들의 계측 데이터는 편차가 거의 없는데 반해서(상위 3개 그래프, DA), 다른 특정 센서(10)들의 계측 데이터는 편차가 크게 나타남을 알 수 있다(하위 5개 그래프, DB).Referring to FIG. 2, it can be seen that the measurement data of some
즉 엔진에 장착된 각 센서(10)에 따라 계측 데이터 편차의 크기에 차이가 있는데 그 이유는 다음과 같다.That is, there is a difference in the magnitude of the measurement data deviation according to each
엔진 성능 데이터는 주로 압력 및 온도이다. 이 중 온도 데이터는 순간적인 변동이 거의 없으나, 압력 데이터의 경우 변동이 클 수 있다.Engine performance data is primarily pressure and temperature. Of these, temperature data rarely fluctuates instantly, but pressure data may fluctuate significantly.
특히 흡/배기 압력은 순차적으로 발생되는 흡입/폭발/배기 등의 연소 과정으로 인한 충격파 전파 및 유량 변동 등에 의해 변동성이 매우 심할 수 있다.In particular, the intake/exhaust pressure may be very volatile due to shock wave propagation and fluctuations in flow rate due to combustion processes such as intake/explosion/exhaust that are sequentially generated.
또한 터보차저(T/C)의 터빈 후단 압력(back pressure)의 경우 터빈 전단의 배기압 변동(bar 단위)이 그대로 전해지면서 작은 단위(mmAq)로 인해 더 큰 변동성을 가지게 된다.In addition, in the case of the back pressure of the turbine of the turbocharger (T/C), the fluctuation of the exhaust pressure at the front of the turbine (in bar) is transmitted as it is, and the fluctuation is greater due to the small unit (mmAq).
결국 엔진이 가동되면서 흡입/폭발/배기 등의 연소 과정에서 측정되는 흡/배기 압력의 경우에는 편차가 크게 발생할 수 있기에 이들은 필터링을 적용하여 스무딩된 계측 데이터 상태로 수집한 후 엔진의 성능을 분석하는 것이 엔진 성능 분석의 정확도 및 신뢰성을 높일 수 있는 방안이다.Eventually, in the case of the intake/exhaust pressure measured during the combustion process such as intake/explosion/exhaust while the engine is running, there may be a large deviation, so they apply filtering to collect the smoothed measurement data and analyze the performance of the engine. This is a way to increase the accuracy and reliability of engine performance analysis.
반면 냉각수, 윤활유 및 연료 등 원심 및 기어 펌프로 공급되는 유체의 압력은 상대적으로 변동성이 적기 때문에 필터링(이동평균필터 등)을 적용할 필요가 없다.On the other hand, there is no need to apply filtering (moving average filter, etc.) because the pressure of the fluid supplied to the centrifugal and gear pumps, such as coolant, lubricant, and fuel, has relatively little variability.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법을 설명하기 위한 처리도이다.3 is a processing diagram for explaining a data measurement method for a large ship engine test drive according to an embodiment of the present invention.
우선, 엔진 성능 분석에 사용되는 복수 종류의 센서들이 계측 데이터 변동성 정도에 따라 그룹화되어 각 센서별 그룹이 설정되며, 설정된 각 센서별 그룹 정보가 시스템의 설정부(20)에 저장된다(S10).First, a plurality of types of sensors used for engine performance analysis are grouped according to the degree of measurement data variability to set a group for each sensor, and the set group information for each sensor is stored in the
이후, 시스템의 데이터 수집부(30)는 시운전하는 엔진의 각 부분에 설치된 복수의 각종 센서(10)들로부터 출력되는 아날로그 신호 형태의 계측 데이터들을 실시간으로 수집한다(S20).Thereafter, the
상기한 단계 S20을 통해 복수의 각종 센서(10)로부터 아날로그 신호 형태의 계측 데이터를 수집한 데이터 수집부(30)는 수집한 아날로그 신호 형태의 계측 데이터를 디지털 신호로 변환한 후, 디지털 신호로 변환된 계측 데이터들을 엔진 성능 데이터로서 통합 데이터베이스에 저장한다.The
이 과정에서, 데이터 수집부(30)에서 수집한 계측 데이터가 통합 데이터베이스로 저장되기 전에 일부 센서(10)의 계측 데이터에 대하여 선택적으로 필터링을 적용하여 그 데이터 편차를 보상하는 것이 효율적이다.In this process, before the measurement data collected by the
이에 데이터 편차 보상부(50)에서 특정 센서(10)들에 대한 선택적인 데이터 필터링을 수행할 수 있도록, 그룹 판별부(40)가 그룹 설정부(20)에 저장된 각 센서별 그룹 정보를 근거로 계측 데이터를 제공하는 복수의 센서(10) 각각의 그룹을 판별한다(S30).Accordingly, the
시스템의 데이터 편차 보상부(50)는 상기한 단계 S30을 통해 판별된 각 센서별 그룹에 따라 복수의 센서(10)로부터 수집된 계측 데이터들 각각에 대한 필터링을 선택적으로 적용하여 계측 데이터 편차를 보상한다(S40).The data
일 예로, 데이터 편차 보상부(50)는 고 편차 그룹으로 지정된 특정 센서(10)의 계측 데이터에 대해서만 이동평균필터를 적용하여 데이터 스무딩(Smoothing)을 수행할 수 있다.For example, the data
이후 데이터 수집부(30)는 상기한 단계 S20을 통해 수집된 후 필터링되어 편차 보상된(S42) 계측 데이터들과, 상기한 단계 S20을 통해 수집된 나머지 비 필터링된(S44) 계측 데이터들을 취합하여 엔진 성능 데이터로서 통합 데이터베이스에 저장함과 더불어 표시부(60)를 통해 실시간으로 표시한다(S50).Thereafter, the
시스템의 데이터 수집부(30)를 통해 통합 데이터베이스로 저장된 각종 계측 데이터들은 엔진의 성능 지수를 판정하는데 사용된다.Various measurement data stored in the integrated database through the
상기한 단계 S10에서 지정되는 각 센서별 그룹은 계측 데이터 변동성이 높은 고 편차 그룹과 계측 데이터 변동성이 낮은 저 편차 그룹으로 분류 가능하다.Each sensor-specific group designated in step S10 can be classified into a high deviation group having high measurement data variability and a low deviation group having low measurement data variability.
이 경우 상기한 단계 S40에서 시스템의 데이터 편차 보상부(50)는 고 편차 그룹의 센서(10)에 대해서만 선택적으로 필터링(이동평균필터 등)을 적용하여 그 계측 데이터 편차를 보상할 수 있다(S42).In this case, in step S40, the data
일 예로, 흡기 압력 데이터 및 배기 압력 데이터를 계측하는 흡/배기 압력 센서가 고 편차 그룹으로 분류될 수 있다. 냉각수, 윤활유 및 연료를 포함하는 유체 압력을 계측하는 유체 압력 센서와 온도 데이터를 계측하는 온도 센서 등은 저 편차 그룹으로 분류될 수 있다.For example, intake/exhaust pressure sensors that measure intake pressure data and exhaust pressure data may be classified into a high deviation group. A fluid pressure sensor that measures fluid pressure including coolant, lubricating oil, and fuel, and a temperature sensor that measures temperature data may be classified into a low deviation group.
압력 데이터를 계측하는 센서(10)들이 고 편차 그룹으로 분류되는 경우, 복수의 센서(10)들 중 엔진 내 설치 위치를 근거로 높은 계측 데이터 변동성이 예측되는 일부(예컨대, 터보차저의 터빈 후단에 설치된 압력 센서)만 선별하여 고 편차 그룹으로 분류하는 것이 보다 효율적일 수 있다.When the
나아가, 고 편차 그룹은 계측 데이터 변동성 정도에 따라 복수 레벨의 그룹으로 세분화될 수 있다.Furthermore, the high deviation group may be subdivided into groups of multiple levels according to the degree of variability in measurement data.
이 경우, 데이터 편차 보상부(50)는 여러 레벨로 세분화되어 있는 고 편차 그룹에서 계측 데이터 변동성이 높은 상위 레벨의 그룹일수록 필터 개수를 증가시켜 초기 변동성 정도와 무관하게 완만한 데이터를 얻어낼 수 있다.In this case, the data
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 데이터 계측 화면을 예시적으로 보인 도면으로서, 대형 엔진의 운전 중 1초마다 수집한 3개 압력 센서의 계측 데이터의 추이를 예시한 것이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a data measurement screen provided according to an embodiment of the present invention as an example, illustrating a trend of measurement data of three pressure sensors collected every second during operation of a large engine.
(a)는 이동평균필터의 미적용 상태에서의 계측 데이터 추이를 나타내고, (b)는 여기에 이동평균필터를 적용한 결과를 나타낸다.(a) shows the trend of measurement data in a state in which the moving average filter is not applied, and (b) shows the result of applying the moving average filter to it.
이동평균필터의 미적용 상태에서는 (a)에 도시된 바와 같이 수집된 계측 데이터의 최대 편차가 1초에 0.09bar까지 발생하였는데, 이 계측 데이터에 5개의 이동평균필터를 적용하여 이전 5초 동안의 평균값으로 바꾸어 주면, (b)에 도시된 바와 같이 데이터의 최대 편차가 0.013bar로 줄어들어 확연히 개선되었음을 확인할 수 있다.When the moving average filter is not applied, as shown in (a), the maximum deviation of the collected measurement data occurred up to 0.09 bar per second, and five moving average filters were applied to the measured data and the average value for the previous 5 seconds. If changed to, as shown in (b), it can be seen that the maximum deviation of the data is reduced to 0.013 bar, which is remarkably improved.
본 발명에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템 및 그 방법의 구성은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The configuration of the data measurement system and method for commissioning a large ship engine according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by various modifications within the scope permitted by the technical idea of the present invention.
10: 센서, 20: 설정부,
30: 데이터 수집부, 40: 그룹 판별부,
50: 데이터 편차 보상부, 60: 표시부10: sensor, 20: setting unit,
30: data collection unit, 40: group determination unit,
50: data deviation compensation unit, 60: display unit
Claims (9)
시운전하는 엔진에 설치된 센서들로부터 계측 데이터들을 수집하는 데이터 수집부;
상기 센서들 각각의 그룹을 판별하는 그룹 판별부; 및
상기 그룹 판별부에서 판별된 각 센서별 그룹에 따라 상기 센서들로부터 수집된 계측 데이터들 각각에 대한 필터링을 선택적으로 적용하여 계측 데이터 편차를 보상하는 데이터 편차 보상부를 포함하는 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템.
A setting unit for setting a group for each sensor by grouping a plurality of types of sensors used for engine performance analysis according to a degree of measurement data variability;
A data collection unit that collects measurement data from sensors installed in the engine to be tested;
A group determination unit for determining a group of each of the sensors; And
Measurement of data for trial operation of a large ship engine including a data deviation compensation unit that compensates for measurement data deviation by selectively applying filtering on each of the measurement data collected from the sensors according to each sensor group determined by the group determination unit system.
필터링 및 비 필터링된 계측 데이터들을 취합하여 엔진 성능 데이터로서 실시간으로 표시하는 표시부를 더 포함하는 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템.
The method of claim 1,
A data measurement system for commissioning a large ship engine further comprising a display unit that collects filtered and unfiltered measurement data and displays it as engine performance data in real time.
상기 데이터 편차 보상부는,
이동평균필터를 적용하여 데이터 스무딩(Smoothing)을 수행하는 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템.
The method of claim 1,
The data deviation compensation unit,
A data measurement system for commissioning large ship engines that performs data smoothing by applying a moving average filter.
상기 시스템이 시운전하는 엔진에 설치된 센서들로부터 계측 데이터들을 수집하는 단계;
상기 시스템이 상기 센서들 각각의 그룹을 판별하는 단계; 및
상기 시스템이 상기 판별된 각 센서별 그룹에 따라 상기 센서들로부터 수집된 계측 데이터들 각각에 대한 필터링을 선택적으로 적용하여 계측 데이터 편차를 보상하는 단계를 포함하는 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법.
Setting a group for each sensor by grouping, by the system, a plurality of types of sensors used for engine performance analysis according to a degree of measurement data variability;
Collecting measurement data from sensors installed in an engine in which the system is commissioned;
Determining, by the system, a group of each of the sensors; And
And compensating for measurement data deviation by selectively applying, by the system, filtering for each of the measurement data collected from the sensors according to the determined group for each sensor.
각 센서별 그룹을 계측 데이터의 변동성 정도에 따라, 고 편차 그룹과 저 편차 그룹으로 분류하고,
고 편차 그룹의 센서에 대해서만 선택적으로 이동평균필터를 적용하여 계측 데이터 편차를 보상하는 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법.
The method of claim 4,
Each sensor group is classified into a high deviation group and a low deviation group according to the degree of variability of the measurement data,
A data measurement method for commissioning large ship engines that compensates for measurement data deviations by selectively applying a moving average filter to only the sensors of the high deviation group.
압력 데이터를 계측하는 센서들을 고 편차 그룹으로 분류하되, 상기 센서들 중 엔진 내 설치 위치를 근거로 일부만 선별하여 고 편차 그룹으로 분류하는 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법.
The method of claim 5,
A method of measuring data for trial operation of a large ship engine in which sensors measuring pressure data are classified into a high deviation group, and only some of the sensors are selected based on an installation location in the engine and classified as a high deviation group.
흡기 압력 데이터 및 배기 압력 데이터를 계측하는 센서를 고 편차 그룹으로 분류하는 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법.
The method of claim 6,
A data measurement method for commissioning large ship engines that classifies sensors that measure intake air pressure data and exhaust pressure data into high deviation groups.
냉각수, 윤활유 및 연료를 포함하는 유체 압력을 계측하는 센서와 온도 데이터를 계측하는 센서를 저 편차 그룹으로 분류하는 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법.
The method of claim 5,
A data measurement method for commissioning large ship engines that classifies sensors for measuring fluid pressure including coolant, lubricant and fuel, and sensors for measuring temperature data into low deviation groups.
고 편차 그룹을 계측 데이터 변동성 정도에 따라 복수 레벨의 그룹으로 세분화하고,
고 편차 그룹에서 계측 데이터 변동성이 높은 상위 레벨의 그룹일수록 이동평균필터 개수를 증가시켜 적용하는 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 방법.The method of claim 5,
The high deviation group is subdivided into groups of multiple levels according to the degree of measurement data variability,
A data measurement method for commissioning large ship engines that applies by increasing the number of moving average filters for higher-level groups with high measurement data variability in the high deviation group.
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