크루즈선 동력 시스템의 운용 및 유지보수 과정에서 엔진 전후 파이프라인의 유량 차이는 장비 상태를 평가하고 고장을 예방하기 위한 핵심 데이터 중 하나입니다. 한 프랑스의 크루즈선 운용사는 과거 '엔진 입구와 출구의 유량 차이를 실시간으로 모니징할 수 없는' 문제로 어려움을 겪었습니다. 결국 중국 안후이성 소재 JUJEA 오토메이션 테크놀로지 유한공사의 맞춤형 솔루션을 통해 정확한 데이터 수집과 지능형 분석을 실현하였습니다.
I. 핵심 고객 문제: 동력 시스템 상태의 "데이터 사각지대"
현지 프랑스의 크루즈선 운항사인 고객사는 크루즈선 엔진의 가동 상태 모니터링을 핵심 수요로 삼고 있었으며, 엔진의 전력 시스템 안정성은 항해 안전성과 에너지 소비 비용에 직접적인 영향을 미친다. 실제 운항 과정에서 고객사는 세 가지 주요 문제에 직면했다.
데이터 누락 : 엔진의 유입 및 유출 파이프라인에서 흐름 데이터는 별도로만 수집할 수 있었고, 실시간으로 '유량 차이'를 산출할 수 없어 파이프 막힘 또는 장비 마모와 같은 잠재적 고장을 식별하기 어려웠다.
낮은 효율성 : 기존의 수작업 방식으로 유량 데이터를 기록하는 방법은 시간과 인력이 많이 소요될 뿐 아니라 데이터 지연과 큰 오차가 발생하여 실시간 의사결정을 지원할 수 없었다.
기능 제한 : 기존 모니터링 장비는 '누적 유량 + 차이 계산' 기능을 통합 제공하지 못해 추가 장치를 별도로 구성해야 했으며, 이는 운영 및 유지보수 비용과 시스템 복잡성을 증가시켰다.
II. 요구사항 및 과제: 높은 작동 조건 하에서의 정밀한 모니터링 필요
고객의 구체적인 요구사항은 명확했습니다. 엔진의 유입 및 유출 파이프라인 각각에 유량계를 설치하고, 데이터 로거 , 두 지점의 유량 데이터를 실시간으로 수집하여 자동으로 차이를 계산하며, 동시에 누적 유량 기능을 함께 구현해야 했습니다. 그러나 크루즈선의 운용 환경은 솔루션 적용에 있어 여러 가지 도전 과제를 제시했습니다.
엄격한 작동 조건 : 크루즈선 엔진 파이프라인 내 매체의 유속은 크게 변동하며, 압력 또한 매우 높습니다(최대 6.3MPa). 이는 유량계의 내압성과 방해파 저항 능력에 극도로 높은 수준을 요구합니다.
데이터 정확도 : 유량 차이의 계산 오차는 매우 작은 범위 내에서 반드시 관리되어야 하며, 그렇지 않을 경우 고장 판단의 정확도에 영향을 미치게 됩니다.
통합 요구사항 : 장비는 "데이터 수집 - 차이 계산 - 데이터 저장"의 전체 프로세스와 호환 가능해야 하며, 운영 인터페이스는 영어 표시를 지원해야 합니다(프랑스 운영 및 유지보수 팀의 사용 습관에 맞추기 위함).
III. 중국 안후이 주제아에서 제공하는 맞춤형 솔루션 제조업체
고객의 요구사항과 적용 시나리오 특성에 대응하여 중국 안후이 주제아 자동화 기술 유한공사에서는 "터빈 유량계 + 지능형 데이터 로거 "의 통합 솔루션을 제공하였으며, 핵심 로직은 "두 점 측정 수집 + 실시간 계산 + 데이터 저장" .
제품 구성: 고부하 작동 조건에 적합하게 설계된 하드웨어 조합
두 가지 제품 해당 솔루션에서 선택된 제품들은 크루즈선 추진 시스템의 특성과 매칭되는 사양으로 선정되었습니다:
터빈 유량계(4대) 모델 사양: 지름 DN15, 유량 범위 0.6~6m³/h, 정확도 ±1%, 연결 방식 남성 나사, 본체 재질 304 스테인리스강, 임펠러 재질 2Cr13, 압력 등급 6.3MPa, 전원 공급 24VDC, 신호 출력 4-20mA. 적응성: 압력 저항성과 부식 저항성을 갖춘 재료와 정밀한 신호 출력이 엔진 파이프라인의 매체 및 압력 환경과 완벽하게 일치합니다.
D 데이터 로거 GT68R (2대) 기능 사양: 3채널 설계(4-20mA 신호 입력 2채널 + 차이 계산용 1채널), 유량 누적 기능 지원, 릴레이 출력 2채널 장착, RS485 통신 인터페이스 및 무료 PC 소프트웨어 제공, 전원 공급 24VDC, 인터페이스 영문 버전. 적응성: 프로그램 수식을 통해 "채널 1(유입 유량) - 채널 2(배출 유량)"의 유량 차이 계산을 실현하며, 데이터 저장 및 통신 기능을 통합하여 고객의 "실시간 차이 측정 + 데이터 추적 가능성" 요구를 충족시킵니다.
솔루션 로직: 수집에서 분석까지의 전 과정 커버
구체적인 구현 절차는 다음과 같습니다.
크루즈선 엔진의 유입 및 유출 파이프라인에 각각 1t 터빈 유량계 를 설치합니다(총 2대; 솔루션 상에서는 중복 백업을 위해 4대를 구성함); 두 유량계의 4-20mA 신호를 데이터 로거 GT68R의 첫 번째 및 두 번째 채널에 각각 연결합니다;
로거 내장 프로그램을 사용하여 세 번째 채널에서 "채널 1(유입 유량) - 채널 2(유출 유량)"의 차이를 자동으로 계산하고, 유량 누적 기능을 동시에 활성화합니다;
운영 및 정비 담당자는 로거 인터페이스를 통해 실시간 유량, 누적 유량 및 차이 데이터를 확인할 수 있으며, RS485 또는 USB를 통해 PC로 데이터를 내보내 분석할 수도 있습니다.
IV. 구현 결과: "데이터 사각지대"에서 "지능형 모니터링"으로
해당 솔루션은 2025년 3월에 납품 및 설치 완료되었습니다(계약서 서명일: 2025-03-18). 구현 후, 고객사에 다차원적인 가치를 제공하였습니다:
데이터 정밀도 : 유량계의 ±1% 정확도와 로거의 실시간 계산 기능을 통해 유량 차이 모니터링 오차를 2% 이내로 통제하여 운전 조건 판단의 요구사항을 충족합니다.
운영 및 유지보수 효율성 : 수기 기록 방식을 대체함으로써 운영 및 유지보수 팀이 실시간으로 데이터를 확인할 수 있게 되어, 고장 대응 시간을 80% 단축하였습니다.
비용 통제 가능성 : 통합 장비를 사용함으로써 하드웨어 투자를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 유량 차이 모니터링을 통해 배관 막힘 등의 문제를 조기에 발견하여 엔진 유지보수 비용을 절감합니다.
활용 시나리어 적응성 : 장비의 내압 특성 및 영문 인터페이스 기능은 크루즈선의 운용 환경과 프랑스 팀의 사용 습관에 완벽하게 부합합니다.
이번 협업에서, 중국 - 안후이 JUJEA 제조업체 맞춤형 하드웨어 + 상황 기반 기능 솔루션을 통해 프랑스 크루즈선 고객의 전력 시스템 모니터링 문제를 해결함. 이 솔루션은 터빈 유량계 gT68R 로거와의 조합을 통해 선박 및 화학공학 분야의 '유량 차이 모니터링' 요구 사항에 대해 재사용 가능한 참조 솔루션도 제공함.
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