고순도 암모니아 회수 공정에서는 실린더 내부의 잔류 액상을 회수 탱크로 이송한다. 그러나 실제 현장에서는 시창(sight glass) 관찰에 의존하므로 정상 회수 구간과 기액 혼재 전이 구간을 정량적으로 구분하기 어렵다. 또한 간헐적으로 발생하는 벤트 체결부 손상으로 배출구 부분이 막힐 때는 시창만으로 즉시 이상 여부를 식별하기 어렵다. 본 연구에서는 회수 배관 외벽에 부착한 비침습 디지털 진동 센서와 다단계 규칙 기반 상태기를 이용하여 회수 상태를 실시간으로 판정하였다. 제안 방법은 회수 개시 시 발생하는 과도응답으로 세션별 기준 진폭을 설정하고, 정규화된 블록 통계량, 포락선 기반 활성 특성, 장시간 감쇠 추세를 결합하여 종료 전이(액상에서 기상으로 전환되는 회수 종료 직전 구간)와 이상 회수(체결부 막힘 등으로 유동이 불연속하게 발생하는 상태)를 검출한다. 대표 사례에서 정상 회수는 지속적인 진동 활성 패턴을, 종료 전이는 포락선의 점진적 감쇠를, 이상 회수는 저에너지 배경 위의 간헐적 스파이크를 나타냈다. 총 60세션(운전 상태별 각 20세션) 검증에서 정상 회수와 이상 회수 판정 정확도 100%, 종료 전이 검출 성공률 85%(17/20), 전체 판정 일치율 95%(57/60)를 달성하였다. 제안 시스템은 회수 종료 판단의 일관성을 높이고 현장 운전의 효율을 개선한다.

In high-purity ammonia recovery, sight glass inspection makes it difficult to quantitatively distinguish normal recovery from the liquid-gas transition near end-of-recovery. Intermittent partial blockage at vent fittings also cannot be identified visually. This study proposes a real-time monitoring method using a non-invasive digital vibration sensor attached to the outer pipe wall with a multi-stage rule-based state machine. A session-specific reference amplitude is set from the onset transient; normalized block statistics, envelope-based activity, and long-term decay tracking then detect end-of-recovery transition and abnormal recovery. Representative cases showed sustained activity for normal recovery, gradual envelope decay for the transition, and intermittent spikes over a low-energy background for abnormal recovery. Validation on 60 sessions (20 per state) achieved 100

non-invasive vibration sensor ammonia recovery end-of-recovery transition abnormal recovery detection rule-based state machine